DE2735558C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem für ein hydraulisch angetriebenes, insbesondere an ein landwirtschaftliches Fahrzeug angebautes Arbeits­ gerät vorgesehenen, elektrohydraulischen Steuergerät, mit den Merk­ malen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Es ist schon ein derartiges elektrohydraulisches Steuergerät aus der DE-OS 22 32 857 bekannt, bei dem ein Druckmittelstrom zu einem Ver­ braucher von einem von einem Magnetventil vorgesteuerten Umschaltven­ til gesteuert und über ein Rückschlagventil geführt ist. Der mit einer Feinsteuerfase versehene Schieber des Umschaltventils begrenzt eine Steuerkammer, deren zugehörige Steuerleitung zum Magnetventil in ihrem Querschnitt vom Rückschlagventil selbst beeinflußbar ist, um beim Schalten des Umschaltschiebers von einer Neutralstellung in eine Hebenstellung eine gedämpfte Steuerung des Verbrauchers zu erreichen. Nachteilig bei dieser Lösung ist vor allem, daß die mit diesem Steuer­ gerät erzielbare Übergangsfunktion zu spät einsetzt, weil das Rück­ schlagventil den Steuerleitungsquerschnitt erst verringert, wenn der in der Zulaufkammer wirksame Systemdruck um den aus der Federkraft re­ sultierenden Druckanteil größer ist als der im Verbraucher selbst herrschende Lastdruck. Dabei kann der Umschaltschieber bereits weit­ gehend in seine Endstellung wandern, so daß die Feinsteuerfase ihre Wirkung hinsichtlich einer gedämpften Steuerung des Verbrauchers nicht richtig entfalten kann. Weiterhin ist von Nachteil, daß neben dem Rückschlagventil zur Absicherung des Verbrauchers ein zweiter Sitzven­ tilkörper in Form des von einem zweiten Magnetventil vorgesteuerten Senkventils notwendig ist. Diese erhöht nicht nur die Gefahr einer Leckage in der Steuerung, sondern auch deren Aufwand. Zudem hat diese Bauweise auch den Nachteil, daß die Dämpfungsmittel unmittelbar an dem zur Steuerung des Arbeitsstromes dienenden Senkventil ausgebildet wer­ den müssen, was mit dazu führt, daß bei niedrigen Lastdrücken der Senkvorgang nur langsam anlaufen kann. Nachteilig ist ferner, daß in den Stellungen Senken und Neutral über den Umschaltschieber bzw. über den Rückschlagventilkörper leckendes Druckmittel zu Störungen führen könnte. Außerdem baut das Steuergerät durch die Verwendung zweier un­ terschiedlicher Vorsteuerventile aufwendig, zumal das dem Senkventil zugeordnete vorsteuernde Magnetventil als Sitzventil ausgebildet wer­ den muß. Auch können sich durch die Absicherung des Verbraucheran­ schlusses mittels zweier Sitzventile bei deren gleichzeitiger Betäti­ gung Störungen im Funktionsablauf ergeben.

Ausgehend von dem eingangs genannten Steuergerät ist es Aufgabe der Erfindung, ein hohen Dichtheitsanforderungen genügendes Steuergerät trotz schaltender Vorsteuerstufe möglichst einfach so auszubilden, daß eine weiche Steuerung eines Verbrauchers ermöglicht wird.

Gelöst wird diese Aufgabe ausgehend von dem zuvor erwähnten Stand der Technik durch die im Anspruch 1 genannten kennzeichnenden Merkmale.

Das erfindungsgemäße Steuergerät hat den Vorteil, daß es bei relativ einfacher Bauweise und leckarmer Steuerung eine besonders gute Dämp­ fung ermöglicht. Durch den vom Rücklaufdruck und vom Druck in der Steuerkammer sowie der Federkraft belasteten Kontrollschieber schaltet dieser schon bei einem Druck, der wesentlich niedriger liegt als der Druck im Verbraucher. Da der Druck im System, insbesondere bei zusätz­ lichen von der Druckmittelquelle versorgten Verbrauchern, die der Zu­ laufkammer vorgeschaltet sein können, wegen der Verdichtbarkeit des Druckmittels und der Nachgiebigkeit der Bauelemente fühlbar verzögert ansteigt, wird durch die frühzeitig beginnende, gedämpfte Bewegung des Umschaltschiebers eine rechtzeitige Übergangsfunktion mit der richti­ gen Geschwindigkeit des Umschaltschiebers erreicht. Durch das einzige Sitzventil wird ferner die Dichtheit vergrößert und die Gefahr einer Fehlfunktion verringert.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteil­ hafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angege­ benen Steuergeräts möglich, die neben einer einfachen Bauweise in Ver­ bindung mit einer leckarmen Steuerung eine bessere Übergangsfunktion erlauben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Steuergerät in vereinfachter Darstellung in Stellung Neutral,

Fig. 2 und 3 dasselbe Steuergerät in den Stellungen Heben bzw. Senken und

Fig. 4 einen Teil des Steuergeräts in einer weiteren Stellung.

Die Fig. 1 zeigt ein elektrohydraulisches Steuergerät 10, das als elektromagnetisch ansteuerbares Regelventil zum Steuern eines als Kraftheber 11 ausgebildeten Verbrauchers auf einem Schlepper verwen­ det wird. Das Steuergerät 10 besteht im wesentlichen aus einem Um­ schaltventil 12 mit einem in seinem Umschaltschieber 13 angeordneten Kontrollschieber 14, einem in den Druckmittelstrom zum Kraftheber 11 geschalteten Sperrventil 15, das die Funktionen eines Rückschlagven­ tils und eines Senkventils übernimmt, einem dem Sperrventil 15 zuge­ ordneten Entsperrkolben 16, mit zusätzlicher Steuerfunktion sowie ei­ nem ersten, dem Umschaltventil 12 zugeordneten Vorsteuerventil 17 und einem zweiten, dem Entsperrkolben 16 zugeordneten Vorsteuerventil 18. Sperrventil 15 und Entsperrkolben 16 bilden dabei ein den Verbraucher 11 absicherndes vorgesteuertes Sitzventil, und die beiden Vorsteuerven­ tile 17, 18 bilden eine Vorsteuerstufe.

Das Umschaltventil 12 nimmt den Umschaltschieber 13 in einer Schieber­ bohrung 19 auf, die an ihren Enden zu einer ersten, federlosen Steuer­ kammer 21 und zu einer zweiten, federseitigen Steuerkammer 22 erwei­ tert ist. Zwischen diesen Kammern sind anschließend an die erste Steuerkammer 21 eine dritte Steuerkammer 23, eine Ablaufkammer 24, ei­ ne Zulaufkammer 25, eine Verbraucherkammer 26 und eine Entlastungs­ kammer 27 angeordnet. Die Zulaufkammer 25 steht über einen Zulauf 28 und eine Leitung 29, in die ein zusätzliches Wegeventil 31 mit Ve­ braucher 32 geschaltet ist, mit einer Pumpe 33 in Verbindung, die Öl aus einem Tank saugt. Vom Zulauf 28 führt eine erste Steuerleitung 35 über eine Drosselstelle 36 ohne Zwischenschaltung irgendwelcher Ventilmittel in die erste federlose Steuerkammer 21. Die erste Steuer­ leitung 35 ist ferner durch einen Steuerkanal 37, in dem ein den Zu­ lauf absicherndes Rückschlagventil 38 liegt, mit der dritten Steuerkammer 23 verbunden, so daß Drosselstelle 36 und Rückschlagven­ til 38 parallel zueinander liegen. Der Zulauf 28 ist ferner über ein Druckbegrenzungsventil 39 zur Entlastungskammer 27 hin abgesichert. Der Umschaltschieber 13 weist drei Kolbenabschnitte 41, 42, 43 auf, von denen der zweite, mittlere, eine Feinsteuerfase 44 hat. Der zur ersten Steuerkammer 21 hin liegende erste Kolbenabschnitt 41 weist in seinem Innern eine koaxiale Längsbohrung 45 auf, in der der Kontroll­ schieber 14 geführt ist. Über Ausnehmungen 46 im ersten Kolbenab­ schnitt 41 und die Längsbohrung 45 hat die erste Steuerkammer 21 mit der dritten Steuerkammer 23 Verbindung, wobei diese Verbindung vom Kontrollschieber 14 absperrbar ist. Der Kontrollschieber 14 wird von einer Steuerfeder 47 in der gezeichneten Ruhestellung gehalten; dabei liegt die Steuerfeder 47 in einem Hohlraum 48 im Umschalterschieber 13, der über eine Bohrung 49 ständig zur Ablaufkammer 24 entlastet ist. Eine in der zweiten, federseitigen Steuerkammer 22 angeordnete Feder 51 belastet den Umschaltschieber 13 in Richtung der federlosen Steuer­ kammer 21. Die Ausnehmungen im Umschaltschieber 13 bilden zusammen mit dem Steuerkanal 37 und dem Rückschlagventil 38 Teile einer zweiten Steuerleitung 52, die parallel zur ersten Steuerleitung 35 die erste Steuerkammer 21 mit der Zulaufkammer 25 verbindet. Von der ersten Ab­ laufkammer 24 führt ein Rücklauf 50 zum Tank 34.

Der Entsperrkolben 16 ist in einer Längsbohrung 53 geführt, in der nebeneinander eine Dämpfungskammer 54, eine Auslaßkammer 55, eine Wei­ terlaufkammer 56, eine Einlaßkammer 57 sowie ein Steuerraum 58 ausge­ bildet sind. Von der Einlaßkammer 57 führt ein Verbraucherkanal 59 zur Verbraucherkammer 26 des Umschaltventils 12, dessen Entlastungskammer 27 über einen Entlastungskanal 61 mit der Auslaßkammer 55 des Ent­ sperrkolbens 16 Verbindung hat, welche weiterhin durch eine Rücklauf­ leitung 62 zum Tank 34 entlastet ist. Der von einer in der Dämpfungs­ kammer 54 angeordneten Feder 63 belastete Entsperrkolben 64 hat einen der Dämpfungskammer 54 zugewandten, ersten Kolbenabschnitt 64 und ei­ nen den Steuerraum 58 begrenzenden, zweiten Kolbenabschnitt 65. Der erste Kolbenabschnitt 64 steuert in der gezeichneten Ausgangsstellung des Entsperrkolbens 16 nicht nur eine Verbindung von der Dämpfungskam­ mer 54 zur Auslaßkammer 55 auf, sondern nimmt ein Drosselrückschlag­ ventil 66 auf, das über eine Querbohrung 67 eine zusätzliche Verbin­ dung zwischen diesen beiden erwähnten Kammern 54, 55 steuern kann. Außerdem ragt vom ersten Kolbenabschnitt 64 ein Stößel 68 mit einem Stift 69 zum Sperrventil 15.

Das Sperrventil 15 hat einen als Sitzventilkörper ausgebildeten, abge­ stuften Hauptventilkörper 71, der die Verbindung zwischen einer er­ sten, mit einem Verbraucheranschluß 72 verbundenen Kammer 73 und einer zweiten, über eine Arbeitsleitung 74 mit der Weiterlaufkammer 56 des Entsperrkolbens 16 verbundenen Kammer 75 steuert. Der Hauptventilkör­ per 71 ist hohl ausgebildet und nimmt in einem Raum 76 mit einem ersten und zweiten Ventilsitz 77 bzw. 78 eine Kugel 79 als Schließ­ glied auf; der Raum 76 ist über eine Axialbohrung 81 einerseits mit der zweiten Kammer 75 und andererseits mit einem Federraum 82 ver­ bunden, der über eine Drosselbohrung 83 mit der ersen Kammer 73 Ver­ bindung hat. Eine Feder 84 drückt den Hauptventilkörper 71 gegen sei­ nen Sitz 85, wobei der Stift 69 in die Axialbohrung 81 ragt, die einen Feinsteuerfasen tragenden Ansatz 80 durchdringt. Der Verbraucheran­ schluß 72 ist durch ein Druckbegrenzungsventil 86 zur Rücklaufleitung hin abgesichert.

Die beiden die Vorsteuerstufe bildenden Vorsteuerventile 17, 18 sind untereinander gleich und als 3Wege-2Stellungs-Ventile ausgebildet, deren federbelastete, jeweils als Steuerschieber ausgebildete Ventil­ elemente 87 bzw. 88 jeweils von einem Magneten 89 bzw. 91 betätigbar sind. Jedes Vorsteuerventil 17, 18 hat einen Zulaufanschluß 92 bzw. 93, einen Verbraucheranschluß 94 bzw. 95 sowie einen gemeinsamen Rück­ laufanschluß 96. Beide Zulaufanschlüsse 92, 93 sind über eine Leitung 97 mit der Zulaufkammer 25 und der Rücklaufanschluß 96 über eine Lei­ tung 98 mit der Auslaßkammer 55 verbunden. Der Verbraucheranschluß 94 des ersten Vorsteuerventils 17 hat über eine Leitung 99 mit der feder­ seitigen Steuerkammer 22 des Umschaltventils 12 und der Verbraucheran­ schluß 95 des zweiten Vorsteuerventils 18 über eine Leitung mit der Steuerkammer 58 des Entsperrkolbens 16 Verbindung. Im Ventilelement 87 ist eine Drossel 90 so angeordnet, daß sie nur die Rechtsbewegung des Umschaltschiebers 13 bremst.

Die Wirkungsweise des Steuergeräts 10 ist wie folgt:

Fig. 1 zeigt das Steuergerät 10 in einer Neutralstellung. Dabei ist keines der Vorsteuerventile 17, 18 betätigt, wodurch die federseitige Steuerkammer 22 des Umschaltventils 12 und der Steuerraum 58 des Ent­ sperrkolbens 16 über ihre zugeordneten Vorsteuerventile 17 bzw. 18 die Leitung 98, die Auslaßkammer 55 und die Rücklaufleitung 62 zum Tank 34 entlastet sind. Die Feder 63 hält den Entsperrkolben 16 in der ge­ zeichneten Ausgangsstellung; der Druck im Kraftheber 11 hält den Hauptventilkörper 71 auf seinem Sitz 85 und die Kugel 79 auf dem zwei­ ten Ventilsitz 78, wodurch der Kraftheber 11 hydraulisch blockiert ist. Dabei schützt das Druckbegrenzungsventil 86 den Kraftheber vor zu hohen Drücken z. B. infolge von Massenkräften beim Fahren über Boden­ wellen. Das von der Pumpe 33 geförderte Öl fließt über das nicht be­ tätigte, vorgeschaltete Wegeventil 31, die Zulaufkammer 25, die Ab­ laufkammer 24 und den Rücklauf 50 zum Tank 34 zurück. Dabei entsteht beim Übergang zur Ablaufkammer 24 ein Druckabfall, der sich in der Zu­ laufkammer 25 als Neutralumlaufdruck bemerkbar macht und dessen Größe von der Feder 51 bestimmt wird. Dieser Druck wirkt über die erste Steuerleitung 35 auch in der federlosen Steuerkammer 21 und hält den Umlaufschieber 13 gegen die Kraft der Feder 51 in dieser Neutralstel­ lung, in der Öl weitgehend drucklos zum Tank abfließen kann.

Um einen Hebenvorgang am Kraftheber einzuleiten, wird das erste Vor­ steuerventil 17 magnetisch betätigt. Wie Fig. 2 näher zeigt, verbin­ det dabei dessen Ventilelement 87 den Verbraucheranschluß 98 mit dem Zulaufanschluß 92 und somit die andere, federseitige Steuerkammer 22 mit der Zulaufkammer 25. Dadurch wirkt in der federlosen und der federseitigen Steuerkammer 21, 22 der Neutralumlaufdruck, und der druckausgeglichene Umlaufschieber 13 wird von der Feder 51 aus der in Fig. 1 gezeigten Neutralstellung heraus nach links (bezogen auf Fig. 1, 2) gedrückt. Der Umlaufschieber 13 bewegt sich anfangs sehr schnell, da aus der federlosen Steuerkammer 21 Druckmittel ungedros­ selt über die zweite Steuerleitung 52 und dem in Aufstellung befind­ lichen Kontrollschieber 14 zur Zulaufkammer 25 und weiter zur Ablauf­ kammer 24 entweichen kann, wobei bis zur Zulaufkammer 25 hin der Neu­ tralumlaufdruck wirksam ist. Beginnt nun bei dieser Linksbewegung des Umschaltschiebers 13 die Feinsteuerfase 44 die Verbindung von der Zu­ laufkammer 25 zur Ablaufkammer 24 einzuschnüren, so steigt der Druck in der Zulaufkammer 25 und damit auch in den drei Steuerkammern 21, 22, 23; mit zunehmender Linksbewegung steigt der Druck also relativ rasch an. Erreicht er dabei einen bestimmten Wert, bei dem die Feder 51 nachgibt und der Kontrollschieber 14 in die in Fig. 2 gezeigte Sperrstellung geht, so wird die zweite Steuerleitung 52 unterbrochen. Druckmittel kann aus der federlosen Steuerkammer 21 nur gedrosselt über die erste Steuerleitung 35 entweichen. Dadurch wird die Bewegung des Umschaltschiebers 12 gebremst, er bewegt sich nur noch langsam weiter nach links. Damit schließt die Feinsteuerfase 44 nicht mehr schlagartig, wodurch der Druck in der Zulaufkammer 25 sanfter an­ steigt. Dieser Druck wirkt zugleich auch über die Verbraucherkammer 26, den Verbraucherkanal 59, die Einlaßkammer 57, die Weiterlaufkam­ mer 56 und die Arbeitsleitung 74 in der zweiten Kammer 75. Solange der von der Last auf den Kraftheber 11 verursachte Druck größer ist als der Systemdruck in der zweiten Kammer 75, bleibt der Hauptventilkörper 71 und die Kugel 79 auf ihren Sitzen 85 bzw. 78. Überwindet schließ­ lich der von der Pumpe 33 erzeugte Systemdruck den Lastdruck im Kraft­ heber 11, so wandert die Kugel 79 vom zweiten Ventilsitz 78 auf den ersten Ventilsitz 77. Das Sperrventil 15 wirkt nunmehr als einfaches Rückschlagventil, und der Hauptkörper 71 hebt vom Sitz ab, so daß Öl zum Kraftheber 11 zu fließen beginnt. Zunächst geschieht dies mit ei­ nem Teil des von der Pumpe 33 geförderten Druckmittelstroms, der wäh­ rend einer Übergangsphase langsam ansteigt, bis der volle Strom bei geschlossener Feinsteuerfase 44 zum Kraftheber 11 fließt. Der Um­ schaltschieber 12 hat dann seine in Fig. 2 gezeigte linke Endlage erreicht. Um den Heben-Vorgang zu beenden, wird der Magnet des Vor­ steuerventils 17 abgeschaltet, wodurch das federbelastete Ventil­ element 87 in seine Ausgangslage (wie in Fig. 1) zurückkehrt und die federseitige Steuerkammer 22 wieder zum Tank 34 entlastet. Aus der Zu­ laufkammer 25 dringt nun Öl über die erste Steuerleitung 35 gedrosselt in die federlose Steuerkammer 21 und drückt den Umschaltschieber 13 aus der in Fig. 2 gezeichneten Hebenstellung heraus, gegen die Kraft der Feder 51 nach rechts, bezogen auf Fig. 2. Dabei ist anfänglich die Feinsteuerfase 44 immer noch zu, so daß der Kraftheber 11 noch ge­ hoben wird. Die Drosselstelle 36 sorgt nun dafür, daß der Umschalt­ schieber 13 trotz des nun relativ hohen Druckes nicht schlagartig in seine Neutralstellung zurückgeführt wird, sondern eine gedämpfte Über­ gangsfunktion erreicht wird. Dabei bewirkt die Drosselstelle 36 nach einer sogenannten Beschleunigungsphase des Umschaltschiebers 13 einen scharfen Druckabfall in der federlosen Steuerkammer 21. Der in ihr verbleibende Druck wird nur noch von der Feder 51 verursacht und reicht nicht aus, um den Kontrollschieber 14 geschlossen zu halten, wobei hierzu die Kraft der Steuerfeder 47 maßgebend ist. Daher öffnet der Kontrollschieber 14 seine zugeordnete Verbindung zwischen der ersten (21) und dritten Steuerkammer 23. Dieses Öffnen des Kontroll­ schiebers 14 hat jedoch keine nachteiligen Folgen, da das Rückschlag­ ventil 38 einen ungedrosselten Zugang von der ersten Steuerleitung 35 zur dritten Steuerkammer 23 verhindert. Bei der Rechtsbewegung des Um­ schaltschiebers 13 hat inzwischen die Feinsteuerfase 44 ebenfalls die Verbindung zwischen der Zulaufkammer 25 und der Ablaufkammer 24 in zu­ nehmendem Maße aufgesteuert. Dabei ist der von der Pumpe 33 erzeugte Systemdruck so weit gefallen, daß der Lastdruck im Kraftheber 11 über­ wiegt. Ist dies der Fall, so legt sich die Kugel 29 im Sperrventil 15 wieder auf den zweiten Ventilsitz 78 und der Haupventilkörper 71 auf den Sitz 85; das Sperrventil 15 arbeitet somit als reines Rückschlag­ ventil. Der Hebevorgang ist beendet und beim Steuergerät 10 stellt sich wieder der in Fig. 1 gezeigte Zustand ein.

Soll nun ein Senkvorgang am Kraftheber 11 eingeleitet werden, so wird mit Hilfe des Magnets 91 das Ventilelement 88 des zweiten Vorsteuer­ ventils 18 gegen die Kraft seiner zugeordneten Feder in eine Arbeits­ stellung gebracht, wie es Fig. 3 näher zeigt. Nun ist die Steuerkam­ mer 58 am Entsperrkolben 16 über die Leitung 101, das zweite Vor­ steuerventil 18, den Zulaufanschluß 93 und die Leitung 97 mit der Zu­ laufkammer 25 verbunden. Der dort herrschende Neutralumlaufdruck baut sich über die genannte Verbindung in der Steuerkammer 58 auf und schiebt den Entsperrkolben 16 gegen die Kraft der Feder 63 aus seiner in Fig. 1 gezeigten Ausgangsstellung heraus in Richtung der Dämp­ fungskammer 54. Dabei steuert der zweite Kolbenabschnitt 65 die Ver­ bindung von der Einlaßkammer 57 zur Weiterlaufkammer 56 zu, bevor er die Verbindung von letzterer zur Auslaßkammer 55 ansteuert. Auf diese Weise wird verhindert, daß sich der in dem Verbraucherkanal 59 an­ stehende Neutralumlaufdruck abbauen könnte; er muß vielmehr für den weiteren Antrieb des Entsperrkolbens 16 erhalten bleiben. Bei dieser Linksbewegung des Entsperrkolbens 16 dringt der das Drosselrückschlag­ ventil 66 enthaltende Fortsatz des ersten Kolbenabschnittes 64 in die Dämpfungskammer 54 ein und verdrängt daraus Druckmittel über die vom ersten Kolbenabschnitt 64 noch aufgesteuerte Verbindung zur Auslaß­ kammer 55. Ferner treibt der Entsperrkolben 16 den Stößel 68 mit Finger 69 näher zu der Kugel 79 im Hauptventilkörper 71 hin. Bis hierher findet die Linksbewegung, abgesehen von dem geringen Wider­ stand der Feder 63, keinen Widerstand. Erst wenn der erste Kolben­ abschnitt 64 die Verbindung von der Dämpfungskammer 54 zur Auslaß­ kammer 55 zusteuert, muß Druckmittel aus der Dämpfungskammer 54 über die Drossel des Drosselrückschlagventils 66 und die Querbohrung 67 zur Auslaßkammer 55 entweichen. Dies bewirkt, daß der Entsperrkolben 16 sich nur noch langsam nach links bewegt und dabei die Kugel 79 vom zweiten Ventilsitz 78 abhebt, wobei das eigentliche Senken des Kraft­ hebers 11 beginnt. Über die Drosselbohrung 83, den Federraum 82, die Axialbohrung 81, die Ventilsitze 77, 78 und vorbei an der abgehobe­ nen Kugel 79 bildet sich dabei ein Steuerstrom vom Kraftheber 11 in Richtung der zweiten Kammer 75 aus. Dieser Steuerstrom bewirkt an der Drosselbohrung 83 eine Druckdifferenz und damit eine Drucksenkung im Federraum 82, wodurch der in der ersten Kammer 73 auf die wirksame Fläche des Hauptventilkörpers 71 wirkende Lastdruck letzteren gegen die Kraft der Feder 84 nach links bewegt und dabei vom Sitz 85 ab­ hebt. Beim Öffnen des Hauptventilkörpers 71 arbeitet der Hauptventil­ körper 71 und der Entsperrkolben 16 nach Art einer Folgesteuerung zu­ sammen, wobei die Kugel 79 mit dem zweiten Ventilsitz 78 ebenfalls eine Drosselstelle bildet, um einen zum Öfnnen des Hauptventilkörpers 71 notwendigen Zwischendruck im Federraum 82 zu steuern. Zum Öffnen des Hauptventilkörpers 71 genügt somit eine geringe Kraft des Stößels 68; seine Öffnungsgeschwindigkeit läßt sich durch entsprechende Aus­ legung des Drosselrückschlagventils 66 im Entsperrkolben 16 bestimmen. Der zur zweiten Kammer 74 hin liegende Ansatz 80 des Hauptventilkör­ pers 71 trägt Feinsteuernuten, mit denen beim Öffnen der zugeordneten Verbindung eine einwandfreie Feinsteuerung möglich ist. Fig. 3 zeigt nun den Zustand beim Senken, bei dem der Entsperrkolben 16 seine äußerste Arbeitsstellung einnimmt und der Hauptventilkörper 71 voll geöffnet ist. Dabei strömt Öl aus dem Kraftheber 11 über das Sperr­ ventil 15, die Arbeitsleitung 74, die Weiterlaufkammer 56, die Aus­ laßkammer 55 und die Rücklaufleitung 62 zum Tank 34 ab. Um den Senk­ vorgang zu beenden, wird der Magnet 91 abgeschaltet, wobei das Ventil­ element 88 des zweiten Vorsteuerventils 18 unter Federeinwirkung in seine in Fig. 1 gezeichnete Lage zurückgestellt wird. Dadurch wird der Steuerraum 48 am Entsperrkolben 16 über die Leitung 101, den Ver­ braucheranschluß 94, den Rücklaufanschluß 96, die Leitung 98, die Ab­ laufkammer 44 und die Rücklaufleitung 62 zum Tank 34 entlastet. Auch die Dämpfungskammer 54 ist über das Drosselrückschlagventil 66 und die Querbohrung 67 im ersten Kolbenabschnitt 64 zur Auslaßkammer 55 ent­ lastet. Somit kann die Feder 40 den Entsperrkolben 16 nach rechts zurück in seine Ausgangsstellung drücken. Diese Bewegung erfolgt schnell, da die Drossel durch das Rückschlagventil im Drosselrück­ schlagventil 66 umgangen wird. Der Hauptventilkörper 71 folgt dieser Bewegung und legt sich auf den Sitz 85, während die Kugel 79 unter dem Einfluß des Lastdrucks sich auf den zweiten Ventilsitz 78 legt. Damit ist der Senkvorgang beendet; es stellt sich im Steuergerät 10 wieder der Zustand ein, wie es Fig. 1 zeigt.

Steigt der Neutralumlaufdruck über das von der Feder 51 in der feder­ seitigen Steuerkammer 22 bestimmte Maß, so wandert der Umschaltschie­ ber 13 aus der in Fig. 1 gezeigten Neutralstellung nach rechts gegen die Kraft der Feder 51, bis er auf seinem stirnseitigen Ende des drit­ ten Kolbenabschnitts 43 an der Wand der federseitigen Steuerkammer 22 anschlägt (Fig. 4). In dieser Endlage sperrt der mittlere Kolbenab­ schnitt 22 die Verbindung von der Zulaufkammer 25 zur Verbraucherkam­ mer 26. Da die Leitung 97 von der Zulaufkammer 25 abgeht, kann auch in diese Endlage des Umschaltschiebers 13 jederzeit ein Heben- oder Senkvorgang eingeleitet werden. Über den mittleren Kolbenabschnitt 42 leckendes Öl gelangt über den Entlastungskanal 61, die Auslaßkammer 55 und die Rücklaufleitung 62 zum Tank 34. Damit wird sichergestellt, daß selbst bei niedrigen Lastdrücken im Kraftheber 11 kein ungewollter Hebenvorgang eingeleitet wird.

Das Druckbegrenzungsventil 39 soll das Steuergerät 10 vor Überlastung sichern.

Mit vorliegendem Steuergerät 10 ist somit trotz der sprungförmigen Eingabe von insbesondere elektrischen Steuersignalen eine gedämpfte und auch schwingungsfreie Steuerung des Krafthebers möglich, wobei es zudem noch darauf ankommt, bei relativ einfachem Aufwand eine Steue­ rung zu erhalten, die sehr hohen Dichtheitsanforderungen genügt. Da­ bei wird gerade durch die Verwendung eines einzigen Sitzventils zum Absperren des Krafthebers nicht nur die Dichtheit erhöht, sondern auch der Aufwand verringert, indem der ohnedies notwendige Entsperrkolben des Sperrblocks zugleich eine Funktion der Richtungssteuerung über­ nimmt. Auch kann hierdurch keine Fehlsteuerung auftreten, da derEnt­ sperrkolben 16 zwischen Sperrventil 15 und Umschaltventil 12 geschal­ tet ist. Vorteilhaft ist auch bei niedrigen Lastdrücken ein schnelles Senken erreichbar. Zudem wird kein Vorsteuerventil in Sitzventilbau­ art benötigt.

Claims (7)

1. Für ein hydraulisch angetriebenes, insbesondere an ein landwirt­ schaftliches Fahrzeug angebautes Arbeitsgerät vorgesehenes elektro­ hydraulisches Steuergerät (10), in welchem der über einen Zulauf (28) zugeführte Druckmittelstrom zu einem Verbraucheranschluß (72) von ei­ nem vorgesteuerten Umschaltventil (12) gesteuert und über ein den Ver­ braucher (11) absicherndes vorgesteuertes Sitzventil (15, 16) geleitet wird, dem eine Rückschlagventilfunktion und eine Senkventilfunktion zugeordnet sind, mit dem Umschaltschieber (13) des Umschaltventils stirnseitig zugeordneten Steuerkammern (21, 22), die in einen Steuer­ kreis geschaltet sind, in dem eine zur Vorsteuerung des Umschaltven­ tils und des Sitzventils dienende Vorsteuerstufe (17, 18) angeordnet ist, die elektromagnetisch betätigte, schaltende Ventilelemente (87, 88) aufweist, wobei im Steuerkreis eine vom Zulauf (28) über eine Drosselstelle (36) zur einen federlosen Steuerkammer (21) führende erste Steuerleitung (35) angeordnet ist, während die andere Steuerkam­ mer (22) eine den Umschaltschieber belastende Feder (51) aufnimmt, mit einer Einrichtung, um den dämpfenden Einfluß der Drosselstelle (36) beim Übergang des von der Feder (51) belasteten Umschaltschiebers von einer Neutralstellung mit annähernd drucklosem Druckmittelumlauf vom Zulauf (28) zu einem Rücklauf (50) in eine Hubstellung zu verän­ dern, und mit einer am Umschaltschieber (13) angeordneten, die Druck­ mittelverbindung zwischen einer Zulaufkammer (25) und einer mit dem Rücklauf (50) verbundenen Ablaufkammer (24) steuernden Feinsteuerfase (44), dadurch gekennzeichnet, daß die über die Drosselstelle (36) ge­ führte erste Steuerleitung (35) unmittelbar mit dem Zulauf (28) ver­ bunden ist, daß die den dämpfenden Einfluß verändernde Einrichtung als ein vom Druck in der federlosen Steuerkammer (21) entgegen der Kraft einer Steuerfeder (47) belasteter Kontrollschieber (14) ausgebildet ist, der in eine von der federlosen Steuerkammer (21) zum Zulauf (28) geführte, parallel zur ersten Steuerleitung (35) verlaufende, zweite Steuerleitung (52) geschaltet ist und daß die Druckbeaufschlagung der die Feder (51) aufnehmenden anderen Steuerkammer (22) durch die Vor­ steuerstufe (17, 18) erfolgt.

2. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kon­ trollschieber (14) im Umschaltschieber (13) angeordnet ist.

3. Steuergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die zweite Steuerleitung (52) ein den Zulauf (28) absicherndes Rück­ schlagventil (38) geschaltet ist, das parallel zur Drosselstelle (36) liegt.

4. Steuergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Um­ schaltventil (12) zwischen der federlosen Steuerkammer (21) und der Ablaufkammer (24) eine Steuerkammer (23) aufweist, die über das Rück­ schlagventil (38) mit dem Zulauf (28) und über Ausnehmungen (45, 46) im Umschaltschieber (13) mit der federlosen Steuerkammer (21) Druck­ mittelverbindung hat, und daß der Kontrollschieber (14) mit Steuer­ bunden in diese Ausnehmungen (45, 46) ragt.

5. Steuergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kon­ trollschieber (14) mi seinem von der Steuerfeder (47) belasteten Ende in einen zum Rücklauf (50) entlasteten Hohlraum (48) ragt.

6. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vorsteuerstufe aus zwei elektromagnetisch betätigbaren, als 3Wege-2Stellungs-Ventile ausgebildeten Vorsteuerventilen (17, 18) in Schieberbauart besteht, von denen das erste (17) dem Umschaltschie­ ber (13) und das zweite (18) dem vorgesteuerten Sitzventil (15, 16) zugeordnet ist.

7. Steuergerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Vorsteuerventil (17) eine Drosselstelle (90) ausgebildet ist, die aus­ schließlich in der Verbindung von der federseitigen Steuerkammer (22) zu einem Rücklauf-Anschluß (96) der Vorsteuerstufe wirksam wird.