Steuereinrichtung

Abstract

 Es wird eine Steuereinrichtung für eine Hydraulikanlage vorgeschlagen, bei der ein und dasselbe Wegeventil (14) für einen einfach- und doppeltwirkenden Verbraucher verwendbar ist. Hierbei wird ein Umschaltventil (23) an einen der Verbraucheranschlüsse des Wegeventils (14) angeschlossen. Die Stellung des Umschaltventils (23) wird über eine mechanische Einrichtung (31) zu einer der beiden Fluidkupplungen (18) in Abhängigkeit von deren Ankupplungszustand bestimmt. Bei abgekuppelter Fluidkupplung (18) befindet sich das Umschaltventil (23) in Durchflußstellung. Sonst wird das Umschaltventil (23) entgegen der Kraft einer Feder (29) in Sperrstellung bewegt. Es ist eine schnelle und direkte Umschaltung des Wegeventils (14) für einfach- oder doppeltwirkende Verbraucher möglich, was auch geringere Energieverluste und keine Überbeanspruchung der hydraulischen Anlage ermöglicht.

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Die Erfindung geht aus von einer Steuereinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine derartige bekannte Steuereinrichtung hat den Nachteil, daß beim Einsatz von einfachwirkenden Verbrauchern an einem Wegeventil mit zwei Verbraucheranschlüssen ein Arbeitsanschluß verschlossen werden muß. Dabei muß in Entlastungsstellung des Verbrauchers das abfließende Druckmittel über ein Druckbegrenzungsventil geleitet werden, wobei sich Energieverluste durch Erwärmung des Druckmittels und damit eine Überbeanspruchung der hydraulischen Anlage ergeben.

Vorteile der Erfindung

[0002] Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß abhängig vom Ankupplungszustand die Stellung des Umschaltventils gesteuert wird. Es kann ein und dasselbe Wegeventil zur Steuerung von doppelt-und einfachwirkenden Verbrauchern verwendet werden. Falls nur ein einfachwirkender Verbraucher angeschlossen ist, treten keine Energieverluste mehr auf. Eine Überbeanspruchung der hydraulischen Anlage wird vermieden, der nicht benötigte Anschluß des Wegeventils wird bei einfacher Handhabung entlastet. Die Abdeckeinrichtung der Fluidkupplung dient gleichzeitig als Schmutzschutz und zur Steuerung des Umschaltventils.

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

Zeichnung

[0004] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung Figur 1 und 1a eine erste Ausführung einer Steuereinrichtung, Figur 2 eine Ausführung einer Einzelheit, Figur 3, 4 und 5 ein zweites, drittes und viertes Ausführungsbeispiel und Figur 6 eine Ausführung einer zweiten Einzelheit.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

[0005] In Figur 1 ist mit 10 eine Pumpe bezeichnet, die Druckmittel aus einem Tank 11 ansaugt und dieses über eine Leitung 12 und eine Zweigleitung 13 zu einem 6/3-Wegeventil 14 verdrängt. Dieses weist auf der einen Seite die Anschlüsse a, b, c und auf der anderen Seite die Anschlüsse d, e, f auf. An dem Anschluß a mündet die Leitung 12, an b die Zweigleitung 13 und von c führt eine Leitung 15 zum Tank 11. An den Anschlüssen e und f ist je eine Leitung 16, 17 mit einer Fluidkupplung 18, 19 angeordnet. Die Fluidkupplung 19 ist über eine Leitung 20 mit dem kolbenstangenlosen Raum 21' des Zylinders 21 verbunden. Parallel an die Leitung 16 ist über eine Leitung 22 ein Umschaltventil 23 mit Durchflußstellung I und Sperrstellung II angeschlossen, das über eine Leitung 24 mit darin angeordnetem Rückschlagventil 25 mit einer Leitung 26 verbunden ist. Letztere führt vom Anschluß d des Wegeventils 14 zu einem zweiten 6/3-Wegeventil 27 und weiter zu einem Behälter 28. Das Umschaltventil 23 wird von einer Feder 29 in der Durchflußstellung I gehalten und mechanisch über eine Einrichtung 31, die mit der Fluidkupplung 19 in Wirkverbindung steht, in die Sperrstellung II bewegt.

[0006] Ein Ausführungsbeispiel zum Betätigen des Umschaltventils 23 ist in der Figur 2 dargestellt. Vor der Öffnung 32 eines becherförmigen Mutterstücks 33 mit einer außenliegenden Schiebehülse 34 ist eine als Abdeckplatte ausgebildete Verschlußeinrichtung 35 angeordnet. Diese ist mittels einer starren Verbindung 36 mit dem Umschaltventil 23 so verbunden, daß sich dieses bei nichtgekuppeltem Zustand in Durchflußstellung I befindet. Ein als Stecker ausgebildetes Vaterstück 37 kann zum Ankuppeln in die Öffnung 32 des Mutterstücks 33 eingesteckt werden und wird von der Schiebehülse 34 festgehalten. Dann besteht Verbindung von der Leitung 16 zur Leitung 24.

[0007] Angestrebt ist die Verwendung ein und desselben Wegeventils zur Steuerung eines einfach- oder doppeltwirkenden Zylinders. Bei einfachwirkendem Zylinder ist nur der kolbenstangenlose Raum 21' des Zylinders 21 über die Fluidkupplung 19 mit dem Wegeventil 14 und somit mit der Pumpe 10 bzw. dem Behälter 11 verbunden. Die Fluidkupplung 18 ist nicht gekuppelt. Das von der Pumpe 10 geförderte Druckmittel strömt über das sich in Schaltstellung I "Senken" befindliche Wegeventil 14 in die Leitung 16 und von dieser über das von der Feder 29 in der Durchflußstellung I gehaltene Umschaltventil 23 in die Leitung 24. Von hier gelangt das Druckmittel nun über das Rückschlagventil 25, die Leitung 26 und das Wegeventil 27 ohne Energieverluste zum Behälter 28.

[0008] Wird die Verschlußeinrichtung 35 vor dem Mutterstück 33 weggeschoben, so wird gleichzeitig das Umschaltventil 23 mittels der starren Verbindung 36 in die Sperrstellung II verschoben. Der Rückfluß des Druckmittels zum Behälter 28 ist gesperrt. Das Vaterstück 37 kann nun in das Mutterstück 33 eingesteckt werden, so daß eine Verbindung zur Kolbenstangenseite 21" des Zylinders 21 hergestellt ist. Der Zylinder 21 kann nun auch als doppeltwirkender Zylinder betrieben werden.

[0009] Ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen, ist das Verschieben des Umschaltventils 23 nach Figur 2 auch elektrisch oder hydraulisch möglich. Entscheidend ist, daß die Stellung des Umschaltventils 23 und damit der Druckmittelfluß in Abhängigkeit vom Ankupplungszustand gesteuert wird, und der nicht benötigte Anschluß stets über das Umschaltventil 23 entlastet ist. Beispielsweise kann auch die Bewegung der Schieberhülse 34 zum Verschieben des Umschaltventils 23 ausgenützt werden.

[0010] Wie in Figur 1a gezeigt, kann vom Umschaltventil 23 eine Leitung 39 direkt zu dem Behälter 28 führen. Das Wegeventil 27 ist nur notwendig, falls noch weitere Verbraucher an die Pumpe 10 angeschlossen sind. Befindet sich das Wegeventil 14 in Neutralstellung II, so fließt das gesamte, von der Pumpe 10 geförderte Druckmittel über das Wegeventil 27 zum Behälter 28. Wird das Wegeventil 14 von seiner Neutralstellung II in die Stellung III "Heben" geschaltet, so kehrt sich der Flüssigkeitsstrom bezüglich des Zylinders 21 um.

[0011] Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist ein 7/3-Wegeventil 41 mit den Schaltstellungen I, II und III und den Anschlüssen a, b, c auf einer Seite und d bis g auf der anderen Seite zur Steuerung des Druckmittels verwendet. Vom Anschluß e führt eine Leitung 42 direkt zum Umschaltventil 23 und bei Durchflußstellung I von dort aus über eine Leitung 43 zum Behälter 28. Diese Leitung 43 ist über die Leitung 45 mit dem Anschluß d des Wegeventils 41 verbunden. Das Umschaltventil 23 steht auch hier über die Einrichtung 31 mit der Fluidkupplung 18 in Verbindung.

[0012] Befindet sich das Umschaltventil 23 in Durchflußstellung I, so fließt bei Schaltstellung II des Wegeventils 41 das von der Pumpe 10 geförderte Druckmittel sowohl über die Leitung 45 als auch über das Umschaltventil 23 zu dem Behälter 28. Bei einfachwirkendem Zylinder ist hier in Schaltstellung I "Senken" ein druckloser Umlauf des von der Pumpe 10 geförderten Druckmittels möglich. Wird der Zylinder 21 als doppeltwirkender Zylinder verwendet, so ist der Kolbenraum 21" über die Fluidkupplung 18 an den Druckmittelkreislauf angeschlossen. Das Umschaltventil 23 wird, wie in Figur 2 gezeigt, beim Ankupplungsvorgang in die Sperrstellung II bewegt. Es kann in den Schaltstellungen I und III "Senken" bzw. "Heben" jeweils ein Druckaufbau erfolgen, die Entlastung zum Behälter 28 ist blockiert.

[0013] Das Ausführungsbeispiel nach Figur 4 unterscheidet sich von dem der Figur 3 nur dadurch, daß das Umschaltventil 23 im Wegeventil 41 eingebaut ist. Das Umschaltventil 23 ist über einen Zweigkanal 48 im Wegeventil 41 an den Kanal 49, der vom Anschluß a zum Anschluß d führt, angeschlossen. Der Kanal 50 verbindet das Umschaltventil 23 mit dem Anschluß e. Die Betätigung des Umschaltventils 23 kann z.B. durch Drehen des Steuerschiebers erfolgen, falls es sich um ein an sich bekanntes Dreh-oder Längsschiebergerät handelt. Der Einbau stellt eine kompakte und für den Anwender vereinfachte Handhabung dar, verändert aber nicht die eigentliche Wirkungsweise.

[0014] Das Ausführungsbeispiel nach Figur 5 stellt eine Modifikation desjenigen nach der Figur 3 dar. Zusätzlich ist hier noch parallel an die Pumpe 10 ein Umschaltventil 52 geschaltet. Von einer Leitung 53, die die Pumpe 10 mit dem Anschluß b verbindet, führt eine Zweigleitung 54 zur einen Stirnseite 52" des Umschaltventils 52 und eine Zweigleitung 55 mit einer Drosselstelle 56 zur anderen Stirnseite 52'. Die Zweigleitung 55 ist noch mittels der Leitung 57 mit dem Anschluß a des Wegeventils 41 verbunden. An diese Stirnseite 52' des Umschaltventils 53 greift eine Feder 58 an.

[0015] Das Umschaltventil 52 weist eine Durchflußstellung I und eine Sperrstellung II auf; eine Leitung 59 führt von der Leitung 53 zum Umschaltventil 52 und von dort weiter über die Leitung 60 zum Tank 11 zurück.

[0016] Fördert die Pumpe 10 voll und ist kein Verbraucher angeschlossen, so entsteht an der Drossel 56 ein Druckgefälle. Das Umschaltventil 52 wird dadurch in Durchflußstellung I geschaltet, da die Druckkraft in der Leitung 54 der Kraft der Feder 58 überwiegt. Das Druckmittel fließt somit über die Leitung 53, dem Umschaltventil 52 und der Leitung 60 zum Behälter 11 zurück. Durch die Drossel 56 strömendes Druckmittel fließt in den Behälter 44 ab. Ist hingegen ein Verbraucher angeschlossen, so kann an der Drossel 56 kein großes Druckgefälle entstehen. Das Umschaltventil 52 wird durch die Kraft der Feder 58 in Sperrstellung II geschaltet. Das gesamte von der Pumpe 10 gelieferte Druckmittel fließt zum Verbraucher.

[0017] In Figur 6 ist ein Ausführungsbeispiel für das Umschaltventil 23 samt Betätigungseinrichtung dargestellt. Das Gehäuse 63 des kombinierten Umschaltventils 23 plus Kupplung 18 weist eine mittige, durchgehende Längsbohrung 65 mit einer Einlaßöffnung 66 mit geringerem Querschnitt und auf der anderen Seite eine Öffnung 67 für das Vaterstück 77 der Kupplung 18 auf. Rechtwinklig zur Einlaßöffnung 66 ist nach unten eine Auslaßöffnung 68 angeordnet. In der Längsbohrung 65 ist gleitend ein becherförmiger Steuerschieber 69 geführt. Dieser wird durch die Kraft einer Feder 70 gegen eine Schulter 71 in der Längsbohrung 65 gedrückt. Im Boden 72 des Steuerschiebers 69 sind zwei schräg verlaufende durchgehende Bohrungen 73, 74 ausgebildet und mittig zur Öffnung 67 hin ein Stößel 75 angeordnet. In der Öffnung 67 ist gleitend ein zylinderförmiges Vaterstück 77 geführt. In die etwa mittig, außen umlaufenden Ringnut 78 am Vaterstück 77 greifen mehrere Rastkugeln 79, die in einer Ausnehmung 80 im Gehäuse 63 beweglich angeordnet sind. An der Außenwand des Gehäuses 63 ist eine Schiebehülse 81 mit einer innenliegenden Ringnut 82 geführt. Beim Öffnen der Kupplung tauchen die Rastkugeln 79 in die Ringnut 82 der Schiebehülse 81, während sie bei bis zur Schulter 71 eingeschobenem Vaterstück 77 in die Ringnut 78 im Vaterstück 77 gedrückt sind. Im Vaterstück 77 ist ein mittiger Kanal 83 ausgebildet, der über eine Leitung 84 mit der Kolbenstangenseite 21" des Zylinders 21 verbunden ist.

[0018] Im nicht gekuppelten Zustand wird der Steuerschieber 69 von der Feder 70 gegen die Schulter 71 gedrückt. Dadurch wird die Öffnung 67 dicht abgesperrt, und es fließt das Druckmittel über die Auslaßöffnung 68 zum Behälter ab. Wird nun das Vaterstück 77 angekuppelt, so wird der Steuerschieber 69 mittels des Stößels 75 gegen die Kraft der Feder 70 verschoben, so daß jetzt die Auslaßöffnung 68 vollständig versperrt ist. Das Druckmittel kann durch die Bohrungen 73, 74, über den Kanal 83 und die Leitung 84 zum Zylinder 21 strömen. Der Zylinder 21 arbeitet nun als doppeltwirkender Zylinder.

Ansprüche

1. Steuereinrichtung für eine Hydraulikanlage mit einem Wegeventil, an dessen Verbrauc_'heranschlüssen Fluidkupplungen angeschlossen sind, über welche Druckmittel zu einfach- oder doppeltwirkenden Verbrauchern geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß an einem der Verbraucheranschlüsse ein Umschaltventil (23) angeschlossen ist, das durch eine vom Ankupplungszustand einer Fluidkupplung (18) betätigte Vorkehrung (31) von einer den betreffenden Verbraucheranschluß mit einem Rücklaufanschluß (24) verbindenden Durchflußstellung entgegen einer Federkraft (29) in eine Sperrstellung geschaltet wird.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe an das Mehrwegeventil (14, 41) ein zweites Mehrwegeventil (27) angeschlossen ist, und daß der Rücklaufanschluß (24) über ein Rückschlagventil (25) ebenfalls an diese Verbindung (26) angeschlossen ist.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrwegeventil (41) einen zweiten Neutralumlauf (42) aufweist.

4. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (23) im Mehrwegeventil (41) angeordnet ist.

5. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluidkupplung (18) als Steckkupplung ausgebildet ist.

6. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (23) mit einer Verschlußeinrichtung (35) der Fluidkupplung (18) verbunden ist und durch Verschieben der Verschlußeinrichtung (35) gesteuert wird.

7. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (23) parallel an einen der Verbraucheranschlüsse (18) angeschlossen ist.

8. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (23) einen insbesondere etwa becherförmigen Schieber (69) mit einem Durchgang (73) im Boden (72) aufweist und im Mutterstück (64) der Fluidkupplung (18) ausgebildet ist.

9. Steuereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden (72) des Schiebers (69) ein Stößel (75) angeordnet ist, der vom Vaterstück (77) der Kupplung betätigbar ist.

10. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (23) durch Verschieben der Schiebehülse (34, 81) gesteuert wird.

Zeichnung