DE19528981C1 - Verfahren zum Steuern eines Hydroverbrauchers und hydraulische Steuervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zum Steuern eines Hydroverbrauchers und hydraulische Steuervorrichtung zur Durchführung des VerfahrensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren der im Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 angegebenen Art sowie eine hydraulische
Steuervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
7.
Bei einem aus DE-OS 25 59 029 bekannten Verfahren dieser Art
entspricht der Druck auf dem Aufsteuerkolben dem aus der an
deren Arbeitsleitung abgeleiteten Aufsteuerdruck. Da der
Lastdruck in der gleichen Richtung wie der Aufsteuerkolben am
Schließelement des Lasthalteventils, d. h. in Öffnungsrichtung
und gegen die Federbelastung, wirkt, ist bei hohem Lastdruck
nur ein niedriger Druck auf den Aufsteuerkolben erforderlich,
hingegen bei niedrigem Lastdruck ein sehr hoher Druck. Dies
erschwert eine feinfühlige Bewegungssteuerung des Hydrover
brauchers mittels des Lasthalteventils unter der Last, und
zwar sowohl bei hoher Last als auch bei niedriger Last, da
das Gesamtsystem des Hydraulikkreises dann nicht steif genug
ist. Außerdem ist speziell bei hoher Last die Dämpfung von
Druckschwankungen bzw. Lastbewegungen schwierig, da - wie ge
sagt - der in der anderen Arbeitsleitung aufzubauende Auf
steuerdruck ziemlich genau dem am Aufsteuerkolben wirkenden
Druck entspricht und bei niedrigem Aufsteuerdruck nur ein
kleines zum Dämpfen nutzbares Steuerdruckmittelvolumen
strömt. Eigentlich ist diese Funktion technisch nicht sinn
voll bzw. verkehrt, weil gerade bei hoher Last zum Bewegen
des Hydroverbrauchers ein hoher Aufsteuerdruck besser, hinge
gen bei niedriger Last ein niedriger Aufsteuerdruck besser
wäre.
Aus DE 40 21 347 C2 ist eine hydraulische Steuervorrichtung
mit wenigstens einem Lasthalteventil in einer Arbeitsleitung
des Hydroverbrauchers bekannt, bei der in der von der anderen
Arbeitsleitung zum Aufsteuerkolben geführten Steuerdrucklei
tung eine hydraulische Dämpfungsvorrichtung für Druckschwan
kungen im System vorgesehen ist, die aus einem in der Steuer
druckleitung angeordneten Drosseldurchgang, einer von der
Steuerdruckleitung abzweigenden Ablaßleitung und einem weite
ren Drosseldurchgang in der Ablaßleitung besteht. Mit dieser
Dämpfungsvorrichtung wird aufgrund permanent über die Drosse
lanordnung abströmenden Druckmittels eine verbesserte Dämp
fung erzielt. Obwohl der Druck auf den Aufsteuerkolben geringer
ist als der in der anderen Arbeitsleitung erzeugte Auf
steuerdruck, ändert sich der Aufsteuerdruck indirekt propor
tional zum Lastdruck. Bei hohem Lastdruck ergibt sich ein ge
ringer Aufsteuerdruck, während bei niedriger Last ein hoher
Aufsteuerdruck erforderlich ist. Die Dämpfungsvorrichtung
stellt zwar eine vorbestimmbare hydraulische Untersetzung
zwischen dem Aufsteuerdruck in der anderen Arbeitsleitung und
dem Druck auf den Aufsteuerkolben her, jedoch ohne die nach
teilige Gesetzmäßigkeit: hoher Lastdruck, niedriger Aufsteu
erdruck; niedriger Lastdruck, hoher Aufsteuerdruck, zu elimi
nieren.
Bei einer aus DE 32 16 580 A1 bekannten hydraulischen Steuer
vorrichtung ist in der anderen Arbeitsleitung zusätzlich eine
Verstelldrossel enthalten, die mit zunehmendem Lastdruck ihre
Durchgangsgröße verkleinert. Auf diese Weise wird lastdruck
abhängig die Bewegungsgeschwindigkeit des Hydroverbrauchers
unter der Last gegenüber der am Wegeventil eingestellten Be
wegungsgeschwindigkeit verringert. Es ergibt sich zum Auf
steuern des Lasthalteventils bei hohem Lastdruck ein niedri
ger Aufsteuerdruck, weil der Aufsteuerdruck mit dem am Auf
steuerkolben wirkenden Druck übereinstimmt. Ferner wird nach
Bewegungsbeginn des Hydroverbrauchers bei hohem Lastdruck der
Aufsteuerdruck gegenüber dem Aufsteuerdruck vor Bewegungsbe
ginn abgesenkt.
DE 39 11 022 A1 betrifft eine hydraulische Steuervorrichtung
für einen einseitig über ein 4/3-Wegeventil aus einer einzigen
Arbeitsleitung gegen eine Last beaufschlagbaren Hebezylinder,
mit einem lasthaltenden Sperrventil, das zum Senken der Last
hydraulisch über ein Stellglied entsperrbar ist. Eine mit va
riablem Druck beaufschlagbare Steuerleitung ist an ein Stell
glied zum Verstellen des Wegeventils zwischen einer Senkstel
lung, einer Absperrstellung und einer Hebestellung und auch an
das Stellglied zum Entsperren des Sperrventils angeschlossen.
In der zu einer Rückstellvorrichtung des Stellglieds des Sperr
ventils verlängerten Steuerleitung sind zwei Drosseln vorgese
hen, zwischen denen eine Entlastungsleitung zum Wegesteuerven
til abzweigt, die in der Senk- und in der Sperrstellung des
Wegesteuerventils zum Tank entlastet ist. Auch bei Druckvaria
tionen in der Steuerleitung wird das Sperrventil bei einem vor
bestimmten Druckwert entsperrt, der sich nach der Beaufschla
gungsfläche des Stellglieds und der Kraft der Schließfeder des
Sperrventils richtet. Die Druckvariationen der Steuerleitung
werden zum Verstellen des Wegesteuerventils gegen Federkraft
zwischen dessen Schaltstellungen und zur Volumenstromregelung
für den Hebezylinder eingesetzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der
eingangs genannten Art sowie eine hydraulische Steuervorrich
tung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, mit denen die
vom Lasthalteventil gesteuerte
Bewegung des Hydroverbrauchers unter Last unabhängig von der Größe der Last feinfühlig steuerbar ist.
Bewegung des Hydroverbrauchers unter Last unabhängig von der Größe der Last feinfühlig steuerbar ist.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1 und den Merkmalen des Patentanspruchs 7
gelöst.
Verfahrensgemäß wird durch die Einstellung des Aufsteuer
drucks direkt proportional zum Lastdruck erreicht, daß sich bei
hoher Last ein hoher Aufsteuerdruck und bei niedriger Last
ein niedriger Aufsteuerdruck ergibt. In jedem Fall
ist die hydraulische Steuervorrichtung dann steif. Die Bewe
gung des Hydroverbrauchers läßt sich feinfühlig steuern, weil
bei geringer Last der Hydroverbraucher mit niedrigem Aufsteu
erdruck und bei großer Last mit hohem Aufsteuerdruck gesteu
ert wird. Speziell bei hoher Last läßt sich dann auch eine
wirksame Dämpfung von Druckschwankungen im System erzielen,
weil ein großes Steuerdruckmittelvolumen bewegt wird. Dabei
wird eine lastdruckabhängige Verstellung einer hydraulischen
Untersetzung zwischen dem Aufsteuerdruck in der anderen Ar
beitsleitung und dem am Aufsteuerkolben wirksamen Druck vor
genommen. In der hydraulischen Steuervorrichtung wird über
die Drosselanordnung und die Ablaßleitung in Abhängigkeit von
der Höhe des Lastdrucks mehr oder weniger Druckmittel exakt
gesteuert abgelassen. Dadurch ist es möglich, für einen hohen
Lastdruck einen hohen Aufsteuerdruck einzusteuern, obwohl der
am Aufsteuerkolben wirksame Druck nur gering sein darf, weil
dann der Lastdruck ohnedies bereits einen Großteil der Feder
kraft auf das Schließelement überwindet. Für die feinfühlige
Bewegungssteuerung des Hydroverbrauchers ist jedoch der in
der anderen Arbeitsleitung eingesteuerte hohe Aufsteuerdruck
vorteilhaft. Umgekehrt wird bei niedrigem Lastdruck der nied
rige Aufsteuerdruck in der anderen Arbeitsleitung eine fein
fühlige Bewegungssteuerung des Hydroverbrauchers über das
Lasthalteventil ermöglichen.
Die Verfahrensvariante gemäß Anspruch 2 ist zweckmäßig, weil
die Druckuntersetzung nur im Steuerkreis vorgenommen wird, so
daß in der anderen Arbeitsleitung kein spürbarer Einfluß auf
die am Wegeventil eingestellte Bewegungsgeschwindigkeit des
Hydroverbrauchers eintritt.
Besonders zweckmäßig ist es gemäß Anspruch 3, den Aufsteuer
druck in direkter Abhängigkeit vom Lastdruck kontinuierlich
zu verstellen. Es wird auf diese Weise für jede Lastgröße ein
optimaler Aufsteuerdruck ermöglicht.
Bei einer einfacheren Ausführungsvariante des Verfahrens
reicht es gemäß Anspruch 4 aus, den Aufsteuerdruck abgestuft
einzustellen, und zwar zweckmäßigerweise in wenigstens einer
Stufe.
Bei der Vorgangsweise gemäß Anspruch 5 wird mit der Druckmin
derung der jeweils optimale Aufsteuerdruck eingestellt und
bei hohem Lastdruck ein spürbares Steuerdruckmittelvolumen
bewegt, was für eine effektive Dämpfung von Druckschwingungen
im System vorteilhaft ist.
Der bei der Verfahrensvariante gemäß Anspruch 6 angegebene
Einstellbereich läßt nahezu alle in der Praxis auftretenden
Einsatzbedingungen optimal beherrschen. Bei sehr niedrigem
Lastdruck könnte die Druckminderung sogar auf den Faktor Null
reduziert werden, so daß der volle Aufsteuerdruck am Aufsteu
erkolben wirksam ist.
Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 8 wird die jeweilige
Verstelldrossel durch den Lastdruck, den dem Lastdruck pro
portionalen Druck oder durch ein vom Lastdruck abgeleitetes
elektrisches Signal oder über eine mechanische Verstellein
richtung feinfühlig verstellt, um unter Berücksichtigung des
gerade am Aufsteuerkolben notwendigen Drucks in der anderen
Arbeitsleitung den Aufsteuerdruck so einzustellen, daß dieser
eine feinfühlige Bewegung des Hydroverbrauchers ermöglicht.
Bei der alternativen Ausführungsform gemäß Anspruch 9 wird
der Aufsteuerdruck stufenartig verstellt, indem mit zunehmen
dem Lastdruck wenigstens ein weiterer Drosseldurchgang Zuge
schaltet wird.
Baulich einfach ist die Ausführungsform zur Zu- bzw. Abschal
tung wenigstens eines weiteren Drosseldurchgangs gemäß An
spruch 10. Der zu- bzw. abschaltbare Drosseldurchgang wird in
Abhängigkeit von der Höhe des Lastdruckes aktiviert oder de
aktiviert.
Die Verstelleinrichtung läßt sich bei der Ausführungsform ge
mäß Anspruch 11 auf hydraulischem, elektrischem oder mechani
schem Weg betätigen. Auf hydraulischem Weg wird aus dem
Lastdruck oder auch aus dem Aufsteuerdruck das jeweilige Ver
stellsignal abgeleitet. Auf elektrischem Weg wird, z. B. über
eine Druckmeßvorrichtung oder einen Druckschalter, aus dem
Lastdruck ein elektrisches Signal für die Verstelleinrichtung
erzeugt, das die Einstellung der Drosselanordnung vornimmt.
Auf mechanischem Weg könnte mit einem von Lastdruck oder auch
dem Aufsteuerdruck betätigbarem Hebelmechanismus oder Getrie
be die jeweilige Einstellung vorgenommen werden.
Besonders vorteilhaft ist die Ausführungsform gemäß Anspruch
12. Die verstellbare Drosselanordnung führt zusammen mit der
Ablaßleitung neben der Druckuntersetzung die zusätzliche Auf
gabe einer Dämpfung von Druckschwingungen im System aus, weil
mittels des über die Drosselanordnung geführten Steuerdruckmittelvolumens
die Kuppen und Täler von Druckschwin
gungsamplituden gekappt und die Druckschwingungen somit rasch
gedämpft werden. Da die hydraulische Untersetzung und die
Dämpfung nur im Steuerkreis und mit dem Steuerdruckmittel
durchgeführt werden, sind die damit verbundenen Verluste ver
nachlässigbar, insbesondere dann, wenn das abströmende Steu
erdruckmittel in die gerade drucklose Arbeitsleitung zurück
geführt wird.
Grundsätzlich ist bei allen Ausführungsformen zu berücksich
tigen, daß durch die Abstimmung der Beaufschlagungsfläche des
Aufsteuerkolbens mit der Lastdruck-Beaufschlagungsfläche des
Schließelements bereits ein Übersetzungsfaktor in die Steuer
vorrichtung integriert ist, um den Aufsteuerdruck in der an
deren Arbeitsleitung in ein für die Steuerung günstiges Ver
hältnis zum Lastdruck zu bringen. Dieses Verhältnis wird auch
bei der Erfindung mitberücksichtigt und dadurch gewinnbrin
gend ergänzt, daß das Verhältnis zwischen dem Aufsteuerdruck
und dem am Aufsteuerkolben wirkenden Druck noch zusätzlich
lastdruckabhängig verstellt wird. Mit dieser sozusagen über
lagerten hydraulischen Untersetzung zwischen dem Aufsteuer
druck und dem am Aufsteuerkolben wirkenden Druck ist es mög
lich, das Verhältnis zwischen der Beaufschlagungsfläche des
Aufsteuerkolbens und der Beaufschlagungsfläche des Schließe
lementes sogar noch günstiger zu wählen.
Anhand der Zeichnung werden Ausführungsformen des Erfindungs
gegenstandes erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer hydraulischen Steuervor
richtung mit einer integrierten Schema-Schnittdarstellung
eines Lasthalteventils,
Fig. 2-6 Detailvariationen zu Fig. 1, und
Fig. 7 ein Diagramm.
Eine hydraulische Steuervorrichtung S gemäß Fig. 1 dient zur
Bewegungssteuerung eines Hydroverbrauchers Z, beispielsweise
eines doppeltwirkenden Hydraulikzylinders mit Differentialkol
ben 1, dessen beide Beaufschlagungsräume mit 2 und 3 angedeutet
sind. Der Hydroverbraucher Z wird beispielsweise durch eine
Last L in der angegebenen Pfeilrichtung beaufschlagt, die im
Raum 3 einen bestimmten Lastdruck LD hervorruft. Der Hydrover
braucher Z ist über Arbeitsleitungen 4 und 5 und ein Wegesteu
erventil W wahlweise an eine Druckquelle P bzw. einen Rücklauf
oder Tank T anschließbar.
In der einen Arbeitsleitung 5 ist ein hydraulisch aufsteuerba
res Lasthalteventil H angeordnet, das eine ein Schließelement 7
in Schließrichtung auf einen Sitz 8 beaufschlagende, vorzugs
weise einstellbare, ′Feder 6 sowie einen mit einem Druck P9 be
aufschlagbaren Aufsteuerkolben 9 aufweist. Der Lastdruck LD
wirkt entgegen der Kraft der Feder 6 im Sitz 8 auf das Schlie
ßelement 7. Bei Beaufschlagung wirkt der Aufsteuerkolben 9
ebenfalls entgegen der Kraft der Feder 6. Von der anderen Ar
beitsleitung 4 zweigt im Punkt 10 eine Steuerdruckleitung 11
zum Aufsteuerkolben 9 ab, über die der in der anderen Arbeits
leitung 4 eingesteuerte Aufsteuerdruck AD zu dem Druck P9 umge
setzt wird, der dem Aufsteuerdruck AD entsprechen, aber auch
wesentlich niedriger sein kann.
In der Steuerdruckleitung 11 ist eine hydraulische Dämpfungs
vorrichtung D enthalten, mit der Druckschwingungen im System
und für den Aufsteuerkolben 9 abdämpfbar sind. Teil der Dämp
fungsvorrichtung D ist eine zweckmäßigerweise einstellbare
Dämpfdrossel 12 mit in Aufsteuerrichtung des Aufsteuerkolbens 9
die Dämpfdrossel 12 umgehendem Rückschlagventil 13, die zwi
schen einer Abzweigung 14 einer Ablaßleitung 15 und dem Auf
steuerkolben 9 angeordnet sind.
Zwischen den Abzweigungen 10 und 14 ist ein Drosseldurchgang 16
(strichliert angedeutet als Verstelldrossel) angeordnet, der
zusammen mit einem Ablaßdrosseldurchgang 17 (ebenfalls als Ver
stelldrossel strichliert angedeutet) in der Ablaßleitung 15 ei
ne verstellbare Drosselanordnung A bildet, zu deren Verstellung
eine Verstelleinrichtung C vorgesehen ist. Die Ablaßleitung 15
ist entweder an den Tank T angeschlossen oder an die eine Ar
beitsleitung 5 (nicht gezeigt). Das Lasthalteventil H ist in
Strömungsrichtung zum Hydroverbraucher Z durch eine Leitungs
schleife 5a umgehbar, in der ein zum Hydroverbraucher Z öffnen
des Rückschlagventil R angeordnet ist.
Die Verstelleinrichtung C ist über eine Pilotleitung 18 an die
eine Arbeitsleitung 5 angeschlossen, so daß der Lastdruck im
Raum 3 stets auch in der Verstelleinrichtung C zur Verfügung
steht, um die verstellbare Drosselanordnung A in Abhängigkeit
von der Höhe des Lastdrucks LD so zu verstellen, daß bei hohem
Lastdruck mehr Druckmittel über die Ablaßleitung 15 abgelassen
wird als bei niedrigem Lastdruck. Bei niedrigem Lastdruck könn
te sogar die Ablaßdrossel 17 vollständig geschlossen werden.
Alternativ wäre es möglich, die Verstelleinrichtung C auch an
eine Pilotleitung 18′ anzuschließen, in der der Aufsteuerdruck
AD wirksam ist. Ferner könnte die Verstelleinrichtung C auch
elektrisch betätigt werden, beispielsweise über einen elektri
schen Druckmesser 22 (oder einen Druckschalter) für den
Lastdruck, der über eine Signalleitung 23 mit der Verstellein
richtung C verbunden ist. Auch eine mechanische Übertragung ei
nes vom Lastdruck abhängigen Signals an die Verstelleinrichtung
C wäre möglich.
In der gezeigten Stellung befindet sich die hydraulische Steu
ervorrichtung in der Neutralstellung. Der Hydroverbraucher Z
steht. Der Lastdruck wird vom Lasthalteventil H und vom Rück
schlagventil R aufgenommen. Wird das Wegesteuerventil W aus der
gezeigten Neutralstellung nach links verstellt, dann werden die
Druckquelle P mit der einen Arbeitsleitung 5 und die andere Arbeitsleitung 4
mit dem Tank T verbunden. Der
Hydromotor Z wird über das öffnende Rückschlagventil R in Heberichtung be
wegt. Die Bewegungsgeschwindigkeit richtet sich z. B. nach dem
Ausmaß der Verstellung des Wegesteuerventils W. Das ausgescho
bene Druckmittel aus dem Raum 2 wird über die andere Arbeits
leitung 4 zum Tank T geleitet. Der Aufsteuerkolben 9 bleibt oh
ne spürbare Beaufschlagung.
Wird das Wegesteuerventil W aus der gezeigten Neutralstellung
nach rechts verstellt, dann werden die andere Arbeitsleitung 4
mit der Druckquelle P und die eine Arbeitsleitung 5 mit dem
Tank verbunden. In der anderen Arbeitsleitung 4 wird am Punkt
10 ein Aufsteuerdruck AD aufgebaut, der auch im Raum 2 des Hy
droverbrauchers Z wirkt. Über die Steuerdruckleitung 11 und die
verstellbare Drosselanordnung A wird der Aufsteuerdruck AD auf
den vom jeweiligen Lastdruck LD abhängigen Druck P9 gemindert,
wobei die Verstelleinrichtung C lastdruckabhängig so betätigt
wird, daß bei hohem Lastdruck ein hoher Aufsteuerdruck AD, hin
gegen bei niedrigem Lastdruck LD ein niedrigerer Aufsteuerdruck
AD eingesteuert wird. Ist der für den jeweiligen Lastdruck vor
herbestimmte Aufsteuerdruck AD erreicht, dann steuert der Auf
steuerkolben 9 das Lasthalteventil H auf, so daß das Druckmit
tel aus der einen Arbeitsleitung 5 abströmt und, z. B. die am
Wegesteuerventil W, eingestellte Bewegungsgeschwindigkeit er
reicht wird. Der Aufsteuerdruck AD wird vor Bewegungs
beginn des Hydromotors Z, d. h. vor dem Aufsteuern des Lasthal
teventils H, eingestellt.
Aus dem Diagramm der Fig. 7 ist zu entnehmen, wie der Aufsteu
erdruck AD im Verhältnis zum Lastdruck LD bei verschiedenen La
sten (vL) derart eingestellt wird, daß bei hohem Lastdruck LD
ein hoher Aufsteuerdruck AD und bei jeweils kleinerem Lastdruck
LD auch ein kleinerer Aufsteuerdruck eingestellt wird. Obwohl
dies nicht dargestellt ist, könnte bei kleinem Lastdruck der
Aufsteuerdruck sogar höher sein als der Lastdruck. Die Verstel
lung des Aufsteuerdrucks in Abhängigkeit vom jeweiligen
Lastdruck wird zweckmäßigerweise kontinuierlich oder ggfs. stu
fenweise, d. h. in mindestens einer Stufe, vorgenommen. Die Fig.
2 bis 4 zeigen Ausführungsformen zur kontinuierlichen Verände
rung des Aufsteuerdrucks. Die Ausführungsform der Fig. 5 und 6
ermöglichen hingegen eine stufenweise Veränderung des Aufsteu
erdrucks.
In Fig. 2 ist der Drosseldurchgang 16 in der Steuerdruckleitung
11 mit fester Durchgangsgröße eingesetzt. Hingegen ist der Ab
laßdrosseldurchgang 17′ als Verstelldrossel ausgebildet, die
sich aus der Pilotleitung 18 bzw. 18′ mit zunehmendem Lastdruck
in ihrer Durchgangsgröße vergrößern läßt. Bei niedrigem
Lastdruck kann die Verstelldrossel 17′ sogar vollständig ge
schlossen werden.
In Fig. 3 ist der Drosseldurchgang 16′ in der Steuerdrucklei
tung 11 als Verstelldrossel 16′ ausgebildet, die sich über die
Pilotleitung 18 bzw. 18′ derart verstellen läßt, daß mit zuneh
mendem Lastdruck die Durchgangsgröße verkleinert wird. Der Ab
laßdrosseldurchgang 17 in der Ablaßleitung 15 ist hingegen mit
unveränderlicher Durchgangsgröße angeordnet.
In Fig. 4 sind die Drosseldurchgänge 16′ und 17′ als Ver
stelldrosseln ausgebildet und über die Pilotleitung 18 bzw. 18′
gegensinnig verstellbar, d. h. die Verstelldrossel 16 wird mit
zunehmendem Lastdruck in ihrer Durchgangsgröße verkleinert,
hingegen die Verstelldrossel 17′ mit zunehmendem Lastdruck in
ihrer Durchgangsgröße vergrößert. Die jeweilige Verstelldrossel
17′, 16′ könnte auch durch ein elektrisches oder mechanisches
Signal verstellt werden.
Bei der Ausführungsform der Fig. 5 ist (beispielsweise) der
Drosseldurchgang 16 in der Steuerdruckleitung 11 mit unverän
derbarer Durchgangsgröße ausgebildet. In der Ablaßleitung 15
ist der Ablaßdrosseldurchgang 17 (beispielsweise) mit unverän
derbarer Durchgangsgröße ausgebildet. Der Ablaßdrosseldurchgang
17 wird von einer Leitungsschleife 19 in der Ablaßleitung 15
umgangen, in der ein Ventil 20, z. B. ein in Abströmrichtung
öffnendes Rückschlagventil, sowie diesem nachgeordnet ein wei
terer Drosseldurchgang 17′′ vorgesehen sind. Als Verstellein
richtung C für die Drosselanordnung A ist ein Sperrelement 21
vorgesehen, das an die Pilotleitung 18 bzw. 18′ angeschlossen
ist und bei höherem Lastdruck das Ventil 20 entsperrt, so daß
der weitere Drosseldurchgang 17′′ zugeschaltet wird. Es wäre
auch denkbar, die Verstelleinrichtung C mittels eines elektri
schen Signals oder auf mechanischem Weg (bei 24 angedeutet)
entsprechend zu verstellen. Ferner könnten mehrere zusätzliche
und wahlweise zu- bzw. abschaltbare Ablaßdrosseldurchgänge 17′′
vorgesehen sein. Zusätzlich wäre es möglich, auch die Drossel
durchgänge 16 bzw. 17 als Verstelldrosseln entsprechend den
Fig. 2 bis 4 auszubilden und zu verstellen. (Drosselkombination
mit Verstelldrosseln und festen Drosseln).
Bei der Ausführungsform der Fig. 6, die in der Funktion der
Ausführungsform der Fig. 5 entspricht, wird die Sperreinrich
tung 21′ durch ein elektrisches Signal in der Leitung 23 (s.
Fig. 1) unter Hilfe eines Schaltmagneten 25 betätigt, um das
Ventil 20 bei hohem Lastdruck zu öffnen und bei niedrigem
Lastdruck zu sperren. Analog zu Fig. 5 könnten auch in Fig. 6
mehrere zusätzliche Ablaßdrosseldurchgänge 17′′ vorgesehen sein.
In den Fig. 5 und 6 kann der Drosseldurchgang 16 einen Durch
messer von 0,5 mm und jeder Drosseldurchgang 17, 17′′ einen
Durchmesser von 0,4 mm haben.
Claims (12)
1. Verfahren zum Steuern eines an zwei Arbeitsleitungen ange
schlossenen Hydroverbrauchers, insbesondere eines doppelsei
tig beaufschlagbaren Hydraulikzylinders mit Differentialkol
ben, in dessen wenigstens einer Arbeitsleitung ein hydrau
lisch aufsteuerbares Lasthalteventil angeordnet ist, das ein
federbelastetes und vom jeweiligen Lastdruck des Hydrover
brauchers in Öffnungsrichtung beaufschlagtes Schließelement
und einen gegen die Federbelastung mit Druck beaufschlagbaren
Aufsteuerkolben für das Schließelement aufweist, dessen Be
aufschlagungsdruck von einem Aufsteuerdruck in der anderen
Arbeitsleitung abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß
vor Beginn der Aufsteuerung des Lasthalteventils (H) das Ver
hältnis zwischen dem Lastdruck (LD) und dem Aufsteuerdruck
(AD) proportional zum Lastdruck (LD) derart eingestellt wird,
daß sich bei hohem Lastdruck (LD) ein hoher Aufsteuerdruck
(AD), bei niedrigem Lastdruck (LD) hingegen ein niedriger
Aufsteuerdruck (AD) ergibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum
Einstellen des Verhältnisses zwischen dem Lastdruck (LD) und
dem Aufsteuerdruck (AD) der Beaufschlagungsdruck (PG) am Auf
steuerkolben (9) relativ zum in der anderen Arbeitsleitung
(4) herrschenden Aufsteuerdruck (AD) gemindert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
betreffende Druckverhältnis (LD : AD) kontinuierlich verstellt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
betreffende Druckverhältnis (LD : AD) stufenweise verstellt
wird.
5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß das betreffende Druckverhältnis
(LD : AD) mittels einer Ablaßleitung (15) und einer lastdruck
abhängig verstellbaren Drosselanordnung (A) eingestellt wird,
indem mit höherem Lastdruck (LD) relativ mehr Steuerdruckmit
tel abgelassen wird.
6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß das betreffende Druckverhältnis
(LD : AD) zwischen 10 : 1 und 1 : 1, vorzugsweise zwischen 8,5 : 1
und 2,5 : 1 eingestellt wird.
7. Hydraulische Steuervorrichtung zur Durchführung es Ver
fahrens nach Anspruch 1 für einen Hydroverbraucher, insbeson
dere einen doppelseitig beaufschlagbaren Hydraulikzylinder
mit einem Differentialkolben, der an zwei über ein Wegesteu
erventil wahlweise mit einer Druckquelle oder einem Rücklauf
verbindbare Arbeitsleitungen angeschlossen und in dessen we
nigstens einer Arbeitsleitung ein aus der anderen Arbeitslei
tung hydraulisch aufsteuerbares Lasthalteventil angeordnet
ist, das ein federbelastetes und vom Lastdruck im Hydrover
braucher gegen die Federbelastung in Öffnungsrichtung beauf
schlagtes Schließelement und einen Aufsteuerkolben für das
Schließelement aufweist, der ebenfalls entgegen der Federbe
lastung mit einem Druck beaufschlagbar ist, der über eine
Steuerdruckleitung vom in der anderen Arbeitsleitung einge
steuerten Aufsteuerdruck ableitbar ist, dadurch gekennzeich
net, daß zwischen der anderen Arbeitsleitung (4) und dem Auf
steuerkolben (9) an die Steuerdruckleitung (11) wenigstens
eine Ablaßleitung (15) angeschlossen ist, daß zwischen der
anderen Arbeitsleitung (4) und der Abzweigung (14) der Ablaß
leitung (15) ein Drosselelement (16; 16′) und in der Ablaß
leitung (15) wenigstens ein Ablaßdrosselelement (17; 17′;
17′′) angeordnet sind, die miteinander kooperieren und als
verstellbare Drosselanordnung (A) ausgebildet sind, und daß
für die Drosselanordnung (A) eine lastdruckabhängig betätig
bare Verstelleinrichtung (C) vorgesehen ist, mit der mit zu
nehmendem Lastdruck (LD) die Durchgangsgröße des Ablaßdros
seldurchgangs (17′; 17; 17′′) vergrößerbar oder/und die Durch
gangsgröße des Drosseldurchgangs (16′; 16) verkleinerbar ist.
8. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das Drosselelement (16′) oder/und das Ab
laßdrosselelement (17′) als Verstelldrossel(n) ausgebildet
ist(sind), und daß die Verstelleinrichtung (C) der jeweiligen
Verstelldrossel (16′, 17′) an eine den Lastdruck (LD) oder
eine einen dem Lastdruck (LD) proportionalen Druck, z. B. dem
Aufsteuerdruck (AD) in der anderen Arbeitsleitung (4), be
reitstellende Pilotleitung (18, 18′) angeschlossen ist.
9. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ablaßdrosselelement mehrere parallele
Drosseldurchgänge (17, 17′′) aufweist, und daß wenigstens ei
ner der Drosseldurchgänge mittels der Verstelleinrichtung (C)
zu- oder abschaltbar ist.
10. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß zumindest einem Drosseldurchgang (17′′)
des Ablaßdrosselelementes ein in Abströmrichtung öffnendes
Ventil (20), vorzugsweise ein Rückschlagventil, zugeordnet
ist, und daß für das Ventil (20) als Verstelleinrichtung (C)
ein lastdruckabhängig betätigbares Sperrelement (21) vorgese
hen ist.
11. Hydraulische Steuervorrichtung nach wenigstens einem der
Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung
(C) hydraulisch, elektrisch oder mechanisch
lastdruckabhängig betätigbar ist.
12. Hydraulische Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 7
bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die verstellbare Drosse
lanordnung (A) mit der Ablaßleitung (15) gleichzeitig eine
Druckschwingungs-Dämpfungsvorrichtung (D) für den Aufsteuer
kolben (9) bildet.
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8100 | Publication of patent without earlier publication of application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
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