DE1091729B - Steuergeraet fuer hydraulische Hebevorrichtungen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für hydraulische Hebevorrichtungen, bei dem der das Heben, Senken, Festhalten und Freigeben bewirkende Steuerschieber in einer im Gehäuse festen, mit radialen Bohrungen und Längs- sowie Ringnuten versehenen Buchse S angeordnet ist.

Bei bekannten Steuergeräten ist der Steuerschieber als Längsschieber ausgebildet und in stirnseitig aneinander stoßenden Buchsen gelagert, die radiale Bohrungen sowie auf ihrer Innenseite Nuten aufweisen. Das Eindrehen bzw. Einfräsen der Nuten in die Innenseiten der Buchsen ist mit Schwierigkeiten verbunden. Ein für mehrere Schaltaufgaben bestimmtes Steuergerät ist verhältnismäßig lang und benötigt somit viel Platz.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuergerät für eine Reihe von Schaltstellungen zu schaffen, das wenig Platz benötigt und einfach herzustellen ist. Dies wird dadurch erreicht, daß der Steuerschieber als Drehschieber ausgebildet ist und die Nuten in der Außenseite der Buchse vorgesehen sind, deren die wechselweise Wirkungsverbindung herstellende Bohrungen in mehreren, insbesondere drei, Radialebenen liegen.

Die auf der Außenseite der Buchse liegenden Nuten können vor dem Einbau auf einfache Weise eingearbeitet werden und machen Verbindungsnuten im Gehäuse überflüssig. Außerdem erlauben sie, allmählich zunehmende Steuerquerschnitte in verschiedenen Kombinationen ohne schwierige Bearbeitung des Gehäuses vorzusehen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 das Steuergerät im Längsschnitt,

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 bis 7 eine Abwicklung des Steuergerätes in verschiedenen Schaltstellungen, und zwar

Fig. 4 in der Stellung »Heben«,

Fig. 5 in der Stellung »Festhalten«,

Fig. 6 in der Stellung »Freigeben«,

Fig. 7 in der Stellung »Senken«.

Nach Fig. 4 bis 7 ist das Steuergerät in eine hydraulische Hebevorrichtung eingebaut, bei der die Pumpe 2 das Drucköl aus dem Vorratsbehälter 1 saugt und über die Leitung 3 zum Einlaß 4 des Steuergerätes 5 drückt. Vom Steuergerät 5 führt eine Leitung 6, 7 zum Vorratsbehälter 1 zurück. Von zwei Anschlüssen 8, 9 des Steuergeräts führen Leitungen 10,11 zu den beiden Enden eines Arbeitszylinders 12. In diesem Zylinder gleitet ein Kolben 13, der mit einem Arbeitsgerät verbunden ist.

Von einem weiteren Anschluß 14 des Steuergerätes 5 Steuergerät für hydraulische
Hebevorrichtungen

Anmelder:

Robert Bosch G. m. b. H.,
Stuttgart W, Breitscheidstr. 4

Werner Dieter, Stuttgart,

und Eberhard Korkowski, Stuttgart-Feuerbach,

sind als Erfinder genannt worden

ist eine Leitung 15 (Fig. 6) zu einem Steuergerät 16 eines nachgeschalteten Arbeitskreises gelegt. Von diesem Steuergerät führt eine Leitung 17 zum Vorratsbehälter 1 zurück. Zwei Leitungen 18, 19 verbinden das Steuergerät 16 mit einem zweiten Arbeitszylinder 20. In diesem gleitet ein Kolben 21, der, wie der Kolben 13, mit einem Arbeitsgerät verbunden ist.

Nach Fig. 1 bis 3 weist das Steuergerät 5 ein Gehäuse 22 mit einer waagerechten Bohrung 23 auf, in die eine Buchse 24 fest eingesetzt ist. Die Buchse 24 nimmt den Drehschieber 25 auf. Eine Platte 26 verschließt die Bohrung 23 und dient als Anschlag für einen Bund 27 des Drehschiebers. Eine Manschette 28 dichtet den Bund 27 gegen das Gehäuse 22 und nach außen ab.

Der Drehschieber ragt durch die Platte 26 nach außen und trägt an seinem Ende eine hohle Nabe 29 mit einem Handhebel 30. Im Inneren der Nabe 29 ist eine doppelte Schraubenfeder 31 vorgesehen, die mit dem einen Ende an der Platte 26 und mit dem anderen an der Nabe 29 befestigt ist. Die Feder 31 hält den Drehschieber 25 in der Stellung »Festhalten« oder führt ihn dorthin zurück, wenn er verstellt wurde. Der Handhebel 30 weist ein Rastglied 101 und eine Feder 102 auf. Diese drückt das Rastglied gegen einen Fortsatz 103 der Platte 26. In der Stellung »Freigeben« greift das Rastglied in eine Aussparung dieses Fortsatzes ein und hält den Drehschieber fest. Beim Drehen des Schiebers aus dieser Stellung in eine andere muß die Kraft der Feder 102 von Hand überwunden werden.

Von den Anschlüssen 4, 6 führen radiale Bohrungen 32, 33 zur Gehäusebohrung 23. Diese Bohrungen sind durch eine Querbohrung 34 miteinander verbunden. In die Querbohrung 34 ist ein Überströmventil 35 eingesetzt, das die Querbohrung 34 während des normalen Betriebs geschlossen hält und sie öffnet, wenn der Druck in der Bohrung 32 über ein bestimmtes Maß steigt.

009 629/138

Die Anschlüsse 8 und 9 liegen in einer zur Achse der Bohrung 23 parallelen Ebene in Achsrichtung gesehen hintereinander. Sie sind durch waagerechte Bohrungen 36, 37 mit senkrechten Bohrungen 38, 39 verbunden, die von oben in die Bohrung 23 münden. Von den Bohrungen 36, 37 zweigen Bohrungen 40, 41 ab, die ebenfalls in die Bohrung 23 parallel zu den Bohrungen 38 und 39 münden.

Die Bohrungen 38,39 sind nach außen durch Stopfen 42, 43 verschlossen. In der Bohrung 38 ist eine Buchse 44 mit einer Längsbohrung 50, radialen Bohrungen 49 und einer Ringnut 47 angeordnet. Diese wird durch die Dichtung 46 gegen den Gehäuseabsatz 48 und durch die Dichtung 45 gegen den Pfropfen 42 abgedichtet. In der Längsbohrung 50 ist ein Schließkörper 51 geführt, der mit seiner Spitze 55 von einer Feder 52 gegen den am Absatz 53 der Längsbohrung 50 \^rorgesehenen Ventilsitz 54 gedrückt wird. Der als Rückschlagventil dienende Schließkörper 51, 55 gibt also die Bohrung 50 erst frei, wenn der Druck im Steuergerät die Kraft der Feder 52 übersteigt.

In der Bohrung 39 ist eine durchbrochene Buchse 56 angeordnet, die einen freien Flüssigkeitsdurchgang ermöglicht. Die Bohrung selbst ist nach außen durch einen Ring 57 abgedichtet.

Parallel zu den Bohrungen 32, 33 führt eine Bohrung 58 vom Anschluß 14 zur Bohrung 23. (Fig. 2).

Zu der nun folgenden Beschreibung der Buchse 24 und des Drehschiebers 25 wird besonders auf die Fig. 4 bis 7 hingewiesen. Sie zeigen die Abwicklung dieser Teile in den verschiedenen Schaltstellungen, und zwar jeweils den ganzen Umfang der Fläche, in der sich die Buchse 24 und der Drehschieber 25 berühren. Die auf der Innenseite der Buchse 24 mündenden Bohrungen sind dabei in dicken, ausgezogenen Linien dargestellt, sofern sie einer Ausnehmung des Drehschiebers gegenüberliegen, und punktiert, wo sie verschlossen sind. Die sie verbindenden, an der Außenseite der Buchse verlaufenden Längs- und Ringnuten sind als dickgestrichelte Linien zu erkennen. Die auf der Außenseite des Drehschiebers 25 eingearbeiteten Nuten und Taschen sind kräftig ausgezogen, die im Innern des Drehschiebers liegenden Ausgleichsbohrungen dünn gestrichelt, ihre Mündungen dünn ausgezogen.

Die in der Buchse 24 vorgesehenen Bohrungen sind, soweit sie zum Steuern dienen, in drei radialen Ebenen A, B und C angeordnet. Außerhalb dieser Ebenen liegt lediglich eine Bohrung 59 als Verlängerung der Bohrung 32 und eine Aussparung 60 als Verbindung der Bohrung 33 mit dem inneren Ende der Bohrung 23.

In der Radialebene A liegt eine Bohrung 61. Sie ist durch eine Längsnut 62 mit der Bohrung 38 verbunden. In derselben Ebene liegt noch eine Bohrung 63. Von ihr führt ein Kanal, gebildet aus einer Bogennut 64, einer Längsnut 65 und einer Bogennut 66, zur Bohrung 39.

In der Radialebene B liegt eine Bohrung 67, gegenüber der sich zwei kleine Bohrungen 68, 70 sowie eine größere ovale Bohrung 69 befinden. Eine Bogennut 71 verbindet diese Bohrungen auf der Außenseite der Buchse 24 und stellt auch die Verbindung zu der Bohrung 58 her.

In der Radialebene C liegen, zu einer Gruppe zusammengefaßt, eine kleine Bohrung 72, eine mittlere 73 und eine große Bohrung 74. Diese Bohrungen münden in eine Aussparung 75, die ihrerseits mit der Bohrung 41 verbunden ist. Eine zweite Gruppe von Bohrungen dieser Radialebene besteht aus einer kleinen Bohrung 76, einer mittleren 77 und einer großen 78. Diesen ist noch eine Bohrung 79 vorgeschaltet. Die Bohrungen dieser Gruppe sind, wiederum an der Außenseite der Buchse 24, durch eine Längsnut 80 und eine Bogennut 81 mit der Bohrung 40 verbunden.

Der Drehschieber 25 weist innerhalb des Bundes 27 eine Ringnut 82 auf. Von dieser führt eine enge Bohrung 83 zum inneren Ende des Drehschiebers und mündet in die Bohrung 23. Auf diesem Weg wird Lecköl abgeführt, das sich an der Manschette 28 ansammelt.

In Höhe der Buchsenbohrung 59 ist in den Drehschieber eine zweite, tiefere Ringnut 84 eingedreht, von der sich zwei einander gegenüberliegende Längsnuten 85 und 86 bis über die Radialebenen A, B erstrecken.

Zwischen diesen Längsnuten ist der Drehschieber durch große Taschen 87 und 88 abgeflacht, so daß nur wenig an der Buchse 24 gleitende Oberfläche stehenbleibt. Die Reibung beim Verstellen des Drehschiebers 25 ist daher gering. Die Taschen 87 und 88 sind durch eine Bohrung 89 miteinander und mit der Bohrung 83 verbunden.

Der am weitesten in der Bohrung 23 liegende Teil des Drehschiebers 25 weist zwei einander gegenüberliegende Längsnuten 90, 91 auf, die sich von der Radialebene C bis zum Ende des Drehschiebers erstrecken und zur Bohrung 23 hin offen sind. Zwischen diesen Längsnuten sind in der Radialebene C sechs Taschen 92 bis 97 angeordnet. Je zwei dieser Taschen liegen sich gegenüber und sind durch eine der Ausgleichsbohrungen 98, 99,100 miteinander verbunden.

In der Stellung »Heben« (Fig. 4) drückt die Pumpe 2 das Drucköl durch die Leitung 3, 4 und die Bohrung 32 in die Ringnut 84. Von dieser fließt es durch die Längsnut 86 zur Bohrung 61, von dort über die Längsnut 62 in die Bohrung 38. Dort hebt es den Schließkörper 51 an, durchströmt die Bohrungen 49, die Ringnut 47 und die Bohrung 36. Vom Anschluß 8 wird es über die Leitung 10 in den Zylinder 12 geleitet, wo es den Kolben 13 anhebt.

Die vom Kolben verdrängte Flüssigkeit fließt durch die Leitung 11 und den Anschluß 9 in die Bohrung 41 und von dort in die Aussparung 75. Sie durchströmt die Öffnungen 72, 73, 74, gelangt durch die Längsnut 90 des Drehschiebers 25 in den freien Raum am Grund der Bohrung 23 und fließt von dort über die Aussparung 60, die Bohrung 33, den Auslaß 6 und die Leitung 7 zum Vorratsbehälter 1 zurück.

Die in Fig. 4 gezeichnete Lage des Drehschiebers gilt für die volle Hubgeschwindigkeit. Soll das Arbeitsgerät langsamer gehoben werden, so dreht man den Drehschieber etwas in Richtung zur Stellung »Festhalten« hin (in Fig. 4 nach oben). Dadurch gelangt die Längsnut 86 in den Bereich der Bohrung 68, wobei ein Teil des Drucköls durch diese Bohrung, die Bogennut 71. die Bohrung 58, den Anschluß 14 und die Leitung 15 zu dem zweiten Steuergerät 16 und von dort über die Leitung 17 zum Vorratsbehälter 1 zurückfließt. Gleichzeitig wird auch die Längsnut 90 verschoben, so daß für den Rücklauf nur noch ein Teil der Öffnungen 74, 73 und 72 zur Verfügung steht. Der Kolben 13 wird also nur von einem Teil der Druckflüssigkeit beaufschlagt, und der Ablauf des verdrängten Öls ist außerdem gedrosselt.

Die Bohrung 40 steht bei diesen Vorgängen ebenfalls unter Förderdruck. Dieser Druck wirkt auch in der Nut 80,81 und über die Bohrungen 76 bis 79 auf die Tasche 93 des Drehschiebers. Durch die Ausgleichsbohrung 100 wird der Druck aber auch auf die gegen-

überliegende Tasche 96 übertragen, so daß der Drehschieber 25 entlastet ist. Dem gleichen Zweck dient die Bohrung 99 zwischen den Taschen 92, 95 sowie die Bohrung 98 zwischen den Taschen 94, 97.

Wird der Drehschieber weiter auf die Stellung »Festhalten« zu gedreht, so verlangsamt sich der Hub immer mehr. Schließlich hat die Längsnut 86 die Bohrung 61 verlassen, und kurz zuvor ist auch die Längsnut 90 über die Bohrungen 72 bis 75 weggestrichen. Die Bohrung 72 ist so gelegt, daß sie schon verschlossen ist, wenn die achsparallele Steuerkante der Längsnut 86 die Bohrung 61 noch einem Drehwinkel von etwa S⁰ entsprechend offen hält.

In der Stellung »Festhalten« (Fig. 5) fließt die Druckflüssigkeit von der Ringnut 84 durch die Längsnuten 85, 86 in die Bohrungen 67 bis 70, von dort über die Bogennut 71, die Bohrung 58 und den Anschluß 14 in den Vorratsbehälter 1 zurück. Da die Querschnitte der Bohrungen ganz freigegeben sind, treten dabei keine nennenswerten Widerstände auf.

Zugleich steht der öffnung 61 nunmehr die Tasche 88 gegenüber, wodurch über die Bohrungen 89, 83 der untere Teil der Bohrung 38 drucklos gemacht wird, so daß sich der Schließkörper 51 rasch auf den Ventilsitz 54 legt. Die Längsnut 80 steht über die Bohrungen 76 bis 79 nur mit den Taschen 94, 97 in Verbindung, die Aussparung 75 durch die Bohrungen 72 bis 74 nur mit den Taschen 95, 92. Die Bogennut 64 ist durch die Bohrung 63 mit der Tasche 88 verbunden. Die Leitungen 10 und 11 sind daher von der Einlaßbohrung 32 und der Auslaßbohrung 33 getrennt, so daß der Kolben 13 in seiner Stellung festgehalten wird.

In der Stellung »Freigeben« (Fig. 6) befindet sich die Längsnut 90 im Bereich der Bohrung 79. Die unter dem Kolben 13 befindliche Flüssigkeit kann nun, wenn z. B. auf den Kolben das Gewicht des Arbeitsgerätes einwirkt, durch die Leitung 10, die Bohrung 40, die Nuten 81, 80, die Bohrung 79 und die Längsnut 90 abströmen. Dabei wird zum Ausgleich öl in den Oberteil des Zylinders 12 über die Leitung 11, die Bohrungen 37, 39, die Nuten 66 bis 64, die Bohrung 63 und die Bohrungen 83, 89 angesaugt. Da die zuletzt genannten Bohrungen nur kleinen Durchmesser haben, ist die Geschwindigkeit des Nachströmens und damit auch der Bewegung des Arbeitsgerätes begrenzt, wodurch ein Herabfallen des Gerätes verhindert wird. Natürlich kann sich bei dieser Schieberstellung das Arbeitsgerät auch aufwärts bewegen, wenn eine entsprechende Kraft von außen darauf einwirkt. Die Strömungsrichtung in den genannten Bahnen ist dabei umgekehrt.

In dieser Stellung des Drehschiebers, bei der sich also das Arbeitsgerät unter dem Einfluß der von außen kommenden Kräfte frei heben und senken kann, kreist das von der Pumpe kommende Drucköl in der gleichen Weise, wie es bei der Stellung »Festhalten« beschrieben wurde.

Beim Drehen des Drehschiebers 25 in die Stellung »Senken« (Fig. 7) gibt die achsparallele Steuerkante der Längsnut 90 nacheinander die Bohrungen 76 bis 78 frei. Die Längsnuten 85 und 86 verlassen die Bohrungen der Radialebene B und die Längsnut 85 kommt in Verbindung mit der Bohrung 63. Das Drucköl strömt von der Ringnut 84 über die Längsnut 85 und die Bohrung 63 zur Bohrung 39, von dort über die Leitung 11 in den Zylinder 12 und drückt den Kolben 13 nach unten. Das abströmende öl fließt vom Zylinder durch die Leitung 10 zur Bohrung 40, von dort über die Nuten 81, 80, die Bohrungen 76 bis 79 und die Längsnut 90 zurück zum Auslaß 6. Der auch in den öffnungen 72 bis 74 vorhandene Druck wirkt auf die Taschen 96 und 93. Das Rückschlagventil 51, 55 hält die Bohrung 38 geschlossen.

Die Aufteilung der Rücklaufbohrungen in mehrere Bohrungen verschieden großen Durchmessers dient dazu, die Heb- und Senkgeschwindigkeit des Arbeitsgerätes feinfühlig steuern zu können. Die Zusammenfassung der Bohrungen in drei Radialebenen ermöglicht es, den Schaltweg des Drehschiebers auf etwa 90° zu begrenzen.

Ist dem Steuergerät kein weiterer Arbeitskreis nachgeschaltet, so werden die Leitungen 15 und 17 unmittelbar miteinander verbunden.

In die Bohrung 39 kann ebenfalls ein Rückschlagventil gleich dem in der Bohrung 38 eingesetzt werden. Damit können die Kolbenbewegungen in beiden Richtungen in gleicher Weise gesteuert werden.

In der Stellung »Freigeben« kann das Gerät dann nur in einer Richtung äußeren Kräften nachgeben. Wird eine solche Stellung nicht gewünscht, so braucht nur die öffnung 79 verschlossen oder weggelassen zu werden.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Steuergerät für hydraulische Hebevorrichtungen, bei dem der das Heben, Senken, Festhalten und Freigeben bewirkende Steuerschieber in einer im Gehäuse festen, mit radialen Bohrungen und Längs- sowie Ringnuten versehenen Buchse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber als Drehschieber (25) ausgebildet ist und die Nuten (62, 64, 65, 66, 71, 75, 80, 81) in der Außenseite der Buchse (24) vorgesehen sind, deren die wechselweise Wirkungsverbindung herstellende Bohrungen (61, 63, 67 bis 70, 72 bis 79) in mehreren, insbesondere drei, Radialebenen (A, B, C) liegen.

2. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die achsparallelen Steuerkanten des Drehschiebers (25) die radialen Zulaufbohrungen (61, 63) mit einer Drehwinkeldifferenz von etwa 5° freizugeben beginnen, bevor die Rücklaufbohrungen (72, 79) geöffnet werden.

3. Steuergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufbohrungen in mehrere Bohrungen (72 bis 74) bzw. (76 bis 79) verschieden großen Durchmessers aufgeteilt sind, von denen zuerst die kleinsten freigegeben werden.

4. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltweg des Drehschiebers (25) etwa 90° beträgt.

5. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber (25) bei gleichbleibendem Drehsinn die Steuerfolge Heben, Festhalten, Freigeben, Senken und umgekehrt bewirkt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 729 897, 646 307, 778 ·

USA.'-Patentschrift Nr. 2 485 933.

In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 916 808.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

® 009 629/138 10.60