Steuerung für hydraulische Antriebe, insbesondere für Hebezeuge Die
Erfindung bezieht sich auf hydraulische Antriebe, bei denen das von einer Pumpe
gelieferte Öl mehrere Motoren gleichzeitig in beliebiger Richtung anzutreiben vermag,
wobei der Kraftbedarf für einen der Bewegungsvorgänge sich während seines Verlaufes
gegenüber dem eines anderen Bewegungsvorganges ändert.Control for hydraulic drives, especially for hoists
The invention relates to hydraulic drives in which the pump
the oil supplied is able to drive several engines at the same time in any direction,
whereby the power requirement for one of the movement processes varies during its course
changes compared to that of another movement process.
Die Möglichkeit, gleichzeitig mehrere Bewegungen vornehmen zu können,
wird beispielsweise bei Kranen und Baggern gefordert, wo etwa beim Drehen des Kranes
oder Baggers gleichzeitig die Last gehoben oder gesenkt werden soll. Ist in solchen
Fällen der Kraftbedarf für die einzelnen Bewegungsvorgänge ungleich groß, dann wird
der Druck in der Druckölleitung von dem den geringeren Kraftbedarf fordernden Bewegungsvorgang
bestimmt. Die Folge davon ist, daß der Öldruck für die Einleitung des anderen Bewegungsvorganges
nicht ausreicht.The ability to make several movements at the same time,
is required, for example, for cranes and excavators, for example when turning the crane
or excavator the load is to be raised or lowered at the same time. Is in such
If the power requirement for the individual movement processes is unequal, then it becomes
the pressure in the pressure oil line from the movement process requiring the lower power requirement
certainly. The consequence of this is that the oil pressure for the initiation of the other movement process
not enough.
Diesem Mangel kann man durch entsprechende Bemessung der einzelnen
Antriebe begegnen, indem man diese so ausbildet, daß auch bei unterschiedlichem
Kraftbedarf für die einzelnen Bewegungsvorgänge für deren Antriebsmotoren in allen
Fällen der gleiche Öldruck erforderlich ist. Diese Maßnahme ist aber nur anwendbar,
wenn der Kraftbedarf jeden Bewegungsvorganges während seines gesamten Verlaufes
gleichbleibt, wie es z. B. beim Heben einer Last der Fall ist. Treten bei dem Bewegungsvorgang
hingegen Beschleunigungen oder Verzögerungen auf, dann ist während der Beschleunigung
der Kraftbedarf größer als während der nachfolgenden gleichmäßigen Bewegung. Dies
gilt z. B. für den Antrieb des Dreh- und des Fahrwerkes von Kranen oder Baggern.
In solchen Fällen geht man so vor, daß man die Druckmittelzufuhr regelbar macht,
diese also je nach den Erfordernissen mehr oder weniger drosselt.This deficiency can be remedied by appropriate measurement of the individual
Encounter drives by training them in such a way that even with different
Power requirement for the individual movement processes for their drive motors in all
Cases the same oil pressure is required. However, this measure is only applicable
when the power requirement of each movement process during its entire course
remains the same as it z. B. is the case when lifting a load. Step in the movement process
on the other hand accelerations or decelerations, then it is during the acceleration
the force required is greater than during the subsequent steady movement. this
applies e.g. B. for driving the slewing gear and chassis of cranes or excavators.
In such cases one proceeds in such a way that one makes the pressure medium supply controllable,
this throttles more or less depending on the requirements.
Nun kommt es aber, insbesondere bei Baggern oder Kranen, häufig vor,
daß bei Verzögerungen der Bewegungsvorgänge der Kraftbedarf negativ wird, wie z.
B. beim Senken der Last, beim Verzögern des Drehwerkes und bei einem fahrbaren Kran
oder Bagger beim Bergabfahren. In solchen Fällen würde die Absperrung der Druckmittelzufuhr
nicht ausreichen, um den Antrieb abzubremsen oder stillzusetzen, weil dann der Motor
als Pumpe wirkt und nach dem Leerpumpen der Leitungen durchgehen würde.But now it often happens, especially with excavators or cranes,
that with delays in the movement processes, the power requirement is negative, such.
B. when lowering the load, when decelerating the slewing gear and when using a mobile crane
or excavator driving downhill. In such cases, the pressure medium supply would be shut off
are not sufficient to brake or shut down the drive, because then the motor
acts as a pump and would go through after pumping out the lines.
Die Erfindung zeigt, wie sich auch in solchen Fällen, die Bewegungsvorgänge
sicher beherrschen lassen. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Steuerung
der Bewegungen mit Hilfe von bekannten Steuerorganen durch Querschnittsveränderung
der jeweils dem Ölrücklauf aus den Motoren dienenden Leitungen erfolgt. In diesem
Fall kann eine Druckverminderung in der Ölzuführungsleitung auch dann nicht eintreten,
wenn der Kraftbedarf negativ wird. Wenn z. B. bei der Einleitung der Drehbewegung
eines Kranes ein Druck benötigt wird, der dem von der Pumpe erzeugten entsprechen
möge, dann bleibt die Leitung für den Ölrücklauf zunächst voll geöffnet. Ist die
gewünschte Drehgeschwindigkeit erreicht, dann muß der Öldruck im Motor herabgesetzt
werden, um eine weitere Steigerung der Drehgeschwindigkeit zu vermeiden. Zu diesem
Zweck wird dann der Ölabfluß gedrosselt, in diesem Fall also ein Gegendruck erzeugt,
der gegenüber dem in der Ölzuleitung herrschenden um so viel geringer gewählt wird,
als für die unbeschleunigte Weiterführung der Drehbewegung erforderlich ist. Soll
die Drehbewegung beendet, diese also verzögert werden, dann wird der Ölablauf weiter
gedrosselt, wodurch der Antriebsmotor abgebremst wird, ohne daß dieser als Pumpe
wirken kann.The invention shows how the movement processes
let it be controlled safely. According to the invention this is achieved in that the controller
of the movements with the help of known control organs by changing the cross-section
the lines serving the oil return from the engines. In this
In this case, the pressure in the oil supply line cannot be reduced even if
when the power requirement becomes negative. If z. B. when initiating the rotary movement
a crane a pressure is required which corresponds to that generated by the pump
may, then the line for the oil return initially remains fully open. Is the
If the desired rotational speed is reached, the oil pressure in the engine must be reduced
in order to avoid a further increase in the turning speed. To this
The purpose is then to throttle the oil drain, in this case a counter pressure is generated,
which is chosen so much lower than that prevailing in the oil supply line,
than is necessary for the unaccelerated continuation of the rotary movement. Intended to
the rotary movement is ended, i.e. this is delayed, then the oil drain continues
throttled, whereby the drive motor is braked without this as a pump
can work.
Die erfindungsgemäße Art der Öldruckregelung kommt während des Betriebes
ohne Absperrmittel in der Druckleitung aus; solche Mittel sind aber dann erforderlich,
wenn vermieden werden soll, daß während der Betriebspausen durch Windkräfte oder
Eigengewichte ungewollte Bewegungsvorgänge stattfinden. Die Erfindung sieht deshalb
weiter vor, auch in den Druckleitungen Absperrmittel vorzusehen ,. und die Steuerung
so auszubilden, daß bei vollgedrosselter Abflußleitung auch die Druckleitung geschlossen
ist und vor Beginn der Änderung des Querschnitts der Ölrücklaufleitung geöffnet
wird.The type of oil pressure control according to the invention occurs during operation
without shut-off means in the pressure line; but such means are necessary
if it is to be avoided that during breaks in operation by wind forces or
Dead weights take place. The invention therefore sees
also propose to provide shut-off means in the pressure lines,. and the controls
to be designed so that when the discharge line is fully throttled, the pressure line is also closed
is open and before the change in the cross section of the oil return line begins
will.
In der Zeichnung ist schematisch ein hydraulischer Antrieb mit der
erfindungsgemäßen Steuerung dargestellt. Mit 1 ist die Pumpe bezeichnet, die das
Öl dem Behälter 2 entnimmt und über die Leitung 3 dem Steuerorgan zuführt. Dieses
besteht aus einem in dem
Zylinder 4 geführten Doppelkolben 5, dessen
beide Enden 5a, 5 b schwach konisch ausgebildet sind. Mit 6 ist der hydraulische
Motor bezeichnet.In the drawing is a schematic hydraulic drive with the
Control according to the invention shown. With 1 the pump is referred to, which
Removes oil from the container 2 and supplies it to the control element via line 3. This
consists of one in that
Cylinder 4 guided double piston 5, whose
both ends 5a, 5b are slightly conical. With 6 is the hydraulic
Motor designated.
Bei der dargestellten Mittellage des Kolbens 5 vermag das Drucköl
den Motor nicht zu beeinflussen. Wird mit Hilfe des Steuerhebels 7 der Kolben hingegen
beispielsweise in Pfeilrichtung A bewegt, dann wird von diesem die Druckölzuleitung
8 nach kurzem Hub voll freigegeben. Das Drucköl kann jetzt zum Motor gelangen, vermag
diesen aber noch nicht anzutreiben, da der Ölrücklauf 9 durch den Kolben noch gesperrt
ist. Erst bei Weiterbewegung des Kolbens in Pfeilrichtung A wird der Ölrücklauf
allmählich freigegeben, worauf der Motor anlaufen kann. Infolge der konischen Ausbildung
des Kolbenendes 5 b -läßt sich die Querschnittsfläche der Ölrücklaufleitung durch
Veränderung der Hebelstellung 7 regulieren. Auf diese Weise kann die Drehzahl des
Motors bei gleichbleibendem Öldruck in der Ölzuleitung 3 geregelt werden. Dieser
konstante Öldruck steht auch anderen. Antriebsgeräten, z. B. dem Motor 6a., zur
Verfügung. Die Steuerung 4a ist in gleicher Weise ausgebildet wie die Steuerung
4 für den Motor 6. Das Drucköl fließt über die Leitung 10 in den Ölbehälter 2 zurück.In the illustrated central position of the piston 5, the pressure oil is capable
not to affect the engine. With the help of the control lever 7, however, the piston
For example, moved in the direction of arrow A, then the pressure oil supply line is from this
8 fully released after a short stroke. The pressure oil can now get to the engine
But not yet to drive this, since the oil return 9 is still blocked by the piston
is. Only when the piston continues to move in the direction of arrow A does the oil return flow
gradually released, whereupon the motor can start. As a result of the conical training
of the piston end 5 b -leaves through the cross-sectional area of the oil return line
Regulate change of lever position 7. In this way, the speed of the
Motor can be regulated with constant oil pressure in oil supply line 3. This
constant oil pressure is also available to others. Drive devices, e.g. B. the motor 6a., For
Disposal. The controller 4a is designed in the same way as the controller
4 for the engine 6. The pressurized oil flows back into the oil container 2 via the line 10.
Soll der Motor 6 in entgegengesetzter Drehrichtung umlaufen, dann
wird der Doppelkolben 5 in Pfeilrichtung B verschoben. Die Wirkungsweise der Einrichtung
ist dann. die gleiche wie im erstgenannten Fall, nur dient in diesem Falle die Leitung
9 dem Ölzulauf und die Leitung 8 dem Ölrücklauf.If the motor 6 is to rotate in the opposite direction of rotation, then
the double piston 5 is moved in the direction of arrow B. How the facility works
is then. the same as in the first case, only in this case the line serves
9 to the oil inlet and line 8 to the oil return.