DE4118244C2 - Ventilanordnung eines Hebesystems mit lastabhängiger Druckbegrenzung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilanordnung für ein Hebesystem nach Art eines Balancers mit lastabhängiger Druckbegrenzung, dessen lastabhängig gesteuertes Druckbe­ grenzungsventil den Flüssigkeitsdruck einer Druckversor­ gungsquelle, durch wechselseitiges Öffnen und Schließen der Steuerventile, in Abhängigkeit der Last, selbsttätig so begrenzt, daß ein Hydraulikzylinder diese Last, ohne Ein­ wirkung äußerer Kräfte, auf jedem Niveau des Zylinderver­ fahrbereiches hält und in der Steuerdruckkammer des hydrau­ lisch gesteuerten Druckbegrenzungsventiles diesen Flüssig­ keitsdruck speichert oder durch Druckerhöhung bzw. Druckminderung mittels eines Druckänderungszylinders die Last nach oben steigen bzw. nach unten absinken läßt.

Ähnliche Systeme sind in pneumatischer wie auch in hy­ draulischer Ausführung bekannt.

Allerdings muß bei allen bisher bekannten Systemen der Druck manuell eingestellt werden.

Es ist auch bekannt, daß eine zu hebende Last mit­ tels einer Seilumlenkrolle und Hebel an einer Schwenkachse erfaßt wird und direkt auf ein Ventil einwirkt (US-PS 3035712).

Diese Ventilanordnung ist aber eine Sicherheitsvorrich­ tung, die nur bei einer Überlastung anspricht und somit einen Druckabfall einleitet.

Dagegen stellt sich beim angemeldeten System der Flüs­ sigkeitsdruck entsprechend der zu hebenden Last selbsttätig ein und dieser eingeprägte Druck wird anschließend gespei­ chert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventil­ anordnung für ein Hebesystem der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Ventilanordnung zum Anpassungszeitpunkt den erforderlichen Flüssigkeitsdruck selbsttätig der in diesem Moment vorhandenen Last anpaßt, für den besonderen Anwendungsfall den Druck erhöht oder mindert.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1.

Diese Hebeanordnung mit einem Hydraulikzylinder, auf dessen Kolbenfläche die Last wirkt, in der alle zu hebenden Elemen­ te und das zu hebende Gewicht vereinigt sind, ist mit dem Gelenkauge des Zylinders verbunden, am kurzen Hebelarm gelagert und wird mit einem Handhebelventilblock gesteuert, der sich aus drei Steuerventilen zusammensetzt. Im Ruhezu­ stand ist das Steuerventil für die Zylinderbewegung ge­ schlossen und die beiden anderen Steuerventile geöffnet, im betätigten Zustand ist es genau umgekehrt.

In diesem Zustand wird nun der anstehende Systemdruck einer Druckversorgungsquelle über ein lastabhängig gesteu­ ertes Druckbegrenzungsventil, an dessen Ventilkegel die Last mittels einer Hebelübersetzung anliegt und über ein Steuerventil mit einer Druckversorgungsquelle verbindbar ist, auf den für diese Last erforderlichen Druck begrenzt. Dieser Druck ist, zeitlich versetzt, über ein Steuerventil und den Steuerdruckanschlußeingang mit der Steuerdruckkam­ mer im hydraulisch gesteuerten Druckbegrenzungsventil ver­ bindbar, der Steuerdruck belastet den Kolben, spannt die Feder und belastet den Ventilkegel im hydraulisch gesteuer­ ten Druckbegrenzungsventil.

Die Hebelübersetzung ist erforderlich, um die im Regel­ fall unterschiedlichen Wirkkräfte zwischen Kolben- und Ven­ tilkegelfläche auszugleichen und wirkt im Verhältnis: lan­ ger Hebelarm zum kurzen Hebelarm ist gleich der Kolbenflä­ che des Hydraulikzylinders zur Ventilkegelfläche im last­ abhängigen Druckbegrenzungsventil.

Alle ruhenden Elemente beiderseits der Hebelschwenkachse befinden sich im Gleichgewicht.

Für den besonderen Anwendungsfall ist ein Druckände­ rungszylinder vorgesehen, der mittels eines Kolbens den Steuerdruck erhöht oder mindert, um die Last nach oben steigen oder nach unten absinken zu lassen.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den übri­ gen Unteransprüchen.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Zeichnung ist ein ganzes mit 1 bezeichnetes lastabhängiges Druckbegrenzungsventil ange­ ordnet und weist ein Ventilgehäuse 10, einen Ventilke­ gel 14, der in der Stabachse geführt und mit einer Kolben­ dichtung versehen ist, einen verbindbaren Druckanschluß 12, einen verbindbaren Tankanschluß 13, eine Schwenkachse 11, die parallel zur Schwenkachse 51 liegt und die beiden An­ schläge 15 und 16 auf.

Ein ganzes mit 2 bezeichnetes hydraulisch gesteuertes Druckbegrenzungsventil besteht aus einem Oberteil 201 und einem Unterteil 202. Beide sind druckdicht miteinander verbunden und weisen einen Ventilkegel 20, die beiden Fe­ derteller 23 und 25, eine Feder 24, einen verbindbaren Druckanschluß 22, einen verbindbaren Tankanschluß 21, einen Hydraulikkolben 26, die verbindbaren Anschlüsse 27 und 28 und die Steuerdruckkammer 29 auf.

Ein ganzer mit 3 bezeichneter Druckänderungszylinder ist druckdicht mit den Oberteil 201 verbunden und weist ein Gehäuse 30 und einen Deckel 31 auf. Der Kolben 32 mündet in der Steuerdruckkammer 29 und weist außerdem noch eine Spin­ delmutter 33, eine Spindel 34 die gegen Verdrehung im Ge­ häuse 30 geführt ist und eine Griffstange 35 auf.

An der Druckversorgungsquelle 4 ist eine Leitung 81 angeschlossen, die sich in drei Leitungen 82, 83 und 84 ga­ belt, von denen die Leitung 82 in den Druckanschluß vom Steuerventil 44 mündet und in die Leitung 87 gabelt. Die Leitung 83 führt über ein Steuerventil 42 und der Leitung 85 zum Steuerdruckanschlußeingang 28 und mündet in der Steuerdruckkammer 29.

Die Leitung 84 mündet über ein Steuerventil 41 und der Leitung 86 in den Druckanschluß 12.

Die Leitung 87 führt über ein Steuerventil 45 zur Lei­ tung 88, die in eine Leitung 89 gabelt und in den Druck­ anschluß 22 mündet.

Die Leitung 89 führt über ein Steuerventil 46 zur Lei­ tung 90, die sich in zwei Leitungen 91 und 92 gabelt, von denen die Erstgenannte in den Anschluß 441 mündet.

Die Leitung 92 führt zu einem Absperrventil 48 und mündet in den Zylinderanschluß 65.

Der Steuerdruckanschlußausgang 27 ist mit einem Absperr­ ventil 43 verbindbar und mündet in die Tankanschlußleitung 93, die ebenfalls mit den Anschlüssen 21 und 13 verbindbar sind.

Die Steuerventile 41 und 42 sind Kugelventile, dessen Betätigungswellen mechanisch miteinander gekuppelt sind, das Steuerventil 42 jedoch früher schließt.

Claims (10)

1. Ventilanordnung eines Hebesystems nach Art eines Balancers mit lastabhängiger Druckbegrenzung, dessen lastabhängig gesteuertes Druckbegrenzungsventil (1) den Flüssigkeitsdruck einer Druckversorgungsquelle (4) durch wechselseitiges Öffnen und Schließen der Steuerventile (41 und 42), in Abhängigkeit der Last (70), selbsttätig so begrenzt, daß ein Hydraulikzylinder (60) diese Last (70), ohne Einwirkung äußerer Kräfte auf jedem Niveau des Zylin­ derverfahrbereiches hält und in der Steuerdruckkammer (29) des hydraulisch gesteuerten Druckbegrenzungsventiles (2) diesen Flüssigkeitsdruck speichert oder durch Druckerhöhung oder Druckminderung mittels eines Druckänderungszylinders (3) die Last (70) nach oben steigen, bzw. nach unten ab­ sinken läßt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventilkegel (14) im lastabhängig gesteuerten Druckbegrenzungsventil (1) über einen Hebel (50) und die Schwenkachse (51) mit der Last (70) belastet wird.

2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Druckanschluß (12) über ein erstes Steu­ erventil (41) mit der Druckversorgungsquelle (4) verbindbar ist.

3. Ventilanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Steuerdruckanschlußeingang (28) über ein zweites Steuerventil (42) mit der Druckversorgungsquel­ le (4) verbindbar ist.

4. Ventilanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Hydraulikkolben (26) im hydraulisch gesteuerten Druckbegrenzungsventil (2) die Feder (24) spannt und einen Ventilkegel (20) belastet.

5. Ventilanordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß beim Schließen des zweiten Steuerventiles (42) der Druck in der Steuerdruckkammer (29) aufrechterhal­ ten wird.

6. Ventilanordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kolben (32) den Druck in der Steu­ erdruckkammer (29) erhöhen oder mindern kann.

7. Ventilanordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Betätigungswellen der Steuerventile (41 und 42) mechanisch miteinander gekuppelt sind und das zweite Steuerventil (42) früher schließt.

8. Ventilanordnung nach Anspruch 1 mit einem Absperr­ ventil (43) zur Druckentlastung des Kolbens (26), dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerdruckkammer (29) drucklos wird.

9. Ventilanordnung nach Anspruch 4 mit einem Einbauhin­ weis bezüglich der Feder (24), dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (24) im druckentlasteten Einbauzustand gerade den Druck aufbringt, um das Eigengewicht der am Hebevorgang beteiligten Elemente auf gleichem Niveau zu halten.

10. Ventilanordnung nach Anspruch 1, zur Feineinstellung des Hebelverhältnisses, dadurch gekennzeichnet, daß die An­ schläge (15 und 16) zum Ein- und Feststellen des Ventil­ gehäuses (10) bezüglich der Schwenkachse (11) verfügbar sind.