DE2358057C2 - Hydraulische Steueranlage - Google Patents

Description

dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsglieder (128) einen Positionsfühler enthalten, um die Stellung des Nebenleitungsventiles (36) festzustellen, und um das Steuerventil (58) in Abhängigkeit vom Druck in der Verbindungsleitung (30) und entsprechend der festgestellten Stellung zu betätigen, und daß in der Verbindungsleitung (30) ein in Richtung Pumpe (22) schließendes Rückschlagventil (28) angeordnet ist.

2. Steueranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abwärtsventil (32) ein Abwärts-Steuerventil (108) aufweist, das durch die Stellung eines einstellbaren Anschlages (48) steuerbar ist.

3. Steueranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der ein vom Nebenleitungsventil (36) getrenntes Bauteil bildende, in der als Arbeitszylinder (42) ausgebildeten Arbeitskammer bewegliche Arbeitskolben (40) als einstellbarer Anschlag für das Betätigungsglied (128) dient, der den Öffnungsgrad des Nebenleitungsventiles (36) begrenzt.

4. Steueranlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der einstellbare Anschlag (48) als Kreiskolben in einem Kreiszylinder (50) beweglich ist, in seinem Inneren eine Druckfeder (54') aufweist, mit seiner Stirnseite gegen Anschlagflächen (142) drückt, der die Grenzposition des als Kreiskolben ausgebildeten Anschlages (48) bildet, und daß senkrecht zur Stirnseite des Anschlages (48) eine Hülse (160) mittels einer Ventilfeder (162) mit dem Anschlag (48) hin- und herbewegbar gehalten

wird, welche Teile zusammen mit einer Leitung (102) zwischen Zylinder (50) und radialer Ventilöffnungen (164) sowie einer radialen öffnung (168) innerhalb der Hülse (160) ein Ventil (108) bilden, um die Fluid-Strömung zwischen Zylinder (50) und Leitung (102) zb steuern.

5. Steueranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abwärtsventil (32) durch den Druck innerhalb einer Leitung (34) in geöffneter Lage unter Druck steht, und daß das Abwärtsventil (32) mittels einer mechanischen Einrichtung in geschlossener Stellung unter Druck steht, sowie daß eine Anschlageinrichtung (46,138) vorgesehen ist, welche die maximale Öffnung des Abwärtsventiles (32) begrenzt

6. Steueranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Nebenleitungsventil (36) zur Zylinder-Kolbeneinheit (44, 40) konzentrisch (fluchtend) ausgerichtet ist und mittels einer Druckfeder (45) mit dieser in Verbindung steht

7. Steueranlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet daß senkrecht zur in Anschlag mit den Wänden der Arbeitskammer (42) gelangenden Stirnwand konzentrisch (fluchtend) das Steuerventil (58) angeordnet und mit dem Kolben (40) bewegbar ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Steueranlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Steueranlage ist aus der US-PS 37 197 bekannt. Diese Steueranlage ist verhältnismä-Big träge in der Zumessung des Fluides und somit in der Geschwindigkeit des Hebe- und Senkvorganges einer hydraulisch zu betätigenden Einrichtung, sowie in der Umstellung zwischen Hebe- und Senk-Betriebsart.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die hydraulische Steueranlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu verbessern und eine rasche Bemessung und somit eine rasche Änderung der Hebe- und Senkgeschwindigkeit zu ermöglichen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen unter Schutz gestellt

Erfindungsgemäß sind zwei Arbeitsphasen/Stellungen eines Nebenleitungsventiles vorgesehen. In einer ersten Phase wird zunächst eine sehr rasche Bewegung zu einer teilweise geschlossenen Stellung erzielt und danach erfolgt ein langsameres Schließen bis zum Endpunkt. Die Beziehung zwischen Nebenventil und Pumpendruck betätigt das Nebenventil, dadurch erfolgt eine automatische hydraulische Bemessung des Nebenventils im Aufwärtsbetrieb.

Der Erfindungsgegenstand wird insbesondere zur Steuerung hydraulisch betätigbarer Hebeanlagen eingesetzt. Während der Aufwärtsbewegung speist das Nebenleitungsventil hydraulisches Fluid von der Pumpe direkt zurück in den Behälter. Dadurch wird die Aufwärtsgeschwindigkeit des Hebewerkes gesteuert. Weiterhin ist ein Abwärtsventil vorgesehen, welches das Entweichen von Fluid aus der Arbeitskammer der He-

b5 beanlage und die Rückleitung in den Behälter steuert, wodurch die Abwärtsgeschwindigkeit der Hcbeanlage einstellbar ist. Das Abwärtsventil dient gleichzeitig als Rückschlagventil, damit unter Druck stehendes Fluid in

der Arbeitskammer gehalten wird. Sowohl Nebenleitungsventil als auch Abwärts-ZRückschlagventil werden durch eine integrierte Zylinder-Kolben-Einheit gesteuert, wobei der Druck am Zylinder durch ein Steuerventil bestimmt ist, welches baulich mit dem entsprechenden Kolben verbunden ist Das Nebenleitungsventil dient gleichfalls als Rückschlagventil zwischen Arbeitskammer/Hebestempel und Behälter bei Abwärtsbewegung. Die Zylinder-Kolben-Steuerung für das Nebenleitungsventil ermöglicht es, zunächst eine öffnung des Nebenleitungsventils bis zu einem bestimmten Grad festzulegen, während es bei Abwärtsbewegung vollständig geöffnet werden kann, wenn es als Rückschlagventil wirksam ist Der gesamte Aufbau ist kompakt in einer einzi-

Wand dieser Kammer einen Anschlag, welcher sich an das entsprechende Ventilorgan anlegt Wie im einzelnen in Fig.5 dargestellt ist, nimmt die expandierfähige Kammer in diesem Fall die Form eines Zylinders ein, welcher auf das einen hin- und herbewegbaren Kolben enthaltende Ventil ausgerichtet ist Eine Feder ist zwischen dem Kolben und dem Abschlußorgan bzw. Ventil vorgesehen und zusammendrückbar.

Wie F i g. 5 erkennen läßt, ist dem Nebenleitungsventi· 36 ein Flansch 38 zugeordnet, welcher einen Nebenleitungskolben 40 im Inneren hin- und herbewegt Der Kolben bewegt sich seinerseits innerhalb eines Zylinders 42. Ein materialeinheitlich mit dem Kolben 40 gefertigter innerer Zylinder 44 ist darüber hinaus vorgese-

gen Einheit angeordnet Dadurch ist eine günstige Ver- 15 hen, um die Hin- und Herbewegung des Ventils 36 zu

führen. Eine Feder 45 ist zwischen dem Ventil 36 und dem Kolben 40 eingesetzt

Das Nieder- oder Nieder/Rückschlagventil 32 weist einen Flansch 46 auf, der sich innerhalb eines Kolbens 48 hin- und herbewegt. Der Kolben seinerseits ist innerhalb eines Zylinders 50 hin- und herbewegbar. Eine Feder 52 ist zwischen dem Ventil 32 und dem Kolben 48 zusammengepreßt.

Gemäß Fig. 11 führt eine Leitung 54 direkt vom Ausgang der Pumpe 22 durch einen Filter 56 und von dort durch ein in der Größe einstellbares Steuerventil 58. Vom Ventil 58 führt eine Leitung 60 zum Zylinder 42. Das Rückschlagventil 28 blockiert sowohl die Leitung 54 des Steuersystems als auch die Pumpe 22 gegenüber

wendung gemeinsamer Fluidleitungen möglich.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Draufsicht der geschlossenen Ventileinrichtung gemäß der Erfindung,
F i g. 2 eine Vorderansicht von Linie 2-2 in F i g. 1, F i g. 3 ist eine Basisansicht des Ventils, F i g. 4 ist eine rückseitige Ansicht von Linie 4-4 in Fig. 3,

F i g. 5 ist eine Schnittansicht von Linie 5-5 in F i g. 2, F i g. 5A ist eine Teil-Schnittansicht unter Darstellung einer Variante der in F i g. 5 dargestellten Anordnung,

Fig. 6 ist eine perspektivische Schnittansicht von Linie6-6in Fig. 1,

Fig. 7 ist eine perspektivische Schnittansicht von 30 dem Druck des Stempels, wenn sich dfeser nach unten Linie 7-7 in F i g. 2, bewegt. Die Leitung 54 führt in gleicher Weise über eine

einstellbare und beschleunigende Einschnürung 62 zu einer Leitung 60. Die Leitung 60 führt durch ein Rückschlagventil 64 in eine Leitung 66, welche ihrerseits zu einer einstellbaren Ventileinschnürung 68 und über ein normalerweise offenes Ventil 70 zum Tank 26 führt Das Ventil 70 ist ein Ein-Aus-Ventil, welches durch ein Solenoid 72 betätigbar ist. Die Leitung 66 führt durch ein normalerweise offenes und durch ein Solenoid 75 betä-

F i g. 12 ist die Darstellung eines Zeitdiagramms unter 40 tigbares Ein-Aus-Ventil 74, durch eine einstellbare EinWiedergabe der zeitlichen Beziehungen beim Ablauf schnürung 76 und von dort über eine Leitung 77 und ein

der verschiedenen Bauteile während der Aufwärtsbe-

wegung,

Fig. 13 ist eine vergleichbare zeitliche Darstellung der Aufwärtsbewegung des Hebewerkes.

Gemäß Fig. 11 ist das Ventil·· oder Verschlußsystem wie in den Fig. 1 — 10 dargestellt, innerhalb des durch gestrichelte Linien dargestellten Rechtecks 16 umschlossen. Das Ventilsystem 16 steuert den Strom hydraulischen Fluids zwischen und unter den wesentlichen Bestandteilen des Hebesystems. Dieses besteht aus dem

F i g. 8 ist eine perspektivische Schnittansicht von Linie 8-8 in Fig. 1,

F i g. 9 ist eine perspektivische Schnittansicht von Linie 9-9 in Fig. 2,

F i g. 10 ist eine Explosivdarstellung unter Darstellung der hydraulischen Kanäle und Ventile,

F i g. 11 ist eine schematische funktionell Darstellung der Arbeitsweise der gesamten Anlage, steuerbares Ventil 78 zurück zum Sumpf bzw. Tank 26.

Die Leitung 54 führt direkt über eine einstellbare Einschnürung 80 in die Leitung 77 und führt gleichfalls über ein Rückschlagventil 82 in eine Leitung 84, welche mit dem Zylinder 50 verbunden ist.

Wenn der Stempel sich nach unten bewegt, leitet die Leitung 34 das Fluid über einen Filter 86 und eine Einschnürung 88 in eine Leitung 90 ein, welche in den Zylinder 50 führt. Die Leitung 90 entleert sich über ein normalerweise geschlossenes Ein-Aus-Ventil 92 in eine Leitung 94 und von dort über eine Einschnürung 96 und ein wahlweise veränderliches Einschnürungsventil 97, von wo das Fluid in den Behälter 26 gelangt, wie nachfol-

durch einen hydraulischen Stempel 20 auf- und abwärtsbewegbaren Elevator 18, aus einer durch einen Motor

24 angetriebenen hydraulischen Pumpe 22 und aus ei- __ _._

nem Behälter bzw. Sumpf, welcher schematisch bei 2G in 55 gend im Zusammenhang mit F ig°5A~ erläutert ist! Das F ι g. 11 dargestellt ist. In den Sumpf wird das hydrauli- Ventil 92 ist durch ein Solenoid 98 betätigbar. Die Leische Fluid zurückgeleitet und gleichfalls von der Pumpe tung 34 führt in gleicher Weise über eine einstellbare 22 abgezogen. Drossel bzw. eine Einschnürung 100 in eine Leitung 102,

Die Pumpe 22 bildet demnach eine Quelle hydrauli- welche über ein normalerweise geschlossenes Ein-Ausschen Fluids, so hydraulischen und unter Druck befindli- _bo Ventil 104 in die Leitung 94 und vcn dort (durch % und chen Öls, welches über ein Rückschlagventil 28 und über 97) in den Behälter oder Tank 26 führt. Das Ventil 104 ist eine Leitung 30 und ein Nieder/Rückschlagventil 32 in
die zum Stempel 20 führende Leitung 34 gelangt. Die
Leitung 30 führt gleichfalls über ein Nebenleitungsventil 36 zurück in den Tank bzw. Sumpf 26.

Jedes der Abschlußorgane oder Ventile 32 und 36 ist durch eine Fluid-Druckeinrichtung in Form einer ex-

g pandierfähigen Kammer steuerbar, dabei bildet eine durch ein Solenoid 106 betätigbar. Die Leitungen 90 und 102 sind hydraulisch durch ein einstellbares Ventil 108 verbunden, welches auf die Position des Kolbens 48 im Zylinder 50 anspricht. Dies ist nachfolgend unter Bezugnahme auf die F i g. 5 ausführlicher erläutert.

Ein manuelles Absenkventil 110 ist zwischen den Leitungen 94 und 102 vorgesehen, um den Elevator bzw.

das Hebewerk in besonderen Fällen bzw. in Notsituationen manuell nach unten fahren zu können. Ein herkömmliches Entlastungsventil 112 dient dazu, den Druck in der Leitung 60 freizugeben bzw. zu entlasten, falls dieser Druck einen Sicherheitswert übersteigen sollte. An die Leitungen 30 ist ein Druckmesser 114 angeschlossen, um den Druck an diesem Punkt messen zu können, im Vergleich hierzu ist die Leitung 34 an einen Druckmesser 116 angeschlossen.

Der kompakte funktioneile Aufbau des Ventils ist am besten aus F i g. 2 ersichtlich. Gemäß Darstellung ist der Anschluß des Tankes bzw. Behälters 26 dem Anschluß des Stempels gegenüberliegend angeordnet, während der Anschluß 54 der Pumpe rechtwinklig dazu angesetzt ist.

Nebenleitungsventil

Die baulichen Einzelheiten des Nebenleitungsventils 36 und des Abwärtsventils 32 sind am besten aus F i g. 5 zu ersehen. Wie erwähnt ist der Kolben 40 innerhalb seines Zylinders 42 hin- und herbeweglich geführt, während der Kolben seinerseits das Nebenleitungsventil 36 bei seiner Hin- und Herbewegung führt. Eine weitere Ventilführung ist durch die Ansätze 120 des Ventils selbst gebildet. Das Ventil setzt sich bei 122 auf und entspricht derjenigen Bauart, bei welcher jeder Zuwachs der Öffnungsbewegung des Ventils zu einer größeren öffnung der Ventilöffnung führt. Das Ventil 36 bewegt sich innerhalb des Kolbens 40 zwischen einer unteren, durch eine Schulter 124 bestimmten Grenzposition und einer oberen Grenzposition, die durch einen Schnappring 126 bestimmt ist.

Das die Nebenleitungsmenge steuernde Ventil 58 ist baulich mit dem Kolben 40 verbunden, indem sein Ventilschaft 128 mit dem Kolben 40 fluchtet bzw. auf diesen ausgerichtet ist, d. h. der Schaft erstreckt sich durch den Zylinder 42 in Berührung mit der Kolbenfläche. Das Ventil 58 wird durch eine Feder 130 in geschlossene Position verspannt, die Feder drückt dabei den erweiterten Teil 132 des Ventilschaftes 128 in Richtung eines Q-Ringes 134, welcher den Ventilsitz bildet. Das Ventil wird durch den Anschlag des Kolbens 40 gegenüber dem Ende des Ventilschaftes 128 geöffnet. Auf diese Weise wird der Ventilschaft nach unten bewegt, um die Ventilöffnung freizugeben bzw. zu öffnen. Wenn sich das Abschlußorgan bzw. Ventil in geöffneter Position befindet, besteht ein hydraulischer Fluidkanal von der Leitung 54 über die radiale Öffnung 136 und über den Ventilsitz 134, von wo das Fluid in den Zylinder 42 gelangt. Wenn sich der Kolben 40 ausreichend gehoben hat, um den Schaft 128 freizugeben, schließt sich das Ventil 58 an der ringförmigen Öffnung 132/134.

Die beidseitig freiliegende Fläche des Kolbens 40, d. h. die von unterhalb gegenüber dem Zylinder 42 und von oberhalb gegenüber der Leitung bzw. der Kammer 26 freiliegende Fläche ist größer als diejenige Fläche, die durch den Umfang des Ventilsitzes 122 gebildet ist

Das Abwärts-Rückschlagventil

Der Aufbau des Abwärtsventils 32, welches innerhalb seines Kolbens 48 hin- und herbewegbar ist, entspricht im wesentlichen demjenigen des Nebenleitungsventils 36, welches in dem Kolben 40 hin- und herbeweglich ist Für das Abwärtsventil 32 hat sich die zuvor erwähnte zusätzliche Führung 44 für das Nebenleitungsventil als nicht notwendig erwiesen. Das Abwärtsventil 32 ist innerhalb seines Kolbens 48 zwischen einer unteren, durch die Schulter 138 bestimmten Grenzlage und einer oberen Grenzposition bewegbar, die durch den Schnappring 140 bestimmt ist. Die Bewegungsgrenzen des Kolbens 48 seinerseits sind durch einen verstellbaren Anschlag 142 an der Basis und durch einen nach innen sich erstreckenden Flansch 144 an der Oberseite festgelegt.

Das Abwärtsventil 32 ist baulich mit dem Aufwärts-Einstellventil 78 über ein Gelenk verbunden, welchem ein Glied 142 zugeordnet ist. Das Glied 142 ist bei 148 verschwenkbar mit einem der Ansätze 150 des Ventils 132 verbunden und ist bei 152 verschwenkbar mit einem Arm 154 verbunden, welcher das drehbare Ventil 78 hin- und herbewegt. Wenn sich der Kolben 32 gemäß F i g. 5 nach oben und nach unten bewegt, dann wird der Arm 154 entsprechend um die Achse des drehbaren Ventils 78 rückwärts gerichtet und vorwärts gerichtet verschwenkt.

Dies führt dazu, daß sich das Ventil 78 leicht dreht und die öffnungen im Ventil 78 steuerbar eingestellt werden.

In gleicher Weise wie der Kolben 40 ist auch der Abwärtskolben 48 mit einem Steuerventil verbunden, welches im vorliegenden Fall aus dem Abwärts-Steuer-Ventil 108 besteht. Das Ventil 108 wird durch eine Hülse 160 betätigt, welche hin- und herbewegbar auf den Kolben 48 ausgerichtet ist und durch die Ventilfeder 162 am Kolben 48 gehalten wird. Das Ventil 108 dient dazu, die Strömung des Fluids zwischen dem Zylinder 50 und der Leitung 102 mit Hilfe der radialen Ventilöffnungen 164, der hohlen Mitte 166, der Hülse 160 und der radialen öffnung 168 in der Hülse 160 zu steuern, die mit dem Zylinder 50 in Verbindung steht. Wenn sich der Kolben 48 nach unten bewegt verschiebt er die Hülse bzw. Buchse 160 nach unten gegen die Spannung der Feder 162. Dabei wird ein Punkt erreicht, an welchem die Hülse 160 beginnt, die Ventilöffnungen 164 zu schließen.

Die Fluidmenge hängt dabei von der vertikalen Position der Hülse 160 entsprechend der Bewegung des Kolbens 48 ab. Die Funktion des Ventils 108 wird bei nur teilweise blockierter Ventilöffnung 164 vollzogen, infolgedessen ist eine Leckage an der Hülse 160 ohne Bedeutung.

Der funktioneile Ablauf des Ventilsystems gemäß der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf F i g. 5 und 11 und unter Bezug auf die zeitlichen Darstellungen gemäß F i g. 12 und 13 erläutert.

Aufwärtsbewegung

Gemäß Fig. 11 und 12 wird zum Zeitpunkt 500 der Druckknopf für die Aufwärtsbewegung des Hebewerks bzw. Elevators gedrückt Dadurch wird die Pumpe 22 in Umlauf versetzt

Gleichzeitig werden die Solenoide 72 und 75 erregt, welche ihre entsprechenden Ventile 70 und 74 schließen. Dadurch bildet sich schnell ein Druck innerhalb der Lei tung 30, welcher das Nebenleitungsventil 36 gegen die Spannung der Feder 45 nach unten verschiebt, d. h. in die vollständig geöffnete Position, wie durch die Linie 502 in Fig. 12 dargestellt ist Gleichzeitig beginnt sich der Zylinder 42 mit Fluid aus der Leitung 54 zu füllen, und zwar über die parallel angeordnete Drossel 62 und das offene Steuerventil 58. Der Nebenleitungsventilkolben 40 wird dadurch nach oben verschoben, wie bei 504 dargestellt ist. Zum Zeitpunkt 506 trifft das nach unten

sich bewegende Nebenleitungsventil 36 auf den Anschlag 124 des nach oben sich bewegenden Kolbens 40. Anschließend werden die beiden Teile 36 und 40 zusammen als eine Einheit nach oben bewegt, wie bei 508 dargestellt ist. Während dieser Bewegung folgt der Ventilschaft 128 der nach oben gerichteten Bewegung des Kolbens 40, da die Spannung der Feder 130 besteht, bei 510 schließt die Ventilschulter 132 gegenüber dem Ventilsitz 134, wodurch eine weitere, nach oben gerichtete Bewegung des Schaftes 128 verhindert wird. In gleicher Weise wird die weitere Strömung des Fluids über das Steuerventil 58 in den Zylinder 42 unterbunden. Das Fluid fährt fort, den Zylinder 42 zu füllen, jedoch nunmehr in reduzierter Menge durch die Leitungen 54, 60 und die Drossel 62. Vom Zeitpunkt 512 an bewegen sich also der Kolben 40 und das Nebenleitungsventil 36 langsamer nach oben, wie durch den Schrägveriauf 5i4 wiedergegeben ist.

Zum Zeitpunkt 516 hat sich ausreichend Druck im Abwärts-Zylinder 50 über die Wege 54,82 und 84 gebildet, um den Anschlag-Abwärts-Kolben 48 nach oben zu bewegen, wie beim Zeitpunkt 518 dargestellt ist. Dies hat keine Auswirkung auf das Abwärtsventil 32, lediglich die Feder 52 wird etwas zusammengedrückt. Am Punkt 520 hat sich das Nebenleitungsventil 36 soweit geschlossen, daß sich ausreichender Druck in der Leitung 30 gebildet hat, um nunmehr das Ventil 32 zu öffnen. Das Ventil dient nunmehr als Rückschlagventil und wirkt gegen die Spannung seiner Feder 52. Anschließend bewegt sich das Ventil 32 stetig nach unten in Richtung vollständig geöffneter Position, wie durch die Linie 522 dargestellt ist Die Rotations-Positions des Aufwärts-Hebelventils 78 folgt der Linearbewegung des Ventils 32, da die Gelenkverbindung 146/154 besteht. Dies ist bei 524 dargestellt: Dieser Teil des Arbeitszyklus hat jedoch keine besondere Wirkbedeutung. Am Punkt 526 schließt sich das Nebenleitungsventil 36 vollständig und legt sich an seinen Sitz 122 an. Dadurch wird eine weitere, nach oben gerichtete Bewegung des Ventils 36 und auch seines Kolbens 40 verhindert, wie bei 528 dargestellt ist. Wenn das Nebenleitungsventil 36 vollständig geschlossen ist, strömt das gesamte Fluid der Druckquelle bzw. Pumpe 22 nunmehr durch das vollständig geöffnete Abwärts/Rückschlagventil 32, bei 530 dargestellt. Das Hebewerk bewegt sich nunmehr mit seiner steten maximalen Geschwindigkeit nach oben bzw. außen.

Wenn sich das Hebewerk um einen vorbestimmten Abstand, so beispielsweise um 15,2 cm unterhalb des durch den Druckknopf gewählten Bodens bzw. der Bühne oder des Stockwerks befindet, so beispielsweise unterhalb des zweiten Stockwerks, dann wird das Aufwärts-Soienoid 75 mit Hiife eines Grenzschaiters betätigt, so daß sich das Ventil 74 öffnet, wie bei 532 dargestellt ist

Durch das öffnen des Ventils 74 kann Fluid beginnen, aus dem Zylinder 42 über die Teile 60,64, 66, 74, 76, 77 und 78 in den Tank 26 zu entweichen. Obwohl Fluid immer noch aus der Leitung 54 in die Leitung 60 eintreten kann, ist die Einschnürung 62,62 enger als die Drossel bzw. Einschnürung 76, infolgedessen existiert ein Druckverlust in der Leitung 60 und infolgedessen im Zylinder 42. Wenn der Druckverlust im Zylinder 42 besteht, dann beginnt der Kolben 40 des Nebenleitungsventils 36 sich nach unten zu bewegen, wie bei 534 dargestellt ist Das Ventil 36 kann sich in diesem Fall auch nach unten bewegen, wie bei 536 dargestellt Durch das öffnen des Nebenleitungsventils 36, bei 536 dargestellt.

wird der resultierende Druckverlust in der Leitung 30 durch das Abwärtsventil 32 abgefühlt, welches nunmehr beginnt, sich zu schließen, wie bei 538 dargestellt ist. Wie erwähnt führt die Bewegung des Ventils 32 zu einer entsprechenden Bewegung des Aufwärtsventils 78, wie bei 540 dargestellt ist. Diese Bewegung der Teile 40,36, 32 und 78 hält an, bis sich das Ventil 78 bis zu dem Punkt geschlossen hat, an welchem der über das Ventil 78 in den Tank bzw. Behälter 26 sich vollziehende Fluidverlust genau dem Fluid entspricht, welches über die Drossel 62 in das System eingespritzt wird. An diesem Punkt befindet sich das System bzw. befindet sich die Anlage im Gleichgewicht und stabilisiert sich durch die kybernetische Schlaufe, welche durch die Punkte 542, 544, 546, 548 gebildet ist. Das Nebenleitungsventil 36 befindet sich nunmehr in einer Mittelposition, wie durch das Niveau 550 dargestellt ist. Eine begrenzte Menge von Fluid fließt immer noch von der Pumpe 22 in Richtung des Stempels bzw. Hebezylinders 20. Dies stellt die Niveauabgleichgeschwindigkeit des Hebewerkes während des Abgleichzeitraumes dar, d. h. während der letzten 15,2 cm, bevor das jeweils gewählte Stockwerk erreicht

Ein Bruchteil eines Zentimeters unterhalb des Stockwerkes bzw. unterhalb der jeweils gewählten Bühne wird ein weiterer Schalter betätigt, welcher das Solenoid 72 entregt und das Ventil 70 öffnet, wie bei 552 dargestellt ist. Dieses öffnet nunmehr die Leitung 60 direkt in Richtung des Behälters 26, wobei die Verbindung über die Wege 64, 68 und 70 besteht. Das Fluid beginnt wiederum, vom Arbeitskammer-Zylinder 42 auszutreten, so daß sich der Kolben 40 wiederum in der bei 554 dargestellten Weise nach unten bewegen kann. Das Nebenleitungsventil 36 kann folgen, wie bei 556 dargestellt ist. Diese weitere öffnung des Nebenleitungsventils 36 führt zu einer weiteren Druckentlastung im Teil 30, so daß sich das Abwärts-Ventil 32 in Richtung seiner vollständig geschlossenen Position verlagern kann, wie bei 558 dargestellt ist. Das Schließen des Abwsrts-Ventils 32 am Punkt 560 trifft im wesentlichen zusammen mit dem Punkt, an welchem das Hebewerk bzw. die Hebebühne das Niveau des Stockwerks erreicht und anhält. Durch das Schließen des Ventils 32 befindet sich Stempeldruck an beiden Seiten des KoI-bens 48, d. h. in der Leitung 34 und im Zylinder 50. An diesem Punkt kommt die Spannung der Feder 52 zur Wirkung und beginnt, den Anschlag-Kolben 48 nach unten zu bewegen, wie bei 562 dargestellt ist. Bei 564 nimmt der Abwärts-Kolben 48 seine Ruheposition gegenüber dem Anschlag 142 ein.

In der Zwischenzeit hat das Aufwärts-Abgleichventil 78 infolge der Gelenkverbindung des Gelenks 146/154 mit dem Kolben des Abwärtsventiis 32 seine geschlossene Position eingenommen, wie durch die schräg verlau-

fende Linie 566 dargestellt ist.

Wenn sich der Nebenleitungs-Kolben nach unten bewegt nimmt er den Ventilschaft 128 am Punkt 568 auf und bewegt das Ventil 58 zurück in seine geöffnete Position, wie bei 570 dargestellt ist

Nach einer vorbestimmten, sehr kurzen Zeit nach dem öffnen des Aufwärts-Ventils 70, durch die geteilte Linie 572 dargestellt, hält die Pumpe 22 bei 574 an. Durch die Druckentlastung in der Leitung 30 kann sich nunmehr das Nebenleitungsventil 36 schließen, wie bei 576 dargestellt ist Am Punkt 578 hat sich das Nebenleitungsventil vollständig geschlossen und alle Bauteile haben ihre Ruhelage eingenommen, die sie vor der Aufwärtsbewegung innehatten.

Abwärtsbewegung

Die Abwärtsbewegung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die F i g. 13,11 und 5 erläutert.

Es sei angenommen, daß sich das Hebewerk bzw. der Elevator auf der Höhe des zweiten Stockwerkes befindet, und daß der Knopf für das erste Stockwerk nunmehr gedruckt wird. Weder zu diesem Zeitpunkt noch zu irgendeinem Zeitpunkt der Abwärtsbewegung arbeitet die Pumpe 22. Durch Drücken des Druckknopfes werden die Solenoide 98 und 106 erregt, so daß die entsprechenden Ventile 92 und 104 geöffnet werden, wie bei 600 dargestellt ist. Dadurch wird der Druck im Zylinder 50 entspannt, wodurch das Fluid aus dem Zylinder 50 durch die Teile 90, 92, 94, 96 (und 97) in den Tank 26 strömen kann. Es besteht auch eine parallele Entlastungsbahn über die Teile 50, 108, 102, 104, 94, 96 (und 97) und 26. Die Druckentlastung im Zylinder 50 ermöglicht es, daß sich der Kolben 48 nach unten bewegt und sich infolgedessen auch das Ventil 32 abwärtsgerichtet bewegt. Dies ist an den Punkten 602 und 604 dargestellt. Wenn sich das Ventil 32 öffnet, tritt Fluid in die Leitung 30 und öffnet das Ventil 36. welches infolge der Spannfeder 45 nunmehr als Rückschlagventil wirkt. Das öffnen des Ventils 36 ist am Punkt 606 dargestellt.

Wenn sich der Abwärts-Kolben 48 vom Punkt 602 nach unten bewegt, schiebt er die Hülse 160 vor sich her, wodurch das Steuerungsventil 108 in Richtung seiner geschlossenen Position bewegt wird. Am Punkt 608 hat sich die Hülse bzw. Buchse 160 soweit nach unten bewegt, daß sie vollständig die öffnungen 164 abdeckt. Das Ventil 108 ist geschlossen, wie bei 610 dargestellt ist. Obwohl durch diese Lage die letzte Auslaufverbindung durch das Ventil 108 für das Fluid des Zylinders 50 blokkiert ist, besteht keine wesentliche Veränderung in der Abwärtsbewegung des Kolbens 48, da die Auslaufmenge im wesentlichen durch die Einschnürung bzw. Drossel % (und 97) bestimmt wird, welche beide parallele Auslaufverbindungen oder -Bahnen beeinflußt. Der Kolben 48 setzt infolgedessen seine nach unten gerichtete Bewegung fort, bis er am Anschlag 152 auftrifft. An diesem Punkt 612 ist jede weitere Bewegung abgestoppt. Als Folge davon ist eine entsprechende Begrenzung in der geöffneten Position des Abwärts-Ventils 32 gegeben, wie bei 614 dargestellt ist. Nachdem die Öffnung des Abwärts-Ventils auf diese Weise bestimmt ist, ist auch die öffnung des Nebenleitungsventils 36 stabilisiert, wie bei 616 dargestellt ist. Der Aufzug bzw. das Hebewerk bewegt sich nunmehr mit maximaler steter Geschwindigkeit nach unten.

Unter einem vorbestimmten Abstand, so beispielsweise 15,2 mm oberhalb des vorbestimmten Stockwerks, so oberhalb des ersten Stockwerks, wird ein Grenzschalter angeschlagen. Dieser entregt das Solenoid 98, was resultierend zum Schließen des Ventils 92 führt, wie bei 618 dargestellt ist. Durch das Schließen des Ventils 92 ist das aus dem Zylinder 50 entweichende Fluid nunmehr auf die (geschlossene) Bahn durch das Steuerventil 108 begrenzt Da das Fluid konstant aus dem Stempel bzw. Hebezylinder durch die Einschnürung oder Drossel 88 in das Steuersystem eintritt, beginnt sich der Abwärts-Kolben 48 nach oben zu bewegen, wie bei 620 dargestellt ist Am Punkt 622 beginnt sich das Steuerventil 108 zu öffnen, wie bei 624 dargestellt ist Am Punkt 626 hat sich das durch die Hülse betätigbare Ventil 108 weit genug geöffnet so daß das gesamte Fluid über die Einschnürung 88 in die Leitung 90 abfließt und dadurch der Druck im Zylinder 50 stabilisiert ist. Dies stoppt die weitere Aufwärtsbewegung des Anschlag-Kolbens 48, wie bei 628 dargestellt ist, als Folge davon wird das Abwärts-Ventil am Punkt 630 stabilisiert. Durch das Stabilisieren des Ventils 32 stabilisiert sich entsprechend das Nebenleitungsventil 36 an der Mittelposition, wie bei 632 dargestellt ist. Die reduzierte Abwärts-Abgleichgeschwindigkeit ist nunmehr erreicht und hält an, bis der Elevator bzw. das Hebewerk eine Position erreicht hat, welche einen Bruchteil

to eines Zentimeters oberhalb des ersten Stockwerks liegt. An diesem Punkt wird ein weiterer Grenzschalter angeschlagen, welcher das Abwärtsventil 104 schließt, wie bei 634 dargestellt ist. Durch diese Lage wird nunmehr das Entweichen des gesamten Fluids aus dem Zylinder 50 verhindert. Durch fortgesetztes Einströmen des Fluids aus dem Stempel durch die Einschnürung 88 wird nunmehr der Abwärts-Anschlag-Kolben 48 wiederum nach oben bewegt, wie bei 636 dargestellt ist. Die Folge ist ein weiteres Schließen des Abwärtsventils 32, wie bei 638 dargestellt, und eine entsprechende Bewegung des Nebenleitungsventils, wie bei 640 dargestellt ist. Der Abwärts-Anschlag-Kolben 48 bewegt sich in seine Anschlagposition bei 144, nach oben, wie bei 642 dargestellt ist. Das Abwärtsventil 32 schließt vollständig, wie bei 644 dargestellt ist, während sich in gleicher Weise das Nebenleitungsventil 36 vollständig schließt, wie bei 646 dargestellt. Das System bzw. die Anlage ist nunmehr stabilisiert und befindet sich in Ruhelage, in welcher das Hebewerk das Niveau des ersten Stocks bzw. der ersten Bühne einnimmt.

Der Ausdruck »Bemessung« wird verwendet, um die Ausgangsposition bzw. öffnung des Nebenleitungsventils anzugeben, kurz bevor das Ventil beginnt, sich bei der der Aufwärtsbewegung entsprechenden Arbeitsweise zu schließen. Mechanische Bemessung oder Öffnungsbestimmung kann benutzt werden, um die öffnung des Nebenleitungsventils am Beginn der bei Aufwärtsbewegung stattfindenden Schließung zu begrenzen, wenn dies geschehen ist, dann ist die öffnung ungeeignet klein oder eng für die Abwärtsbewegung, wenn sich das Nebenleitungsventil ziemlich breit öffnen muß, da das Nebenleitungsventil bei Abwärtsbewegung einfach ein Rückschlagventil darstellt und vorzugsweise nicht benutzt wird, den Abwärtsstrom hydraulischen Fluids einzuschnüren.

Die hier vorgesehene hydraulische »Bemessung« ermöglicht es, das Nebenleitungsventil auf hydraulische Weise einzustellen bzw. zu bemessen, d. h. das Ventil wird schnell in eine teilweise geschlossene Position gebracht und bei Aufwärtsbewegung anschließend stetig geschlossen, während sich das Nebenleitungsventil bei Abwärtsbewegung voll öffnen kann, d. h. dann, wenn es nur einer Rückschlagventil-Funktion dient oder unterliegt

Nach Wunsch kann die maximale stete Abwärtsgeschwindigkeit genauer gesteuert werden, als dies durch Einstellung der Drossel oder Einschnürung 96 möglich ist Dies kann in der aus F i g. 5A dargestellten Weise geschehen, indem ein Ventil 27 in der Wand des Ventilsystems angeordnet und so ausgerichtet ist, daß es durch das Nebenleitungsvenil 36 betätigbar ist, das Ventil 97 entspricht im wesentlichen dem zur Bemessung dienenden Steuerventil 58.

Der Ventilschaft 178 ist lang genug ausgebildet (Fig.5A), daß er sich an das Nebenleitungsventil 36 anlegt, die Erweiterung des Schaftes besteht als lange Schräge, wie bei 180 dargestellt Dadurch entsteht eine steuernde Bemessung, durch welche die ringförmige

Π

Ventilöffnung 182 nicht abrupt geschlossen wird, sondern allmählich bei nach oben sich öffnendem Nebenleitungsventil 36 schließt. Die ringförmige Kammer des Ventils ist an die Leitung 184 angeschlossen, welche die Ablaufseite der Einschnürung 96 darstellt. Die andere Seite des Ventils entleert sich in die Leitung 30 (F i g. 5A), anstatt direkt in den Tank 26 zu öffnen, wie in F i g. 5 dargestellt ist. Der Druckunterschied zwischen den Teilen 30 und 26 ist bei diesem Arbeitsablauf indessen ausreichend klein, so daß keine wahrnehmbare Unterschiede des Funktionsablaufes festzustellen sind, ob sich das Ventil 97 in den Teil 30 oder in den Teil 26 entleert.

Mit Hilfe einer in Fig. 5A dargestellten Ausgestaltung des Systems kann die maximale stete Abwärtsgeschwindigkeit unabhängig von Arbeitsbedingungen auf einen konstanten Wert eingestellt werden, da das als Rückschlagventil bei der Abwärtsbewegung wirkende Nebenleitungsventil 36 als Geschwindigkeitsfühler wirksam ist. Falls eine Zunahme der Fluidströmung bei Abwärtsbewegung auftritt, führt die resultierende geringfügige Zunahme der Öffnung des Nebenleitungsventils zu einer kompensierenden Einschnürung oder Drosselung in der ringförmigen Ventilöffnung 182. Diese Einschnürung wird über den Abwärtskolben 48 bis zum Abwärtsventil 32 rückwärtsgerichtet reflektiert.

Infolge der Wirkungsweise der in F i g. 5A dargestellten Weiterbildung gemäß der Erfindung ist die Position des Abwärtskolbens 48 entsprechend voller Abwärtsgeschwindigkeit nicht gegenüber einem fixierten Anschlag 142 festgelegt, sondern ist entsprechend variabler Position durch das Volumen des Fluids im Zylinder 50 steuerbar, d. h. entsprechend der Art und Weise, in welcher das Ventil 78 die Position des Kolbens 40 bei nach oben gerichteter Abgleichgeschwindigkeit steuert.

Hierzu 10 Blatt Zeichnungen

40

45

50

55

60

65

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Hydraulische Steueranlage für die Aufwärts- und Abwärtsbewegung einer hydraulisch betätigbaren Einrichtung (18) mit

a) einer Verbindungsleitung (30) zwischen einer Ventileinrichtung und einer hydraulischen Pumpe (22),

b) einem mit der Ventileinrichtung verbundenen Behälter (26),

c) einem Nebenleitungsventil (36) zwischen Verbindungsleitung (30) und Behälter (26) für die Steuerung der Aufwärtsbewegung der Einrichtung (18),

d) einem Abwärtsventil (32) zwischen Hebeleitung (34) und Verbindungsleitung (30) für die Steuerung der Abwärtsbewegung der Einrichtung (18).

e) einer Arbeitskammer (42) zur Steuerung der Stellung des Nebenleitungsventiles (36),

f) Verbindungseinrichtungen (54, 56, 58, 60, 62) zwischen Pumpe (22), Arbeitskammer (42) und Behälter (26), um unter Druck stehendes Fluid in Abhängigkeit vom Druckaufbau der Pumpe (22) von dieser zur Arbeitskammer (42) zu liefern, und von der Arbeitskammer (42) zum Behälter (26) abzulassen,

g) mit einem Steuerventil (58), um die Menge des Fluids in der Arbeitskammer (42) und damit die Stellung des Nebenieitungsventiles (36) zu steuern,

h) und mit Betätigungsgliedcrn (128) für das Steuerventil (58),