DE2735559A1

DE2735559A1 - Steuergeraet fuer hydraulische arbeitsgeraete

Info

Publication number: DE2735559A1
Application number: DE19772735559
Authority: DE
Inventors: Friedrich-Wilhelm Hoefer; Edmund Dipl Ing Maucher; Guenther Schwerin
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-08-06
Filing date: 1977-08-06
Publication date: 1979-02-15
Also published as: FR2399563A1; FR2399563B1; DE2735559C2; US4259986A; GB1599196A; JPS5433972A

Description

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Robert Bosch GmbH. Stuttgart

Steuergerät für hydraulische Arbeitsgeräte

Zusammenfassung

Es wird ein Steuergerät für hydraulische Arbeitsgeräte vorgeschlagen, das als elektromagnetisch steuerbares Regelventil bei landwirtschaftlichen Fahrzeugen einsetzbar ist. Das Steuergerät umfaßt ein vorgesteuertes Umschaltventil sowie ein in den Druckmittelstrom zum Verbraucher geschaltetes Sperrventil mit zugehörigem Entsperrkolben. Dabei übernimmt das Sperrventil die Punktionen eines Rückschlagventils und eines Senk-Ventils und der Entsperrkolben zusätzlich die Punktion einer Richtungssteuerung. Damit läßt sich bei verringertem Bauaufwand die Dichtheit und die Punktionssicherheit des Steuergeräts erhöhen.

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Steuergerät für einen hydraulischen Verbraucher nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein derartiges Steuergerät bekannt (DT-08 22 32 857), bei dem ein Druckmittelstrom zu einem Verbraucher von einem durch ein Magnetventil vorgesteuertes Umschaltventil gesteuert und über ein Rückschlagventil geführt ist. Zum

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Senken des Verbrauchers ist der Verbraucheranschluß durch ein zweites Sitzventil abgesichert, das von einem Vorsteuerventil, ebenfalls in Sitzventilbauart, vorgesteuert wird. Nachteilig bei dieser Bauart ist, daß allein für das Arbeitsdruckmittel zum und vom Verbraucher zwei Sitzventile und für die Vorsteuerung ein weiteres Sitzventil notwendig wird. Dies erfordert relativ hohen Bauaufwand und erhöht die Gefahr einer Leckage in der Steuerung. Zudem birgt diese Bauweise die Gefahr von Punktionsstörungen in sich. So kann bei niedrigen. Lastdrücken ein Senkvorgang nur langsam einsetzen; auch besteht die Gefahr, daß ein Sitzventil noch nicht voll geschlossen ist bevor das andere öffnet, wodurch es zu Störungen kommen.kann. Auch besteht die Gefahr, daß bei niederen Lastdrücken im Verbraucher und hohem Neutralumlaufdruck ein unbeabsichtigtes Heben des Verbrauchers einsetzen könnte. Auch die Verwendung zweier verschiedener Vorsteuerventile erhöht den Bauaufwand. Zudem läßt sich mit der bekannten Bauart bei schwierigen Bedingungen nicht immer eine ausreichende Peinsteuerung erzielen.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Steuergerät mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß bei verringertem Bauaufwand ein höheres Maß an Dichtheit der Steuerung und an Punktionssicherheit erreicht wird. So wird der Arbeitsstrom zum Verbraucher nur noch durch ein einziges Sitzventil abgesichert, über das der zum Verbraucher fließende und der von ihm kommende Druckmittelstrom geleitet wird. Die Weichenfunktion ist vorteilhaft in den Entsperrkolben verlegt, der das Sperrventil mit dem Umschaltventil oder mit dem Rücklauf verbinden kann. Dadurch werden nicht

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nur Störungen in der Punktion des Steuergeräts ausgeschaltet, sondern es läßt sich auch der Bauaufwand für das Vorsteuerventil verringern, das nicht mehr als Sitzventil ausgebildet sein muß. Auch ist damit die Gefahr eines ungewollten Hebens des Verbrauchers weitgehend vermieden. Weiterhin läßt sich damit ein Senkvorgang auch bei niederen Lastdrükken schnell einleiten und sicher durchführen. Zudem arbeitet das Steuergerät schwingungsarm und ermöglich eine gute Peinsteuerung.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Steuergeräts möglich, die das Steuergerät vor allem hinsichtlich Bauaufwand, Dichtheit und Punktionssicherheit verbessern. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Steuergerät in vereinfachter Darstellung in Stellung Neutral, Pig. 2 und 3 dasselbe Steuergerät in den Stellungen Heben bzw. Senken und Pig. 4 einen Teil des Steuergeräts in einer zusätzlichen Stellung.

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Beschreibung der Erfindung

Die Pig. 1 zeigt ein Steuergerät 10, das als elektromagnetisch steuerbares Regelventil zum Steuern eines Krafthebers 11 auf einem Schlepper verwendet wird. Das Steuergerät 10 besteht im wesentlichen aus einem Umschaltventil 12 mit einem in seinem Umschaltschieber 13 angeordneten Kontrollschieber 14, einem in den Druckmittelstrom zum Kraftheber 11 geschalteten Sperrventil 15, das die Punktionen eines Rückschlagventils und eines Senkventils übernimmt, einem dem Sperrventil zugeordneten Entsperrkolben 16 mit zusätzlicher Steuerfunktion sowie einem ersten, dem Umschaltventil 12 zugeordneten Vorsteuerventil 17 und einem zweiten, dem Entsperrkolben 16 zugeordneten Vorsteuerventil 18.

Das Umschaltventil 12 nimmt den Umschaltschieber 13 in einer Schieberbohrung 19 auf, die an ihren Enden zu einer ersten (21) und einer zweiten Steuerkammer 22 erweitert ist. Zwischen diesen Kammern sind anschließend an die erste Steuerkammer 21 eine dritte Steuerkammer 23, eine Ablaufkammer 24, eine Zulaufkammer 25, eine Verbraucherkammer 26 und eine Entlastungskammer 27 angeordnet. Die Zulaufkammer 25 steht über einen Zulaufkanal 28 und eine Leitung 29» in die ein zusätzliches Wegeventil 31 mit Verbraucher 32 geschaltet ist, mit einer Pumpe 33 in Verbindung, die öl aus einem Tank

34 saugt. Vom Zulaufkanal 28 führt eine erste Steuerleitung

35 über eine Drossel 36 ohne Zwischenschaltung irgendwelcher Ventilmittel in die erste Steuerkammer 21. Die erste bteuerleitung 35 ist ferner durch einen Steuerkanal 37, in dem ein den Zulaufkanal 28 absicherndes Rückschlagventil liegt, mit der dritten Steuerkammer 23 verbunden, so daß Drossel 36 und Rückschlagventil 38 parallel zueinander liegen. Der Zulaufkanal 28 ist ferner über ein Druckbegrenzunge-

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ventil 39 zur Entlastungskammer 27 hin abgesichert. Der Umschaltschieber 13 weist drei Kolbenabschnitte 41,42,43 auf, von denen der zweite, mittlere, eine Peinsteuerfase 44 hat. Der zur ersten Steuerkammer 21 hin liegende erste Kolbenabschnitt 41 weist in seinem Innern eine koaxiale Längsbohrung 45 auf, in der der Kontrollschieber 14 geführt ist. Über Aussparungen 46 im ersten Kolbenabschnitt 41 und die Längsbohrung 45 hat die erste Steuerkammer 21 mit der dritten Steuerkammer 23 Verbindung, wobei diese Verbindung vom Kontrollschieber 14 abeperrbar ist. Der Kontrollschieber 14 wird von einer Feder 47 in der gezeichneten Ruhestellung gehalten; dabei liegt die Feder 47 in einem Hohlraum 48 im Umschaltschieber 13, der über eine Bohrung 49 ständig zur Ablaufkammer 24 entlastet ist. jiine in der zweiten Steuerkammer 2.2 angeordnete zweite Feder 51 betätigt den Umschaltschieber 13 in Richtung der ersten Steuerkammer 21. Die Aussparungen 46 im Umschaltschieber 13 bilden zusammen mit dem Steuerkanal 37 und dem Rückschlagventil 38 Teile einer zweiten Steuerleitung 52, die parallel zur ersten Steuerleitung 35 die erste Steuerkammer 21 mit dem·Zulaufkanal 25 verbindet. Von der Ablaufkammer 24 führt eine Ablaufleitung 50 zum Tank 34.

Der Entsperrkolben 16 ist in einer Längsbohrung 53 geführt, in der nebeneinander eine Dämpfungskammer 54, eine Auslaßkammer 55, eine Weiterlaufkammer 56, eine Einlaßkammer 57 sowie ein Steuerraum 58 ausgebildet sind. Von der üinlaßkammer 57 führt ein Verbraucherkanal 59 zur Verbraucherkammer 26 des Umschaltventils 12, dessen Entlastungskammer 27 über einen Entlastungskanal 61 mit der Auslaßkammer 55 dies Entsperrkolbene 16 Verbindung hat, welche weiterhin durch eine Rücklaufleitung 62 zum Tank 34 entlastet ist. Der von einer in der Dämpfungskammer 54Vzugewandten, ersten Kolbenabschnitt 64 und einen den Steuerraum 58 begrenzenden, zweiten Kolbenabschnitt 65. Der erste Kolbenabschnitt 64 steuert in der

angeordneten Feder 63 belastete Entsperrkolben 16 · «/6 hat einen der Dämpfungskammer 5Ί

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gezeichneten Ausgangsstellung des Entsperrkolbens 16 nicht nur eine Verbindung von der Dämpfungskammer 54 zur Auslaßkammer 55 auf, sondern nimmt ein Drosselrückschlagventil 66 auf, das über eine Querbohrung 67 eine zusätzliche Verbindung zwischen diesen beiden erwähnten Kammern 54,55 steuern kann. Außerdem ragt vom ersten Kolbenabschnitt 64 ein Stößel 68 mit einem Stift 69 zum Sperrventil 15.

Das Sperrventil 15 hat einen als Sitzventilkörper ausgebildeten, abgestuften Hauptventilkörper 71, der die Verbindung zwischen einer ersten, mit einem Verbraucheranschluß 72 verbundenen Kammer 73 und einer zweiten, über eine Arbeitsleitung 74 mit der Weiterlaufkammer 56 des Sntsperrkolbens 16 verbundenen Kammer 75 steuert. Der Hauptventilkörper 71 ist hohl ausgebildet und nimmt in einem Raum 76 mit einem ersten und zweiten Ventilsitz 77 bzw. 78 eine Kugel 79 als Schließglied auf; der Raum 76 ist über eine Axialbohrung 81 einerseits mit der zweiten Kammer 75 und andererseits mit einem Federraum 82 verbunden, der über eine Drosselbohrung 83 mit der ersten Kammer 73 Verbindung hat. Eine Feder 84 drückt der Hauptventilkörper 71 gegen seinen Sitz 85, wobei der Stift 69 in die Axialbohrung 81 ragt, die einen Feinsteuerfasen tragenden Ansatz 80 durchdringt. Der Verbraucheranschluß 72 ist durch ein Druckbegrenzungsventil 86 zur Rücklaufleitung 62 hin abgesichert.

Die beiden Vorsteuerventile 17, 18 sind untereinander gleich und als 3Wege-2Stellungs-Ventile ausgebildet, deren federbelastete Steuerschieber 87 bzw. 88 jeweils von einem Magneten 89 bzw. 91 betätigbar sind. Jedes Vorsteuerventil 17,18 hat einen Zulaufanschluß 92 bzw. 93, einen Verbraucheranschluß 94 bzw. 95 sowie einen gemeinsamen Rücklaufanschluß 96. Beide Zulaufanschlüsse 92, 93 sind über eine Leitung 97 mit der Zulaufkammer 25 und der Rücklaufanschluß 96 über

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eine Leitung 98 mit der Auslaßkammer 55 verbunden. Der Verbraucheranschluß 94 des ersten Vorsteuerventils 17 hat über eine Leitung 99 mit der zweiten Steuerkammer 22 des Umschaltventils 13und der Verbraucheranschluß 95 des zweiten Vorsteuerventils 18 über eine Leitung 101 mit der Steuerkammer 58 des Entsperrkolbens 16 Verbindung.

Die Wirkungsweise des Steuergeräts 10 ist wie folgt:

Pig. 1 zeigt das Steuergerät 10 in einer Neutralstellung. Dabei ist keines der Vorsteuerventile 17, 18 betätigt, wodurch die zweite Steuerkammer 22 des Umschaltventils 12 und der Steuerraum 58 des Entsperrkolbens 16 über ihre zugeordneten Vorsteuerventile 17 bzw. 18, die Leitung 98, die Auslaßkammer 55 und die Rücklaufleitung 62 zum Tank 34 entlastet sind. Die Feder 36 hält den Entsperrkolben 16 in der gezeichneten Ausgangsstellung, der Druck im Kraftheber 11 hält den Hauptventilkörper 71 auf seinem Sitz 85 und die Kugel 79 auf dem zweiten Ventilsitz 78, wodurch der Kraftheber 11 hydraulisch blockiert ist. Dabei schützt das Druckbegrenzungsventil 86 den Kraftheber 11 vor zu hohen Drücken z. B. infolge von Massenkräften beim Fahren über Bodenwellen. Das von der Pumpe 33 geförderte öl fließt über das nicht betätigte, vorgeschaltete Wegeventil 31, die Zulaufkammer 25, die Ablaufkammer 24 und die Ablaufleitung 50 zum Tank 34 zurück. Dabei entsteht beim Übergang zur Ablaufkammer 24 ein Druckabfall, der sich in der Zulaufkammer 25 als Neutralumlaufdruck bemerkbar macht und dessen Größe von der zweiten Feder 51 bestimmt wird. Dieser Druck wirkt über die erste Steuerleitung 35 auch in der ersten Steuerkammer 21 und hält den Umlaufschieber 13 gegen die Kraft der Feder 51 in dieser Neutralstellung, in der öl weitgehend drucklos zum Tank abfliessen kann.

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Um einen Hebenvorgang am Kraftheber 11 einzuleiten, wird das erste Vorsteuerventil 17 magnetisch betätigt. Wie Pig.2 näher zeigt, verbindet dabei dessen Steuerschieber 87 den Verbraucheranschluß 94 mit dem Zulaufanschluß 92 und somit die zweite Steuerkammer 22 mit der Zulaufkammer 25. Dadurch wirkt in der ersten und zweiten Steuerkammer 21, 22 der Neutralumlaufdruck und der druckausgeglichene Umlaufschieber wild von der Feder 51 aus der in Pig.1 gezeigten Neutralstellung heraus nach links (bezogen auf Pig. 1,2) gedrückt. Der Umlaufschieber 13 bewegt sich anfangs sehr schnell, da aus der ersten Steuerkammer 21 Druckmittel ungedrosselt über die zweite Steuerleitung 52 und dem in Aufstellung befindlichen Kontrollschieber 14 zur Zulaufkammer 25 und weiter zur Ablaufkammer 24 entweichen kann, wobei bis zur Zulaufkammer 25 hin der Neutralumlaufdruck wirksam ist. Beginnt nun bei dieser Linksbewegung des Umschaltschiebers 13 die Peinsteuerfase 44 die Verbindung von der Zulaufkammer 25 zur Ablaufkammer 24 einzuschnüren, so steigt der Druck in der Zulaufkammer 25 und damit auch in der ersten, zweiten und dritten Steuerkammer 21,22,23; mit zunehmender Linksbewegung steigt der Druck also relativ rasch an. Erreicht er dabei einen bestimmten Wert bei dem die Feder 47 nachgibt und der Kontrollschieber 14 in die in Pig.2 gezeigte Sperrstellung geht, so wird die zweite Steuerleitung 52 unterbrochen. Druckmittel kann aus der ersten Steuerkammer 82 nur gedrosselt über die erste Steuerleitung 35 entweichen. Dadurch wird die Bewegung des UmschaltSchiebers 12 gebremst, er bewegt sich nur noch langsam weiter nach links. Damit schließt die Feinsteuerfase 44 nicht mehr schlagartig, wodurch der Druck in der Zulaufkammer 25 sanfter ansteigt. Dieser Druck wirkt zugleich auch über die Verbraucherkammer 26, den Verbraucherkanal 59, die üinlaßkammer 57, die Weiterlaufkammer 56 und die Arbeitsleitung 74 in der zweiten Kammer 75. Solange der von der Last auf den Kraftheber 11 verursachte Druck größer ist als

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der Systemdruck in der zweiten Kammer 75, bleiben der Hauptventilkörper 71 und die Kugel 79 auf ihren Sitzen 85 bzw. Überwindet schließlich der von der Pumpe 33 erzeugte Systemdruck den Lastdruck im Kraftheber 11, so wandert die Kugel 79 vom zweiten Ventilsitz 78 auf den ersten Ventilsitz 77. Das Sperrventil 15 wirkt nunmehr als einfaches Rückschlagventil und der Hauptventilkörper 71 hebt vom Sitz ab, so daß Öl zum Kraftheber 11 zu fließen beginnt. Zunächst geschieht dies mit einem Teil des von der Pumpe geförderten Druckmittelstroms, der während einer Übergangsphase langsam ansteigt, bis der volle Strom bei geschlossener Feinsteuerfase 44 zum Kraftheber 11 fließt. Der Umschaltschieber 12 hat dann seine in Fig. 2 gezeigte linke Endlage erreicht. Um den Hebenvorgang zu beenden, wird der Magnet 17 abgeschaltet, wodurch der federbelastete Steuerschieber 87 in seine Ausgangslage (wie in Fig.1) zurückkehrt und die zweite Steuerkammer 22 wieder zum Tank 34 entlastet. Aus der Zulaufkammer 25 dringt nun Öl über die erste Steuerleitung 35 gedrosselt in die erste Steuerkammer 21 und drückt den Umschaltschieber 13 aus der in Fig. 2 gezeichneten Hebenstellung heraus gegen die Kraft der Feder 51 nach, rechts,bezogen auf Fig.2 . Dabei ist anfänglich die Feinsteuerfase 44 imer noch zu, so daß der Kraftheber 11 noch gehoben wird. Die Drossel 36 sorgt nun dafür, daß der Umschaltschieber 13 trotz des nun relativ hohen Druckes nicht schlagartig in seine Neutralstellung zurückgeführt wird, sondern eine gedämpfte Übergangsfunktion erreicht wird. Dabei bewirkt die Drossel 36 nach einer sogenannten Beschleunigungsphase des Umschaltschiebers 13 einen scharfen Druckabfall in der ersten Steuerkammer 21. Der in ihr verbleibende Druck wird nur noch von der zweiten Feder 51 verursacht und reicht aber nicht aus, um den Kontrollschieber 14 geschlossen zu halten, wobei hierzu die Kraft der Feder maßgebend ist. Daher öffnet der Kon trollschieber 14 seine zugeordnete Verbindung zwischen der

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ersten (21) und dritten Steuerkammer 23. Dieses Öffnen des Kontrollschiebers 14 hat jedoch keine nachteiligen Polgen, da das Rückschlagventil 38 einen !«!gedrosselten Zugang von der ersten Steuerleitung 35 zur dritten Steuerkammer 23 verhindert.Bei der Rechtsbewegung des Umschaltschiebers 13 hat inzwischen die Peinsteuerfase 44 ebenfalls die Verbindung zwischen der Zulaufkammer 25 und der Ablaufkammer 24 in zunehmendem Maße aufgesteuert. Dabei ist der von der Pumpe erzeugte Systemdruck so weit gefallen, daß der Lastdruck im Kraftheber 11 überwiegt. Ist dies der Fall, so legt sich die Kugel 79 im Sperrventil 15 wieder auf den zweiten Ventilsitz 78 und der Hauptventilkörper 71 auf den Sitz 85; das Sperrventil 15 arbeitet somit als reines Rückschlagventil. Der Hebenvorgang ist beendet und beim Steuergerät 10 stellt sich wieder der in Fig. 1 gezeigte Zustand ein.

Soll nun ein Senkvorgang am Kraftheber 11 eingeleitet werden, so wird mit Hilfe des Magnets 91 der Steuerschieber 88 des zweiten Vorsteuerventils 18 gegen die Kraft seiner zugeordneten Feder in eine Arbeitsstellung gebracht, wie es Pig. 3 zeigt. Nun ist die Steuerkammer 58 am lintsperrkolben 16 über die Leitung 101, das zweite Vorsteuerventil 18, den Zulaufanschluß 93 und die Leitung 97 mit der Zulaufkammer verbunden. Der dort herrschende Neutralumlaufdruck baut sich über die gesamte Verbindung in der Steuerkammer 58 auf und schiebt den Entsperrkolben 16 gegen die Kraft der Feder 63 aus seiner in Pig. 1 gezeigten Ausgangsstellung heraus in Richtung der Dämpfungskammer 54. Dabei steuert der zweite Kolbenabschnitt 65 die Verbindung von der Einlaßkammer 57 zur Weiterlaufkammer 56 zu, bevor er die Verbindung von letzterer zur Auslaßkammer 55 aufsteuert. Auf diese Weise wird verhindert, daß sich der in dem Verbraucherkanal 59 anstehende Neutralumlaufdruck abbauen könnte; er muß vielmehr für den weiteren Antrieb des Entsperrkolbens 16 er-

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halten bleiben. Bei dieser Linksbewegung des Entsperrkolbens dringt der das Drosselrückschlagventil 66 enthaltende Portsatz des ersten Kolbenabschnittes 64 in die Dämpfungskarnmer 54 ein und verdrängt daraus Druckmittel über die vom ersten Kolbenabschnitt 64 noch aufgesteuerte Verbindung zur Auslaßkammer 55. Ferner treibt der Entsperrkolben 16 den Stößel 68 mit Pinger 69 näher zu der Kugel 79 im Hauptventilkörper 71 hin. Bis hierher findet die Linksbewegung, abgesehen von dem geringen Widerstand der Feder 63, keinen Widerstand. Erst wenn der erste Kolbenabschnitt 64 die Verbindung von der Dämpfungskammer 54 zur Auslaßkammer 55 zusteuert, muß Druckmittel aus der Dämpfungskammer 54 über die Drossel des Drosselrückschlagventils 66 und die Querbohrung 67 zur Auslaßkammer 55 entweichen. Dies bewirkt, daß der Entsperrkolben 16 sich nur noch langsam nach links bewegt und dabei die Kugel 79 vom zweiten Ventilsitz 78 abhebt, wobei das eigentliche Senken des Krafthebers 11 beginnt. Über die Drosselbohrung 83, den Pederraum 82, die Axialbohrung 81, die Ventilsitze 77, 78 und vorbei an der abgehobenen Kugel 79 bildet sich dabei ein Steuerstrom vom Kraftheber 11 in Richtung der zweiten Kammer 75 aus. Dieser Steuerstrom bewirkt an der Drosselbohrung 83 eine Druckdifferenz und damit eine Drucksenkung im Pederraum 82, wodurch der in der ersten Kammer 73 auf die wirksame Fläche des Hauptventilkörpers 71 wirkende Lastdruck letzteren gegen die Kraft der Feder 84 nach links bewegt und dabei vom Sitz 85 abhebt. Beim Öffnen des Hauptventilkörpers 71 arbeiten der Hauptventilkörper 71 und der Entsperrkolben 16 nach Art einer Folgesteuerung zusammen, wobei die Kugel 79 mit dem zweiten Ventilsitz 78 ebenfalls eine Drosselstelle bildet, um einen zum Öffnen des Hauptventilkörpers 71 notwendigen Zwischendruck im Federraum 82 zu steuern. Zum öffnen des Hauptventilkörpers 71 genügt somit eine geringe Kraft des Stößels 68; seine öffnungsgeschwindigkeit läßt sich durch entsprechende

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Auslegung des Drosselrückschlagventile 66 im Entsperrkolben 16 bestimmen. Der zur zweiten Kammer 75 hin liegende Ansatz 80 des Hauptventilkörpers 71 trägt Peinsteuernuten, mit denen beim Öffnen der zugeordneten Verbindung eine einwandfreie Peinsteuerung möglich ist. Fig. 3 zeigt nun den Zustand beim Senken, bei dem der Entsperrkolben 16 seine äußerste Arbeitsstellung einnimmt und der Hauptventilkörper 71 voll geöffnet ist. Dabei strömt öl aus dem Kraftheber 11 über das Sperrventil 15, die Arbeitsleitung 74, die Weiterlaufkammer 56, die Auslaßkammer 55 und die Rücklaufleitung 62 zum Tank 34 ab.

Um den Senkvorgang zu beenden, wird der Magnet 91 abgeschaltet, wobei der Steuerschieber 88 des zweiten Vorsteuerventils 18 unter Federeinwirkung in seine in Fig. 1 gezeichnete Lage zurückgestellt wird. Dadurch wird der Steuerraum am Entsperrkolben 16 über die Leitung 101, den Verbraucheranschluß 95, den Rücklaufanschluß 96, die Leitung 98, die Ablaufkammer 55 und die Rücklaufkammer 62 zum Tank 34 entlastet. Auch die Dämpfungskammer 54 ist über das Drosselrückschlagventil 66 und die Querbohrung 67 im ersten Kolbenabschnitt 64 zur Ablaufkammer 54 entlastet. Somit kann die Feder 40 den Entsperrkolben 16 nach rechts zurück in seine Ausgangsstellung drücken. Diese Bewegung erfolgt schnell, da die Drossel durch das Rückschlagventil im Drosselrückschlagventil 66 umgangen wird. Der Hauptventilkörper 71 folgt dieser Bewegung und legt sich auf den Sitz 85, wäh* rend die Kugel 79 unter dem Einfluß des Laetdrucks sich auf den zweiten Ventilsitz 78 legt. Damit ist der Senkvorgang beendet; es stellt sich im Steuergerät 10 wieder der Zustand ein, wie es Fig. 1 zeigt.

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Steigt der Neutralumlaufdruck über das von der Feder 51 in der zweiten Steuerkammer 22 bestimmte Maß, so wandert der Umschaltechieber 13 aus der in Fig. 1 gezeigten Neutralstellung nach rechts gegen die Kraft der Feder 51» bis er mit seinem stirnseitigen Ende des dritten Kolbenabschnitts 43 an der Wand der zweiten Steuerkammer 22 anschlägt(Fig.4). In dieser Endlage sperrt der mittlere Kolbenabschnitt 22 die Verbindung von der Zulaufkammer 25 zur Verbraucherkammer 26. Da die Leitung 97 von der Zulaufkammer 25 abgeht, kann auch in dieser ISndlage .des Umschaltschiebers 13 jederzeit ein Heben- oder Senkvorgang eingeleitet werden. Über den mittleren Kolbenabschnitt 42 leckendes Öl gelangt über den Entlastungskanal 61, die Auslaßkammer 55 und die Rücklaufleitung 62 zum Tank 34. Damit wird sichergestellt, daß selbst, bei niedrigen Lastdrücken im Kraftheber 11 kein ungewollter Hebenvorgang eingeleitet wird.

Das Druckbegrenzungsventil 39 soll das Steuergerät 10 vor Überlastung sichern.

vorliegendem Steuergerät 10 ist somit trotz der sprungförmigen Eingabe von insbesondere elektrischen Steuersignalen eine gedämpfte und auch schwingungsfreie Steuerung des Krafthebers möglich, wobei es zudem noch darauf ankommt, bei relativ einfachem Aufwand eine Steuerung zu erhalten, die sehr hohen Dichtheitsanforderungen genügt. Dabei wird gerade durch die Verwendung eines einzigen Sitzventils zum Absperren des Krafthebers nicht nur die Dichtheit erhöht, sondern auch der Aufwand verringert, indem der ohnedies notwendige Entsperrkolben des Sperrblocks zugleich eine Funktion der Richtungssteuerung übernimmt. Auch kann hierdurch keine Fehlsteuerung auftreten, da der Entsperrkolben 16 zwischen Sperrventil 15 und Umschaltventil 12 geschaltet ist. Vorteilhaft ist auch bei niedrigen Lastdrücken ein schnelles Senken erreichbar. Zudem wird kein Vorsteuerventil mehr in Sitzventilbauart benötigt.

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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die gezeigte Bauart mit magnetisch betätigten Vorsteuerventilen beschränkt; sie können auch auf andere Weise betätigt werden. Auch kann anstelle der Dämpfung mit Kontrollschieber im Umschaltventil eine wegabhängig vom Umschaltschieber gesteuerte Dämpfung treten. Auch andere Varianten sind möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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Claims

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1.8.77 My/We

Robert Bosch GmbH, Stuttgart

Ansprüche

(i./Steuergerät für ein hydraulisch angetriebenes, insbesondere an ein landwirtschaftliches Fahrzeug angebautes Arbeitsgerät, in welchem Steuergerät der Druckmittel strom zu einem Verbraucher von einem vorgesteuerten Umschaltventil gesteuert und über ein den Verbraucher absicherndes Sitzventil geleitet wird, mit wenigstens einer dem Umschaltschieber des Umschaltventils zugeordneten Steuerkammei; zu der eine zugeordnete Steuerverbindung führt, und

mit einem Verbraucheranschluß, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbraucheranschluß (72) durch ein einziges, in Sitzventilbauart ausgebildetes, eine Rückschlagventilfunktion und eine Senkventilfunktion aufweisendes Sperrventil (15) abgesichert ist, daß ein dem Sperrventil (15) zugeordneter

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Entsperrkolben (16) in den vom Umschaltventil (12) zum Sperrventil (15) geführten Druckmittelstrom geschaltet ist und Verbindungen vom Sperrventil (15) zum Rücklauf (62, 3*0 und zum Umschaltventil (12) steuert.

2. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,- daß das Sperrventil (15) einen Hauptventilkörper (71) hat, dessen zugeordneter Sitz (85) zwischen einer mit dem Verbraucheranschluß (72) verbundenen, ersten Kammer (73) und einer mit dem Entsperrkolben (16) verbundenen, zweiten Kammer (75) liegt, daß im Hauptventilkörper (71) von der ersten Kammer (73) eine Steuerleitung über eine Drosselbohrung (83), einen Federraum (82), einen ersten (77) und einen letzterem gegenüberliegenden, zweiten Ventilsitz (78) zur zweiten Kammer (75) geführt ist, wobei zwischen beiden Ventilsitzen (77, 78) ein gemeinsames Schließglied (79) angeordnet ist, dem ein am Entsperrkolben (16) angeordneter Stößel (68,69) zugeordnet ist, und mit einer den Hauptventilkörper (71) auf seinen Sitz (85) drückenden, im Federraum (82) angeordneten Feder (84) und mit am Hauptventilkörper (71) ausgebildeten, von den Drücken in der ersten Kammer (73) bzw. im Federraum (82) beaufschlagbaren Druckflächen.

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3. Steuergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kammer (75) mit einer dem Sntsperrkolben (16) zugeordneten Weiterlaufkammer (56) Verbindung hat, welche mit einer mit dem Umschaltventil (12) verbundenen Einlaßkammer (57) oder mit einer mit dem Rücklauf (62, 34) verbundenen Auslaßkammer (55) verbindbar ist.

4. Steuergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Entsperrkolben (16) einen ersten, die Verbindung von der Weiterlaufkammer (56) zur Auslaßkammer (55) steuernden Kolbenabschnitt (64) und einen zweiten, die Verbindung von der Weiterlaufkammer (56) zur Einlaßkammer (57) steuernden Kolbenabschnitt (65) aufweist.

5. Steuergerät nach Anspruch fy, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Kolbenabschnitten (64,65) kleiner ist als der Abstand zwischen der Auslaßkammer (55) und der Einlaßkammer (57).

6. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5_f dadurch gekennzeichnet, daß dem Entsperrkolben (16) seine Bewegung dämpfende Mittel (54,64,66) zugeordnet sind.

7. Steuergerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel als eine neben der Auslaßkammer (55) liegende Dämpfungskammer (54) und als ein im ersten Kolbenabschnitt

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27 3 5 5 D 3 lie.77 (64) liegendes Drosselrückschlngventil (66) ausgebildet Bind,

θ. Steuergerät nuch einem der Ansprüche 1 bis '/, ludurch gekennzeichnet, daß der üntiiperrkclbon (6) eine Steuorkamwer (53/ begrenzt, dae mit einem Vorsteuerventil (18) in Schieberbauweiee verbunden iat.

9. Steuergerät nach Anspruch 7 odor β, dadurch /gekennzeichnet, daß der üntüperrkolben (16) von ».'inor insbesondere in aer Dämpfungskammcr (54) angeordneten r'cder (63) in Richtung einer Ausgangsstellung gedruckt v.ird, in der er die V.eiteriaufkammer (56) mit der ~inla3kammer (57) verbindet und von der Auslaßkammer (55) trⁿnnt, während letztere (55) zur Dämpiungskanuner (54) aufgecteuert ist und daß in dieser Stellung aer zum Sperrventil (15) ragende Stößel (68,69) im Abstand von dem an zweiten Ventilsitz (78) anliegenden Schließglied (79) enact.

10. Steuergerät nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß der ^ntsperrkolben (16) nine Arbeitsstellung aufweist, in der er die V.eiterlaufkamjner (56) von der Jinlaßkammer (57) trennt und mit der Auslaßkaimaor (55) vcrbinuct, wobei die Dämpfungskammer (54) von der Auslaßkammer (55) getrennt ist und nur über das Drosselrückschiagventil (66) mit ihr Verbindung hat, und wobei der Stößel (68,69) das Schließglied (79) im Abstand vom zweiten Ventilsitz (78) hält.

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11. Steuergerät nach einem der Anaprüchc 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwei ,;leicho, alo 3Y<ege-2Stellungaventi-Ie uuügebildcte, incbcsondfjre elektromagnetisch betätigte Vorsteuerventile (17,10) vorgesehen aind, von denen das erste (17) mit einer zweiten Stouerkanuner (22) deu Umuchaltventile (12) und das aweite (18) mit der Üteuerkammer (58) de3 Entsperrkolbena (16) Verbindung hat.

12. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11 mit einer neben der ZuIaufkämmer angeordneter. Verbraucherkaramer im Umschaltventil, über die der JruckmittelBtrom zum Verbraucher geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Verbraucherkammer (26) und einer Steuerkamaier (22) eine mit dem Rücklauf (62,34) verbundene -Jntlastungskammer (27) angeordnet ist und der Umschaitschieber (13) fine Arbeitsstellung aufweist, in der ur die Verbraucherkammer (26) von der Zulaufkammer (25) trennt und mit der £ntlastungskammer (27) verbindet.

13. Steuergerät nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet;, daß die Steuerkamaer (21) des Umschaitschiebers (13) üoer eine .Drossel (36) unmittelbar mit dem Zulauf (28)

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verbunden ist und>andere, mit dem ersten Vorsteuerventil (17) verbundene Steuerkammer (22) die den Umschaltschieber belastende Feder (51) aufnimmt.

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14. Steuergerät nach Anopruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ira Umschaltuchieber (13) ein vom Druck in der ersten Steuerkammer (21) gegen die Kraft einer Feder (47) und gegen den Rücklaufdruck belasteter Kontrollschieber (14) angeordnet iüt, der in eine von der ersten üteuerkamaer (21) zum Zulauf (28) geführte, parallel zur ersten Hteuerleitung (35) verlaufende, zweite Steuerleitung (52) geschaltet ist, in der tin den Zulauf absicherndes Huckschlagventil (38) liegt, das parallel zur Droscel (36) und in Serie zum Kontrollschieber (14) geschaltet ist.

15. Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 1^, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkanter, am Entsrerrkclben (16) mit dem Stößel (68) so aufeinander al gestimmt sind, daß er bei einer Eewegung nacheinander die Verbir.cur.p von cer Weiterlaufkamner (56) zur Auslaßkar.ner (55) aufsteuert, darr» die Verbindung von der Auslsßkamn-.er (55) zur DSr.pfunfskarr.rr.er (5^) schließt und anschließend der Stößel (68) am Schließglied (79) zur Anlage kommt.

16. Steuergerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die den Urschaltschieber (13) zugeordnete Steuerverbindunp deren Querschnitt bein Übergang des von einer F^dr^r (51) belasteten Umschaltschiebers (13) von

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einer Neutralctellunp· in cine Hubstellunp veränderbare Mittel peschaltet sind und der Umrschaltschieber (13) eine die Verbindunn zwischen einer Zulaufv-pr.ner (25) und einer Ablaufknmmer (2^) steuernde Feinnteuerfase (^^) aufweist.

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