DE4318945A1 - Hydraulikkreis für ein Vier-Wege-Selektorventil mit geschlossener Mittenstellung - Google Patents
Hydraulikkreis für ein Vier-Wege-Selektorventil mit geschlossener MittenstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung in einem Hydraulikkreis
für ein Vier-Wege-Selektorventil mit geschlossener Mittenstellung,
das durch ein Proportional-Drucksteuerventil gesteuert wird, und
das geeignet ist für die Anwendung in Baumaschinen oder
dergleichen.
Fig. 5 zeigt ein Selektorventil 101 mit vier Stufen, d. h. mit
einer Aufwärts-, einer Halte-, einer Abwärts- und einer
Schwebe-Position, wie es benutzt worden ist für herkömmliche
Baumaschinen, Materialhandhabungsmaschinen oder dergleichen und das
geeignet ist durch einen manuellen Steuerhebel 102 betätigt zu
werden. Beispielsweise wird das Selektorventil 101 in die
Schwebe-Position gebracht, um einen Schaufelzylinder 103 zu
betätigen, während das Fahrzeug sich rückwärts bewegt, um den Boden
zu nivellieren mittels der Schaufel, die nicht gezeigt worden ist,
unter dem Eigengewicht dieser. Um die Manipulierbarkeit des
Steuerhebels 12 zu verbessern, ist eine Rasteinrichtung 104
eingebaut, um die Schwebeposition zu halten.
In diesen Jahren ist um die Vertikalposition und die
Arbeitsgeschwindigkeit der Schaufel zufriedenstellend zu steuern,
ein Lastsensorkreis benutzt worden mit geschlossener
Mittenstellung. Wie sich aus der Fig. 6 ergibt, besitzt jedes der
Selektorventile 111, 112 in diesem Kreis drei Positionen und es
wird umgestellt durch Proportional-Drucksteuerventile 113. Es ist
keine Schwebe-Position in dem Selektorventil 112 für den
Schaufelzylinder 115 vorgesehen. Die schwebende Arbeitsweise des
Schaufelzylinders 115 wird dadurch ausgeführt, daß logische Ventile
120 und 121 in den Leitungen 118 und 119 vorgesehen sind, die an
die Schaufelzylinder 115 angeschlossen sind, die sich von einem
oberen Einlaß 116 und einem unteren Einlaß 117 erstrecken und die
mit einem Tank 127 verbunden sind durch eine Rückführungsleitung
126 unter Zwischenschaltung eines Magnet-Selektorventiles 123 und
es ist ein Magnet-Rückschlagventil 124 in der Leitung 119 vom
Einlaß 117 vorgesehen. Bei diesem Hydraulikkreis wird beim
Niederdrücken ein Schwebeschalter, der nicht gezeigt worden ist und
der sich in dem manuellen Steuerhebel 125 befindet, das
Magnet-Selektorventil 123 betätigt, so daß die logischen Ventile
120 und 121 geöffnet werden und entsprechend die Leitungen 118 und
119 mit dem Tank 127 verbunden sind über die Rückleitung 126, so
daß die Schaufel in eine Position des Schwebens fallen kann.
Gleichzeitig wird das Magnet-Rückschlagventil 125 betätigt, um
einen zu großen Druckanstieg zu vermeiden für den Schaufelzylinder
115, der aus dem Druck vom Boden resultiert.
Bei dem Steuerkreis gemäß Fig. 5, der manuell gesteuert wird, ist
die Steuerung der vertikalen Position der Schaufel geringwertig
und weiterhin ist die Steuerung der Arbeitsgeschwindigkeit schwer.
Darüberhinaus wird die Größe des Selektorventiles 101 bei großen
Baumaschinen größer, da die notwendige Fließgeschwindigkeit höher
ist und entsprechend muß die Steuerkraft größer werden oder der Hub
des Steuerhebels 10 muß länger werden. Ein Problem, das sich für
den Bediener ergeben hat, ist, daß er ermüdet und daß damit die
Arbeitsfähigkeit herabgesetzt wird.
Bei dem Hydraulikkreis, mit dem die oben erwähnten Probleme
ausgeräumt werden sollten, ist es notwendig, die logischen Ventile
120 und 121 vorzusehen und das Magnet-Rückschlagventil 123 in den
Leitungen 118 und 119, die sich von den Einlässen 116 und 117 zum
Schaufelzylinder 115 erstrecken, um die Schwebeposition zu erhalten
und entsprechend ist der Aufbau kompliziert und hat eine erhebliche
Größe, insbesondere bei größeren Baumaschinen werden die logischen
Ventile 120 und 121 und das Magnet-Rückschlagventil 122 sehr groß
und damit ergibt sich ein Problem, das die Magnet-Einheiten zur
Betätigung dieser Ventile ebenfalls groß werden.
Um ferner die Schaufel in die Schwebe-Position zu bringen, wenn der
Steuerhebel 125 in die Schwebe-Position mittels der Rasteinrichtung
gebracht wird, die für das Selektorventil 11 vorgesehen ist, wie
dies bei dem oben erwähnten manuell gesteuerten Kreis gleich ist,
dann wird das Selektorventil 112 in die Schwebe-Position gebracht.
Wenn jedoch der Steuerhebel 125 losgelassen wird, kommt der
Steuerhebel 125 in eine Halteposition durch die Gegenkraft einer
Feder 114a in dem Proportional-Drucksteuerventil 114. Folglich kann
sich daraus ein Problem ergeben, nämlich daß der Bediener kaum
feststellen kann, ob der Steuerhebel 125 sich in einer Position
befindet, in der die Schaufel wirklich schwebt.
Die vorliegende Erfindung geht aus von den obengenannten Problemen
und es ist demzufolge eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
einen hydraulischen Steuerkreis für ein Vier-Wege-Selektorventil
mit geschlossener Mittenstellung zu schaffen, das gesteuert wird
durch ein Proportional-Drucksteuerventil, mit dem leicht die
Vertikal-Position und die Arbeitsgeschwindigkeit der Schaufel
gesteuert werden kann, der einen einfachen Aufbau hat und bei dem
der Bediener mit dem Steuerhebel den Schwebe-Zustand der Schaufel
feststellen kann.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch einen
Hydraulikkreis mit einem Selektorventil mit geschlossener
Mittenstellung, das durch einen Pilotdruck eines
Proportional-Drucksteuerventiles umstellbar ist, wobei dieses
Selektorventil vier Wege aufweist, d. h. eine Halteposition in der
geschlossenen Mittenstellung, eine Position oder eine
Aufwärts-Position, die durch einen Ventilschieber eingestellt wird,
der sich in dem Selektorventil befindet und der gegenüberliegende
Enden hat, auf die der Pilotdruck aus dem Drucksteuerventil wirkt,
wenn dieser Pilotdruck auf eines der Enden des Ventilschiebers
angelegt wird, und zwei Positionen oder eine Abwärts-Position und
eine Schwebe-Position, die sich dann einstellen, wenn der
Pilotdruck auf das andere Ende des Ventilschiebers einwirkt.
Weiterhin ist vorgesehen, daß sich das Vier-Wege-Ventil mit
geschlossener Mittenstellung in einer Feder befindet, die nicht
wirkt, wenn das Ventil von der Halteposition in die
Abwärts-Position umschaltet, d. h. eine erste der zwei Positionen,
die aber wirkt, wenn das Ventil von der Abwärts-Position in die
Schwebe-Position bewegt wird, die eine zweite der beiden Positionen
ist.
Weiterhin wird der Druck, mit dem der Ventilschieber bei einem
maximalen Hub bewegt wird und der die maximale Last der Feder
überlagert, die bei der zweiten Schwebe-Position wirkt, durch ein
Rückschlagventil aufgebracht für den Pilotdruck vom
Proportional-Drucksteuerventil.
Durch diese Anordnung wird das Vier-Wege-Selektorventil mit
geschlossener Mittenstellung sicher durch den Pilotdruck
umgestellt, der vom Proportional-Drucksteuerventil zugeführt wird,
um so die Vier-Wege-Steuerung zu erleichtern und ferner kann der
Gesamtaufbau vereinfacht werden. Da darüberhinaus die Feder nur
dann wirkt, wenn das Selektorventil von der Abwärts-Position in die
Schwebe-Position geht und diese in das Selektorventil eingebaut
ist, unterscheiden sich die Abwärts-Position und die
Schwebe-Position sicher voneinander, so daß fehlerhafte Bedienungen
ausgeräumt werden und auf diese Weise läßt sich die Sicherheit
verbessern. Da eine bestimmte Entfernung sichergestellt werden
kann zwischen der Abwärts-Position und der Schwebe-Position, kann
auch ein Fabrikationsfehler in der Rasteinrichtung, die sich im
Steuerhebel befindet, ausgeschaltet werden. Da schließlich der
Druck zum Bewegen des Ventilschiebers bei einem maximalen Hub durch
das Rückschlagventil für den Pilotdruck vom
Proportional-Drucksteuerventil bei der zweiten Schwebe-Position
aufgebracht wird, ist es möglich, die Schwebe-Position zu erkennen
durch Überprüfung des Druckes vom Rückschlagventil. Auf diese Weise
kann die Hubposition des Selektorventiles in bezug auf die
Rasteinrichtung einfach justiert werden.
Da schließlich die Rasteinrichtung, die den Steuerhebel in der
Schwebe-Position fixiert, in den Steuerhebel eingebaut ist und
dieser sich in der Nähe des Fahrersitzes befindet, kann das
Selektorventil in der Schwebe-Position eingestellt werden, wenn der
Steuerhebel sich in der Schwebe-Position befindet, so daß auf diese
Weise es möglich ist, sicher den Schwebezustand der Schaufel vom
Steuerhebel aus zu erkennen.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert
werden.
Fig. 1 zeigt einen Hydraulikschaltkreis für ein
Vier-Wege-Selektorventil mit geschlossener
Mittenstellung, das gesteuert wird von einem
Proportional-Drucksteuerventil entsprechend einer
Ausführung der Erfindung,
Fig. 2 zeigt einen Teilausschnitt des
Vier-Wege-Selektorventiles mit geschlossener
Mittenstellung gemäß Fig. 1,
Fig. 3 zeigt die Zusammenhänge zwischen dem
Steuerhebelhub, dem Ventilschieberhub und der
Federbelastung,
Fig. 4 zeigt den Zusammenhang zwischen dem Steuerhebel und
der Rasteinrichtung,
Fig. 5 zeigt einen konventionellen Hydraulikkreis zur
manuellen Steuerung eines
Vier-Wege-Selektorventiles und
Fig. 6 zeigt einen konventionellen hydraulischen Kreis für
ein Drei-Wege-Selektorventil mit geschlossener
Mittenstellung, das von einem
Proportional-Drucksteuerventil gesteuert wird.
Die Erläuterung der Erfindung soll nun anhand dieser Zeichnungen
erfolgen.
Unter Bezug auf die Fig. 1 ergibt sich, daß dort eine
Arbeitsmaschinenpumpe 2 dargestellt ist, die nachfolgend nur als
Pumpe 2 bezeichnet wird, die von einer Antriebsquelle 1 bspw. einem
Motor angetrieben wird, und es ist weiter dargestellt ein
Kippzylinder 3 zum Bewegen einer Schaufel, die nicht dargestellt
ist, relativ zur Bodenoberfläche und ein Schaufelzylinder 4 zum
vertikalen Bewegen der Schaufel. Ferner ist dargestellt ein
Drei-Wege-Selektorventil 3 mit geschlossener Mittenstellung, das
nachfolgend nur als Drei-Wege-Selektorventil bezeichnet wird, zum
Aufgeben und Ablassen des hydraulischen Druckes auf den und vom
Neigungszylinder 3 und ein Vier-Wege-Selektorventil 6 mit
geschlossener Mittenstellung, das nachfolgend lediglich als
Vier-Wege-Selektorventil bezeichnet werden wird, zum Beaufschlagen
und zum Abführen des hydraulischen Druckes zum und vom
Schaufelzylinder 4, die angeschlossen sind an die Pumpe 2 mittels
der Leitungen 7a, 7b sowie einer Leitung 7, die die vorher
genannten Leitungen zusammenfaßt und über eine Leitung 8 an den
Tank 9 anschließt. Das Drei-Wege-Selektorventil 5 ist mit dem
Neigungs- oder Schwenkzylinder 3 über die Leitungen 3a, 3b
verbunden, während das Vier-Wege-Selektorventil 6 mit dem
Schaufelzylinder 4 über die Leitungen 4a und 4b verbunden ist.
Das Drei-Wege-Selektorventil 5 ist dazu vorgesehen, den
Neigungszylinder 3 in eine der drei üblicherweise benutzten
Positionen zu bringen, d. h. eine nach links geneigte Position, eine
Halteposition und eine nach rechts geneigte Position. Entsprechend
ist das Vier-Wege-Selektorventil 6 dazu ausgelegt, den
Schaufelzylinder zu betätigen für vier Positionen, d. h. eine
Aufwärts-Position, eine Halte-Position, eine Abwärts-Position und
eine Schwebe-Position. Jedes der beiden Selektorventile 5 und 6 hat
einen Pumpeneinlaß, der geschlossen ist in der Halte-Position, wo
ein Lastfühlerdruck an den Positionen 5a und 6a abgenommen wird.
Ein Lastfühlerventil 10 befindet sich in der Leitung 7 von der
Pumpe 2 und in der Leitung 8 zum Tank 9. Das Lastfühlerventil 10
stellt den Druck von der Pumpe 2 fest und führt dahingehend eine
Steuerung aus, daß ein Überschuß an Hydrauliköl in den Tank 9
fließt. In der Leitung 8, die zum Tank 9 führt, befindet sich ein
Druckkompensationsventil 11, das verhindert, daß am Einlaß ein
Vakuum entsteht beim Abwärtshub des Schaufelzylinders 4. Das
Drei-Wege-Selektorventil 5 und das Vier-Wege-Selektorventil 6
werden umgestellt entsprechend den Druckvorgaben vom
Proportional-Drucksteuerventil 21, 22, das nachfolgend als
Pilotventil 21, 22 bezeichnet wird, und das gesteuert wird vom
Steuerhebel 20, 20a, der sich in der Nähe des Fahrersitzes, der
nicht gezeigt ist, befindet. Der Hydraulikdruck wird von den
Pilotventilen 21, 22 entsprechend der Auslenkung des Steuerhebels
20, 20a geliefert und wird von den Haltepositions-Eingängen 5a und
6b der Selektorventile 5 und 6 zu dem Lastfühlerventil 10 sowie dem
Druckkompensationsventil 11 geliefert. Es sei darauf hingewiesen,
daß die Steuerhebel 20, 20a allgemein miteinander verbunden sind,
obwohl sie in der Fig. 1 getrennt voneinander gezeigt sind. Wenn
der Steuerhebel 20 in Längsrichtung nach oben geneigt wird bezogen
auf eine Vorwärtsrichtung des Fahrzeuges, dann wird der
Schaufelzylinder 4 betätigt. Während der Steuerhebel 20a nach unten
in Längsrichtung bewegt wird, wird der Neigungszylinder 3
betätigt. Die Pilotventile 21, 22 sind an eine Pilotventilpumpe 23,
die nachfolgend lediglich als Pilotpumpe 23 bezeichnet wird,
angeschlossen und dazwischen ist ein Rückschlagventil 24
vorgesehen.
Nachfolgend soll das Vier-Wege-Selektorventil 6 entsprechend der
vorliegenden Erfindung unter Bezug auf Fig. 2 erläutert werden.
Der Ventilkörper 30 des Vier-Wege-Selektorventiles 30 ist in ,seinem
mittleren Bereich mt einer Schieberbohrung 31 versehen und ist
außerhalb der Schieberbohrung 31 mit einer Mehrzahl von ringartigen
inneren Nuten 32a bis 32e versehen. Die innere Nut 32a in dem
mittleren Teil ist mit dem Pumpeneinlaß 33 verbunden, die innere
Nut 32b mit einem Einlaß 34, der mit der Kolbenseite 4a des
Schaufelzylinders 4 verbunden ist, verbunden, die innere Nut 32c
mit einem Einlaß 35, der mit der Bodenseite 4b des
Schaufelzylinders 4 verbunden ist, verbunden und schließlich ist
die innere Nut 32d und die Nut 32e mit einem Einlaß verbunden, der
nicht dargestellt ist, und der mit der Leitung 8, die sich zum Tank
9 erstreckt, verbunden ist.
Der Ventilschieber 41 ist dicht, aber gleitend in der
Schieberbohrung 31 angeordnet. Eine Feder 42 ist mit dem Schieber
41 verbunden durch einen Bolzen 45, durch den Federaufnehmer 43, 44
an einem Ende des Schiebers 41. Die Feder 42 befindet sich in einem
Gehäuse 46 und der Schieber 41 wird in der Halteposition mittels
der Feder 42 positioniert. In der Halteposition ist die innere Nut
32b, die an die Kolbenseite 4a des Schaufelzylinders 4
angeschlossen ist, durch Stege 41a und 41b blockiert und die innere
Nut 32c, die an die Bodenseite 4b des Schaufelzylinders 4
angeschlossen ist, ist durch die Stege 41c und 41d blockiert. Ein
Federaufnehmer 48 zum Halten der Feder 47 ist auf der anderen
Endseite des Schiebers 41 vorgesehen mit einem U-förmigen Spalt
zwischen diesem und dem Schieber und die Feder 47 wird zwischen dem
Gehäuse 49 und dem Federaufnehmer 48 gehalten.
Ein Druck vom Pilotventil 42 wird aufgebaut in dem Gehäuse 46 und
49 an den gegenüberliegenden Seiten des Schiebers 41. Wenn dieser
Druck das Gehäuse 46 an einer der Endseiten erreicht, wird der
Schieber in der Zeichnung nach rechts bewegt und dementsprechend
wird zunächst bei einer Bewegung U die Abwärts-Position, wo sich
der Schieber 41 und der Federaufnehmer 44 aneinander anlegen, als
erstes erreicht und dann die Schwebeposition (bei einer Bewegung
V), wo der Federaufnehmer 43 und der Federaufnehmer 44 aneinander
anstoßen, erreicht. Wenn der Druck in dem Gehäuse 49 an der anderen
Seite auftritt, wird der Ventilschieber 41 in der Fig. 2 nach
links bewegt und dementsprechend wird die Aufwärts-Position bei
einer Bewegung W erreicht, wenn der Federaufnehmer 43 und das
Gehäuse 46 aneinander anliegen.
Ein Schieberloch 41 für ein Ventil zur Verhinderung eines Vakuums
und ein Schraubenloch 52 befinden sich am oberen Teil des
Ventilkörpers 30 und es ist ein Gehäuse 53 zur Verhinderung eines
Vakuums in das Schraubenloch 52 eingesetzt. In diesem Gehäuse zur
Verhinderung eines Vakuums 53 ist ein Ventil 54 dicht, aber
gleitend angeordnet und es wird mittels der Feder 55 gegen den Sitz
46 in den Ventilkörper 30 gedrückt. Wenn die Steuerhebel 20, 20a
betätigt werden, dann werden die Pilotventile 21 und 22 bewegt, so
daß der Pilotdruck von der Pilotpumpe 23 ansteigt entsprechend dem
Hub der Steuerhebel 20, 20a wie es mit der geraden Linie T1 von
einer vorbestimmten Position T in der Fig. 3 zu entnehmen ist.
Wenn die Steuerhebel 20, 20a in die vorbestimmte Position Q kommen,
wird der Pilotdruck konstant, wie es mit der geraden Linie T2
angedeutet ist entsprechend dem Druckaufbau durch das
Rückschlagventil 24, das sich zwischen der Pilotpumpe 23 und den
Pilotventilen 21 und 22 befindet.
Nachfolgend soll die Rasteinrichtung entsprechend der Erfindung im
Detail anhand der Fig. 4 erläutert werden.
Eine Stange 25 ist an dem Steuerhebel 20a befestigt und sie ist
verbunden mit einer Rasteinrichtung 70 zum Festlegen des
Vier-Wege-Selektorventiles 6 in der Schwebeposition durch die
Zwischenschaltung eines Kugelgelenkes 26. Die Rasteinrichtung 70
besteht aus einem Rastgehäuse 72, das an einem Stift 71a
angeschlossen ist, der an einem Teil 78 befestigt des
Fahrzeugkörpers über ein zwischengeschaltetes Kugelgelenk 71, und
einer Raststange 73, deren eines Ende fest mit dem Rastgehäuse 72
verbunden ist und dessen anderes Ende mit dem Kugelgelenk 26
verbunden ist und ferner sind vorgesehen Kugeln 75 in dem Gehäuse,
eine Feder 76 und eine Rastsperre 77. Die Bohrung des Rastgehäuses
72 ist konisch ausgeführt und nimmt graduell ab von der Position
72a aus und es befindet sich in der Bohrung eine Nut 74 zum
Einrasten in einer Schwebe-Position 72b. Weiterhin ist die
Raststange 73 mit dem Kugelgelenk 26 verbunden, wobei dies über ein
Schraubengewinde erfolgen kann zwecks Einstellung.
Nachfolgend soll die Arbeitsweise dieser Anordnung erläutert
werden.
Beim Absenken der Schaufel wird der in Fig. 4 gezeigte Hebel 20a
betätigt zur Abwärts-Position 72a der Rasteinrichtung 70, die
manuell festgestellt werden kann. In dieser Abwärts-Position 72a
wird das Pilotventil 22 betätigt, um auf diese Weise den Pilotdruck
von der Pilotpumpe 23 zu erhöhen und entsprechend wird ein
Pilotdruck in Übereinstimmung mit einem Hub der Steuerhebel 20, 20a
dem Gehäuse 46 an einem Ende des Vier-Wege-Selektorventiles 6
zugeführt. Durch diesen Pilotdruck wird der Ventilschieber 41 in
der Fig. 2 nach rechts verschoben, wobei die Federkraft 42
überlagert wird bis zu einer Position (Bewegung U), wo die andere
Seite des Ventilschiebers 41 an dem Federaufnehmer 48 anliegt.
Diese Position entspricht der Position R in der Fig. 3.
Hydrauliköl aus der Pumpe 2 fließt in den Bodenteil 4b des
Schaufelzylinders von der inneren Nut 32a durch die innere Nut 32b,
so daß der Schaufelzylinder 4 ausgefahren wird, um die Schaufel
abzusenken.
Um den Schwebe-Zustand der Schaufel zu erreichen, wird der
Steuerhebel 20a zur Nut 74 der Schwebe-Position 72b der
Rasteinrichtung 70 bewegt, was manuell festgestellt werden kann. In
dieser Schwebe-Position 72b werden die Kugeln 75 in die Nut 74
unter der Kraft der Feder 76 eingedrückt, um auf diese Weise den
Steuerhebel 20a festzuhalten und entsprechend wird das Pilotventil
22 betätigt, um den Pilotdruck der Pilotpumpe 23 weiter anzuheben,
so daß der Pilotdruck in Übereinstimmung mit dem Hub des
Steuerhebel 20a an das Gehäuse 46 an der anderen Seite des
Vier-Wege-Selektorventiles 6 geliefert wird.
Durch diesen Pilotdruck wird der Ventilschieber 41 nach rechts
bewegt, überlagert die Last, die von der Feder 42 kommt
(dargestellt mit der geraden Linie T7 in Fig. 3) und die Feder 47
bis zu einer Position (Bewegung V), wo der Federaufnehmer 43 und
der Federaufnehmer 44 gegeneinander anliegen. Bei dieser Position
sind die inneren Nuten 32b und 32d miteinander verbunden und
dementsprechend ist die Kopfseite 4a des Schaufelzylinders 4 mit
dem Tank 9 verbunden. Auf diese Weise kommt die Schaufel in eine
Schwebe-Kondition, die erkannt werden kann während der Manipulation
des Steuerhebels 20a. Es sei erwähnt, daß obwohl der Hydraulikdruck
von der Pumpe 2 blockiert ist, an der inneren Nut 32a das
Lastfühlerventil 10 arbeitet, so daß der Druck der Pumpe 2 auf
einen niedrigeren Druck abgesenkt wird. Der Druck vom Pilotventil
22 zum Bewegen des Ventilschiebers 41 während des oben erwähnten
Vorganges wird aufgebracht durch die entsprechenden Belastungen und
Federkonstanten der Federn 42 und 47. Da aber die Lasten und
Federkonstanten nicht gleich sind, ist auch der Hub des
Ventilschiebers nicht gleich. Dies ergibt sich durch die
Ungleichmäßigkeit der Belastungen der Federn, die bewirkt wird
durch Variationen in den Abmessungen der Federaufnehmer 43, 44,
48, d. h. die Längsabmessung LA des Federaufnehmers 43 oder die
Gesamtlänge des Ventilschiebers 41 oder durch die Ungleichmäßigkeit
der Federkonstanten der Federn 42 und 47 und auf diese Weise fällt
die Federkraft für den Ventilschieber in den Bereich LE wie er in
Fig. 3 dargestellt ist. Dementsprechend ist der Ventilschieberhub
nicht gleichmäßig, auch wenn der Ventilschieber 41 ein und
denselben Pilotdruck erhält. Da die Befestigungsposition des
Kontrollhebels 20a und der Rasteinrichtung sowie die
Fertigungstoleranzen der Stange 25 oder der Raststange 43 nicht
gleich sind, ist die Entfernung Y zwischen der Halteposition 72c
und der Abwärts-Position 72a der Rasteinrichtung 70 wie in Fig.
3 gezeigt, nicht gleichmäßig. Entsprechend kann ein Fehler
auftreten in dem Hub des Kontrollhebels 20a, so daß der Pilotdruck
vom Pilotventil 20a abweicht und dies resultiert in einer
Schwebe-Position 72b, obwohl die Abwärts-Position 72a festgelegt
ist, um entsprechend der Erfindung die vier Positionen zu sichern,
ist eine Feder 47 vorgesehen, die gegen das andere Ende des
Ventilschiebers 41 in die Abwärts-Position drückt. Der Grund, warum
die vier Positionen sichergestellt werden können mit der Anordnung
dieser Feder, auch wenn Ungleichmäßigkeiten vorhanden sind, soll
erläutert werden anhand des Zusammenhanges zwischen dem Hub des
Kontrollhebels 22a und dem Pilotdruck und der Beziehung zwischen
dem Hub des Ventilschiebers und der Federlast, wie in Fig. 3
gezeigt.
Die Kraft der Feder 42 infolge der Bewegung U in die Abwärts-Position
ist nicht gleichmäßig, wie sich aus der gerade Linie T3, T4 von der
Null-Position zu der Abwärts-Position R in dem Ventilschieberhub
zeigt infolge der Ungleichmäßigkeit der oben erwähnten Abmessung
der Federn oder dergleichen. Ferner ist die Federlast für den
Schieberhub während der Bewegung von der Abwärts-Position in die
Schwebe-Position S nicht gleichmäßig, wie mit den geraden Linien T5
und T6 dargestellt, da die Ungleichmäßigkeit der Kraft der Feder
47 hinzukommt. Schließlich ist die resultierende der Federn 42 und
47 nicht gleichmäßig, wie mit den geraden Linien T7 und T8 gezeigt
infolge der Ungleichmäßigkeit der aufgebrachten Kraft und der
Federkonstanten bei der Bewegung von der Abwärts-Position R zu der
Schwebe-Position S.
Um die Abwärts-Position R sicherzustellen - auch bei diesen
Ungleichmäßigkeiten ist ein Punkt C im Hub des Steuerhebels 20a
vorgesehen, um einen maximalen Lastpunkt der Ungleichmäßigkeit bei
der Abwärtsposition R zu erhalten, d. h. einen Pilotdruck Punkt b
entsprechend hierzu. Das heißt bspw., daß auch, wenn, die Feder 42
schwach ist, dann wird die Feder 47 deformiert, so daß die
Hubposition zu einem Punkt d kommt auf der geraden Linie T6 auch
unter dem gleichen Druck. Dementsprechend wird der Schieber durch
die Feder 47 in eine Position FA im Bereich der Abwärts-Position
bewegt und auf diese Weise kann die Abwärts-Position gesichert
werden, auch wenn der Pilotdruck des Pilotventiles 42 am Hubpunkt c
des Steuerhebels 20a sich bei e befindet, wo die Ungleichmäßigkeit
ein Maximum hat, verformt sich die Feder 47 so, daß die Hubposition
an den Punkt f auf der geraden Linie T6 auch unter demselben Druck
gelangt. Auf diese Weise kommt der Schieberhub zum Punkt RA im
Bereich der Abwärts-Position R durch die Feder 47 und entsprechend
kann die Abwärts-Position gesichert werden.
Durch das Vorsehen der Feder 47 kann die Schwebe-Position nicht
präzise erhalten werden an einem Federlastpunkt j entsprechend dem
maximalen Punkt RA der Ungleichmäßigkeit in der Abwärts-Position R,
d. h. einem Punkt k im Hub des Steuerhebels 20a. Entsprechend ist es
ausreichend, daß die Entfernung zwischen den Punkten c und k beim
Hub des Steuerhebels 20 auf eine Entfernung eingestellt wird (Y in
Fig. 4), mit der die oben erwähnten Ungleichmäßigkeiten bei der
Herstellung der Rasteinrichtung 70 ausgeräumt werden können.
Mit einer konventionellen Anordnung kommt die Federkraft zum Punkt
g auf der geraden Linie T4, wenn die Feder 42 schwach ist, auf
einen Punkt e, wenn der Pilotdruck des Pilotventiles 141 maximal
ist, wie in Fig. 6 gezeigt und entsprechend erreicht sie einen
Punkt SA im Bereich der Höheposition und entsprechend wird die
Schwebebewegung bewirkt.
Entsprechend der Erfindung wird, auch wenn die Last auf den
Schieber nicht gleichmäßig ist, in der Schwebe-Position S zur
Erreichung eines Punktes m auf der geraden Linie 7 entsprechend der
maximalen Last in der Schwebe-Position S ein Punkt n vom
Pilotdruck erhalten durch den Druck des Rückschlagventiles 24. Der
Druck des Rückschlagventiles 24 wird auf einen Wert festgelegt, der
mit der geraden Linie T2 dargestellt ist, der höher ist als der
Pilotdruck n, um die maximale Federkraft M in der Schwebe-Position
S zu erhalten. Wenn also der Hub auf eine vorbestimmte Position q
durch Handhabung des Steuerhebels 20a kommt, dann kann die
Schwebe-Position festgestellt werden durch Feststellung des Druckes
auf das Rückschlagventil 24. Da das Schweben erreicht werden kann
durch den Druck des Rückschlagventiles 24 in der zweiten Position
in der Schwebe-Position S, kann die Schwebe-Position S
sichergestellt werden ohne Beeinflussung durch Ungleichmäßigkeit
beim Pilotdruck durch das Pilotventil 22.
Obwohl die Erfindung erläutert worden ist in der Weise, daß die
Feder 47 an dem anderen Ende vorgesehen ist, ist die Erfindung
hierauf nicht eingeschränkt, sondern die Feder 47 kann auf der
einen Seite vorgesehen sein, so daß diese Feder wirkt, nachdem der
Ventilschieber um einen vorbestimmten Wert verschoben worden ist.
Claims (5)
1. Hydraulikkreis mit einem Selektorventil mit geschlossener
Mittenstellung, das durch einen Pilotdruck eines
Proportional-Drucksteuerventiles umstellbar ist,
gekennzeichnet durch
ein Vier-Wege-Selektorventil mit geschlossener Mittenstellung, mit
der geschlossenen Mittenstellung als Halteposition und einem
Ventilschieber, dessen gegenüberliegenden Enden zur Aufnahme des
Pilotdruckes des Proportional-Drucksteuerventiles ausgebildet sind,
so daß das Selektorventil in die eine Auf-Position durch ein Ende der
gegenüberliegenden Enden des Ventilschiebers umstellbar ist und durch
das andere der gegenüberliegenden Enden in die beiden Abwärts- und
Schwebe-Positionen.
2. Hydraulikkreis mit einem Vier-Wege-Selektorventil mit
geschlossener Mittenstellung, das durch ein
Proportional-Drucksteuerventil gemäß Anspruch 1 gesteuert wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Feder in dem Vier-Wege-Selektorventil mit geschlossener
Mittenstellung vorgesehen ist, die während der Bewegung von der
Halteposition in die erste Abwärts-Position nicht wirkt, aber während
der Bewegung von der Abwärts-Position in die zweite Schwebe-Position
wirkt.
3. Hydraulikkreis mit einem Vier-Wege-Selektorventil mit
geschlossener Mittenstellung gesteuert durch ein
Proportional-Drucksteuerventil nach Anspruch 1 oder 2,
wobei ein Druck durch den Pilotdruck eines Rückschlagventiles in dem
Proportional-Drucksteuerventil aufgebracht wird, durch den der
Ventilschieber mit maximalem Hub bewegt wird, der die maximale Last
der Feder überlagert, die während des Bewegens von der
Abwärts-Position in die zweite Schwebe-Position wirkt.
4. Hydraulikkreis mit einem Vier-Wege-Selektorventil mit
geschlossener Mittenstellung gesteuert durch ein
Proportional-Drucksteuerventil gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Rasteinrichtung zur Fixierung des Steuerventiles des
Proportional-Drucksteuerventiles mittels eines Kugelgelenkes für den
Steuerhebel vorgesehen ist.
5. Hydraulikkreis mit einem Vier-Wege-Selektorventil mit
geschlossener Mittenstellung gesteuert durch ein
Proportional-Drucksteuerventil nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rasteinrichtung aus einem Rastgehäuse besteht und einer
Raststange, deren-eines Ende in dem Rastgehäuse und dessen anderes
Ende mit dem Kugelgelenk verbunden ist, besteht und aus Druckkugeln
einer Feder und einer Rastsperre.
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Date | Code | Title | Description |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: F15B 13/042 |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |