Hydraulische Steuervorrichtung

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steuervorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

[0002] Bei einer solchen, aus der US-A- 39 71 216 bekannten Steuervorrichtung bewirkt der Durchflußwiderstand des Rückschlagventils die Druckanhebung, mittels dessen die Druckwaage den Druck in der Pumpenleitung fortlaufend über dem Verbraucherdruck hält. Da eine Federbeaufschlagung des Schließgliedes des Rückschlagventils über den gesamten Arbeitsbereich gleich bleibt, bleibt auch die Druckdifferenz zwischen dem Druck in der Pumpenleitung und dem Druck in der Verbraucherleitung über den gesamten Arbeitsbereich gleich. Die Druckdifferenz muß auf die maximale Leistung des Verbrauchers ausgelegt sein, damit in der Steuerstellungs-Endlage des Wegeventils die maximale Leistung erreicht wird. In Zwischenstellungen des Wegenventils ist diese Druckdifferenz deshalb größer als erforderlich, so daß hier Leistung vergeudet wird, die z.B. eine erhöhte mechanische Belastung des Druckmittels bzw. seine Erwärmung bedingt.

[0003] In der DE-A- 37 22 083 mit älterem Zeitrang wird eine hydraulische Steuervorrichtung vorgeschlagen, bei der die Druckanhebung für die Federseite der Druckwaage stufenweise durchgeführt wird, um in oder kurz vor Erreichen der Steuerstellungs-Endlage des Wegeventils die maximale Leistung und zuvor nur einen Teil davon nutzen zu können. Eine stufenlose Vergrößerung der Druckdifferenz zur Anpassung an den Bedarf des Verbrauchers ist hiermit nicht möglich.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Steuervorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die Druckdifferenz zwischen der Pumpenleitung und der Verbraucherleitung präzise an den jeweiligen Bedarf des Verbrauchers angepaßt wird.

[0005] Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

[0006] Bei dieser Ausbildung erfolgt die Druckanhebung zumindest über einen Teil des Hubs des Steuergliedes des Wegeventils in Abhängigkeit von der stufenlosen Vorspannung der Feder des Rückschlagventils. Dies bedeutet, daß mit Annäherung des Steuergliedes an die Steuerstellungs-Endlage und mit der Erhöhung der Vorspannung der Feder der Durchflußwiderstand durch das Rückschlagventil progressiv ansteigt. Bei kleinem Hub aus der Neutralstellung ist die Druckdifferenz zwischen der Pumpenleitung und der Verbraucherleitung gerade ausreichend groß, die für die mit dem Wegenventil eingestellte Menge in der Verbraucherleitung problemlos erreichen zu lassen. Mit zunehmendem Hub aus der Neutralstellung wächst die Druckdifferenz an, damit in oder kurz vor Erreichen der Steuerstellungsendlage eine maximale Druckdifferenz und damit die maximale Menge für den Verbraucher erreicht werden. Die Druckdifferenz ist in jeder Zwischenstellung des Steuerglieds des Wegeventils gerade so groß, daß der Verbraucher im gewünschten Maß beaufschlagt wird. Daraus resultieren eine optimale Leistungsausnutzung, eine präzise Leistungsanpassung und eine verringerte mechanische Belastung des Druckmittels über den Arbeitsbereich des Wegeventils. Aufgrund der verringerten Druckanhebung in Zwischenstellungen des Steuerglieds des Wegeventils ist der Leistungsverlust beim Abströmen über die Druckwaage geringer. Da die Leistungsanpassung stufenlos erfolgt, werden Druckstöße im Steuersystem unterdrückt. Der Druckverlauf in der Pumpenleitung bildet eine verhältnismäßig gleichmäßige und relativ zum Druckverlauf in der Verbraucherleitung nur allmählich ansteigende Kurve. Auch die Regelkennlinie, d.h. die Druckmittelmenge des Verbrauchers über den Hub des Steuerglieds des Wegeventils, ist eine harmonische Kurve, die zumindest über den Bereich der zunehmenden Vorspannung der Feder des Rückschlagventils mit nahezu konstantem Anstieg verläuft. Das Schließglied des Rückschlagventils ist zunächst kaum oder überhaupt nicht von der Feder belastet, um am Anfang des Feinsteuerbereichs des Wegeventils unnötige Verluste zu vermeiden. Die Feder kann, ehe mit dem Vorspannen begonnen wird, dem Schließglied sogar einen Leerhub gestatten. Die Rückschlagfunktion wird über die Strömungsdynamik sichergestellt.

[0007] Baulich einfach ist die Ausführungsform gemäß Anspruch 2. Eine mechanische Verstellvorrichtung beeinträchtigt das Arbeiten des Wegeventils nicht, ist betriebssicher und läßt sich einfach ohne grundlegende Modifikation des Wegeventils realisieren.

[0008] Ein weiterer, wichtiger Gedanke ist in Anspruch 3 enthalten. Bei der Unterbringung des Rückschlagventils im Inneren des Steuerglieds des Wegeventils läßt sich die Verstellbewegung zum Vorspannen der Feder des Rückschlagventils auf besonders einfache Weise und unmittelbar abgreifen.

[0009] Bei der baulich einfachen Ausführungsform gemäß Anspruch 4 spannt das Steuerglied selbsttätig die Feder des Rückschlagventils vor. Das Wegeventil wird, da die für die Druckanhebung wichtigen Komponenten im Steuerglied untergebracht sind, in seinen Abmessungen nicht vergrößert. Das Innere des Steuerglieds, das üblicherweise für keine sonstigen Funktionen benötigt wird, läßt sich nutzbringend für die Zwangssteuerung der Druckanhebung benutzen. Der aus der Vorspannung resultierende Gegendruck am Steuerglied ist vernachlässigbar.

[0010] Zweckmäßig ist ferner die Ausführungsform gemäß Anspruch 5, weil das Koppelglied die Verstellung der Feder des Rückschlagventils direkt proportional zum Hub des Steuerglieds bewerkstelligt. Ein kleiner Durchmesser des Stößels sichert geringe Gegenkräfte aus dem Verbraucherdruck.

[0011] Die Ausführungsform gemäß Anspruch 6 ist im Hinblick darauf zweckmäßig, daß die exakt verbrauchsabhängige Leistungsanpassung nur über den Feinsteuerbereich des Wegeventils benötigt wird. Diese Maßnahme hat auch den Vorteil, daß die Feder nur über einen Teil des Gesamthubwegs des Steuergliedes verformt zu werden braucht und dabei in einem relativ linearen Bereich ihrer Federkennlinie arbeiten kann, selbst wenn sie keine große Baulänge besitzt. Durch den Abstand läßt sich der Punkt genau festlegen, von dem ab die Vorspannung der Feder erfolgt.

[0012] Der Anfangspunkt der Vorspannung der Feder läßt sich gemäß Anspruch 7 von außen verstellen, auch um die Feder bei der vom Hub des Steuergliedes abhängigen Verformung härter oder weicher einstellen zu können.

[0013] Schließlich ist auch die Ausführungsform von Anspruch 8 zweckmäßig, weil durch die Veränderung der Wirklänge des Koppelgliedes eine Anpassung an den jeweiligen Hub des Steuergliedes eines Wegeventils möglich ist.

[0014] Die Feder des Rückschlagventils kann aus zwei ineinandergesetzten Federn bestehen, von denen die eine schwächere nur die Schließstellung in drucklosem Zustand sicherstellt, während die andere erst ab einem größeren Hub des Schließgliedes - und dann stärker - zur Wirkung kommt. Mit dem Vorspannen des Schließgliedes wird beispeilsweise erst begonnen, wenn das Steuerglied soweit verstellt ist, daß ein Durchsatz von ca. 50l/min zum Verbraucher gegeben ist.

[0015] Anhand der Zeichnung werden Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

ein Schaltbild einer hydraulischen Steuervorrichtung,

Fig. 2

ein Wegeventil der Steuervorrichtung von Fig. 1 in einem Längsschnitt, und

Fig. 3

das Wegeventil von Fig. 2 in einer um 90° gegenüber Fig.2 gedrehten Schnittansicht.

[0016] Eine hydraulische Steuervorrichtung 1 gemäß Fig. 1, die beispielsweise für einen Hub- oder Gabelstapler mit mehreren hydraulischen Verbrauchern wie einem einseitig beaufschlagbaren Hubzylinder 2 und einem doppelseitig beaufschlagbaren Neigungszylinder 2a bestimmt ist, enthält der Anzahl der Verbraucher entsprechend viele Wegeventile, im vorliegenden Fall zwei Wegeventile 3 und 3a. Die beiden Wegeventile 3 und 3a sind zueinander parallel an eine Pumpenleitung 6 angeschlossen, die aus einer Druckquelle P, z.B. einer Konstantpumpe, versorgt wird. Die Wegeventile 3, 3a sind an eine gemeinsame Rücklaufleitung 7 zu einem Tank R angeschlossen. Zwischen der Pumpenleitung 6 und der Rücklaufleitung 7 ist eine Druckwaage 8 üblicher Bauart vorgesehen, die einen Schieber 10 enthält, der zwischen einer Absperrstellung (Fig. 1) und einer Durchgangsstellung stufenlos verstellbar ist und eine direkte, mehr oder weniger gedrosselte Verbindung zur Rücklaufleitung 7 herstellen kann. Der Schieber 10 wird von einer Feder 9 in Richtung auf seine Sperrstellung zu belastet.

[0017] Aus der Pumpenleitung 6 wird ein angeschlossener Steuerleitungskreis S mit Druckmittel versorgt. Eine erste Steuerleitung 12 zweigt von der Pumpenleitung 6 ab und führt über beide Wegeventile 3, 3a zu einem Entlastungsanschluß 11 der Rücklaufleitung 7. In jedem Wegeventil 3, 3a ist ein Steuerglied 4, 4a verstellbar, das einen Strömungskanal 29 aufweist, der in der Neutralstellung 0 (Fig. 1) den Durchgang von der ersten Steuerleitung 12 zum Entlastungsanschluß 11 herstellt. Eine zweite Steuerleitung 14 führt von der Federseite der Druckwaage 8 zunächst zu einer Verbindungsstelle 12a mit der ersten Steuerleitung 12 und weiter zu einem Lastdruck-Anzapf-Anschluß 13 des Wegeventils 3. An die zweite Steuerleitung 14 ist ein Steuerleitungszweig 14a zum Lastdruck-Anzapf- Anschluß des Wegeventils 3a geführt. Ferner führt ein Steuerleitungszweig 14b über ein Druckbegrenzungsventil 20 für den Systemdruck vom Steuerleitungszweig 14a zur Rücklaufleitung 7. Eine dritte Steuerleitung 15 führt von der Pumpenleitung 6 zur anderen Seite des Schiebers 10 der Druckwaage 8.

[0018] In der ersten Steuerleitung 12 ist stromauf der Verbindungsstelle 12a eine erste Drosselstelle 16 vorgesehen. Deren Eingangsdruck wird über die dritte Steuerleitung 15 an die der Federseite gegenüberliegende Seite des Schiebers 10 in der Druckwaage 8 übertragen. Eine zweite Drosselstelle 17 für die zweite Steuerleitung 14 ist , z.B. im Steuerglied 4, im Wegeventil 3 vorgesehen. Deren Eingangsdruck wird in der zweite Steuerleitung 14 an die Federseite des Schiebers 10 der Druckwaage 8 übertragen. Der Durchflußwiderstand der ersten Drosselstelle 16 ist kleiner als der Durchflußwiderstand der zweiten Drosselstelle 17.

[0019] In beiden Wegeventilen 3, 3a ist das Steuerglied 4, 4a aus der Neutralstellung 0 in zwei Steuerstellungen a und b stufenlos verstellbar, wobei in Fig. 1 beim Wegeventil 3 eine Zwischenstellung 0/a des Steuergliedes 4 zwischen der Neutralstellung 0 und der Steuerstellungsendlage a strichliert angedeutet ist, in der das Steuerglied 4 noch weniger als beispielsweise 80% des Hubes in Richtung auf die Steuerstellungsendlage a ausgeführt hat.

[0020] Das Wegeventil 3 besitzt einen Anschluß 25, an den eine Verbraucherleitung 5 zum Hubzylinder 2 angeschlossen ist, von der ein strichliert angedeuteter Strömungsweg 23 abzweigt, in dem der Druck der Verbraucherleitung 5 ansteht. Zwischen dem Lastdruck-Anzapf-Anschluß 13 und dem Strömungsweg 23 ist im Steuerglied 4 eine Strömungsverbindung herstellbar, sobald das Steuerglied 4 in Richtung auf die Steuerstellung a verstellt wird. Dazu ist im Steuerglied 4 ein Kanal 13a über die zweite Drosselstelle 17 mit einem Kanal 28 verbunden, wobei der Kanal 13a mit dem Lastdruckanzapfanschluß 13 und der Kanal 28 über eine Strömungsverbindung 24 bzw. den Strömungsweg 23 mit der Verbraucherleitung 5 verbindbar ist. Die zweite Drosselstelle 17 ist ein eine Feder 18 aufweisendes Rückschlagventil 19, wobei zur Vorspannung der Feder 18 eine mechanische Verstellvorrichtung 21 (s. Fig. 2, 3) vorgesehen ist.

[0021] Im Steuerglied 4 ist ein Hauptströmungsweg 22 ausgebildet, der in der Steuerstellung a einen Anschluß 26 der Pumpenleitung 6 mit dem Anschluß 25 der Verbraucherleitung 5 verbindet. In der Steuerstellung b verbindet ein Hauptströmungsweg 56 den Anschluß 25 mit einem Anschluß 27 der Rücklaufleitung 7. Absperrbare Anschlüsse 30, 31 dienen beim Hub in die Steuerstellung a zum Absprerren des Strömungsweges für die Steuerleitung 12.

[0022] Das zweite Wegeventil 3a für den Neigezylinder 2a ist mit diesem über Verbraucherleitungen 5a und 5b verbunden. Sein Steuerglied 4a enthält Hauptströmungswege 32, 33 und 34, 35 um die wechselweise Beaufschlagung beider Seiten des Neigezylinders steuern zu können. Eine weitere zweite Drosselstelle 17a ist im Steuerleitungszweig 14a enthalten. Ihr Eingangsdruck steht an der Federseite des Schiebers 10 der Druckwaage 8 dann an, wenn das zweite Wegeventil 2a betätigt wird. Gegebenenfalls ist bei der Drosselstelle 17a ein Rückschlagventil vorgesehen.

[0023] Die Steuerglieder 4, 4a der Wegeventile 3, 3a sind mit Betätigungselementen 38 verstellbar. Denkbar ist es auch, die Steuerglieder durch Druckbeaufschlagung an den Enden zu verstellen.

[0024] Das Wegeventil 3 (Fig. 2, 3) besitzt in einem quaderförmigen Gehäuse 36 eine längsdurchgehende Bohrung 37 für das als Schieberkolben ausgebildete Steuerglied 4. Die Betätigung 38 (Pfeil) greift am oberen Ende des Steuergliedes 4 an. Am unteren Ende ist die Bohrung 37 durch eine Endwand 39 verschlossen, die mit der Verstellvorrichtung 21 für die Feder 18 des Rückschlagventils 19 zusammenarbeitet.

[0025] Das Rückschlagventil 19 ist im Inneren des Steuergliedes 4 angeordnet, und zwar in einer Kammer 40, in der am oberen Ende eine Sitz 41 für ein kugelförmiges Schließglied 42 des Rückschlagventils 19 vorgesehen ist. Dem Schließglied 42 liegt unten ein Federteller 43 am oberen Ende 18a der Feder 18 gegenüber. Das untere Ende 18b der Feder 18 sitzt auf einem Federteller 48, der auf einem in die Kammer 40 von unten eingeschraubten Einsatz 44 abhebbar abgestützt ist. Zwischen den Federtellern 48 und 43 ist die Feder 18 wenn überhaupt, mit einer sehr kleinen Vorspannung gehalten. Gegebenenfalls kann das Schließglied 42 sogar einen geringen Leerhub ausführen. Im Federteller 48 ist ein Koppelglied 45, z.B. ein längsverschiebbarer Stößel, gehalten, das mit seinem freien Ende 46 zur Endwand 39 ragt. Zwischen dem freien Ende 46 und der Endwand 39, die ein Widerlager für das freie Ende 46 bildet, liegt in der Neutralstellung des Steuergliedes 4 ein Abstand x vor. Der Durchmesser des Stößels liegt bei etwa 1mm.

[0026] Der in Fig. 1 angedeutete Kanal 13a beginnt am Außenumfang des Steuergliedes 4 in einer längsverlaufenden Strömungstasche 47 und führt zur dem Schließglied 42 abgewandten Seite des Sitzes 41. Der Kanal 28 führt von der Kammer 40 zum Außenumfang des Steuergliedes 4. Im Gehäuse 36 ist die zweite Steuerleitung 14 erkennbar, die zum Lastdruck-Anzapf-Anschluß 13 in der Wand der Bohrung 37 führt. Eine Eindrehung in der Bohrung 37 stellt den Anschluß 25 zur Verbraucherleitung 5 dar und bildet beim Hub zur Steuerstellung a den in Fig. 1 angedeuteten Strömungsweg bzw. Strömungskanal 23, 24. In der dargestellten Neutralstellung des Steuergliedes 4 ist der Lastdruck-Anzapf-Anschluß 13 mit dem Kanal 13a verbunden. Hingegen deckt die Bohrungswand die Mündung des Kanals 28 ab, der somit vom Anschluß 25 getrennt ist. Gemäß Fig. 2 ist das Steuerglied 4 mit zwei diametral gegenüberliegenden, längsverlaufenden, großen Strömungstaschen ausgestattet, die in der Steuerstellung a den in Fig. 1 angedeuteten Hauptströmungsweg 22 bilden und durch (Fig. 3) eine Bohrung 49 verbunden sind. Die Strömungstaschen stehen vor dem Anschluß 26 zur Druckquelle P. Der Umfang des Steuergliedes 4 trennt den Anschluß 25 vom Anschluß 26.

[0027] Bei Verstellung des Steuergliedes 4 nach unten (Steuerstellung a) arbeiten die Strömungstaschen (Strömungsweg 22) blendenartig mit dem Anschluß 25 zusammen, um eine mehr oder weniger gedrosselte Verbindung von der Pumpenleitung 6 zur Verbraucherleitung 5 herzustellen.

[0028] Wird das Steuerglied 4 aus der Neutralstellung nach oben verschoben, so trennt der Außenumfang des Steuergliedes 4 den Anschluß 25 vom Anschluß 26, während das untere Ende (Strömungsweg 56) des Steuergliedes 4 den Anschluß 25 zum Anschluß 27 im unteren Ende der Bohrung 37 freigibt, so daß das Druckmittel aus dem Hubzylinder 2 abströmt.

[0029] Der Lastdruck-Anzapf-Anschluß 13 liegt in dem Umfangsbereich der Bohrungswand, dem entlang bei der Verstellung des Steuergliedes 4 die zwischen den großen Strömungstaschen liegende, davon getrennte Strömungstasche 47 verfahren wird. Das Steuerglied 4 ist gegen Verdrehung gesichert. Zwischen der Neutralstellung und der Steuerstellung a ist die Verbindung zwischen der zweiten Steuerleitung 14 und dem Kanal 13a offen. Die Mündung des Kanals 28 am Umfangs des Steuergliedes 4 liegt in der Neutralstellung (Fig. 3) in einem Abstand oberhalb der den Anschluß 25 bildenden Eindrehung, der annähernd dem Abstand x entspricht. An den untenliegenden Enden (Fig. 2) der großen Strömungstaschen sind schräge Flächen 57 gebildet, die - Umfangsrichtung versetzt - in etwa auf der gleichen axialen Höhe in den Umfang des Steuergliedes 4 einlaufen wie die Mündung des Kanals 28. Sobald die Flächen 57 in die den Anschluß 25 bildende Eindrehung einzutreten beginnen, entstehen blendenartig Öffnungen, durch die das Druckmittel vom Anschluß 26 zur Verbraucherleitung strömt. Im gleichen Moment oder sogar mit einer geringfügigen Voreilung tritt auch die Mündung des Kanals 28 in die Eindrehung ein. Der im Anschluß 25 herrschende Druck wird auf diese Weise stets in die Kammer 40 übertragen, wo er das Schließglied 42 gegen den Sitz 41 drückt.

[0030] Gemäß den Fig. 1 bis 3 wird zuvor der Strömungskanal 29 im Steuerglied 4 abgesperrt, so daß die erste Steuerleitung 12 nicht mehr mit dem Entlastungsanschluß 11 verbunden ist. Unter der Annahme, daß das zweite Wegeventil 3a nicht betätigt ist, wird der Schieber 10 der Druckwaage 8 verstellt, bis er allmählich abdrosselt. Mit steigendem Druck in der Pumpenleitung 6 steigt auch der Druck im Steuerleitungskreis S. Der Druck in der zweiten Steuerleitung 14 steht über den Kanal 13a am Schließglied 42 an. Druckmittel strömt am Schließglied 42 vorbei zur Verbraucherleitung 5 , so daß sich der Druck in der zweiten Steuerleitung 14 auf einen Wert einstellt, der annähernd dem Verbraucherdruck gleich ist. Sobald beim weiteren Verschieben des Steuergliedes 4 in Richtung auf die Steuerstellungsendlage das freie Ende 46 des Koppelgliedes 45 an der die Endwand 39 zur Anlage kommt, wird der Federteller 48 vom Einsatz 44 abgehoben. Die Feder 18 wird entsprechend der Hubbewegung des Steuergliedes 4 vorgespannt. Dadurch entsteht eine Schließkraft im Rückschlagventil 19 und der Durchflußwiderstand für das Druckmittel in der zweiten Steuerleitung 14 steigt an. Es steigt der Druck in der zweiten Steuerleitung 14 an, was dazu führt, daß die Druckwaage 8 stärker abdrosselt, wodurch der Druck in der Pumpenleitung 6 weiter ansteigt. Bis zum Erreichen der Steuerstellungsendlage wird auf diese Weise der Druck in der zweiten Steuerleitung und davon abhängig in der Pumpenleitung 6 erhöht, und zwar nicht nur in Abhängigkeit vom ansteigenden Lastdruck in der Verbraucherleitung 5, sondern zusätzlich durch die progressive Vorspannung der Feder 18. Zweckmäßigerweise ist die Erhöhung der Vorspannung der Feder 18 hauptsächlich im sogenannten Feinsteuerbereich des Steuergliedes 4 wirksam, d.h. zwischen der Hubstellung, in der die Flächen 57 gerade in die den Anschluß 25 bildende Eindrehung einzutreten beginnen, z.B. ab 50l/min, und der Hubstellung, in der die großen Strömungstaschen des Strömungsweges 22 im wesentlichen ungedrosselt zum Anschluß 25 frei sind. Entsprechend wächst die Druckdifferenz zwischen dem Druck in der Pumpenleitung 6 und dem Druck in der Verbraucherleitung 5 stetig an. Beim Zurückbewegen des Steuergliedes 4 in die Neutralstellung nimmt die Vorspannung der Feder 18 wieder entsprechend dem Hubweg ab.

[0031] Wird das Steuerglied 4 in der Gegenrichtung verschoben, so verbindet der Strömungsweg 56 den Anschluß 25 mit dem Anschluß 27, so daß das Druckmittel abströmen kann. Das Rückschlagventil 19 ist dann ohne Funktion und geschlossen.

[0032] Wird das zweite Wegeventil 3a aus seiner Neutralstellung verstellt, so erfolgt die Druckanhebung in der Pumpenleitung 6 durch die Wirkung der zweiten Drosselstelle 17a für den gesamten Arbeitsbereich des Wegeventils 3a mit gleichbleibendem Unterschied zum Druck in einer der Verbraucherleitungen 5a oder 5b. Werden beiden Wegeventile 3, 3a gleichzeitig betätigt, so erfolgt die Druckanhebung in Abhängigkeit vom jeweils niedrigeren Eingangsdruck einer der zweiten Drosselstellen 17 bzw. 17a. Soll dies vermieden werden, so sind nicht dargestellte Mittel vorgesehen, die dem Wegeventil 3 Vorrang gegenüber dem Wegeventil 3a einräumen.

[0033] Das Rückschlagventil 19, dessen Federvorspannung in Abhängigkeit vom Hub des Steuergliedes 4 veränderbar ist, kann auch außerhalb des Wegeventils oder im Gehäuse des Wegeventils in der zweiten Steuerleitung 14 angeordnet sein. Ferner ist es ohne weiteres möglich, jedes der Wegeventile der Steuervorrichtung 1 für jede Beaufschlagungsrichtung mit einem solchen Rückschlagventil mit vorspannbarer Feder auszustatten, so daß die exakt bedarfsangepaßte Druckanhebung für jeden Verbraucher und sogar für jede Arbeitsrichtung, gegebenenfalls dann in unterschiedlichem Maß, wirksam ist. Im Steuerkreis können ferner Wechselventile vorgesehen werden, die dafür sorgen, daß jeweils der Verbraucher bzw. die Verbraucherarbeitsrichtung Vorrang gegenüber den anderen erhält, die gerade die größte Druckmittelmenge benötigt.

[0034] Anstelle der mechanischen Verstellvorrichtung 21 für die Feder 18 könnte auch eine hydraulische oder elektrische Verstellvorrichtung vorgesehen werden. Bei einer hydraulischen Verstellvorrichtung kann beispielsweise der Verbraucherdruck im Anschluß 25 auf einen Kolben gebracht werden, an dem sich die Feder 18 abstützt und der mit steigendem Verbraucherdruck die Feder 18 vorspannt. Auch hierbei wäre die Vorspannung strikt abhängig vom Hub des Steuergliedes, weil mit zunehmendem Hub des Steuergliedes in Richtung auf die Steuerstellungsendlage der Druck im Anschluß 25 entsprechend zunimmt.

[0035] In Fig. 3 ist strichliert eine Verstellschraube 50 in der Endwand 39 angedeutet, deren Ende das Widerlager 39′ für das freie Ende 45 bildet. Durch Verstellen der Schraube 50 läßt sich der Abstand x und damit der Punkt verändern, ab dem die Feder 18 vorgespannt wird.

Ansprüche

1. Hydraulische Steuervorrichtung (1) mit mindestens einem einem Verbraucher (2, 2a) vorgeschalteten Wegeventil (3, 3a), dessen Steuerglied (4, 4a) in einer Neutralstellung (0) mindestens eine Verbraucherleitung (5, 5a, 5b) absperrt und diese in zwei Steuerstellungen (a, b) wechselweise mit einer aus einer Druckquelle (P) versorgten Pumpenleitung (6) oder einer Rücklaufleitung (7) verbindet, mit einer an die Pumpenleitung angeschlossenen Druckwaage (8), die zum Rückleiten des vom Verbraucher nicht benötigten Druckmittels einen in Richtung auf die Absperrstellung federbelasteten Schieber (10) aufweist, mit einem an die Pumpenleitung angeschlossenen Steuerleitungskreis (S), der eine erste von der Pumpenleitung zu einem in der Neutralstellung mit der Rücklaufleitung verbundenen Entlastungsanschluß (11) führende Steuerleitung (12), eine mit der ersten Steuerleitung (12) verbundene zweite Steuerleitung (14) zum Verbinden der Federseite des Schiebers (10) der Druckwaage (8) mit wenigstens einem Lastdruck-Anzapf-Anschluß (13) des Wegeventils (3, 3a), und eine dritte Steuerleitung (15) zu einer Seite des Schiebers (10) der Druckwaage (8) aufweist, wobei der Lastdruck-Anzapf-Anschluß (13) in zumindest einer Steuerstellung (a) mit der Verbraucherleitung verbunden ist, mit einer ersten Drosselstelle (16) in der ersten Steuerleitung (12), deren Eingangsdruck über die dritte Steuerleitung (15) gegen die Federbelastung auf den Schieber (10) einwirkt, und mit einer zweiten Drosselstelle (17, 17a) hinter der Verbindungsstelle (12a) zwischen den ersten und zweiten Steuerleitungen, deren Eingangsdruck bei Verstellung des Steuergliedes (4, 4a) aus der Neutralstellung (0) anhebbar und auf die Federseite des Schiebers (10) übertragbar ist, wobei die zweite Drosselstelle (17) für die Strömung aus der zweiten Steuerleitung (14) durch den Lastdruck-Anzapf-Anschluß (13) zur Verbraucherleitung (5) wenigstens ein eine in Schließrichtung wirksame Feder (18) enthaltendes in Strömungsrichtung zur Verbraucherleitung (5) öffnendes Rückschlagventil (19) ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (18) zumindest über einen Teil des Hubwegs des Steuergliedes (4) aus der Neutralstellung (0) in die Steuerstellungs-Endlage (a) proportional zur Hubbewegung und stufenlos vorspannbar ist.

2. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine mechanische Verstellvorrichtung (21) für die Vorspannung der Feder (18) vorgesehen ist.

3. Hydraulische Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (19) im Inneren des Steuergliedes (4) des Wegeventils (3) angeordnet ist.

4. Hydraulische Steuervorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Steuerglied (4) das Rückschlagventil (19) in einer Kammer (40) zwischen einem Kanal (13a) zum Lastdruck-Anzapf-Anschluß (13) und einem Kanal (28) angeordnet ist, der mit der Verbraucherleitung (5) verbindbar ist, und daß die einenends dem Schließglied (42) des Rückschlagventils (19) zugeordnete Feder (18) anderenends an einem Widerlager (39, 39′) abstützbar ist, das bei der Hubbewegung des Steuergliedes (4) relativ zu diesem feststehend angeordnet ist.

5. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schließglied (42) und dem Widerlager (39, 39′) ein die Relativbewegung zwischen dem Steuerglied (4) und dem Widerlager (39, 39′) auf die Feder (18) übertragendes, starres Koppelglied (45), vorzugsweise ein verschiebbar geführter Stößel, vorgesehen ist.

6. Hydraulische Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Neutralstellung (0) des Steuergliedes (4) zwischen dem freien Ende (46) des Koppelgliedes (45) und dem Widerlager (39, 39′) ein Abstand (x) vorliegt, der kleiner als der Hubweg des Steuergliedes (4) von der Neutralstellung (0) in die Steuerstellungs-(a)-Endlage ist.

7. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (39′) zur Veränderung des Abstandes (x) verstellbar ist.

8. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Koppelglied (45) in seiner Wirklänge verstellbar ist.

Claims

1. Hydraulic control appliance (1) having at least one directional valve (3, 3a), which is fitted upstream of a consumption unit (2, 2a) and whose control element (4, 4a) shuts off at least one consumption unit conduit (5, 5a, 5b) in a neutral position (0) and, in two control positions (a, b), alternately connects this consumption unit conduit (5, 5a, 5b) to a pump conduit (6) supplied from a pressure source (P) or a return conduit (7), having a pressure balance (8), which is connected to the pump conduit and which has a spool (10), spring-loaded in the direction of the shut-off position, for returning the pressure medium not required by the consumption unit, having a control conduit circuit (S), which is connected to the pump conduit and which has a first control conduit (12) leading from the pump conduit to a relief connection (11) connected to the return conduit in the neutral position, which has a second control conduit (14) connected to the first control conduit (12) for connecting the spring end of the spool (10) of the pressure balance (8) to at least one load pressure tapping connection (13) of the directional valve (3, 3a), and which has a third control conduit (15) to one end of the spool (10) of the pressure balance (8), the load pressure tapping connection (13) being connected to the consumption unit conduit in at least one control position (a), having a first throttle location (16) in the first control conduit (12) whose input pressure acts via the third control conduit (15) on the spool (10) against the spring load, and having a second throttle location (17, 17a), behind the connecting position (12a) between the first and second control conduits, whose input pressure can be raised, when the control element (4, 4a) is adjusted out of the neutral position (0), and transmitted to the spring end of the spool (10), the second throttle location (17) for the flow from the second control conduit (14) through the load pressure tapping connection (13) to the consumption unit conduit (5) is at least one non-return valve (19) opening in the flow direction towards the consumption unit conduit (5) and containing a spring (18) effective in the closing direction, characterized in that the spring (18) can be preloaded steplessly and in proportion to the stroke motion at least over a part of the stroke displacement of the control element (4) from the neutral position (0) into the control position end location (a).

2. Hydraulic control appliance according to Claim 1, characterized in that a mechanical adjusting appliance (21) is provided for the preloading of the spring (18).

3. Hydraulic control appliance according to Claims 1 and 2, characterized in that the non-return valve (19) is arranged within the control element (4) of the directional valve (3).

4. Hydraulic control appliance according to at least one of Claims 1 to 3, characterized in that in the control element (4), the non-return valve (19) is arranged in a chamber (40) between a passage (13a) to the load pressure tapping connection (13) and a passage (28) which can be connected to the consumption unit conduit (5), and in that the spring (18) associated at one end with the closing element (42) of the non-return valve (19) can be supported at the other end on an abutment (39, 39') which is arranged so that it is fixed relative to the control element (4) during a stoke motion of the latter.

5. Hydraulic control appliance according to Claim 4, characterized in that a rigid coupling element (45), which is preferably a displaceably guided push-rod and which transmits the relative motion between the control element (4) and the abutment (39, 39') to the spring (18), is provided between the closing element (42) and the abutment (39, 39').

6. Hydraulic control appliance according to Claims 4 and 5, characterized in that there is a distance (x) present between the free end (46) of the coupling element (45) and the abutment (39, 39') in the neutral position (0) of the control element (4), which distance (x) is smaller than the stroke displacement of the control element (4) from the neutral position (0) into the control position (a) end location.

7. Hydraulic control appliance according to Claim 6, characterized in that the abutment (39') can be adjusted to change the distance (x).

8. Hydraulic control appliance according to Claim 5, characterized in that the effective length of the coupling element (45) is adjustable.

Revendications

1. Dispositif de commande hydraulique (1), avec un distributeur (3, 3a), au moins, monté en amont d'un consommateur (2, 2a) et dont l'organe de commande (4, 4a) obture une conduite de consommateur (5, 5a, 5b), au moins, dans une position neutre (0), et relie cette conduite dans deux positions de commande (a, b), alternativement, avec une tuyauterie de pompage (6), alimentée par une source de pression (P), ou avec une conduite de retour (7), avec une balance de pression (8), raccordée à la tuyauterie de pompage et présentant un tiroir (10), chargé par ressort en direction de la position d'obturation, pour le retour du fluide sous pression non requis par le consommateur, avec un circuit de conduites pilotes (S), raccordé à la tuyauterie de pompage et présentant une première conduite pilote (12), qui mène de la tuyauterie de pompage à un raccordement de décharge, relié à la conduite de retour en position neutre, une deuxième conduite pilote (14), reliée à la première conduite pilote (12), pour a jonction du côté ressort du tiroir (10) de la balance de pression (8) avec au moins un raccordement de prise de pression de charge (13) du distributeur (3, 3a), et une troisième conduite pilote (15) en direction d'un côté du tiroir (10) de la balance de pression (8), le raccordement de prise de pression de charge (13) étant relié à la conduite de consommateur dans une position de commande (a), du moins, avec un premier point d'étranglement (16) dans la première conduite pilote (12), dont la pression d'entrée agit sur le tiroir (10) contre la charge du ressort, par l'intermédiaire de la troisième conduite pilote (15), et avec un deuxième point d'étranglement (17, 17a) en aval du point de jonction (12a) entre les première et deuxième conduites pilotes, dont la pression d'entrée peut être relevée par le déplacement de l'organe de commande (4, 4a) à partir de la position neutre (0) et être transmise au côté ressort du tiroir (10), le deuxième point d étranglement (17) étant au moins un clapet antiretour (19), qui comporte un ressort (18), agissant dans le sens de fermeture, et s'ouvre dans le sens d'écoulement en direction de la conduite de consommateur (5), pour l'écoulement de la deuxième conduite pilote (14), au travers au raccordement de prise de pression de charge (13), en direction de la conduite de consommateur (5), caractérisé en ce que le ressort (18) peut être soumis à une tension initiale sans intervalles et proportionnelle au mouvement de course et continue, sur une partie du moins de la course de l'organe de commande (4) de la position neutre dans la position fin de course de commande (a).

2. Dispositif de commande hydraulique suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un dispositif de réglage mécanique (21) est prévu pour la tension initiale du ressort 18).

3. Dispositif de commande hydraulique suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le clapet antiretour (19) est disposé à l'intérieur de l'organe de commande (4) du distributeur (3).

4. Dispositif de commande hydraulique suivant l'une quelconque au moins des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le clapet antiretour (19) est disposé, dans l'organe de commande (4), dans un compartiment (40) entre un canal (13a) en direction du raccordement de prise de pression de charge (13) et un canal (28), qui peut être relié à la conduite de consommateur (5), et en ce que le ressort (18), associé sur une extrémité à l'organe de fermeture (42) du clapet antiretour (19), peut s'appuyer sur l'autre extrémité sur une butée (39, 39'), disposée d'une manière stationnaire par rapport à l'organe de commande (4), lors du mouvement de course de ce dernier.

5. Dispositif de commande hydraulique suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'un organe d'accouplement rigide (45), un poussoir guidé avec une possibilité de déplacement, de préférence, qui transmet au ressort (18) le mouvement relatif entre l'organe de commande (4) et la butée (39, 39'), est prévu entre l'organe de fermeture (42) et le butée (39, 39').

6. Dispositif de commande hydraulique suivant les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que, dans la position neutre (0) de l'organe de commande (4), l'extrémité libre (46) de l'organe d'accouplement (45) et la butée (39, 39') sont séparées par une distance (x), inférieure à la course de l'organe de commande (4) de la position neutre (0) dans la position fin de course de commande (a).

7. Dispositif de commande hydraulique suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la butée (39') est ajustable pour modifier la distance (x).

8. Dispositif de commande hydraulique suivant la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe d'accouplement (45) est ajustable dans sa longueur active.

Zeichnung