DE3915919C2 - Ventilanordnung - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Steuerblock zum Betä
tigen mehrerer hydraulischer Antriebe mit Wegeventilen
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die zur Steuerung einer hydraulischen Anlage mit mehreren
Antrieben vorgesehenen Wegeventile sind bekanntlich in
Ventilblöcken zusammengefaßt. Für bestimmte Antriebe sind
aber oftmals spezielle Ventilkonstruktionen oder auch
zusätzliche Ventile erforderlich, wobei man bestrebt sein
wird, auch die für diese Sonderfunktionen dienenden
Ventileinheiten in dem Ventilsteuerblock zu vereinigen.
So ist bekannt (DE 26 47 140 A1, DE 33 41 641 A1) den Steuer
kolben eines Wegeventils mit Bremskolben zu versehen, die
den Rücklauf von Arbeitsmittel aus einem Antrieb zum
Tank drosseln, wenn die Geschwindigkeit eines von einer
Last her angetriebenen Antriebes verringert werden muß.
Damit kann beispielsweise ein Fahrzeug bei einer Fahrt
bergab abgebremst werden. Auch beim Fieren einer Last muß
der Antriebsmotor abgebremst werden können. Ein solches
Wegeventil mit Bremsfunktion läßt sich in einem Steuer
block einbauen, wenn in bekannter weise die Bremskolben
in dem Wegeventil integriert sind.
Soll ein Antrieb auch im Eilgang fahren, so läßt sich in
die Druckmittelwege zwischen dem Wegeventil und
beispielsweise einem hydraulischen Zylinder ein
Umschaltventil einbauen, das für den Eilgang die beiden
Zylinderräume miteinander und mit der Druckmittelquelle
verbindet, so daß aus dem einen Zylinderraum verdrängte
Arbeitsmittel unmittelbar in den anderen Zylinderraum einströmen
kann (DE 36 35 969 A1). Die Betätigung eines solchen Ventils läßt sich
druckabhängig automatisieren. Der Anbau eines derartigen
Eilgangventils an einen Steuerblock stößt
jedoch auf Schwierigkeiten, so daß man es vorgezogen hat,
solche Ventile zwischen dem Steuerblock und dem Antrieb
anzuordnen. Dies bedingt einen zusätzlichen Bau- und Mon
tageaufwand. Ferner ist eine Einrichtung zur Steuerung eines
Zylinders mit 2 Pumpen und 2 Wegeventilen bekannt,
(DE 32 19 730 A1), von denen eines auch eine Eilgang
schaltstellung aufweist.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht dem
nach darin, ein Wegeventil mit Bremsfunktion und ein Eil
gangventil in einem Steuerblock zu vereinigen.
Die genannte Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merk
male im Patentanspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Die Bauweise solcher Steuerblöcke bedingt, daß alle
Wegeventile und auch das Eilgangventil über Arbeits
mittelkanäle an einen gemeinsamen, durch den gesamten
Steuerblock durchlaufenden Kanal angeschlossen sind, der
eingangsseitig mit der Druckmittelquelle verbunden ist.
Entsprechendes gilt auch für den mit dem Tank verbundenen
Kanal. Wenn also das Eilgangventil betätigt wird, um zur
Erhöhung der Antriebsgeschwindigkeit die beiden Druckmit
telanschlüsse am Antrieb miteinander und mit der Pumpe zu
verbinden, so muß gleichzeitig am zugeordneten Wegeventil
der Bremskolben in die Schließstellung gebracht werden,
in der der Rücklauf vom Antrieb zum Tank abgesperrt ist.
Andernfalls könnte das Eilgangventil seine Funktion
nicht erfüllen. Erfindungsgemäß läßt sich somit das Eil
gangventil in den Steuerblock integrieren, wenn bei der
Zuschaltung des Eilgangventils auch das zugeordnete Wege
ventil für diesen Antrieb so umgeschaltet wird, daß die
Verbindung zum Tank unterbrochen wird. Dabei wird das We
geventil mit der Bremsfunktion in die Neutralstellung
zurückgeschaltet.
Die Ansteuerung des Wegeventils sowie des Eilgangventils
kann elektrisch über entsprechende Vorsteuerventile
erfolgen oder hydraulisch über Vorsteuergeräte. In beiden
Fällen läßt sich erfindungsgemäß eine einfache Umschal
tung der beiden Ventile vornehmen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend
anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen hydraulischen Schaltplan mit einem
Steuerblock mit hydraulisch angesteuerten Ventilen und
Fig. 2 einen Schaltplan für einen Steuerblock mit
elektrisch angesteuerten Ventilen zur Betätigung der
Antriebe für einen Abrollkipper.
In Fig. 1 ist ein Steuerblock 10 aus mehreren Kolbenach
sen 11, 12 und 13 zusammengesetzt. In der Kolbenachse 11
ist ein Wegeventil 14 für einen an die Anschlüsse A1 und
B1 angeschlossenen Zylinder vorgesehen, in der Kol
benachse 12 ein Wegeventil 15 mit Bremsfunktion und in
der Kolbenachse 13 ein Eilgangventil 16. Alle Ventile
sind an einen gemeinsamen, den Steuerblock durchsetzenden
Kanal 18 über Abzweigkanäle 19 und einen ebenfalls ge
meinsamen, alle Einheiten durchlaufenden Kanal 20 zum
Tank T über Abzweige 21 angeschlossen. Der Kanal 18 ist
am Anschluß P mit einer Pumpe 24 verbunden. Außerdem ist
die Pumpe 24 über die über den durchlaufenden Kanal 25 in
der Neutralstellung der Ventile 14, 15, 16 mit der
Tankleitung 20 verbunden:
Ein Ventil 26 dient zur Druckabsicherung und eine Ven
tilanordnung 28 zum Erzeugen des Steuerdrucks PST. Alle
Ventile 14, 15, 16 werden hydraulisch angesteuert. Hierzu
dienen die Anschlüsse a1, b1 bzw. a2, b2 und a3.
Der Steuerdruck zur Betätigung des Wegeventils 14 wird an
einem bekannten Steuerdruckgeber 30 eingestellt. Wird vom
Steuerdruckgeber 30 der Anschluß a1 mit Steuerdruck beauf
schlagt, so verschiebt sich proportional der Steuerkolben
des Wegeventils 14 aus der Neutralstellung in die eine
Arbeitsstellung, in der der Anschluß A1 mit der Pumpe 24
und der Anschluß B1 mit dem Tank verbunden wird. Bei Umsteue
rung des Steuerdruckgebers 30 wird der Anschluß b1 druck
beaufschlagt und das Wegeventil 14 wird in die Arbeitsstel
lung verschoben, in der der Anschluß B1 mit der Pumpe und
der Anschluß A1 mit dem Tank verbunden wird.
Der Steuerdruckgeber 31 ist in entsprechender Weise zur
Betätigung des Wegeventils 15 vorgesehen. Wie aus dem
Schaltsymbol des Wegeventils 15 hervorgeht, kann jeweils
in der Arbeitsstellung des Ventils der Rücklauf des
Arbeitsmittels vom Antrieb zum Tank gedrosselt werden.
Diese Drosselung erfolgt nur dann, wenn der Verbraucher,
nämlich in Fig. 1 der Zylinder 33, der über die
Anschlüsse A3, B3 und die Verbindungen 34 an das Wegeven
til 15 angeschlossen ist, von einer externen Last ange
trieben wird und dabei Arbeitsmittel aus dem mit dem An
schluß B3 verbundenen Zylinderraum verdrängt. In diesem
Fall muß der Kolben des Zylinders 33 gebremst werden, in
dem von dem zugeordneten Bremskolben im Wegeventil 15 der
Abfluß in den Abzweig 21 zur Tankleitung 20 gedrosselt
wird. Die Betätigung des Bremskolbens erfolgt
druckabhängig, und zwar abhängig vom Eingangs- bzw.
Pumpendruck. Wenn der Kolben von einer externen Last ange
trieben wird, sinkt der Pumpendruck und dadurch wird der
Bremskolben in die Drosselstellung von einer Feder bewegt.
Soll jedoch der Zylinder eine Last betätigen, so wird ein
entsprechender Pumpendruck benötigt und der Bremskolben
wird entgegen der Kraft der Feder in die Stellung gescho
ben, in der der Rücklauf der Arbeitsmittels vom Antrieb
zum Tank drosselfrei erfolgt.
Ein Ausführungsbeispiel eines derartigen Wegeventils mit
beidseitigen Bremskolben ist in der DE 33 41 641 A1 dar
gestellt und eingehend erläutert.
Wie bereits erwähnt, ist das Eilgangventil 16 zum Wege
ventil 15 parallel. Wird das Eilgangventil 16 aus der
dargestellten Ruhestellung in die Arbeitsstellung ver
bracht, so werden die beiden Anschlüsse A3 und B3 und
damit die Zylinderräume miteinander verbunden und über
den Abzweigkanal 19 an den Kanal 18 angeschlossen.
Dann kann der Kolben des Zylinders 33 im Eilgang gefahren
werden.
Die Zuschaltung des Eilgangventils 16 erfolgt durch den
Steuerdruckgeber 31 über den am Anschluß a3 eingestellten
Druckwert. Übersteigt dieser Steuerdruck beispielsweise
22 bar, so wird die Kraft der auf 22 bar eingestellten
Feder 35 überwunden und das Eilgangventil verstellt sich
in Arbeitsrichtung. Bei der Zuschaltung des Eilgangventils
16 wird das Wegeventil 15 in die Neutralstellung zu
rückgesetzt, um den noch offenen Rückflußquerschnitt zum
Tankkanal 20 zu unterbrechen. Diese Rückstellung erfolgt
dadurch, daß im Steuerdruckgeber ein Schaltventil 40 einge
baut ist, das entgegen der Kraft der Feder 41 umschaltet,
wenn der Vorsteuerdruck 22 bar übersteigt. Damit wird der
Steueranschluß a2 mit der Tankleitung 42 verbunden und
das Wegeventil 15 schaltet in die Neutralstellung. Bis zu
dem vorbestimmten Druck, beispielweise 22 bar, wird also
das Wegeventil 15 normal betätigt. Wird der Druck über
schritten, so schaltet er über das Schaltventil 40 das Wege
ventil 15 mit Bremsfunktion ab und das Eilgangventil 16
schaltet zu. Vorzugsweise erfolgt die Verbindung der Verbraucher
kanäle über Verbindungen (Kanäle) 34, die in einer Zusatzplatte
43 vorgesehen sind, die die beiden nebeneinanderliegenden
Kolbenachsen 12 und 13 verbindet.
In Fig. 2 ist ein Steuerblock 50 mit einer Kolbenachse
51 für ein Wegeventil 52 mit Bremsfunktion und eine
Kolbenachse 53 mit einem Eilgangventil 54 vorgesehen. Die
Beschaltung dieser Kolbenachsen und die Anschlüsse an
eine Pumpe und einem Tank entsprechen der Ausführung in
Fig. 1, so daß hier gleiche Bezugszeichen eingesetzt
sind. An das Wegeventil 52 mit Bremsfunktion und das
Eilgangventil 54 ist ein Schwenkzylinder 55 angeschlos
sen. Zum Unterschied in Fig. 1 sind die Ventile vorge
steuert, wobei der Vorsteuerdruck in der Ventileinheit 55
erzeugt wird. Die Vorsteuerventile werden elektrisch
betätigt. Die Steuergeber zum Einstellen der Spannung
sind nicht dargestellt.
In Fig. 2 dient der Schwenkzylinder 55 zum Schwenken
einer Bühne 56 um ein Schwenklager 57. Die Bühne 56 trägt
außerdem einen Haken 62 der von einem Zylinder 58
schwenkbar ist. Eine Bühne 59 in Verlängerung der Bühne
56 ist ferner um ein Lager 60 verschwenkbar, das über
einen Stützzylinder 61 am Boden abstützbar ist. Es han
delt sich somit um einen sogenannten Abrollkipper, bei
dem ein nicht dargestellter Großbehälter von hinten her
mittels des Hakens 62 erfaßt und vom Schwenkzylinder 55
und der Bühne 56 hochgeschwenkt und auf die Bühne 59 ab
gesetzt wird. Ist der Behälter gefüllt, so sind sehr hohe
Kräfte aufzubringen und der Schwenkzylinder 55 wird
allein vom Wegeventil 52 betätigt. Schwenkt die Bühne 56
mit dem Behälter über die Senkrechte hinweg, so wirkt der
Schwenkzylinder 55 nicht mehr antreibend, sondern wird
angetrieben und der Abfluß von Arbeitsmittel zum Tank
wird am Wegeventil über den entsprechenden Bremskolben
gedrosselt, um die Geschwindigkeit des Schwenkzylinders
55 feinfühlig regeln zu können. Wird dagegen ein leerer
Behälter von der Bühne auf den Boden abgesetzt, so soll
dies möglichst im Eilgang erfolgen, um Zeit zu sparen. In
diesem Fall wird das Eilgangventil 54 in der bereits
beschriebenen weise zugeschaltet und das Wegeventil 52 in
die Ruhestellung zurückgenommen. Da die Ansteuerung der
Ventile elektrisch erfolgt, wird bei Erreichen einer be
stimmten Steuerspannung ein Relais betätigt, von dem eine
entsprechende Steuerspannung auf das Eilgangventil 54
geschaltet wird, um das Eilgangventil zuzuschalten, und
von dem die Steuerspannung am Wegeventil 52 abgeschaltet
wird.
Claims (4)
1. Steuerblock zum Betätigen mehrerer hydrauli
scher Antriebe mit Wegeventilen, von denen ein Wegeven
til, insbesondere für den Schwenkzylinder eines Ladegut
behälters an einem Fahrzeug, in stirnseitigen Bohrungen
des Steuerkolbens je einen Bremskolben aufweist, der in
Arbeitsstellung des Wegeventils vom Pumpendruck in Öffnungsrichtung
verschoben wird, um den Rücklauf von Ar
beitsmittel vom Antrieb zu einem Tank zu öffnen, der bei
sinkendem Zulaufdruck von einer Feder in Schließrichtung
verschoben wird, um den Rücklauf zu drosseln und der in
Neutralstellung des Wegeventils druckentlastet wird, um
den Rücklaufabzusperren, und mit einem Eilgangventil,
das dem von diesem Wegeventil gesteuerten Antrieb zuge
ordnet ist und von dem die Arbeitsmittelanschlüsse des
Antriebes im Eilgang miteinander und mit der Pumpe ver
bindbar sind, wobei die Zuschaltung des Eilgangventils ab
hängig von der Ansteuerung des Wegeventils automatisch
erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das
Eilgangventil (16, 54) im Steuerblock (10, 50)
eingebaut ist und hydraulisch parallel zu dem Wegeventil
(15, 52) mit Bremskolben geschaltet ist und daß bei
Zuschaltung des Eilgangventils das Wegeventil in Neu
tralstellung zurückgestellt wird.
2. Steuerblock mit hydraulisch über Steuerdruck
geber betätigten Wegeventilen nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Eilgangventil
(16) entgegen der Kraft einer Feder (35) bei Überschrei
ten eines Druckes zugeschaltet wird, der von dem
Steuerdruckgeber (31) für das zugeordnete Wegeventil (15)
eingesteuert wird, und daß bei diesem Druck ein
Schaltventil (40) betätigt wird, von dem der Steuerdruck am
Wegeventil (15) zum Tank hin abgebaut wird.
3. Steuerblock nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Wegeventil (15) und
das Eilgangventil (16) im Steuerblock (10) nebeneinander
angeordnet sind und die Parallelschaltung der zum Antrieb
führenden Anschlüsse am Steuerblock vorgenommen ist.
4. Steuerblock nach einem der Ansprüche 1 oder 3
mit elektrisch betätigten Wegeventilen, dadurch
gekennzeichnet, daß bei Überschreiten einer
bestimmten Steuerspannung das Eilgangventil (54)
zugeschaltet und das Wegeventil (52) abgeschaltet wird.
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