DE3022592A1 - Hydraulische steuervorrichtung - Google Patents

Hydraulische steuervorrichtung

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DE3022592A1 DE19803022592 DE3022592A DE3022592A1 DE 3022592 A1 DE3022592 A1 DE 3022592A1 DE 19803022592 DE19803022592 DE 19803022592 DE 3022592 A DE3022592 A DE 3022592A DE 3022592 A1 DE3022592 A1 DE 3022592A1
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Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steuervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE-AS 20 30 382 ist eine hydraulische Steuervorrichtung dieser Art bekannt, in der mehrere aneinandergesetzte Schiebersteuerventile hydraulische Arbeitszylinder in einem Auslegerkran mit Arbeitsdruckmittel versorgen beziehungsweise den Abfluß von Arbeitsdruckmittel in eine Rücklauf leitung steuern. Mehrere Hilfsteuerleitungen dienen zur Vorsteuerung von den Schiebersteuerventilen zugeordneten Hilfsventilen, sodaß eine Lastmomentbegrenzung für mindestens einen der Arbeitszylinder gegeben ist. Sobald durch Ansteigen eines Signaldrucks die Lastgrenze erfühlt wird, werden Maßnahmen getroffen, die verhindern, daß einer der'Arbeitszylinder eine zu einer Überschreitung der Lastgrenze führende Stellbewegung ausführt. Zu diesem Zweck wird jeweils eine Arbeitsdruckversorgung von einer Hilfssteuerleitung angezapft und überschüssiges Druckmittel durch ein Hilfsventil, das vom Signaldruck beaufschlagt ist, in die Rücklaufleitung abgelassen. Gleichzeitig wird über diese Hilfssteuerleitung der genannte Hilfssteuerkreis druckentlastet, worauf ein anderes Hilfsventil die Hauptdruckversorgung unmittelbar mit der Rücklauf leitung kurzschließt. An den Schiebersteuerventilen steht dann kein nutzbarer Druck mehr an. Jede Hilfssteuerleitung führt über eine Einlaßbohrung zur Gehäusebohrung des Schiebesteuerventils und aus dieser heraus über eine Auslaßbohrung und "einem weiterführenden Leitungszweig entweder zu einem Hilfsventil oder zur
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Rücklaufleitung. Im KoIbenschieber jedes KoIbenschieberventils ist ein Steuerkanal vorgesehen, der in einer be- ' stimmten Stellung des Kolbenschiebers die Einlaßbohrung mit der Auslaßbohrung für die Hilfssteuerleitung verbindet- und dem Druckmittel der Hilfssteuerleitung einen" Durchfluß gestattet. Das heißt,es muß sowohl das Gehäuse des Schiebersteuerventils als auch der Kolbenschieber selbst für diese Funktion eine entsprechende Ausbildung haben. Das bekannte Prinzip ist insofern nachteilig, als ein hoher technischer Aufwand für die Herstellung der Schiebersteuerventile notwendig ist, da die zusätzliche Anbringung sowohl der Ein- und Auslaßbohrungen dex' Hilf ssteuerleitung als auch des Steuerkanals im Kolbenschieber die Gehäuselänge, die Gehäusebohrungslänge und die Kolbenschieberlänge deutlich erhöht. Zudem muß sichergestellt werden, daß der Steuerkanal im Kolbenschieber mit keinen anderen für die Steuerung des Arbeitsdruckmittels oder dessen Abfluß, gegebenenfalls einen drucklosen Umlauf oder für einen Druckausgleich am Kolbenschieber verantwortlichen Kanälen überschneiden kann, wenn der Kolbenschieber in seine Steuerstellungen bewegt wird. Ferner muß beiderseits des Steuerkanals im Kolbenschieber eine tjberd ekkung beziehungsweise eine Dichtzone ausgebildet sein, damit kein ggf. von den Arbeitsdruckleitungen durchleckendes Druckmittel ungewollt in die Hilfssteuerleitung einströmen kann und dort unter Umständen einen unerwünschten Druckaufbau hervorruft. Es können zusammengefaßt keine herkömmlichen Kolbenschieber verwendet werden, sondern es muß allein aufgrund der zusätzlichen Aufgabe bezüglich
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der Drucksteuerung in der Hilfssteuerleitung. ein .ausschließlich, im Hinblick auf diese Aufgabe speziell konzipiertes und konstruiertes Schiebersteuerventil eingesetzt werden. Die Baugröße und der technische Aufwand für solche Schiebersteuerventile ist nicht zuletzt auch deshalb besonders groß, da die Hilfssteuerleitungen bei dem bekannten Prinzip.-mit der Anzapfung der Arbeitsdruckversorgung große Durchsätze von Druckmittel verkraften müssen , wofür große Querschnitte und eine einwandfreie Abdichtung im Schiebersteuerventil erforderlich sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Steuervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich durch ein einfaches, platzsparendes und funktionsicheres Steuerventil auszeichnet, das trotz des einfachen und platzsparenden Aufbaus in der Lage ist, die Steuerfunktionen in einer oder mehreren Hilfssteuerleitungen mit zu überwachen.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs Λ angegebenen Merkmale gelöst.
Bei dieser Ausbildung kommt ein Steuerkanal im Kolbenschieber in Wegfall, da der Kolbenschieber allein mit seinem Ende für eine Freigabe oder einen "Verschluß der Bohrung der Hilfssteuerleitung sorgt. Sobald die Anschlußbohrung der Hilfssteuerleitung freigegeben ist,
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kann das darin "befindliche Druckmittel abströmen. Die auf diese Weise erzeugte Druckdifferenz läßt sich in einfacher Weise zum, Steuern eines Hilfsventils oder weitere Hilfsorgane verwenden. Da auf die Anschlußbohrung der Hilfssteuerleitung keine Auslaßbohrung im Gehäuse des Schie"bersteuerventils ausgerichtet sein muß und . zudem" der Kolbenschieber keinen Steuerkanal" benötigt, läßt sich die Anschlußbohrung sehr leicht so unterbringen, daß sie die eigentlichen Arbeitsfunktionen des Schiebersteuerventils nicht beeinträchtigt. Es kann ein übliches Schiebersteuerventil mit einem herkömmlichen Kolbenschieber eingesetzt werden, sodaß sich trotz der zusätzlichen Punktion, die das Schiebersteuerventil übernehmen kann, keine vergrößerten Außenabmessungen oder aufwendige Konstruktionen im Gehäuse und dem Kolbenschieber ergeben. Üblicherweise sind die Endabschnitte der Gehäusebohrung, die den Kolbenschieber aufnehmen, ohnehin mit einer Rücklaufleitung oder dem Druckmittelreservoir verbunden, sodaß auch hier keine zusätzlichen Maßnahmen erforderlich sind, welche für ein einwandfreies Ablassen des aus der Hilfssteuerleitung abfließenden Druckmittel sorgen. Der besondere Vorteil dieser Ausbildung liegt darin, daß ein herkömmliches Schiebersteuerventil mit einem "normalen" Kolbenschieber verwendet werden kann, bei dem allein durch Anbringung einer Gehäusebohrung zum Anschließen der Hilfssteuerleitung :eine zusätzliche Steuerfunktion des Kolbenschiebers für die Hilfsteuerleitung erreicht wird, wobei ohnehin vorhandene Elemente des Schiebersteuerventils,
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nämlich die Gehäusebohrung, das Ende des Kolbenschiebers und ein freier Wandungsbereich des Gehäuses verwendet werden können.
Eine zweckmäßige Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung geht aus Anspruch 2 hervor. Mit dieser Gestaltungsmaßnahme wird erreicht, daß die Steuerfunktion, die das Schiebersteuerventil für die Hilfssteuerleitung bewirkt, voreilend zu den eigentlichen Arbeitsfunktionen des Schiebersteuerventils eingeleitet wird. Von besonderer Bedeutung ist diese Maßnahme dann, wenn die Hilfssteuerleitung für die Auslösung einer Schutz- Begrenzungs- oder Uotfunktion verantwortlich ist, die zweckmäßigerweise voreilend zur Beaufschlagung des in dieser Hinsicht überwachten Verbrauchers wirksam werden soll. In besonderen Anwendungsfällen kann es auch zweckmäßig sein, die Mündung der Bohrung der Hilfssteuerleitung erst dann freizugeben, wenn die vorbestimmte Steuerstellung des KoIbenschiebers bereits erreicht ist. Dann wird die von der Hilfssteuerleitung bewirkte Funktion zum gleichen Zeitpunkt eintreten, wie die in der Steuerstellung des Kolbenschiebers angestrebte Arbeits funktion des Schiebersteuerventils.
Bei einer Steuervorrichtung mit einem zwei Verbrauchern, zum Beispiel einem doppelseitig beaufschlagbaren Hydraulikzylinder,zugeordneten Schiebersteuerventil, in dem der Kolbenschieber aus einer Neutralstellung in zwei Steuerstellungen verschiebbar ist, in denen er
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jeweils einen Verbraucher mit Arbeitsdruck versorgt und vom anderen Verbraucher Arbeitsdruck in die mit einer Rücklaufleitung verbundene Gehäusebohrung abläßt, geht aus Anspruch 3 hervor. Bei dieser Ausbildung wird sicher-gestellt, daß der Kolbenschieber in jeder Steuerstellung die Hilfssteuerleitung druckentlastet, sodaß diese entweder einen Steuervorgang auslöst oder auf einen solchen Steuervorgang vorbereitet ist. Bei einer hydraulischen Steuervorrichtung, bei der im Schiebersteuerventil im Kolbenschieber .,Strömungstaschen und Durchgangsbohrungen für eine Strömungsführung des Arbeitsdruckmittels und eine η drucklosen Durchlauf und gegebenenfalls für einen Druckausgleich am Kolbenschieber selbst vorgesehen sind, sind die in Anspruch angegebenen Maßnahmen zweckmäßig. Die Anbringung ι der Bohrungen^derart, daß sie in einem speziellen Längs-beziehungsweise Umfangsbereich der Gehäusebohrung einmünden, stellt sicher, daß sie mit keinem.der im Kolbenschieber für den Fluß des Arbeitsdruckmittels vorgesehenen Kanäle zusammenwirken können und gegebenenfalls die Funktion in der Hilfssteuerleitung oder auch in den Arbeitsdruckleitungen gestört werden können. Die Freigabe jeweils einer Bohrung erfolgt nur exakt zu dem vorherbestimmten Zeitpunkt, an dem die Steuerkante oder das Ende des Kolbenschiebers vor der Bohrungsmündung weggezogen wird.
Für eine hydraulische Steuervorrichtung gemäß der Erfindung, bei der eine an eine gemeinsame Hauptversorgungsleitung angeschlossene Steuerventilanordnung
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aus mehreren, aneinandergesetzten SchieberSteuerventilen vorgesehen ist, von denen mit jedem wenigstens ein Hydraulikzylinder beaufschlagbar ist, ist es zweckmäßig, wenn die im Anspruch 5 angegebene Merkmale verwirklicht sind. Mit der gemeinsamen Hilf sSteuer 1 ei tung und ihren Zweigleitungeisrrrwird die gesamte Steuerventilanordnung so überwacht, daß ein Druckabbau in der Hilfssteuerleitung unabhängig davon erfolgt, welcher Kolbenschieber in welchem Schieb er steuerventil gerade in eine vorbestimmte Steuerstellung bewegt wird. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn die hydraulische Steuervorrichtung eine Überlast, eine Stellbegrenzung oder eine Uotfunktion ausüben muß.
Schließlich geht noch eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung an Anspruch 6 hervor. Die Druckentlastungsnuten sorgen für einen Druckausgleich über den Umfang des KoIbenSchiebers, der andernfalls zum Verklemmen neigt und entweder gar nicht mehr oder nur schwergängig verschoben werden kann. Üblicherweise werden Druckausgleichsnuten im Umfang des Kolbenschiebers angebracht. Erfindungsgemäß werden diese Druckausgleichsnuten jedoch in die Wand der- Gehäusebohrung verlegt, da andernfalls Gefahr bestünde, daß die Druckausgleichsnuten beim Überfahren der Mündung der Bohrung der Hilfssteuerleitung in dieser einen unerwünschten Druckabfall einsteuern könnten.
Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen
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Figur 1 einen Querschnitt durch ein Schiebersteuerventil
Figur 2 einen um 90° ' gedrehten Schnitt in der Ebene II-II von Figur 1, ."
Figur 3 einen der Figur 2 entsprechenden Schnitt in einer Ebene III-III von Figur 1,
Figur Λ eine schematische Darstellung einer hydraulischen Steuervorrichtung mit; einem Schiebersteuerventil gemäß den Figuren 1 bis 3·
Gemäß den Figuren 1 bis 3 besteht ein Schiebersteuerventil aus einem Gehäuse 2 mit einer Gehäusebohrung 3» die das Gehäuse 2 durchsetzt und aja. beides Enden beispielsweise mit einem Druckmittelreservoir 4· oder auch einer Rücklaufleitung in Verbindung steht. In der Gehäusebohrung 3 ist ein Kolbenschieber 5 aus der gezeichneten neutralen Stellung in eine erste und zweite Steuerstellung (1,11) verschiebbar. Seine beiden Enden sind mit 6 und 7 bezeichnet. Sie bilden Steuerkanten, deren Zweck nachstehend erläutert wird. Eine Betätigungsstange 8 dient gegebenenfalls zur Drehsicherung des Kolbenschiebers in der Gehäusebohrung und primär zu seiner Verstellung. Das Gehäuse durchsetzende Bohrungen 9 dienen zum Befestigen des Gehäuses oder zum Verbinden des Schiebersteuerventils mit anderen Schiebersteuerventilen. In die Gehäusebohrung 3 mündet ein Pumpenzulauf P mit einem Einlaß 10, dem in Bezug auf die Längsachse der Gehäusebohrung 3 gegenüberliegend und seitlich versetzt jeweils ein Verbraucheranschluß
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V1, VII zugeordnet ist, deren Mündungen 11,12 diametral gegenüberliegende und zur Gehäusebohrung hin offene Ausnehmungen 18, 20 zugeordnet sind.
Im Kolbenschieber 5 sind in Längsrichtung verlaufende Strömungstaschen 13, 1A- ausgebildet , die über Durchgangsbohrungen 15 druckmittelübertragend verbunden sind. Senkrecht zu der die Pumpenzulauf Öffnung P und die Verbraucheranschlüsse' VI,VII enthaltenden Ebene durchsetzt den Kolbenschieber 5 eine Bohrung 16, die für einen drucklosen Durchlauf bestimmt ist. Im Kolbenschieber .sind ferner Durchgangsbohrungen 17, 19 ausgebildet,, die 'in der in Figur 1 gezeigten Neutral stellung mit den Mündungen 11, 12 fluchten und die Verbraucheranschlü.sse Vlund VII zwecks Druckausgleich des Kolbenschiebers mit den Ausnehmungen 18, 19 verbinden. In der Wand der Gehäusebohrung 3 sind umlaufende Druckausgleichnuten 21 angeordnet, ' die den Abbau von Drucktaschen zwischen dem Außenumfange des KoIb en schieb es und der Wand gewährleisten sollen. Aus den Figuren 2 und 3 ist deutlicher erkennbar, daß Bohrungen 22, 23 das Gehäuse 2 durchsetzen und in die Gehäusebohrung 3 einmünden, die beispielsweise paralell zur Bohrung 16 verlaufen. Die Mündung der Bohrung 22 liegt in einem Bereich' -,der Gehäusebohrung 3, cLer vom Ende 6 des Kolbenschiebers 5 überstrichen wird, wobei dieser in dem in 25 bezeichneten schraffierten Bereich keine Unterbrechungen im Umfang aufweist, sodaß er bei einer Verstellbewegung in die Steuerstellung I aus der Neutralstellung N die Mündung der Bohrung 22 verschlossen hält.Umgekehrt wird die Mündung der Bohrung
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23 bei einer Bewegung in die Steuerstellung II verschlo ssen-An die Bohrungen 22, 23 ist jeweils eine Hilfssteuerleitung 24a, 24b . angeschlossen. In den Figuren 2 und 3 ist auch ein Durchgangskanal D erkennbar, der für den drucklosen Durchlauf dient.
Das Schiebersteuerventil gemäß den Figuren 1 bis 3 arbeitet wie folgt:
In der gezeigten Neutralstellung steht vom Pumpenzulauf P das Arbeitsdruckmittel in den Strömungstaschen 13, 14- an, sodaß der Kolbenschieber hier druckausgeglichen ist.. Da die Bohrung 16 mit dem Kanal D fluchtet, kann das Druckmittel in drucklosem Durchlauf strömen. Die VerbraucheranschlüsseVI und VII stehen über die Schieberdurchgangsbohrungen 17» 19 mit den Ausnehmungen 18, 20 in Verbindung, so daß - falls
, hier Arbeitsdruck ansteht - der Kolbenschieber hier 5 ebenfalls druckausgeglichen ist. Die Mündungen der Bohrungen 22 und 23 sind verschlossen jsodaß in den Hilfssteuerleitungen 24a, 24b ein Druck aufbaubar ist oder herrscht, der zur Vorsteuerung nicht dargestellter Hilfsventile nutzbar ist. Die beiden Enden der Gehäusebohrung 3 sind in die Reservoire hinein druckentlastet.
Sobald der Kolbenschieber 5 aus der gezeigten ITeutralstellung in die Steuerstellung I verschoben wird, wird der drucklose Durchlauf D, 16 unterbrochen, sodaß der Druck im Pumpenzulauf P ansteigt. Sobald die Vorder-
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kante der in Figur 1 linken Bohrung 15 vor die Mündung 11 gelangt, wird eine Strömungsverbindung vom Pumpenzulauf 10 zum VerbraucheranSchluß VI hergestellt. Die Mündung der Bohrung 22 bleibt verschlossen .Gleichzeitig wird die Mündung 12 vom Ende 7 des Kolbenschiebers 5 überfahren, sodaß eine Verbindung vom Verbraueheran-Schluß VII zum rechten Ende der Gehäusebohrung 3 hergestellt wird und das Druckmittel aus dem Verbraucheranschluß VII in das rechte Reservoir 4 oder eine nicht dargestellte Rücklaufleitung abströmen kann. Voreilend zur Freigabe der Mündung 12 findet eine Freigabe der Mündung der Bohrung 23 statt, sodaß auch der hier in der Hilfssteuerleitung 24b anstehende Druck abgebaut wird. Der dabei eintretende Druckimpuls kann zum Auslösen einer Steuerfunktion verwendet werden.. Er muß jedoch nicht.
Beim Zurückbewegen des Kolbenschiebers 5 in die Neutralstellung gemäß Figur 1 stellt sich der eingangs erläuterte Zustand wieder ein, während bei einem weiteren Verschieben des KoIbenSchiebers 5 in die zweite Steuerstellung II eine Strömungsverbindung zwischen dem Pumpenzulauf und dem Verbraucheranschluß II hergestellt wird und der Verbraucheranschluß VI mit dem linken Reservoir 4 oder einer nicht dargestellten Rücklaufleitung verbunden ist» Bei dieser Bewegung wird die Mündung der Bohrung 23 abgedeckt, während in weiterer Folge die Mündung der Bohrung 22 freigegeben und hier wiederum der Druck aus der Hilfsteuerleitung abgebaut wird. Der dadurch in der Hilfssteuerleitung entstehende Druckimpuls kann zum Auslösen der Steuerfunktion verwendet werden, er muß jedoch nicht.
ORIGINAL INSPECi&O 052/0295
Die Freigabe der Mündungen der Bohrungen 22 und 23 erfolgt jeweils geringfügig früher, als der KoIbenschieber in die jeweilige Steuerstellung gelangt. Dies wird dadurch erreicht, daß ein Abstand S1 der Mündung der Bohrung 22(23) kleiner ist,als der Abstand S zwischen der Mündung 11 (12) und dem jeweiligen Ende des Kolbenschiebers 5· Zur Verdeutlichung dieser unterschiedlichen Abstände S1 und S wurde als Referenz das jeweilige . Ende des in der Neutralstellung stehenden Kolbenschiebers verwendet.An sich könnte auch gesagt werden, daß die Mündungen der Bohrungen 22, 23 näher am jeweiligen Ende der Gehäusebohrung 3 liegen, als die Mündungen 11, 12 der VerbraucheranSchlüsse Vlund VII. Die Abstände S1 und S können bei besonderen Anwendungsfällen auch gleich sein, sodaß die Druckentlastung in den Bohrungen 22, 23 synchron mit der Druckentlastung der Verbraucheranschlüsee Vlund VII erfolgt.
Es wäre ohne weiteres auch möglich, mehrere den Bohrungen 22 und 23 entsprechende Bohrungen mit unterschiedlichen Abständen zu den Enden der Gehäusebohrung 3 im Gehäuse anzubringen und dann unterschiedliche Hilfssteuerkanale dort anzuschließen. Dies würde bedingen , daß die Druckentlastung dieser Hilfssteuerkanale "bei · unterschiedlichen Kolbenschieberstellungen folgt.Dadurch ließen sich Steuerfunktionen zu unterschiedlichen Zeitpunkten bewirken.
Die Bohrungen 22, 23 können im übrigen im Gehäuse dort angebracht sein, wo dafür ausreichend Platz vorhanden ist, und wo sichergestellt ist, daß der Kolbenschieber bei seiner Stellbewegung einen abdichtenden Umfangsbereich hat, ' der die Freigabe der Mündung der jeweiligen Bohrung
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nur zu einem vorherbe stimmt en Zeitpunkt gewährleistet.
In Figur 4· ist schematisch eine hydraulische Steuervorrichtung für einen doppeltwirkenden Hydraulikzylinder 21 dargestellt, dessen Arbeitsdruck-Beaufschlagung durch das Steuerventil 1 mit seinem Kolbenschieber 5 gesteuert wird, wobei gleichzeitig eine Stellbegrenzungs- oder Lastbegrenzungssteuerung vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von der Bewegung des Zylinders 29 und des Kolbenschiebers zur Wirkung gelangt.
Der Kolbenschieber 5 des Steuerventils 1 wird hier symbolhaft dargestellt, wobei darauf hinzuweisen ist, daß die mit den Reservoiren 4- oder einer Rücklaufleitung verbundenen Enden der Gehäusebohrung als strichlierte Linien 4-angedeutet sind, die mit einer Rücklaufleitung 31 verbunden sind Das Schieber steuerventil 1 wird von einer Pumpe P mit Druckmittel versorgt, welche eine Hauptversorgungsleitung 30 speist, die im Schiebersteuerventil 1 zum Anschluß 10 führt und gleichzeitig zu einem Hilfsventil 33 geführt wird, das als Schieberschaltventil ausgebildet ist und in seiner dargestellten Schaltstellung einen Durchgang zwischen der Hauptversorgungsleitung 30 und der Leitung für drucklosen Durchlauf D unterbricht. Die Rücklaufleitung 31 führt von der Leitung für drucklosen Durchlauf D zu einem Druckmittelreservoir. Zwischen der Hauptversorgungsleitung 30 und der Rücklaufleitung 31 ist ferner ein einstellbarer Druckregler 32 vorgesehen, der die Höhe des Arbeitsdruckes der Hauptversorgungsleitung steuert.
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Von der Hauptversorgungsleitung 30 zweigt eine Vorsteuerleitung 34 ab, die den Schieber im Hilfsventil 33 in Richtung auf die Durchgangsstellung des Ventils hin beaufschlagt. Eine weitere Vorsteuerleitung 36 führt über eine Drossel 35 zum gegenüberliegenden Ende des Schiebers des Hilfsventil 33 und beaufschlagt diesen in Richtung auf die Sperrstellung des Ventils zu. In der gleichen Richtung wirkt eine Feder 44 auf den Schieber ein. An die Vorsteuerleitung 36 ist die Hilfsteuerleitung 24 angeschlossen die beispielswiese zur Bohrung 22 (Siehe Figur 1 bis 3) im Gehäuse des Schiebersteuerventils 1 geführt ist. ,Bei dieser' Steuervorrichtung wird die Bohrung 23 nicht benötigt, die in üblicherweise durch einen Verschlußstopfen (nicht gezeigt) verschlo.ssen ist.
In der Hilfssteuerlei tung 24 ist ein weiteres Hilfsventil
38 angeordnet, das ebenfalls als Schieberschaltventil ausgebildet ist und ir> der gezeigten Stellung den Durchgang durch die Hilf ssteuerleitung 24 unterbricht. In Richtung auf die Sperrstellung des Ventils 38 zu wird sein Schieber durch eine Feder 31 vorgespannt. In Richtung auf die Durchgangsstellung des Hilfsventil 38 zu wirkt am Schieber 39 zum Beispiel ein Signaldruck, der den Schieber in die Durchgangsstellung des Ventils 38 verschieben kann. Anstelle eines Signaldruckanschlusses kann auch eine mechanische, elektrische oder hydraulische, andersartige Betätigung vorgesehen sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird bei
39 Signaldruck aus einer Arbeitsdruckleitung 27 für den Zylinder 29 abgegriffen. Diese Leitung 29 ist beispielsweise mit dem Verbraucheranschluß VII (Siehe Figur 1) des Schiebersteuerventils 1 verbunden. Bei Beaufschlagung der Leitung
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wird die Kolbenstange des Zylinders 29 ausgefahren. Am Verbraucheranschluß VI des SchieberSteuerventils 1 ist hingegen eine Arbeitsdruckleitung 28 angeschlossen, bei deren Beaufschlagung die Kolbenstange des Zylinders 29 eingefahren wird.
Die Steuervorrichtung gemäß Figur 4 arbeitet wie folgt:
In der dargestellten Neutralstellung des Kolbenschiebers strömt das von der Pumpe P geförderte Druckmittel durch die Leitung D direkt in die Rücklauf leitung 31 und von dieser in das Reservoir R. Es wird kein nennenswerter Arbeitsdruck aufgebaut. Die Feder 40 hält das Hilfsventil 33 in seiner Sperrstellung, während die Feder 41 das Hilfsventil 38 in seiner Sperrstellung hält, im Zylinder 29 herrscht zu beiden Seiten seines doppelt beaufschlagbaren Kolbens Druck.
Sobald der Kolbenschieber 5 in Figur 4 nach oben in seine Steuerstellung I verschoben wird, wird der drucklose
Umlauf D durch den Kolbenschieber unterbrochen und es baut sich in der Hauptversorgungsleitung 30 ein vom Druckregler 32 geregelter Druck auf, der schließlich im Pumpenanschluß 10 am Kolbenschieber ansteht. Sobald der Kolbenschieber 5 in der Steuerstellung I steht, wird die Arbeitsdruckleitung 28 druckbeaufschlagt, während aus der Arbeitsdruckleitung 27 Druckmittel in die Rücklaufleitung 31 abfließt. Die Kolbenstange des Zylinders 29 wird eingefahren. Beim Druckaufbau in der Hauptversorgungsleitung 30 baut sich an beiden Enden des Kolbenschiebers des Hilfsventils 33 ein Vorsteuerdruck auf, wobei sich die dadurch auf den Schieber ausgeübten Kräfte aufheben und die Feder den Schieber weiterhin in der dargestellten Sperrstellung
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hält. Da aus der Arbeitsdruckleitung 27 Druckmittel abfließen kann, steigt der Signaldruck bei 39 nicht soweit an, daß er den Schieber des Hilfsventils 38 in die Durchgangsstellung verschieben könnte. Demzufolge bleibt das Hilfsventil 38 in seiner Sperrstellung. Da die Mündung der Bohrung 22 (Siehe Figur 1) bei dieser Bewegung abgedeckt bleibt, kann sich der zwischen dem Hilfsventil 38 und dem Kolbenschieber 5 erstreckende Zweig der Hilfssteuerleitung 24 nicht druckentlasten. Die Beaufschlagung des Zylinders 29 in dieser Arbeitsrichtung läßt sich ohne Einwirkung der Hilfsventile bewerkstelligen.
Sobald der Kolbenschieber 5 aus der in Figur 4- dargestellten Neutralstellung nach unten, daß heißt in seine Steuerstellung II,verschoben wird, erfolgt wieder'. Druckaufbau in der Hauptversorgungsleitung 30, der zunächst über den Kolbenschieber 5 nur zur Beaufschlagung der Arbeitsdruckleitung 27 verwendet wird, sodaß die Kolbenstange des Zylinder 29 ausgefahren wird, wobei gleichzeitig Druckmittel aus der Arbeitsdruckleitung 28 in die Rücklaufleitung 31 abfließen kann. In der Steuerstellung II des Kolbenschiebers wird (Siehe Figur 1) die Mündung der Bohrung 22 freigegeben (Im Schema in Figur 4- wird dies durch den strichlierten Kanal 37 im oberen Feld des Kolbenschieber symbols angedeutet,durch welchen eine Strömungsverbindung zwischen der Bohrung 22 und der strichlierten und zur Rücklaufleitung 31 führenden Leitung 4-1 hergestellt wird}. Das heißt, daß in der Steuerstellung II der zwischen dem Hilfsventil 38 und dem Kolbenschieber 5 sich erstreckende Teil der
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HiIfssteuerleitung 24 druckentlastet wird. Der dadurch in der Hilf ssteuerleitung auftretende Druckimpuls "bleibt zunächst noch ohne Wirkung, da das Hilfsventil 38 noch in seiner Sperrstellung steht.
Wenn in dieser Stellung des KoIbenschiebers 5 jedoch der bei 39 anstehende Signaldruck ein vorbestimmtes Maß überschreitet oder wenn bei 39 eine' auf anderem Wege vorgenommene Betätigung des Schiebers des Hilfsventils 38 in Richtung auf die Durchgangsstellung erfolgt, schaltet dieses auf Durchgang, sodaß auch der zwischen de Hilfsventil 33 und dem Hilfsventil 38 liegende Abschnitt der Hilfssteuerleitung 24 druckentlastet wird. Der dadurch tretende Druckimpuls entlastet den Kolbenschieber des Hilfsventils 33 an der Seite der Feder 40, sodaß der weiterhin anstehende Vorsteuerdruck von der Vorsteuerleitung 34- cLen Kolbenschieber in die Durchgangsstellung des Ventils verschiebt. Dadurch wird eine schlagartige Verbindung zwischen der Hauptdruckversorgung 30 und der Rücklaufleitung 31 hergestellt, sodaß im Pumpenanschluß 10 kein Arbeitsdruck mehr zur Verfügung steht, der eine weitere Beaufschlagung und damit Verschiebung des Kolbens des Zylinders 29 mehr zuließe. Die Drossel 35 hindert ein zu rasches Fachströmen in die Hilfssteuerleitung 24, sodaß das Hilfsventil 33 solange in der Durchgangsstellung verharrt, als bei 39 am Hilfsventil 38 ein dieses Ventil in seiner Durchgangsstellung haltender Druck oder eine Betätigungskraft wirkt.
Wenn bei 39 der Signaldruck aus der Arbeitsdruckleitung
so hoch ist, daß er eine Lastgrenze am Zylinder 21 signalisiert, kann der Kolben des Zylinders 29 über das Schiebersteuerventil 1 nicht mehr weiter ausgefahren werden. Es muß vielmehr der Kolbenschieber 5 in die entgegengesetzte
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Richtung verschollen werden, worauf zunächst die Mündung der Bohrung 22 verschlossen wird und sich aus der Hauptdruckversorgungsleitung 30 über die Vorsteuerleitung 36 und die Drossel 35 der Hilfssteuerleitung 24 wieder so weit Druck aufbaut, daß das Hilfsventil 33 in seine Sperrstellung zurückkehrt. Dann ist die Steuereinrichtung wieder voll einsatzfähig und der Zylinder 29 kann in heiden Richtungen beliebig beaufschlagt werden. Jeweils beim Erreichen einer Lastgrenze wird der Druckimpuls der Hilfssteuerleitung wieder dazu verwendet, ein Überschreiten der Lastgrenze zu verhindern.
Anstelle eines lastabhängigen Signaldrucks bei 39 kann auch eine mechanische, elektromagnetische oder hydraulische Umschaltung des Hilfsventils bewirkt werden, sodaß die dann von der Druckentlastung der Hilfssteuerleitung 24 abgeleitete Steuerfunktion keine lastabhängige, sondern zum Beispiel eine stellhubabhängigeyFunktion ist.
Es können in üblicher Weise auch mehrere solcher Schiebersteuerventile 1 aneinandergesetzt werden ,scäaß sich eine durchgehende Leitung für den drucklosen Durchlauf ergibt und alle Schiebersteuerventile von der Pumpe P mit Arbeitsdruck versorgt werden. Jedes Schiebersteuerventil kann dann einen Hydraulikzylinder steuern. Die vorher erwähnte Sicherheitsfunktion der Steuerfunktion kann auf jeden' der gesteuerten Hydraulikzylinder ausgedehnt werden, wenn von ü er Hilfssteuerleitung 24 entsprechende Zweigleitungen zu entsprechend angeordneten Bohrungen geführt werden, die bei Erreichen einer Last- oder Stellgrenze des jeweils beaufschlagten Zylinders die Druckentlastung der Hilfssteuerleitung 24 herbeiführen und und an dieser Grenze keine weitere zu einer Überschreitung dieser Grenze führende Stellbewegung
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oder Belastung der Zylinder mehr gestatten.
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Claims (6)

  1. Hydraulische Steuervorrichtung
    Patentansprüche
    Hydraulische Steuervorrichtung, insbesondere Hochdruck-Steuervorrichtung für wenigstens einen hydraulischen Arbeitszylinder, mit einem Schiebersteuerventil, in dem mit einem in einer Gehäusebohrung in Steuerstellungen verschiebbaren Kolbenschieher der Fluß von Arbeitsdruckmittel steuerbar ist, und mit mindestens einer Hilf ssteuerleitung, die an das Gehäuse des Schiebersteuerventils angeschlossen ist, in dem eine Bohrung zur Gehäusebohrung führt, dadurch gekennzeichnet , daß die Bohrung (22, 23) in einen Tjängsabschnitt der Gehäusebohrung (3) einmündet, der von einem Ende (6, 7) des Kolbenschiebers (5) bei dessen Verstellbe— wegung (Ι-ΪΤ-ΙΙ) überstrichen wird» und daß die Mündung der Bohrung (22, 23) derart angeordnet ist, daß sie ausschließlich bei einer Verstellung des Kolbenschiebers (5) in eine vorbestimmte Steuerstellung (I oder II) von dem, vorzugsweise als Steuerkante ausgebildeten, Ende (7* 6) des Kolbenschiebers freigebbar und mit der Gehäusebohrung (3) verbindbar ist, die in diesem Abschnitt mit einem Druckmittelreservoir oder einer Rücklauf leitung verbunden ist.
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  2. 2. Hydraulische Steuervorrichtung nach. Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Mündung der Bohrung (22, 23) - "bezogen auf die Längsrichtung der Gehausebohrung (3) - derart angeordnet ist, daß sie voreilend zum Erreichen der Steuerstellung (I oder II) des Kolbenschiebers (5) durch dessen Ende (6, 7) freigebbar ist.
  3. 3- Hydraulische Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, mit einem zwei Verbrauchern, z.B. einemdoppelseitig beaufschlagbaren Hydraulikzylinder, zugeordneten Schiebersteuerventil, in dem der Kolbenschieber aus einer Heutralstellung in zwei Steuerstellungen verschiebbar ist, in denen er jeweils einen Verbraucher mit Arbeitsdruck versorget und vom
    anderen Verbraucher Arbeitsdruck in die mit einer Bücklauf - leitung verbundene Gehäusebohrung abläßt, dadurch gekennzeichnet , daß am Kolbenschieber (5) an beiden Baden (6, 7) je.eine Steuerkante vorgesehen ist, und daß in die Gehäusebohrung (3) zwei mit Hilfssteuerleitungen (24a, 24b) verbundene Bohrungen (22, 23) einmünden, derart, daß bei Verschieben des Kolbenschiebers (5) in eine Steuerstellung (I oder II) die in Verschieberichtung hintere Bohrung (22, 23) freigebbar ist.
  4. 4. Hydraulische Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei im Kolbenschieber Strömungstaschen und Durchgangsbohrungen für eine Stromungsführungdss Arheitsdruckaittels und eines drucklosen Durchlaufes und ggf. für einen Druckausgleich am Kolbenschieber selbst vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Bohrungen (22, 23) der Hilfssteuerleitungen in einem Umfangsberexch. der Gehäusebohrung (3) einmünden ,in dem bei der axial verlaufenden Stellbewegung des Kolbenschiebers (5) ein an diesem in Längsrichtung verlaufender TJmfangsabschnitt (25) zwischen den Taschen (13, 14) und den Mündungen der Durchgangsbohrungen (17, 18, 16)
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    ORIGINAL INSPECTED
    die Bohrungsmündung bis zur Freigabe abdichtend verschließt.
  5. 5. Hydraulische Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche Λ bis 4, mit einer an eine gemeinsame Hauptversorgungsleitung angeschlossenen Steuerventilanordnung aus mehreren, aneinandergesetzten SchieberSteuerventilen, von denen mit jedem wenigstens ein Hydraulikzylinder beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß eine gemeinsame Hilfssteuerleitung (24) vorgesehen ist, von der Zweigleitungen (24a, 24b) zu jeweils einer Bohrung (22, 23) im Gehäuse (2) eines Schiebersteuerventils (1) führen, derart, daß bei Freigabe einer Bohrungsmündung durch einen Kolbenschieber die Hilfssteuerleitung (24) zur Gänze druckentlastbar ist.
  6. 6. Hydraulische Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei zwischen dem Umfang des KoIbenSchiebers und der Wandung der Gehäusebohrung umlaufende Druckentlastungsnuten vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckentlastungsnuten (21) in der Wand der Gehäusebohrung (3) angeordnet sind.
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