DE9210647U1 - Hydraulische Steuervorrichtung - Google Patents

Hydraulische Steuervorrichtung

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Description

-&iacgr;&agr; 2495-25/SÜ
Beschreibung
Die Erfindiang betrifft eine hydraulische Steuervorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.
Derartige hydraulische Steuervorrichtungen werden beispielsweise in Kränen oder Mobilkränen und bei anderem Hebezeug mit mehreren zu bewegenden Komponenten verwendet, um die Hydroverbraucher in ihrer Arbeitsgeschwindigkeit und Richtung über die Wegesteuerventile entsprechend zu steuern. Als Druckquelle dient eine Regelpumpe, deren Fördermenge mittels des den Lastdruck repräsentierenden Steuerdrucks an den jeweiligen Bedarf angepaßt wird. Regelpumpen haben jedoch die Eigenart, daß sie in abgeregeltem Betriebszustand einen Grunddruck von beispielsweise Bar im System aufrechternalten. Bei einer Not-Aus-Betätigung wird bei noch verstelltem Wegesteuerventil die Regelpumpe abgeregelt. Es kann dann jedoch in unerwünschter Weise der Grunddruck der Regelpumpe ausreichen, über das Wegesteuerventil den Hydroverbraucher noch zu verstellen, was eine Beschädigung oder eine Gefahrensituation herbeiführen kann. Ist ein Zulaufregler stromauf des Wegesteuerventils vorgesehen, dann kann dieser bei noch aktivem Steuerkreis Druckmittel in das Wegesteuerventil und von diesem zum Hydroverbraucher gelangen lassen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Steuervorrichtung der eingangs genannten
Ar~ zu schaffen, bei der bei einer Not-Aus-Betätigung unerwünschte oder gefährliche Nachlaufbewegungen eines oder mehrerer Hydroverbraucher zuverlässig vermieden werden.
Die gestellte Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Bei dieser Ausbildung der hydraulischen Steuervorrichtung wird bei einer Not-Aus-Betätigung die Regelpumpe vom Trennventil von der Pumpenleitung getrennt. Der Pumpengrunddruck kann den Hydroverbraucher nicht mehr ungewollt oder unkontrolliert betätigen. Eine Einflußnahme des Trennventils auf das normale Steuerverhalten ist ausgeschlossen, da das Trennventil nur dann eingreift, wenn tatsächlich eine Not-Aus-Betätigung erfolgt ist, nach der die Steuervorrichtung ohnedies inaktiv bzw. hydraulisch blockiert ist.
Eine zweckmäßige Ausführungsform geht aus Anspruch hervor. Da das Not-Aus-Magnetventil in einer eigenen HiIfssteuerleitung angeordnet ist, arbeitet es zur Betätigung des Trennventils unabhängig von dan Betriebszuständen in der Steuervorrichtung bzw. im Steuerkreis. Da das Trennventil zusätzlich auch den Regelanschluß der Regelpumpe abtrennt, wird eine ungewolltea Verstellen der abgeregelten Betriebsstellung der Regelpumpe zuverlässig vermieden. Sine Erhöhung des Steuerdrucks im Steuerkreis, die z.B. aus dem Stillstand eines Hydroverbrauchers bei der Not-Aus-Betätigung resultiert, hat keinen Einfluß auf die Regelpumpe.
Eine baulich einfache, funktionssichere und kostengünstige Ausführungsform geht aus Anspruch 3
hervor. Das Not-Aus-Magnetventil spricht nicht nur bei einer aufgrund einer Notsituation willkürlich herbeigeführten Betätigung an, sondern auch aufgrund eines Stromausfalls. Unter Bestromung des Not-Aus-Magnetvetils wird das Trennventil bei normalem Betrieb über die Vorsteuerleitung in einer Stellung gehalten, in der die Regelpumpe mit der Pumpenleitung und der Regelanschluß mit dem Steuerkreis verbunden sind. Bei einer Not-Aus-Betätigung wird die Vorsteuerleitung zum Rücklauf entlastet, so daß das Trennventil selbsttätig in seine Trennstellung gelangt und die Regelpumpe und deren Regelanschluß isoliert.
Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 4 ist das Trennventil ein schnellansprechendes, kleinbauendes und funktionssicheres 4/2-Wegeschaltventil. In dessen erster durch Federkraft bewirkten Schaltstellung (bei einer Not-Aus-Betätigung) werden die Regelpumpe von der Pumpenleitung und der Regelanschluß vom Steuerkreis getrennt. In der bei Bestromung des Not-Aus-Magnetventils über die Vorsteuerleitung eingestellten anderen Schaltstellung ist die Regelpumpe hingegen über das Trennventil mit der Pumpenzeitung und der Regelanschluß mit dem Steuerkreis verbunden. Die Fördermenge der Regelpumpe richtet sich, z.B., nach dem jeweiligen Steuerdruck im Steuerkreis.
Wichtig ist ferner die Ausfuhrungsform gemäß Anspruch 5, weil über die Lecxageleitungen eventuell durchleckendes Druckmittel abströmt und keine ungewollte Verstellung des Not-Aus-Magnetventils und/oder des Trennventils bewirken kann.
Ein weiterer, zweckmäßiger Gesichtspunkt geht aus Anspruch 6 hervor. Die Handbetätigung ermöglicht zur
Probe oder in einem Notfall auch eine Handbetätigung des Trennventils.
Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 7 steht am Not-Aus-Magnetventil stets genügend Druck zum ordnungsgemäßen Betätigen des Trennventils an, weil die Hilfssteuerleitung direkt von der Regelpumpe versorgt wird.
Im Hinblick auf eine kompakte Bauweise und einfache Montage ist die Ausführungsform gemäß Anspruch 8 vorteilhaft, bei der für die verbesserte Sicherheitsfunktion nur eine einzige Ventileinheit in der Steuervorrichtung vorgesehen ist.
Anhand der Zeichnung wird eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Teils einer hydraulischen Steuervorrichtung .
Eine hydraulische Steuervorrichtung 1 für einen Kran, einen Mobilkran oder ein anderes Hebezeug weist miteinander verbundene und kommunizierende Anschlußblöcke 2, 3 und gegebenenfalls 4 auf. In den Anschlußblöcken 3 und 4 ist jeweils ein Wegesteuerventil 5, 6 enthalten, beispielsweise ein sogenanntes Proportional-Schiebersteuerventil mit Magnetbetätigung und/oder Handbetätigung und/oder Druckvorsteuerung. An das Wegesteuerventil 5 ist ein Hydroverbraucher 7, z.B. ein doppeltwirkender Hydraulikzylinder angeschlossen; an das Wegesteuerventil 6 ist ein Hydroverbraucher 8, z.B. ein doppeltwirkender Hydraulikzylinder angeschlossen,
und zwar jeweils über zwei Verbraucherleitungen 9, 10 bzw. 11, 12. An der anderen Seite jedes Wegesteuerventils 5 ist eine Pumpenleitung 13 und eine Rücklaufleitung 14 angeschlossen, die parallel mit einer Hauptpumpenleitung 15 und einer Hauptrücklaufleitung 16 zu einem Rücklauf 41 verbunden sind. In jeder Pumpenleitung 13 ist bei dieser Ausführungsform der Steuervorrichtung 1 ein Zulaufregler 37 angeordnet. Dem Wegesteuerventil 6 ist ferner eine Sicherheits-Abschalte-Ventilgruppe 38 zugeordnet, die bei Überschreiten einer Last/Hubgrenze anspricht und den in Richtung auf die Last/Hubgrenze bewegten Hydroverbraucher 8 stillsetzt.
An die Hauptpumpenleitung 15 ist eine Regelpumpe 19 angeschlossen, die einen Regelanschluß 20 aufweist, an dem die Fördermenge der Regelpumpe 19 eingestellt wird.
In den Verbraucherleitungen 9, 10; 11, 12 sind Lastdruckanzapfstellen 21, 22 vorgesehen, aus denen ein Steuerkreis 23', 23", 23 mit einem dem höheren Lastdruck entsprechenden Steuerdruck versorgt wird. Der Regelanschluß 20 der Regelpumpe 19 ist über eine Leitung 25 an den Steuerkreis 23, 23', 23" angeschlossen, wobei in den Steuerkreis 23, 23', 23" integrierte Wechselventile 24 den jeweils höheren Lastdruck in den Teil 23 des Steuerkreises 23, 23', 23" einspeisen. Im Anschlußblock 2 sind die Regelpumpe 19 an eine Nebenpumpenleitung 15a und der Rücklauf 41 an eine Nebenrücklaufleitung 16a angeschlossen. Ferner ist im Anschlußblock 2 eine Not-Aus-Magnetventil 17 und ein diesem zugeordnetes Trennventil 13 angeordnet. Zwischen den Nebenleitungen 15a und 16a ist ferner ein System-Druckbegrenzungsventil 39 vorgesehen. Zum Einstellen eines vorbestimmten HilfsSteuerdrucks in
einer HiIfssteuerleitung 27 kann entweder ein Druckminderventil 40 vorgesehen und an die Nebenleitung 15a angeschlossen sein. Gegebenenfalls ist die Nebenleitung 15a aber nur durch eine Querverbindung 20' mit der HiIfssteuerleitung 27 verbunden.
Eine zum Rücklauf 41 führende HiIfsrucklaufleitung 26 ist mit Leckageleitungen 32 beispielsweise vom Not-Aus-Magnetventil 17 und vom Trennventil 18 vom Druckminderventil 20 verbunden.
Das Not-Aus-Magnetventil 17 ist ein 3/2-Wegeschaltventil 29 mit einem Betätigungsmagneten 30 und einer diesem entgegenwirkenden Rückstellfeder 31. Das Not-Aus-Magnetventil 17 ist über die Leckageleitung 32 mit der Rücklaufshilfsleitung 26 einerseits und mit der Hilfssteuerleitung 27 andererseits verbunden, die von der Regelpumpe 19 direkt mit Steuerdruck versorgt ist. Eine Ausgangs-Vorsteuerleitung 33 führt vom Not-Aus-Magnetventil 17 zur Steuereingangsseite des ^ennventils 18, das als 4/2-Wegeschaltventil 34 ausgebildet ist, eine Handbetätigung 35 aufweist und durch eine Rückstellfeder 36 entgegen dem VorSteuerdruck in der Vorsteuerleitung 33 belastet ist.
Das Not-Aus-Magnetventil 17 nimmt im nichtbestromten Zustand die in Fig. 1 dargestellte Schaltstellung ein, in der die VorSteuerleitung 33 mit der HiIfsrucklaufleitung 26 verbunden und demzufolge das Trennventil 18 durch die Rückstellfeder 36 in der gezeigten Schaltstellung gehalten ist. In dieser Schaltstellung trennt das Trennventil 18 die Regelpumpe 19 von der Pumpenleitung 15. Die Leitung 25 ist an die Rücklaufhilfsleitung 26 angeschlossen und entlastet. Der Steuerkreis 23 , 23', 23" ist vom Regelanschluß 20
getrennt.
Wird das Not-Aus-Magnetventil 17 bestromt, so wie es bei normalem Betrieb der Steuervorrichtung 1 der Fall ist, dann geht es in seine zweite Schaltstellung, in der die HiIfssteuerleitung 27 mit der Vorsteuerleitung 33 zum Trennventil 18 verbunden ist. Der aufkommende Steuerdruck verstellt das Trennventil 18 in seine zweite SchaItstellung, in der die Regelpumpe 19 mit der Pumpenleitung 15 und der Regelanschluß 20 über die Leitung 25 mit dem Steuerkreis 23, 23', 23" verbunden ist.
Bei einer Not-Aus-Betätigung kehrt das Not-Aus-Magnetventil 17 in die in Fig. 1 gezeigte Schaltstellung zurück, so daß die Vorsteuerleitung 33 zur Hilfsrücklaufleitung 26 entlastet und das Trennventil 18 durch die Rückstellfeder 36 in die dargestellte Schaltstellung verstellt wird, in der die Regelpumpe 19 wieder vom Steuerkreis 23 und von der Pumpenleitung 15 getrennt isr. Nach einer Not-Aus-Betätigung kann das von der Regelpumpe 19 geförderte Druckmittel selbst bei noch offenen Zulaufreglern 37 und noch verstellten Wegesteuerventilen 5, 6 nicht zu den Hydroverorauchern 7, 8 gelangen.
Das Not-Aus-Magnetventil 17 kann mit dem Trennventil zu einer einfachen Baueinheit zusammengefaßt und in den Anschlußblock 2 eingesetzt sein. Es ist auch denkbar, das Not-Aus-Magnetventil 17 mit dem Trennventil 18 direkt an die Regelpumpe 19 anzubauen.

Claims (8)

Patentansprüche
1. Hydraulische Steuervorrichtung (1) mit wenigstens einem Wegesteuerventil (5, 6) , das an eine Pumpen- und eine Rücklaufleitung (13, 15; 14, 16) angeschlossen ist und von dem wenigstens eine Verbraucherleitung (9, 10, 11, 12) zu einem Hydroverbraucher (7, 8) führt, mit einer die Pumpenleitung (13, 15) versorgenden Regelpumpe (19) und gegebenenfalls einem in der Pumpenleitung (13, 15) stromauf des Wegesteuerventils (5, 6) angeordneten Zulaufregler (37) mit einem an einen Regelanschluß (20) der Regelpumpe (19) und den Zulaufregler (37) angeschlossenen Steuerkreis (23, 23', 23"), in dem ein dem Lastdruck in der Verbraucherleitung (9 - 12) entsprechender Steuerdruck aufbaubar ist, und mit einem im Betrieb bestromten Not-Aus-Magnetventil (17) zum Abregein der Regelpumpe (19) , dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Ragelpumpe (19) und zumindest der Pumpenleitung (15, 13) ein Trennventil (18) vorgesehen ist, und daß das Not-Aus-Magnetventil (17) als Druck-Vorsteuerventil für das Trennventil (18) ausgebildet ist.
2. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Not-Aus-Macmetventil (17) an eine Hilfssteuerleitung 27) angeschlossen ist, und daß das Trennventil (18) auch zwischen dem Regelanschluß (20) der Regelpumpe (19) und dem Steuerkreis (23, 23', 23") eingeordnet ist.
3. Hydraulische Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Not-Aus-Magnetventil (17) ein 3/2-Wegeschaltventil (29) ist, das in der bestromten einen Schaltstellung die Hilfssteuerleitung (27) mit einer Vorsteuerleitung (33)
zum Trennventil (18) und in der unbestromten, durch Federkraft (31) hergestellten anderen Schaltstellung die Vorsteuerleitung (33) mit dem Rücklauf (26, 41) verbindet.
4. Hydraulische Steuervorrichtung nach can Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennventil (18) ein 4/2-Wegeschaltventil (34) ist, das in seiner ersten, durch Federkraft (36) bewirkten Schaltstellung die Regelpumpe (19) von der Pumpenleitung (15, 13) trennt und den Regelanschluß (20) mit dem Rücklauf (26, 41) verbindet, und das in seiner durch den Vorsteuerdruck in der Vorsteuerleitung (33) bewirkten zweiten Schaltstellung die Regelpumpe (19) mit der Pumpenleitung (15, 13) und den Regelanschluß (20) mit dem Steuerkreis (23, 23', 23") verbindet.
5. Hydraulische Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Not-Aus-Magnetventil (17) und das Trennventil (18) jeweils betätigungsseitig über Leckageleitungen (32) mit dem Rücklauf (26, 41) verbunden sind.
6. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennventil (18) eine handbetätigung (35) aufweist.
7. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hi If ssteuer leitung (27) stromauf des Trennventils (18) aus der Regelpumpe (19) versorgbar ist.
8. Hydraulische Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Not-Aus-Magnetventil (17) mit dem Trennventil (18) baulich zu einer Ventileinheit zusammengefaßt ist.
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