EP0219052A2 - Hydraulische Steuervorrichtung - Google Patents
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- EP0219052A2 EP0219052A2 EP19860113895 EP86113895A EP0219052A2 EP 0219052 A2 EP0219052 A2 EP 0219052A2 EP 19860113895 EP19860113895 EP 19860113895 EP 86113895 A EP86113895 A EP 86113895A EP 0219052 A2 EP0219052 A2 EP 0219052A2
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- F15B2211/465—Flow control with pressure compensation
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- F15B2211/50—Pressure control
- F15B2211/55—Pressure control for limiting a pressure up to a maximum pressure, e.g. by using a pressure relief valve
Definitions
- the invention relates to a hydraulic control device of the in the preamble of claim 1 a n e g - added type.
- the three-way flow regulator with its measuring orifice is arranged in the working pressure line and in the direction of flow to the hydraulic motor upstream of the check valve.
- the bypass line bypasses the check valve and is also connected to the control outlet of the three-way flow controller.
- the two-way current regulator with its metering orifice sits in the bypass line.
- the current regulators mentioned are distinguished by the fact that they keep the quantity of pressure medium constant, depending on the current applied to the proportional magnet of the arm, regardless of the load on the hydraulic motor, and by changing the current applied to its proportional magnet, they sensitively change the speed of the hydraulic motor, again independently of the load to let.
- a control device was developed, as is known from DE-OS 32 33 046, Fig. 1.
- a two-way flow regulator with a heating screen operated by a single proportional magnet is only provided in the bypass line to the tank.
- the current regulator influences the quantity of pressure medium flowing from the pressure source to the hydraulic motor or from the hydraulic motor into the tank in that it discharges a quantity of pressure medium into the tank that is dependent on the current applied to the proportional magnet.
- the pressure source is a pump that only runs against the load when the hydraulic motor is working and is driven by a shunt-electric motor, in which the delivery rate per unit of time changes with increasing back pressure.
- the two-way flow controller to the tank cannot compensate for these changes, which means that the hydraulic motor works slower with increasing load and faster with decreasing load. This is undesirable in practice, where sensitive speed control is important. In addition, an undesirable shift jerk occurs when starting.
- the invention has for its object to provide a control device of the type mentioned, which is characterized by a reduced structural complexity and by a load-independent speed control of the hydraulic motor in both directions.
- a second proportional magnet and a second measuring orifice are omitted because the single measuring orifice works with its proportional magnet, depending on the selected direction of movement of the hydraulic motor, either with the three-way or with the two-way flow controller. Since only a single proportional magnet needs to be controlled, the control effort is also reduced.
- the control device works independently of the load, because the three-way flow controller, when the hydraulic motor works against the load, conducts the pressure medium quantity predetermined by the proportional magnet to the hydraulic motor independently of the back pressure generated by the load and thereby varies the quantity of pressure medium discharged to the return line.
- the three-way flow controller compensates for changes in the delivery rate of the pressure medium pump under load. The speed of the hydraulic motor can be controlled sensitively.
- the embodiment of claim 2 is useful because the shut-off valve, which saves a separate load holding valve, prevents the pressure medium from flowing out via the pressure compensator of the two-way flow regulator when the three-way flow regulator is actuated.
- the two pressure compensators do not interfere with each other despite the common measuring orifice, because one only works tet when the pressure in front of the orifice plate is higher than behind it, while the other only works with reverse pressure conditions.
- the feature of claim 3 is also important so that the work of the three-way flow regulator is not impaired when the shut-off valve is released. There is thus a free flow connection from the control outlet of the three-way flow regulator to the tank, despite the bypass line being shut off.
- a structurally simple embodiment is further evident from claim 5.
- the pump input channel takes over the pressure medium supply to the control orifice of the three-way flow regulator, which is formed by the control edge of the control piston and the tank connection, while the side inlet with the pump input channel takes over the function of the control orifice when the two-way flow regulator is working.
- the feature of claim 6 also contributes to the structural simplification, because the springs required for the opposite working of the pressure compensator in both directions are united in a spring arrangement.
- Claim 7 is also expedient.
- the solenoid-operated shut-off valve is expediently coupled in terms of control technology to the proportional magnet of the measuring orifice.
- the pressure compensator of the two-way flow controller can be used because the pressure compensator takes on a travel or control function for these operating states while the control function is switched off.
- This also has the advantage that the shift jerk does not occur in one or the other direction of movement of the hydraulic motor when starting up, because when pressure is maintained in the pressure compensator, no significant pressure medium volumes flow out which would have to be compensated for when the hydraulic motor started to move.
- the additional function of the pressure compensator of the two-way flow controller is particularly important with a view to simplifying the construction of the control device.
- the selectively switchable path or control function of the pressure compensator can be achieved in a simple manner. As soon as the side of the pressure compensator on which it can be acted upon in the opening direction is relieved of pressure, the pressure acting on the other side of the pressure compensator brings the pressure compensator into its shut-off position, which it maintains reliably even over longer load holding periods because there is no pressure in the opening direction counterpressure acting horizontally.
- the latter goal can be achieved particularly easily with the measures of claim 10.
- the 2/3-way valve is small and inexpensive and almost leak-free. It only has to process small amounts of pressure medium.
- the measure of claim 13 is also important because it creates the possibility of stopping the hydraulic motor with the path or control function of the pressure compensator and for switching off its control function. This has the advantage that the orifice plate can be released from this task, so that the hydraulic motor, so to speak stops against the pressure compensator. This also avoids a possible stopping jerk, which in connection with the other measures which bring about a jerk-free start-up leads to an almost ideal control of the movement of the hydraulic motor.
- the lifting module component requires little space for accommodation and contains all the components necessary for the correct operation of the control device.
- a control device previously operated with conventional control devices can be converted with little effort because the lifting module component can have essentially the same connections and connection diagrams as the conventional control devices.
- a hydraulic control device 1 according to FIG. 1 is part of a bub device, not shown, for example a forklift, and is used to actuate a hydraulic motor 2, for example a single-acting hydraulic cylinder, with a piston 3, which can be extended against a load F and under the action of Load F is retractable.
- a pressure source 4 for example a pump driven by a shunt electric motor, is provided, which conveys pressure medium from a tank 5.
- a measuring orifice 7 is arranged in a housing 6 and is actuated by a proportional magnet 8, in proportion to an electrical signal (control current) which can be changed in the control range according to any profile.
- a pressure compensator arrangement 10 with two pressure compensators is also provided in a housing 9 that is either combined with the housing 6 or separated from it.
- the heat shield 7 forms with the upstream pressure compensator assembly 10 a three-way flow regulator and a two-way flow regulator, the three-way flow regulator for controlling the speed of the hydraulic motor 2 against the load F and the two-way flow regulator for controlling the speed of the hydraulic motor 2 under the load F is provided.
- the pressure source 4 is connected to the hydraulic motor 2 via a working pressure line 11, which consists of three successive line sections 11a, 11b, 11c.
- the first power section 11a is connected to the housing 9 and contains a check valve 12 opening in the direction of flow to the hydraulic motor 2.
- a pressure relief valve 14 is provided in a color line 12a branching from the line section 11a to the housing 9 to limit the maximum system pressure.
- the bypass line 15 leads to a connection bore 24 in the housing 9 and, like the parallel line 13, is connected to the tank 5 via a tank line 18.
- a control sleeve 20 is fixed in a housing chamber 19, which has a pump inlet channel 21 in the form of several bores distributed in the circumferential direction and the ring channel 22 on the outer circumference, to which the line section 11a is connected on one side and the bypass line on the other side. Furthermore, a further outer ring channel 23 is provided in the control sleeve 20 at a distance from the ring channel 22, from which tank connections 25 distributed over the circumference lead to the interior of the control sleeve 20. The ring channel 23 is connected to the line 18 and the tank via the connection bore 25.
- the side of the housing chamber 19 adjacent to the tank connection 25 is connected to the housing 6 of the measuring orifice 7 via the second line section 11b.
- the side 27 of the housing chamber 29 facing away from the tank connection 25 is separated from the side 26 by a regulating piston 28 belonging to two pressure compensators, the regulating piston 28 being displaceably sealed in the control sleeve 20.
- the control piston 28 is in its basic position, in which it is aligned with a side inlet 29, which is for example an annular channel, to the pump inlet channel 21.
- the inlet 29 communicates with the interior of the control piston 18, ie with the side 26 of the housing chamber 19.
- the control piston 28 In the area of the tank connection of the control sleeve 20, the control piston 28 has a peripheral control edge 30.
- the control piston 28 covers the tank connection 25 in a sealing manner.
- a spring 31 is arranged, which is supported between spring abutments 32 and 33 and is connected to the control piston 28 via a pull rod 34.
- Both spring abutments 32 and 33 are supported in the housing 9 and can move when the Control piston 28 are lifted from a basic position to each side, so that the control piston 28 must move in both directions of movement against the force of the spring 31.
- a control line 35 leads from the side 27 of the housing chamber 19 through a throttle 36 to the measuring orifice 7.
- the measuring orifice 7 has an annular channel 37 in the housing 6, which is connected to the side 26 of the housing chamber 19 of the pressure compensator arrangement 10 via the second line section 11b.
- the ring channel 37 belongs to a housing bore 46 and is separated from a bore section 47 by a control edge 38.
- an orifice piston 39 can be displaced in a sealed manner and is provided in its lower edge region with triangular notches 40 which, together with the control edge 38, form the actual orifice plate.
- a spring 41 loads the diaphragm piston 39 in the upward direction into the end position shown in FIG.
- a pin 42 is provided which plunges into a through hole 43, via which the pressure under the orifice piston 39 is transmitted to the other side, so that the orifice piston 39 is pressure-balanced.
- an actuating pin 44 of the proportional magnet 8 which is designed so that it is excited when the.
- Aperture piston 39 pushes into a lower and shut-off position, in which the lower end 44 of the actuating pin sits on a stop.
- a bore section 47 from which the third line section 11c leads to the hydraulic motor 2, is connected to the side 27 of the housing chamber 19 via the control line 35 and closed to the outside by a sealing plug 48.
- FIG. 2 the structure of the essential components of the control device 1 from FIG. 1 is shown in a symbolic representation, these components forming a lifting module component M, all of which in and on a housing working components, including the actuating magnet 45 for the shut-off valve 16 in the bypass line 15.
- the proportional magnet 8 is fully excited; the orifice piston 39 moves downward; the control panel 7 is closed.
- the shut-off valve 16 remains in the shut-off position.
- the pressure medium flow coming from the pump 4 in the line section 11a is divided on the one hand via the line sections 11b, c and the measuring orifice 7 toward the hydraulic motor 2 and on the anterior side via the control orifices 25, 30 and the tank line 18 to the Tans 5 flowing partial flows.
- the size of the partial flow flowing to the hydraulic motor 2 results from the pressure equilibrium at. the pressure difference across the orifice plate 30, 25 is equal to the pressure difference across the orifice plate 7 plus the pressure generated by the load F.
- the cross section of the orifice plate 7 is preselected by the proportional magnet 8.
- the pressure difference across the orifice plate 7 produces on the control piston 28 a force directed to the left in FIG. 1, which displaces it against the force of the spring 31 until the pressure difference required for the aforementioned pressure balance is established on the control orifice 25.30. Changes then the load, then with the position of the control piston 28 unchanged, the partial flow through the control orifice 30, 25 would be changed, which would also result in a change in the partial flow flowing through the orifice 7 and thus the pressure difference across the orifice 7.
- the partial flow flowing to the hydraulic motor 2 through the line section 11c is also kept constant when the pump 4 decreases in its delivery rate or reduces its delivery rate due to the back pressure. Then, correspondingly less pressure medium flows into the tank via the control orifice 25, 30 and the line 18, so that the hydraulic motor 2 receives the unchanged partial flow.
- the triangular notches 40 of the orifice piston 39 ensure a steady or linear control characteristic.
- the pump 4 is first switched off and, when the proportional magnet 8 is fully excited, the shut-off valve 16 in the bypass line 15 is switched to its open position.
- the excitation of the proportional magnet 8 is reduced according to the desired speed.
- the pressure medium flow displaced by the hydraulic motor 2 by the load F flows via the measuring orifice 7 to the right side 26 of the housing chamber 19 and from there through the regulating orifice 21.29 which forms into the bypass line 15, through the shut-off valve 16 and the tank line 18 to the tank 5.
- the control piston 28 Due to the pressure difference across the orifice plate 7, the pressure upstream of the orifice plate (bore section 47) is greater than the pressure in the annular space 37, so that the control piston 28 is shifted to the right in FIG. 1 and the pump inlet channels 21 with the side inlets 29 are a control plate form.
- the size of the pressure medium flow to the tank 5 results from the pressure equilibrium, at which the pressure caused by the load is the same as the pressure difference across the measuring orifice 7 plus the pressure difference through the control orifice 21, 29.
- the control piston 28 is shifted to the right until the required pressure difference at the control orifice 21, 29 is constant over the measuring orifice 7 and thus also the pressure medium flow to the tank 5, i.e. for the pressure equilibrium mentioned above. the speed of the hydraulic motor 2 remain constant.
- shut-off valve 18 is simultaneously brought into the blocking position, so that the load is held in front of the shut-off valve 16 and by the check valve 12.
- the measuring orifice 7 could also be arranged in the working pressure line in the flow direction to the hydraulic motor 2 in front of the pressure compensator arrangement 10.
- the function would be the same.
- the shut-off valve 16 could also be another control element that can be brought from a locking position into a through position.
- FIGS. 1 and 2 shows a modified hydraulic control device 1 'which is constructed similarly to the control device 1 according to FIGS. 1 and 2.
- the pressure compensator arrangement 10' is different because the pressure compensator forming the two-way flow regulator with the measuring orifice 7 53 is arranged with the control orifice 50 in the first bypass line 15 'to the tank 5, while the other pressure compensator 54, which forms the three-way flow regulator with the measuring orifice 7, with its control orifice 52 in a second, upstream of the check valve 12 from the working pressure line 11 to the tank branching bypass line 51 is arranged.
- the two control orifices 5C and 52 are driven in opposite directions to one another, ie the control orifice 50 of the pressure compensator 53 is in the closing direction via a control line 55 with a control pressure tapped between the measuring orifice 7 and the hydraulic motor 2 and in the opening direction via a control line 56 with one between the check valve 12 and the orifice 7 tapped control pressure and the force of a spring 59, while the orifice 52 of the other pressure compensator in the closing direction by the force of a spring 63 and a tapped between the orifice 7 and the hydraulic motor 2 and transmitted by a control line 62 control pressure and in the Opening direction is acted upon by a control pressure tapped from the bypass line 51 via a control line 61.
- the control piston provided there is indicated at 64 at the control orifice 52.
- a 2/3 directional control valve 57 is provided, which is expediently a seat valve, and in the illustrated shut-off position interrupts the control line 56 and the side of the control orifice 50 on which its control piston is acted upon in the opening direction, via a line 58 to Relieved tank.
- the tank line 58 is disconnected and the passage through the control line 56 is free.
- the 2/3-way valve 57 it is possible to assign a pressure or control function to the pressure compensator 53 or the control orifice 50 and to optionally switch off the control function, which has the advantage that the control orifice 50 is in the shut-off position in the directional or control function remains or occupies it, regardless of how the orifice 7 is adjusted. In this way, the load pressure in the working pressure line 11 can be maintained without an additional load holding valve. Since the load in the control line 62 is higher than in the control line 61 and because the force of the spring 63 on the control panel 52 is effective in the closing direction, the control panel 52 is also reliable in the shut-off position, so that the front the check valve 12 lying part of the working pressure line 11 is not involuntarily relieved of pressure.
- a biasing valve 60 is provided in the first bypass line 15 ', which is set to a biasing pressure which is greater than the opening pressure of the control orifice 50 predetermined by the force of the spring 59, specifically in the event that the piston 3 of the hydraulic motor 2 on the stop ge can be driven so that the pressure in the working line 11 may drop below the opening pressure of the control orifice 50 and this could go into its open position in an uncontrolled manner.
- the pressure medium would then flow unhindered through the open control orifice 50 and the hydraulic motor would not start its travel movement.
- control line 61 ' is connected in the flow direction behind the check valve 12 and the biasing valve 60' is dependent on the pressure between the measuring orifice 7 and the hydraulic motor 2 a control line 66 is hydraulically controlled against a spring 65, which is designed so strong that it automatically brings the preload valve 60 'into the shut-off position as soon as the pressure in the control line 66 drops below the opening pressure of the regulating orifice 50 of the pressure compensator It would also be conceivable to provide an actuating magnet instead of the pressure pilot control via the control line 66, which is de-energized when the pressure drops.
- the proportional magnet 8 is excited to completely close the measuring orifice 7 when the pump 4 is switched off and then partially de-energized again according to the desired speed, so that the measuring orifice generates a certain pressure difference for the outflow of the pressure medium.
- the 2/3-way valve 57 is switched to the through position, so that the control orifice 50 takes over its control function again, that is, it allows so much pressure medium to flow into the tank via the bypass line 15 that the set pressure difference is maintained at the orifice 7 regardless of whether the load pressure changes or not. If the piston 3 of the hydraulic motor 2 travels to its lower end position, the pressure in the working pressure line would drop to 0.
- Daa pre-valve 60 closes, so that a pressure is always maintained in the working pressure line 11 and thus in the control line 55, which is higher than the opening pressure of the regulating orifice 50, so that its path or control function when 2/3 is in the blocking position
- Directional control valve 57 is not lost.
- control device 1 works essentially the same as the control device 1 '.
- the control pressure for the control orifice 52 of the pressure compensator of the three-way flow regulator which is effective when the pump 4 is switched off in the control line 61' is nevertheless not able to open the control orifice 52, because the control pressure in the control line 62 and the force of the spring are effective in the closing direction.
- the preload valve 60 ' is brought into the at, blocking position by the spring 65 in a pressure-dependent manner when the pressure in the working pressure line threatens to drop.
- the other functions run as described above.
- FIGS. 3 and 4 are distinguished by the omission of a separate load-holding valve on the one hand and by an almost ideal jerk-free control behavior on the other.
- a fixedly set orifice plate 7 could also be provided for both pressure compensators, for example in a loading platform control, in which the same and working from the set speeds.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steuervorrichtung der im Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 ange- gebenen Art.
- Bei einer aus der Praxis bekannten Steuervorrichtung dieser Art, z.B. für den Hubzylinder eines Hubstaplers, ist der Dreiwege-Stromregler mit seiner Meßblende in der Arbeitsdruckleitung und in Strömungsrichtung zum Hydromotor vor dem Rückschlagventil angeordnet. Die Beipaßleitung umgeht das Rückschlagventil und ist außerdem mit dem Regelauslaß des Dreiwege-Stromreglers verbunden. Der Zweiwege-Stromregler mit seiner Meßblende sitzt in der Beipaßleitung. Die erwähnten Stromregler zeichnen sich dadurch aus, daß sie die Druckmittelmenge direkt abhängig von der Strombeaufschlagung des Proportionalmagneten der Meftlende unabhängig von der Last auf dem Hydromotor konstant halten und durch Veränderung der Strombeaufschlagung ihres Froportionalmagneten die Geschwindigkeit des Hydromotors, wiederum unabhängig von der Last, feinfühlig verändern lassen. Solche Stromregler werden beispielsweise in den Prospekt D 7177 "Stromregleventile", Januar 1985, der Fa. Heilmeier & Weinlein, 8 München 80, gezeigt und beschrieben.Nachteilig ist bei der bekannten Steuervorrichtung ihr aufwendiger Aufbau, bei dem zwei teure Prorortionalmagneten mit ihren Meßblenden erforderlich sind,die elektrisch voneinander unabhängig erregbar sein mussen.
- Mit dem Bestreben, von dem hohen baulichen Aufwand wegzukomme, wurde eine Steuervorrichtung entwickelt, wie sie aus der DE-OS 32 33 046, Fig. 1, bekannt ist. Bei dieser Steuervorrichtung ist nur mehr in der Beipaßleitung zum Tank ein Zweiwege-Stromregler mit einer durch einen einzigen Proportionalmagneten betätigten Heßblende vorgesehen. Der Stromregler beeinflußt die von der Druckquelle zum Hydromotor oder vom Hydromotor in den Tank abfließende Druckmittelmenge dadurch, daß er eine jeweils von der Strombeaufschlagung des Proportionalmagneten abhängige Druckmittelmenge in den Tank abläßt. Daraus resultiert der gravierende Nachteil, daß zwar die durch den Stromregler gehende Druckmittelmenge sich konstant zur Strombeaufschlagung des Proportionalmagneten verhält, daß aber die zum Hydromotor strömende Druckmittelmenge nicht mehr der Strombeaufschlagung des Proportionalmagneten proportional ist. Die Druckquelle ist bei solchen Anwendungsfällen eine nur beim Arbeiten des Hydromotors gegen die Last laufende Pumpe, die von einem Nebenschluß-Elektromotor getrieben wird, bei dem sich mit wachsendem Gegendruck die Fördermenge pro Zeiteinheit ändert. Diese Änderungen vermag der Zweiwege-Stromregler zum Tank hin nicht zu kompensieren, was bedeutet, daß mit zunehmender Last der Hydromotor langsarer arbeitet und mit abnebmender Last schneller wird. Dies ist in der Praxis, bei der es auf eine feinfühlige Geschwindigkeitssteuerung ankommt, unerwünscht. Außerdem tritt biem Anfahren ein unerwünschter Schaltruck auf.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich durch einen verringerten baulichen Aufwand und durch eine lastunabhängige Geschwindigkeitssteuerung des Hydromotorf in beiden Eichtungen auszeichnet.
- Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemaß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruche 1 angegebenen Merkmale gelöst.
- Bei dieser Ausbildung entfällt ein zweiter Proportionalmagnet und eine zweite Meßblende, weil die einzige Meßblende mit ihrem Proportionalmagneten abhängig von der gewählten Bewegungsrichtung des Hydromotors entweder mit dem Dreiwege- oder mit dem Zweiwegestromregler zusammenarbeitet. Da nur ein einziger Proportionalmagnet angesteuert zu werden braucht, verringert sich auch der Steuerungsaufwand. Die Steuervorrichtung arbeitet lastunabhängig, weil der Dreiwege-Stromregler beim Arbeiten des Hydromotors gegen die Last unabhängig von dem durch die Last erzeugten Gegendruck die durch den Proportionalmagneten vorbestimmte Druckmittelnmenge zum Hydromotor leitet und dabei die zum Rücklauf abgeführte Druckmittelmenge variiert. Die Veränderungen der Fördermenge der Druckmittelpumpe unter Last werden so vom Dreiwege-Stromregler kompensiert. Die Geschwindigkeit des Hydromotors läßt sich feinfühlig steuern. Das gleiche gilt für das Arbeiten des Hydromotors unter der Last, weil der Zweiwege-Stromregler lastunabhängig die jeweils mittels des Proportionalmagneten eingestellte Geschwindigkeit hält, d.h. bei höberer Last weniger Druckmittel in den Rücklauf abfliessen läßt als bei kleinerer Last. Auf diese Weise wird mit nur einem Proportionalmagneten das lastabhängige Förderverhalten der Druckmittelpumpe ausgeglichen.
- Die Ausführungsform von Anspruch 2 ist zweckmäßig, weil das ein gesondertes Lasthalteventil einsparende Absperrventil es verhindert, daß beim Betätigen des Dreiwege-Stromreglers das Druckmittel über die Druckwaage des Zweiwege-Stromreglers abströmt. Die beiden Druckwaagen behindern sich gegenseitig trotz der gemeinsamen Meßblende nicht, weil die eine nur arbeitet, wenn der Druck vor der Meßblende höher als dahinter ist, während die andere nur bei umgekehrten Druckverhältnissen arbeitet.
- Damit das Arbeiten des Dreiwege-Stromreglera bei geachloasenem Absperrventil nicht beeinträchtigt wird, ist ferner das Merkmal von Anspruch 3 wichtig. Es besteht somit trotz abgesperrter Beipaßleitung eine freie Strömungsverbindung vom Regelauslaß des Dreiwege-Stromreglers zum Tank.
- Ein weiterer, wichtiger Gedanke ist in Anspruch 4 enthal- ten. Diese Ausführungsform zeichnet sich durch einen kompakten Aufbau aus, in dem der Regelkolben eine Doppelfunktion hat, da er sowohl die Druckwaage für den Dreiwege-Stromregler als auch die Druckwaage für den Zweiwege- Stromregler bildet. Für die Steuerung der beiden Druckwaagen wird dabei ausgenutzt, daß bei der Bewegung des Hydromotors gegen die Last der Druck vor der Meßblende höher sein muß, als hinter der Meßblende, während der Druck hinter der Meßblende bei unter der Last bewegtem Hydromotor höher ist, als vor der Meßblende.
- Eine baulich einfache Ausführungsform geht weiterhin aus Anspruch 5 hervor. Der Pumpeneingangskanal übernimmt mit dem seitlichen Einlaß des Regelkolbens die Druckmittelzufuhr zu der von der Steuerkante des Regelkolbens und dem Tankanschluß ggbildeten Regelblende des Dreiwege-Stromreglers, während der seitliche Einlaß mit dem Pumpeneingangskanal die Funktion der Regelblende beim Arbeiten des Zweiwege-Stromreglers Übernimmt.
- Zur baulichen Vereinfachung trägt ferner das Merkmal von Anspruch 6 bei, weil die für das gegensinnige Arbeiten der Druckwaageb in beiden Richtungen benötigten Federn in einer Federanordnung vereint sind.
- Zweckmäßig ist ferner das Merkmal von Anspruob 7. Das magnetbetätigte Absperrventil ist zweckmäßigerweise steuerungstechnisch mit dem Proportionalmagneten der Meßblende gekoppelt.
- Eine weitere, für sich erfindungswesentliche Ausführungsform geht aus Anspruch 8 hervor. Bei dieser Ausbildung läßt sich die Druckwaage des Zwelwege-Stromreglers heranziehen, weil die Druckwaage für diese Betriebszustände eine Wege- oder Steuerfunktion übernimmt, während die Regelfunktion ausgeschaltet ist. Dies hat auch den Vorteil, daß der Schaltruck beim Anfahren in der einen oder anderen Bewegungsrichtung des Hydromotors unterbleibt, weil beim Druckhalten in der Druckwaage keine nennenswerten Druckmittelvolumina abströmen, die beim Bewegungsbeginn des Hydromotors kompensiert werden müßten. Die zusätzliche Funktion der Druckwaage des Zweiwege-Stromreglers ist im Hinblick auf eine bauliche Vereinfachung der Steuervorrichtung besonders wichtig.
- Auf einfache Weise läßt sich die wahlweise einschaltbare Wege- oder Steuerfunktion der Druckwaage gemäß Anspruch 9 erzielen. Sobald nämlich die Seite der Druckwaage, an der diese in Öffnungsrichtung beaufschlagbar ist, druckentlastet wird, bringt der an der anderen Seite der Druckwaage wirksame Druck die Druckwaage in ihre Absperrstellung, die sie auch über längere Lasthalteperioden zuverlässig beibehält, weil kein in Öffnungsrichtung der Druckwaage wirkender Gegendruck entstehen kann.
- Baulich läßt sich das letztgenannte Ziel besonders einfach mit den Maßnahmen von Anspruch 10 erreichen. Das 2/3-Wegeventil ist als Sitzventil in der Steuerleitung klein und preiswert und nahezu leckverlustfrei. Es hat nur kleine Druckmittelmengen zu verarbeiten.
- Ein weiterer, besonders wichtiger Gedanke geht ferner aus Anspruch 11 hervor. Bei Steuervorrichtungen, bei denen der Hydromotor bis gegen einen starren Anschlag fahrbar ist, könnte ein Betriebszustand eintreten, bei dem die Arbeitsdruckleitung nahezu vollständig drucklos wird. Das hätte bei der Verwendung der Druckwaage als Lasthalteventil die Wirkung, daß der in Schließrichtung der Druckwaage wirksame Druck so weit absänke, daß die in Öffhungsrichtung wirkende Feder die Druckwaage öffnen könnte. Würde dann erneut versucht werden, den Hydromotor zu bewegen und Druck in der Arbeitsdruckleitung aufzubauen, so könnte das Druckmittel durch die in der öffnungsstellung stehende Druckwaage ungehindert abfließen. Diesem Nachteil begegnet das Vorspannventil, das das Absinken des Drucks in der Arbeitsdruckleitung bis unter den Öffnungsdruck der Druckwaage verhindert. Bei Steuervorrichtungen, in denen der vorbeschriebene Betriebszustand nicht auftreten kann, ist das Vorspannventil nicht erforderlich.
- Baulich läßt sich das vorgenannte Ziel besonders einfach mit den Ausführungsvarianten gemäß Anspruch 12 erreichen.
- Wichtig ist ferner die Maßnahme von Anspruch 13, weil damit die Möglichkeit geschaffen wird, das Anhalten des Hydrcmotors mit der Wege- oder Steuerfunktion der Druckwaage vorzunehmen und dafür ihre Regelfunktion auszuschalten. Dies hat den Vorteil, daß die Meßblende von dieser Aufgabe freigestellt werden kann, so daß der Hydromotor sozusagen gegen die Druckwaage auf Stillstand fährt. Damit wird auch ein gegebenenfalls auftretender Anhalteruck vermieden, was im Zusammenhang mit den anderen, ein ruckfreies Anfahren bewirkenden Maßnahmen zu einer nahezu idealen Steuerung der Bewegung des Hydromotore führt.
- Ein weiteres, zweckmäßiges Ausführungsbeispiel geht aus Anspruch 14 hervor. Das Hubmodulbauelement benötigt zur Unterbringung wenig Platz und enthält alle für das einwandfreie Arbeiten der Steuervorrichtung notwendigen Komponenten in sich vereinigt. Es läßt sich eine bisher mit herkömmlichen Steuereinrichtungen betriebene Steuervorrichtung mit wenig Mühe umrüsten, weil das Hubmodulbauelement im wesentlichen die gleichen Anschlüsse und Anschlußbilder haben kann, wie die herkömmlichen Steuereinrichtungen.
- Anhand der Zeichnungen wird nachstehend eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1 eine Steuervorrichtung mit in Längsschnitten dargestellten Stromregelelementen,
- Fig. 2 in symbolischer Darstellung ein mit den Elementen von Fig. 1 ausgestattetes Hubmodul-Bauelement,
- Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsform einer Steuervorrichtung als Blockschaltbild, und
- Fig. 4 eine weitere abgewandelte Ausführungsform.
- Eine hydraulische Steuervorrichtung 1 gemäß Fig. 1 ist Teil einer nicht näher dargestellten Bubvorrichtung, z.B. eines Hubstaplers, und dient zur Betätigung eines Hydromotors 2, z.B. eines einfach wirkenden Hydraulikzylinders, mit einem Kolben 3, der gegen eine Last F ausfahrbar und unter der Wirkung der Last F einfahrbar ist. Zum Betätigen des Hydromotors 2 ist eine Druckquelle 4, z.B. eine durch einen Nebenschluß-Elektromotor angetriebene Pumpe vorgesehen, die Druckmittel aus einem Tank 5 fördert. In einem Gehäuse 6 ist eine Meßblende 7 angeordnet, die durch einen Proportionalmagneten 8 betätigt wird, und zwar proportional zu einem elektrischen Signal (Steuerstrom), das im Regelbereich nach einem beliebigen Profil veränderbar ist. In einem entweder mit dem Gehäuse 6 vereinten oder von diesem getrennten Gehäuse 9 ist ferner eine Druckwaagenanordnung 10 mit zwei Druckwaagen vorgesehen. Die Heßblende 7 bildet mit der vorgeschalteten Druckwaagenanordnung 10 einen Dreiwege-Stromregler und einen Zweiwege-Stromregler, wobei der Dreiwege-Stromregler zum Steuern der Geschwindigkeit des Hydromotors 2 gegen die Last F und der Zweiwege-Stromregler zum Steuern der Geschwindigkeit des Hydromotors 2 unter der Last F vorgesehen ist.
- Die Druckquelle 4 ist mit dem Hydromotor 2 über eine Arbeitsdruckleitung 11 verbunden, die aus drei aufeinanderfolgenden Leitungsabschnitten 11a, 11b,11c besteht. Der erste Leistungsabschnitt 11a ist an das Gehäuse 9 angeschlossen und enthält einin Strömungsrichtung zum Hydromotor 2 öffnendes Rückschlagventil 12. In einer vom Leitungsabschnitt 11a zur Gehäuse 9 abzweigenden Farallelleitung 12a zur Begrenzung des maximalen Systemdrucks ist ein Druckbegrenzungsventil 14 vorgesehen. Ferner zweigt im Gehäuse 9 in einem Ringkanal 2? vom Leitungsabschnitt 11a eine Beipaßleitung 15 ab, in der ein Zweistellungs-Absperrventil 16 angoerdnet ist, das, z.B. bei 17 mittels eines nicht dargestellten Magneten, aus der gezeichneten Absperrstellung gegen Federdruck in eine Druchgangsstellung echaltbar ist. Die Beipaßleitung 15 führt zu einer Anschlußbohrung 24 im Gehäuse 9 und ist wie auch die Parallelleitung 13 über eine Tankleitung 18 mit dem Tank 5 verbunden.
- Im Gehäuse 9 ist in einer Gehäusekammer 19 eine Steuerhülse 20 festgelegt, die einen Pumpeneingangskanal 21 in Form mehrerer in Umtangsrichtung verteilter Bohrungen sowie den Ringkanal 22 am Außenumfang aufweist, an den der Leitungsabschnitt 11a an einer Seite und die Beipaßleian der anderen Seite angeschlossen sind. Ferner ist in der SteuerhUlse 20 beabstandet zum Ringkanal 22 ein weiterer äußerer Ringkanal 23 vorgesehen, von dem Über den Umfang verteilte Tankanschlüsse 25 zum Inneren der SteuerhUlse 20 führen. Der Ringkanal 23 ist Über die Anschlußbohrung 25 mit der Leitung 18 und dem Tank verbunden.
- Die dem Tankanschluß 25 benachbarte Seite der Gehäusekammer 19 ist über den zweiten Leitungsabschnitt 11b mit dem Gehäuse 6 der Meßblende 7 verbunden. Die dem Tankanschluß 25 abgewandte Seite 27 der Gehäusekammer 29 wird durch einen beiden Druckwaagen angehörenden Regelkolben 28 von der Seite 26 getrennt,wobei der Regelkolben 28 in der Steuerhülse 20 abgedichtet verschieblich ist.
- In Fig. 1 steht der Regelkolben 28 in seiner Grundstellung, in der er mit einem seitlichen Einlaß 29, der z.B. ein Ringkanal ist, auf den Fumpeneingangskanal 21 ausgerichtet ist. Der Einlaß 29 steht mit dem Inneren des Regelkolbens 18, d.h. mit der Seite 26 der Gehäusekammer 19, in Verbindung. In Bereich des Tankanschlusses der Steuerhulse 20 besitzt der Regelkolben 28 eine umlaufende Steuerkante 30. In der dargestellten Grundstellung deckt der Regelkolben 28 den Tankanschluß 25 abdichtend ab. In der Seite 27 der Gehäusekammer 19 ist eine Feder 31 angeordnet, die zwischen Federwiderlagern 32 und 33 abgestützt und Über eine Zugstange 34 mit den Regelkolben 28 verbunden ist. Beide Federwiderlager 32 und 33 stützen sich im Gehäuse 9 ab und können bei einer Bewegung des Regelkolbens 28 aus aeiner Grundstellung nach jeder Seite abgehoben werden, so daß sich der Regelkolben 28 in beiden Bewegungsrichtungen gegen die Kraft der Feder 31 verschieben muß. Von der Seite 27 der Gehäusekammer 19 führt eine Steuerleitung 35 durch eine Drossel 36 zur Meßblende 7.
- Die Meßblende 7 besitzt im Gehäuse 6 einen Ringkanal 37, der Über den zweiten Leitungsabschnitt 11b mit der Seite 26 der Gehäusekammer 19 der Druckwaagenanordnung 10 verbunden ist. Der Ringkanal 37 gehört einer Gehäusebohrung 46 an und wird durch eine Steuerkante 38 von einem Bohrungsabschnitt 47 getrennt. In der Gehäusebohrung 46 ist ein Blendenkolben 39 abgedichtet verschiebbar, der in seinem unteren Randbereich mit dreieckigen Kerben 40 versehen ist, die mit der Steuerkante 38 die eigentliche Meßblende bilden. Eine Feder 41 belastet den Blendenkolben 39 in Richtung nach oben in die in Fig. l'gezeigte Endstellung. Als Drehsicherung für den Blendenkolben 39 ist ein Stift 42 vorgesehen, der in eine Durchgangsbohrung 43 eintaucht, über die der Druck unter dem Blendenkolben 39 an die andere Seite übertragen wird, so daß der Blendenkolben 39 druckausgeglichen ist. Am Blendenkolben 39 greift ein Betätigungsstift 44 des Proportionalmagneten 8 an, der so ausgelegt ist, daß er bei Erregung der. Blendenkolben 39 in eine untere und Absperrstellung schiebt, in der das untere Ende 44 des Betätigungsstiftes auf einen Anschlag aufsitzt. Ein Bohrungsabschnitt 47, von dem der dritte Leitungsabschnitt 11c zum Hydromotor 2 führt, ist über die Steuerleitung 35 mit der Seite 27 der Gehäusekammer 19 verbunden und durch einen Verschlußstopfen 48 nach außen verschlossen.
- In Fig. 2 ist in symbolhafter Darstellung der Aufbau der wesentlichen Komponenten der Steuervorrichtung 1 von Fig. 1 gezeigt, wobei diese Komponenten ein Hubmodul-Bauelement M bilden, das in und an einem Gehäuse alle zusammenarbeitenden Komponenten enthält, so auch den Betätigungsmagneten 45 für das Absperrventil 16 in der Beipaßelitung 15.
- Die Steuervorrichtung arbeitet wie folgt:
- Gemäß Fig. 1 und 2 befindet sich die Steuervorrichtung in ihrer Passivstellung; sowohl der Proportionalmagnet 8 als auch der Betätigungsmagnet 45 sind entregt. Die Meßblende 7 ist vollständig geöffnet. Das Absperrventil 16 ist ge- schlossen. Die Pumpe 4 steht. Eine auf dem Kolben 3 ruhende Last F wird vom Rückschlagventil 12 einerseits und vom Absperrventil 16 andererseits aufgenommen. Da die Meßblen- de 7 offen ist, herrscht an beiden Seiten des Regelkolbens 28 der gleiche Druck, so daß dieser in der dargestellten Grundstellung verharrt.
- Zum Anheben der Last F wird der Proportionalmagnet 8 voll erregt; der Blendenkolben 39 bewegt sich nach unten; die Regelblende 7 wird geschlossen. Gleichzeitig läuft die Pumpe 4 an. Das Absperrventil 16 bleibt ir der Absperrstellung. Der von der Pumpe 4 im Leitungsabschnitt 11a kommende Druckmittelstrom wird einerseits über die Leitungsabschnitte 11b,c und die Meßblende 7 zun Hydromotor 2 und anienenseits über die Regelblends 25,30 und die Tankleitung 18 zum Tans 5 fließende Teilstrome get-ilt. Die Größe des zum Hydromotor2fließenden Teilstromes ergibt sich aus dem Druckgleichgewicht, bei den. die Druckdifferenz über die Meßblende 30,25 gleich ist der Druckdifferenz über die Meßblende 7 zuzüglich des durch die Last F erzeugten Drucks. Der Querschnitt der Meßblende 7 wird durch den Proportionalmagneten 8 vorgewählt. Die Durckdifferenz über die Meßblende 7 erzeugt am Regelkolben 28 eine in Fig. 1 nach links gerichtete Kraft, die ihn gegen die Kraft der Feder 31 verschiebt, bis sich an der Regelblende 25,30 die für das vorerwähnte Durckgleichgewicht erforderliche Druckdifferenz einstellt. Ändert sich danach die Last, dann würde bei unveränderter Stellung des Regelkolbens 28 der Teilstrom durch die Regelblende 30,25 geändert, was auch eine Änderung des Uber die Meßblende 7 fließenden Teilstroms und damit der Druckdifferenz über die Meßblende 7 ergäbe. Das dadurch gestörte Kräftegleichgewicht am Regelkolben 28 zwingt diesen jedoch in eine neue Regelstellung, in der die Druckdifferenz Ober die Regelblende 25,30 so weit angepaßt ist, daß das zuvor erwähnte Druckgleichgewicht und die Grössen der Teilströme erhalten bleiben. Beim Spiel des Regelkolbens 28 wirkt der in Strömungsrichtung zum Hydromotor2 im Leitungsabschnitt 11b vor der Meßblende 7 herschende Druck im Ringraum 37 und an der Seite 26 der Gehäusekammer 19, während der hinter der Meßblende 7 im Bohrungabschnitt 47 und im Leitungsabschnitt 11c herrschende Druck an der anderen Seite 27 der Gehäusekammer 19 zusammen mit der Kraft der Feder 31 auf den Regelkolben 28 einwirkt. Der zum Hydromotor 2 durch den Leitungsabschnitt 11c fließende Teilstrom wird auch dann konstant gehalten, wenn die Pumpe 4 in ihrer Förderleistung nachläßt bzw. ihre Fördermenge aufgrund des Gegendruckes reduziert. Dann fließt nämlich über die Regelblende 25,30 und die Leitung 18 entsprechend weniger Druckmittel in den Tank, damit der Hydromotor 2 den unveränderten Teilstrom erhält.
- Die dreieckigen Kerben 40 des Blendenkolbens 39 sorgen dank ihres Zusammenspiels mit der Regelkante 3E für eine stetige bzw. lineare Regelkennlinie.
- Wird zur Anhalten des Hydromotors ? der Proportionalmagnet 8 voll erregt, bis der Blendenkolben 39 in seine untere Sperrstellung geht und die Meßblende 7 sperrt, so wird entweder gleichzeitig die Pumpe 4 abgeschaltet oder ihr Förderstrom zur Gänze über die dann vollständig geöffnete Regelblende 25,30 und die Tankleitung 18 in den Tank abgelassen. Die Last wird vom Rückschlagventil 12 und dem Absperrventil 16 gehalten.
- Ist eine bestimmte Last F mit einer bestimmten Geschwindigkeit abzusenken, ao wird zunachst die Pumpe 4 abgeschaltet und bei voll erregtem Proportionalmagneten 8 das Absperrventil 16 in der Beipaßleitung 15 in seine Durchgangsstellung geschaltet. Die Erregung des Proportionalmagneten 8 wird der gewünschten Geschwindigkeit entsprechend zurückgenommen. Der vom Hydromotor 2 durch die Last F verdrängte Druckmittelstrom fließt über die MeBblende 7 zur rechten Seite 26 der Gehäusekammer 19 und von dort durch die sich bildende Regelblende 21,29 in die Beipaßleitung 15, durch das Absperrventil 16 und die Tankleitung 18 zum Tank 5. Aufgrund der über die Meßblende 7 vorliegenden Druckdifferenz ist der Druck vor der Meßblende (Bohrungsabschnitt 47) größer als der Druck im Ringraum 37, so daß der Regelkolben 28 in Fig. 1 nach rechts verschoben wird und die Pumpeneingangskanäle 21 mit den seitlichen Einlässen 29 eine Regelblende bilden. Die Größe des Druckmittelstroms zum Tank 5 ergibt sich aus dem Druckgleichgewicht, bei dem der von der Last bewirkte Druck gleich ist der Druckdifferenz über die Meßblende 7 zuzüglich der Druckdifferenz über die Regelblende 21,29. Abhängig von der vorgewählten Stellung des Proportionalmagneten 8 wird der Regelkolben 28 so weit nach rechts verschoben, bis für das obenerwähnte Druckgleichgewicht an der Regelblende 21,29 die erforderliche Druckdifferenz über die Meßblende 7 konstant und damit auch der Druckmittelstrom zum Tank 5, d.h. die Geschwindigkeit des Hydromotors 2, konstant bleiben.
- Wird der Hydromotor 2 angehalten, d.h. der Proportionalmagnet voll erregt und die Meßblende 7 geschlossen, dann wird gleichzeitig auch das Absperrventil 18 in die Sperrstellung gebracht, so daß die Last vor Absperrventil 16 und vom Rückschlagventil 12 gehalten Wird.
- Es ist ferner denkbar, daß bei Inbetriebnahme der Steuervorrichtung der Proportionalmagnet 8 automatisch voll erregt und die Meßblende 7 geschlossen ist.
- Die Meßblende 7 könnte auch in der Arbeitsdruckleitung in Strömungsrichtung zum Hydromotor 2 vor der Druckwaagenanordnung 10 angeordnet sein. Die Funktion wärde die gleiche. Das Absperrventil 16 könnte auch ein anderes von einer.Sperrstellung in eine Durchgangsstellung bringbares Steuerelement sein. In der dargestellten Ausführungsform (Fig. 2) sind alle Komponenten, d.h. auch das Rückschlagventil 12 und der Druckbegrenzer 14 sowie das Sperrventil 16, in einem Hubmodul-Element-Gehäuse vereinigt, das auch die Druckwaagenanordnung 10 und die Meßblende 7 enthält. Dies hat bauliche Vorteile.
- Aus Fig. 4 geht eine geänderte hydraulische Steuervorrichtung 1' hervor, die ähnlich aufgebaut ist, wie die Steuervorrichtung 1 gemäß den Fig. 1 und 2. Verschieden ist die Druckwaagenanordnung 10', weil die eine mit der Meßblende 7 den Zweiwege-Stromregler bildende Druckwaage 53 mit der Regelblende 50 in der ersten Beipaßleitung 15' zum Tank 5 angeordnet ist, während die andere, mit der Meßblende 7 den Dreiwege-Stromregler bildende Druckwaage 54 mit ihrer Regelblende 52 in einer zweiten, vor dem Rückschlagventil 12 von der Arbeitsdruckleitung 11 zum Tank abzweigenden Beipaßleitung 51 angeordnet ist. Die beiden Regelblenden 5C und 52 sind zueinander gegensinnig angesteuert, d.h. die Regelblende 50 der Druckwaage 53 wird in Schließrichtung Ober eine Steuerleitung 55 mit einem zwischen der Meßblende 7 und dem Hydromotor 2 abgezapften Steuerdruck und in der Öffnungsrichtung über eine Steuerleitung 56 mit einen zwischen den Rückschlagventil 12 und der Meßblende 7 abgezapften Steuerdruck sowie der Kraft einer Feder 59 beaufschlagt, während die Meßblende 52 der anderen Druckwaage in Schließrichtung durch die Kraft einer Feder 63 und einem zwischen der Meßblende 7 und dem Hydromotor 2 abgezapften und durch eine Steuerleitung 62 übermittelten Steuerdruck und in der Öffnungsrichtung durch einen von der Beipaßleitung 51 über eine Steuerleitung 61 abgezapften Steuerdruck beaufachlagt wird. Mit 64 ist bei der Regelblende 52 der dort vorgesehene Regelkolben angedeutet. In der Steuerleitung 56 ist ein 2/3-Wegeventil 57 vorgesehen, das zweckmäßigerweise ein Sitzventil ist, und in der dargestellten Absperrstellung die Steuerleitung 56 unterbricht und die Seite der Regelblende 50, an der deren Regelkolben in öffnungsrichtung beaufschlagt wird, über eine Leitung 58 zum Tank entlastet. In der anderen Stellung des Ventils 57 ist die Tankleitung 58 abgetrennt und der Durchgang durch die Steuerleitung 56 frei.
- Mit dem 2/3-Wegeventil 57 ist es möglich, der Druckwaage 53 bzw. der Regelblende 50 eine Wege- oder Steuerfunktion zuzuweisen und die Regelfunktion wahlweise abzuschalten, was den Vorteil hat, daß bei der Wege- oder Steuerfunktion die Regelblende 50 in der Absperrstellung verharrt oder diese einnimmt, unabhängig davon, wie die Meßblende 7 verstellt wird. Auf diese Weise kann der Lastdruck in der Arbeitsdruckleitung 11 ohne ein zusätzliches Lasthalteventil gehalten werden. Da beim Lasthalten der Druck in der Steuerleitung 62 höher ist, als in der Steuerleitung 61 und weil zudem die Kraft der Feder 63 an der Regelblende 52 in Schließrichtung wirksam ist, ist auch die Regelblende 52 beim Lasthalten zuverlässig in der Absperrstellung, so daß der vor der Rückschlagventil 12 liegende Teil der Arbeitsdruckleitung 11 nicht unwillkürlich druckentlastet wird.
- In Abströmrichtung hinter der Regelblende 50 ist in der ersten Beipaßleitung 15' ein Vorspannventil 60 vorgesehen, das auf einen Vorspanndruck eingestellt ist, der größer ist, als der durch die Kraft der Feder 59 vorgegebene Öffnungsdruck der Regelblende 50, und zwar für den Fall, daß der Kolben 3 des Hydromotors 2 auf Anschlag gefahren werden kann, so daß der Druck in der Arbeitaleitung 11 gegebenenfalls unter den öffnungsdruck der Regelblende 50 abfallen und diese unkontrolliert in ihre öffnungsstellung gehen könnte. Beim neuerlichen Anfahren der Fumpe 4 würde dann nämlich das Druckmittel ungehindert durch die offene Regelblende 50 abströmen und der Hydromotor seine Fahrbewegung nicht aufnehmen.
- Bei der Ausführungsform der Steuervorrichtung 1" gemäß Fig. 4 ist im Unterschied zur Ausführungsform der Fig.3 die Steuerleitung 61' in Strömungsrichtung hinter dem Rückschlagventil 12 angeschlossen und wird das Vorspannventil 60' in Abhängigkeit vom Druck zwischen der Meßblende 7 und dem Hydromotor 2 über eine Steuerleitung 66 hydraulisch gegen eine Feder 65 gesteuert, die so stark ausgelegt ist, daß sie das Vorspannventil 60' selbsttätig in die Absperrstellung bringt, sobald der Druck in der Steuerleitung 66 unter den Öffnungsdruck der Regelblende 50 der Druckwaage absinkt. Das Vorspannventil 60' kann nach Art eines federbelasteten Schiebers ausgebildet sein. Denkbar wäre ferner anstelle der Druckvorsteuerung über die Steuerleitung 66 einen Betätigungsmagneten vorzusehen, der beim Absinken des Drucks entregt wird.
- Die Steuervorrichtungen 1' und 1" arbeiten wie folgt:
- Beim Bewegen des Hydromotors 2 gegen die Last wird von der Hydraulikpumpe 4 Druckmittel in die Arbeitsdruckleitung 11 gefördert. Das 2/3-Wegeventil 57 in der Steuerleitung 56 ist in seiner Sperrstellung; die Regelblende 50 ist an der Öffnunesseite entlastet und arbeitet wie ein in der Sperrstellung stehendes Wegeventil. Der in der Arbeitsdruckleitung 11 aufgebaute Druck steht an der Druckwaage 50 an. Abhängig von der gewählten Stellung der Meßblende 7 wird der Hydromotor 2 mit der gewählten Geschwindigkeit bewegt. Überschüssiges Druckmittel wird durch die Regelblende 52 der Druckwaage 54 durch die Beipaßleitung 51 in den Tank 5 abgelassen. Die Regelblende 52 sorgt dank der Einflüsse der SteuerdrUcke in den Steuerleitungen 62 und 61 und der Feder 63 für das Konstanthalten der an der Meßblende 7 eingestellten Druckdifferenz und damit für die konstante Geschwindigkeit des Hydromotors 2. Soll der Hydromotor 2 angehalten werden, so wird die Hydraulikpumpe 8 abgestellt und gegebenenfalls dabei auch die Meßblende 7 in die Absperrstellung gebracht, so daß die Regelblende 52 vollständig öffnet, bis sie nach Abschalten der Pumpe 4 durch die Feder 63 und den Druck in der Steuerleitung 62 in die Absperrstellung bewegt wird. Der Lastdruck wird vom Rückschlagventil 12 und von der Regelblende 50 der Druckwaage 53 gehalten. Der Proportionalmagnet 8 der Meßblende 7 kann entregt werden, so daß diese öffnet und von Lasthalteaufgaben freigestellt wird.
- Soll der Hydromotor 2 unter der Last bewegt werden, so wird bei abgeschalteter Pumpe 4 der Proportionalmagnet 8 zum vollständigen Schließen der Meßblende 7 erregt und danach entsprechend der gewünschten Geschwindigkeit wieder teilweise entregt, so daß die Meßblende eine bestimmte Druckdifferenz für das Abströmen des Druckmittels erzeugt. Gleichzeitig wird das 2/3-Wegeventil 57 in die Durchgangsstellung geschaltet, so daß die Regelblende 50 ihre Regelfunktion wieder übernimmt, d.h. daß sie über die Beipaßleitung 15' so viel Druckmittel in den Tank abströmen läßt, daß an der Meßblende 7 die eingestellte Druckdifferenz gehalten wird und zwar unabhängig davon, ob sich der Lastdruck verändert oder nicht. Fahrt der Kolben 3 des Hydromotors 2 bis in seine untere Endstellung, so würde an sich der Druck in der Arbeitsdruckleitung bis auf 0 absinken. Sobald der Druck in der Arbeitsdruckleitung 11 aber bis auf die Höhe des Öffnungsdrucks der Regelblende 50 (Kraft der Feder 59) abzusinken droht, schließt daa Vorapannventil 60, so daß in der Arbeitadruckleitung 11 und damit in der Steuerleitung 55 stets ein Druck aufrechterhalten bleibt, der höher ist, als der öffnungsdruck der Regelblende 50, so daß deren Wege-oder Steuerfunktion bei in der Sperratellung befindlichem 2/3-Wegeventil 57 nicht verloren geht.
- Ist der Hydromotor 2 vor Erreichen seiner Endstellung unter Last anzuhalten, kann dies entweder mittels der Meßblende 7 geschehen, die in ihre Sperrstellung geschaltet wird, oder auch mit Hilfe des 2/3-Wegeventils 57, das voreilend zur Sperrstellung der MeBblende 7 in die Sperrstellung geschaltet wird, so daß die Regelblende 50 ihre Regelfunktion aufgibt und die Wegefunktion übernimmt und den Hydromotor anhält.
- Die Steuervorrichtung 1" gemäß Fig. 4 arbeitet im wesentlichen gleich wie die Steuervorrichtung 1'. Der beim Abschalten der Pumpe 4 in der Steuerleitung 61' wirksame Steuerdruck für die Regelblende 52 der Druckwaage des Dreiwege-Stromreglers vermag die Regelblende 52 trotzdem nicht zu öffnen, weil in Schließrichtung der Steuerdruck in der Steuerleitung 62 und die Kraft der Feder wirksam sind. Das Vorspannventil 60' wird bei der Steuervorrichtung 1" druckabhähgig durch die Feder 65 dann in die At,- sperrstellung gebracht, wenn der Druck in der Arbeitsdruckleitung abzusinken droht. Die anderen Funktionen laufen wie vorbeschrieben ab.
- Die Ausführungsformen der Fig. 3 und 4 zeichnen sich durch den Entfall eines gesonderten lasthaltenden Ventils einerseits und durch ein nahezu ideales ruckfreies Steuerverhalten andererseits aus. Anstelle einer verstellbaren Meßblende 7 könnte auch eine fest eingestellte Meßblende für beide Druckwaagen vorgesehen sein, z.E. in einer Ladebordwandsteuerung, bei der mit gleichbleibenden und von vornherein eingestellten Geschwindigkeiten gearbeitet wird.
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