[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Steuerung nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
[0002] Eine hydraulische Steuerung dieser Art ist in der DE 197 35 111 C2 beschrieben. Bei
dieser vorbekannten Steuerung wird der Stellkolben der Verstellvorrichtung zum Verstellen
des Verdrängungsvolumens der vorhandenen Hydropumpe nach der Verstellung des Handsteuergebers
in seine Neutralstellung durch die in den Stelldruckkammern vorhandenen Rückstellfedern
in seine Mittelstellung zurückbewegt. Diese Ausgestaltung und Funktion hat sich als
brauchbar erwiesen, jedoch ist sie aus mehreren Gründen verbesserungsbedürftig. Die
Rückstellbewegung ist verhältnismäßig langsam, was durch die niedrigen Federkräfte
vorgegeben ist. Außerdem ist die Rückstellbewegung labil und durch andere Kräfte,
z. B. am Gerät wirksam Widerstände, beeinflußbar.
[0003] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei einer hydraulischen Steuerung
der eingangs angegebenen Art das Rückstellen der Verstellvorrichtung zu verbessern.
[0004] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
[0005] Bei der erfindungsgemäßen Steuerung sind in zwei von den Steuerleitungen abzweigenden
und mit einer Hilfsdruckquelle verbundenen Hilfssteuerleitungen zwei Steuerventile
angeordnet, deren Steuereingänge durch Steuerzweigleitung mit den Steuerleitungen
verbunden sind, und die einerseits durch den Steuerdruck in den Steuerleitungen sowie
andererseits durch einen Kolbenstellungsgeber so gesteuert sind, daß nach einer Verstellung
des Handsteuergebers aus einer Aktivstellung in seine Neutralstellung die Stellkammer
mit dem Hilfsdruck beaufschlagt wird, zu der hin der Stellkolben bei der vorherigen
Verstellung des Handsteuergebers in die Aktivstellung verschoben worden ist. Hierdurch
wird eine hydraulisch aktiv angetriebene Rückstellung geschaffen, die aufgrund der
hydraulisch erzeugten Rückstellkraft nicht nur eine forcierte sondern auch eine widerstandsfähige
Rückstellbewegung ermöglicht. Es läßt sich somit die Rückstellbewegung nicht nur schnell
durchführen, sondern es lassen sich auch der Rückstellbewegung entgegenstehende Widerstände
schneller überwinden, die im Funktionsbetrieb insbesondere eines Baugerätes wie eines
Baggers oft auftreten. Bei der Hilfsdruckquelle kann es sich um eine Speiseeinrichtung
handeln, deren Speisedruck permanent zur Verfügung steht.
[0006] Die Erfindung ermöglicht die forcierte Rückstellbewegung auch bei gleichzeitiger
Bremsung der Rückstellbewegung und sie läßt sich vorteilhaft mit bekannten Bremsventilen
kombinieren, deren Steueröffnungen vorzugsweise einstellbar sind.
[0007] Im Weiteren ermöglicht es die Erfindung, durch zusätzliche gesteuerte Verstellungen
der Steuerventile den Druck in den Stelldruckleitungen und Arbeitskammern eines Verstellzylinders
zu steuern und hierdurch die Rückstellgeschwindigkeit zu steuern.
[0008] Nachfolgend werden bevorzugte Ausgestaltungen von Ausführungsbeispielen anhand von
Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt
- Fig. 1
- eine erfindungsgemäße Steuerung, insbesondere zum Ansteuern des Drehwerks eines Baggers,
in einem hydraulischen Prinzipschaltbild;
- Fig. 2
- die Steuerung in abgewandelter Ausgestaltung.
[0009] Die allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnete hydraulische Steuerung dient insbesondere
zum Ansteuern des Drehwerks eines Baggers. Das Drehwerk des Baggers wird dabei durch
einen nicht dargestellten Hydromotor angetrieben, der über eine erste Arbeitsleitung
2 und eine zweite Arbeitsleitung 3 mit der Hydropumpe 4 zu einem Arbeitskreislauf
verbunden ist. Die Hydropumpe 4 wird zum Beispiel von einem nicht dargestellten Verbrennungsmotor
über die Antriebswelle 5 angetrieben. Die Förderrichtung der Hydropumpe 4 ist umkehrbar,
so daß entweder die Arbeitsleitung 2 oder die Arbeitsleitung 3 je nach dem gewünschten
Drehsinn des Drehwerks als Hochdruckleitung arbeitet.
[0010] Das Verdrängungsvolumen der Hydropumpe 4 ist über eine Verstellvorrichtung 6 einstellbar.
Die Verstellvorrichtung 6 weist einen Stellkolben 7 auf, der in einem Stellzylinder
8 bewegbar ist und über zwei zentrierende Federn 9 und 10 ohne Druckbeaufschlagung
in seiner in Figur 1 dargestellten mittleren Neutralstellung mit Null-Verdrängungsvolumen
zentriert ist. Der Stellkolben 7 trennt den Stellzylinder 8 in eine erste Stelldruckkammer
11 und eine zweite Stelldruckkammer 12. Die erste Stelldruckkammer 11 ist mit einer
ersten Stelldruckleitung 13 verbunden, während die zweite Stelldruckkammer 12 mit
einer zweiten Stelldruckleitung 14 verbunden ist, welche den Stelldruckkammern 11,
12 den Stelldruck zuführen.
[0011] In den Stelldruckleitungen 13 und 14 ist jeweils eine Abzweigung 15 bzw. 16 vorgesehen.
Jeweils eine Nebenleitung 17 bzw. 18 verzweigt zu jeweils einem Bremsventil 19 bzw.
20, so daß die erste Stelldruckkammer 11 über das Bremsventil 19 und die zweite Stelldruckkammer
12 über das Bremsventil 20 mit dem Druckfluid-Tank 21 verbunden ist. Das Bremsventil
19 bzw. 20 weist eine geschlossene Ventilstellung 22 bzw. 23, in welcher der Durchfluß
durch das jeweilige Bremsventil 19 bzw. 20 unterbrochen ist, und eine gedrosselte
Ventilstellung 24 bzw. 25 auf, in welcher der Durchfluß durch das jeweilige Bremsventil
19 bzw. 20 gedrosselt ist. Der Drosselquerschnitt, den das Bremsventil 19 bzw. 20
in seiner gedrosselten Ventilstellung 24 bzw. 25 aufweist, ist vorzugsweise einstellbar.
Die Bremsventile 19 und 20 werden durch eine gemeinsame Steuerdruck-Leitung 26 so
angesteuert, daß sie beim Unterschreiten eines vorgegebenen Schwellwertes des Steuerdrucks
in der Steuerdruck-Leitung 26 in ihre gedrosselte Ventilstellung 24 bzw. 25 umsteuern
bzw. umschalten. Wenn der Steuerdruck in der Steuerdruck-Leitung 26 den vorgegebenen
Schwellwert überschreitet, befinden sich die Bremsventile 19 bzw. 20 in ihrer geschlossenen
Ventilstellung 22 bzw. 23 und sind gesperrt. Wenn der Steuerdruck in der Steuerdruck-Leitung
26 jedoch kleiner als der vorgegebene Schwellwert ist, werden die Bremsventile 19
und 20 in ihre gedrosselte Ventilstellung 24 bzw. 25 gedrückt, so daß die Bremsventile
19 und 20 einen gedrosselten, vorzugsweise einstellbaren Durchfluß aufweisen. Der
Schwellwert wird vorzugsweise durch einen sehr geringen, nahezu oder vollständig verschwindenden
Steuerdruck vorgegeben und ist durch die Bremsventil-Federn 29 und 30 bestimmt und
vorzugsweise einstellbar.
[0012] In jeder Stelldruckleitung 13 bzw. 14 befindet sich ein Steuerventil 27 bzw. 28.
Die Steuerventile 27 und 28 sind. dabei so angeordnet, daß sich die Abzweigungen 15
und 16 jeweils zwischen den Steuerventilen 27 und 28 und den Stelldruckkammern 11
und 12 befinden. Die Bremsventile 19 und 20 sind daher über die Abzweigungen 15 und
16 unmittelbar mit der ihnen zugeordneten Stelldruckkammer 11 bzw. 12 verbunden, ohne
daß sich auf dem hydraulischen Leitungsweg zwischen den Stelldruckkammern 11 und 12
und dem Druckfluid-Tank 21 außer den Bremsventilen 19 und 20 weitere hydraulische
Ventile befinden. Vorzugsweise sind die Bremsventile 19 und 20 in unmittelbarer räumlicher
Nähe zu den Stelldruckkammern 11 und 12 unter Verwendung von nur geringen Leitungswegen
für den Leitungsabschnitt der Stelldruckleitung 13 bzw. 14 bis zu der Abzweigung 15
bzw. 16 und für die Nebenleitung 17 bzw. 18 angeordnet.
[0013] Die Steuerventile 27 und 28 werden ebenfalls durch den in der Steuerdruck-Leitung
26 herrschenden Steuerdruck angesteuert. Dabei öffnen die Steuerventile 27 und 28,
wenn der Steuerdruck in der Steuerdruck-Leitung 26 einen vorgegebenen Schwellwert
überschreitet. Dagegen schließen die Steuerventile 27 und 28, wenn der Steuerdruck
in der Steuerdruck-Leitung 26 den vorgegebenen Schwellwert unterschreitet. Die Steuerventile
27 und 28 sind vorzugsweise als Sitzventile, zum Beispiel in Form von Rückschlagventilen,
ausgebildet, während die Bremsventile 19 und 20 vorzugsweise als Schieberventile,
zum Beispiel 3/2-Wegeventile, ausgebildet sind.
[0014] Der Stelldruck in den Stelldruckleitungen 13 und 14 und somit die Auslenkung der
Hydropumpe 4 wird im dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen manuellen Steuergeber
32 vorgegeben, der zwei Steuerleitungen 33 und 34 je nach gewünschter Drehrichtung
des Drehwerks wechselseitig mit einer Steuerdruckeinspeisung 35 und gegebenenfalls
dem Druckfluid-Tank 21 verbindet. Je nach beabsichtigter Drehrichtung des Drehwerks
ist entweder die Steuerleitung 33 oder die Steuerleitung 34 mit Steuerdruck beaufschlagt.
Die Steuerleitungen 33 und 34 können über Drosselstellen 36 und 37 mit den Steuerventilen
27 und 28 unmittelbar verbunden sein, wie es Fig. 1 zeigt. Der in den Stelldruckleitungen
13 und 14 herrschende Stelldruck wird dabei aus den in den Steuerleitungen 33 und
34 herrschenden Steuerdrücken unmittelbar abgeleitet. Diese Ausführungsform spart
eine Vorsteuerung ein und ist insbesondere für Drehwerksteuerungen mit kleiner Nenngröße
geeignet.
[0015] Die Steuerleitungen 33 und 34 sind über ein Druckwechselventil 38, das jeweils den
höchsten der in den beiden Steuerleitungen 33 und 34 herrschenden Steuerdrücke auswählt,
mit der Steuerdruck-Leitung 26 verbunden. In der Steuerdruck-Leitung 26 herrscht daher
jeweils der höchste der in den Steuerleitungen 33 und 34 herrschenden Steuerdrücke.
Die Steuerdruck-Leitung 26 ist über ein Druckabschneideventil 39 mit dem Druckfluid-Tank
21 verbunden. Das Druckabschneideventil 39 ist als Druckbegrenzungsventil ausgebildet
und begrenzt den Druck in der Steuerdruck-Leitung 26 auf einen vorzugsweise durch
einen elektrischen Geber 40 vorgebbaren Maximaldruck.
[0016] Ferner ist eine Speiseeinrichtung 43 vorgesehen. Die Speiseeinrichtung 43 umfaßt
eine über die gemeinsame Welle 5 mit der Hydropumpe 4 verbundene Speisepumpe 44, die
in einer Speiseleitung 46 über ein Speisefilter 45 einen durch ein Druckbegrenzungsventil
47 begrenzten Speisedruck erzeugt. Die Speiseleitung 46 ist über ein weiteres Druckbegrenzungsventil
41 mit dem Druckfluid-Tank 21 verbunden, das über ein Druckwechselventil 42 von dem
jeweils höchsten in den Arbeitsleitungen 2 und 3 herrschenden Arbeitsdruck angesteuert
wird und eine arbeitsdruckabhängige Druckbegrenzung ermöglicht. Der Speisedruck wird
in die jeweils den Niederdruck führende Arbeitsleitung 2 bzw. 3 über ein Rückschlagventil
48 bzw. 49 eingespeist. Der maximale Arbeitsdruck in den Arbeitsleitungen 2 bzw. 3
ist durch die Druckbegrenzungsventile 50 und 51 begrenzt.
[0017] Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, bei dem gleiche oder vergleichbare Teile mit
gleichen Bezugszeichen versehen sind, sind zwei Druckregelventile 60 und 61 vorgesehen,
die jeweils an einem ihrer Eingänge mit den Stelldruckleitungen 13 und 14 stromaufwärts
der Steuerventile 27 und 28 verbunden sind. Jeweils ein Ausgang der Druckregelventile
60 und 61 ist mit dem Druckfluid-Tank 21 verbunden, während jeweils ein anderer Eingang
der Druckregelventile 60 und 61 über eine Verbindungsleitung 62 mit der Speiseleitung
46 verbunden ist. Jedes Druckregelventil 60 bzw. 61 ist an einem ersten Steuereingang
mit einer zugeordneten Steuerleitung 33 bzw. 34 und an einem zweiten Steuereingang
mit der. Stelldruckleitung 13 bzw. 14 über eine Umwegleitung 63 bzw. 64 verbunden.
Jedes Druckregelventil 60 bzw. 61 wird daher durch eine Druckdifferenz zwischen dem
Steuerdruck in der zugeordneten Steuerleitung 33 bzw. 34 und dem Stelldruck in der
zugeordneten Stelldruckleitung 13 bzw. 14 angesteuert. Dies führt dazu, daß der Stelldruck
in der Stelldruckleitung 13 bzw. 14 im wesentlichen mit dem Steuerdruck in der zugehörigen
Steuerleitung 33 bzw. 34 übereinstimmt.
[0018] Die Steuerung 1 weist zwei weitere Steuerventile 71 und 72 auf, die es jeweils ermöglichen,
den Stellkolben 7 der aus ihrer Null-Stellung verstellten Verstellvorrichtung 6 durch
eine Stelldruckerhöhung in der betreffenden Stelldruckkammer 11 oder 12 widerstandsfähig
und forciert in die Null-Stellung zurückzubewegen, wenn das Steuerelement 53 in seine
Null- bzw. Neutralstellung zurückgestellt worden ist. Diese Stelldruckbeaufschlagung
des Stellkolbens 7 kann durch das Einleiten eines Druckfluids einer hydraulischen
Hilfsdruckquelle erfolgen. Dabei sind zwei Kriterien zu erfüllen. Zum einen muß das
Steuerelement 53 sich in seiner Neutralstellung befinden. Zum anderen muß der Stelldruck
in die Stelldruckkammer 11 oder 12 eingeleitet werden, die für die Rückbewegung des
vorher außer Mitte verstellten Stellkolbens 7 in seine Mittelstellung bestimmt ist.
[0019] Bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen wird hierzu der Speisedruck ausgenutzt.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird der Speisedruck durch die Verbindungsleitung
62 in die betreffende Stelldruckleitung 13 oder 14 eingeleitet.
[0020] Bei beiden Ausführungsbeispielen sind außerdem die Steuerventile 71 und 72 jeweils
zwischen einem Leitungszweig 73 bzw. 74 der Speiseeinrichtung 43 und einem Steuerleitungszweig
75 bzw. 76 eingeschaltet, der vorzugsweise stromab der Drossel 36 bzw. 37 mit der
Steuerleitung 33 bzw. 34 verbunden ist.
[0021] Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind die Steuerleitungszweige 75 bzw. 76 mit
der zugehörigen Steuerleitung 33 bzw. 34 verbunden. Vorzugsweise ist die Leitungsverbindung
zwischen dem Steuerventil 27 bzw. 28 und der Drosselstelle 36 bzw. 37 angeordnet.
[0022] Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind die Steuerleitungszweige 75 bzw. 76 vorzugsweise
stromab der Drossel 36 bzw. 37 mit der sich zum zugeordneten Druckregelventil 60 bzw.
61 erstreckenden Steuerleitung 33 bzw. 34 verbunden, hier mit einem sich von der Steuerleitung
33 bzw. 34 zu einem Steuereingang des zugehörigen Druckregelventils 60 bzw. 61 erstreckenden
Steuerleitungszweig. Die Steuerventile 71 und 72 öffnen oder schließen die hydraulische
Verbindung zwischen dem Leitungszweig 73 bzw. 74 und dem zugehörigen Steuerleitungszweig
75 bzw. 76. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wird somit der in den Steuerleitungszweigen
75 bzw. 76 vorhandene Steuerdruck direkt in die Stelldruckleitungen 13 bzw. 14 geleitet,
während beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 der Steuerdruck in den Steuerdruckleitungszweigen
75 bzw. 76 zur Regelung der Druckregelventile 60 bzw. 61 dient.
[0023] Um den Stelldruck jeweils in die richtige Stelldruckkammer 11 oder 12 einleiten zu
können, bedarf es eines Signalgebers 77, der feststellt, in welche der Stelldruckkammern
11 bzw. 12 der Stelldruck einzuleiten ist, und der in Abhängigkeit von der jeweiligen
Stellung des Stellkolbens 7 die Einstellung des betreffenden Steuerventils 71 bzw.
72 so steuert, daß in der außermittigen Stellung des Stellkolbens 7 die betreffende
Stelldruckkammer 11 bzw. 12 mit Stelldruck beaufschlagt wird und in der Mittelstellung
des Stellkolbens 7 die betreffende Stelldruckkammer nicht beaufschlagt wird.
[0024] Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein den Signalgeber bildender Kolbenstellungsgeber
78 in Form eines Steuerschiebers vorgesehen, der mechanisch mit dem Stellkolben 7
verbunden ist und dessen Position und parallel zur Bewegungsrichtung des Steuerventils
71 bzw. 72 gerichtete Bewegung von der Position und Bewegung des Stellkolben 7 abhängig
ist. Wenn sich der Stellkolben 7 in einer außermittigen Stellung befindet bzw. bewegt,
positioniert bzw. steuert der Kolbenstellungsgeber 78 das zugehörige Steuervintil
71 bzw. 72 in einer Offenstellung, so daß der Speisedruck sich in den zugehörigen
Steuerleitungszweig 75 bzw. 76 als Steuerdruck fortpflanzen und das zugehörige Druckregelventil
60 bzw. 61 öffnen kann. Der in der Verbindungsleitung 62 vorhandene Speisedruck kann
sich somit als Stelldruck in die zugehörige Stellkammer 11 bzw. 12 fortpflanzen und
den Stellkolben 7 hydraulisch aktiv in seine Mittelstellung zurückbewegen.
[0025] Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Signalgeber 77 einen Doppelarmhebel
79 auf, der gelenkig und mit einem Längenausgleich zwischen dem Kolbenstellungsgeber
78 und der Kolbenstange des Stellkolbens 7 eingeschaltet ist und in seinem mittleren
Bereich in einem Lager 81 schwenkbar gelagert ist. Die Steuerventile 71 und 72 sind
jeweils durch ein 3/2-Wegeventil gebildet, wobei der Kolbenstellungsgeber 78 zwischen
den Steuerventilen 71 und 72 angeordnet ist, jeweils unter Zwischenschaltung einer
ersten Druckfeder 81 bzw. 82. Ein dem Kolbenstellungsgeber 78 und/oder der Druckfeder
81 bzw. 82 gegenüberliegend angeordneter Steueranschluß am Steuerventil 71 bzw. 72
ist jeweils durch einen weiteren Steuerleitungszweig 83 bzw. 84 mit der zugehörigen
Steuerleitung 33 bzw. 34 verbunden, vorzugsweise stromauf der Drossel 36 bzw. 37.
Durch den Steuerdruck in den Steuerleitungszweigen 83 bzw. 84 können die Ventilkörper
der Steuerventile 71 bzw. 72 gegen die Kraft der Feder 81 bzw. 82 und Wirkrichtung
des dazwischen angeordneten Kolbenstellungsgebers 78 bewegt werden. Außerdem weisen
die Steuerventile 71 bzw. 72 den Druckfedern 81 bzw. 82 gegenüberliegend jeweils eine
weitere Druckfeder 85 bzw. 86 auf, die beim drucklosen Zustand in dem Steuerleitungszweig
83 bzw. 84 und in der mittleren Neutralstellung des Stellkolbens 7 und des Kolbenstellungsgebers
78 das Steuerventil 71 bzw. 72 in seine Schließstellung bewegen. Befindet sich dagegen
der Stellkolben 7 in einer außermittigen Aktivstellung, ist die Kraft der ersten Feder
81 bzw. 82 größer und sie überwiegt die Kraft der zweiten Feder 85 bzw. 86, so daß
das betreffende Steuerventil 71 bzw. 72 in seine Offenstellung bewegt wird.
[0026] Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen hydraulischen Steuerung ist folgendermaßen:
[0027] Zum Beschleunigen des durch den nicht dargestellten Hydromotor angetriebenen Geräts
bzw. Drehwerks wird die mit dem Hydromotor in Verbindung stehende Hydropumpe 4 durch
Betätigen des Steuerelements 53 des Steuergebers 32 ausgeschwenkt. Je nach beabsichtigter
Drehrichtung des Drehwerks wird entweder die Steuerleitung 33 oder die Steuerleitung
34 über die Steuerdruckeinspeisung bei 38 mit einem dosierten Steuerdruck beaufschlagt,
während die jeweils andere Steuerleitung 34 bzw. 33 gesperrt sein kann. Der sich in
der Steuerleitung 33 bzw. 34 aufbauende Steuerdruck steht auch in der Steuerdruck-Leitung
26 an und bewirkt ein Öffnen der Steuerventile 27 und 28. Die Stelldruckleitungen
13 und 14 können über die Steuerventile 27 und 28 unmittelbar aus den Steuerleitungen
33 und 34 bzw. Steuerleitungszweigen 75 und 76 (Fig. 1) oder aus der Verbindungsleitung
62 (Fig. 2) gespeist werden, so daß der Stelldruck unmittelbar aus dem Steuerdruck
(Fig. 1) oder aus dem Speisedruck (Fig. 2) abgeleitet wird. Dadurch wird eine der
beiden Stelldruckkammern 11 bzw. 12 mit Stelldruck beaufschlagt und die jeweils andere
Stelldruckkammer 12 bzw. 11 wird mit dem Druckfluid-Tank 21 verbunden. Der Stellkolben
7 der Verstellvorrichtung 6 wird entsprechend verschoben und die Hydropumpe 4 wird
in die beabsichtigte Richtung ausgeschwenkt. Die Bremsventile 19 und 21 werden durch
den Steuerdruck in der Steuerdruck-Leitung 26 so beaufschlagt, daß sie sich in ihren
geschlossenen Ventilstellungen 22 bzw. 23 befinden und somit über die Bremsventile
19 und 20 keine Druckverluste in den Stelldruckleitungen 13 und 14 auftreten. Der
Kolbenstellungsgeber 78 befindet sich in einer in Richtung auf das zugehörige Steuerventil
71 bzw. 72 verschobenen Druckstellung, in der die betreffende Druckfeder 81 bzw. 82
das zugehörige Steuerventil 71 bzw. 72 in seine Offenstellung zu verschieben sucht.
Der Steuerdruck im zugehörigen Steuerleitungszweig 83 bzw. 84 ist jedoch so groß,
daß die Druckfeder 81 bzw. 82 überdrückt wird und das betreffende Steuerventil 71
bzw. 72 sich in seiner Schließstellung befindet.
[0028] Sobald das Drehwerk die gewünschte Drehgeschwindigkeit erreicht hat, kann die Bedienungsperson
das Steuerelement 53 loslassen, so daß der Steuergeber 32 in seine Neutralstellung
zurückgeführt wird, in welcher er die Steuerleitungen 33 und 34 jeweils sperren kann.
Somit herrscht kein Steuerdruck mehr in den Steuerleitungen 33 und 34 und auch die
gemeinsame Steuerdruck-Leitung 26 führt keinen Steuerdruck mehr. Folglich werden die
Steuerventile 27 und 28 durch die Steuerventil-Feder 54 und 55 geschlossen, während
die Bremsventile 19 und 20 durch ihre Bremsventil-Federn 29 und 30 in ihre gedrosselte
Ventilstellung 24 bzw. 25 umgesteuert werden. Die Hydropumpe 4 befindet sich noch
in ihrer ausgeschwenkten Förderstellung mit aus der Neutralstellung verschobenem Stellkolben
7. Aufgrund des Fortfalls des Steuerdrucks im betreffenden Steuerleitungszweig 83
bzw. 84 überwiegt die Kraft der Feder 81 bzw. 82, so daß das betreffende Steuerventil
71 bzw. 72 in seine Offenstellung verschoben wird, während das andere Steuerventil
71 bzw. 72 in seiner Schließstellung verbleibt. Hierdurch wird der betreffende Steuerleitungszweig
75 bzw. 76 mit dem Hilfsdruck, hier dem Speisedruck, beaufschlagt und das zugehörige
Druckregelventil 60 bzw. 61 geöffnet. Folglich kann sich der Steuerdruck in den Steuerleitungszweigen
75 und 76 bzw. Steuerleitungen 33 und 34 (Fig. 1) oder der in der Speisedruckleitung
62 befindliche Speisedruck (Fig. 2) in die zugehörige Stelldruckleitung 13 bzw. 14
und in die zugehörige Stelldruckkammer 11 bzw. 12 fortpflanzen. Hierdurch wird der
Stellkolben 7 widerstandsfähig und forciert im Sinne einer automatischen Konterung
in seine Null-Stellung zurückgeschoben, wobei jedoch die Bremsung durch das zugehörige
Bremsventil 19 bzw. 20 aufrechterhalten werden kann. Die in der zugehörigen Stelldruckkammer
11 bzw. 12 vorhandene Zentrierfeder 9 bzw. 10 unterstützt dabei die Rückstellbewegung
des Stellkolbens 7. Beim Rückstellen des Stellkolbens 7 in seine Null-Stellung wird
die betreffende Ventilfeder 81 bzw. 82 durch die gleichzeitige Rückstellung des Kolbenstellungsgebers
78 entlastet, wodurch die Kraft der Ventilfeder 85 bzw. 86 überwiegt und das betreffende
Steuerventil 71 bzw. 72 wieder in seine Sperrstellung verstellt. Damit ist der automatische
und forcierte Konter- bzw. Rückstellvorgang beendet.
[0029] Für eine Beeinflussung der Bremsung gibt es drei Möglichkeiten:
a) Das während der forcierten Rückstellung aus der gegenüberliegenden Stelldruckkammer
11 bzw. 12 verdrängte hydraulische Fluid wird über die Leitungen 13 und 17 bzw. 14
und 18 sowie die verstellbare Drossel 24 bzw. 25 des betreffenden Bremsventils 19
bzw. 20 in den Tank 21 abgeleitet. Damit kann nun auch beim automatischen Kontern
der Bremsdruck gesteuert werden.
b) Wenn das automatische Kontern zu hart ist, kann das betreffende Steuerventil 71
bzw. 72 jeweils durch ein Einstellglied 88 bzw. 89, z. B. ein Einstellstift, das durch
die Steuerung 1 ansteuerbar und bewegbar ist und das Steuerventil 71 bzw. 72 in seine
Schließstellung beaufschlagt oder in seiner Schließstellung sperrt, ganz ausgeschaltet
werden.
c) Durch gesteuerte Bewegungen des betreffenden Einstellglieds 88 bzw. 89 ist das
zugehörige Steuerventil 71 bzw. 72 auch einstellbar und der Steuer-Signaldruck beeinflußbar,
der durch die betreffende Steuerzweigleitung 75 bzw. 76 zum zugehörigen Druckregelventil
61 bzw. 62 abgegeben wird und somit den Stelldruck und die Rückstellgeschwindigkeit
bzw. Bremsung in der betreffenden Stelldruckkammer 11 bzw. 12 steuert.
[0030] Für eine Druckabschneidung am Druckbegrenzungsventil 41 ist beim Ausführungsbeispiel
nach Fig. 2 eine Vordrossel 91 vorteilhaft. Der Signaldruck zur automatischen Rückführung
bzw. Konterung kann vor der vorzugsweise vorhandenen Vordrossel 91 über die Leitungen
73 bzw. 74 abgegriffen werden.
[0031] Die Bremsventile 19 und 20 und die Sitzventile 27 und 28 können konstruktiv auch
in anderer Weise ausgebildet sein. Insbesondere ist es möglich, die Steuerventile
27 und 28 auch als einfache Rückschlagventile auszubilden, die einen Rückfluß des
Druckfluids in die Steuerleitung 33 und 34 bzw. in die Druckregelventile 60 und 61
verhindern.
1. Hydraulische Steuerung (1), insbesondere zum Ansteuern des Drehwerks eines Baggers,
mit
- einer Verstellvorrichtung (6) zum Verstellen eines zwischen zwei Stelldruckkammern
(11, 12) angeordneten und auf das Verdrängungsvolumen einer Hydropumpe (4) einwirkenden
Stellkolbens (7),
- einem Handsteuergeber (53), der aus einer Neutralstellung in zwei Aktivstellungen
verstellbar ist, in denen die eine oder die andere Steuerleitung (33, 34) mit einer
Steuerdruckquelle (35) verbunden ist,
- und zwei Stelldruckleitungen (13, 14), die sich von einer Stelldruckquelle zu den
Stelldruckkammern (11, 12) erstrecken,
dadurch gekennzeichnet,
daß in zwei von den Steuerleitungen (33, 34) abzweigenden und mit einer Hilfsdruckquelle
verbundenen Hilfssteuerleitungen (75, 76) zwei Steuerventile (71, 72) angeordnet sind,
deren Steuereingänge durch Steuerzweigleitungen (83, 84) mit den Steuerleitungen (33,
34) verbunden sind, und die einerseits durch den Steuerdruck in den Steuerleitungen
(33, 34) sowie andererseits durch einen Kolbenstellungsgeber (78) so beaufschlagt
sind, daß nach einer Verstellung des Handsteuergebers (53) aus einer Aktivstellung
in seine Neutralstellung die Stelldruckkammer (11, 12) mit dem Hilfsdruck beaufschlagt
wird, zu der hin der Stellkolben (7) bei der vorherigen Verstellung des Handsteuergebers
(53) in die Aktivstellung verschoben worden ist.
2. Hydraulische Steuerung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein mit dem Stellkolben (7) verbundener gemeinsamer mechanischer Kolbenstellungsgeber
(78) für beide Steuerventile (71, 71) vorgesehen ist.
3. Hydraulische Steuerung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kolbenstellungsgeber (78) zwischen den Steuerventilen (71, 72) angeordnet ist.
4. Hydraulische Steuerung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereingänge an den Steuerventilen (71, 72) jeweils auf der dem Kolbenstellungsgeber
(78) entgegengesetzten Seite angeordnet sind.
5. Hydraulische Steuerung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ventilkörper jedes Steuerventils (71; 72) durch eine zwischen ihm und dem Kolbenstellungsgeber
(78) angeordneten Ventilfeder (81, 82) und eine auf der gegenüberliegenden Seite des
Ventilkörpers angeordnete Ventilfeder (85, 86) federzentriert ist.
6. Hydraulische Steuerung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerventile (71, 72) jeweils durch ein Einstellglied (88, 89) zusätzlich einstellbar
sind.
7. Hydraulische Steuerung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Stelldruckkammer (11, 12) ein Bremsventil (19, 20) zugeordnet ist, das den
Rückfluß des Druckfluids aus der zugeordneten Stelldruckkammer (11, 12) in einen Druckfluid-Tank
(21) drosselt.
8. Hydraulische Steuerung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß in jeder Stelldruckleitung (13, 14) ein zweites Steuerventil (27, 28) angeordnet
ist, das zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Ventilstellung umsteuerbar
ist,
daß in jeder Stelldruckleitung (13, 14) zwischen dem zugeordneten zweiten Steuerventil
(27, 28) und der zugeordneten Stelldruckkammer (11, 12) eine Abzweigung (15, 16) vorgesehen
ist, wobei das zugeordnete Bremsventil (19, 20) zwischen der Abzweigung (15, 16) und
dem Druckfluid-Tank (21) angeordnet ist und zwischen einer gedrosselten Ventilstellung
(24, 25) und einer geschlossenen Ventilstellung (22, 23) umsteuerbar ist, und
daß die Bremsventile (19, 20) und die Steuerventile (27, 28) durch die Steuerleitung
(33, 34) angesteuert werden, wobei die Bremsventile (19, 20) geschlossen sind und
die zweiten Steuerventile (27, 28) geöffnet sind, wenn der größere der in den Steuerleitungen
(33, 34) herrschenden Steuerdrücke größer als ein vorgegebener Schwellwert ist und
die Bremsventile (19, 20) ihre gedrosselte Ventilstellung (24, 25) einnehmen und die
zweiten Steuerventile (27, 28) geschlossen sind, wenn der größere der in den Steuerleitungen
(33, 34) herrschenden Steuerdrücke kleiner als der vergegebene Schwellwert ist.
9. Hydraulische Steuerung nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils ein Drosselquerschnitt, den jedes Bremsventil (19, 20) in seiner gedrosselten
Ventilstellung (24, 25) einnimmt, einstellbar ist.
10. Hydraulische Steuerung nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bremsventile (19, 20) und die zweiten Steuerventile (27, 28) über ein Druckwechselventil
(38) mit den Steuerleitungen (33, 34) verbunden sind.
11. Hydraulische Steuerung nach einem der Ansprüche 7 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die ersten Steuerventile (71, 72) jeweils durch ein Einstellglied (88, 89) einstellbar
sind oder in ihrer Schließstellung wahlweise sperrbar sind.
12. Hydraulische Steuerung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
eine Speiseeinrichtung (43) vorgesehen ist, die in einer Speiseleitung (46) einen
Speisedruck zur Verfügung stellt, und daß die Speiseleitung (46) über die ersten Steuerventile
(71, 72) mit den Hilfssteuerleitungen (75, 76) verbunden ist.
13. Hydraulische Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Speiseeinrichtung (43) vorgesehen ist, die in einer Speiseleitung (46, 62) einen
Speisedruck zur Verfügung. stellt,
daß die Stelldruckleitungen (13, 14) über jeweils ein zugeordnetes Druckregelventil (60,
61) mit der Speiseleitung (46) verbunden sind, und
daß jedes Druckregelventil (60, 61) jeweils durch die Druckdifferenz zwischen dem in
einer der Steuerleitungen (33, 34) herrschenden Steuerdruck und dem in der zugeordneten
Stelldruckleitung (13, 14) herrschenden Stelldruck beaufschlagt ist.
14. Hydraulische Steuerung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Druckregelventil (60, 61) zusätzlich von einer Druckregelventil-Feder (66,
67) so beaufschlagt ist, daß der in der zugeordneten Stelldruckleitung (13, 14) herrschende.
Stelldruck geringfügig höher als der in der zugeordneten Steuerdruckleitung (33, 34)
herrschende Steuerdruck ist.
15. Hydraulische Steuerung nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hilfssteuerleitungen (75, 76) mit der Speiseleitung (46) verbunden sind.