DE2951578C2 - Steuerung für hydraulische Zylinder-Kolben-Aggregate von Schreitausbaugestellen - Google Patents

Description

entsperrbaren Rückschlagventil auf der einschiebenden Kolbenseite öffnet und dort der Druck in unerwünschter Weise ansteigt. Wird die volle Kolbenseite gegenüber der häufig mit kleinem Querschnitt versehenen Ringfläche eingefahren, dann kann der Druck im Ringraum infolge der dann eintretenden Druckübersetzung so stark ansteigen, daß das Zylinder-IColben-Aggregat auch bei Vorhandensein eines Druckbegrenzungsventils zerstört wird.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuerung der im Gattungsbegriff von Patentanspruch 1 genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die Lebensdauer des Rückschlagventils . „-ntlich erhöht und der Entlastungsvorgai.g cu.s an ein Rückschlagventil angeschlossenen Zylinderraumes erheblich beschleunigt wird, so <lü£ die vorstehend genannten Nachteile mit Sichert?-·-, "ermieden werden.

Diese Aufgabe wird mi* ten im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebene;. Mitteln gelöst Die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist Gegen- 2c stand der Unteransprüche.

Die erfindungsgemäße Steuerung verwendet zur Sicherung der Zylinderarbeitsräume federbelastete Rückschlagventile einfacher Bauart, die beim Entlasten der angeschlossenen Zylinderarbeitsräume geschlossen bleiben. Die Entlastung erfolgt durch ein im Nebenschluß angeordnetes 2/2-Wegeventil. Dieses wird über Steuerleitungen gleichzeitig mit dem Fahr/entil der auszufahrenden Kolbenseite geöffnet und die Druckflüssigkeit strömt über einen im Vergleich zu einem entsperrbaren Rückschlagventil sehr großen Öffnungsquerschnitt in die Räcklsufleitting ab. Als 2/2-Wegeventile werden Schieberkolbenventile verwendet, die durch Schaltimpulse unmittelbar ansprechen und ohne zeitliche Verzögerung sowie unabhängig vom Rückschlagventil den Zylinderarbeitsraum entlasten. Da die aus dem Zylinderarbeitsraum ausgeschobene Druckflüssigkeit nicht mehr über das Fahrventil in die Rücklaufleitung abgeleitet wird, können als Fahrventile ebenfalls kostengünstig herzustellende 2/2-Wegeventile verwendet werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellte" Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein 2/2-Wege-Schie berkolbenventil.

Fig.2 ein Schaltbild zur Steuerung eines Zylinder-Kolbenaggregates.

Das in F i g. 1 dargestellte 2/2-Wegeventil ist parallel zu einem weiteren, nicht dargestellten Steuerventil in einem Ventilgehäuse 1 untergebracht Es ist als Schieberkolbenventil ausgebildet, mit einem Schieberkolben 2 als Schaltkörper, der in einer Bohrung 3 im Ventilgehäuse 1 verschiebbar geführt ist. In die Wandung der Ventilbohrung 3 sind zwei ringförmige Ausnehmungen eingedreht, von denen die eine als Einlaufkammer 4 für den Anschluß A und die andere als Ablaufkammer 5 für den Anschluß B bezeichnet sind. Der Schieberkolben 2 verfügt über eine nach außen verschlossene axiale Druckkammer 6, von der mit Abstand voneinander an den Kammerenden sternförmig angeordnete Radialbohrungen 7 ausgehen, die in der dargestellten Schließstellung des Ventils in die Einlaufkammer 4 einmünden. Wird über den Anschluß A und die Einlaufkammer 4 Druckflüssigkeit durch die Radialbohrungen 7 in die Druckkammer 6 eingeführt, dann herrscht aufgrund gleicher Flächenverhältnisse Druckausgleich und de Schieberkolben 2 verändert seine Laje nicht

Der Schieberkolben 2 wird in der dargestellten Schließstellung gehalten von einem in einer Ausnehmung 8 untergebrachten Druckstößel 9, der belastet wird durch eine gegen den Ventildeckel 10 abgestützte Feder 11 und durch die Beaufschlagung der Räche 12 mit Druckflüssigkeit, die über den Anschluß C aus der Hochdruckleitung P zugeführt wird. Mit 13 ist eine Entlüftungsbohrung bezeichnet Der Schieberkolben 2 ist am anderen Ende als Tandemkolben ausgebildet mit zwei unabhängig voneinander beaufschlagbaren KoI-benflächen, die wesentlich größer sind als die ständig mit Hochdruckflüssigkeit beaufschlagte Fläche 12 am anderen Ende. Die Kolbenflächen 14 und 15 werden durch über die Anschiußbohrungen D bzw. £ zugeführte Druckimpulse beaufschlagt, wodurch der Schieberkolben 2 gegen die am anderen Ende aufgebrachte Schließkraft aus der Schließstellung in die Öffnungsstellung nach rechts verschoben wird.

In der Öffnungsstellung ist die Einl,- .^fkammer 4 über die sternförmig von der Druckkammer F- abgehenden Radialbohrungen 7 mit der Ablaufkammer 5 verbunden, so daß DruckflC=ssigkeit aus dem Anschluß A des 2/2-Wegeventils zum Anschluß B geleitet wird.

Im Schaltbild von Fig.2 ist eine Steuerung für ein Zylinder-Kolben-Aggregat 16 dargestellt, das im folgenden als Stempel bezeichnet wird, obwohl diese Steuerung in gleicher oder abgewandelter Art auch für andere hydraulische Schubkolbengetriebe eines Schreitausbaugestells, wie Rück-, Anstell- oder Ausrichtzylinder verwendet werden kann. Das Aus- und Einfahren des SternpeSkoibcns 17 wird Setzen und Rauben genannt Analog wird bei den Fahrventilen zwischen einem Setzventil 18 und einem Raubventil 19 unterschieden. Diese sind 2/2-Wegeventile in ähnlicher Bauart wie unter Γ- i g. 1 beschrieben.

Die Anschlüsse A der Setz- und Raubventile 18 und 19 sind an die Hochdruckleitung P angeschlosser. Die Anschlüsse B der Ventile 18+19 führen über je ein Ruckschlagventil 20 + 21 und Zuleitungen 22 + 23 zu den Zylinderarbeitsräumen 24 bzw. 25 des Stempels 16. Im Nebenschluß zu den Rückschlagventilen 20 + 21 sind zwei weitere 2/2-Wegeventile 26 + 27 an die Zuleitungen 22 bzw. 23 angeschlossen. Diese 2/2-Wegeventile 26 + 27 entsprechen der Darstellung von Fig. 1. Die Zuleitungen 22 + 23 zweigen in die Anschlüsse A der 2/2-Wegeventile 26 + 27 ab. die an den Anschlüssen B mit einer Rücklaufleitung T verbunden sind. Die Schieberkolben 2 der 2/2-Wegeventile 18 + 19 sowie 26 + 27 werden auf den Kolbenflächen 14 und 15 durch Druckimpulse aus den Steuerleitungen u. ν und x, y beaufschlagt, wobei beispielsweise die Schaltimpulse der Steierieitungen u, ν vom rechts benachbrnen Strebausbaugestell und diejenigen der Steuerleitungen x,y von links abgegeben werden.

Durch die Steuerleitungen v. y werden die Tandemkolben des Steuerventils 18 und des an den Rücklauf angeschlossenen 2/2-Wegeventils 27 auf der Raubseite des Stempels 16 gleichzeitig beaufschlagt. Entsprechend führen die Steuerleitungen u, χ zu dem Raubventil 19 und dem 2/2-Wegeventil 26 auf der Setzseiu.. Zum Setzen werden also die Schieberkolben 2 der Ventile 18+27 gleichzeitig in die Öffnungsstellung verschoben. Aus der Hochdruckleitung P strömt Druckflüssigkeit in den Anschluß A des Setzventils 18 und weiter von dessen Anschluß B über das Rückschlagventil 20 in die Zuleitung 22 zum Zylinderdruckraum 24 des Stempels 16. Das ebenfalls an die Zuleitung 22 angeschlossene

2/2-WegeventiI 26 befindet sich in der Schließstellung. Gleichzeitig strömt Druckflüssigkeit aus dem Zylinderdruckraum 25 über die Zuleitung 23 zu dem geschlossenen Rückschlagventil 21 und in den Anschluß A des geöffneten 2/2-Wegeventils 27 und gelangt über den Anschluß B in die Rücklaufleitung T. Wird bei geöffnetem Setzventil 18 die Hochdruckleitung P drucklos oder baut sich im gesetzten Stempel 16 durch Gebirgsdruck ein über dem Setzdruck liegender Druck auf, so verhindert das Rückschlagventil 20 das Abströmen der Druckflüssigkeit aus dem Druckraum 24

des Stempels 16.

Der Raubvorgang, der durch Druckimpulse auf das Raubventil 19 eingeleitet wird, vollzieht sich analog in der vorstehend beschriebenen Weise, Wobei die großen Öffnungsquerschnitte des 2/2-Wegeventils 26 einen schnellen Abfluß der Druckflüssigkeit aus dem Stempeldruckraum 24 zulassen, so daß beispielsweise bei einer Folgesteuerung der Raub- und Rückvorgang eines Schreitausbaugestells durch einen einzigen Steuerimpuls ausgelöst werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Steuerung für hydraulische Zylinder-Kolben-Aggregate von Schreitausbaugestellen mit je einem durch hydraulische Schaltimpulse steuerbaren Fahrventil zur wechselseitigen Verbindung der beiden Zylinderarbeitsräume mit einer Hochdruckleitung und mit einer Rücklaufleitung, wobei mindestens ein Zylinderarbeitsraum durch ein Rückschlagventil abgesichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der abgesicherte Zylinderarbeitsraum (24; 25) im Nebenschluß zum Rückschlagventil (20,21) an ein 2/2-Wegeventil (26; 27) angeschlossen ist, dessen Schaltkörper (2) bei druckbelastetem Zylinderarbeitsraum (24; 25) in einer druckausgeglichenen Schießstellung gehalten ist und der durch über Steuerleitungen (u, x) zugeführte Dnickimpulse in eine Öffnungsstellung verschiebbar ist, in welcher der Zylinderarbeitsraum (24; 25) über das geöffnete 2/2-Wegeventil (26; 27) mit der Rücklaufleitung (T) verbunden ist

2. Steuerung für hydraulische Zylinder-Kolben-Aggregate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkörper (2) des 2/2-Wegeventils (26; 27) als Schieberkolben ausgebildet ist und eine axiale Druckkammer (6) aufweist die an jedem Ende mit im Abstand voneinander sternförmig angeordneten Radialbohrungen (7) versehen ist weiche in der Schließstellung des Ventils (26; 27) in eine an den Zylinderarbtitsraum (24; 25) angeschlossene, beidseitig abgedichtete Einlaufkammer (4) im Ventilgehäuse (i) einmünden und ^;n der C Tfnungsstellung die Einlaufkammer (4) mit einer an iie Rücklaufleitung (T) angeschlossenen Abfaufkammcs (5) verbinden.

3. Steuerung für hydraulische Zylinder-Kolben-Aggregate nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkörper bzw. Schieberkolben (2) des 2/2-Wegeventils (26 oder 27) an einem Ende durch einen mit Hochdruck beaufschlagten, federbelasteten Druckstößel (9) in Schließstellung gehalten und am anderen Ende a!s Tandemkolben mit zwei unabhängig voneinander beaufschlagbaren Kolbenflächen (14, 15) größeren Querschnitts ausgebildet ist, denen durch getrennte Steuerleitungen (u. χ bzw. v. y) über Öffnungen (D bzw. E) des Ventilgehäuses auf die Kolbenflächen (14, 15) wirkende Schaltimpulse zuführbar sind, welche den Schaltkörper (2) in die Öffnungsstellung verschieben.

4. Steuerung für hydraulische Zylinder-Kolben-Aggregate nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Fahrventil (18 bzw. 19) und ein an die Rücklaufleitung (T) angeschlossenes 2/2-Wegeventil (27 bzw. 26) durch die Steuerleitungen (u, χ bzw. v, y) gleichzeitig beaufschlagt werden.

5. Steuerung für hydraulische Zylinder-Kolben-Aggregate nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrventife (18, <9) afs 2/2-Wegeventile ausgebildet sind.

6. Steuerung für hydraulische Zylinder-Kolben-Aggregate nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Zylinderarbeitsräume (24 und 25) an je ein Rückschlagventil (20 bzw. 21) und im Nebenschluß an je ein mit der Rücklaufleitung (T) verbundenes 2/2-Wegeventil (26 bzw. 27) angeschlossen sind.

Die Erfindung betrifft eine Steuerung für hydraulische Zylinder-Kolben-Aggregate gemäß dem Gattungsbegriff von Patentanspruch 1.

Es ist bekannt, die hydraulischen Zylinder-Kolben-Aggregate von Schreitausbaugestellen durch 3/2-Wege-Fahrventile zu steuern. Jeder Zylinderarbeitsraum eines doppelseitig beaufschlagbaren Zylinder-Kolben-Aggregat es ist an ein 3/2-Wege-Fahrventil angeschlossen, über das die Druckflüssigkeit beim Ausfahren bzw.

ίο Setzen aus der Druckleitung dem Zylinderarbeitsraum zugeführt und beim Einfahren bzw. Rauben in die Rücklaufleitung abgeleitet wird. In der sogenannten O-Stellung sind die 3/2-WegeventiIe zur Rücklaufleitung geöffnet und die daran angeschlossenen Zylinderarbeitsräume drucklos. Soll die Flüssigkeitssäule bzw. der aufgebaute Druck im Zylinderarbeitsraum erhalten bleiben oder soll beispielsweise im Druckraum e^;nes Steirpels ein über dem Setzdruck liegender Nenndruck aufgebaut werden können, so wird der Zylinderarbeitsraum durch ein hydraulisch entsperrbares Rückschlagventil abgesichert Der Schließkörper des Rückschlagventils wird durch die vom 3/2-Wege-Fahrventil einströmende Druckflüssigkeit gegen den Andruck einer Schließfeder vom Sitz abgehoben. Zum Einschieben wird mit dem Fahrventil der gegenüberliegenden Kolbenseite ein Steuprkolben des Rückschlagventils beaufschlagt, der mit einem Stößel den Schließkörper gegen den anstehenden Druck aus dem Zylinderarbeitsraum zur Rücklaufleitung öffnet so daß die Druckflüssigkeit über das andere Fahrventil zur Rücklaufleitung abströmt

Mit dem 3/2-Wege-Fahrventi! werden also gleichzeitig die Ringfläche des Stempels und der Steuerkolben des Rückschlagventils beaufschlagt. Der sich im Ringraum des Stempels aufbauende Druck erzeugt zunächst noch vor dem Öffnen des Rückschlagventils im Zylinderarbeitsraum einen weiteren Druckanstieg, der den Schließkörper des Rückschlagventils mit entsprechend großer Kraft auf den Sitz anpreist Sobald sich der Druck am Steuerkolben des Rückschlagventils voll aufgebaut hat und der Schließkörper des Rückschlagventils abhebt, vollzieht sich ein Entspannungsschlag. Der Stempel raubt plötzlich ein, wobei der Druck im Ringraum und am Steuerkolben abfällt. Dies führt wiederum dazu, daß der Schließkörper des Rückschlagventils kurzzeitig bis zum erneuten Druckaufbau in die Schließstellung zurückgeht Diese in schneller Folge ablaufende Wechselv/irkung von Druckaufbau und abbau auf den beiden Kolbenseiten führt zu einem hörbaren Schwingverhalten des Schließkörpers. Die Vibration des Schließkörpers hat einen schnellen Verschleiß des Rückschlagventils zur Folge, der noch durch die Drosselung der abströmenden Druckflüssigkeit im relativ engen Öffnungsquerschnitt des Rückschlagventils verstärkt wird. Das Schwir.gverhalten des Rückschlagventil-Schließkörpers und die Flüssigkeitsdrosselung haben ferner den Nachteil, daß der Einraubvorgang des Stempels erheblich verzögert wird. Entsprechendes gift analog für andere Zyiinder-Kolben-Aggregate von Schreitausbaugestellen, beispielsweise für Rückzylinder, deren eine Kolbenseite durch ein Rückschlagventil abgesichert ist.

Bei hydraulischen Schildausbaugestellen kann es unter Umständen erforderlich sein, beide Zylinderarbeitsräume durch Rückschlagventile abzusichern. Dann besteht aber die Gefahr, daß das in Durchflußrichtung öffnende Rückschlagventil auf der ausschiebenden Kolbenseite bei der Druckzufuhr vor dem hydraulisch