DE2046461B2

DE2046461B2 - Steuereinrichtung fuer einen zwei pumpen und mehrere verbraucher besitzenden hydraulischen antrieb, vorzugsweise fuer universalbagger

Info

Publication number: DE2046461B2
Application number: DE19702046461
Authority: DE
Original assignee: Veb Kombinat Orsta-Hydraulik, X7010 Leipzig
Priority date: 1969-10-30
Filing date: 1970-09-21
Publication date: 1972-12-14
Also published as: DE2046461A1; DE2046461C3

Description

ft
S
I

penförderstromes nur über das erst nach dem Errei- ?_hen des Maximaldrucks des Antriebes öffnende stherheitsventil in den Vorratsbehälter zurückfüeßen kann. Ein weiterer Nachteil der bekannten geuereinrichtungen wird darin gesehen, daß die innere Gestaltung der Wegeventile nicht unkompliziert I₁ da jedes Wegeventil bei der geforderten Funktion Sndestens siebet Hauptringkanäle aufweisen muß. " Außerdem ist es bereits bekannt, zur Konstanthaltung des Druckabfalls zwischen Pumpe und Verbraueher ein Diffnenzdruckventil vorzusehen (Patentschrift 67 291 des Amtes für Erfindungs- und Patent-

SÄ die Aufgabe zugrunde, ein.

zwei bei voller
voneinander mit j
speist werden können■ Wirig eher, und außerdem kern weiterer tigt Q eßen ^"Z*g forderst™ ^J f
chers laßt sich mittels
zum Maxnnalwert ^

Pumpen^„^^g
xo bmucherzuflußdmcV^ die

und die Druck»ung

au-, betä% Verbrauvon NuU bis _der

/als der Ver-Verlustleistung ^^ _{rdativ ge}.

r r P _{richtung bis}

Abweichungen vereinheit-

ise Kt Universalbagger, zu schaffen, die es Itoriits ermöglicht, bei der Beläligung eines der beiden Hauptverbraueher bei voller Wegeventil·»«- untere

Treniweeevenlils über e eine J '^pefrlictechlag.entil mit f Rückschlagventile an an„e„

reich bei einem für eine Drosselsteuerung mimmalen Verlustleistungsanfall erreicht wird und bei der außerdem nur fünf Hauptringkanale in jedem Wege-Die

aus zwei von je einer „βη I und 2 und einer _den zwei Venulbattene«Λ

dadurch _ge

besitzen, daß in der dritten Ventilbattene jedes der beiden Wegeventile zwei gemeinsame, diese Wegev nüle verbindende Steuerkanäle enthält, wobei jeder dieser Steuerkanäle an seinem einen Ende mit Sm Fedenaum des jedem Wegeventil der dritten Ventilbatterie zugeordneten Differenzdruckventils

batterie 2 ώβ W tg _ßd ^_n _{hyd h}.

rie3 die ™^egevenu _; Universalrau-

^^X ^ 4 d 6 «fc

penbaggei'

_; Univ

Wegeventilen 4 und 6 «fc _WegeVentilen 5 und ? Drehwerksmotor und von ^ ^J_{9 die} beiden Hauptverbrauder Ausleger- und der I^.^

ülbatterie zur Rückleitung geöffnet sind daß je eine t.lbattener. 1 und 2 _Zuldtungen 37 bzw. 38 zur

Steuerleitung zu diesen zwei Wegeventilen gehört ^w- I^ vo"^aem _{an denen dann lhr}er_Seils

über die bei Auslenkung eines Wegeventils in der 45 Ventübatter«3^er _DiffereozdnickvenüI 12

dritten Ventilbatterie aus der Neutralstellung der Fe- die V^ülbauerie 3 J _Zuleitungen 37 und 38

derraum des zugeordneten Differenzdruckvent.ls mit bzw_ 13 ^.^ ^ _{mit dem F}ederraum

ää5 H^

d i, en Ventilbatterie

ϊ-rsrL"^{1 1}

erSSÄ

ein hydraulisch ges.ell«s

je ein Rückschlagventil zwischen den zwei Wegeven lilen der dritten Veiitilbatterie mit den beiden Steuerkanälen verbunden und wobei die untere Stelleinheit 5S je ein Rückschlagventil an beide Zule.tungen

Si. f ⁷W/- rsssn^ps

Ruckle ung _{lbatterie 3 enthält zwe}j geme.n-

und 9 ^n α _{e g und 9 verbind}ende Steuer-

2/K 30, wobei jeder dieser Steuerkanale kanak« » »^ _{dne E} ^J _{nde mit} dem Federraum

12 — mit der Rückleitung 41 verbunden ist, wenn sich die zwei Wegeventile 8 und 9 in ihrer Neutralstellung befinden. Die Ventilbatterien 1 und 2 weisen außerdem je eine Steuerleitungg 31 bzw. 32 auf, die bei Auslenkung eines der beiden Wegeventile 4 oder 5 bzw.fi oder 7 aus der Neutralstellung den Federraum 26 des zugeordneten Differenzdruckventils 10 bzw. 11 mit der den Zuflußstrom führenden Verbraucheranschlußleitung 42 dieses Wegeventils 4, S, 6 oder 7 verbindet. Auch zu den zwei Wegeventilen 8 und9 in der dritten Ventilbatterie 3 gehört noch je eine Steuerleitung 33 bzw. 34, über die der Federraum 26 des zugeordneten Differenzdruckventils 12 bzw. 13 mit der den Zuflußstrom führenden Verbraucheranschlußleitung 42 des Wegeventils 8 bzw. 9 verbunden ist, wenn das betreffende Wegeventil 8 oder 9 aus seiner Neutralstellung ausgelenkt wird. Zwischen den beiden Zuleitungen 37 und 38 der dritten Veniilbaiterie 3 ist ein hydraulisch gestelltes Trennwegeventil 16 angeordnet, das zwei Stelleinheiten 17 und 18 besitzt, die über eine Drossel 20 miteinander verbunden sind. Die obere Stelleinheit 17 ist mit einer Schließfeder 19 ausgerüstet und über je ein Rückschlagventil 24 bzw. 25 zwischen den beiden Wegeventilen 8 und 9 in der dritten Ventilbatterie3 mit den zwei Steuerkanälen 29 und 30 verbunden. Die untere Stelleinheit 18 ist über je ein Rückschlagventil 21 bzw. 22 an beide Zuleitungen 37 und 38 angeschlossen.

Die Wirkungsweise der Steuereinrichtung ist folgende: Die Förderströme der zwei Pumpen des Antriebes treten an den Zuleitungen 35 und 36 in die Ventilbatterien 1 und 2 ein. Befinden sich alle Wegeventile 4,5,6 und 7 dieser Ventilbatterien 1 und 2 in der Neutralstellung, sind die Federräume 26 der Differenzdruckventile 10 und 11 über die Steuerkanäle 27 und 28 mit den Rückleitungen 39 und 40 verbunden. Die beiden Pumpenförderströme überwinden dann die geringe Kraft der Schließfedern der Differenzdruckventile 10 und 11 und durchströmen diese Differenzdruckventile 10 und 11 bei sehr geringem Druckabfall zu den Zuleitungen 37 und 38 der nachgeschalteten dritten Ventilbatterie 3. Befinden sich die die zwei Hauptverbraucher des Baggers steuernden Wegeventile 8 und 9 auch in Neutralstellung, in der die Federräume 26 der Differenzdruckventile 12 und 13 mit der Rückleitung 41 verbunden sind. durchfließen die beiden Pumpenförderströme unter Überwindung der geringen Kraft der Schließfedern diese Differenzdruckventile 12 und 13 bei ebenfalls gcringem Druckabfall zur Rückleitung 41. Wenn also kein Verbraucher bewegt wird, können die zwei Pumpen nahezu drucklos umfördern.

Soll beispielsweise der am Wegeventil 4 angeschlossene Verbraucher mit stellbarer Geschwindigkeit bewegt werden, arbeitet die Steuereinrichtung wie folgt:

Bei Auslenkung des Wegeventils 4 aus der Neutralstellung wird die Verbindung zwischen dem Federraum 26 des Differenzdruckventils 10 und der RücHeitung 39 durch Absperren des Steuerkanals 27 im Wegeventil 4 unterbrochen. Gleichzeitig wird über die Steuerleitung 31 der Federraum 26 des Differenzdruckventils 10 und über eine mit der Steuerschieberauslenkung stellbare Drosselöffnung im Wegeventil 4 auch die Zuleitung 35 mit der den Zuflußstrom führenden Verbraucheranschlußleitung 42 sowie die den Rückflußstrom führende Verbraucheranschlußleitung 42 mit der Rückleitung 39 verbunden. Über die Drosselöffnung im Wegeventil 4 strömt der Verbraucherzuflußstrom; die Differenz zum Pumpenförderstrom fließt über das Differenzdruckventil 10 und weiter über die Ventilbatterie 3 zur Rückleitung 41. Da der Pumpendruck durch das Differenzdruckventil 10 um dessen geringen öffnungsdruck höher als der Verbraucherzuflußdruck geregelt wird und die über der stellbaren Drosselöffnung wirksame Druckdifferenz somit konstant ist, wird der Verbraucherzuflußstrom dadurch nur von der Größe dieser Drosselöffnung, nicht aber von der Verbraucherbelastung beeinflußt. Praktisch übersteigt die Druckbelastung der Pumpe die Verbraucherbelastung nur um einen geringen Betrag; die anfallende Verlustleistung ist demnach relativ gering. Wird das Wegeventil 4 voll durchgeschaltet, schließt das Differenzdruckventil 10, da dessen öffnungsdruck größer ist als der Druckabfall, der bei Durchfluß des Pumpenförderstromes durch das Wegeventil 4 zum Verbraucher entsteht. Der gesamte Pumpenförderstrom fließt dann zum Verbraucher und bestimmt allein die Verbrauchergeschwindigkeit. Unabhängig von dieser Funktion kann gleichzeitig auch noch ein an der anderen Ventilbatterie 2 angeschlossener Verbraucher gesteuert werden, der dann von der zweiten Pumpe gespeist wird.

Wird nur einer der an der Ventilbatterie 3 angeschlossenen Hauptverbraucher, beispielsweise der Auslegerzylinder des Baggers, allein gespeist, ergibt sich folgende Funktion der Steuereinrichtung: Mit der Auslenkung des Wegeventils 8 aus der Neutralstellung werden durch die Absperrung der Steuerkanäle 29 und 30 die Verbindungen der Federräume 26 der Differenzdruckventile 12 und 13 mit der Rückleitung 41 unterbrochen. Über die Drossel 15 findet zwischen den beiden Steuerflächen des Differenzdruckventil? 13 ein Druckausgleich statt, und das Differenzdruckventil 13 wird durch seine Schließfeder geschlossen. Somit kann der an der Zuleitung 38 in die Ventilbatterie 3 eintretende Förderstrom der zweiten Pumpe nicht mehr zur Rückleitung 41 fließen und beaufschlagt über das Rückschlagventil 22 die untere Stelleinheit 18 des Trennwegeventils 16.

Da dessen obere Stelleinheit 17 über das Rückschlagventil 25 und den Steuerkanal 29 im Wegeventil 9 mit der Rückleitung 41 verbunden ist, wird das Trennwegeventil 16 bei Überwindung der relativ geringen Kraft der Schließfeder 19 geöffnet. Dadurch stehen für die Versorgung des am Wegeventil 8 angeschlossenen Hauptverbrauchers beide Pumpenförderströme zur Verfugung. Dabei ist die den Zuflußstrom führende Verbraucheranschlußleitung 42 sowohl mit den zwei Zuleitungen 37 und 38 als auch über die Steuerleitung 33 mit dem Federraum 26 des Differenzdruckventils 12 verbunden. Über die andere Verbraucheranschlußleitung 42 des Wegeventils 8 erfolgt der Rückfluß zur Rückleitung 41. Der Verbraucherzuflußstrom kann mittels einer, auch im Wegeventil 8

So vorhandenen, mit der Steuerschieberauslenkung stellbaren Drosselöffnung von Null bis zum Maximalwert gestellt werden. Die Pumpen werden wiederum nur mit dem Verbraucherzuflußdruck belastet, und die anfallende Verlustleistung ist ebenfalls wieder relativ gering.

Die geschilderte Arbeitsweise der Ventilbatterie 3 ermöglicht es, auch gleichzeitig einen der an der Ventilbatterie 1 oder 2 angeschlossenen Verbraucher

und einen der von dem Wegeventil 8 oder 9 gesteuerten Hauptverbraucher voneinander unbeeinflußt von je einer der beiden Pumpen speisen zu lassen. Der Hauptverbraucher erhält bei voller Wegeventilauslenkung in der den Verbraucher steuernden, vorgeschalteten Ventilbatterie 1 oder 2 dann allerdings nur den einen Pumpenförderstrom.

Wird zu einem bereits eingeschalteten Hauptverbraucher der zweite der an der Ventilbatterie 3 angeschlossenen Hauptverbraucher zugeschaltet, im vorliegenden Beispiel also zum Auslegerzylinder der Löffelstielzylinder, so wird mit der Auslenkung des Wegeventils 9 aus der Neutralstellung die über das Rückschlagventil 25 und den Steuerkanal 29 im Wegeventil 9 bestehende Verbindung der oberen Stelleinheit 17 des Trennwegeventils 16 mit der Rückleitung 41 unterbrochen. Über die Drossel 20 gleicht sich der Druck in der oberen Stelleinheit 17 dem Druck in der unteren Stelleinheit 18 an, und das

Trennwegeventil 16 wird durch die Schließfeder 19 geschlossen und in dieser Schaltstellung gehalten. Somit ist die Verbindung zwischen den beiden Zuleitungen 37 und 38 gesperrt, und ohne gegenseitige Beeinflussung wird jedem der zwei Hauptverbraucher ein Pumpenförderstrom zugeführt. Die Geschwindigkeit beider Hauptverbraucher läßt sich dann gleichzeitig ohne gegenseitige Beeinflussung mittels der in den Wegeventilen 8 und 9 vorhandenen

ίο Drosselöffnungen feinfühlig von Null bis zum Maximalwert verstellen.

Die Arbeitsweise der Steuereinrichtung ändert sich im Prinzip nicht, wenn an Stelle der zwei zwischen der unteren Stelleinheit 18 des Trennwegeventils 16 und den beiden Zuleitungen 37 und 38 angeordneten Rückschlagventile 21 und 22 entweder zwei Drosseln 43 und 44 oder ein Doppelrückschlagventil 23 mit ODER-Funktion in die Steuereinrichtung eingesetzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

209551/320

Claims

schlagventil (23) mit ODER-Funktion an Stelle Patentansprüche: der Rückschlagventile (21; 22) an die beiden Zuleitungen (37; 38) der nachgeschalteten dritten

1. Steuereinrichtung für einen zwei Pumpen Ventilbatterie (3) angeschlossen ist.
und mehrere Verbraucher besitzenden hydrauli- 5

sehen Antrieb, vorzugsweise für Universalbagger,

bestehend aus zwei von je einem Pumpenförder-

strom gespeisten Ventilbatterien und einer dritten
Ventilbatterie, die den zwei erstgenannten Ventilbatterien über jeweils eine von diesen kommende io Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für Zuleitung nachgeschaltet ist und von der die bei- einen zwei Pumpen und mehrere Verbraucher besitden Hauptverbraucher gesteuert werden, wobei zenden hydraulischen Antrieb, vorzugsweise für Unialle Ventilbatterien je zwei Wegeventile enthal- versalbagger, bestehend aus zwei von je einem Pumten, dadurch gekennzeichnet, daß alle penförderstrom gespeisten Ventilbatterien und einer Ventilbatterien (1; 2; 3) zuleitungsseitig je ein 15 dritten Ventübatterie. die den zwei erstgenannten mit einem Federraum (26) versehenes Differenz- Ventilbatterien über jeweils eine von diesen komdruckventil (10: 11; 12; 13) besitzen, daß in der mende Zuleitung nachgeschaltet ist und von der die dritten Ventilbatierie (3) jedes der beiden Wege- beiden Hauptverbraucher gesteuert werden, wobei ventile (8; 9) zwei gemeinsame, diese Wegeven- alle Ventilbatterien je zwei Wegeventile enthalten,
tile (8; 9) verbindende Steuerkanäle (29; 30) ent- 20 Es ist bekannt, zur zusätzlichen Leistungssteige hält, wobei jeder dieser Steuerkanäle (29; 30) an rung von Hydraulikbaggern die Förderströme beider seinem einen Ende mit dem Federraum (26) des Pumpen entweder dem einen oder dem anderen jedem Wegeventil (8; 9) der dritten Ventilbatterie Hauptverbraucher zuzuführen, und zwar mittels (3) zugeordneten Differenzdruckventils (12; 13) zweier als 8/3-Wegeventile gestalteter Steuerschie- und an seinem entgegengesetzten Ende — jeweils 25 ber, die zu einer Einheit mit den anderen Steuerauf der Seite des anderen Wegeventils (9; 8) — Schiebern für die Betätigung der weiteren für die Armit der Rückleitung (41) verbindbar ist und diese beitsbewegungen des Hydraulikbaggers erforderli-Steuerkanäle (29; 30) in der Neutralstellung bei- chen Einrichtungen zusammengefaßt sind (österreider Wegeventile (8; 9) der dritten Ventilbatterie chische Patentschrift 243 194).
(3) zur Rückleitung (41) geöffnet sind, daß je 30 Um zwei Pumpen parallelschalten zu können, deeine Steuerleitung (33; 34) zu diesen zwei Wege- ren Druckleitungen über eine Verbindungsleitung ventilen (8; 9) gehört, über die bei Auslenkung miteinander zu verbinden sind und die zur Versoreines Wegeventils (8; 9) in der dritten Ventilbat- gung von zwei Verbrauchern dienen, welche über je terie (3) aus der Neutralstellung der Federraum ein Steuergerät mit mindestens einer der Pumpen zu (26) des zugeordneten Differenzdruckventils (12; 35 verbinden sind, ist es ferner bekannt, die beiden 13) mit der den Zuflußstrom führenden Ver- Steuergeräte, die als 6/3-Wegeventile ausgebildet braucheranschlußleitung (42) dieses Wegeventils sind, bei von den Pumpen getrennten Verbrauchern (8; 9) verbindbar ist, daß jeder der zwei Zulei- hintereinanderzuschalten und somit die Verbindungstungen (37; 38) der nachgeschalteten dritten leitung mit einem Vorratsbehälter zu verbinden. Da-Ventilbatterie (3) über eine Drossel (14; 15) mit 40 bei ist es weiterhin bekannt, in dieser Verbindungsdem Federraum (26) des jedem Wegeventil (8; 9) leitung, die bei der Versorgung nur eines Verbrauder dritten Ventilbatterie (3) zugeordneten Diffe- chers mit diesem Verbraucher verbunden ist, ein Abrenzdruckventils (12; 13) und über dieses Diffe- sperrventil vorzusehen, das bei der Versorgung beider renzdruckventil (12; 13) mit der Rückleitung (41) Verbraucher die Druckleitungen der Pumpen voneinverbunden ist und daß zwischen den beiden Zu- 45 ander trennt (deutsche Auslegeschrift 1 250 219).
leitungen (37; 38) der dritten Ventilbatterie (3) In bezug auf die Verhältnisse, die sich ergeben, ein hydraulisch gestelltes Trennwegeventil (16) wenn die Verbrauchergeschwindigkeit von Null bis mit zwei Stelleinheiten (17; 18) angeordnet ist, zum Maximalwert stetig einstellbar sein soll, werden die über eine Drossel (20) miteinander verbun- bei den bekannten Steuereinrichtungen Nachteile geden sind, wobei die obere Stelleinheit (17) mit 50 sehen. Diese Einstellbarkeit der Verbrauchergeeiner Schließfeder (19) für das Trennwegeventil schwindigkeiten ist bei bestimmten Einsatzfällen des (16) ausgerüstet sowie über je ein Rückschlagven- Baggers, z. B. bei Kranarbeiten, erforderlich. Zur til (24; 25) zwischen den zwei Wegeventilen (8; Realisierung des dafür notwendigen Stellens des Ver-9) der dritten Ventilbatterie (3) mit den beiden braucherszuflußstromes zu dem entsprechenden Ver-Steuerkanälen (29; 30) verbunden und wobei die 55 braucher, das durch Drosselung des Pumpenförderuntere Stelleinheit (18) über je ein Rückschlag- stromes mittels des zugehörigen Wegeventils erfolgt, ventil (21; 22) an beide Zuleitungen (37; 38) an- gibt es zwei Möglichkeiten. Wird die verlustleistungsgeschlossen ist. sparende und druckspitzenvermeidende Nebenstrom-

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch drosselung angewendet, erweist es sich als nachteilig, gekennzeichnet, daß die untere Stelleinheit (18) 60 daß beim Zuschalten des zweiten Verbrauchers zu des Trennwegeventils (16) über je eine Drossel einem eingeschalteten Verbraucher über die die We-(43; 44) an Stelle der Rückschlagventile (21; 22) geventile verbindende Leitung eine gegenseitige Bean die beiden Zuleitungen (37; 38) der nachge- einflussung eintritt. Wird zwecks Behebung dieses schalteten dritten Ventübatterie (3) angeschlos- Mangels zur Verbrauchergeschwindigkeitsstellung sen ist. 65 die Hauptstromdrosselung benutzt, sind die anfal-

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch lende Verlustleistung und die Druckbelastung der gekennzeichnet, daß die untere Stelleinheit (18) Pumpen wesentlich größer als bei der Nebenstromdes Trennwegeventils (6) über ein Doppelrück- drosselung, weil der überschüssige Anteil des Pum-