DE3710699C1 - Hydraulische Steuervorrichtung fuer eine Verbrauchergruppe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steuervorrich­ tung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebe­ nen Art.

Aus einer Druckschrift "lastungsabhängige Proportionalven­ tile PVG 60 HK.50", der Firma Danfoss, herausgegeben 1983, S. 22, unteres Bild, ist eine hydraulische Steuer­ vorrichtung dieser Art bekannt, bei der in der Entla­ stungssteuerleitung jedes Wegesteuerschiebers wenigstens ein Überwachungsventil vorgesehen ist. Die Entlastungs­ steuerleitung verläuft dabei direkt vom Steuerleitungs­ zweig zum Tank. Dies führt zu dem Nachteil, daß jeder Verbraucher hinsichtlich einer Druck- oder Hubgrenze un­ abhängig davon überwacht wird, in welcher Richtung er beaufschlagt ist. Wird der Druck aus der Entlastungslei­ tung bei Erreichen einer Druck- oder Hubgrenze völlig abgebaut, so kann der Verbraucher nicht mehr zurückbe­ wegt werden, weil der Zulaufregler des Wegesteuerventils abgeschaltet bleibt. Es sind dann zusätzliche Maßnahmen erforderlich, um zum Zurückbewegen des Verbrauchers das Überwachungsventil zu ignorieren. Begrenzt das Überwa­ chungsventil hingegen den Druck in der Entlastungssteu­ erleitung, so steht zum Zurückbewegen des Verbrauchers nur ein entsprechend der Einwirkung des Überwachungs­ ventils geminderter Volumenstrom für den Wegesteuer­ schieber zur Verfügung, obwohl der Verbraucher gegebe­ nenfalls zum Zurückbewegen einen größeren Volumensstrom bräuchte. Für jeden Verbraucher eine richtungsabhängige und für beide Bewegungsrichtungen individuelle Überwa­ chung ist bei dieser hydraulischen Steuervorrichtung nicht möglich.

Bei einer aus der DE-OS 26 56 059 bekannten hydrauli­ schen Steuervorrichtung ist der Steuerleitungszweig über eine einzige Entlastungssteuerleitung direkt mit dem Tank verbunden. In der Entlastungssteuerleitung ist als Überwachungsventil ein druckvorgesteuertes Begrenzungs­ ventil enthalten. Der Verbraucher wird unabhängig von der Richtung überwacht, in der er beaufschlagt ist, d. h. unabhängig davon, in welche Steuerstellung der Steuer­ schieber bewegt wird. Damit ist der Nachteil verbunden, daß bei Erreichen einer gefährlichen Druckgrenze das Be­ grenzungsventil den Druck in der Entlastungssteuerlei­ tung verringert oder begrenzt, und daß der Zweiwegereg­ ler, der als Zulaufregler zum Wegesteuerschieber dient, nur eine begrenzte oder verringerte Menge dem Wegesteu­ erschieber zuführt, um den Verbraucher zum erneuten Un­ terschreiten der Druckgrenze zu beaufschlagen.

Bei einer aus der DE-PS 30 22 592 bekannten hydrauli­ schen Steuervorrichtung mit einem Wegesteuerschieber für einen doppelseitig beaufschlagbaren Hydromotor ist eine Entlastungssteuerleitung nicht unmittelbar an den Tank sondern an den Wegesteuerschieber derart angeschlossen, daß dieser die Entlastungssteuerleitung erst dann mit dem Tank verbindet, wenn er in eine Steuerstellung be­ wegt wird, in der der Hydromotor über eine Lastgrenze hinaus bewegt würde. Dies hat den Vorteil, daß der Hy­ draulikmotor durch das Überwachungsventil in der Entla­ stungssteuerleitung unbeeinflußt in der Gegenrichtung bewegt werden kann, in der er die Lastgrenze wieder un­ terschreitet. Da die Entlastungssteuerleitung den Druck für den Zulaufregler der Steuervorrichtung hält, würde, falls die Steuervorrichtung durch Hinzunahme mehrerer Wegesteuerschieber für weitere Verbraucher erweitert würde, bei Ansprechen des Überwachungsventils und Entla­ sten der Entlastungssteuerleitung keiner der weiteren Wegesteuerschieber mehr arbeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydrauli­ sche Steuervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der von mehreren Wegesteuerschiebern ver­ sorgte Verbraucher ohne gegenseitige Beeinflussung und in Abhängigkeit von ihrer Beaufschlagungsrichtung über­ wachbar sind.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Bei dieser Ausbildung wird trotz Ansprechens des Überwa­ chungsventils bei Erreichen einer Druck- oder Hubgrenze eines Verbrauchers der diesen zugehörige Wegesteuer­ schieber nur dann abgeschaltet, wenn er in eine Steuer­ stellung gebracht wird, die ein Weiterbewegen des Ver­ brauchers über die Druck- oder Hubgrenze hinaus bewirken würde. Das heißt, es wird der Verbraucher richtungsabhängig überwacht, ohne daß dies einen Einfluß auf die Versor­ gung der anderen Verbraucher der Verbrauchergruppe hät­ te, und zwar aufgrund des für jeweils einen Wegesteuer­ schieber zuständigen Zulaufreglers, der den Wegesteuer­ schieber abschaltet, ohne den Volumensstrom in der Pum­ penleitung zu den anderen Wegesteuerschiebern zu beein­ flussen. Wird der Wegesteuerschieber, bei dem das Über­ wachungsventil angesprochen hat, hingegen in eine Steu­ erleitung verstellt, in der sein Verbraucher in eine die Druckgrenze oder Hubgrenze unterschreitende Richtung beaufschlagt wird, so wird selbsttätig das angesprochene Überwachungsventil ignoriert, weil der Wegesteuerschie­ ber die Entlastungssteuerleitung dann nicht mit dem Tank verbindet. Falls der Verbraucher in beiden Richtungen überwacht werden soll, und dabei auf unterschiedliche Weise, z. B. auf unterschiedliche Druckgrenzen oder auf eine Druckgrenze in einer Bewegungsrichtung und eine Hubgrenze in der anderen Bewegungsrichtung, so ist dies auf einfache Weise dadurch erreichbar, daß zwei Entlastungssteuerleitungen an den Wegesteuerschieber an­ geschlossen und in dessen beiden Steuerstellungen je­ weils eine zum Tank entlastet wird, und daß in jeder Entlastungssteuerleitung ein Überwachungsventil vorgese­ hen und individuell eingestellt wird. Die hydraulische Steuervorrichtung bietet auf diese Weise eine erhöhte Sicherheit und ist im besonderen für Mobilkräne oder ähnliche mit mehreren Hydromotoren und Zylindern als Verbraucher ausgestattete Maschinen oder Einrichtungen zweckmäßig. Die Regelvorrichtung der hydraulischen Steu­ ervorrichtung kann dabei einer Konstantpumpe als Druckquelle ein 3-Wegeregler oder eine Regelvorrichtung für eine hinsichtlich des Volumensstromes regelbare Pum­ pe (Regelpumpe) sein.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform geht aus An­ spruch 2 hervor. Das Überwachungsventil ist ein 2/2-Wegeventil, das vom Verbraucher oder mit dem Ver­ braucher bewegbaren oder von ihm beeinflußten Element betätigt wird, wenn eine Hubgrenze (Linearhub oder Dreh­ hub) erreicht wird.

In der Praxis läßt sich das vorerwähnte Überwachungs­ prinzip besonders zweckmäßig gemäß Anspruch 3 realisie­ ren. Derartige Proportional-Wegesteuerschieber sind von ihrer konstruktiven Konzeption für die zusätzliche Funk­ tion der Entlastung der Entlastungssteuerleitung zum Tank gut geeignet.

Zweckmäßig sind dabei die Maßnahmen von Anspruch 4, weil die Entlastungssteuerleitungen jeweils voreilend zu ei­ ner Beaufschlagung der jeweiligen Verbraucherleitung entlastet werden, so daß der Wegesteuerschieber unmit­ telbar abgeschaltet wird, ohne dem Verbraucher noch schädliches Druckmittel zuzuführen. Die Entlastungssteu­ erleitung ist dabei jeweils so angeschlossen, daß der Schieberkolben des Wegesteuerschiebers die Verbindung mit dem Rücklaufkanal an der in bezug auf den Pumpenan­ schluß dem Verbraucheranschluß gegenüberliegenden Seite herstellt, der darauffolgend mit dem Pumpenanschluß ver­ bunden würde, um den Verbraucher über die Druck- oder Hubgrenze hinaus zu beaufschlagen.

Anhand der Zeichnung werden Ausführungsformen des Erfin­ dungsgegenstandes erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer hy­ draulischen Steuervorrichtung für eine Verbrauchergruppe,

Fig. 2 eine Variante der Regelvor­ richtung für die hydraulische Steuervorrichtung gemäß Fig. 1, und

Fig. 3 einen Längsschnitt eines Wege­ steuerschiebers, wie er für hydraulische Steuervorrichtung gemäß den Fig. 1 und 2 zweck­ mäßig ist.

Eine hydraulische Steuervorrichtung 1 für eine Gruppe von Verbrauchern V weist eine Regelvorrichtung R (Fig. 1) sowie fünf Proportional-Wegesteuerschieber S 1-S 5 mit jeweils eigenem Zweiwege-Zulaufregler Z 1-Z 5 auf. Die Verbraucher V sind ein doppelseitig beaufschlagbarer Zylinder 2, ein Hydraulikmotor 3, ein doppelseitig be­ aufschlagbarer Zylinder 4, ein doppelseitig beaufschlag­ barer Zylinder 5 mit Hubbegrenzung und ein doppelseitig beaufschlagbarer Zylinder 6 mit Hubbegrenzung. Zur Be­ aufschlagung der Verbraucher V ist eine gemeinsame Druckmittelquelle, hier eine Konstantpumpe 7, vorgese­ hen. In einer Regelvorrichtung R wird der Volumensstrom, der von der Pumpe zu den einzelnen Wegesteuerschiebern S 1-S 5 strömt geregelt. Dazu ist ein 3-Wegeregler 8 üb­ licher Bauart vorgesehen. Von der Pumpe 7 führt eine Pumpenleitung 9 einerseits zur Regelvorrichtung R und andererseits zu den Zulaufreglern Z 1-Z 5 der Steuer­ schieber S 1-S 5, die parallel zueinander angeschlossen sind. Eine Tankleitung 10 ist über Zweigleitungen an die Wegesteuerschieber S 1-S 5 einerseits und die Regelvor­ richtung R andererseits angeschlossen. Der maximale Sy­ stemdruck wird durch ein in die Regelvorrichtung R ein­ gegliedertes, einstellbares Druckbegrenzungsventil 11 begrenzt. Zur Regelvorrichtung R führt ferner eine Hauptsteuerleitung 12, die auf später erläuterte Weise aus den Wegesteuerschiebern S 1-S 5 mit einem verbrau­ cherdruckabhängigen Steuerdruck beaufschlagt wird und zur Steuerung des 3-Wegereglers 8 sowie zur Vorsteuerung des Druckbegrenzungsventils 11 dient. Eine Hilfssteuer­ leitung 13, die von der Pumpenleitung 9 abzweigt und über alle Wegesteuerschieber S 1-S 5 geführt ist, ent­ hält ein Druckminderventil 54, mit dem im drucklosen Durchlauf ein bestimmter Druck in der Hilfssteuerleitung 13 aufrechterhalten wird.

Die Wegesteuerschieber S 1-S 5 sind bei dieser Ausfüh­ rungsform identisch konzipiert, so daß nur der Wegesteu­ erschieber S 1 im Detail erläutert wird (s. auch Fig. 3). Der Wegsteuerschieber S 1 enthält einen Kolbenschieber 14, der zwischen einer Nullstellung bei drucklosem Um­ lauf über den 3-Wegeregler 8 in zwei Steuerstellungen a und b verstellbar ist. Vom Gehäuse des Wegesteuerschie­ bers S 1 führen Verbraucherleitungen 15, 16 zu den beiden Seiten des doppelt wirkenden Zylinders 2. Ferner sind Stichleitungen 17, 18 im Gehäuse angeordnet, die außer­ halb von Anzapfungen 19, 20 der Verbraucherleitungen 15, 16 liegen. Im Schieberkolben sind Strömungswege 21, 22 und 23, 24 ausgebildet. Ferner sind Anschlußleitungen 25 und 28 sowie 26 und 27 vorhanden. Die Anzapfungen 19, 20 und die Anschlußleitungen 26 und 27 sind in Fig. 1 aus dem Gehäuse des Wegesteuerschiebers S 1 herausführend ge­ zeichnet. In der Praxis sind diese jedoch im Inneren des Wegesteuerschiebers enthalten (s. Fig. 3 und wie später erläutert wird). Auch die Anschlußleitungen 25 und 28, die in den beiden Steuerstellungen über die Kanäle 21 bzw. 24 mit den Stichleitungen 17, 18 verbindbar sind und als an die Tankleitung 19 angeschlossen gezeigt sind, verlaufen im Inneren des Wegesteuerschiebers S 1.

Der Schieberkolben 14 wird entweder durch Druckvorsteu­ erung (Steuerleitungen 29, 30) und eine nur schematisch angedeutete Steuerung 31 aus der Steuerleitung 13 oder durch einen Handhebel 32 verstellt.

An die Anschlußleitungen 26, 27 der Anzapfungen 19, 20 ist ein Steuerleitungszweig 34 angeschlossen, der über eine Drossel zur Steuerseite des Zweiwege-Zulaufreglers Z 1 führt, wobei der Zulaufregler Z 1 andererseits aus der zwischen dem Zulaufregler und dem Wegesteuerschieber S 1 liegenden Teil der Pumpenleitung 9 vorgesteuert wird. Der Steuerleitungszweig 34 ist über eine Stichleitung 33 und ein in Richtung zum Wegesteuerschieber S 1 sperrendes Rückschlagventil 35 an die Hauptsteuerleitung 12 ange­ schlossen. Vom Steuerleitungszweig 34 zweigt eine Entla­ stungssteuerleitung 37 ab, die sich in zwei Zweige 36, 38 aufteilt. In beiden Zweigen 36, 38 sind Überwachungs­ ventile 39, 40 enthalten, im vorliegenden Ausführungs­ beispiel jeweils individuell einstellbare und aus der Entlastungssteuerleitung 37 vorgesteuerte Druckbegren­ zungsventile. Die beiden Zweige 36, 38 sind an die Stichleitungen 17, 18 des Gehäuses des Wegesteuerschie­ bers S 1 angeschlossen. Sie werden in der dargestellten Neutralstellung abgesperrt.

In der Entlastungssteuerleitung 37 des zweiten Wegesteu­ erschiebers S 2 ist als Überwachungsventil 41 ebenfalls ein aus der Entlastungssteuerleitung 37 vorgesteuertes, einstellbares Druckbegrenzungsventil 41 enthalten. Stromab zum Überwachungsventil 41 mündet die Entla­ stungssteuerleitung 37 unmittelbar in den Tank 42.

Beim dritten Wegesteuerschieber S 3 ist die Entlastungs­ steuerleitung 37 nur über den Zweig 38 mit der Stichlei­ tung 17 verbunden. Hier ist ein Überwachungsventil 43, wiederum ein aus der Entlastungssteuerleitung 37 vorge­ steuertes, einstellbares Druckbegrenzungsventil 43 vor­ gesehen.

Beim vierten Wegesteuerschieber S 4 ist die Entlastungs­ steuerleitung 37 über ein Überwachungsventil 44 mit dem Zweig 36 und der Stichleitung 18 verbunden. Das Überwa­ chungsventil 44 ist ein 2/2-Wegeventil, das durch einen Anschlag 45 des doppelt wirkenden Zylinders an einer Hubgrenze desselben so betätigbar ist, daß es seine nor­ malerweise durch Federkraft gehaltene Absperrstellung aufgibt und in eine Durchgangsstellung schaltet.

Beim fünften Weegsteuerschieber S 5 ist wiederum die Ent­ lastungsleitung 37 über den Zweig 36 an die Stichleitung 18 angeschlossen. In der Entlastungssteuerleitung 37, 36 sind zwei Überwachungsventile 46, 47 hintereinander ge­ schaltet, und zwar ein 2/2-Wegeventil, das durch den An­ schlag 45 wie beim Wegesteuerschieber S 4 betätigbar ist, sowie ein aus der Entlastungssteuerleitung 37 vorgesteu­ ertes, einstellbares Druckbegrenzungsventil.

Die hydraulische Steuervorrichtung arbeitet wie folgt:

In der dargestellten Nullstellung aller Wegesteuerschie­ ber S 1-S 5 strömt das Druckmittel im drucklosen Umlauf über den in die Durchgangsstellung schaltenden 3-Wegeregler 8 zur Tankleitung 10. Wird der Wegesteuer­ schieber S 1 in seine Steuerstellung a verstellt (durch Druckbeaufschlagung über die Steuerleitung 29) so strömt das Druckmittel über den offenen Zulaufregler Z 1 aus der Pumpenleitung 9 zur Verbraucherleitung 15. Die Verbrau­ cherleitung 16 ist über den Schieberkolben 14 an die Tankleitung 10 angeschlossen. Die Kolbenstange fährt in Fig. 1 nach rechts aus. Über die Anzapfung 19 und den Kanal 22 sowie die Anschlußleitung 26 wird der Steuer­ leitungszweig 34 mit Steuerdruck beaufschlagt. Dieser Steuerdruck steuert zusammen mit dem Vorsteuerdruck aus der Pumpenleitung 9 den Zulaufregler Z 1 im Hinblick auf den für den Zylinder 2 erforderlichen Volumenstrom. Der Druck im Steuerleitungszweig 34 gelangt über das Rück­ schlagventil 35 auch in die Hauptsteuerleitung 12, wo er zum Steuern des 3-Wegereglers 8 eingesetzt wird, der andererseits aus der Pumpenleitung direkt vorgesteuert wird. Der 3-Wegeregler 8 stellt mindestens den Volumens­ strom bereit, den der Verbraucher 2 benötigt. Der Zweig 38 der Entlastungssteuerleitung 37, 38 ist über die Stichleitung 17 und den Kanal 21 mit der Anschlußleitung 25 zur Tankleitung 10 verbunden. Das Druckbegrenzungs­ ventil 40 hat jedoch nicht angesprochen, so daß der Druck in der Entlastungssteuerleitung 37 gehalten wird. Der Zweig 36 ist noch von der Tankleitung 10 abgesperrt.

Gleichzeitig mit der Betätigung des Wegesteuerschiebers S 1 kann jeder andere der Wegesteuerschieber S 2-S 5 auf gleiche Weise betätigt werden. Wird bei einem der Ver­ braucher V der weiteren Wegesteuerschieber S 2-S 5 ein größerer Volumensstrom benötigt, so steigt der Druck in der Hauptsteuerleitung 12 entsprechend an, so daß der 3-Wegeregler 8 einen größeren Volumensstrom bereitstellt. Der Zulaufregler Z 1 des ersten Wegesteuerschiebers S 1 regelt den Volumensstrom jedoch für den ihm zugeordneten Verbraucher 2 unabhängig vom Volumensstrom in der Pum­ penleitung.

Sobald nun durch das Ausfahren der Kolbenstange des Zy­ linders 2 eine Druckgrenze erreicht wird, die eine Ge­ fahr darstellt, und auf die das Überwachungsventil 40 eingestellt ist, so spricht das Überwachungsventil 40 an und läßt aus der Entlastungssteuerleitung 37 über den Zweig 38, die Stichleitung 17, den Kanal 21 und die Tankleitung 10 so viel Druckmittel ab, daß der Zulauf­ regler Z 1 den Volumensstrom soweit abdrosselt, daß der Zylinder 2 nicht mehr weiter ausfahren kann. Diese Druckgrenze wird eingehalten. Wird dann der Wegesteuer­ schieber S 1 in seine Steuertstellung b verstellt, so läßt sich die Kolbenstange des Zylinders 2 wieder einfahren, da diese Bewegungsrichtung des Zylinders 2 durch das an­ dere Überwachungsventil 39 überwacht wird, das nicht an­ gesprochen hat. Auf diese Weise kann die Druckgrenze wieder unterschritten und die Kolbenstange des Zylinders 2 entsprechend eingefahren werden. Wird beim Einfahren der Kolbenstange wiederum eine kritische Druckgrenze er­ reicht, dann spricht das Überwachungsventil 39 an und begrenzt den Druck in der Entlastungssteuerleitung 37 so, daß der Zulaufregler Z 1 wiederum nur einen gedros­ selten Volumensstrom bereitstellt, der ein zu weites Einziehen der Kolbenstange verhindert. Dann wird der Zweig 36 über die Stichleitung 18 und den Kanal 24 zur Tankleitung 10 entlastet. Das Arbeiten der anderen Ver­ braucher V wird durch die vorerwähnten Funktionen nicht beeinträchtigt, weil der Wegesteuerschieber S 1 durch seinen Zulaufregler Z 1 unabhängig von den anderen Wege­ steuerschiebern S 2-S 5 agiert. Wird der Druck im Steu­ erleitungszweig 34 auf die vorerwähnte Weise begrenzt oder abgesenkt, so teilt sich diese Druckveränderung der Hauptsteuerleitung 12 nicht mit, da dann das Rückschlag­ ventil 35 sperrt.

Beim zweiten Wegesteuerschieber S 2 wird der Hydraulikmo­ tor 3 in beiden Bewegungsrichtungen vom Überwachungsven­ til 41 auf die gleiche Druckgrenze überwacht, so daß der Zulaufregler Z 2 jeweils bei Erreichen des gleichen Drucks den Volumensstrom drosselt und den Hydraulikmotor 3 anhält, sobald das Überwachungsventil 41 angesprochen hat.

Beim Wegesteuerschieber S 3 wird der Zylinder 4 nur in Ausfahrrichtung der Kolbenstange durch das Überwachungs­ ventil 43 überwacht. Wird in der Steuerstellung a des Wegesteuerschiebers S 3 eine gefährliche Druckgrenze er­ reicht, so wird das durch das Überwachungsventil 43 durchgehende Druckmittel über den Zweig 38, die Stich­ leitung 17 und den Schieberkolben 14 zum Tank abgelas­ sen. Wird der Wegesteuerschieber S 3 in seine zweite Steuerstellung b verstellt, so wird die Kolbenstange des Zylinders 4 ohne Drucküberwachung eingefahren.

Beim vierten Wegesteuerschieber S 4 wird in der zweiten Steuerstellung b die Kolbenstange des Zylinders 5 ausge­ fahren, bis der Anschlag 45 das Überwachungsventil 4 betätigt, so daß die Entlastungssteuerleitung 37 über den Zweig 36, die Stichleitung 18 und den Schieberkolben 14 schlagartig zur Tankleitung 10 entlastet wird. Der Zulaufregler Z 4 schaltet zur Gänze ab. Der Zylinder 5 erhält kein Druckmittel mehr, sofern nicht der Wegesteu­ erschieber S 4 in seine erste Steuerstellung a verstellt wird, in der die Kolbenstange des Zylinders 5 wieder eingefahren werden kann.

Beim fünften Wegesteuerschieber S 5 wird in der zweiten Steuerschaltung b die Kolbenstange des Zylinders ausge­ fahren, bis der Anschlag 45 das Überwachungsventil 46 betätigt. Der Druck in der Entlastungssteuerleitung 37 wird jedoch nicht zur Gänze abgebaut, sondern nur in dem Maß, wie es durch das nachgeschaltete Druckbegrenzungs- Überwachungsventil 47 vorgegeben ist, und zwar dann über den Zweig 36, die Stichleitung 18 und den Schieberkolben 14 zur Tankleitung 10. Hier ist eine zusätzliche Sicher­ heitsfunktion gegeben, weil die Kolbenstange des Zylin­ ders 6 über die Hubgrenze hinaus verfahren werden kann, sofern der Druck in der Entlastungssteuerleitung 37 nicht über eine gefährliche Druckgrenze (überwacht durch das Druckbegrenzungs-Überwachungsventil 47) ansteigt.

Bei der Ausführungsform von Fig. 2 ist eine Regelvor­ richtung R′ anstelle der Regelvorrichtung R von Fig. 1 vorgesehen. Es handelt sich dabei um eine sogenannte Re­ gelpumpe 7′, die für größere Volumensströme, z. B. 120 l/min und mehr verwendet wird, weil dann die Pumpen­ förderung für den drucklosen Umlauf auf einen geringen Druck bzw. geringen Volumensstrom abgeregelt werden kann. Von der Pumpe 7′ führt die Pumpenleitung 9 zu den Zulaufreglern Z 1-Z 5. Die Tankleitung 10 führt zum Tank zurück. Die aus den Anzapfungen der Wegesteuerschieber S 1-S 5 versorgte Hauptsteuerleitung 12 führt in der Re­ gelvorrichtung R′ über eine Senkbremse (Sieb mit Dros­ sel) für den drucklosen Umlauf zu einem Servo-Zylinder 52, der einen Regelschieber 53 in einer Pumpenzweiglei­ tung 9′ betätigt. Der Regelteil der Pumpe 7′ wird durch einen aus dem Pumpenleitungszweig 9′ versorgten Stellzy­ linder 48 in einer Richtung und aus einem Federspeicher­ zylinder 49 in der anderen Richtung betätigt. Der Feder­ speicherzylinder 49 ist an den Regelschieber 53 ange­ schlossen. Mit diesen Komponenten wird der Volumensstrom in der Pumpenleitung 9 in Abhängigkeit vom benötigten Volumen der Verbraucher gesteuert. Zwischen der Pumpen­ leitung 9 und der Tankleitung 10 ist ferner ein Druckbe­ grenzungsventil 50 zur Begrenzung des Systemdrucks vor­ gesehen. Ferner ist an die Pumpenleitung 9 ein Druckmin­ derventil 54 angeschlossen, das den Steuerdruck in der Steuerleitung 13 auf einen festen Druckwert (z. B. 35 bar) einregelt. Die Steuerleitung 13 wird für die Rege­ lung der Regelglieder 31 bei der Druckbetätigung der Schieberkolben 14 der Wegesteuerschieber S 1-S 5 benutzt. Die Regelpumpe in der Regelvorrichtung R′ wird bei­ spielsweise für Mobilkräne größerer Bauarten eingesetzt, bei denen Volumensströme über 120 l/min gebraucht wer­ den, weil für diese Fälle die Regelpumpe verlustärmer arbeitet als die Konstantpumpe 7 von Fig. 1.

In Fig. 3 ist der Proportional-Wegesteuerschieber S 1 in seinem Aufbau erkennbar, der den Proportional-Wegesteu­ erschiebern S 2-S 5 entspricht. Er besitzt ein Gehäuse 55 mit einer Bohrung 56 für den Schieberkolben 14. In Endkappen 57 und 58 sind Federn 59 enthalten, die die Nullstellung des Schieberkolbens 14 definieren und gleichzeitig für seine Verdrehsicherung sorgen. An der Endkappe 58 ist der Betätigungshebel 32 gelagert, der über ein Koppelglied 60 mit dem Schieberkolben 14 ver­ bunden ist. In den Endkappen 58 und 57 sind Kammern ge­ bildet, in denen über die Steuerleitungen 29, 30 die Be­ wegung des Schieberkolbens 14 druckabhängig steuerbar ist. Das Regelglied 31 ist zweckmäßigerweise an das Ge­ häuse 55 angesetzt.

Der Schieberkolben 14 besitzt beiderseits einer mittigen Abdichtzone ringförmige Nuten 61 und 62, die durch Steu­ erkanten 63, 64 und 65, 66 von den sich anschließenden Dichtzonen getrennt sind.

Der Pumpenanschluß P, der an die Pumpenleitung 9 ange­ schlossen ist, ist mittig im Gehäuse 55 vorgesehen. Bei­ derseits des Pumpenanschlusses P sind Verbraucheran­ schlüsse A und B als umlaufende Nuten in der Bohrung 56 vorgesehen, die an die Verbraucherleitungen 15 und 16 angeschlossen sind. Wiederum axial versetzt zu den Ver­ braucheranschlüssen A, B sind als Stichbohrungen ausge­ bildete Rücklaufanschlüsse R vorgesehen, die an die Tankleitung 10 angeschlossen sind und die Anschlußlei­ tungen 25, 28 für die Entlastungssteuerleitungszweige 36, 38 bilden. Im Gehäuse 55 sind von einer Gehäuse­ außenseite die Stichleitungen 17, 18 zur Bohrung 56 ge­ bohrt, deren Mündungen strichliert angedeutet sind. Es ist dabei erkennbar, daß in der Nullstellung des Schie­ berkolbens 14 die Mündungen der Stichleitungen 17, 18 in einem kurzen Abstand hinter den Steuerkanten 63 bzw. 66 liegen und von den dort vorliegenden Dichtzonen des Schieberkolbens 14 abgesperrt sind. Im Mittelbereich des Gehäuses 55 sind ferner die beiden Anschlußleitungen 26, 27 der Anzapfungen erkennbar, die gemeinsam an den Steu­ erleitungszweig 34 (angedeutet durch eine Bohrung) ange­ schlossen sind.

Entsprechend der Darstellung von Fig. 1 ist an die Stichleitung 17 der Zweig 38 der Entlastungsleitung 37 angeschlossen und an die Stichleitung 18 der Zweig 36, d. h. die Zweige sind überkreuz angeschlossen, damit bei Verbindung des Pumpenanschlusses P mit dem Verbraucher­ anschluß A der Zweig 38 über die Stichleitung 17 entla­ stet wird, während bei einer Verbindung des Pumpenan­ schlusses P mit dem Verbraucheranschluß B der Zweig 36 über die Stichleitung 18 zur Tankleitung entlastet wird. Der Schieberkolben 14 kann nicht nur in die Steuerstel­ lungen a und b verstellt werden, um den Zylinder 2 ent­ sprechend zu beaufschlagen, sondern es sind Zwischen­ stellungen des Schieberkolbens 14 möglich, bei denen der Volumensstrom zum Verbraucher proportional der Verschie­ bung des Kolbenschiebers 14 ist. Es ist auf diese Weise eine sehr feinfühlige Steuerung der Bewegung des Zylin­ ders 2 möglich, wobei der Zulaufregler Z 1 entsprechend angesteuert wird.

Der besondere Vorteil der hydraulischen Steuervorrich­ tung gemäß den Ausführungsformen der Fig. 1 bis 3 be­ steht darin, daß gleichzeitig unterschiedliche Verbrau­ cher-Höchstdrücke begrenzt werden, und Verbraucher mit höherem Druckniveau gefahren werden können, weil das An­ sprechen eines Überwachungsventiles keinen Einfluß auf gleichzeitig gefahrene Verbraucher mit höherem oder nie­ drigerem Druck hinsichtlich des Volumensstromes oder des Drucks hat. Das gleiche gilt für die Hubbegrenzung, die individuell nur auf den jeweils überwachten Verbraucher bzw. sogar nur auf die überwachte Bewegungsrichtung des Verbrauchers Einfluß nimmt und das Arbeiten der anderen Verbraucher hinsichtlich Volumensstrom und Druck nicht beeinflußt. Ferner wäre es denkbar, eine Entlastungs­ steuerleitung an die Hauptsteuerleitung 12 anzuschließen und über jeweils eine Stichleitung 17 und 18 der Wege­ steuerschieber S 1-S 5 zu führen und ferner in der Ent­ lastungssteuerleitung ein 2/2-Wege-Magnetventil einzu­ setzen, das von einem Druckgeber gesteuert wird, der den Druck in irgendeiner Verbraucherleitung eines Verbrau­ chers abgreift. Würden dann die Verbraucher der an die Entlastungsleitung angeschlossenen Wegesteuerschieber beaufschlagt werden und eine Überschreitung des Lastmo­ mentes herbeiführen können, so wird über die Entla­ stungssteuerleitung der 3-Wegeregler zwischen der Pumpe und der Tankleitung abgeschaltet, so daß keiner der Ver­ braucher mehr arbeiten kann, solange er nicht in eine das Lastmoment verringernde Richtung bewegt wird. Auf diese Weise würden alle Zulaufregler der Wegesteuer­ schieber umgangen und direkt auf den 3-Wegeregler der Konstantpumpe oder bei einer Regelpumpe auf deren Regel­ kreis eingewirkt. Auch hierbei ließe sich also die Mög­ lichkeit, die Entlastungssteuerleitung direkt über den Schieberkolben ihres Wegesteuerventils an den Rücklauf anzuschließen, nutzbringend einsetzen.

Claims (4)

1. Hydraulische Steuervorrichtung für eine Verbraucher­ gruppe, mit mindestens zwei aus einer gemeinsamen Druck­ quelle (7, 7′) versorgten, über eine Pumpen- und eine Tankleitung (9, 10) parallel geschalteten Wegesteuer­ schiebern (S 1-S 5) für jeweils mindestens einen Ver­ braucher (V), mit einer vorgeschalteten Regelvorrichtung (R, R′) für den Volumenstrom in der Pumpenleitung (9), mit je einem jedem Wegesteuerschieber zugeordneten Steu­ erleitungszweig (34), der zwischen Anzapfungen (26, 27) der jeweils mit Pumpendruck beaufschlagten Verbraucher­ leitung (15, 16) im Wegesteuerschieber und einer Steuer­ seite eines dem Wegesteuerschieber vorgeschalteten, aus der Pumpenleitung (9) vorgesteuerten 2/2-Wegereglers (Z 1-Z 5) verläuft, mit einer über Rückschlagventile (35) an die Steuerleitungszweige (34) angeschlossenen Hauptsteuerleitung (12) für die Regelvorrichtung (R, R′) und mit wenigstens einer einem der vorgesehenen Zwei-We­ geregler (Z 1-Z 5) zugeordneten Entlastungs-Steuerlei­ tung (36, 37, 38) zum Tank, die an den Steuerleitungs­ zweig angeschlossen ist und in der zur Maximaldruck- oder Weg-Überwachung wenigstens eines Verbrauchers (V) wenigstens ein Überwachungsventil (39-44, 46, 47) an­ geordnet ist, mit dem bei Erreichen einer Druckgrenze oder einer Weggrenze der Druck im Steuerleitungszweig (34) entlastbar oder begrenzbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der den Wegesteuerschiebern (S 1-S 5) zu­ geordnete Steuerleitungszweig (34) bei einem in einer Richtung überwachten Verbraucher (V, 3; V, 4; V, 6) über eine Entlastungssteuerleitung (37, 36, 38) und bei einem in beiden Richtungen überwachten Verbraucher (V, 2) über zwei parallele Entlastungssteuerleitungen (37, 36; 37, 38) an den Wegesteuerschieber (S 1-S 5) angeschlossen ist, und daß die Entlastungssteuerleitung jeweils in der Steuerschaltung (a oder b) des Wegesteuerschiebers (S 1- S 5) in diesem an den Tank anschließbar ist, in der der vom Wegesteuerschieber versorgte Verbraucher in der überwachten Richtung beaufschlagt wird.

2. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß das Überwachungsventil (44, 46) ein gegen Federkraft aus einer Sperrstellung ver­ braucherhubabhängig verstellbares 2/2-Wegeventil ist.

3. Hydraulische Steuervorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wegesteuerschieber (S 1-S 5) ein Proportional-Wegesteu­ erschieber mit einem in einer Bohrung (56) seines Gehäu­ ses (55) aus einer Nullstellung in zwei Steuerstellungen (a, b) verstellbaren Schieberkolben (14) ist, daß in der Bohrung (56), ausgehend von einem mittigen Pumpenzulauf (P), axial versetzt jeweils ein Verbraucheranschluß (A, B), und ein Rücklaufanschluß (R 25, 28) angeordnet sind, daß der Schieberkolben (14) einen mittigen Dichtab­ schnitt und zu dessen beiden Seiten je eine umlaufende Nut (61, 62) aufweist, an die sich über Dichtkanten (63, 66) außenliegende Dichtzonen anschließen, und daß im Ge­ häuse (55) zwei von der Außenseite in die Bohrung (56) führende Entlastungssteuerleitungs-Stichleitungen (17, 18) vorgesehen sind, deren Mündungen in der Bohrungswand in Umfangsrichtung zu den Rücklaufanschlüssen (R 25, 28) versetzt in axialen Bereichen der Bohrung liegen, die in der Nullstellung des Schieberkolbens (14) von den außen­ liegenden Dichtzonen abgedeckt sind.

4. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Mündungen - in der Null­ stellung des Schieberkolbens (14) - benachbart zu den Steuerkanten (63, 66) liegen, derart, daß jede Steuer­ kante eine der Mündungen der Entlastungssteuerleitungs- Stichleitungen (17, 18) voreilend zur Verbindung des Pumpenanschlusses (P) mit dem einen Verbraucheranschluß (A, B) mit dem dem anderen Verbraucheranschluß (B, A) zugeordneten Rücklaufanschluß (R 25, 28) verbindet.