Steuereinrichtung für eine Hydraulikanlage

Abstract

 Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für eine Hydraulikanlage mit einer verstellbaren, aber nicht umkehrbaren Pumpe (10), die Druckmittel zu wenigstens einem Verbraucher (19, 24) steuert. Wesentlich ist, daß durch definierte Zu- bzw. Abnahme des Druckmitteistroms eine definierte Beschleunigung bzw. Verzögerung der Verbraucher erreicht wird, wobei die Einrichtung durch verschiedene elektronische Steuerglieder so ausgelegt ist, daß Beschleunigungsstöße vermieden werden. Die Pumpe (26) ist verstellbar aber nicht reversierbar; durch die Art der Steuerung erhält sie jedoch den Charakter einer reversierbaren Pumpe.

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Die Erfindung geht aus von einer Steuereinrichtung für eine Hydraulikanlage nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei derartigen bekannten Steuereinrichtungen erfolgt die Richtungsumkehr des Verbrauchers, z.B. ein Hydrozylinder oder ein Hydromotor - durch ein Richtungsventil, das beispielsweise von Hand oder durch Druckventile oder Elektromagnete betätigt wird. Solche Betätigungseinrichtungen haben den Nachteil, daß der Verbraucher mindestens bei schnellem Betätigen des Richtungsventils ruckartig beschleunigt und verzögert, was in vielen Fällen unerwünscht ist.

Vorteile der Erfindung

[0002] Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß auch bei schnellem Betätigen des als Mehrwegeventil ausgebildeten Richtungsventils der Verbraucher weich beschleunigt und verzögert wird, insbesondere auch beim Umschalten von einem Verbraucher auf einen anderen, falls die Pumpe wahlweise mehrere Antriebe speist.

[0003] Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Steuereinrichtung möglich.

Zeichnung

[0004] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Steuereinrichtung für eine Hydraulikanlage in schematischer Darstellung, Figur 2 ein Diagramm.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

[0005] Eine verstellbare, aber nicht umkehrbare Pumpe 10 saugt Druckmittel aus einem Behälter 11 und fördert es über eine Förderleitung 12 zu einem 4/3-Wegeventil 13 mit den Schaltstellungen I, II und III. Das Wegeventil 13 wird elektromagnetisch betätigt durch zwei Magnete 14, 15. Vom Wegeventil 13 führen zwei Leitungen 16, 17 über ein elektromagnetisch betätigbares 4/2-Wegeventil 18 zu einem doppeltwirkenden Hydrozylinder 19. Von der Leitung 16 führt eine Leitung 20, von der Leitung 17 eine Leitung 21 zu einem elektromagnetisch betätigbare 4/2-Wegeventil 23, von dem die Leitungen zu einem Hydromotor mit wechselnder Bewegungsrichtung 24 führen.

[0006] Die Einstellung des huberzeugenden Glieds 26 der Pumpe '10 erfolgt mit Hilfe eines Servomotors 27. Für die Vorgabe des Druckmittelstroms ist ein elektrischer Sollwertgeber 28, 'z. B. ein Potentiometer mit Handhebel verwendet, dessen Ausgangssignal 28' willkürlich - also auch sprungförmig - zwischen Plus Maximum und Minus Maximum veränderbar ist. Dieses sich schnell ändernde Signal 28' wird einem Rampenbildner 29', der z.B. ein Kondensator oder eine Drossel sein kann, zugeführt, der daraus ein Signal 29' mit definierter positiver oder negativer Steigung formt. Diese Ströme sind im Diagramm nach der Figur 2 über der Zeit t graphisch dargestellt. In einem Betragsbildner 30, der beispielsweise ein Vollwellengleichrichter sein kann, wird das Signal 29' gleichgerichtet, so daß der Servomotor 27 stets ein Signal 30' erhält, das entsprechend der Fähigkeit der Pumpe sich zwischen Null und einem Maximum ändert, aber nicht seine Richtung wechselt.

[0007] Das Ausgangssignal 29' des Rampenbildners 29 wird zusätzlich je einem Schaltverstärker 31 und 32 zugeführt; dies können beispielsweise Schmidt-Trigger sein. Der Schaltverstärker 31 spricht mit einem kleinen Schwellwert 33 - siehe Figur 2 - auf positive Signal 29' an, der Schaltverstärker 32 dagegen ebenfalls mit einem kleinen Schwellwert 34 auf negative Signal 29'. Damit ist ein Richtungsentscheid für den Druckmittelstrom vorhanden. In dem die Ausgangssignale 31' und 32' der Schaltverstärker 31, 32 die Magnete 14, 15 erregen, wird die Richtung des Druckmittelstroms durch das Wegeventil 13 vorgegeben. Die jeweilige Lücke 35 zwischen den Signalen 31', 32' wird dazu verwendet, weitere Schaltvorgänge zu vollziehen, z. B. die Pumpe 10 mit Hilfe der Wegeventile 13, 18 und 23 auf den Hydromotor 24 umzuschalten, was bei Förderstrom Null und damit stoßfrei geschieht. Befindet sich das Wegeventil 18 in seiner Sperrstellung II, so wird das Druckmittel über die Leitungen 20, 21 und das sich dann in Durchflußstellung I befindliche Wegeventil 23 dem Hydromotor 24 zugeführt.

[0008] Man erreicht mit obiger Einrichtung, daß eine nicht reversierbare Pumpe mit veränderlicher Fördermenge den Charakter einer reversierbaren Pumpe erhält. Durch die definierte Zu- bzw. Abnahme des Druckmittelstroms erhält man eine definierte Beschleunigung bzw. Verzögerung der Verbraucher, Stöße werden vermieden. Diese Vorteile sind auch bei Umschalten der Pumpe auf einen andereh Verbraucher gegeben, wobei die Umschaltung stoßfrei erfolgt.

Ansprüche

1. Steuereinrichtung für eine Hydraulikanlage mit einer verstellbaren, nicht umkehrbaren Pumpe, die Druckmittel zu mindestens einem Verbraucher steuert, dem zwecks wechselnder Bewegungsrichtung ein Mehrwegeventil zugeordnet ist, das über einen elektrischen Sollwertgeber (28) gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal (28') des Sollwertgebers (28) willkürlich zwischen einem Plus- und Minus-Maximum veränderbar ist und einem elektronischen Rampenbildner (29) zugeführt wird, der daraus ein Ausgangssignal (29') mit definierter positiver bzw. negativer Steigung formt, das in einem elektrischen Betragsbildner (30) gleichgerichtet wird und einem Servomotor (27) zwecks Einstellung der Pumpe (10) zugeleitet wird, und daß das Ausgangssignal (29') des Rampenbildners (21) auch mindestens einem elektrischen Schaltverstärker (31, 32) zugeführt wird, welcher ein Signal (31', 32') für die Einstellung des Mehrwegeventils (13) liefert.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrwegeventil (13) als Elektromagnetventil mit zwei Schaltmagneten (14, 15) ausgebildet ist, die von den Signalen (31', 32') der Schaltverstärker (31, 32) gesteuert sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Signalen (31', 32') gebildete zeitliche Lücke (33 bis 35) zu weiteren Schaltvorgängen benutzt wird, insbesondere zu einer Druckmittelsteuerung der Pumpe zu wenigstens einem weiteren Verbraucher (24), wobei dem Mehrwegeventil (13) ein jedem Verbraucher zugeordnetes Steuerventil (18, 23) parallel geschaltet ist.

Zeichnung