DD299911A7 - Elektrohydraulische ventilanordnung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrohydraulische Ventilanordnung fuer einen doppeltwirkenden Verbraucher, der bei Ausfall der hydraulischen bzw. elektrischen Energie gegen ungewollte Bewegungen gesichert werden soll. Mit dem Ziel der Erfindung hinsichtlich einer einfachen und kostenguenstigen Ausfuehrung soll auszerdem erreicht werden, dasz immer beide Verbraucherleitungen gemeinsam blockiert bzw. freigegeben werden und darueber hinaus deren Verblockung bei Ausfall bzw. Abschaltung sowohl der elektrischen wie auch hydraulischen Energie gewaehrleistet ist. Die Erfindung geht von hydraulisch entsperrbaren Rueckschlagventilen in beiden Verbraucheranschluessen aus und sieht ein 3/2-Wegeventil vor, das deren gemeinsame Steuerleitung wechselweise mit dem Zulauf oder dem Ablauf verbindet, waehrend das den Verbraucher steuernde Wegeventil am gleichen Zu- bzw. Ablauf anliegend als 4/2-Proportional-Wegeventil ausgebildet ist und die Steuermagnete beider Wegeventile vorzugsweise synchron schaltbar sind. Fig. 1{Ventilanordnung, elektrohydraulisch; Verbraucher, doppeltwirkend; Verblockung; Rueckschlagventil, entsperrbar; Steuerleitung, gemeinsam; Verbraucheranschlusz; Wegeventil}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine eloktrohydraulischo Ventilanordnung für einen doppeltwirkenden Verbraucher, mit vorzugsweise translatorischer Arbeitsbewegung, dessen Arbeitsrichtung mittel eines Wegeventils steuerbar ijt und der in beiden Verbraucherleitungen hydraulisch entsperrbare Rückschlagventile mit gemeinsamer Steigleitung aufweist, um die Sicherung des Verbrauchers gegen ungewollte Bewegungen über eine hydraulische Verblockung dieser Verbraucherleitungen zu realisieren.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Eine derartige Ventilanordnung ist bereits in der DE-OS 2119391 zur Steuerung des Schwenkzylinders an einem Ausleger beschrieben und umfaßt neben einem Vs-Wegeventil zur Steuerung der Arbeitsrichtung in einer Verbraucherleitung ein hydraulisch entsperrbares Rückschlagventil, dessen Steuerleitung über ein Va-Wegeventil sowie ein Wechselventil einerseits mit dor druckhöchsten Verbraucherleitung und andererseits mit einer speziellen Ablaufloitung in Verbindung steht. Dabei wird das ³/2-Wegeventil in Abhängigkeit von der Schaltstellung des ⁴/3-Wegeventils betätigt und das Rückschlagventil somit nur bei einer Ansteuerung des Arbeitszylinders im Senksinne entsperrt. Mit dieser Anordnung kann nureine Verbraucherleitung bzw. Bewegungsrichtung abgesperrt werden, wobei die am ³/2-Wegeventil immer gegebenen Leckverluste das absolut sichere Halten einer Last am Zylinder objektiv unmöglich machen. Des weiteren hat sich als nachteilig erwiesen, daß das Positionieren des Arbeitszylinders ein ständiges Öffnen und Schließen des ³/2-Wegevontils sowie des Rückschlagventils erfordert, woraus neben den Schaltgeräuschen und der Verschleißerhöhung auch eine diskontinuierliche Arbeitsbewegung resultiert.

Eine weitere Steuerschaltung für doppeltwirkende Arbeitszylinder gemäß DE-OS 28 50056 verfügt neben dem magnetgesteuerten V3-Wegeventil in den Vetbraucherleitungen über zwei 2-Wege-Einbauventilr die durch eine gemeinsame Steuerleitu ng über ein ³/2-Wegeventil vorgesteuert werden, wobei diese Steuerleitung ebenfalls mit einer speziellen Ablauf leitung oder mit der anwendungsspezifisch bestimmten Lastseite am Arbeitszylinder verbunden ist, von der der Schließdruck für diese beiden 2-Wege-Einbauventilo abgezweigt wird. Beim Heraussteuern des ⁴/3-Wegeventils aus der Mittelstellung wird gleichzeitig das ³/2-Wegeventil betätigt, wodurch die Steuerleitung auf diesen Ablauf geführt wird. Auch bei dieser Anordnung best jhen die bereits angegebenen Nachteile hinsichtlich der ständigen Ventilbewegungen. Ausfälle des Zulaufdruckes und/oder der Steuerenergie sowohl in der Sperrstellung als auch beim Heraussteuern des ⁴/3-Wegeventils aus der Mittelstellung führen ebenfalls dazu, daß uer Verbraucher auf Grund von Leckagen nicht absolut sicher in seiner Position gehalten werden kann.

Schließlich ist durch die US-PS 3274902 ein Hydrauliksystem bekannt, bei dem ein ⁵A-Wegeventil beide Verbraucherleitungen und gleichzeitig deren hydraulisch entsperrbare Rückschlagventile steuert, wobei deren gemeinsame Steuerleitung zusätzlich über ein ODER-Ventil wechselweise mit der jeweils druckbeaufschlagten Zylinderleitung in Verbindung gebracht wird. In der Neutralstellung des Wegeventils sind beide Zylinderleitungen und die Steuerleitung auf den Ablauf geführt, während in der 4. Schaltstellung die Steuerleitung mit dem Zulauf verbunden ist.

Der Nachteil dieses Systems besteht ebenfalls im fortwährenden Öffnen und Schließen der Rückschlagventile beim Positionieren des Zylinders, d.h. beim Arbeiten des Wegeventils um die Neutralstellung mit den angegebenen

Folgeerscheinungen. Bei Magnetausfall in der 4.Schaltstelk"ig muß das Wegeventil erst über die Senkrichtung gesteuert werden, bevor die Rückschlagventile voll wirksam werden können, was keine echt > Absenksicherung darstellt. Bei Ausfall des Zulaufdruckes kann weiterhin der belastete Zylinder schon bei geringem Staudruck in der Arbeitsteilung durch das offengehaltene Rückschlagventil absenken, da der Oruckabgriff über das ODER-Ventil nicht richtungsbestimmend wirkt.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat eine olektrohydraulische Ventilanordnung für doppeltwirkende Verbraucher zum Ziel, durch die bei vergleichsweise einfachem Schaltungsaufbau und unter Verwendung weniger, kostengünstiger Ventilbausteine sowohl eine optimale Steuerung derartiger Verbraucher als auch deren absolute Sicherung gogcn ungewollte Verbraucherbewegungen realisiert werden können.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, innerhalb einer derartigen Ventilanordnung die die Verbraucherleitungen sichernden Rückschlagventile mit den Wegeventilen derart zu verknüpfen, daß immer beide Verbraucherleitungen gemeinsam blockiert bzw. freigegeben werden und darüber hinaus deren Verblockung einheitlich bei Ausfall bzw. gezielter Abschaltung der elektrischen und/oder hydraulischen Energie sicher gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die gemeinsame Steuerleitung der hydraulisch entsperrbaren Rückschlagventile in don Verbraucherleitungen über das an sich bekannte ³/2-Wegeventil wechselweise mit dem Zulauf oder dem Ablauf verbunden werden Vann. In weiterer Ausbildung ist das den Verbraucher hinsichtlich Arbeitsrichtung und -geschwindigkeit steuernde Wegeventil als ⁴/2-Proportional-Wegeventil ausgeführt und zweckmäßigerweise vorgesehen, die Steuermagnete beider Wegeventile synchron zu betätigen. *

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und betreffen die bauliche und schaltungssei.ige Ausführung der Ventilanordnung.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1: das Schaltrchema der erfindungsgemäßen Ventilanordnung

Fig. 2: eine schematische Darstellung des Längsschnittes der Ventilanordnung in Zwischenplattenbauweise.

Nach Fig. 1 setzt sich die Ventilanordnung aus dem proportional stellbaren Vj-Wogeventil 1 mit dem Druckanschluß P, den Verbraucherleitungen A, B und dem Ablauf T sowie dem Zwischenplattenventil 2 zusammen, das die beiden hydraulisch entsperrbaren Rückschlagventile 3,4 sowie das magnet- und federbetätigte Va-Wegeventil 5 umfaßt. Beide Rückschlagventile 3,4 sperren die Verbraucherleitungen A'-A und B'-B ab, wenn an deren gemeinsamer Steuerleitung 6 kein Steuerdruck anliegt. Das ³/2-Wegeventil 5 ist nur für die Steuerleistung ausgelegt und verbindet die Steuerleitung 6 bei stromlosen Steuermagneten 7 mit dem Ablauf T, während bei erregtem Magnet die Verbindung der Steuerleitung 6 mit dem Druckanschluß P hergestellt wird. Beide Anschlüsse P und T sind durch das Zwischenplattenventil 2 hindurch zum Wegeventil 1 geführt. Wenn in der Zulauf leitung P der entsprechende Arbeitsdruck vorhanden ist, werden bei erregtem Steuermagnet 7 des ³/2-Wegeventils 5 beide hydraulisch entsperrbaren Rückschlagventile 3,4 geöffnet. Die Steuerung des dargestellten, doppeltwirkenden Arbeitszylinders 8 mittels des Wegeventils 1 hinsichtlich Arbeitsrichtung und -geschwindigkeit ist uneingeschränkt möglich. Bei stromlosen Steuermagnet^ 7 am Wegeventil 5 ist die Entsperrung beider Rückschlagventile 3,4 aufgehoben, so daß bei einer Ansteuerung des Arbeitszylinders 8 der Rücklauf dos Volumenstromes von A' nach'A oder B' nach B durch die geschlossenen Rückschlagventile 3 oder 4 unterbrochen wird und die Verbraucherbewegung blockiert ist. Bei Ausfall des Druckes in der Zulaufleitung P schließen demgegenüber beide Rückschlagventile 3,4 unabhängig von der Schaltstellung des ³/2-Wegeventils 5, womit der Arbeitszylinder 8 ebenfalls in seiner eingenommenen Position blockiert wird. Für evtl. eintretende Havariosituationen ist die Abschaltung der Steuermagnete 7 und 9 an den Wegeventilen 5 und 1 zweckmäßigerweise synchron zu betreiben, wodurch eine sofortige Blockierung des Arbeitszylinders 8 unabhängig von der momentanen Steuer- oder Regelstellung des Wegeventils 1 eintritt. Es ist dabei vorteilhaft, das Wegeventil 5 mit geringem Hub und relativ h hen Stellkräften auszurüsten, um geringe Schaltzeiten zu erreichen. Die Rückschlagventile 3,4 sollten mit starken Rückstellfeldern 10 ausgestattet sein, um kurze Reaktionszeiten zu erreichen. Die Wirkflächen an den SteuerXolben 11,12 der Rückschlagventile 3,4 sind im Verhältnis zu den Wirkflächen an den Ventilsitzen 13,14 größer zu bemessen als das Wirkflächenverhältnis am Arbeitszylinder 8, um optimale Anfahrbediiigungen nach einem Havariefall zu gewährleisten. Eine vorteilhafte Ausführung der E-findung besteht in der nach Fig. 2 vereinfacht dargestellten Bauart, wonach die hydraulisch entsperrbaren Rückschlagventile 3, <' koaxial zu den Steuerkolben 11,12 angeordnet sind und die gemeinsame Steuerleitung kurz und direkt auf das unmittelbar benachbarte ³/2-Wegeventil 5 geführt ist.

Claims (4)

1. Elektrohyclraulische Ventilanordnung für einen doppeltwirkenden, mittels eines magnetbetätigten Wegeventils steuerbaren Verbraucher mit in beiden Verbraucherleitungen angeordneten, hydraulisch entsperrbaren Rückschlagventilen, deren gemeinsame Steuorleitung über ein ³/2-Wegeventil geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das ³/2-Wegeventil (5) die gemeinsame Steuerleitung (6) wechselweise mit dem Zulauf (P) oder dem Ablauf (T) verbindet, während das die Verbraucherleitungen (A; B) steuernde Wegeventil (1) am gleichen Zulauf (P) und Ablauf (T) anliegend als ⁴/2-Proportional-Wegeventil ausgebildet ist sowie daß die Steuermagnete (7; 9) beider Wegeventils (1; 5) vorzugsweise synchron in er-oder er.tregten Zustand versetzbar sind.

2. Elektrohydraulische Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ³/2-Wegeventil (5) und die hydraulisch entsperrbaren Rückschlagventile (3; 4) gemeinsam als Zwischenplattenventil (2) zusammengefaßt und mit dem ⁴/2-Wegeventil (1) höhenverkettet angeordnet sind.

3. Elektrohydraulische Ventilanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im stromlosen Zustand des Steuermagneten (7) die gemeinsame Steuerleitung (6) mit der Ablaufleitung (T) verbunden ist.

4. Elektrohydraulische Ventilanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Rückschlagventilen (3; 4) das Verhältnis der Wirkflächen der Steu6rkolben (11; 12) gegenüber den Ventilsitzen (13; 14) größer bemessen ist als das Verhältnis der Wirkflächen am Arbeitszylinder (8).