DE2757660A1 - Hydraulische steuereinrichtung mit wenigstens einem wegeventil - Google Patents

Hydraulische steuereinrichtung mit wenigstens einem wegeventil

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Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Steuereinrichtung mit wenigstens einem Wegeventil nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine derartige Steuereinrichtung bekannt, die zur Energieeinsparung eine Verstellpumpe aufweist, deren Druckseite über ein Druckventil zum Rücklauf entlastbar ist, wobei eine federbelastete Seite eines Schließgliedes im Druckventil über eine verzweigte Steuerleitung vom maximalen Lastdruck beaufschlagbar ist. Nachteilig bei dieser Lösung ist vor allem, daß hier nur ein schaltendes Wegeventil vorgesehen ist j das sich nicht für eine proportionale Fernsteuerung eignet. Zudem hat diese Einrichtung den Nachteil, daß über eine Entlastungsleitung mit Drosselstelle Druckmittel aus der Verbraucher- über die Steuerleitung zum Tank abströmen kann, so daß die Last nicht in der jeweiligen Stellung gehalten wird, wenn der Steuerschieber des Wegeventils seine Mittelstellung einnimmt. Außerdem baut die Steuereinrichtung mit Verstellpumpe und zusätzlichem Druckbegrenzungsventil relativ aufwendig.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß mit ihr unter Verwendung vorhandener Bauelemente entsprechend einer analogen Sollwertvorgabe eine proportionale Fernsteuerung möglich ist, wobei die Steuereinrichtung relativ einfach baut und bei ihr kein unerwünschtes Senken einer Last auftreten kann. Dabei kann erst durch das Begrenzen der Strömungskräfte am Steuerschieber des Wegeventils mit Hilfe von Merkmalen, wie sie an sich bei lastkompensierten Steuerungen üblich sind, dieser unmittelbar von einem Proportionalmagnet betätigt werden, dessen Stellkräfte relativ niedrig sind bei vertretbarem Raumaufwand des Proportionalmagneten.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vor· eilhafte Vieiterbildungen und Verbesserungen der in Kauptanspruch angegebenen Steuereinrichtung möglich, die vor allem deren einfachen Aufbau, insbesondere unter Verwendung handelsüblicher Bauelemente, unterstützen.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Steuereinrichtung in vereinfachter Darstellung, Figur 2 einen Längsschnitt durch eine Zwischenplatte für eine Steuereinrichtung nach Figur 1, Figur 3 einen Querschnitt nach I-I in Figur 2 und Figur 4 eine andere Auführungsform eines Teils der Steuereinrichtung.
Beschreibung der Erfindung
Figur 1 zeigt eine Steuereinrichtung 10 mit einer Konstantpumpe 11, einer Druckleitung 12, an der zwei parallel geschaltete Verbraucherkreise 13, 14 hängen und mit einem die Druckleitung 12 absichernden Druckventil 15· Da die beiden Verbrauscherkreise 13» I1* untereinander gleich sind, wird im folgenden nur auf den ersten Verbraucherkreis 13 näher eingegangen.
Der erste Verbraucherkreis 13 weist ein 4/3-Wegeventil 16 auf, dessen zugehöriger Steuerschieber 17 neben einer mittleren Neutralstellung 18 zwei außenliegende Arbeitsstellungen 19, 21 hat, um in üblicher Weise die Verbindungen zwischen einer Zulaufleitung 22, einem Tank 23 und zwei Verbraucherleitungen 24, 25 zu steuern, die zu einem doppeltwirkenden Verbraucher führen. Der federzentrierte Steuerschieber 17 wird von zwei Proportionalmagneten 27, 28 betätigt und ist mit einem induktiv arbeitenden Signalgeber 29 verbunden. Von den beiden Verbraucherleitungen 24, 25 führt eine verzweigte Steuerleitung über ein Wechselventil 32 und anschließend über ein Sperrven-
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til 33 zum Druckventil 15, so daß der jeweils maxim-Ie Lastdruck in den Verbraucherleitungen 24, 25 zum Druckventil 15 geleitet v/erden kann. Das Sperrventil 33 ist als einfaches 2/2-Magnetventil ausgebildet, dessen Schließglied 34 von einer Feder belastet normalerweise seine Sperrstellung und bei Betätigung seines Magneten 35 eine Offenstellung einnimmt. Der Magnet 35 ist in einen Stromkreis 36 geschaltet, in dem ein Schalter 37 liegt, der in nicht näher gezeichneter Weise von dem Signalgeber 29 gesteuert wird. Das Druckventil 15 weist ein Steuerglied 38 auf, das einerseits vom Druck in der Druckleitung 12 und andererseits von einer Feder 39 und dem Druck in der Steuerleitung 31 beaufschlagt ist, wobei zusätzlich diese federbeaufschlagte Seite des Steuerglieds 38 über eine Entlastungsleitung 41 mit Drossel 4 2 zum Tank 23 Verbindung hat.
Der zweite Verbraucherkreis 14 ist in paralleler Weise zum ersten Verbraucherkreis 13 an die Druckleitung 12 bzw. an das Druckventil 15 angeschlossen; seine Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen wie im ersten Verbraucherkreis 13.
Wie Figur 2 näher zeigt, sind das Wechselventil 32 in Form zweier Rückschlagventile 43, 44 und das Sperrventil 33 in bzw. an einer Zwischenplatte 45 angeordnet, in der vier Durchgangskanäle für Zulauf, Verbraucher und Tank in üblicher Weise ausgebildet sind. Die beiden Rückschlagventile 43, 44 sind zweckmäßig von einer Längsseite her in der Zwischenplatte 45 angeordnet, während das Sperrventil 33 vorteilhaft an einer Stirnseite angeflanscht ist. Zusätzlich nimmt der Durchgangskanal für den Zulauf ein das Wegeventil 16 absicherndes Rückschlagventil 46 auf, was Figur 3 näher zeigt. Aus Figur 3 ist ferner erkennbar, wie das Wegeventil 16 unmittelbar auf die Zwischenplatte 45 geflanscht ist, so daß an deren Unterseite 47 der Zwischenplatte 45 Anschlüsse für die Druckleitung zum Tank 23 sowie für die Steuerleitung 31 ausgebildet sind. Damit wird eine kompakte, einfache Bauweise erreicht.
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Die Wirkungsweise der Steuereinrichtung 10 ist wie folgt:
In der gezeigten Stellung der Steuerschieber 17 in beiden Verbraucherkreisen 13, 1*1 sind die Zulauf leitungen 22 blockiert, ebenso die Verbraucherleitungen 24, 25 zu den Verbrauchern 26. Da die Wirkungsweise in beiden Verbraucherkreisen 13, I1* gleich ist, wird nunmehr nur auf den ersten Verbraucherkreis 13 eingegangen. In diesem wird über die verzweigte Steuerleitung 31 der maximale Lastdruck über das Wechselventil 32 bis zum Sperrventil 33 geleitet, dessen Schließglied 34 jedoch von der Feder in einer Sperrstellung gehalten ist und damit die Steuerleitung 31 unterbricht. Im Druckventil 31 kann sich der Druck in der Steuerleitung 31 über die Entlastungsleitung 1Il mit Drossel 42 zum Tank 23 hin abbauen. Das von der Pumpe 11 geförderte öl fließt über das Druckventil 15 zum Tank 23 ab, wobei die relativ schwache Feder des Druckventils 15 dafür sorgt, daß die Pumpe 11 gegen einen niederen Druck arbeitet. Der Signalgeber 29 gibt in Neutralstellung 18 des Steuerschiebers 17 kein Signal, so daß der mit ihm in Wirkverbindung stehende Schalter 37 offen ist und den Stromkreis 36 zum Magneten 35 unterbricht.
Wird nun mit Hilfe eines der Proportionalmagneten 27, 28 der Steuerschieber 17 aus seiner Neutralstellung 18 heraus in Richtung einer Arbeitsstellung 19 oder 21 bewegt, so wird Druckmittel in üblicher Weise von der Pumpe 11 zum Verbraucher 26 und zugleich von ihm zurück zum Tank 23 geleitet. Dabei läßt sich der Druckmittelstrom der Größe und Richtung nach steuern. Sobald der Steuerschieber 17 seine Neutralstellung 18 verläßt, steuert der Signalgeber 29 sofort den Schalter 37 zu, wodurch der Magnet 35 erregt wird und das Sperrventil 33 öffnet. Der in den Verbraucherleitungen 24, 25 herrschende, maximale Druck kann über das Wechselventil 32 ausgewählt werden und über das Sperrventil 33 und die Steuerleitung 31 auf das Druckventil 15 einwirken. Somit wird nun erreicht, daß unabhängig von der jeweiligen Last am Verbraucher 26 das den ölstrom über
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dar Wegeventil 16 bestimmende Druckgefälle immer gleich groß gehalten wird, wobei deren Größe von der Feder am Druckventil 15 mitbestimmt wird. Infolge des konstanten, relativ niedrigen Druckgefälles am Wegeventil 16 sind auch die auf den Steuerschieber 17 wirkenden Strömungskräfte relativ klein; damit ist es möglich, den Steuerschieber 17 direkt mit einem Proportionalmagneten zu betätigen, der auch nur kleine Stellkräfte aufbringen kann. Zudem verhindert das Sperrventil 33 in einfacher Weise ein Entweichen von Druckmittel aus dem Verbraucher 26 über die Steuerleitung 33 und die Drossel 42 zum Tank 23, wenn das Wegeventil l6 in Neutralstellung l8 ist, so daß die Last am Verbraucher 26 ihre Lage nicht ungewollt verändern kann. Somit ist es mit vorliegender Steuereinrichtung in besonders vorteilhafter Weise möglich, unter Verwendung an sich vorhandener Bauelemente ein Proportionalventil zum Steuern eines Verbrauchers zu verwenden und dabei einen unerwünschten Lastabfall auf einfache Art zu vermeiden; zudem werden Energieverluste bei nicht betätigten Wegeventilen in engen Grenzen gehalten.
Bei einer parallelen Betätigung beider Wegeventile l6 in beiden Verbraucherkreisen 13, I^ wird der jeweils höchste Druck in den Verbraucherleitungen an das Druckventil 15 geleitet und dementsprechend der Pumpendruck beeinflußt.
Figur 2 und 3 zeigt eine besonders vorteilhafte Bauweise, bei der Wechselventil und Sperrventil in einer Zwischenplatte 45 einfach und kompakt angeordnet sind.
Figur 4 zeigt einen Teil einer Steuereinrichtung 50, bei der gleiche Teile wie in Figur 1 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Ein Stellhebel 51 ist hier mechanisch mit einem Sollwertgeber 52 und einem Mittenstellungsschalter 53 verbunden. Der Sollwertgeber 52 steuert über einen Differenzverstärker 5^ die Proportionalmagnete 27> 28 an, während der Mittenstellungsschalter 53 den Magnet 35 des Sperrventils 33 steuert,
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6I' R. ·-. Ο. γ
Rastung 55 hält den Stellhebel 5i in Mittelstellung. Vorliegende Ausführung baut besonders zweckmäßig und einfach.
Die Wirkungsweise ist wie folgt: Proportional zur Auslenkung des Stellhebels 51 wird der Steuerschieber 17 nach Größe und Richtung ausgelenkt. Der Mittelstellungsschalter 53 unterbricht nur bei Mittelstellung des Stellhebels 51 den Stromkreis, während er bei Auslenkung nach beiden Richtungen den Stromkreis schließt und damit^das Schließglied J)1* des Sperrventils in Auf-Stellung gebracht wird.
Selbstverständlich ist es möglich, anstelle der Betätigung durch Proportionalmagnet auch eine andere Art der Betätigung vorzusehen, z.B. eine pneumatische oder hydraulische Betätigungsweise, obwohl die Betätigung mit Proportionalmagneten am vorteilhaftesten ist und deren Kombination mit dem Sperrventil besonders zweckmäßig ist.
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Claims (1)

  1. 2.12.1977 My/Ko
    ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1
    Ansprüche
    1.!Hydraulische Steuereinrichtung mit wenigstens einem Wegeventil, dem ein Verbraucher zugeordnet ist und mit einem eine Druckmittelquelle absichernden Druckventil, dessen Steuerglied einerseits vom Zulaufdruck und andererseits von einer Feder sowie von einem Lastdruck beaufschlagbar ist, wobei der jeweils maximale Lastdruck über verzweigte Steuerleitungen und den Verbraucher absichernde Rückschlagventile abgeleitet wird und mit einer die Steuerdruckkammer am Steuerglied entlastenden Verbindung, in die eine Drosselstelle geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in die Steuerleitung (3D ein zwischen die Rückschlagventile (32) und die Lastdruckkammer am Druckventil (15) geschaltetes Sperrventil (33) geschaltet ist und daß der Steuerschieber (17) des Wegeventils (16) von einem Antrieb (27) proportional betätigbar ist und mit das Sperrventil (33) abhängig von der Stellung des Steuerschiebers (17) beeinflussenden Mitteln (29, 37; 51*, 52, 51, 53) in Wirkverbindung steht.
    2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb als Proportionalmagnet (27, 28) ausgebildet ist.
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    ORIGINAL INSPECTED
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    3· Steuereinrichtung nach Α·.sprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrventil (33) als magnetisch betätigtes 2/2-Ventil ausgebildet ist.
    4. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet j daß das Sperrventil (33) und die die Steuerleitun (31) absichernden Rückschlagventile (32) in einer Zwischenplatte (45) angeordnet sind.
    5. Steuereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Stirnseite der Zwischenplatte (45) das Sperrventil (33) angeordnet ist.
    6. Steuereinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenplatte (45) vier Durchgangskanäle für Zulauf, Verbraucher und Rücklauf aufweist und ein den Zulauf absicherndes Rückschlagventil (46) aufnimmt.
    7- Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber ein induktiver Weggeber (29) ist.
    8. Steuereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (29) bei Auslenkung des Steuerschiebers (17) aus seiner Neutralstellung (18) das Sperrventil (33) in eine Auf-Stellung steuert.
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    9. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung mehrere Verbraucherkreise (13, 14) mit jeweils einem Wegeventil (16) aufweist
    und jedem Wegeventil ein Sperrventil (33) zugeordnet ist.
    10. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9j dadurch gekennzeichnet, daß ein Stellhebel (51) mit einem Sollwertgeber (52) und einem Mittenstellungsschalter (53) gekuppelt ist, von denen der Sollwertgeber (52) über einen Verstärker (51O die Proportionalmagnete (27> 28) ansteuert, während
    der Schalter (53) in den Stromkreis zum Magnet (35) des Sperrventils (33) geschaltet ist. /
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