Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für einen hydraulischen Verbraucher,
insbesondere doppelt wirkenden Verbraucher, wobei zur Steuerung der
Bewegungsrichtung und Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers jedem
Verbraucheranschluß ein Wegeventil zugeordnet ist und wobei in der von dem
Wegeventil zum jeweiligen Vebraucheranschluß geführten Verbraucherleitung ein
Sperrventil zur leckölfreien Absperrung des Verbraucheranschlusses angeordnet ist.
Aus der WO 97/01041 A1 ist eine gattungsgemäßes Steuereinrichtung zur Steuerung
eines doppelt wirkenden Verbrauchers bekannt. Jedem Verbraucheranschluß ist
hierbei ein Magnetventil zur Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit und ein
Sperrventil zur leckölfreien Absperrung des Verbrauchers zugeordnet. Das
Magnetventil ist an eine Förderleitung, eine Behälterleitung und an die
Verbraucheranschlüsse angeschlossen. Am Magnetventil ist eine
Schieberventilfunktion mit einer Steuerkante ausgebildet, mit der die Zulaufseite des
Verbrauchers steuerbar ist. Der Ablaufseite des Verbrauchers ist eine Sitzventilfunktion
und eine Steuerkante am Magnetventil zugeordnet.
Durch die Beaufschlagung eines Magnetventils wird gleichzeitig die Zulaufseite und die
Ablaufseite des Verbrauchers gesteuert, wobei das der Zulaufseite zugeordnete
Sperrventil die Funktion eines Rückschlagventils aufweist. Durch die gleichzeitige
Steuerung der Zulaufseite und der Ablaufseite mittels eines Magnetventils ist an dem
der Ablaufseite des Verbrauchers zugeordneten Sperrventil eine zum Magnetventil
geführte Umgehungsleitung erforderlich, die in der Neutralstellung der Magnetventile
durch die Sitzventilfunktion des Magnetventils abgesperrt ist.
Mit einer derartigen Steuereinrichtung kann der Verbraucher in der Neutralstellung
leckagefrei abgesperrt werden. Aufgrund der den Sperrventilen zugeordneten
Umgehungsleitungen und den an den Magnetventilen erforderlichen zusätzlichen
Sitzventilfunktionen weist jedoch die Steuereinrichtung einen hohen Bauaufwand auf.
Zudem ergeben sich durch die Steuerkante für den Zulauf und die Steuerkante für den
Ablauf sowie die Sperrventilfunktion ein hoher Bauaufwand und somit hohe
Herstellkosten für die Magnetventile.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung der
eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, die eine leckölfreie Absperrung
des Verbrauchers bei geringem Bauaufwand und geringen Herstellkosten ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Wegeventil als ein die
Verbindung eines Pumpenanschlusses mit dem Verbraucheranschluß steuerndes
Schieberventil ausgebildet ist und jedem Verbraucheranschluß ein Auslaßsteuerglied
zugeordnet ist, das als ein die Verbindung des Verbraucheranschlusses mit einem
Behälteranschluß steuerndes Sitzventil ausgebildet ist.
Erfindungsgemäß steuert somit das Wegeventil die Zulaufseite des Verbrauchers und
weist lediglich einen Pumpenanschluß und einen Verbraucheranschluß auf. Die
Ablaufseite des Verbrauchers wird durch ein separates Auslaßsteuerglied gesteuert,
das als Sitzventil ausgebildet ist und die Auslaßseite in der Neutralstellung absperrt.
Hierdurch ergibt sich ein geringer Bauaufwand, da an dem Wegeventil lediglich eine
Steuerkante zur Steuerung der Zulaufseite des Verbrauchers auszubilden ist. Die
Steuerung der Ablaufseite erfolgt mittels des separaten Auslaßsteuerglieds. Insgesamt
ergibt sich eine Steuereinrichtung mit einem geringen Bauaufwand, da die Wegeventile
und die Auslaßsteuerglieder einen einfachen Aufbau aufweisen und auf einfache
Weise hergestellt werden können.
Mit besonderem Vorteil ist bei einer Betätigung des einem Verbraucheranschluß
zugeordneten Wegeventils das dem weiteren Verbraucheranschluß zugeordnete
Auslaßsteuerglied durch das Wegeventil in eine Öffnungsstellung betätigbar. Zur
Steuerung der Zulaufseite und die Ablaufseite des Verbrauchers ist somit lediglich ein
Wegeventil zu betätigen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Auslaßsteuerglied als
vorgesteuertes Rückschlagventil ausgebildet ist, wobei das Vorsteuerventil des
Auslaßsteuerglieds mittels des Wegeventils betätigbar ist. Ein derartiges
vorgesteuertes Auslaßsteuerglied kann mit geringen Betätigungskräften in die
Öffnungsstellung aufgesteuert werden und vom Wegeventil mit geringem Aufwand
betätigt werden.
Das Auslaßsteuerglied weist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform einen
einen Ventilsitz ansteuernden Ventilkörper auf, wobei ein in Sperrstellung wirkender
Steuerdruckraum des Ventilkörpers mit dem Verbrauchersanschluß in Verbindung
steht und mittels des Vorsteuerventils mit dem Behälter verbindbar ist, wobei am
Ventilkörper eine in Richtung der Öffnungsstellung wirkende Steuerfläche ausgebildet
ist, die von dem am Verbraucheranschluß anstehenden Druck beaufschlagbar ist. Das
Auslaßsteuerglied wird somit im nicht angesteuerten Zustand vom Druck am
Verbraucheranschluß in eine Sperrstellung beaufschlagt. Bei einer Ansteuerung des
Auslaßsteuerglieds wird der Steuerdruckraum über das Vorsteuerventil entlastet,
wodurch das Auslaßsteuerglied vom Druck am Verbraucheranschluß, der an der
Steuerfläche ansteht, in eine Öffnungsstellung beaufschlagt werden kann.
Zweckmäßigerweise ist hierbei das Vorsteuerventil als Sitzventil, insbesondere als
Rückschlagventil, ausgebildet. Hierdurch wird in der Neutralstellung eine dichte
Verbindung des Steuerdruckraums des Auslaßsteuerglieds, der mit dem
Verbraucheranschluß in Verbindung steht, mit einem Behälter erzielt, wodurch der
Verbraucheranschluß leckölfrei abgesperrt ist.
Ein geringer Bauaufwand für das vorgesteuerte Auslaßsteuerglied ergibt sich, wenn
der Ventilkörper des Auslaßsteuerglieds mit einer Bohrung versehenen ist, die den in
Sperrstellung wirkenden Steuerdruckraum mit dem Behälter verbindet, wobei in der
Bohrung das Vorsteuerventil angeordnet ist.
Ein einfacher Bauaufwand für die Steuerung des Auslaßsteuerglieds ergibt sich
hierbei, wenn das Wegeventil einen in einer Gehäusebohrung längsverschiebbaren
Steuerschieber aufweist, der mittels eines Betätigungsmittels, insbesondere einem
Stößel, mit dem Auslaßsteuerglied, insbesondere dem Vorsteuerventil des
Auslaßsteuerglieds, in Wirkverbindung steht. Durch einen Stößel, der mit dem
Steuerschieber und dem Vorsteuerventil des Auslaßsteuerglieds in Wirkverbindung
steht, kann auf einfache Weise bei einer Betätigung des Wegeventils mittels des
Steuerschiebers das Vorsteuerventil aufgesteuert und somit das entsprechende
Auslaßsteuerglied in eine Öffnungsstellung beaufschlagt werden.
Mit besonderem Vorteil ist das einen Verbraucheranschluß steuernde Wegeventil und
das den weiteren Verbraucheranschluß steuernde Auslaßsteuerglied auf jeweils einer
gemeinsamen Ventilachse angeordnet. Dadurch ergibt sich ein geringer Bauaufwand
und Bauraumbedarf, da das jeweils gemeinsam gesteuerte Wegeventil und
Auslaßsteuerglied auf einer Ventilachse angeordnet sind.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn dem Auslaßsteuerglied eine
Überdruckabsicherungseinrichtung zugeordnet ist. Das der Zulaufseite des
Verbrauchers zugeordnete Auslaßsteuerglied, das nicht angesteuert ist, weist
hierdurch zusätzlich die Funktion einer Überdruckabsicherung für die entsprechende
Zulaufseite des Verbrauchers auf. Hierdurch sind keine separaten Überdruckventile zur
Absicherung des Verbrauchers erforderlich. Zudem können durch die Anordnung von
jeweils einem Auslaßsteuerglied mit einer zugeordneten Überdruckabsicherung auf
einfache Weise für jede Verbraucherseite unterschiedliche maximale Arbeitsdrücke
eingestellt werden.
Zweckmäßigerweise umfasst die Überdruckabsicherungseinrichtung ein Ventil, das die
Verbindung des in Richtung der Sperrstellung wirkenden Steuerdruckraums des
Auslaßsteuerglieds mit dem Behälter steuert, wobei das Ventil in Richtung einer die
Verbindung sperrenden Schaltstellung von einer Feder und in Richtung einer die
Verbindung öffnenden Stellung von dem am Verbraucheranschluß anstehenden Druck
beaufschlagt ist. Durch die Feder kann somit für die entsprechenden Verbraucherseite
ein maximaler Arbeitsdruck eingestellt. In einem Betriebszustand, in dem der am
zulaufseitigen Verbraucheranschluß anstehende Druck die Einstellung der Feder
übersteigt, wird hierbei das Auslaßsteuerglied in eine Öffnungsstellung aufgesteuert
und somit der Verbraucher vor unzulässig hohen Arbeitsdrücken sicher geschützt.
Mit besonderem Vorteil ist das Ventil als Sitzventil ausgebildet. Hierdurch wird auf
einfache Weise in der Neutralstellung eine leckölfreie Absperrung des entsprechenden
Verbraucheranschlusses ermöglicht, da der mit dem Verbraucheranschluß in
Verbindung stehende Steuerdruckraum des Auslaßsteuerglieds durch das als Sitzventil
ausgebildete Ventil der Überdruckabsicherungseinrichtung gegenüber dem Behälter
abgesperrt ist.
Eine einfache Ansteuerung des Wegeventils mit einem geringen Kraftniveau ergibt
sich, wenn das Wegeventil gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
als vorgesteuertes Wegeventil ausgebildet ist. Die von einer zur Betätigung des
Wegeventils vorgesehenen Antriebseinrichtung aufzubringende Betätigungskraft kann
somit ein geringes Niveau aufweisen, wodurch sich für die Antriebseinrichtung ein
geringer Bauraumbedarf und geringe Kosten ergeben.
Besondere Vorteile ergeben sich hierbei, wenn dem Wegeventil ein Vorsteuermittel,
insbesondere ein Vorsteuerschieber, zugeordnet ist, das mit dem Wegeventil im Sinne
einer Folgesteuerung zusammenwirkt. Durch die Auslenkung des Vorsteuermittels
kann somit bei geringen Betätigungskräften für das Vorsteuermittel das Wegeventil in
eine entsprechende Steuerstellung beaufschlagt werden.
Zweckmäßigerweise steuert das Vorsteuermittel die Verbindung eines
Steuerdruckraums des Wegeventils, der das Wegeventil in. Richtung einer den
Pumpenanschluß mit dem Verbraucheranschluß verbindenden Durchflußstellung
beaufschlagt, mit dem Pumpenanschluß. Der Förderdruck der Pumpe wird somit
genutzt, um eine das Wegeventil zu betätigende Hilfskraft zu erzeugen. Dadurch kann
der Steuerschieber störkraftunabhängig in die durch die Auslenkung des
Vorsteuermittels bestimmte Stellung ausgelenkt werden.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn zumindest ein weiteres Ventil durch das
Wegeventil betätigbar ist. Durch die Auslenkung des Wegeventils durch eine vom
Förderdruck der Pumpe erzeugte Hilfskraft kann ohne zusätzliche Betätigungskraft am
Vorsteuerventil neben dem Auslaßsteuerglied ein weiteres Ventil, beispielsweise die
Federvorspannung eines Druckventils, betätigt werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Sperrventil als in Richtung zum
Verbraucher öffnendes Rückschlagventil ausgebildet. Mit einem derartige Sperrventil
kann auf einfache Weise jeweils die dem Wegeventil zugeordnete Verbraucherseite
leckölfrei abgesperrt werden, wodurch sich ein einfacher Aufbau mit kostengünstiger
Bauweise für eine leckölfreie Absperrung des Verbrauchers ergibt.
Mit besonderem Vorteil ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
das Sperrventil als Druckwaage ausgebildet. Hierdurch kann auf einfache Weise die
Funktion einer lastunabhängigen Durchflußverteilung am Sperrventil erzielt werden.
Der Verbraucher kann somit mit geringem Bauaufwand lastunabhängig mit der am
Wegeventil eingestellten Bewegungsgeschwindigkeit betrieben werden.
Sofern ein Umsteuerpilotventil vorgesehen ist, das bei angesteuerter Steuereinrichtung
in einer Lastdruckmeldeleitung ein Signal aus der Förderleitung der Pumpe mit dem
Lastdruck des Verbrauchers erzeugt, kann die Ventileinrichtung in einem Load-Sensing
Antriebssystem eingesetzt werden, wobei ein Absinken des Verbrauchers durch eine
Entnahme des Lastdruckmeldesignals aus dem Verbraucherkanal vermieden wird.
Das Umsteuerpilotventil weist zweckmäßigerweise einen in einer Gehäusebohrung
längsverschiebbaren Schieber auf, wobei an der Gehäusebohrung ein mit der
Lastdruckmeldeleitung in Verbindung stehender Anschluß und ein mit der
Verbraucherleitung zwischen dem Wegeventil und dem Sperrventil in Verbindung
stehender Anschluß vorgesehen ist, wobei der Schieber durch den Lastdruck des
Verbrauchers in Richtung einer die Verbraucherleitung mit der Lastdruckmeldeleitung
öffnenden Stellung und durch den Förderdruck der Pumpe in Richtung einer die
Verbindung der Verbraucherleitung mit der Lastdruckmeldeleitung drosselnden
Schaltstellung beaufschlagt ist. Dadurch kann auf einfache Weise die Funktion eines
Kopierventils erzielt werden, das ein Lastdrucksignal in der Lastdruckmeldeleitung aus
dem Förderdruck der Pumpe erzeugt.
Zweckmäßigerweise ist mittels des Umsteuerpilotventils ein Absperrventil,
insbesondere ein Rückschlagventil, steuerbar, das in einer ersten Schaltstellung den
Verbraucheranschluß mit einem in Richtung der Sperrstellung wirkenden
Steuerdruckraum des Sperrventils verbindet und in einer zweiten Schaltstellung bei
einem den Lastdruck des Verbrauchers übersteigenden Lastdruck eines weiteren
Verbrauchers die Lastdruckmeldeleitung mit dem in Richtung der Sperrstellung
wirkenden Steuerdruckraum des Sperrventils verbindet. Dadurch kann auf einfache
Weise erzielt werden, daß in einem Load-Sensing Antriebssystem mit mehreren
Verbrauchern das die Funktion der Druckwaage aufweisende Sperrventil durch den
höchsten Lastdruck der angesteuerten Verbraucher in Richtung der Sperrstellung
beaufschlagt ist. Mit einem als Rückschlagventil ausgebildeten Absperrventil wird
hierbei auf einfache Weise erzielt, daß die Verbindung des Verbraucheranschlusses
mit der Lastdruckmeldeleitung in der Neutralstellung der Steuereinrichtung leckölfrei
abgesperrt ist.
Eine einfache Ansteuerung des Absperrventils ergibt sich, wenn der Schieber des
Umsteuerpilotventils bei einer Ansteuerung mehrerer Verbraucher durch den höchsten
Lastdruck der angesteuerten Verbraucher in eine die Verbindung der
Lastdruckmeldeleitung mit der Verbraucherleitung sperrende Schaltstellung
beaufschlagbar ist, wobei durch den Schieber das Absperrventil in die zweite
Schaltstellung beaufschlagbar ist.
Zweckmäßigerweise sind das Absperrventil und das Umsteuerpilotventil auf einer
gemeinsamen Ventilachse angeordnet, wobei an der Gehäusebohrung ein mit dem
Steuerdruckraum des Sperrventils in Verbindung stehender Anschluß und zwischen
dem Anschluß der Lastdruckmeldeleitung und dem Anschluß des Steuerdruckraums
ein Ventilsitz des Absperrventils ausgebildet ist, ein das Absperrventil in Richtung der
Sperrstellung beaufschlagender Steuerdruckraum vorgesehen ist, der mit dem
Verbraucheranschluß in Verbindung steht, und wobei im Absperrventil eine
Verbindungsbohrung ausgebildet ist, die bei in der ersten Schaltstellung
beaufschlagten Absperrventil den mit dem Steuerdruckraum des Sperrventils in
Verbindung stehenden Anschluß mit dem Verbraucheranschluß verbindet, wobei bei in
Richtung der zweiten Schaltstellung ausgelenktem Absperrventil die
Verbindungsbohrung gesperrt ist und die Lastdruckmeldeleitung an den mit dem
Steuerdruckraum des Sperrventils in Verbindung stehenden Anschluß angeschlossen
ist. Hierdurch kann auf einfache Weise erzielt werden, daß der Lastdruck des
Verbrauchers bzw. der höchste Lastdruck bei mehreren angesteuerten Verbrauchern
im Steuerdruckraum des Sperrventils ansteht.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn der Lastdruckmeldeleitung eine
Maximaldruckbegrenzungseinrichtung zugeordnet ist, wobei der Steuerdruckraum des
Wegeventils mittels eines in Richtung zur Lastdruckmeldeleitung öffnenden
Rückschlagventils mit der Lastdruckmeldeleitung in Verbindung steht. Der das
Wegeventil betätigende Förderdruck der Pumpe kann somit auf einfache Weise
abgesichert werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform weist die Gehäusebohrung des
Wegeventils einen mit der Förderleitung der Pumpe in Verbindung stehenden
Pumpenanschluß und einen mit dem Verbraucheranschluß in Verbindung stehenden
Verbraucheranschluß auf und ist der Steuerschieber mit einer die Verbindung des
Pumpenanschlusses mit dem Verbraucheranschluß steuernden Ausnehmung
versehen. Ein derartiges Wegeventil, das die Zulaufseite des Verbrauchers steuert,
weist einen einfachen Aufbau auf.
Zweckmäßigerweise ist an der Gehäusebohrung ein Anschluß ausgebildet ist, der mit
dem mit dem Umsteuerpilotventil in Wirkverbindung stehenden Abschnitt der
Lastdruckmeldeleitung in Verbindung steht, wobei der Anschluß bei unbetätigtem
Wegeventil mittels einer am Steuerschieber des Wegeventils ausgebildeten
Ausnehmung mit einem an der Gehäusebohrung ausgebildeten Anschluß in
Verbindung steht, der mit dem Behälter in Verbindung steht, und bei betätigtem
Wegeventil mit einem an der Gehäusebohrung ausgebildeten Anschluß in Verbindung
bringbar ist, die an den zu einer Förderstromstelleinrichtung der Pumpe geführten
Abschnitt der Lastdruckmeldeleitung angeschlossen ist. In einem Load-Sensing-
Antriebssystem wird somit sichergestellt, daß die Lastdruckmeldeleitung in der
Neutralstellung zum Behälter entlastet ist, wodurch die Pumpe lediglich einen
minimalen Förderdruck erzeugt.
Hinsichtlich eines geringen Bauaufwands ist es vorteilhaft, wenn der Steuerschieber
des Wegeventils mit einer Längsbohrung versehen ist, in der der Vorsteuerschieber
des Vorsteuermittels längsverschiebbar angeordnet ist, wobei zwischen der Bohrung
und dem Vorsteuerschieber eine Steuerkante ausgebildet ist, die die Verbindung des
Pumpenanschlusses mit dem in Richtung der Öffnungsstellung wirkenden
Steuerdruckraum des Wegeventils steuert. Hierdurch kann auf einfache Weise eine
Folgesteuerung zwischen dem Wegeventil und dem Vorsteuermittel erzielt werden.
Das Wegeventil kann gemäß einer Ausführungsform hydraulisch ansteuerbar sein.
Hierbei ergibt sich ein geringer Aufwand, wenn der dem Wegeventil zugeordnete
Vorsteuerschieber eine von einem hydraulischen Steuerdruck beaufschlagbare
Steuerfläche aufweist.
Zudem ist es möglich, das Wegeventil elektrisch betätigbar auszuführen.
Zweckmäßigerweise steht hierzu der Vorsteuerschieber mit einer elektrischen
Antriebseinrichtung, insbesondere einem Regelmagnet, in Wirkverbindung.
Die Pumpe kann als im Fördervolumen verstellbare Pumpe ausgebildet sein und eine
als Bedarfsstromregler ausgebildetes Förderstromstelleinrichtung aufweisen, wobei die
Lastdruckmeldeleitung an den Bedarfsstromregler geführt ist.
Zudem kann die Pumpe als Konstantpumpe ausgebildet ist und als
Förderstromstelleinrichtung eine die Verbindung der Förderleitung der Pumpe mit dem
Behälter steuernde Überströmdruckwaage vorgesehen sein, wobei die
Lastdruckmeldeleitung an die Überströmdruckwaage geführt ist.
Besondere Vorteile ergeben sich bei einer Verwendung einer erfindungsgemäßen
Steuereinrichtung in einer mobilen Arbeitsmaschine, insbesondere einem Bagger. Bei
Ausbildung des Sperrventils als Druckwaage und einer elektrischen Ansteuerung des
Wegeventils ergibt sich ein Steuerventil, das eine leckölfreie Absperrung des
Verbrauchers und eine lastunabhängige Durchflußverteilung bei geringem Kraftniveau
für die Antriebseinrichtung bei kompakter und kostengünstiger Bauweise ermöglicht.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den
schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Steuereinrichtung zur Steuerung eines
doppeltwirkenden Verbrauchers in Verbindung mit einer im
Fördervolumen verstellbaren Pumpe,
Fig. 2 eine Steuereinrichtung in einer vergrößerten Darstellung,
Fig. 3 eine Steuereinrichtung in einer vergrößerten Darstellung,
Fig. 4 eine erfindungsgemäße Steuereinrichtung zur Steuerung eines
doppeltwirkenden Verbrauchers in Verbindung mit einer Konstantpumpe
und
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform einer Steuereinrichtung in einer
vergrößerten Darstellung.
In der Fig. 1 ist ein hydrostatisches Antriebssystem mit einer Steuereinrichtung 1 für
einen doppeltwirkenden Verbraucher 2, beispielsweise einem hydraulischen Zylinder
einer mobilen Arbeitsmaschine, beispielsweise eines Baggers, gezeigt.
Die Steuereinrichtung 1 weist ein Wegeventil 3a auf, das eingangsseitig mit einem mit
einer Förderleitung 4 einer Pumpe 5 in Verbindung stehenden Pumpenanschluß P und
ausgangsseitig an eine zu einem Verbraucheranschluß A geführten Verbraucherleitung
6a angeschlossen ist, und ein weiteres baugleiches Wegeventil 3b auf, das
eingangsseitig mit einem an der Förderleitung 4 der Pumpe 5 ausgebildeten
Pumpenanschluß P und ausgangsseitig mit einer zu einem Verbraucheranschluß B
geführten Verbraucherleitung 6b in Verbindung steht.
In der Verbraucherleitung 6a ist ein in Richtung zum Verbraucher 2 öffnendes
Sperrventil 7a angeordnet. Entsprechend ist in der Verbraucherleitung 6b ein in
Richtung zum Verbraucher 2 öffnendes Sperrventil 7b vorgesehen.
Von der Verbraucherleitung 6b zweigt eine Zweigleitung 8a ab, die unter
Zwischenschaltung eines Auslaßsteuerglieds 9a mit einem Behälteranschluß T in
Verbindung steht, der an einen Behälter 10 angeschlossen ist. Die Zweigleitung 8a ist
hierbei zwischen dem Sperrventil 7b und dem Verbraucheranschluß B an die
Verbraucherleitung 6b angeschlossen. Auf entsprechende Weise ist an die
Verbraucherleitung 6a zwischen dem Sperrventil 7a und dem Verbraucheranschluß A
eine Zweigleitung 8b angeschlossen, die mit einem Behälteranschluß T in Verbindung
steht, der an den Behälter 10 angeschlossen ist, wobei in der Zweigleitung 8b ein
Auslaßsteuerglied 9b angeordnet ist.
Weitere Verbraucher 1a können mittels einer Förderzweigleitung 4a und einer
Lastdruckmeldeleitung 73a an die Pumpe 4 angeschlossen werden.
Der Aufbau der Steuereinrichtung wird im folgenden anhand der Fig. 1 bis 3
erläutert, wobei in Fig. 2 das Wegeventil 3a, das Auslaßsteuerglied 9a, das
Sperrventil 7a und in Fig. 3 das Wegeventil 3b, das Auslaßsteuerglied 9b, das
Sperrventil 7b in einer vergrößerten Darstellung gezeigt ist.
Das Wegeventil 3a bzw. 3b weist einen in einer Gehäusebohrung 15a bzw. 15b
längsverschiebbaren Steuerschieber 16a bzw. 16b auf. An der Gehäusebohrung 15a,
15b ist hierbei eine mit der Förderleitung 4 in Verbindung stehende Ringnut 17a, 17b
ausgebildet, die den Pumpenanschluß P bildet. Eine an der Gehäusebohrung 15a,
benachbart zur Ringnut 17a angeordnete Ringnut 18a steht mit der Verbraucherleitung
6a in Verbindung und bildet einen Verbraucheranschluß A. Entsprechend ist eine an
der Gehäusebohrung 15b neben der Ringnut 17b angeordnete Ringnut 18b an die
Verbraucherleitung 6b angeschlossen, wobei ein Verbraucheranschluß B gebildet ist.
Der Steuerschieber 16a, 16b ist mit einer Ausnehmung 19a, 19b versehen, die
entsprechend der axialen Auslenkung des Steuerschiebers 16a, 16b eine
Zulaufsteuerkante bildet und die dem Verbraucheranschluß A bzw. B zuströmende
Druckmittelmenge steuert.
In dem Steuerschieber 16a, 16b ist eine Längsbohrung 20a, 20b ausgebildet, in der ein
Vorsteuerschieber 21a, 21b eines Vorsteuermittels 22a, 22b längsverschiebbar
gelagert ist. Der Vorsteuerschieber 21a, 21b ist mit einer Ausnehmung 23a, 23b
versehen, die von Kolbenflanschen 24a, 25a bzw. 24b, 25b gebildet ist, wobei der
zwischen der Ausnehmung 23a, 23b und der Längsbohrung 20a, 20b ausgebildete
Ringraum über eine im Steuerschieber 16a, 16b ausgebildete Querbohrung 26a, 26b
an die mit der Förderleitung 4 in Verbindung stehende Ausnehmung 19a, 19b
angeschlossen ist. An der Längsbohrung 20a, 20b ist eine Radialnut 27a, 27b
ausgebildet, die mittels einer die Ausnehmung 23a, 23b begrenzenden, von dem
Kolbenflansch 25a, 25b des Vorsteuerschiebers 21a, 21b gebildeten Steuerkante
ansteuerbar ist. Im Bereich der Ausnehmung 27a, 27b ist im Vorsteuerschieber 21a,
21b eine aus einer Längsbohrung und Querbohrungen gebildete Verbindungsbohrung
28a, 28b ausgebildet, die zu einer weiteren zwischen dem Kolbenflansch 24a, 24b und
einem weiteren Kolbenflansch gebildeten Ausnehmung 29a, 29b geführt ist. Der
zwischen der Längsbohrung 20a, 20b und der Ausnehmung 29a, 29b ausgebildete
Ringraum ist hierbei mittels einer im Steuerschieber 16a, 16b ausgebildeten Bohrung
30a, 30b an einen zwischen der Gehäusebohrung 15a, 15b und dem Steuerschieber
16a, 16b ausgebildeten Steuerdruckraum 31a, 31b angeschlossen, der den
Steuerschieber 16a, 16b in Richtung einer die Verbindung der Förderleitung 4 über die
Ausnehmung 19a, 19b mit der Verbraucherleitung 6a, 6b verbindenden
Öffnungsstellung beaufschlagt. Ein dem Steuerdruckraum 31a, 31b
gegenüberliegender Steuerdruckraum 32a, 32b, der zwischen der Gehäusebohrung
15a, 15b und dem Steuerschieber 16a, 16b ausgebildet ist, ist mittels einer
Entlastungsleitung 33a, 33b an den Behälter 10 angeschlossen. In dem
Steuerdruckraum 32a, 32b ist eine Feder 34a, 34b angeordnet, die den Steuerschieber
16a, 16b in Richtung der dargestellten Neutralstellung beaufschlagt.
Der Vorsteuerschieber 21a, 21b ist gemäß Fig. 1 elektrisch betätigbar. Hierzu steht
der Vorsteuerschieber 21a, 21b mit einer elektrischen Antriebseinrichtung 35a, 35b,
beispielsweise einem Proportionalmagneten oder einem Regelmagneten, in
Verbindung. Der Vorsteuerschieber 21a, 21b ist in Richtung der dargestellten
Neutralstellung durch eine Feder 36a, 36b beaufschlagt. Der Federraum 37a, 37b, in
dem die Feder 36a, 36b angeordnet ist, ist hierbei mittels einer Entlastungsleitung 38a,
38b zum Behälter entlastet.
Das Sperrventil 7a bzw. 7b weist einen in einer Gehäusebohrung 40a bzw. 40b
angeordneten Sperrventilkörper 41a bzw. 41b auf. Die Gehäusebohrung 40a bzw. 40b
ist hierbei stirnseitig an den mit dem Wegeventil 3a, 3b in Verbindung stehenden
Abschnitt der Verbraucherleitung 6a bzw. 6b angeschlossen. Eine an der
Gehäusebohrung 40a, 40b ausgebildete Radialnut 42a, 42b steht mit dem zum
Verbraucheranschluß A, B geführten Abschnitt der Verbraucherleitung 6a, 6b in
Verbindung. Am Übergang der Gehäusebohrung 40a, 40b zur Radialnut 42a, 42b ist
eine kegelförmige Sitzventilfläche ausgebildet, die mittels des Sperrventilkörpers 41a,
41b ansteuerbar ist. In einem in Richtung der Sperrstellung wirkender
Steuerdruckraum 43a, 43b des Sperrventils 7a, 7b ist eine Feder 44a, 44b angeordnet.
Das Sperrventil 7a, 7b ist in der gezeigten Ausführungsform als Druckwaage zur
lastunabhängigen Durchflußverteilung ausgebildet. Hierzu ist der Steuerdruckraum
43a, 43b mit dem Lastdruck des Verbrauchers 2 bzw. dem höchsten Lastdruck bei
mehreren angesteuerten Verbrauchern beaufschlagbar.
Der Steuerdruckraum 43a, 43b des Sperrventils 7a, 7b ist hierzu an eine
Steuerdruckleitung 50a, 50b angeschlossen, die an ein als Rückschlagventil
ausgebildetes Absperrventil 51a, 51b geführt ist. Über eine im Rückschlagventil 51a,
51b ausgebildete Verbindungsbohrung 52a, 52b ist die Steuerdruckleitung 50a, 50b an
eine Steuerdruckleitung 53a, 53b angeschlossen, die mit der Verbraucherleitung 6a, 6b
zwischen dem Sperrventil 7a, 7b und dem Verbraucheranschluß A, B in Verbindung
steht. Die Steuerdruckleitung 53a, 53b ist an einen Steuerdruckraum 54a, 54b des
Absperrventils 51a, 51b angeschlossen ist, der das Absperrventil 51a, 51b in Richtung
einer Sperrstellung beaufschlagt.
Zur Steuerung des Absperrventils 51a, 51b ist ein Umsteuerpilotventil 60a, 60b
vorgesehen, das einen in einer Gehäusebohrung 61a, 61b längsverschiebbaren
Schieber 62a, 62 aufweist, der zwischen zwei Kolbenflanschen 63a, 64a bzw. 63b, 64b
mit einer Ausnehmung 65a, 65b versehen ist. Im Bereich des in der Fig. 1 rechts
dargestellten Kolbenflansches 64a, 64b ist an die Gehäusebohrung 61a, 61b eine
Steuerdruckleitung 66a, 66b angeschlossen, die mit dem vom Wegeventil 3a, 3b zum
Sperrventil 7a, 7b geführten Abschnitt der Verbraucherleitung 6b, 6b verbunden ist. In
der dargestellten Ausgangsstellung des Umsteuerpilotventils 60a, 60b ist hierbei
mittels des Kolbenflansches 64a, 64b die Verbindung der Steuerdruckleitung 66a, 66b
mit der Ausnehmung 63a, 63b geöffnet. Über eine in dem Schieber 62a, 62b
ausgebildete Verbindungsbohrung ist der in der Ausnehmung 65a, 65b anstehende
Druck an einen Steuerdruckraum 67a, 67b meldbar. Der Steuerdruckraum 67a, 67b
beaufschlagt hierbei den Schieber 62a, 62b in eine die Verbindung der
Steuerdruckleitung 66a, 66b mit der Ausnehmung 65a, 65b drosselnde Schaltstellung.
Im Bereich der Ausnehmung 65a, 65b ist an die Gehäusebohrung 61a, 61b eine
Lastdruckmeldeleitung 68a, 68b angeschlossen, die zu einem an der Gehäusebohrung
15a, 15b des Wegeventils 3a, 3b als Radialnut ausgebildeten Anschluß 69a, 69b
geführt ist. Im Bereich des Kolbenflansches 63a, 63b des Schiebers 62a, 62b ist an die
Gehäusebohrung 61a, 61b eine Umgehungsleitung 70a, 70b angeschlossen. In der
dargestellten Neutralstellung sperrt der Kolbenflansch 63a, 63b die Verbindung der
Ausnehmung 65a, 65b mit der Umgehungsleitung 70a, 70b ab. Der Schieber 62a, 62b
steht weiterhin mittels einer bolzenförmigen Ansatz mit dem Absperrventil 51a, 51b in
Wirkverbindung, das einen an der Gehäusebohrung 61a, 61b ausgebildeten Ventilsitz
ansteuert. Der Ventilsitz ist hierbei zwischen dem Anschluß der Lastdruckmeldeleitung
68a, 68b und dem Anschluß der Steuerdruckleitung 50a, 50b in der Gehäusebohrung
61a, 61b ausgebildet.
An der Gehäusebohrung 15a, 15b des Wegeventils 3a, 3b ist benachbart zum
Anschluß 69a, 69b ein von einer Radialnut gebildeter Anschluß 71a, 71b und ein von
einer Radialnut gebildeter Anschluß 72a, 72b vorgesehen. Der Anschluß 71a, 71b ist
mittels einer Entlastungsleitung an den Behälter 10 angeschlossen. Der Anschluß 72a,
72b steht mit einer Lastdruckmeldeleitung 73 in Verbindung, die zu einer
Fördervolumenstelleinrichtung 74 der Pumpe 4 geführt ist. Mittels einer in dem
Steuerschieber 16a, 16b des Wegeventils 3a, 3b ausgebildeten Ausnehmung 75a, 75b
ist in der dargestellten Neutralstellung der Anschluß 69a, 69b mit dem Anschluß 71a,
71b verbunden, wodurch die Lastdruckmeldeleitung 68a, 68b zum Behälter entlastet
ist.
Die Lastdruckmeldeleitung 73 steht mit einer Zweigleitung 75 in Verbindung, in der
eine als Druckbegrenzungsventils ausgebildete Maximaldruckbegrenzungseinrichtung
76 angeordnet ist, die den maximal zulässigen Arbeitsdruck absichert. Desweiteren
sind die Steuerdruckräume 31a, 31b der Wegeventile 3a, 3b mittels Zweigleitungen
76a, 76b an die Lastdruckmeldeleitung 73 angeschlossen, wobei in den
Zweigleitungen 76a, 76b ein in Richtung zur Lastdruckmeldeleitung 73 öffnendes
Rückschlagventil 77a, 77b angeordnet ist.
Das Auslaßsteuerglied 9a, 9b ist in einer Gehäusebohrung 80a, 80b längsverschiebbar
angeordnet, die an den mit der Verbraucherleitung 6b, 6a in Verbindung stehenden
Abschnitt der Zweigleitung 8a, 8b und den mit dem Behälter 10 in Verbindung
stehenden Abschnitt der Zweigleitung 8a, 8b angeschlossen ist. Zwischen den
Anschlüssen der Zweigleitung 8a, 8b an die Gehäusebohrung 80a, 80b ist mittels einer
Kegelfläche ein Ventilsitz ausgebildet, der vom einem Ventilkörper 81a, 81b des
Auslaßsteuerglieds 9a, 9b ansteuerbar ist. Der Ventilkörper 81a, 81b ist im Bereich des
Anschlusses der Verbraucherleitung 6a, 6b mit einer Ausnehmung 82a, 82b versehen,
die eine in Öffnungsstellung wirkende Steuerfläche 83a, 83b bildet.
Zwischen der Gehäusebohrung 80a, 80b und dem Ventilkörper 81a, 81b ist ein in
Sperrstellung wirkender Steuerdruckraum 84a, 84b ausgebildet, der über eine im
Ventilkörper 81, 81b ausgebildete Verbindungsbohrung 85a, 85b mit der Ausnehmung
82a, 82b in Verbindung steht, wodurch der in Sperrstellung wirkende Steuerdruckraum
84a, 84b von dem an den Verbraucheranschlüssen B, A anstehenden Druck
beaufschlagt ist. In dem Steuerdruckraum 83a, 83b ist weiterhin eine Feder 86a, 86b
angeordnet.
Das Auslaßsteuerglied 9a, 9b ist als vorgesteuertes Rückschlagventil ausgebildet. Ein
als Rückschlagventil ausgebildetes Vorsteuerventil 87a, 87b ist hierbei in einer als
Längsbohrung ausgebildeten Bohrung 88a, 88b des Ventilkörpers 81a, 81b des
Auslaßsteuerglieds 9a, 9b angeordnet und steuert die Verbindung des
Steuerdruckraums 84a, 84b mit dem Behälter 10. Die Längsbohrung 88a, 88b steht
hierbei mit dem Steuerdruckraum 84a, 84b in Verbindung und ist unter Bildung eines
Ventilsitzes an die in der Figur links dargestellte Stirnseite des Ventilkörpers 81a, 81b
geführt, die mit dem zum Behälter 10 geführten Abschnitt der Zweigleitung 8a, 8b in
Verbindung steht. Das Vorsteuerventil 87a, 87b ist hierbei durch den im
Steuerdruckraum 84a, 84b anstehende Druck in Richtung einer Sperrstellung
beaufschlagt.
Das Auslaßsteuerglied 9a, 9b weist zudem die Funktion einer Überdruckabsicherung
auf. Hierzu ist eine Überdruckabsicherungseinrichtung 90a, 90b vorgesehen, das die
Verbindung des Steuerdruckraums 84a, 84b mit dem Behälter 10 steuert. Hierzu ist an
den Steuerdruckraum 84a, 84b eine Steuerdruckleitung 91a, 91b angeschlossen, die
zu einer Gehäusebohrung 92a, 92b geführt ist, die mittels einer Steuerdruckleitung
93a, 93b mit dem Behälter 10 in Verbindung steht. Zwischen den Anschlüssen der
Steuerdruckleitungen 91a, 91b und 93a, 93b an die Gehäusebohrung 92a, 92b ist ein
Ventilsitz ausgebildet, der von einem Ventilkörper des Ventils 94a, 94b der
Überdruckabsicherungseinrichtung 90a, 90b ansteuerbar ist. Der Ventilkörper des
Ventils 94a, 94b ist in Richtung einer Sperrstellung von einer Feder 95a, 95b
beaufschlagt, die auf den maximal zulässigen Verbraucherdruck eingestellt ist. In
Richtung einer Öffnungsstellung ist das Ventil 94a, 94b von dem am
Verbraucheranschluß B bzw. A anstehenden Druck beaufschlagbar. Hierzu ist an
einen in Richtung der Öffnungsstellung wirkende Steuerdruckraum 96a, 96b des
Ventils 90a, 90b eine Steuerdruckleitung 97a, 97b angeschlossen, die mit der
Gehäusebohrung 80a, 80b im Bereich der Ausnehmung 82a, 82b in Verbindung steht.
Durch die in Richtung der Öffnungsstellung wirkende Steuerfläche 83a, 83b weist das
Auslaßsteuerglied 8a, 8b weiterhin die Funktion eines Nachsaugeventils auf.
Zur Betätigung des Auslaßsteuerglieds 9a, 9b ist ein Betätigungsmittel 100a, 100b,
beispielsweise ein Stößel 101a, 101b, vorgesehen, das mit dem Steuerschieber 16a,
16b des Wegeventils 3a, 3b und dem Vorsteuerventil 87a, 87b des Auslaßsteuerglieds
9a, 9b in Wirkverbindung steht. Hierbei ist das Wegeventil 3a, 3b und das
Auslaßsteuerglied 9a, 9b auf einer gemeinsamen Ventilachse angeordnet.
Gemäß der Fig. 1 ist die Pumpe 5 als im Fördervolumen verstellbare Pumpe
ausgebildet, wobei die Fördervolumenstelleinrichtung 74 als Bedarfsstromregler 105
ausgebildet ist, der mit einer das Fördervolumen der Pumpe 5 bestimmenden
Stelleinrichtung in Wirkverbindung steht. Die Lastdruckmeldeleitung 73 ist hierbei an
die Federseite des Bedarfsstromreglers 105 geführt.
In der Fig. 4 ist die Pumpe als Konstantpumpe ausgebildet, wobei die
Fördervolumenstelleinrichtung 74 als Überströmdruckwaage 110 ausgebildet ist, die
die Verbindung der Förderleitung 4 mit dem Behälter 10 steuert. Die
Überströmdruckwaage 110 ist in Richtung einer Durchflußstellung vom Förderdruck
der Pumpe 5 und in Richtung einer Sperrstellung von einer Feder sowie dem in der
Lastdruckmeldeleitung 73 anstehenden höchsten Lastdruck beaufschlagt. Die
Lastdruckmeldeleitung 73 ist hierbei über eine Drosseleinrichtung 111 mit dem
Behälter 10 verbunden.
Gemäß der Fig. 5 ist das Wegeventil 3a, 3b hydraulisch ansteuerbar. Hierzu ist der
Vorsteuerschieber 21a, 21b hydraulisch ansteuerbar. Ein dem mit der Feder 36a, 36b
versehener Steuerdruckraum 37a, 37b gegenüberliegender Steuerdruckraum 115a,
115b des Vorsteuerschiebers 21a, 21b steht hierbei mit einer Steuerdruckleitung 116 in
Verbindung, die an einen Steuerdruckgeber 117 angeschlossen ist.
Die Wirkungsweise einer Steuereinrichtung gemäß den Fig. 1 bis 5 ist wie folgt:
In der dargestellten Neutralstellung, d. h. bei nicht angesteuertem Vorsteuerschiebern
21a, 21b befinden sich die Wegeventile 3a, 3b in der dargestellten Neutralstellung, in
der die Ausnehmungen 19a, 19b die Verbindung des jeweiligen Pumpenanschlusses P
mit den Verbraucherleitungen 6a bzw. 6b sperren. Der im Verbraucheranschluß A
anstehende Verbraucherdruck steht über die Zweigleitung 8b am Auslaßsteuerglied 9b
und mittels der Verbindungsbohrung 85b im Steuerdruckraum 84b des
Auslaßsteuerglieds 9b an, wodurch der Ventilkörper 81b des Auslaßsteuerglieds 9b in
Richtung der Sperrstellung beaufschlagt ist.
Gleichzeitig steht der am Anschluß A anstehende Verbraucherdruck am
Vorsteuerventil 87b des Auslaßsteuerglieds 9b an und beaufschlagt dieses in die
Sperrstellung. Zudem steht der am Verbraucheranschluß A anstehende
Verbraucherdruck über die Steuerdruckleitung 53a, das Absperrventil 51a und die
Verbindungsbohrung 52a in der Steuerdruckleitung 50a und somit im Steuerdruckraum
43a des Sperrventils 7a, wodurch das Sperrventil 7a in Richtung der Sperrstellung
beaufschlagt ist. Hierbei ist zudem das Absperrventil 51a durch den in dem
Steuerdruckraum 54a anstehenden Verbraucherdruck am Verbraucheranschluß A in
die Sperrstellung beaufschlagt.
Der Verbraucheranschluß A ist somit durch das Sperrventil 7a und das
Auslaßsteuerglied 9b leckölfrei abgesperrt.
Der am Verbraucheranschluß B anstehende Verbraucherdruck steht über die
Zweigleitung 8a und die Verbindungsbohrung 85a im Steuerdruckraum 84a des
Auslaßsteuerglieds 9a an. Das Auslaßsteuerglied 9a und das Vorsteuerventil 87a wird
hierbei durch den am Anschluß B anstehenden Verbraucherdruck in die Sperrstellung
beaufschlagt. Zudem steht der Verbraucherdruck am Verbraucheranschluß B über die
Steuerdruckleitung 53b, die Verbindungsbohrung 52b im Absperrventil 51b und die
Steuerdruckleitung 50b im Steuerdruckraum 43b des Sperrventils 7b an. Das
Sperrventil 7b und das Absperrventil 51b wird somit in die Sperrstellung beaufschlagt.
Der Verbraucheranschluß B ist somit über das Sperrventil 7b und das
Auslaßsteuerglied 9a leckölfrei abgesperrt.
Die vom Wegeventil 3a, 3b zum Sperrventil 7a, 7b geführten Abschnitte der
Verbraucherleitungen 6a, 6b sind über die Steuerdruckleitungen 66a, 66b, das
Umsteuerpilotventil 60a, 60b und die Ausnehmung 65a, 65b an die
Lastdruckmeldeleitung 68a, 68b angeschlossen, wobei die Lastdruckmeldeleitungen
68a, 68b über die Ausnehmung 75a, 75b am Wegeventil 3a, 3b mit dem Behälter 10 in
Verbindung stehen.
Die Pumpe 4 fördert hierbei einen geringen Druck, der der Federvorspannung des
Bedarfsstromreglers 105 gemäß Fig. 1 bzw. der Feder der Überströmdruckwaage
110 gemäß Fig. 2 entspricht. Die Pumpe 4 gemäß Fig. 1 befindet sich in einer
Stellung für einen minimalen Förderstrom. Gemäß Fig. 2 strömt der gesamte, von der
Pumpe 4 gelieferte Förderstrom über die in Durchflußstellung befindliche
Überströmdruckwaage 110 zum Behälter 10.
In einer Stellung zum Heben einer am Verbraucher 2 angreifenden Last wird das
Wegeventil 3a angesteuert. Gemäß Fig. 1 wird hierbei die beispielsweise als
Regelmagnet ausgebildete elektrische Antriebseinrichtung 35a angesteuert.
Entsprechend wird durch eine Betätigung der Steuerdruckgebers 117 gemäß der Fig.
5 in der Steuerdruckleitung 116 ein Steuerdruck erzeugt, der im Steuerdruckraum 115a
des Wegeventils 3a ansteht.
Der Vorsteuerschieber 21a wird somit entsprechend des Ansteuersignals entgegen der
Kraft der Feder 36a nach in der Figur rechts ausgelenkt, wodurch durch den rechten
Kolbenflansch 25a des Vorsteuerschiebers 21a eine Verbindung der Ausnehmung 23a
mit der Radialnut 27a freigegeben wird. Druckmittel strömt somit aus der Förderleitung
4 über die Querbohrung 26a in die Ausnehmung 23a und über die Radialnut 27a sowie
die Verbindungsbohrung 28a im Vorsteuerschieber 21a zur Ausnehmung 29a und über
die Verbindungsbohrung 30a im Steuerschieber 16a in den Steuerdruckraum 31a,
wodurch der Steuerschieber 16a durch den Förderdruck der Pumpe 4 nach in der Fig.
2 rechts ausgelenkt wird. Die Ausnehmung 19a gibt somit eine Steueröffnung von der
Förderleitung 4 zur Verbraucherleitung 6a frei, die die dem Verbraucheranschluß A
zuströmende Druckmittelmenge bestimmt. Der Vorsteuerschieber 21a und der
Steuerschieber 16a arbeiten hierbei gemäß einer Folgesteuerung zusammen.
Am Vorsteuerschieber 21a wird hierbei durch die Auslenkung des Vorsteuerschiebers
21a eine Öffnungsweite vorgegeben, wobei der Steuerschieber 16a des Wegeventils
3a bei Erreichen der am Vorsteuerschieber 21a eingestellten Öffnungsweite die
Steuerkante zwischen dem Kolbenflansch 25a und der Radialnut 27a schließt.
Bei einer Auslenkung des Steuerschiebers 16a nach in der Figur rechts wird mittels der
Ausnehmung 75a der Anschluß 69a mit dem Anschluß 72a verbunden, wodurch der in
der Verbraucherleitung 6a stromab des Wegeventils 3a anstehende Förderdruck der
Pumpe 4 über die Steuerdruckleitung 66a, das Umsteuerpilotventil 60a in der
Steuerdruckleitung 68a und somit in der Lastdruckmeldeleitung 73 ansteht. Die Pumpe
5 gemäß der Fig. 1 wird somit in Richtung einer das Fördervolumen und den
Förderdruck erhöhenden Einstellung beaufschlagt. Bei einer Schaltung gemäß der
Fig. 5 wird die Überströmdruckwaage 110 in Richtung der Sperrstellung beaufschlagt,
wodurch sich der Druck und der Förderstrom in der Förderleitung 4 erhöht.
Das Umsteuerpilotventil 60a weist hierbei die Funktion eines Kopierventils auf, das in
der Lastdruckmeldeleitung 68a aus dem Förderstrom der Pumpe 5 ein Lastdrucksignal
mit dem Lastdruck des Verbrauchers 2 erzeugt.
Die Pumpe 5 erzeugt hierbei einen Förderdruck, der um die Federvorspannung des
Bedarfsstromreglers 105 bzw. der Federvorspannung der Überströmdruckwaage 110
über dem Lastdruck des Verbrauchers 2 liegt.
Übersteigt der an der Stirnfläche des Sperrventils 7a anstehende Förderdruck der
Pumpe 4 den im Steuerdruckraum 43a anstehenden Lastdruck des Verbrauchers 2
und die Kraft der Feder 44a, öffnet das Sperrventil 7a, wodurch Druckmittel zum
Verbraucheranschluß A, der die Zulaufseite des Verbrauchers 2 darstellt, strömt. Das
Sperrventil 7a ermöglicht hierbei eine lastunabhängige Durchflußverteilung, wobei die
durch die Öffnung der Ausnehmung 19a am Wegeventil 3a eingestellte
Bewegungsgeschwindigkeit unabhängig vom Lastdruck des Verbrauchers 2 konstant
gehalten wird.
Durch die Auslenkung des Steuerschiebers 16a nach in der Figur rechts wird über das
als Stößel 101a ausgebildete Betätigungsmittel 100a das Vorsteuerventil 87a in die
Öffnungsstellung beaufschlagt. Die Kraft zum Öffnen des Vorsteuerventils 86a wird
hierbei von dem Steuerschieber 16a aufgebracht und somit von der aus dem von dem
Förderdruck der Pumpe 5 im Steuerdruckraum 31a anstehenden Hilfskraft erzeugt. Der
Steuerdruckraum 84a des Auslaßsteuerglieds 9a ist somit über das geöffnete
Vorsteuerventil 87a zum Behälter 10 entlastet, wodurch das Auslaßsteuerglied 9a
durch den an der Steuerfläche 83a anstehenden Druck in die Öffnungsstellung
beaufschlagt wird. Der Ventilkörper 81a des Auslaßsteuerglieds 9a und das
Vorsteuerventil 87a wirken hierbei nach Art einer Folgesteuerung zusammen.
Druckmittel kann somit von dem ablaufseitigen Verbraucheranschluß B über das
geöffnete Auslaßsteuerglieds 9a zum Behälter strömen.
In einer Stellung zum Anheben einer am Verbraucher 2 angreifenden Last bleibt das
Wegeventil 3b nicht angesteuert, so daß das Sperrventil 7b und das Auslaßsteuerglied
9b in der Sperrstellung verharrt.
Der in der zulaufseitigen Verbraucherleitung 6a anstehende Druck steht über die
Zweigleitung 8b, die Verbindungsbohrung 85b, den Steuerdruckraum 84b und die
Steuerdruckleitung 97b am Ventil 94b der Überdruckabsicherungseinrichtung 90b an.
Übersteigt der in der Verbraucherleitung 6a anstehende Druck einen maximal
zulässigen Verbraucherdruck des Verbrauchers 2, der an der Feder 95b des Ventils
94b eingestellt ist, wird das Ventil 94b in die Öffnungsstellung beaufschlagt, wodurch
der Steuerdruckraum 84b an die Steuerdruckleitung 93b angeschlossen und somit zum
Behälter 10 entlastet ist. Das Auslaßsteuerglied 9b wird hierbei durch den an der
Steuerfläche 82b anstehenden Verbraucherdruck in die Öffnungsstellung beaufschlagt.
Das Auslaßsteuerglied 9b weist somit die Funktion einer Überdruckabsicherung für die
Zulaufseite des Verbrauchers 2 auf.
Gelangt der Verbraucher 2 in den Zugbetrieb, beispielsweise durch eine negative Last,
kann es auf der Zulaufseite des Verbrauchers 2 zu einem Füllungsmangel kommen.
Durch das Auslaßsteuerglied 9b kann in einem derartigen Betriebszustand Druckmittel
aus dem Behälter 10 zur zulaufseitigen Verbraucherleitung 6a strömen. Das
Auslaßsteuerglied 9b weist somit weiterhin die Funktion eines Nachsaugeventils für die
Zulaufseite des Verbrauchers 2 auf.
Wird neben dem Verbraucher 2 ein weiterer Verbraucher angesteuert, der einen
höheren Lastdruck aufweist, steht der höhere Lastdruck des weiteren Verbrauchers in
der Lastdruckmeldeleitung 73 an. Über den Anschluß 72a, die Ausnehmung 75a, den
Anschluß 69a und die Steuerdruckleitung 68a steht der Lastdruck des weiteren
Verbrauchers an der Ausnehmung 65a des Umsteuerpilotventils 60a an. Über die im
Umsteuerpilotventil 60a angeordnete Verbindungsbohrung steht der höchste Lastdruck
im Steuerdruckraum 67a an und beaufschlagt das Umsteuerpilotventil 60a nach in der
Figur links. Hierbei wird die Verbindung der Ausnehmung 65a zur Steuerdruckleitung
66a mittels des Kolbenflansches 64a abgesperrt und die Verbindung zur
Umgehungsleitung 70a mittels des Kolbenflansches 63a aufgesteuert. Das
Absperrventil 51a wird durch das Umsteuerpilotventil 60a in die Öffnungsstellung
aufgesteuert, wobei die Verbindung der Gehäusebohrung 61a zur Verbindungsbohrung
52a und somit die Verbindung der Verbindungsbohrung 52a zur Steuerdruckleitung
50a gesperrt ist. Der höchste Lastdruck steht somit über die Umgehungsleitung 70a,
das geöffnete Absperrventil 51a in der Steuerdruckleitung 50a und somit im
Steuerdruckraum 43a des Sperrventils 7a an. Das Sperrventil 7a wird somit in
Richtung der Sperrstellung beaufschlagt und drosselt den Druckmittelstrom zum
Verbraucheranschluß A. Das Sperrventil 7a weist somit die Funktion einer Druckwaage
auf, die den Druckabfall an der Steueröffnung des Wegeventils 3b konstant hält und
eine Geschwindigkeitszunahme des Verbrauchers 2 bei einer Ansteuerung eines
weiteren Verbrauchers mit einem höheren Lastdruck verhindert.
In einer Schaltstellung zum Absenken einer am Verbraucher 2 angreifenden Last wird
das Wegeventil 3b angesteuert. Das Wegeventil 3a ist nicht angesteuert. Die
Öffnungsweite der Ausnehmung 19b bestimmt hierbei die dem zulaufseitigen
Verbraucheranschluß B zuströmende Druckmittelmenge. Das Sperrventil 7b weist die
Funktion einer Druckwaage zur lastunabhängigen Durchflußverteilung auf. Der
ablaufseitige Verbraucheranschluß A ist über das geöffnete Auslaßsteuerglied 9b mit
dem Behälter 10 verbunden. Das Auslaßsteuerglied 9a weist die Funktion eines
Nachsaugeventils und eines Überdruckventils zur Absicherung der Zulaufseite des
Verbrauchers 2 auf.
Mit einer derartigen Steuereinrichtung 1 wird bei geringem Aufwand eine leckölfreie
Absperrung des Verbrauchers 2 ermöglicht. Durch die Verwendung des Förderdrucks
der Pumpe 5 zur Erzeugung einer Hilfskraft zur Auslenkung des Wegeventils 3a, 3b
kann das Wegeventil 3a, 3b mit geringem Kraftniveau der Antriebseinrichtung 35a, 35b
betriebssicher und störkraftunabhängig betätigt werden. Störkräfte, beispielsweise
Impulskräfte, und Zusatzkräfte durch Durchmesserunterschiede am Steuerschieber
16a, 16b, beeinflussen die Stellung des Wegeventils 3a, 3b lediglich unwesentlich. Die
Steuernuten bildenden Ausnehmungen 19a, 19b, 75a, 75b des Wegeventils 3a, 3b
können einfach gestaltet und hergestellt werden. Zudem können durch die aus dem
Pumpendruck erzeugte Hilfskraft zusätzliche Steuerelemente, beispielsweise das
Vorsteuerventil 86a, 86b des Auslaßsteuerglieds 9a, 9b betätigt werden. Durch das
Auslaßsteuerglied 9a, 9b und die zugeordnete Überdruckabsicherungseinrichtung 90a,
90b sind keine zusätzlichen Nachsauge- und Druckbegrenzungsventile zur
Absicherung des Verbrauchers 2 erforderlich. Mittels des Sperrventils 7a, 7b wird eine
leckölfreie Absperrung des Verbrauchers ermöglicht. Durch das Umsteuerpilotventil
60a, 60b in Verbindung mit dem Absperrventil 51a, 51b weist das Sperrventil 7a, 7b
zusätzlich die Funktion einer Druckwaage zur lastunabhängigen Durchflußverteilung
auch bei einer Unterversorgung der Verbraucher in einem Betriebszustand auf, in dem
der von den Verbrauchern angeforderte Druckmittelstrom den Förderstrom der Pumpe
übersteigt.
Entgegen der dargestellten Ausbildung des Sperrventils 7a, 7b mit dem zugeordneten
Umsteuerpilotventil 60a, 60b kann das Sperrventil als Rückschlagventil ausgebildet
sein, wodurch die Funktion der lastunabhängigen Durchflußverteilung entfällt.