[0001] Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Vorsteuerung, die die Merkmale aus
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aufweist.
[0002] Eine solche hydraulische Vorsteuerung ist z.B. aus der DE 196 30 798 A1 bekannt.
Diese Vorsteuerung umfaßt ein Vorsteuergerät, das mehrere Druckreduzierventile enthält,
von denen mit jedem an einem Steuerausgang ein Vorsteuerdruck erzeugt werden kann.
Das Vorsteuergerät weist einen Steuerhebel auf, der von einer Neutralstellung aus
zur Verstellung eines ersten Druckreduzierventils in eine erste Richtung und zur Verstellung
eines zweiten Druckreduzierventils in eine der ersten Richtung entgegengesetzte, zweite
Richtung verschwenkt werden kann. Im allgemeinen ist nach einer Verschwenkung des
Steuerhebels um einen bestimmten Winkel in die erste Richtung der dann am ersten Steuerausgang
anstehende Vorsteuerdruck verschieden von dem am zweiten Steuerausgang anstehenden
Vorsteuerdruck, wenn der Steuerhebel um denselben Winkel in die zweite Richtung ausgelenkt
wird. Dies ist auf die Toleranzen zurückzuführen, mit denen die einzelnen Bauteile
eines Druckreduzierventils behaftet sind. Insbesondere gehen in den Vorsteuerdruck
die Toleranzen der Regelfeder eines Druckventils ein.
[0003] Der Unterschied in den Vorsteuerdrücken bei einem bestimmten Verschwenkwinkel des
Steuerhebels ist in bestimmten Fällen nicht erwünscht. Außerdem gibt es Anwendungen,
in denen unabhängig von der Schwenkrichtung nach einem bestimmten Schwenkwinkel des
Steuerhebels derselbe Druck entweder am ersten Steuerausgang oder am zweiten Steuerausgang
anstehen soll. Zum Beispiel ist eine hydraulische Steueranordnung für eine Winde bekannt,
bei der bei einer Verschwenkung des Steuerhebels aus seiner Neutralstellung zunächst
ein proportional verstellbares Wegeventil aus seiner Mittelstellung in Abhängigkeit
von der Schwenkrichtung des Steuerhebels in die eine Richtung oder in die andere Richtung
verstellt wird. Ab einem bestimmten Schwenkwinkel des Steuerhebels ist die Zulaufblende
des Wegeventils ganz offen. Ab diesem Schwenkwinkel wird dann unabhängig von der Schwenkrichtung
des Steuerhebels ein die Windentrommel antreibender Hydromotor in Abhängigkeit vom
Vorsteuerdruck in seinem Schluckvolumen verstellt. Diese Verstellung soll ab einem
bestimmten Schwenkwinkel des Steuerhebels stattfinden, der für die Bedienperson durch
einen Druckpunkt fühlbar ist. Bisher ist viel Einstellarbeit notwendig, wenn man einerseits
nach einem bestimmten Schwenkwinkel des Steuerhebels unabhängig von der Schwenkrichtung
jeweils den gleichen Vorsteuerdruck in den beiden Steuerausgängen haben will und wenn
dieser Vorsteuerdruck auch noch einen bestimmten Wert haben soll.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Vorsteuerung mit den
Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so weiterzuentwikkeln, daß man
auf einfache Weise unabhängig von der Schwenkrichtung der Handhabe nach einem bestimmten
Schwenkwinkel einen bestimmten Vorsteuerdruck an einem der beiden Steuerausgänge hat.
Auch wird angestrebt, die bekannte hydraulische Vorsteuerung kostengünstiger zu gestalten.
[0005] Das gesetzte Ziel wird dadurch erreicht, daß eine hydraulische Vorsteuerung mit den
Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 gemäß dem kennzeichnenden Teil
dieses Patentanspruchs ein Druckventil, das bei einer Verschwenkung der Handhabe in
die erste Richtung und bei einer Verschwenkung der Handhabe in die zweite Richtung
in demselben Sinne verstellbar ist, und ein Wegeventil besitzt, das in Abhängigkeit
von der Schwenkrichtung der Handhabe aus einer Ruhestellung, die es in der Neutralstellung
der Handhabe einnimmt, in eine erste Schaltstellung, in der es den Regelausgang des
Druckventils mit dem ersten Steuerausgang verbindet, oder in eine zweite Schaltstelllung
umschaltbar ist, in der es den Regelausgang des Druckventils mit dem zweiten Steuerausgang
verbindet. Somit ist bei einer erfindungsgemäßen hydraulischen Vorsteuerung für zwei
Schwenkrichtungen der Handhabe nur ein Druckventil vorgesehen. Damit gehen Toleranzen
in den Bauteilen des Druckventils nicht mehr in den Unterschied in den Werten der
Vorsteuerdrücke nach einer Verschwenkung der Handhabe um einen bestimmten Schwenkwinkel
ein. Macht man die Verstellung des Druckventils in Abhängigkeit vom Schwenkwinkel
für die beiden Schwenkrichtungen der Handhabe gleich, so ist jeweils auch der Vorsteuerdruck
unabhängig von der Schwenkrichtung. Will man bei einem bestimmten Schwenkwinkel einen
bestimmten Vorsteuerdruck haben, so muß nur ein einziges Druckventil justiert werden.
Ein Wegeventil ist desweiteren im allgemeinen mit geringerem Aufwand herzustellen
als ein viele Einzelteile aufweisendes Druckventil. Eine erfindungsgemäße hydraulische
Vorsteuerung kann deshalb auch kostengünstiger hergestellt werden.
[0006] Vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen hydraulischen Vorsteuerung kann
man den Unteransprüchen entnehmen.
[0007] So sind gemäß Patentanspruch 2 in der Ruhestellung des Wegeventils die beiden Steuerausgänge
über einen Tankanschluß des Wegeventils unter Umgehung des Druckventils von Druck
entlastet. An sich wäre in der Ruhestellung des Wegeventils auch über das Druckventil
eine Entlastung der Steuerausgänge möglich, da in der Neutralstellung der Handhabe
der Regelausgang des Druckventils von Druck entlastet ist.
[0008] Gemäß Patentanspruch 3 weist das Wegeventil als bewegbares Steuerelement vorzugsweise
einen Drehschieber auf, dessen Achse mit der Drehachse der Handhabe fluchtet und der
über die Handhabe in einer Ventilbohrung eines Ventilgehäuses verdrehbar ist. Auch
bei großen Schwenkwinkeln der Handhabe bestehen hier keine Schwierigkeiten Steuerelement
des Wegeventils und Handhabe miteinander zu koppeln. Der Drehschieber wird vorteilhafterweise
mit einem Axialanschlag von einer Feder gegen einen Anschlag des Ventilgehäuses gedrückt,
so daß er immer dieselbe axiale Position einnimmt und die Verbindungen zwischen einzelnen
in die Ventilbohrung mündenden Kanälen zuverlässig steuert.
[0009] Besonders bevorzugt wird die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 7. Danach ist ein
fest eingestelltes Druckreduzierventil vorhanden, das der internen Steuerdruckversorgung
dient und das platzsparend in einer Axialbohrung des als Schieber ausgebildeten Steuerelements
des Wegeventils untergebracht ist. Von einer internen Steuerdruckversorgung spricht
man, wenn ein Druckreduzierventil aus einem hohen Systemdruck einen wesentlich niedrigeren
Steuerdruck erzeugt, der einem verstellbaren Druckventil zugeführt wird.
[0010] Gemäß Patentanspruch 9 ist die Abhängigkeit der Verstellung des Druckventils wenigstens
über einen großen Winkelbereich bei einer Verschwenkung der Handhabe aus der Neutralstellung
in die zweite Richtung dieselbe wie bei einer Verschwenkung der Handhabe aus der Neutralstellung
in die erste Richtung. Dies läßt sich leicht durch eine entsprechend gestaltete und
mit der Handhabe verdrehbare Steuerscheibe für das Druckventil erreichen. Beim selben
Schwenkwinkel steht also unabhängig von der Schwenkrichtung jeweils der gleiche Vorsteuerdruck
an einem der beiden Steuerausgänge an. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn ein hydraulisches
Gerät unabhängig von der Schwenkrichtung der Handhabe in gleicher Weise gesteuert
werden soll.
[0011] Ein bestimmter Vorsteuerdruck bei einem bestimmten Schwenkwinkel läßt sich auf besonders
einfache Weise dadurch einstellen, daß das Druckventil gemäß Patentanspruch 12 nach
der Montage seiner Bauteile in einem Gehäuse von außen verstellbar ist. Dabei zeigen
die Patentansprüche 13 und 14 zwei vorteilhafte Möglichkeiten der Justierung des Druckventils
auf. Gemäß Patentanspruch 13 ist eine Justierfeder vorgesehen, deren Vorspannung durch
einen justierbaren Anschlag veränderbar ist, so daß eine sich aus der Kraft der Regelfeder
und aus der Kraft der Justierfeder ergebende, auf das Steuerelement wirkende Gesamtfederkraft
einstellen läßt. Gemäß Patentanspruch 14 werden zur Justierung die gehäusefesten Steuerkanten
axial verschoben, so daß sich die Regelstellung des beweglichen Steuerelements und
damit bei gegebener axialer Position des Stößels die Vorspannung der Regelfeder in
der Regelposition des Steuerelements ändert. Durch eine Kombination der Merkmale aus
den Patentansprüchen 13 und 14 kann sowohl die Höhe des Vorsteuerdrucks bei einem
bestimmten Schwenkwinkel der Handhabe als auch der Leerwinkel zwischen der Neutralstellung
der Handhabe und dem Beginn eines Vorsteuerdruckaufbaus eingestellt werden.
[0012] Besonders bevorzugt wird eine Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 15. Danach ist der
Stößel in einer Führungshülse geführt. Die Steuerpatrone, die zur Veränderung der
Lage der gehäusefesten Steuerkanten justierbar in ein Gehäuse eingesetzt ist, ist
über die Steuerkanten hinaus verlängert und nimmt die Führungshülse verliersicher
auf. Somit bilden die Steuerpatrone, die Führungshülse und die beweglichen Teile des
Druckventils eine Baueinheit, die als Ganzes gehandhabt und als Ganzes auf einfache
Weise in ein Gehäuse montiert werden kann. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen,
daß die Ausgestaltung eines Druckventils gemäß Patentanspruch 15 auch dann von Vorteil
ist, wenn dieses Druckventil in herkömmlichen Vorsteuergeräten eingesetzt wird, in
denen im allgemeinen für jede Schwenkrichtung der Handhabe ein verstellbares Druckventil
vorhanden ist.
[0013] Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen hydraulischen Vorsteuerung ist in
der Zeichnung dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnung wird die Erfindung
nun näher erläutert. Dabei zeigen:
- Figur 1
- das Ausführungsbeispiel in einem Schaltbild, in das schematisch auch der Steuerhebel
und die Winkelbereiche, in denen sich der Steuerhebel während der verschiedenen Betriebsarten
befindet, dargestellt sind,
- Figur 2
- einen Teilschnitt durch ein Vorsteuergerät senkrecht zur Achse des Steuerhebels, wobei
die Schnittebene für die Rückstellvorrichtung und das Gehäuse eine andere als diejenige
für das Vorsteuerventil ist,
- Figur 3
- die mit dem Steuerhebel verdrehbare Welle mit Kurvenbahnen, das Druckstück der Rückstellvorrichtung
und ein Stößel des Vorsteuerventils in einer Position, die die Teile bei in Richtung
Fieren maximal ausgelenktem Steuerhebel einnehmen,
- Figur 4
- dieselben Teile wie in Figur 3 in einer Position, in der der Steuerhebel um 15 Grad
aus seiner Neutralstellung in den Hievenwinkelbereich hinein ausgelenkt ist,
- Figur 5
- dieselben Teile wie in Figur 4 nach einer Auslenkung des Steuerhebels um 25 Grad,
- Figur 6
- die Teile aus Figur 5 nach einer Auslenkung des Steuerhebels um 45 Grad bis zum Ende
des Hievenwinkelbereichs,
- Figur 7
- die Teile aus Figur 6 nach einer Auslenkung des Steuerhebels um 57 Grad bis zum Beginn
des Mooringwinkelbereichs,
- Figur 8
- die Teile aus Figur 7 nach einer Verschwenkung des Steuerhebels um 100 Grad bis zum
Ende des Mooringwinkelbereichs,
- Figur 9
- einen Schnitt entlang der Linie IX-IX aus Figur 2 und
- Figur 10
- das abgerollte Nutenbild des Drehschiebers des Wegeventils, über das der Regelausgang
des verstellbaren Druckventils mit dem einen, mit den anderen oder mit beiden Steuerausgängen
verbindbar ist.
[0014] In Figur 1 ist eine Winde 10 erkennbar, die über ein Getriebe 11 von einem verstellbaren
Hydromotor 12 nach entgegengesetzten Richtungen antreibbar ist. Zwischen der Abtriebswelle
des Hydromotors und dem Getriebe ist eine Bremse 13 angeordnet, die über einen einfachwirkenden
Hydrozylinder 14 betätigbar ist. Der Hydrozylinder 14 ist nach Art eines Differentialzylinders
aufgebaut, dessen Kolben und Kolbenstange von einer Feder im Sinne eines Eingriffs
der Bremse verschiebbar sind. Durch Beaufschlagung des Ringraumes 15 des Hydrozylinders
14 mit Druckmittel werden Kolben und Kolbenstange entgegen der Kraft der Feder zurückbewegt
und dadurch die Bremse 13 gelüftet. Das Schluckvolumen des Hydromotors 12 läßt sich
in Abhängigkeit von einem am Steuereingang 16 aufgebrachten Steuerdruck stufenlos
verstellen und ist um so kleiner, je größer der Steuerdruck ist. Für die Verstellung
sind ein als Differentialzylinder ausgebildeter Stellzylinder 17 und ein Pumpenregelventil
18 vorhanden. Dieses besitzt einen Tankanschluß, der mit einer Leckölleitung 19 verbunden
ist, einen Druckanschluß, der über zwei Rückschlagventile 20 mit jeweils dem Motoranschluß
21 oder 22 verbunden ist, und einen mit dem kolbenstangenabseitigen Druckraum des
Stellzylinders 17 verbundenen Zylinderanschluß. Der kolbenstangenseitige Druckraum
des Stellzylinders 17 ist mit dem Druckanschluß des Pumpenregelventils 18 verbunden.
Der Kolbenschieber des Pumpenregelventils 18 wird im Sinne einer Verbindung des Zylinderanschlusses
mit dem Druckanschluß vom Steuerdruck und im Sinne einer Verbindung des Zylinderanschlusses
mit dem Tankanschluß von einer ersten, auf einen festen Wert eingestellten Druckfeder
und von einer zweiten Druckfeder beaufschlagt, deren Vorspannung sich mit der Position
des Kolbens und der Kolbenstange des Stellzylinders 17 ändert. Kolben und Kolbenstange
des Stellzylinders 17 nehmen also jeweils eine solche Position ein, daß die durch
den aufgebrachten Steuerdruck erzeugte Kraft und die von den Federn erzeugte Kraft
sich am Kolben des Pumpenregelventils 18 das Gleichgewicht halten. Auf diese Weise
läßt sich durch den Steuerdruck ein bestimmtes Schluckvolumen des Hydromotors 12 einstellen.
[0015] Quelle für das Druckmittel, das dem Hydromotor 12 zugeführt wird, ist eine Verstellpumpe
25, die Hydrauliköl aus einem Tank 26 ansaugt und in eine Zulaufleitung 27 abgibt.
Die Verstellpumpe 25 ist mit einem Druckregler 28 versehen, schwenkt also, wenn in
der Zulaufleitung 27 der am Druckregler 28 eingestellte Druck erreicht wird, auf ein
Hubvolumen zurück, das ausreicht, um den eingestellten Druck in der Zulaufleitung
27 aufrechtzuerhalten. Zur Absicherung der gesamten Steueranordnung gegen zu hohe
Drücke ist ein Druckbegrenzungsventil 29 an die Zulaufleitung 27 angeschlossen. Das
maximale Hubvolumen der Verstellpumpe ist so ausgelegt, daß diese noch nicht bis auf
Anschlag ausgeschwenkt ist, wenn auch unter Berücksichtigung einer gleichzeitigen
Betätigung mehrerer hydraulischer Verbraucher maximale Druckmittelmenge angefordert
wird.
[0016] Die Drehzahl, mit der sich der Hydromotor 12 dreht, und die Drehrichtung sind mit
einem proportional verstellbaren Wegeventil 35 steuerbar. Dieses ist in einer Mittelstellung
federzentriert und kann hydraulisch betätigt werden. Es besitzt insgesamt sechs Anschlüsse,
nämlich einen Zulaufanschluß 36, dem Druckmittel aus der Zulaufleitung 27 über eine
Druckwaage 37 zufließen kann, einen Ablaufanschluß 38, der direkt mit einer Tankleitung
39 verbunden ist, einen zweiten Ablaufanschluß 40, der über ein Bremsventil 41 mit
der Tankleitung 39 verbunden ist, einen ersten Verbraucheranschluß 42, der über eine
Verbraucherleitung 43 mit dem Motoranschluß 21 verbunden ist, einen zweiten Verbraucheranschluß
44, der über eine Verbraucherleitung 45 mit dem Motoranschluß 22 verbunden ist und
einen Bremsenanschluß 46, über den der Ringraum 15 des Hydrozylinders 14 mit Druckmittel
beaufschlagbar ist.
[0017] In der federzentrierten Mittelstellung des Wegeventils 35 sind dessen Anschlüsse
36, 40 und 44 abgesperrt. Die Anschlüsse 42 und 46 sind mit dem Anschluß 38 und damit
mit dem Tank 26 verbunden. Durch Beaufschlagung einer ersten Steuerkammer 47 mit einem
Steuerdruck wird der Ventilkolben des Wegeventils 35 je nach Höhe des Steuerdrucks
verschieden weit in eine erste Arbeitsstellung verschoben, in der der Ablaufanschluß
38 abgesperrt ist. Der Verbraucheranschluß 42 und der Bremsenanschluß 46 sind gemeinsam
über eine Zumeßblende 48, deren Öffnungsquerschnitt vom Maß der Verschiebung des Ventilkolbens
abhängt, mit dem Zulaufanschluß 36 verbunden. Der Verbraucheranschluß 44 ist über
eine Ablaufdrossel 49 mit dem Ablaufanschluß 40 verbunden. Ist die Steuerkammer 47
von Druck entlastet und wird eine zweite Steuerkammer 50 mit Steuerdruck beaufschlagt,
so gelangt der Ventilkolben des Wegeventils 35 aus der Mittelstellung verschieden
weit in eine zweite Arbeitsstellung, in der der Verbraucheranschluß 42 ungedrosselt
mit dem Ablaufanschluß 38 verbunden ist. Der Bremsenanschluß und der andere Verbraucheranschluß
44 sind gemeinsam über die Zumeßblende 48 mit dem Zulaufanschluß 36 verbunden. Der
Ablaufanschluß 40 ist abgesperrt. Der maximale Verschiebeweg des Ventilkolbens in
die beiden entgegengesetzten Richtungen ist durch verstellbare Anschläge 51 begrenzt.
[0018] Die Druckwaage 37 ist gemäß den geschilderten Verbindungen zwischen den verschiedenen
Anschlüssen des Wegeventils 35 in dessen beiden Arbeitsstellungen jeweils stromauf
der Zumeßblende 48 angeordnet. Der Regelkolben der Druckwaage 37 wird in Richtung
Schließen vom Druck stromauf der Zumeßblende und in Richtung Öffnen von einer Druckfeder
52 und von einem Druck beaufschlagt, der über eine Steuerleitung 53 aufgebracht wird,
die mit dem Bremsenanschluß des Wegeventils und somit jeweils mit dem im Vorlauf zum
Hydromotor 12 liegenden Verbraucheranschluß 42 oder 44 des Wegeventils 35 verbunden
ist. Der Druck ist also jeweils gleich dem Druck stromab der Zumeßblende 48. Somit
regelt die Druckwaage 37 eine bestimmte, der Kraft der Feder 52 äquivalente Druckdifferenz
über die Zumeßblende 48 ein. Die über die Zumeßblende 48 fließende Druckmittelmenge
hängt somit nur noch vom Öffnungsquerschnitt der Zumeßblende ab und ist vom Lastdruck
und vom Pumpendruck unabhängig.
[0019] Der Regelkolben des Bremsventils 41 wird in Öffnungsrichtung vom am Verbraucheranschluß
42 des Wegeventils 35 und damit auch in der Verbraucherleitung 43 und am Motoranschluß
21 anstehenden Druck und in Schließrichtung von der Kraft einer Druckfeder 54 und
von einem über eine Steuerleitung 55 aufgebrachten Vorsteuerdruck beaufschlagt, der
konstant im Bereich von z.B. 40 bar liegt. Die beiden Drücke wirken an gleich großen
Flächen, so daß das Bremsventil 41 bei ziehender Last zusammen mit der Drossel 49
den Ablauf von Druckmittel vom Hydromotor 12 über die Verbraucherleitung 45 jeweils
so stark androsselt, daß in der Verbraucherleitung 43 ein Druck aufgebaut wird, der
am Regelkolben des Bremsventils eine Kraft erzeugt, die der Kraft der Druckfeder 54
und der vom Vorsteuerdruck erzeugten Kraft das Gleichgewicht hält. Die Drehzahl des
Hydromotors 12 ist also auch bei ziehender Last durch den Öffnungsquerschnitt der
Zumeßblende 48 bestimmt. Außerdem ist der Druck am Bremsenanschluß 46 des Wegeventils
35 auch bei ziehender Last so hoch, daß die Bremse 13 gelüftet bleibt.
[0020] Zwischen den beiden Verbraucherleitungen 43 und 45 ist ein Druckbegrenzungsventil
60 angeordnet, das auf einen Druck eingestellt ist, der um 10 - 20 bar über dem von
der Verstellpumpe 25 eingeregelten Druck, aber unter dem Einstelldruck des Druckbegrenzungsventils
29 liegt.
[0021] Das Wegeventil 35, die Druckwaage 37, das Bremsventil 41 und das Druckbegrenzungsventil
60 sind in einer Ventilplatte 61 untergebracht. Auf diese ist ein Vorsteuergerät 65
aufgebaut, über das eine absperrbare Bypassleitung 66 führt, die stromauf der Druckwaage
37 von der Zulaufleitung 27 ausgeht und in die Verbraucherleitung 45 mündet, also
die Druckwaage 37 und das Wegeventil 35 umgeht. In der Bypassleitung 66 liegt eine
Düse 67, die sich in der Platte 61 befindet und durch die die Druckmittelmenge, die
dem Hydromotor 12 über die Bypassleitung 66 zuströmen kann, auf etwa 10 % der Druckmittelmenge
begrenzt ist, die bei maximaler Öffnung der Zumeßblende 48 über das Wegeventil 35
zum Hydromotor 12 fließt.
[0022] Das Vorsteuergerät 65 enthält zwei Druckreduzierventile 68 und 69, ein Wegeventil
70, ein Rückschlagventil 71, diverse Wechselventile 72, 73, 74 und 75, zwei Dämpfungsdüsen
76, zwei Entlastungsdüsen 77 und verschiedene Kanäle zur Verbindung der Ventile untereinander.
Das Rückschlagventil 71 liegt in der Bypassleitung 66 und sperrt zur Zulaufleitung
27 hin. Stromab des Rückschlagventils 71 ist das Druckreduzierventil 68 mit seinem
Druckanschluß an die Bypassleitung 66 angeschlossen. Ein Entlastungsanschluß des Druckregelventils
68 ist mit einem Leckagekanal 78 verbunden. Das Druckreduzierventil 68 ist auf einen
festen Wert eingestellt und regelt an seinem Regelausgang und in einem Vorsteuerdruckversorgungskanal
79, an den auch die zum Bremsventil 41 führende Steuerleitung 55 angeschlossen ist,
z.B. den schon erwähnten Druck in Höhe von 40 bar ein. Das zweite Druckreduzierventil
69, das mit seinem Druckanschluß an den Kanal 79, mit seinem Entlastungsanschluß an
den Kanal 78 und mit seinem Regelausgang an einen Vorsteuerdruckkanal 80 angeschlossen
ist, ist durch Verschwenken eines Steuerhebels 81 aus einer Neutralstellung verstellbar.
Die Schwenkachse des Steuerhebels 81 ist mit 82 bezeichnet. Am Steuerhebel ist eine
Steuerscheibe 83 mit einer Steuerkurve befestigt, an der ein Betätigungsstößel 84
des Druckreduzierventils 69 anliegt. Die Steuerkurve ist so gestaltet, daß bei einer
Verschwenkung des Steuerhebels aus der Neutralstellung zunächst unabhängig von der
Schwenkrichtung das Druckreduzierventil 69 in gleicher Weise verstellt wird. Und zwar
nimmt der Vorsteuerdruck im Kanal 80 ausgehend von einem Schwenkwinkel von etwa 8
Grad bis zum Schwenkwinkel von 45 Grad kontinuierlich, wenn auch nicht unbedingt überall
mit der gleichen Steigung, zu. Für die Verschwenkung in die eine Richtung ist der
Schwenkwinkel des Steuerhebels 81 auf etwa 50 Grad begrenzt. In diese Richtung wird
der Steuerhebel zum Fieren, also zum Abrollen der Trosse von der Winde 10 verschwenkt.
Eine Verschwenkung des Steuerhebels in die andere Richtung erfolgt zum Hieven, wenn
also die Trosse auf die Winde 10 aufgerollt werden soll. Dabei kehrt der Steuerhebel
81 sowohl bei einer Verschwenkung in Richtung Fieren als auch bei einer Verschwenkung
in Richtung Hieven aufgrund einer auf ihn wirkenden Rückstellvorrichtung wieder in
seine Neutrallage zurück, wenn er losgelassen wird. In Richtung Hieven ist der Steuerhebel
allerdings bis zu einem Schwenkwinkel von etwa 100 Grad verschwenkbar, wobei er bei
einer Verschwenkung über etwa 54 Grad hinaus in der dann von ihm eingenommenen Position
verbleibt, auch wenn er losgelassen wird. In diesem Bereich wird die Winde 10 im Mooring
betrieben. Die drei Winkelbereiche Fieren, Hieven und Mooring sind in Figur 1 schraffiert
angedeutet und mit den Bezugszahlen 85 für das Fieren, 86 für das Hieven und 87 für
das Mooring versehen. Dabei ist die Steuerscheibe 83 so gestaltet, daß im Mooringwinkelbereich
87 der Druck im Kanal 80 mit zunehmendem Schwenkwinkel des Steuerhebels 81 abnimmt.
[0023] Das Wegeventil 70 wird durch den Steuerhebel 81 mechanisch betätigt. Sein bewegliches
Ventilelement ist als Drehschieber 181 (siehe Figuren 9 und 10) ausgebildet, dessen
Drehachse mit der Achse 82 des Steuerhebels 81 zusammenfällt. Es kann insgesamt vier
funktionsmäßig unterscheidbare Schaltstellungen einnehmen und besitzt 7 Anschlüsse,
von denen zwei Anschlüsse 88 und 89 stromab des Rückschlagventils 71 und stromauf
der Düse 67 in der Bypassleitung 66 liegen. Zu einem Anschluß 90 führt der Vorsteuerdruckkanal
80. Ein Anschluß 91 ist mit dem Leckagekanal 78 verbunden. Die drei restlichen Anschlüsse
92, 93 und 94 führen jeweils zu einem ersten Eingang eines Wechselventils 72 bzw.
73 bzw. 74. Der zweite Eingang des Wechselventils 74 ist mit dem Bremsenanschluß 46
des Wegeventils 35 verbunden. Vom Ausgang dieses Wechselventils führt eine Leitung
95 zum Ringraum 15 des Hydrozylinders 14. Der zweite Eingang jedes der beiden Wechselventile
72 und 73 ist jeweils mit einem externen Anschluß 95 verbunden, der vorliegend verschlossen
ist, jedoch die Möglichkeit bietet, die Winde mit einem zweiten Vorsteuergerät zu
steuern, das entfernt von dem aus der Platte 61 und dem Vorsteuergerät 65 bestehenden
Block angeordnet ist. Für den Fall dieser Fernsteuerung und für den Fall kleiner Vorsteuerdrücke
ist die Leitung zwischen dem Anschluß 46 des Wegeventils 35 und dem Wechselventil
74 nötig, da dann über diese Leitung der Ringraum 15 des Hydrozylinders 14 mit Druck
beaufschlagbar ist. Vom Ausgang des Wechselventils 72 führt über eine Dämpfungsdüse
76 eine Steuerleitung 96 zu der Steuerkammer 50 und vom Ausgang des Wechselventils
73 ebenfalls über eine Dämpfungsdüse 76 einer Steuerleitung 97 zur Steuerkammer 47
des Wegeventils 35. Das Wechselventil 75 liegt mit einem Eingang am Ausgang des Wechselventils
72 und mit seinem anderen Eingang am Ausgang des Wechselventils 73. Sein Ausgang ist
über eine Steuerleitung 98 mit dem Steuereingang 16 des Hydromotors 12 verbunden.
[0024] Das Wegeventil 70 nimmt in der Neutralstellung des Steuerhebelsl 81 eine Position
ein, in der die Anschlüsse 88, 89 und 90 abgesperrt und die anderen Anschlüsse mit
dem Tankkanal 78 verbunden sind. Die Bypassleitung 66 ist also gesperrt. Die Steuerleitungen
95, 96, 97 und 98 sind zum Kanal 78 von Druck entlastet. Das Wegeventil 35 befindet
sich somit in seiner Mittelstellung. Der Hydromotor 12 steht auf maximalem Schluckvolumen.
Die Bremse 13 hat gegriffen.
[0025] Es werde nun der Steuerhebel zum Fieren in den Winkelbereich 85 verstellt. Dadurch
gelangt das Wegeventil 70 in eine Schaltstellung, in der die Anschlüsse 89 und 94,
die Anschlüsse 90 und 93 und die Anschlüsse 91 und 92 jeweils miteinander verbunden
sind. Somit wird über die Anschlüsse 90 und 93 sowie das Wechselventil 73 und die
Steuerleitung 97 die Steuerkammer 47 des Wegeventils 35 mit einem Steuerdruck beaufschlagt.
Dieser Steuerdruck steht über das Wechselventil 75 und die Steuerleitung 98 auch am
Steuereingang 16 des Hydromotors 12 an. Die Steuerkammer 50 des Wegeventils 35 ist
über die Steuerleitung 96, das Wechselventil 72 sowie die Anschlüsse 91 und 92 des
Wegeventils 70 bzw. über die eine Entlastungsdüse 77 von Druck entlastet. Das Wegeventil
35 wird somit in eine Position gebracht, in der der Zulaufanschluß 36 über die Zumeßblende
48 mit dem Verbraucheranschluß 42 und mit dem Bremsenanschluß 46 verbunden ist. In
der Verbraucherleitung 43 und in der Zulaufleitung 27 baut sich ein Druck auf, der
über das Wechselventil 74 auch im Ringraum 15 des Hydrozylinders 14 ansteht und schließlich
genügt, um die Bremse zu lüften. Von der Hydropumpe 25 gefördertes Druckmittel kann
nun über die Zulaufleitung 27, die Druckwaage 37, das Wegeventil 35 und die Verbraucherleitung
43 zum Hydromotor 12 und von dort über die Verbraucherleitung 25 die Drosselöffnung
49 des Wegeventils 35 und über das Bremsventil 41 zum Tank 26 strömen. Die Trosse
wird von der Winde 10 abgewickelt. Dabei sorgt, auch wenn eine ziehende Last an der
Trosse hängt, das Bremsventil 41 dafür, daß der Abfluß von Druckmittel vom Hydromotor
12 zum Tank nur gedrosselt geschehen kann, so daß in der Verbraucherleitung 43 ein
bestimmter Druck aufrechterhalten wird. Dieser reicht aus, um die Bremse 13 gelüftet
zu halten. Außerdem wird die Geschwindigkeit, mit der die Trosse abgespult wird, allein
durch den von der Auslenkung des Steuerhebels 81 abhängigen Steuerdruck bestimmt.
Dabei wird die Geschwindigkeit der Winde 10 auf zweierlei Weise beeinflußt. Etwa bis
zu einem Auslenkwinkel von 25 Grad wird nur das Wegeventil 35, jedoch nicht der Hydromotor
12 verstellt. Dieser verbleibt bei maximalem Schluckvolumen und maximalem Drehmoment.
Das Drehmoment ist in Figur 1 durch die radiale Ausdehnung der Felder 85, 86 und 87
angedeutet. Nach einer Auslenkung des Steuerhebels 81 von 25 Grad ist das Wegeventil
35 voll offen. Bei einer weiteren Auslenkung des Steuerhebels 81 wird nun das Schluckvolumen
des Hydromotors 12 verkleinert, wodurch sich seine Drehzahl erhöht, sein Drehmoment
aber erniedrigt. Dies ist durch die geringer werdende radiale Erstreckung des Feldes
85 in Figur 1 angedeutet.
[0026] Wird ausgehend von der gezeigten Neutralstellung der Steuerhebel 81 in den Hievenwinkelbereich
86 verschwenkt, so gelangt das Wegeventil 70 in eine Position, in der wiederum die
Anschlüsse 89 und 94 miteinander verbunden sind. Der Anschluß 90 ist nun jedoch mit
dem Anschluß 92 und der Anschluß 91 mit dem Anschluß 93 verbunden. Somit ist die Steuerkammer
47 von Druck entlastet und die Steuerkammer 50 des Wegeventils 35 mit einem vom Auslenkwinkel
des Steuerhebels 81 abhängigen Vorsteuerdruck beaufschlagt. Dieser steht auch am Steuereingang
16 des Hydromotors 12 an. Das Wegeventil gelangt in seine zweite Arbeitstellung, in
der von der Verstellpumpe 25 gefördertes Druckmittel über die Zulaufleitung 27, die
Druckwaage 37, die Anschlüsse 36 und 44 mit der dazwischenliegenden Zumeßblende 48
und über die Verbraucherleitung 45 dem Hydromotor 12 zufließen kann. Der Abfluß des
Druckmittels vom Hydromotor 12 erfolgt über die Verbraucherleitung 43 sowie die Anschlüsse
42 und 38 des Wegeventils 35 zum Tank 26. In der Verbraucherleitung 45 und in der
Zulaufleitung 27 baut sich ein lastabhängiger Druck auf, der genügt, um die Bremse
13 zu lüften. Die Trosse wird nun auf die Winde 10 aufgespult.
[0027] Wird der Steuerhebel 81 noch weiter in den Mooringwinkelbereich 87 verschwenkt, so
gelangt das Wegeventil 70 in eine Schaltstellung, in der die Anschlüsse 88 und 94
mit dem Anschluß 89 verbunden sind. Demgemäß ist die Bypassleitung 66 für den Durchfluß
von Druckmittel offen und der Ringraum 15 des Hydrozylinders 14 ist an die Bypassleitung
stromab des Rückschlagventils 71 angeschlossen. Der Anschluß 91 des Wegeventils 70
ist abgesperrt. Die Anschlüsse 92 und 93 sind mit dem Anschluß 90 also mit dem Regelausgang
des Druckreduzierventils 69 verbunden. Somit steht in beiden Steuerkammern des Wegeventils
35 derselbe Vorsteuerdruck an, so daß dieses aufgrund seiner Federzentrierung in die
Mittelstellung zurückkehrt. Der Vorsteuerdruck steht auch am Eingang 16 des Hydromotors
12 an. Dabei ist die Steuerkurve der Steuerscheibe 83 so gestaltet, daß zu Beginn
des Mooringwinkelbereichs der Vorsteuerdruck so hoch ist, daß der Hydromotor auf sein
minimales Schluckvolumen gestellt ist. Somit ist auch das vom Hydromotor 12 ausübbare
Drehmoment minimal. Mit zunehmender Auslenkung des Steuerhebels 81 im Mooringwinkelbereich
87 nimmt der Vorsteuerdruck kontinuierlich ab, so daß sich das Schluckvolumen und
damit das ausübbare Drehmoment des Hydromotors 12 kontinuierlich vergrößert. Dies
ist arbeitsphysiologisch günstig.
[0028] Im Mooringwinkelbereich 87 kann dem Anschluß 22 des Hydromotors 12 Druckmittel nur
noch über die Bypassleitung 66 zufließen. Dieser Zufluß ist durch die Düse 67 begrenzt,
so daß im Mooring-Betrieb auch die Drehzahl des Hydromotors und damit die Geschwindigkeit,
mit der die Trosse aufgespult wird begrenzt ist. Dies ist wichtig für die Betriebssicherheit.
Denn da der Steuerhebel 81 im Mooringwinkelbereich 87 seine Position auch ohne Angriff
einer äußeren Kraft beibehält, besteht die Möglichkeit, daß eine Person zunächst den
Steuerhebel in den Mooringwinkelbereich stellt und sich dann an der Trosse zu schaffen
macht oder sich im Bereich der Trosse aufhält. Durch die Düse 67 ist nun die Geschwindigkeit,
mit der sich die Trosse bewegt, auf eine kleine Geschwindigkeit begrenzt. Auch wenn
die Trosse reißt, bleibt die Geschwindigkeit, mit der die Trosse dann aufgespult wird,
wegen der Düse 67 klein, wenn sie auch etwas höher als mit Last sein mag.
[0029] Der Steuerhebel 81 ist an einer aus dem Gehäuse 101 des Vorsteuergeräts 65 herausragenden
Welle 183 befestigt, mit der, wie aus Figur 2 ersichtlich, innerhalb des Gehäuses
101 eine Kurvenscheibe 102 mit einer mit einer Rückstellvorrichtung 103 zusammenwirkenden
Kurvenbahn 104 und die axial sich unmittelbar an die Kurvenscheibe 102 anschließende
Steuerscheibe 83 mit einer mit dem Stößel 84 des Druckreduzierventils 69 zusammenwirkenden
Steuerkurve 105 verdrehsicher gekoppelt sind. Die Kurvenbahn 104 und die Steuerkurve
105 sind jeweils teilzylindrische Flächen, die sich axial über ein gewisses Maß erstrecken.
Die Kurvenscheibe 102 und die Steuerscheibe 83 befinden sich in einem größeren Hohlraum
99 des Gehäuses 101, in den diametral gegenüberliegend, jedoch entsprechend dem axialen
Versatz von Kurvenscheibe 102 und Steuerscheibe 83 ebenfalls axial zueinander versetzt
zwei Gehäusebohrungen 106 und 107 münden. Die Gehäusebohrung 106 nimmt die Teile der
Rückstellvorrichtung 103 auf. In die Gehäusebohrung 107 ist das Druckreduzierventil
69 eingesetzt.
[0030] Dieses Druckreduzierventil 69 ist derart von außen justierbar, daß bei einem ausgewählten
Auslenkwinkel des Steuerhebels 81 im Kanal 80 ein ganz bestimmter Vorsteuerdruck ansteht.
Bei diesem ausgewählten Auslenkwinkel soll das Wegeventil 35 ganz offen sein und die
Verstellung des Hydromotors 12 beginnen. Das Druckreduzierventil 69 besitzt zur Justierung
eine Steuerpatrone 108, die vom nach außen offenen Ende der Gehäusebohrung 107 in
diese eingeschraubt ist. Die Steuerpatrone 108 ist außen dreifach gestuft und besitzt
in jeder Stufe eine Dichtung 109, 110 und 111. Zwischen der Dichtung 109 mit dem kleinsten
Durchmesser und der mittleren Dichtung 110 ist zwischen der Steuerpatrone 108 und
dem Gehäuse 110 ein Ringraum gebildet, der Teil des in Figur 1 mit 79 bezeichneten
Steuerdruckversorgungskanals ist und in dem der von dem Druckreduzierventil 68 eingeregelte
Druck in Höhe von 40 bar ansteht. Axial zwischen den beiden Dichtungen 110 und 111
befindet sich außen an der Steuerpatrone 108 ein weiterer Ringraum, der zu dem Vorsteuerdruckkanal
80 aus Figur 1 gehört. Ein weiterer Ringraum zwischen der Steuerpatrone 108 und dem
Gehäuse 101 ist vor der Dichtung 109 geschaffen, wobei dieser Ringraum zum Leckagekanal
78 aus Figur 1 gehört.
[0031] Der zentrische Durchgang 112 durch die Steuerpatrone 108 hat axial hintereinanderliegende
Abschnitte mit unterschiedlichen Querschnitten. Ein Bohrungsabschnitt mit dem kleinsten
Durchmesser befindet sich axial etwa zwischen den Dichtungen 109 und 110 und ist über
zwei Radialbohrungen 113 zum Ringraum 79 hin offen. Er geht nach außen hin in einen
etwas größeren und teilweise mit einem Innengewinde versehenen Bohrungsabschnitt über,
von dem Radialbohrungen 114 ausgehen, die in den Ringraum 80 münden. In den Bohrungsabschnitt
ist eine Madenschraube 115 eingeschraubt, durch die die erwähnten Bohrungsabschnitte
nach außen hin verschlossen sind. Jenseits der Madenschraube 115 ist der Durchgang
als Innenmehrkant ausgebildet, an dem man zum Verdrehen und damit zum axialen Verstellen
der Steuerpatrone 108 mit einem Werkzeug angreifen kann. Der Bohrungsabschnitt, in
den die Radialbohrungen 113 münden, geht nach innen hin in einen nochmals gestuften
Aufnahmeraum 116 über, von dem aus Radialbohrungen 117 in den Ringraum 78 führen.
In diesen Aufnahmeraum 116 ist eine Führungsbuchse 118 für den Stößel 84 des Druckregelventils
69 eingesetzt und darin durch eine Madenschraube 121 unverlierbar gesichert. Die Führungsbuchse
besitzt Radialbohrungen 119, über die zusammen mit einem zwischen der Steuerpatrone
108 und der Führungsbuchse 118 gelegenen Ringraum ein zwischen der Steuerpatrone 108,
der Führungsbuchse 118 und dem Stößel 84 gebildeter Federraum 120 mit dem Ringraum
78 und damit mit Tank verbunden ist.
[0032] Der Durchgangsabschnitt, in den die Radialbohrungen 113 münden, dient als Führungsbohrung
für einen Regelkolben 125 und steuert zusammen mit dem Regelkolben die Verbindungen
zwischen den verschiedenen Ringräumen 78, 79 und 80. Die Kanten zwischen den Radialbohrungen
113 und dem Bohrungsabschnitt einerseits und die Kante zwischen dem Bohrungsabschnitt
und dem größeren Federraum 120 andererseits bilden dabei die Steuerkanten. Der Regelkolben
125 ist ein Hohlkolben mit einer axialen Sackbohrung 126, die zu den Radialbohrungen
114 hin offen und über mehrere Radialbohrungen 127 mit der Außenseite des Regelkolbens
verbunden ist. Die Radialbohrungen 127 gehen außen in eine Ringnut 128 über. Die axiale
Erstreckung der Ringnut einschließlich der Radialbohrungen 127 ist geringfügig kleiner
als der lichte axiale Abstand zwischen den Steuerkanten an der Steuerpatrone 108,
so daß es möglich ist, die Sackbohrung 26 mit positiver Überdeckung sowohl von den
Radialbohrungen 113 als auch vom Federraum 120 zu trennen. Der Regelkolben 125 erstreckt
sich durch den Federraum 120 hindurch und ragt mit einem Kopf 129 in eine Sackbohrung
130 des Stößels 84 hinein. Er hintergreift mit dem Kopf 129 eine Scheibe 131, die
zwischen dem Stößel 84 und einem Federteller 132 angeordnet ist und nach Art eines
geschlitzten Sicherungsrings den Kopf 129 hält. Eine von dem Federraum 120 aufgenommene
Rückstellfeder 133 für den Stößel 84 stützt sich einerseits an der Steuerpatrone 108
und andererseits über den Federteller 132 und die Scheibe 131 am Stößel 84 ab und
drückt den Stößel gegen die Steuerkurve 105. Weiterhin ist vom Federraum 120 eine
Regelfeder 134 aufgenommen, die zwischen einem an einer Schulter des Regelkolbens
125 aufliegenden Federteller 135 und dem Federteller 132 eingespannt ist und die dafür
sorgt, daß in der gezeigten Ruhelage des Stößels 84 dessen Kopf 129 an der Scheibe
131 anliegt.
[0033] Das Druckbegrenzungsventil 69 ist bezüglich der Achse des Steuerhebels 81 so angeordnet,
daß die Achse des Stößels 84 senkrecht die Achse 82 des Steuerhebels 81 schneidet.
Die Steuerkurve 105 ist ausgehend von einer mittigen neutralen Linie, in der ihr Abstand
von der Achse 82 minimal ist und an der der Stößel 84 in der Neutralstellung des Steuerhebels
81 anliegt, nach beiden Seiten hin zunächst gleich gestaltet. Ihr Abstand von der
Achse 82 nimmt dabei kontinuierlich zu. Zur einen Seite hin endet die Steuerkurve
105 in einem radial nach außen abgehenden Flächenabschnitt 140, für den der Stößel
84 als Anschlag wirkt und der deshalb den Schwenkwinkel des Steuerhebels 81 in die
eine Richtung begrenzt. In die andere Richtung befindet sich etwa im selben Abstand
von der Mittellinie wie der Steuerkurvenabschnitt 140 eine kleine Erhöhung 141, aufgrund
derer bei der Verschwenkung des Steuerhebels 81 das Drehmoment kurz ansteigt und damit
der Bedienperson signalisiert wird, daß von einem Betriebsbereich in einen zweiten
Betriebsbereich gewechselt wird. Im Anschluß an die Erhöhung 141 verringert sich der
Abstand der Steuerkurve von der Achse 82 in dem Steuerkurvenabschnitt 142.
[0034] In der in Figur 2 gezeigten Neutrallage der Steuerkurve 105 befindet sich der Stößel
84 und mit ihm der Regelkolben 125 des Druckreduzierventils 69 in einer Position,
in der der Ringraum 80 über das Sackloch 126, die Radialbohrungen 127, den Federraum
120, die Radialbohrungen 119 und die Radialbohrungen 117 mit dem Ringraum 78 fluidisch
verbunden ist. Wird nun der Steuerhebel ausgelenkt, so wird der Stößel 84 in die Steuerpatrone
108 hinein verschoben. Über die Regelfeder 134 wird der Regelkolben 125 mitgenommen,
so daß die Verbindung zwischen dem Sackloch 126 und dem Ringraum 78 unterbrochen und
eine Verbindung zwischen dem Sackloch 126 und dem Ringraum 79 aufgemacht wird. Von
diesem kann nun Druckmittel durch den Regelkolben 125 hindurch in den Ringraum 80
und weiter zu einem oder beiden Steuerräumen 47 und 50 des Wegeventils 35 fließen.
Es baut sich ein Druck auf, durch den der Regelkolben 125 gegen die Regelfeder 134
zurückgeschoben wird, bis zwischen der Druckkraft und der Federkraft Gleichgewicht
herrscht. Der Regelkolben 125 nimmt nun eine Regelposition ein. Die Höhe des Vorsteuerdruckes
im Ringraum 80 ist dabei durch die Vorspannung bestimmt, die die Regelfeder 134 bei
der gegebenen Position des Stößels 84 in der Regelstellung des Regelkolbens 125 hat.
Diese Vorspannung und damit auch der Vorsteuerdruck in der gegebenen Stößelposition
ist justierbar. Es wird dazu die Steuerpatrone 108 etwas in das Gehäuse 101 hinein-
oder aus dem Gehäuse 101 herausgeschraubt. Es verändert sich dadurch auch die Regelstellung
des Regelkolbens 125 und damit bei gegebener Stößelposition die Vorspannung der Regelfeder
134 und damit die Höhe des Vorsteuerdrucks.
[0035] Durch Einschrauben der Steuerpatrone 108 erhöht sich der Vorsteuerdruck, durch Herausschrauben
erniedrigt er sich. Für eine ausgewählte Position des Steuerhebels 81 kann somit ein
bestimmter Vorsteuerdruck justiert werden. Abseits der ausgewählten Position des Steuerhebels
81 können dagegen noch Exemplarstreuungen auftreten, da die Steifigkeit der in verschiedenen
Exemplaren eingesetzten Regelfedern variieren.
[0036] Die Rückstellvorrichtung 103 umfaßt ein Druckstück 145, das mit einem zylindrischen
Abschnitt 146 in der Gehäusebohrung 106 geführt ist und mit einem Zweiflach 147, dessen
ebene Flächen senkrecht zur Achse 82 ausgerichtet sind, in den Hohlraum 99 hineinragt
und mit seiner parallel zur Achse 82 verlaufenden Stirnseite 148 an die Rückstellkurvenbahn
104 angedrückt wird. Eine Andrückkraft wird im gesamten Schwenkbereich von einer Rückstellfeder
149 ausgeübt. Zusätzlich wirkt in dem in Figur 1 mit 87 bezeichneten Mooringwinkelbereich
eine weitere Andrückfeder 150. Die Federn befinden sich in einem Federraum zwischen
dem Druckstück 145 und einer in die Gehäusebohrung 106 eingeschraubten Verschlußschraube
151. Um Federn der notwendigen Länge unterzubringen, besitzt das Druckstück 146 ein
zur Verschlußschraube 151 hin offenes Sackloch 152, zwischen dessen Boden und der
Verschlußschraube 151 die Rückstellfeder 149 eingespannt ist. Innerhalb der Rückstellfeder
149 befindet sich eine ebenfalls zur Verschlußschraube 151 hin offene Büchse 153,
in deren Sackloch die Andrückfeder 150 zum größten Teil aufgenommen ist. In der in
Figur 2 gezeigten Position des Druckstücks 145, in der dieses seinen größten Abstand
von der Verschlußschraube 151 hat, ist die Andrückfeder 150 völlig entspannt. Erst
nach einem bestimmten Weg des Druckstücks 145 an die Verschlußschraube 151 heran wird
die Andrückfeder 150 wirksam.
[0037] Innerhalb des Führungsabschnitts 146 besitzt das Druckstück 145 an seiner Außenseite
diametral gegenüberliegend zwei axial verlaufende Nuten 154 und 155, die unterschiedlich
lang sind, dabei jedoch im gleichen Abstand von dem der Verschlußschraube 151 zugewandten
Ende des Druckstücks 145 beginnen. In die Nut 154 greift mit geringem Spiel ein Stift
156 ein, der im Gehäuse 101 gehalten ist. Durch den Stift 156 ist das Druckstück 145
gegen Verdrehen gesichert. Die Nut 154 ist so lang, daß die axiale Bewegung des Druckstücks
145 durch den Stift 156 nicht begrenzt wird.
[0038] Die Kurvenbahn 104 setzt sich im wesentlichen aus vier voneinander unterscheidbaren
flächenhaften Kurvenabschnitten zusammen. Ein Kurvenabschnitt 160 erstreckt sich über
180 Grad um die Achse 82 und ist kreiszylindrisch gekrümmt, hat also überall den gleichen
Abstand von der Achse 82. In der Neutralstellung des Steuerhebels 81 und somit der
Kurvenbahn 104, wie sie in Figur 2 gezeigt ist, steht die axiale Ebene 164, die durch
die Achse 82 und die Enden des Kurvenabschnitts 160 geht, senkrecht auf der Achse
des Druckstücks 145. Zwischen den beiden Enden des Kurvenabschnitts 160 befinden sich
drei flächige, ebene Kurvenabschnitte 161, 162 und 163, die winkelig zueinander verlaufen.
Der mittlere Kurvenabschnitt 161 dieser drei Kurvenabschnitte erstreckt sich in einem
geringen Abstand von der Ebene 164 parallel zu dieser. Die beiden Kurvenabschnitte
162 und 163 verlaufen schräg vom Kurvenabschnitt 161 zum Kurvenabschnitt 160 hin.
[0039] Die der Kurvenbahn 104 zugewandte Stirnseite 148 des Druckstücks 145 besitzt zwei
in einer Flucht zueinander liegende und senkrecht auf der Achse des Druckstücks 145
stehende ebene Flächenabschnitte 168 und 169, die sich von den runden Seitenflächenabschnitten
des Zweiflachs 147 aus verschieden weit nach innen erstrecken. Dabei ist der Flächenabschnitt
169 wesentlich länger als der Flächenabschnitt 168. Zwischen diesen beiden Flächenabschnitten
ist in die Stirnseite 148 eine senkrecht zu den Flachseiten durchgehende Ausnehmung
170 eingebracht, die ausgehend vom inneren Ende des Flächenabschnitts 168 durch eine
gleichmäßig gekrümmte Fläche 171 begrenzt wird, deren Krümmung gleich der Krümmung
des Kurvenabschnitts 160 der Kurvenbahn 104 ist. An die Fläche 171 schließt sich eine
Rinne 172 an, die mittig in der Stirnseite des Druckstücks liegt. Die eine Seite der
Rinne 171 geht in einer Anschlagfläche 173 in den ebenen Flächenabschnitt 169 über.
[0040] In die Rinne 172 mündet eine durch das Druckstück 145 hindurchgehende Axialbohrung
174, in deren Verlängerung auch der Boden der Büchse 153 eine Axialbohrung 175 aufweist.
Somit ist der die Federn 149 und 150 aufnehmende Federraum ständig mit dem Hohlraum
99 des Gehäuses 101 fluidisch verbunden. Der Hohlraum 99 wiederum liegt in der Leckageleitung
78.
[0041] Zum Fieren, also zum Abspulen der Trosse von der Winde 10 wird der Steuerhebel 81
in den Fierenwinkelbereich 85 nach Figur 1 verschwenkt. Die Steuerscheibe 83 und die
Kurvenscheibe 102 werden dadurch in der Ansicht nach Figur 2 im Uhrzeigersinn verdreht.
Dabei gleitet zunächst die Ecke zwischen den Kurvenabschnitten 161 und 163 am Flächenabschnitt
169 des Druckstücks 145 entlang. Das Druckstück wird dadurch in Richtung der Verschlußschraube
151 verschoben, so daß sich die Vorspannung der Rückstellfeder 149 kontinuierlich
vergrößert. Wird an irgendeiner Stelle der Steuerhebel losgelassen, so kehren das
Druckstück 145 und der Steuerhebel unter der Wirkung der Rückstellfeder 149 wieder
in die in Figur 2 gezeigte Neutralstellung zurück. Wird der Steuerhebel 81 aber noch
weiter in Richtung Fieren verschwenkt, so liegt schließlich der Kurvenabschnitt 163
flächig am Flächenabschnitt 169 des Druckstücks 145 an. Bei einer weiteren Auslenkung
des Steuerhebels wandert der Angriffspunkt des Druckstücks 145 sprungartig weiter
von der Achse 82 des Steuerhebels weg zu der Ekke zwischen dem Kurvenabschnitt 163
und dem Kurvenabschnitt 160. Dies macht sich in einem steilen Anstieg des Drehmoments
bemerkbar, das die Rückstellvorrichtung 103 auf den Steuerhebel ausübt. Damit wird
der Bedienperson signalisiert, daß nun das Wegeventil 35 aus Figur 1 voll geöffnet
ist und bei dem weiteren Ausschwenken des Steuerhebels 81 das Schluckvolumen des Hydromotors
12 verkleinert wird. Wenn die Kurvenabschnitte 163 und 169 flächig aneinander anliegen,
soll der Vorsteuerdruck die bestimmte Höhe haben, die durch Justage des Druckregelventils
69 eingestellt wird. Beim weiteren Auslenken gleitet nun die Ecke zwischen dem Kurvenabschnitt
160 und dem Kurvenabschnitt 163 am Flächenabschnitt 169 entlang, wodurch das Druckstück
145 weiter in Richtung Verschlußschraube verschoben und die Rückstellfeder 149 weiter
vorgespannt wird. Schließlich wird eine Endlage erreicht, wie sie in Figur 3 dargestellt
ist. Die Steuerscheibe 83 ist mit dem Abschnitt 140 der Steuerkurve 105 gegen den
Stößel 84 des Druckreduzierventils 69 gestoßen und kann nicht mehr weiter verdreht
werden. Wird der Steuerhebel losgelassen, so kehrt er unter der Wirkung der Rückstellvorrichtung
103 wieder in seine Neutralstellung zurück.
[0042] Wird der Steuerhebel 81 aus seiner Neutralstellung, in der, wie aus Figur 2 ersichtlich,
der Kurvenabschnitt 161 der Kurvenbahn 104 und die Flächenabschnitte 168 und 169 des
Druckstücks 145 flächig aneinander anliegen, in Richtung Hieven verschwenkt, so werden
die Steuerscheibe 83 und die Kurvenscheibe 102 in der Ansicht nach Figur 2 entgegen
dem Uhrzeigersinn verdreht. Das Druckstück 145 beaufschlagt die Kurvenbahn 104 an
der Ecke zwischen den Kurvenabschnitten 161 und 162, wie dies in Figur 4 dargestellt
ist. Bei der weiteren Ausschwenkung des Steuerhebels 81 gelangt schließlich der Kurvenabschnitt
162 der Kurvenbahn 102 in flächige Anlage an den Flächenabschnitt 168 des Druckstücks
145. Dieser Zustand ist in Figur 5 dargestellt. Bei weiterem Verschwenken des Steuerhebels
81 bemerkt die Bedienperson einen steilen Anstieg der notwendigen Betätigungskraft
und bekommt somit signalisiert, daß nun das Schluckvolumen des Hydromotors 12 verstellt
wird. Schließlich liegt die Fläche 168 des Druckstücks 145 an der Ecke zwischen dem
Kurvenabschnitt 162 und dem Kurvenabschnitt 160 der Kurvenbahn 104 an, wie dies in
Figur 6 gezeigt ist. Dort ist der Steuerhebel 81 schon so weit verdreht, daß der Stößel
84 des Druckreduzierventils 69 gegen die Erhöhung 141 der Steuerkurve 105 gestoßen
ist. Dies macht sich für die Bedienperson in einem weiteren Druckpunkt während des
Verschwenkens des Steuerhebels 81 bemerkbar. Damit wird signalisiert, daß beim weiteren
Ausschwenken des Steuerhebels der Hievenwinkelbereich 86 verlassen wird. Beim Loslassen
des Steuerhebels 81 im Hievenwinkelbereich vermag die Rückstellvorrichtung 103 den
Steuerhebel wieder in seine Neutralstellung zurückzustellen, da jede weitere Auslenkung
des Steuerhebels in diesem Bereich mit einer Erhöhung der Vorspannung der Rückstellfeder
149 verbunden ist.
[0043] Wird der Steuerhebel unter erhöhtem Kraftaufwand, der zum Überwinden der Erhöhung
141 durch den Stößel 84 notwendig ist, weiter ausgeschwenkt, so gelangt zunächst die
Kante zwischen den beiden Kurvenabschnitten 168 und 160 und in immer höherem Maße
der Kurvenabschnitt 160 in den Bereich der Ausnehmung 170 des Druckstücks 145, wo
der Kurvenabschnitt 160 an der Fläche 171 der Ausnehmung 170 anliegt. In den in Figur
6 gezeigten Positionen der einzelnen Bauteile ist das Druckstück 145 so weit in Richtung
auf die Verschlußschraube 151 verschoben, daß die Andrückfeder 150 gerade noch spannungslos
zwischen dem Druckstück und der Verschlußschraube liegt. Bei der weiteren Verdrehung
der Kurvenscheibe 102 entgegen dem Uhrzeigersinn wird das Druckstück noch weiter zur
Verschlußschraube hin verschoben und dadurch die Andrückfeder 150 gespannt, bis schließlich
die Kante zwischen den Kurvenabschnitten 160 und 168 der Kurvenbahn 104 in den Bereich
der Ausnehmung 170 des Druckstücks 145 gelangt. In Figur 7 ist ein Zustand gezeigt,
in der der Stößel 84 die Erhöhung 141 der Steuerkurve 105 gerade überwunden hat und
der Kurvenabschnitt 160 der Kurvenbahn 104 geringfügig in die Ausnehmung 170 eingetaucht
ist und dort an der Fläche 171 anliegt. Das Druckstück 145 wird nun von der Kraft
der Feder 149 und zusätzlich von der Kraft der Feder 150 an den Kurvenabschnitt 160
der Kurvenbahn 104 angedrückt. Weil die Krümmungen des Kurvenabschnitts 160 und der
Fläche 171 gleich sind, führt das weitere Verschwenken des Steuerhebels nicht mehr
zu einer stärkeren Vorspannung der Federn 149 und 150. Diese üben deshalb keine Rückstellkraft
mehr auf den Steuerhebel aus. Der Steuerhebel befindet sich im Mooringwinkelbereich
87. Der Abstand zwischen dem Hievenwinkelbereich und dem Mooringwinkelbereich beträgt
etwa 10 Grad, in denen der Stößel 84 die Erhöhung 141 der Steuerkurve 105 überwindet.
Die dabei auftretende Erhöhung des Vorsteuerdrucks hat keine Auswirkungen auf das
Wegeventil 35 und den Hydromotor 12, da am Ende des Hievenwinkelbereichs das Wegeventil
35 voll offen ist und der Hydromotor 12 auf sein kleinstes Schluckvolumen eingestellt
ist. Am Ende des Mooringwinkelbereichs 87 aus Figur 1 stößt der Kurvenabschnitt 168
der Kurvenbahn 104 gegen die Anschlagfläche 173 der Ausnehmung 170, wie dies in Figur
8 dargestellt ist. Ein weiteres Verschwenken des Steuerhebels 81 ist nicht mehr möglich.
[0044] Jenseits der Erhöhung 141 ist die Steuerkurve 105 in dem Bereich 142 so gestaltet,
daß mit weiterer Auslenkung des Steuerhebels der Stößel 84 immer weiter aus der Führungsbuchse
118 austritt, so daß die Federn des Druckreduzierventils 69 ein Drehmoment im Sinne
einer weiteren Auslenkung auf den Steuerhebel 81 ausüben. Die Reibungskräfte zwischen
dem Druckstück 145 und der Kurvenscheibe 102 sowie zwischen dem Stößel 84 und der
Steuerscheibe 83 sind jedoch so groß, daß der Steuerhebel im Mooringwinkelbereich
seine Position beibehält, auch wenn man ihn losläßt.
[0045] Aus Figur 8 geht insbesondere auch der Sinn der Rinne 172 in der Ausnehmung 170 des
Druckstücks 145 hervor. Durch diese Rinne ist ein Druckmittelaustausch zwischen dem
Federraum mit den Federn 149 und 150 und dem Hohlraum 99 im Gehäuse 101 auf einfache
Weise auch dann gewährleistet, wenn der Steuerhebel 81 bis zum Ende des Mooringwinkelbereichs
verschwenkt ist.
[0046] Die Nut 155 im Druckstück 145 hat für eine Steueranordnung mit Mooring-Betrieb der
Winde keine Bedeutung. Allerdings ist nicht jede Winde auch für den Mooring-Betrieb
vorgesehen. Die Nut 155 erlaubt es, das Druckstück 145 auch für eine Winde ohne Mooring-Betrieb
zu benutzen. Es wird dazu nur im Vergleich zu dem in Figur 2 gezeigten Zustand um
180 Grad um seine Längsachse verdreht in das Gehäuse 101 eingebaut. Der Stift 156
greift dann in die Nut 155 ein. Wegen der Kürze dieser Nut begrenzt der Stift 156
den Weg, den das Druckstück 145 zur Verschlußschraube 151 hin verschoben werden kann.
Man erhält damit einen Anschlag für den Steuerhebel am Ende des Hievenwinkelbereichs.
Am Ende des Fierenwinkelbereichs kann ebenfalls der Stift 156 wirksam werden. Je nach
Länge der Nut 155 stößt jedoch eventuell vorher schon der Stößel 84 gegen die Fläche
140 der Steuerkurve 105. Die Nut 155 erlaubt es also, ein Vorsteuergerät für eine
Winde ohne Mooring-Betrieb und eine Winde mit Mooring-Betrieb mit dem gleichen Druckstück
145 aufzubauen. Ebenso kann eine vorhandene Winde umgebaut werden.
[0047] Aus Figur 9 ist erkennbar, daß das Gehäuse 101 eine Ventilbohrung 180 aufweist, in
der sich das als Drehschieber 181 ausgebildete bewegliche Steuerelement des Wegeventils
70 befindet und in die die verschiedenen gemäß Figur 1 zum Wegeventil 70 führenden
Leitungen oder Leitungsabschnitte, die als Bohrungen in dem Gehäuse 101 ausgebildet
sind, münden, wie dies noch anhand der Figur 10 beschrieben werden wird. Die Ventilbohrung
180 erweitert sich an ihrem einen Ende zum Hohlraum 99, in dem sich die Kurvenscheibe
102 und die Steuerscheibe 83 befinden. Kurvenscheibe 102 und Steuerscheibe 83 sind
einstückig mit dem Drehschieber 181 hergestellt. Nach außen hin ist der Hohlraum 99
durch einen Gehäusedeckel 182 verschlossen, in den zentral und in Flucht zur Achse
des Drehschiebers 181 die Welle 183 drehbar gelagert ist, die über den Deckel 182
vorsteht und an der an dem vorstehenden Abschnitt der Steuerhebel 81 befestigt ist.
Die Welle endet innerhalb des Gehäuses 101 in einem Anschlagbund 184, der gegen eine
Stufe im Deckel 182 stößt und der verhindert, daß sich die Welle 183 vom Gehäuse 101
löst. Welle 183 und Drehschieber 181 sind über zwei Stifte 185, von denen jeder axial
in eine Bohrung des Drehschiebes und der Welle eingreift, verdrehsicher miteinander
gekoppelt. In einer zum Drehschieber 181 hin offenen, zentralen Sackbohrung der Welle
183 ist eine Druckfeder 186 untergebracht, die sich am Boden der Sackbohrung und über
eine Kugel 187 am Drehschieber 181 abstützt und Welle 183 und Drehschieber 181 axial
auseinanderdrückt, so daß einerseits die Welle 183 am Deckel 182 und der Drehschieber
181 über die Kurvenscheibe 102 am Gehäuse 101 anliegt und die beiden Teile weitgehend
feste axiale Positionen einnehmen.
[0048] Dem Hohlraum 99 gegenüberliegend mündet die Ventilbohrung 180 in einen im Radius
vergrößerten Endraum 188, der nach außen durch eine Verschlußschraube 189 verschlossen
ist. Der Hohlraum 99 und der Raum 188 sind, wie durch die gestrichelte und mit der
Bezugszahl 78 aus Figur 1 versehene Linie angedeutet ist, miteinander und mit der
Leckölleitung 19 verbunden.
[0049] Von der der Verschlußschraube 189 zugewandten Stirnseite her ist in den Drehschieber
181 eine gestufte Sackbohrung 190 eingebracht, in die das Druckreduzierventil 68 eingesetzt
ist. Axial vor dem Druckreduzierventil 68 bildet die Sackbohrung 90 einen axialen
Regelanschluß 191 des Druckreduzierventils 68, in den dieses einen konstanten Vorsteuerdruck
von 40 bar einregelt. Ein Ringraum 192 zwischen dem Druckreduzierventil 68 und dem
Drehschieber 181, der über zwei Axialbohrungen 193 mit dem Raum 188 verbunden ist,
bildet den Ablaufanschluß des Druckreduzierventils 68. Ein zweiter Ringraum 194 ist
der Zulaufanschluß des Druckreduzierventils.
[0050] In die abgewickelte Darstellung des Drehschiebers 181 nach Figur 10 sind gestrichelt
die Mündungen verschiedener Bohrungen des Gehäuses 101 dargestellt, die in Figur 9
teils räumlich, teils mit gestrichelten Linien eingezeichnet sind und die die verschiedenen
Anschlüsse 88 bis 94 des Wegeventils 70 darstellen. Der Anschluß 90 mündet in die
Ventilbohrung 180 an einer Stelle, an der um den Drehschieber 181 eine Ringnut 201
umläuft. In einer Linie mündet axial auf der einen Seite des Anschlusses 90 und im
Abstand zu diesem der Anschluß 92 und auf der anderen Seite der Anschluß 93 in die
Ventilbohrung 180. Axial auf Höhe des Anschlusses 92 befinden sich im Drehschieber
181 zwei gleich lange endliche Nuten 202 und 203, die über axiale Nuten mit der Ringnut
201 verbunden sind. Zwischen den beiden Nuten 202 und 203 befinden sich kürzere Nuten
204 und 205, die jeweils über eine Radialbohrung 206 mit einer zentrischen Axialbohrung
207 und eine weitere Radialbohrung 208 des Drehschiebers 181 mit dem Hohlraum 99 und
somit mit der Leckageleitung fluidisch verbunden sind.
[0051] Punktsymmetrisch zu den Nuten 204 und 205 bezüglich des Anschlusses 90 befinden sich
axial auf Höhe des Anschlusses 93 zwei Nuten 209 und 210, die wiederum über Radialbohrungen
206 mit der Axialbohrung 207 des Drehschiebers 181 verbunden sind. Zwischen den beiden
Nuten 209 und 210 befinden sich jeweils zwei Nuten 211 und 212 bzw. 213 und 214,die
wie die Nuten 202 und 203 über axiale Nuten mit der Ringnut 201 verbunden sind. Für
die Wegefunktionen des Ventils 70 wichtig sind lediglich die Ringnut 201 sowie die
Nuten 202, 204, 209, 211 und 213. Die anderen Nuten dienen dem radialen Druckausgleich
am Drehschieber 181.
[0052] In Figur 10 ist der Drehschieber 181 in einer Position gezeigt, die er in der Neutralstellung
des Steuerhebels 81 einnimmt. Man erkennt, daß die Nuten 204 und 209 die Anschlüsse
92 und 93 überdecken, so daß diese beiden Anschlüsse von Druck entlastet sind. Wird
nun für die Betriebsart Hieven der Winde der Drehschieber in der Ansicht nach Figur
10 nach unten bewegt, so wird der Anschluß 92 von der Nut 204 getrennt und gelangt
nach kurzem Weg in Überdeckung mit der Nut 202. Der Anschluß 92 ist also nun mit dem
Regelausgang des Druckreduzierventils 69 verbunden. Der Anschluß 93 verbleibt zunächst
in Überdeckung mit der Nut 209 und ist somit von Druck entlastet. Diese Konstellation
bleibt erhalten bis zum Ende des Hievenwinkelbereichs 86 aus Figur 1. Dann gerät der
Anschluß 93 aus dem Bereich der Nut 209 heraus und gelangt in Überdeckung mit der
Nut 213. An ihm steht nun derselbe Vorsteuerdruck wie am Anschluß 92 an.
[0053] Bei einer Verschwenkung des Steuerhebels in Richtung Fieren verbleibt der Anschluß
92 in Überdeckung mit der Nut 204, während der Anschluß 93 in Überdekkung mit der
Nut 211 gerät.
[0054] Neben den Nuten 202 bis 205 besitzt der Drehschieber 181 weiterhin eine umlaufende
Nut 215, von der Radialbohrungen 216 ausgehen, die vor dem in den Drehschieber 181
eingesetzten Druckreduzierventil 68 in die Sackbohrung 190 münden, also mit dem Regelausgang
des Druckreduzierventils 68 verbunden sind. Die Nut 215 und die Radialbohrungen 216
liegen somit in dem Kanal 79 nach Figur 1, über den am Zulaufanschluß des Druckreduzierventils
69 ein weitgehend konstanter Versorgungssteuerdruck ansteht.
[0055] Im Bereich des Anschlusses 89 läuft um den Drehschieber 181 eine Nut 217 herum, die
über Axialnuten mit zwei sich einander diametral gegenüberliegenden kurzen Nuten 218
verbunden ist. Wenn der Steuerhebel bis in den Mooringwinkelbereich verschwenkt wird,
kommen die Nuten 218 in Überdeckung mit den Anschlüssen 88, so daß über die Bypassleitung
66 aus Figur 1 Druckmittel fließen kann. Die Nuten 218 und damit die Nut 217 sind
über eine weitere Ringnut 219 mit zwei sich einander diametral gegenüberliegenden
Nuten 220 verbunden, mit denen bei einer Verschwenkung des Steuerhebels aus der Neutralstellung
heraus der Anschluß 94 in Überdeckung kommt, so daß der Ringraum 15 des Zylinders
14 aus Figur 1 mit Systemdruck beaufschlagbar ist. In der Neutralstellung des Steuerhebels
81 ist der Anschluß 94 über eine kleine Radialbohrung 221 des Drehschiebers 181 mit
den Axialbohrungen 193 verbunden und damit zum Tank entlastet. Über die zur Ringnut
219 offene Radialbohrung 222 ist der Ringraum 194, also der Druckeingang des Druckreduzierventils
68 mit der Ringnut 217 und damit mit der Bypassleitung 66 verbunden.
1. Hydraulische Vorsteuerung mit zwei mit einem Steuerdruck beaufschlagbaren Steuerausgängen
(96, 97) und mit einem hydraulischen Vorsteuergerät,
das eine Handhabe (81), die von einer Neutralstellung aus zur Beaufschlagung des ersten
Steuerausgangs (96) mit einem veränderbaren Steuerdruck in eine erste Richtung und
zur Beaufschlagung des zweiten Steuerausgangs (97) mit einem veränderbaren Steuerdruck
in eine zweite Richtung, die vorzugsweise entgegengesetzt zur ersten Richtung ist,
verschwenkbar ist,
und ein durch die Auslenkung der Handhabe (81) aus der Neutralstellung verstellbares
und an einem Regelausgang (80) einen Steuerdruck erzeugendes Druckventil (69) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Druckventil (69) bei einer Verschwenkung der Handhabe (81) in die erste Richtung
und bei einer Verschwenkung der Handhabe (81) in die zweite Richtung in demselben
Sinne verstellbar ist und daß ein Wegeventil (70) vorhanden ist, das in Abhängigkeit
von der Schwenkrichtung der Handhabe (81) aus einer Ruhestellung, die es in der Neutralstellung
der Handhabe (81) einnimmt, in eine erste Schaltstellung, in der es den Regelausgang
(80) des Druckventils (69) mit dem ersten Steuerausgang (96) verbindet, oder in eine
zweite Schaltstellung umschaltbar ist, in der es den Regelausgang (80) des Druckventils
(69) mit dem zweiten Steuerausgang (97) verbindet.
2. Hydraulische Vorsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ruhestellung des Wegeventils (70) die beiden Steuerausgänge (96, 97) über
einen Tankanschluß (91) des Wegeventils (70) unter Umgehung des Druckventils (69)
von Druck entlastbar sind.
3. Hydraulische Vorsteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegeventil (70) als bewegbares Steuerelement einen Drehschieber (181) aufweist,
dessen Achse mit der Drehachse der Handhabe (81) fluchtet und der über die Handhabe
(81) in einer Ventilbohrung (180) eines Ventilgehäuses (101) verdrehbar ist.
4. Hydraulische Vorsteuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber (181) einen Axialanschlag (102) aufweist, mit dem er durch eine
Feder (186) gegen einen Anschlag des Ventilgehäuses (101) gedrückt wird.
5. Hydraulische Vorsteuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Handhabe (81) auf einer im Ventilgehäuse oder einem fest damit verbundenen Teil
(182) drehbar gelagerten und einen in Richtung aus dem Ventilgehäuse (101) heraus
wirkenden Axialanschlag (184) aufweisenden Welle (183) befestigt ist, daß der Drehschieber
(181) als ein separates Teil mit der Welle (183) verdrehsicher gekoppelt ist und daß
zwischen der Welle (183) und dem Drehschieber (181) eine Welle und Drehschieber axial
auseinanderdrückende Feder (186) angeordnet ist.
6. Hydraulische Vorsteuerung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Drehschieber (181) einstückig eine Kurvenscheibe (102) verbunden ist, an
der ein Druckstück (145) einer Rückstelleinrichtung (103) für die Handhabe (81) unter
der Kraft einer Rückstellfeder (149) anliegt, die den Drehschieber (181) radial überragt
und die den Axialanschlag des Drehschiebers (181) bildet.
7. Hydraulische Vorsteuerung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das als Schieber (181) ausgebildete Steuerelement des Wegeventils (70) in einer von
seiner einen Stirnseite aus in es eingebrachten Axialbohrung (190) ein fest eingestelltes
Druckreduzierventil (68) zur internen Steuerdruckversorgung aufnimmt.
8. Hydraulische Vorsteuerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckreduzierventil (68) einen in die Axialbohrung (190) hinein gerichteten axialen
Regelanschluß (191), der über wenigstens eine in die Axialbohrung (190) mündende Radialbohrung
(216) des Schiebers (181) mit einem Gehäusekanal (79) verbunden ist, einen radialen
Ablaufanschluß (192) , der über wenigstens eine Axialbohrung (193) im Schieber (181)
mit einem Raum (188) vor der Stirnseite des Schiebers (181) verbunden ist, und einen
weiter innen als der Ablaufanschluß (192) in der Axialbohrung (190) befindlichen radialen
Zulaufanschluß (194) aufweist, der wiederum über wenigstens eine in die Axialbohrung
mündende Radialbohrung (221) des Schiebers (181) mit einem Gehäusekanal verbunden
ist.
9. Hydraulische Vorsteuerung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Abhängigkeit der Verstellung des verstellbaren Druckventils (69) bei einer Verschwenkung
der Handhabe (81) aus der Neutralstellung in die zweite Richtung dieselbe ist wie
bei einer Verschwenkung der Handhabe (81) aus der Neutralstellung in die erste Richtung.
10. Hydraulische Vorsteuerung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das verstellbare Druckventil (69) einen in Richtung seiner Achse verschiebbaren Stößel
(84) aufweist, daß die Achse des Stößels (84) im wesentlichen senkrecht durch die
Schwenkachse der Handhabe (81) geht und daß der Stößel (84) durch eine sich am Umfang
einer mit der Handhabe (81) verdrehbaren Steuerscheibe (83) befindlichen Steuerkurve
(105) gegen die Kraft einer Feder (133, 134) des Druckventils (69) verschiebbar ist.
11. Hydraulische Vorsteuerung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das verstellbare Druckventil (69) ein 3-Wege-Druckreduzierventil ist.
12. Hydraulische Vorsteuerung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das verstellbare Druckventil (69) nach der Montage seiner Bauteile in einem Gehäuse
(101) von außen derart justierbar ist, daß bei einem bestimmten Schwenkwinkel der
Handhabe (81) ein bestimmter Vorsteuerdruck am Regelausgang (80) des Druckventils
(69) ansteht.
13. Hydraulische Vorsteuerung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das verstellbare Druckventil ein Ventilgehäuse, einen axial geführten, über eine
Handhabe verschiebbaren Stößel, ein bewegliches Steuerelement, das mit wenigstens
einer gehäusefesten Steuerkante zusammenwirkt, eine Regelfeder, die mit ihrem einen
Ende am beweglichen Steuerelement anliegt und deren anderes Ende bei einer Verschiebung
des Stößels mitnehmbar ist, einen dem Stößel bezüglich des Steuerelements gegenüberliegenden,
gehäusefesten, justierbaren Anschlag und eine Justierfeder aufweist, die zwischen
dem Anschlag und dem Steuerelement angeordnet ist.
14. Hydraulische Vorsteuerung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das verstellbare Druckventil (69) ein Ventilgehäuse (101), einen axial geführten,
über eine Handhabe (81) verschiebbaren Stößel (84), ein bewegliches Steuerelement
(125), das mit wenigstens einer gehäusefesten Steuerkante zusammenwirkt, eine Regelfeder
(134), die mit ihrem einen Ende am beweglichen Steuerelement (125) anliegt und deren
anderes Ende bei einer Verschiebung des Stößels (84) mitnehmbar ist, und eine in das
Ventilgehäuse (101) eingebrachte Steuerpatrone (108) aufweist, an der sich die wenigstens
eine gehäusefeste Steuerkante befindet und deren axiale Position von außen justierbar
ist.
15. Hydraulische Vorsteuerung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (84) in einer Führungshülse (118) geführt ist und daß die Steuerpatrone
(108) über die wenigstens eine Steuerkante hinaus verlängert ist und die Führungshülse
(118) verliersicher aufnimmt.
1. A hydraulic pilot control system having two control outputs (96, 97) to which a control
pressure can be applied and having a hydraulic pilot controller, which has a handle
(81) which can be pivoted from a neutral position in a first direction to apply a
variable control pressure to the first control output (96) and in a second direction,
which is preferably opposite to the first direction, to apply a variable control pressure
to the second control output (97), and a pressure valve (69) which can be displaced
from the neutral position by the deflection of the handle (81) and generates a control
pressure at a control output (80), characterized in that during pivoting of the handle (81) in the first direction and during pivoting of
the handle (81) in the second direction, the pressure valve (69) can be adjusted with
the same effect, and by the fact that there is a directional control valve (70) which,
depending on the pivoting direction of the handle (81) from a rest position, which
it assumes in the neutral position of the handle (81), can be changed over into a
first switching position, in which it connects the control output (80) of the pressure
valve (69) to the first control output (96), or into a second switching position,
in which it connects the control output (80) of the pressure valve (69) to the second
control output (97).
2. The hydraulic pilot control system as claimed in claim 1, characterized in that, in the rest position of the directional control valve (70), the two control outputs
(96, 97) can be relieved of pressure via a tank port (91) of the directional control
valve (70), circumventing the pressure valve (69).
3. The hydraulic pilot control system as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the directional control valve (70) has, as a movable control element, a rotary spool
(181), whose axis is aligned with the axis of rotation of the handle (81) and which
can be rotated via the handle (81) in a valve bore (180) in a valve housing (101).
4. The hydraulic pilot control system as claimed in claim 3, characterized in that the rotary spool (181) has an axial stop (102) with which it is urged by a spring
(186) against a stop on the valve housing (101).
5. The hydraulic pilot control system as claimed in claim 4, characterized in that the handle (81) is fixed to a shaft (183) which is rotatably mounted in the valve
housing or in a part (182) permanently connected to the latter, and has an axial stop
(184) which acts in the direction out of the valve housing (101), by the fact that
the rotary spool (181), as a separate part, is rotationally securely coupled to the
shaft (183), and by the fact that between the shaft (183) and the rotary spool (181)
there is arranged a spring (186) that urges the shaft and rotary spool axially apart.
6. The hydraulic pilot control system as claimed in claim 4 or 5, characterized in that connected in one piece to the rotary spool (181) is a cam disk (102), on which a
pressure piece (145) belonging to a restoring device (103) for the handle (81) bears
under the force of a restoring spring (149), said cam disk (102) projecting radially
beyond the rotary spool (181) and forming the axial stop of the rotary spool (181).
7. The hydraulic pilot control system as claimed in a preceding claim, characterized in that the control element of the directional control valve (70), formed as a spool (181),
in an axial bore (190) introduced into it from its one end, accommodates a permanently
set pressure reducing valve (88) for the internal control pressure supply.
8. The hydraulic pilot control system as claimed in claim 7, characterized in that the pressure reducing valve (68) has an axial control port (191) which is orientated
into the axial bore (190) and is connected to a housing duct (79) via at least one
radial hole (216) in the spool (181) opening into the axial bore (190), has a radial
outlet port (192), which is connected to a chamber (188) in front of the end of the
spool (181) via at least one axial bore (193) in the spool (181), and has a radial
feed port (194), which is located further in than the outlet port (192) in the axial
bore (190) and which in turn is connected to a housing duct via at least one radial
hole (221) in the spool (181) opening into the axial bore.
9. The hydraulic pilot control system as claimed in any of the preceding claims, characterized in that the relationship between the displacement of the displaceable pressure valve (69)
when the handle (81) is pivoted in the second direction from the neutral position
is the same as when the handle (81) is pivoted in the first direction from the neutral
position.
10. The hydraulic pilot control system as claimed in any of the preceding claims, characterized in that the adjustable pressure valve (69) has a plunger (84) which can be displaced in the
direction of its axis, by the fact that the axis of the plunger (84) passes substantially
perpendicularly through the pivot axis of the handle (81), and by the fact that the
plunger (84) can be displaced, counter to the force of a spring (133, 134) of the
pressure valve (69), by a control cam (105) located on the circumference of a control
disk (83) that can be rotated by the handle (81).
11. The hydraulic pilot control system as claimed in any of the preceding claims, characterized in that the adjustable pressure valve (69) is a three-way pressure reducing valve.
12. The hydraulic pilot control system as claimed in any of the preceding claims, characterized in that the adjustable pressure valve (69), after its components have been mounted in a housing
(101) can be adjusted from the outside in such a way that at a specific pivoting angle
of the handle (81) a specific pilot control pressure is present at the control output
(80) of the pressure valve (69).
13. The hydraulic pilot control system as claimed in claim 12, characterized in that the adjustable pressure valve has a valve housing, an axially guided plunger that
can be displaced via a handle, a movable control element, which interacts with at
least one control edge fixed to the housing, a control spring, which bears with one
end on the movable control element and whose other end can be driven along in the
event of a displacement of the plunger, an adjustable stop which is fixed to the housing
and, with respect to the control element, is located opposite the plunger, and an
adjustment spring, which is arranged between the stop and the control element.
14. The hydraulic pilot control system as claimed in claim 12 or 13, characterized in that the adjustable pressure valve (69) has a valve housing (101), an axially guided plunger
(84) that can be displaced via a handle (81), a movable control element (125), which
interacts with at least one control edge fixed to the housing, a control spring (134),
which bears with one end on the movable control element (125) and whose other end
can be driven along in the event of a displacement of the plunger (84), and a control
cartridge (108) which is introduced into the valve housing (101), on which the at
least one control edge fixed to the housing is located and whose axial position can
be adjusted from the outside.
15. The hydraulic pilot control system as claimed in claim 14, characterized in that the plunger (84) is guided in a guide sleeve (118) and by the fact that the control
cartridge (108) is extended beyond the at least one control edge and accommodates
the guide sleeve (118) in a captive manner.
1. Un dispositif de pilotage hydraulique, doté de deux sorties (96, 97) de commande pouvant
être soumises à une pression de pilotage et doté d'un appareil de pilotage hydraulique,
qui présente un organe (81) d'actionnement manuel, lequel peut être incliné à partir
d'une position neutre dans un premier sens, afin de soumettre la première sortie (96)
de commande à une pression de commande variable, ainsi que dans un second sens, de
préférence opposé au premier sens, afin de soumettre la seconde sortie (97) de commande
à une pression de commande variable,
et qui présente une valve (69) de pression, laquelle peut être déplacée hors de
sa position neutre par l'inclinaison de l'organe (81) d'actionnement manuel et permet
de générer une pression de commande au niveau d'une sortie (80) de régulation,
caractérisé en ce que
la valve (69) de pression peut être ajustée avec le même effet pour une inclinaison
de l'organe (81) d'actionnement manuel dans le premier sens et pour une inclinaison
de l'organe (81) d'actionnement manuel dans le second sens et en ce qu'est prévu un distributeur (70), qui en fonction du sens de l'inclinaison de l'organe
(81) d'actionnement manuel peut être commuté hors d'une position de repos, qu'il occupe
dans la position neutre de l'organe (81) d'actionnement manuel, dans une première
position de commutation, où il raccorde la sortie (80) de régulation de la valve (69)
de pression à la première sortie (96) de commande, ou dans une seconde position de
commutation, où il raccorde la sortie (80) de régulation de la valve (69) de pression
à la seconde sortie (97) de commande
2. Un dispositif de pilotage hydraulique selon la revendication n° 1, caractérisé en ce que, dans la position de repos du distributeur (70), les deux sorties (96, 97) de commande
peuvent être déchargées de toute pression au travers d'un raccord (91) de réservoir
du distributeur (70), en contournement de la valve (69) de pression.
3. Un dispositif de pilotage hydraulique selon la revendication n° 1 ou n° 2, caractérisé en ce que le distributeur (70) présente en tant qu'élément de commande mobile un tiroir (181)
rotatif, dont l'axe coïncide avec l'axe de rotation de l'organe (81) d'actionnement
manuel et qui peut tourner à l'intérieur d'un alésage (180) de valve dans un corps
(101) de valve, sous l'effet de l'organe (81) d'actionnement manuel.
4. Un dispositif de pilotage hydraulique selon la revendication n° 3, caractérisé en ce que le tiroir (181) rotatif présente une butée (102) axiale, par laquelle un ressort
(186) le plaque contre une butée du corps (101) de valve.
5. Un dispositif de pilotage hydraulique selon la revendication n° 4, caractérisé en ce que l'organe (81) d'actionnement manuel est fixé sur un arbre (183), qui est guidé de
façon à pouvoir tourner dans le corps de valve ou dans un élément (182) lui étant
relié de façon fixe et qui présente une butée (184) axiale agissant dans le sens sortant
hors du corps (101) de valve, que le tiroir (181) rotatif, en tant qu'élément distinct,
est enclenché sur l'arbre (183) de façon à ne pouvoir effectuer aucun mouvement de
rotation et que, entre l'arbre (183) et le tiroir (181) rotatif, est disposé un ressort
(186), qui écarte l'arbre et le tiroir rotatif l'un de l'autre dans la direction axiale.
6. Un dispositif de pilotage hydraulique selon la revendication n° 4 ou n° 5, caractérisé en ce qu'au tiroir (181) rotatif est relié en une même pièce un disque (102) à cames, contre
lequel la force d'un ressort (149) de rappel vient plaquer un élément (145) de pression
d'un dispositif (103) de rappel pour l'organe (81) d'actionnement manuel, qui dépasse
dans la direction radiale par rapport au tiroir (181) rotatif et qui constitue la
butée axiale du tiroir (181) rotatif.
7. Un dispositif de pilotage hydraulique selon une revendication précédente, caractérisé en ce que l'élément de commande du distributeur (70), conçu sous forme de tiroir (181) rotatif,
héberge à l' intérieur d'un alésage (190) axial, réalisé à partir de l'une de ses
faces, un réducteur (68) de pression non réglable pour l'alimentation interne en pression
de commande.
8. Un dispositif de pilotage hydraulique selon la revendication n° 7, caractérisé en ce que le réducteur (68) de pression présente un raccord (191) de régulation, qui est orienté
vers l'intérieur de l'alésage (190) axial et qui est relié à un canal (79) de corps
par au moins un alésage (216) radial dans le tiroir (181), lequel débouche dans l'alésage
(190) axial, présente un raccord (192) d'évacuation radial, qui est raccordé à une
chambre (188) située devant la face du tiroir (181) par au moins un alésage (193)
axial dans le tiroir (181), et présente un raccord (194) d'alimentation radial, qui
est disposé plus à l'intérieur que le raccord (192) d'évacuation et qui lui aussi
est relié à un canal de corps par au moins un alésage (221) radial dans le tiroir
(181), lequel débouche dans l'alésage axial.
9. Un dispositif de pilotage hydraulique selon une revendication précédente, caractérisé en ce que la relation du déplacement de la valve (69) de pression ajustable est la même pour
une inclinaison de l'organe (81) d'actionnement manuel hors de la position neutre
dans le second sens que pour une inclinaison de l'organe (81) d'actionnement manuel
hors de la position neutre dans le premier sens.
10. Un dispositif de pilotage hydraulique selon une revendication précédente, caractérisé en ce que la valve (69) de pression ajustable présente un galet (84) pouvant coulisser dans
la direction de son axe, que l'axe du galet (84) traverse l'axe de rotation de l'organe
(81) d'actionnement manuel de façon essentiellement perpendiculaire et qu'une came
(105) de commande, disposée au niveau de la périphérie d'un disque (83) de commande
pouvant tourner sous l'effet de l'organe (81) d'actionnement manuel, peut faire coulisser
le galet (84) contre la force exercée par un ressort (133, 134) de la valve (69) de
pression.
11. Un dispositif de pilotage hydraulique selon une revendication précédente, caractérisé en ce que la valve (69) de pression ajustable est un réducteur de pression à 3 voies.
12. Un dispositif de pilotage hydraulique selon une revendication précédente, caractérisé en ce qu'après le montage de ses éléments constitutifs dans un corps (101), la valve (69) de
pression ajustable peut être calibrée de l'extérieur de façon à ce que règne, au niveau
de la sortie (80) de régulation de la valve (69) de pression, une pression de pilotage
donnée pour un angle d'inclinaison de l'organe (81) d'actionnement manuel donné.
13. Un dispositif de pilotage hydraulique selon la revendication n° 12, caractérisé en ce que la valve de pression ajustable présente un corps de valve, un galet, qui est guidé
dans la direction axiale et qui peut être amené à coulisser sous l'effet d'un organe
d'actionnement manuel, un élément de commande mobile, qui agit de concert avec au
moins une arête de commande fixée sur le corps, un ressort de régulation, qui de par
l'une de ses extrémités vient se plaquer contre l'élément de commande mobile et dont
l'autre extrémité peut être entraînée lors d'un coulissement du galet, une butée fixée
sur le corps et ajustable, qui est disposée en face du galet par rapport à l'élément
de commande, et un ressort de calibrage, qui est disposé entre la butée et l'élément
de commande.
14. Un dispositif de pilotage hydraulique selon la revendication n° 12 ou n° 13, caractérisé en ce que la valve (69) de pression ajustable présente un corps (101) de valve, un galet (84),
qui est guidé dans la direction axiale et qui peut être amené à coulisser sous l'effet
d'un organe (81) d'actionnement manuel, un élément (125) de commande mobile, qui agit
de concert avec au moins une arête de commande fixée sur le corps, un ressort (134)
de régulation, qui de par l'une de ses extrémités vient se plaquer contre l'élément
(125) de commande mobile et dont l'autre extrémité peut être entraînée lors d'un coulissement
du galet (84), et une cartouche (108) de commande, qui est insérée dans le corps (101)
de valve, qui présente au moins une arête de commande fixée sur le corps et dont la
position axiale peut être ajustée de l'extérieur.
15. Un dispositif de pilotage hydraulique selon la revendication n° 14, caractérisé en ce que le galet (84) est guidé à l'intérieur d'une douille (118) de guidage et que la cartouche
(108) de commande est prolongée au-delà d'au moins une arête de commande et reçoit
la douille (118) de guidage de façon à ne pouvoir la perdre.