[0001] Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs
1 angegebenen Art.
[0002] Die aus
EP1 574 720 A, Fig. 6, bekannte Steuervorrichtung enthält für jede Richtung, in der der Hydromotor
gesteuert wird, ein eigenes Umlauf-Sitzventil. Diese beiden Umlauf-Sitzventile sind
in einer die Druckquelle mit dem Reservoir verbindenden Leitungsschleife angeordnet.
Jedes Umlauf-Sitzventil wird von dem Magneten betätigt, der zum Steuern einer Richtung
des Hydromotors gleichzeitig auch die ersten und zweiten Wegesitzventile für diese
Richtung betätigt. Werden mehrere Sektionen der Steuervorrichtung einer gemeinsamen
Druckquelle zugeordnet, multipliziert sich die Anzahl der erforderlichen Umlauf-Wegesitzventile
entsprechend der Anzahl der Sektionen. Dies bedeutet hohen baulichen Aufwand, erheblichen
Platzbedarf und die Integration einer aufwendigen Umlauf-Leitungsschleife.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung der eingangs genannten
Art anzugeben, die bei gleicher Funktionalität kostengünstiger, kompakter und einfacher
gestaltet ist.
[0004] Die gestellte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
[0005] Da sich in der Steuervorrichtung bzw. jeder Sektion der Steuervorrichtung die beiden
Magneten nurmehr ein einziges Umlauf-Wegesitzventil teilen, das für beide zu steuernden
Richtungen des Hydromotors funktioniert, reduziert sich der bauliche Aufwand, fällt
die Steuervorrichtung kompakter aus, und ist die Installation von Leitungen vereinfacht.
Diese Vorteile werden ohne Einbuße bei der Funktionalität der Steuervorrichtung, beispielsweise
in einem mobilen Arbeitsgerät, erzielt.
[0006] Bei einer Ausführungsform wird das Umlauf-Wegesitzventil durch den jeweiligen Magneten
aus der Durchgangsstellung in die Absperrstellung betätigt, wenn dieser Magnet die
ihm für diese Richtung zugeordneten ersten und zweiten Wegesitzventile aus ihren Absperrstellungen
in die Durchgangsstellungen betätigt. Sobald das Umlauf-Wegesitzventil hierbei in
die Absperrstellung gebracht wird, steht sofort der volle Versorgungsdruck zum Steuern
der gewünschten Richtung zur Verfügung. Wird hingegen der Magnet in stromlosen Zustand
gebracht, dann wird die Druckquelle unmittelbar mit dem Reservoir verbunden, um die
mechanische Belastung für das Druckmittel zu minimieren, und auch eine unerwünschte
Wärmeentwicklung im Druckmittel zu vermeiden.
[0007] Zweckmäßig werden in stromlosem Zustand beider Magneten sämtliche ersten und zweiten
Wegesitzventile in ihren Absperrstellungen gehalten, und verbleibt das Umlauf-Wegesitzventil
in der Durchgangsstellung, jeweils eingestellt durch die Kraft einer Feder am Wegesitzventil.
[0008] Alternativ könnte die Betätigung auch umgekehrt erfolgen, d. h. die Federn bringen
das Umlauf-Wegesitzventil aus der Durchgangsstellung in die Absperrstellung, und die
ersten und zweiten Wegesitzventile aus ihren Absperrstellungen in die Durchgangsstellungen.
[0009] Zweckmäßig sind die ersten und zweiten Wegesitzventile und auch das Umlauf-Wegesitzventile
2/2-Wegesitzventile, die in der Absperrstellung leckagefrei dicht sind, sodass eine
Last zuverlässig gehalten wird, und andererseits bei sehr hohen Arbeitsdrücken und
kleinen Fördermengen die hohen Arbeitsdrücke ohne Leckagen zügig erreicht werden.
Jedes Wegesitzventil kann in zumindest einer Durchströmungsrichtung leckagefrei abdichten,
oder sogar in beiden Durchströmungsrichtungen, abhängig davon, welche Schaltzustände
zu erwarten sind.
[0010] Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist zwischen der Druckquelle und jedem ersten
Wegesitzventil ein zur Druckquelle sperrendes Rückschlagventil vorgesehen, dem eine
Drossel zugeordnet ist. Dies verbessert das Ansprechverhalten der Steuervorrichtung
und kann zweckmäßig sein, wenn in nur einer Durchströmungsrichtung leckagefrei absperrende
Wegesitzventile vorgesehen sind. Das Rückschlagventil mit der Drossel ist beispielsweise
zur Absicherung in einem Betriebsfall zweckmäßig, bei dem nach einer Betätigung des
Hydromotors in einer Richtung die Betätigung abgebrochen und sogleich wieder in der
gleichen oder in der entgegengesetzten Richtung aufgenommen wird.
[0011] Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Steuervorrichtung zumindest zwei parallel
mit dem Reservoir verbundene, aus einer gemeinsamen Druckquelle versorgte Sektionen
für je mindestens einen Hydromotor. Um die Umlaufschaltung in diesem Fall an die mehreren
Sektionen anzupassen, ist es zweckmäßig, wenn von der Druckquelle ein erster Druckleitungszweig
nur über die vorgesehenen Umlauf-Wegesitzventile der Sektionen zum Reservoir führt,
um den Versorgungsdruck bereitzustellen oder abzulassen, unabhängig davon, welche
Sektion benutzt wird. Von dem ersten Druckleitungszweig zweigt stromauf der oder in
der stromaufliegenden Sektion ein beispielsweise blind endender zweiter Druckleitungszweig
ab, an den jeweils die beiden ersten Wegesitzventile der Sektionen parallel angeschlossen
sind. Diese Mäander-Schaltung lässt sich mit baulich geringem Aufwand realisieren,
und ermöglicht es, beliebig viele Sektionen kompakt zusammenzufassen.
[0012] Bei einer weiteren Ausführungsform sind jeweils die beiden ersten und zweiten Wegesitzventile
für eine Richtung und das gemeinsame Umlauf-Wegesitzventil für beide Richtungen parallel
zueinander in einem Block nebeneinanderliegend vereinigt, wobei das Umlauf-Wegesitzventil
in der Mitte zwischen den außenliegend positionierten ersten und zweiten Wegesitzventilen
angeordnet ist. Die beiden Magneten werden im Wesentlichen symmetrisch außerhalb der
Mitte am Block angebracht. Am Block wird ferner ein dem Umlauf-Wegesitzventil zugeordneter
mittlerer Betätigungshebel gelagert, wie auch zwei äußere jeweils ersten und zweiten
Wegesitzventilen für eine Richtung zugeordnete Betätigungshebel. Von diesen drei Betätigungshebel
beaufschlagt jeder Magnet gleichzeitig einen äußeren und den mittleren Betätigungshebel.
[0013] Hierbei ist es zur optimalen Nutzung der Magnetkraft zweckmäßig, wenn die Betätigungshebel
schwenkbar am Block gelagerte Winkelhebel sind, die einen Betätigungsteil für das
jeweilige Wegesitzventil nahe der Schwenklagerung und wenigstens einen Mitnehmerteil
am freien Winkelhebelende aufweisen, wobei jedoch der mittlere Betätigungshebel zwei
nach außen zu beiden Magneten weisende Mitnehmerteile besitzt, deren jeder durch einen
Magneten beaufschlagt werden kann, oder die beide gemeinsam von beiden Magneten beaufschlagt
werden.
[0014] Günstig kann es ferner sein, wenn jeder Magnet einen Ankerstößel mit auf einen Mitnehmerteil
eines außenliegenden Betätigungshebels und einen Mitnehmerteil des mittleren Betätigungshebels
ausgerichteten, querliegenden Mitnehmern an beiden Stößelaußenseiten aufweist. Die
Mitnehmer sind vorzugsweise drehbar gelagerte Rollen, die den Verschleiß zwischen
dem Stößel und dem Betätigungshebel minimieren. Ferner wird ein günstiger wirksamer
Hebelarm der Magnetkraft in Bezug auf die Schwenklagerung erzielt, der auch relativ
hohe Betätigungskräfte der Wegesitzventile mit geringer Magnetkraft überwinden lässt.
[0015] Zweckmäßig ist ferner die Steuervorrichtung mit einer elektrischen oder elektronischen
Steuerung verbunden, mit der für jeden Magneten einzeln ein bestromter oder stromloser
Zustand, oder für beide Magneten gleichzeitig bestromte oder stromlose Zustände einstellbar
sind. Damit erhält die Steuervorrichtung vier unterschiedliche Schaltzustände. Im
ersten Fall sind beide Magneten stromlos. Es wird kein Wegesitzventil betätigt. Das
Umlauf-Wegesitzventil ist in der Durchgangsstellung, um die Druckquelle mit dem Reservoir
zu verbinden. Im zweiten Fall wird ein Magnet in stromlosen Zustand gebracht, d. h.
es werden die ersten und zweiten Wegesitzventile für die diesbezügliche Richtung des
Hydromotors in die Durchgangsstellungen umgeschaltet, während gleichzeitig das Umlaufwegesitzventil
in die Absperrung gebracht ist. Mittels des Versorgungsdrucks der Druckquelle wird
der Hydromotor in die gewünschte Richtung gesteuert. Der andere Magnet ist in stromlosem
Zustand. Der dritte Fall ist eine Umkehrung des zweiten Falles. Im vierten Fall werden
beide Magneten gleichzeitig in bestromten Zustand gebracht, d. h. es werden sämtliche
Wegesitzventile betätigt, um das gesamte System drucklos zu machen.
[0016] Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes erläutert.
Es zeigen:
- Fig. 1
- ein Blockschaltbild einer hydraulischen Steuervorrichtung beispielsweise eines mobilen
Arbeitsgeräts,
- Fig. 2
- eine Detailvariante der Steuervorrichtung von Fig. 1,
- Fig. 3
- eine weitere Ausführungsform, bei der die Steuervorrichtung zwei Sektionen für jeweils
mindestens einen Hydromotor umfasst,
- Fig. 4
- eine Seitenansicht beispielsweise der in eine Blockstruktur integrierten Steuervorrichtung
gemäß Fig. 1 oder Fig. 2,
- Fig. 5
- einen Teilschnitt in der Schnittebene V-V in Fig. 4, und
- Fig. 6
- eine vereinfachte Draufsicht zu Fig. 4, wobei die in Fig. 4 gezeigten Magneten weggelassen
sind.
[0017] Die in den Fig. 1 bis 6 gezeigten Ausführungsformen elektrohydraulischer Steuervorrichtungen
H sind beispielsweise für den Einsatz in tragbaren oder mobilen Geräten zweckmäßig,
die Hydromotoren mit außerordentlich hohen Arbeitsdrücken bis über etwa 450 bar steuern,
wie beispielsweise Schraubern, Nietgeräten, Gebäude- oder Brückenversetzvorrichtungen
oder Schreitrückvorrichtungen und dgl. Um das Gerät so kompakt wie möglich zu halten,
wird eine Druckquelle verwendet, die diese hohen Arbeitsdrücke mit relativ kleiner
Fördermenge erreichen lassen. Dies bedingt Sitzwegeventile mit leckagefreien Absperrstellungen.
Da andererseits bei eingeschaltetem Arbeitsgerät die Druckquelle unter Umständen im
Dauerbetrieb fördert, muss das geförderte Druckmittel bei Nichtbetätigung ein es Hydromotors
mit möglichst geringem Widerstand in das Reservoir gefördert werden, um die mechanische
Belastung für das Druckmittel und die Wärmeentwicklung zu minimieren. Alternativ lässt
sich die elektrohydraulische Steuervorrichtung H jedoch auch für andere Zwecke nutzen.
Das Umlauf-Wegesitzventil lässt entweder die gesamte Fördermenge der Druckquelle direkt
zum Reservoir ab, oder alternativ einen Steuerdruck in einem vorgesehenen Steuerdrucksystem,
z. B. einem Lastdruck-Signalkreis, wobei die Fördermenge der Druckquelle dann zum
Reservoir gebracht wird, wenn das Umlauf-Wegesitzventil in die Durchgangsstellung
geht und den Vorsteuerdruck im Vorsteuerdrucksystem abbaut.
[0018] Die in Fig. 1 als Blockschaltbild gezeigte Steuervorrichtung H ist beispielsweise
in ein mobiles Arbeitsgerät G eingegliedert und weist entweder eine Druckquelle P
und ein Reservoir auf, oder ist an eine Druckquelle P oder ein Reservoir angeschlossen
oder anschließbar. Von der Druckquelle P erstreckt sich eine Druckleitung 1 weg, an
die parallel Druckleitungszweige 3, 7 und 3' angeschlossen sind. Der Druckleitungszweig
3 führt zu einer Arbeitsleitung A eines Hydromotors Z, beispielsweise eines doppelseitig
beaufschlagbaren Hydraulikzylinders. Der Druckleitungszweig 3' führt zu einer Arbeitsleitung
B des Hydromotors Z. Der Druckleitungszweig 7 führt zu einem Reservoirleitungszweig
8, der an eine mit dem Reservoir R verbundene Reservoirleitung 2 angeschlossen ist.
[0019] Der Hydromotor Z ist in beiden, zueinander entgegengesetzten Richtungen mittels der
Steuervorrichtung H betätigbar, beispielsweise unter Verwendung einer elektrischen
oder elektronischen Steuerung C, die mit einem ersten und einem zweiten Magneten M1,
M2, beispielsweise jeweils einem Schwarz-Weiß-Schaltmagneten, verbunden ist. Es könnten
alternativ auch Proportionalmagneten vorgesehen sein.
[0020] In der Steuervorrichtung H sind insgesamt fünf 2/2-Wegesitzventile parallel zueinander
positioniert, die mit den Magneten M1, M2 jeweils gegen die Kraft einer Feder 10 wahlweise
betätigbar sind.
[0021] Ein erstes Wegesitzventil S1 ist an den Druckleitungszweig 3 angeschlossen. Ein zweites
Wegesitzventil S2' (ein Lasthalteventil) ist an eine Leitungsschlaufe 5 angeschlossen,
die an einem Knoten 4 von der Arbeitsleitung A abzweigt, und über einen Leitungszweig
6 an die Reservoirleitung 2 angeschlossen ist. Die ersten und zweiten Wegesitzventile
S1, S2' sind einer Richtung der Richtungssteuerung des Hydromotors Z zugeordnet, in
Fig. 1 der Richtung nach rechts.
[0022] Für die andere Richtung (in Fig. 1 nach links) ist an den Druckleitungszweig 3' ein
erstes Wegesitzventil S1' angeschlossen, um wahlweise die Arbeitsleitung B mit dem
Versorgungsdruck zu speisen. Zu dieser Richtung gehört auch ein weiteres zweites Wegesitzventil
S2, das in einer an einem Knoten 4' von der Arbeitsleitung B abzweigenden Leitungsschleife
5' angeordnet und über einen Leitungszweig 6' mit der Reservoirleitung 2 verbunden
ist. An den Druckleitungszweig 7 ist schließlich ein für beide Richtungen der Verstellung
des Hydromotors Z gemeinsames Umlauf-Wegesitzventil SU angeschlossen, von dem ein
Leitungszweig 8 ebenfalls zur Reservoirleitung 2 führt.
[0023] In der in Fig. 1 gezeigten Schaltstellung nehmen durch die Kraft von Federn 10 die
ersten Wegesitzventile S1, S1' und die zweiten Wegesitzventile S2, S2' (die Lasthalteventile)
ihre Absperrstellungen ein, während das gemeinsame Umlauf-Wegesitzventil SU seine
Durchgangsstellung einnimmt. Die Druckquelle P ist somit über das Umlauf-Wegesitzventil
SU mit dem Reservoir R verbunden.
[0024] Der Magnet M1, der über die Steuerung C entweder in einen stromlosen Zustand oder
einen bestromten Zustand schaltbar ist, betätigt bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform
in bestromten Zustand gleichzeitig die ersten und zweiten Wegesitzventile S1, S2'
und auch das gemeinsame Umlauf-Wegesitzventil SU, zum Steuern der einen Richtung,
während der andere Magnet M2 in bestromten Zustand die ersten und zweiten Wegesitzventile
S1', S2 und das gemeinsame Umlauf-Wegesitzventil SU für die andere Richtung betätigt.
Die Wegesitzventile sind im Hinblick auf diese Betätigungsweise durch die Magneten
M1, M2 entsprechend verschaltet.
[0025] Bei einer alternativen, nicht gezeigten Ausführungsform wäre es möglich, die Betätigung
der Wegesitzventile umzukehren, d. h., die ersten und zweiten Wegesitzventile S1,
S1', S2, S2' bei nichtbestromten Magneten M1, M2 durch die Federn 10 in der Durchgangsstellung
zu halten, hingegen das gemeinsame Umlauf-Wegesitzventil SU durch die Feder 10 in
der Absperrstellung zu halten und mit Bestromen der Magneten M1, M2 entsprechend umzuschalten.
[0026] Die Magneten M 1, M2 werden entweder beide nicht bestromt, oder es wird jeweils ein
Magnet M1 oder M2 bestromt, oder es werden beide Magneten M1, M2 bestromt. Der letztgenannte
Fall wird beispielsweise gesteuert, um das gesamte System drucklos zu machen, d. h.,
zu vermeiden, dass zwischen dem Hydromotor und einem der Wegesitzventile in einer
Arbeitsleitung A oder B Arbeitsdruck eingesperrt bleibt.
[0027] In der Ausführungsform in Fig. 1 sind sämtliche Wegesitzventile so ausgebildet, dass
sie nur einer Durchströmungsrichtung ihre leckagefrei Absperrstellung einnehmen, wie
durch das einseitige Symbol 11 angedeutet ist. Und zwar sperrt jedes erste Wegesitzventil
S1, S1' in Strömungsrichtung von der Druckquelle P zum Reservoir R, sperrt jedes zweite
Wegesitzventil S2, S2' in Strömungsrichtung zum Reservoir R und sperrt das gemeinsame
Umlauf-Wegesitzventil SU in Strömungsrichtung zum Reservoir R. In diesem Fall kann
es zweckmäßig sein, wie gezeigt, in jedem Druckleitungszweig 3 bzw. 3' ein Rückschlagventil
12 und eine Drossel 13 vorzusehen, wobei das Rückschlagventil 12 in Rückströmrichtung
zur Druckquelle P sperrt. Dies ist vor allem für Betriebssituationen empfehlenswert,
bei denen eine Steuerung des Hydromotors Z in einer Richtung erfolgte, dann abgebrochen
wird und sogleich wieder aufgenommen wird, entweder in der gleichen oder in einer
anderen Richtung. Dies könnte nämlich zu einem unerwünschten Druckaufbau in der jeweils
nicht durch das in die Sperrstellung gebrachte Wegesitzventil abgesperrten Rückströmrichtung
führen.
[0028] In Fig. 1 werden die jeweils drei Wegesitzventile durch eine mechanische Betätigungseinrichtung
9 bzw. 9' gemeinsam von dem Magneten M1, M2 betätigt, die anhand der Fig. 4 bis 6
für eine Ausführungsform erläutert werden wird.
[0029] Die Ausführungsform der elektrohydraulischen Steuervorrichtung H in Fig. 2 unterscheidet
sich von der von Fig. 1 dadurch, dass alle ersten und zweiten Wegesitzventile S1,
S1', S2, S2' und das gemeinsame Umlauf-Wegesitzventil SU 2/2-Wegesitzventile sind,
die in der Absperrstellung in beiden Durchströmrichtungen leckagefrei absperren, wie
dies durch die beiden Symbole 11' bei dem ersten Wegesitzventil S1 hervorgehoben ist.
In diesem Fall kann das jeweilige Rückschlagventil 12 mit der Drossel 13 gegebenenfalls
weggelassen werden.
[0030] Die Funktion ist in beiden Ausführungsformen der Fig. 1 und 2 weitgehend die gleiche.
[0031] Ausgehend von den in Fig. 1 und 2 gezeigten drucklosen Zuständen wird zunächst die
Druckquelle P eingeschaltet. Das geförderte Druckmittel gelangt über das Umlaufwegesitzventil
SU von der Druckleitung 1 mit möglichst geringem Staudruck direkt in die Reservoirleitung
2. Der Hydromotor Z steht und ist sogar hydraulisch blockiert, und zwar zwischen den
Rückschlagventilen 12 und den als Lasthalteventile fungierenden zweiten Wegesitzventilen
S2, S2'.
[0032] Um den Hydromotor Z in Fig. 1 nach rechts zu bewegen, wird der Magnet M1 bestromt,
der die ersten und zweiten Wegesitzventile S1, S2' und das gemeinsame Umlauf-Wegesitzventil
SU umschaltet, sodass das Druckmittel aus dem Druckleitungszweig 3 in die Arbeitsleitung
A strömt, und gleichzeitig Druckmittel über die Arbeitsleitung B und das zweite Wegesitzventil
S2' zum Reservoir R ausgeschoben wird. Das Umlauf-Wegesitzventil SU nimmt seine Sperrstellung
ein, sodass der volle Versorgungsdruck zum Steuern des Hydromotors Z nutzbar ist,
und der Druckleitungszweig 7 vom Leitungszweig 8 zur Reservoirleitung 2 isoliert ist.
[0033] Um den Hydromotor Z nach Einnahme erneut der Ausgangsstellung gemäß Fig. 1 oder Fig.
2 in die andere Richtung (nach links in Fig. 1) zu verstellen, wird der andere Magnet
M2 in den bestromten Zustand gebracht, sodass die ersten und zweiten Wegesitzventile
S1', S2 in die Durchgangsstellungen gebracht werden, und das Umlaufwegesitzventil
SU erneut die Absperrstellung einnimmt. Der Druckleitungszweig 3' ist mit der Arbeitsleitung
B verbunden. Druckmittel wird hingegen aus der Arbeitsleitung A über den Knoten 4,
die Leitungsschleife 5, das zweite Wegesitzventil S2 und den Leitungszweig 6 in die
Reservoirleitung 2 ausgeschoben.
[0034] Ist der Hydromotor Z wieder anzuhalten, und hydraulisch zu blockieren, wird wieder
die in Fig. 1 gezeigte Ausgangsstellung hergestellt.
[0035] Um das gesamte System der Steuervorrichtung H drucklos zu machen, werden beide Magneten
M1, M2 gleichzeitig in den stromlosen Zustand gebracht, zumindest für eine kurze Zeit,
sodass sich die Drücke in beiden Arbeitsleitungen A, B vollständig abbauen (Schwimmstellung
des Hydromotors Z).
[0036] In der Ausführungsform in Fig. 3 umfasst die Steuervorrichtung H zwei Sektionen H1,
H2, die das gleiche Reservoir R und die gleiche Druckquelle P nutzen, wobei jede Sektion
H1, H2 beispielsweise zur Richtungssteuerung mindestens eines Hydromotors dient. Die
beiden Sektionen sind analog zu Fig. 1 aufgebaut, d. h. mit Wegesitzventilen, die
in einer Durchströmungsrichtung eine leckagefrei Absperrstellung einnehmen können.
Alternativ könnten die Sektionen H1, H2 analog zu Fig. 2 mit Wegesitzventilen ausgestattet
sein, die in beiden Durchströmungsrichtungen leckagefrei dicht absperren, sofern die
Absperrstellung eingestellt ist.
[0037] Damit unabhängig davon, welche Sektion H1 oder H2 benutzt wird, oder ob beide Sektionen
H1, H2 benutzt werden, der Versorgungsdruck der Druckquelle zur Richtungssteuerung
nutzbar ist, ist für die Druckversorgung eine so genannte Mäander-Schaltung vorgesehen.
Die Druckleitung 1 ist an einem Knoten 14 in einen Druckleitungszweig 15a und einen
Druckleitungszweig 15b aufgezweigt. Der Druckleitungszweig 15a führt über die in den
Sektionen H1, H2 vorgesehenen Umlauf-Wegesitzventile SU zur Reservoirleitung 2, und
zwar jeweils mit einem Druckleitungszweig 7, 7' und einem Reservoirleitungszweig 8,
8'. Der andere Druckleitungszweig 15b endet beispielsweise blind. Von diesem Druckleitungszweig
15b zweigen die Druckleitungszweige 3, 3', zu den jeweils ersten Wegesitzventilen
S1, S1' ab. Wenn immer ein Magnet M1, M2 in einer Sektion H1, H2 oder in beiden Sektionen
H1, H2 in den bestromten Zustand gebracht wird und ein Umlaufwegesitzventil SU in
die Absperrstellung verstellt, steht an allen Druckleitungszweigen 3, 3' Versorgungsdruck
zur Verfügung. In stromlosem Zustand aller in den Sektionen H1, H2 vorgesehenen Magneten
wird hingegen der Versorgungsdruck in die Reservoirleitung 2 abgebaut.
[0038] Die Fig. 4 bis 6 zeigen eine konkrete Ausführungsform einer solchen Steuervorrichtung
H, beispielsweise gemäß Fig. 1 oder Fig. 2. Auf einem die Sitzventile (strichpunktiert
mit ihren Längsachsen angedeutet) S1, S2', SU, S2, S1' in paralleler Anordnung nebeneinander
enthaltendem Block 17, z. B. aus Stahl, ist ein Gehäuseteil 16 fixiert, auf dem die
beiden Magneten M1, M2 (Topfmagneten) stehend und benachbart zu den äußeren Enden
des Blocks 17 (in Fig. 4) montiert sind. In dem Gehäuseteil 16 sind die Betätigungsmechanismen
9 (in den Fig. 1 bis 3 nur schematisch angedeutet) in Form dreier Betätigungshebel
20, 26 und 27 untergebracht, die beispielsweise auf einer gemeinsamen Schwenklagerachse
21 schwenkbare Winkelhebel sind.
[0039] In Fig. 4 befindet sich das Umlauf-Wegesitzventil SU in der Mitte, während sich die
ersten und zweiten Wegesitzventile S1, S2' links davon und die ersten und zweiten
Wegesitzventile S1', S2, rechts davon befinden.
[0040] Jeder Winkelhebel weist benachbart zur Schwenklagerung 21 einen Betätigungsteil 22
auf, mit dem er z. B. einen linear beweglichen Stößel 18 zur Betätigung des jeweiligen
Wegesitzventils beaufschlagen kann, und im Bereich des freien Winkelhebelendes einen
Mitnehmerteil 23, der zur Zusammenarbeit mit dem jeweiligen Magneten M1, M2 unter
diesen eingreift.
[0041] Mit dem in Fig. 4 gezeigten Betätigungshebel 20 können die ersten und zweiten Wegesitzventile
S1, S2' gleichzeitig und über einen Mitnehmerteil 23 auch der dritte Betätigungshebel
26 betätigt werden. Dazu ist an einem Ankerstößel 24 jedes Magneten M1, M2 an beiden
Stößelseiten je ein Mitnehmer 25 vorgesehen, der quer zum Stößel 24 verläuft und auf
einen Mitnehmerteil 23 eines Betätigungshebels 20, 26, 27 ausgerichtet ist. Der Mitnehmer
25 ist zweckmäßig eine drehbar gelagerte Rolle oder ein Wälzlager.
[0042] Die außenliegenden Betätigungshebel 20, 27 weisen Betätigungsteile 22 zum gleichzeitigen
Betätigen zweier Wegesitzventile und nur einen Mitnehmerteil 23 auf, während der mittlere
Betätigungshebel 26 einen Betätigungsteil 22 zum Betätigen nur des Umlauf-Wegesitzventils
SU und zwei außenseitige Mitnehmerteile 23 zur Zusammenarbeit mit jeweils einem Mitnehmer
25 jedes Magneten M1, M2 aufweist. In bestromten Zustand des in Fig. 4 linken Magneten
M1 werden die Betätigungshebel 20 und 26 verschwenkt, wobei der rechte Mitnehmerteil
23 des mittleren Betätigungshebels 26 sich vom linken Mitnehmer 25 des anderen Magneten
M2 löst. Wird der rechte Magnet M2 in Fig. 4 in bestromten Zustand gebracht, dann
werden die Betätigungshebel 27 und 26 gemeinsam verschwenkt, wobei sich der linke
Mitnehmerteil 23 vom Mitnehmer 25 des linken Magneten M1 löst. Werden beide Magneten
M1, M2 in bestromten Zustand gebracht, dann wird der mittlere Betätigungshebel 26
an beiden Mitnehmerteilen 23 von den Mitnehmern 25 beider Magneten M1, M2 mitgenommen.
[0043] Die Betätigungsmechanismen 9, 9' könnten konstruktiv auch anders ausgebildet werden,
sofern sichergestellt ist, dass jeder Magnet M1 bei Bestromung auch den mittleren
Betätigungshebel 26 verschwenkt. Die Umlaufwegesitzventile SU können alternativ zum
Steuern bzw. Entlasten eines Steuerdrucks benutzt werden, dessen Drucksignal eine
Umlaufschaltung betätigt, z.B. in einem Lastdruck-Steuersystem.
1. Steuervorrichtung (H) zur Richtungssteuerung wenigstens eines Hydromotors (Z) aus
einer Druckquelle (P) in zwei einander entgegengesetzten Richtungen, insbesondere
mit Arbeitsdrücken bis über etwa 450 bar in einem mobilen Arbeitsgerät (G), mit zwei
an den Hydromotor (Z) angeschlossenen, je ein erstes Wegesitzventil (S1, S1') enthaltenden
Arbeitsleitungen (A, B), deren jede über je ein zweites Wegesitzventil (S2, S2') als
Lasthalteventil mit einem Reservoir (R) verbindbar ist, und mit einer wenigstens ein
Umlauf-Wegesitzventil (SU) aufweisenden Umlaufschaltung (U) zwischen der Druckquelle
(P) und dem Reservoir (R), wobei für jede Richtung ein Magnet (M1, M2) vorgesehen
ist, mit dem gleichzeitig ein erstes und ein zweites Wegesitzventil (S1, S2'; S1',
S2) und die Umlaufschaltung (U) für die jeweilige Richtung betätigbar sind, und wobei
das Umlaufsitzventil (SU) in der Durchgangsstellung ist, wenn die jeweils ersten und
zweiten Wegesitzventile (S1, S2'; S1', S2) in Absperrstellungen sind, und umgekehrt,
dadurch gekennzeichnet, dass sich die beiden Magneten (M1, M2) betätigungsseitig ein einziges, in der Umlaufschaltung
(U) für beide Richtungen vorgesehenes Umlauf-Wegesitzventil (SU) teilen, derart, dass
das Umlauf-Wegesitzventil (SU) entweder wechselweise von einem der beiden Magneten
(M1 oder M2) oder gemeinsam von beiden Magneten (M1, M2) betätigbar ist.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlauf-Wegesitzventil (SU) durch den jeweiligen Magneten (M1 oder M2) aus der
Durchgangsstellung in die Absperrstellung betätigbar ist, wenn der Magnet die ihm
für die eine Richtung zugeordneten ersten und zweiten Wegesitzventile (S1, S2' oder
S1', S2) aus ihren Absperrstellungen in die Durchgangsstellungen betätigt.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in stromlosem Zustand beider Magneten (M1, M2) sämtliche ersten und zweiten Wegesitzventile
(S1, S2'; S1', S2) in ihren Absperrstellungen und das Umlaufwegesitzventil (SU) in
der Durchgangsstellung sind, jeweils eingestellt durch die Kraft einer Feder (10).
4. Steuervorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Wegesitzventile (S1, S2'; S1', S2) und das Umlauf-Wegesitzventil
(SU) 2/2-Wegesitzventile mit jeweils einer entweder in einer Durchströmungsrichtung
von der Druckquelle (P) oder vom Hydromotor (Z) zum Reservoir oder in beiden Durchströmungsrichtungen
leckagefrei dichten Absperrstellungen sind.
5. Steuervorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Druckquelle (P) und jedem ersten Wegesitzventil (S1, S1') ein zur Druckquelle
sperrendes Rückschlagventil (12) und eine Drossel (13) vorgesehen sind.
6. Steuervorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (H) zumindest zwei parallel mit dem Reservoir (R) verbundene,
aus einer gemeinsamen Druckquelle (P) versorgte Sektionen (H1, H2) für je mindestens
einen Hydromotor umfasst, und dass von der Druckquelle (P) ein erster Druckleitungszweig
(15a) nur über die Umlauf-Wegesitzventile (SU) der Sektionen (H1, H2) zum Reservoir
(R) führt, und von dem ersten Druckleitungszweig (15a) stromauf der oder in der stromauf
liegenden Sektion (H1) ein blinder zweiter Druckleitungszweig (15b) abzweigt, an den
jeweils die beiden ersten Wegesitzventile (S1, S1') der Sektionen (H1, H2) parallel
angeschlossen sind.
7. Steuervorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils die beiden ersten und zweiten Wegesitzventile (S1, S2'; S1', S2) für eine
Richtung und das gemeinsame Umlauf-Wegesitzventil (SU) für beide Richtungen parallel
zueinander in einem Block (17) nebeneinanderliegend vereinigt sind, wobei das Umlauf-Wegesitzventil
(SU) in der Mitte zwischen den außenliegend positionierten ersten und zweiten Wegesitzventilen
(S1, S2'; S1', S2) angeordnet ist, dass die beiden Magneten (M1, M2) im Wesentlichen
symmetrisch außerhalb der Mitte am Block (17) angebracht sind, dass am Block (17)
ein dem Umlauf-Wegesitzventil (SU) zugeordneter mittlerer Betätigungshebel (26) und
zwei äußere jeweils ersten und zweiten Wegesitzventilen (S1, S2'; S1', S2) für eine
Richtung zugeordnete Betätigungshebel (20, 27) gelagert sind, und dass jeder Magnet
(M1, M2) einen äußeren und den mittleren Betätigungshebel beaufschlagt.
8. Steuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungshebel (20, 26, 27) schwenkbar gelagerte Winkelhebel sind, die einen
Betätigungsteil (22) nahe der Schwenklagerung (21) und wenigstens einen Mitnehmerteil
(23) am freien Winkelhebelende aufweisen, wobei der mittlere Betätigungshebel (26)
zwei nach außen zu beiden Magneten (M1, M2) weisende Mitnehmerteile (23) aufweist.
9. Steuervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Magnet (M) einen Ankerstößel (24) mit gleichzeitig auf einen Mitnehmerteil
(23) eines außenliegenden Betätigungshebels (20, 27) und einen Mitnehmerteil (23)
mittleren Betätigungshebels (26) ausgerichteten, querliegenden Mitnehmern (25), vorzugsweise
drehbar gelagerten Rollen, an beiden Ankerstößel-Seiten aufweist.
10. Steuervorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (H) mit einer elektrischen oder elektronischen Steuerung (C)
verbunden ist, mit der für jeden Magneten (M1, M2) einzeln ein bestromter oder stromloser
Zustand oder für beide Magneten (M1, M2) gleichzeitig bestromte oder stromlose Zustände
einstellbar sind.