DE19719745A1 - Druckschaltventilanordnung mit Überlastsicherungsfunktion für einen hydraulischen Verbraucher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckschaltventilanordnung mit Überlastsicherung für einen hydraulischen Verbraucher, insbesondere für einen Hubzylinder einer hydraulischen Kippeinrichtung eines Fahrzeugs, wobei die Druckschaltventil­ anordnung eine Versorgungsleitung für die Zufuhr eines hydraulischen Druck­ mediums von einer das Druckmedium aus einem Behälter fördernden Pumpe zu dem hydraulischen Verbraucher - und in der Versorgungsleitung ein in Richtung zu dem hydraulischen Verbraucher zu öffnendes Rückschlagventil aufweist, wobei die Druckschaltventilanordnung ferner eine zwischen der Pumpe und dem Rückschlagventil von der Versorgungsleitung abgezweigte und zu dem Behälter führende Umlaufleitung - und in der Umlaufleitung ein Überdruckventil aufweist, das gegen die Kraft einer Ventilschließfeder zu dem Behälter hin öffnet, wenn der Druck in der Versorgungsleitung einen von der Kraft der Ventilschließfeder abhängigen Bezugsdruckwert überschreitet, wobei die Druckschaltventilanord­ nung ferner eine mit dem Überdruckventil zusammenwirkende Einrichtung aufweist, die nach dem Öffnen des Überdruckventils dieses in der geöffneten Stellung hält, bis der in der Versorgungsleitung zwischen dem Rückschlagventil und dem Verbraucher herrschende Druck durch Ableitung von Druckmedium vom Verbraucher unter einen bestimmten Wert abgesenkt wird.

Eine Druckschaltventilanordnung der vorstehend genannten Art, wie sie bei­ spielsweise aus der DE 31 02 581 C2 bekannt ist, hat sich als Kippventil für eine hydraulische Kippeinrichtung zum Kippen eines auf einem Fahrzeug befindlichen Aufbaus in der Praxis bewährt. Sobald der Druck in der Versor­ gungsleitung zum Hubzylinder beim Kippvorgang einen zulässigen Maximalwert überschreitet, öffnet das Überdruckventil und schließt daraufhin das Rück­ schlagventil, so daß der Druck an dem Hubzylinder nicht weiter gesteigert - andererseits aber gehalten wird. Die mit dem Überdruckventil zusammen­ wirkende Einrichtung weist beim Gegenstand der DE 31 02 581 C2 einen in einer Kammer verschiebbar geführten Kolben auf, der die Kammer in einen dem Druck des Druckmediums in der Umlaufleitung stromaufwärtig des Überdruck­ ventils ausgesetzten ersten Kammerbereich und einen dem Druck des Druck­ mediums in der Versorgungsleitung zwischen dem Rückschlagventil und dem Verbraucher ausgesetzten zweiten Kammerbereich unterteilt und einen sich durch den ersten Kammerbereich zu dem Überdruckventil erstreckenden Ansatz aufweist, der das bei Überschreiten des Bezugsdruckwertes öffnende Über­ druckventil beaufschlagt und in der geöffneten Stellung hält, bis der in der Versorgungsleitung zwischen dem Rückschlagventil und dem Verbraucher herrschende Druck durch Ableitung von Druckmedium vom Verbraucher unter einen bestimmten Wert abgesenkt wird. Der von dem Druck am Hubzylinder beaufschlagte Kolben folgt mit seinem Ansatz dem Schließkörper des Über­ druckventils, wenn dieses zum Behälter hin öffnet, und hält das Überdruckventil in der geöffneten Stellung, bis an dem Hubzylinder Druckentlastung durch Ableitung von Druckfluid herbeigeführt wird. Solange das Überdruckventil geöffnet ist, kann die Pumpe das hydraulische Druckmedium im wesentlichen drucklos über die Umlaufleitung zum Behälter zurückpumpen. Die Druckschalt­ ventilanordnung sorgt also dafür, daß an dem Hubzylinder als Verbraucher kein unzulässiger Überdruck, etwa bei Erreichen der ausgefahrenen Endstellung, entstehen kann und daß die Pumpe nach Öffnen des Überdruckventils in schonender Weise im wesentlichen drucklos arbeiten kann, bis ein neuer Kippvorgang eingeleitet wird.

Das Überdruckventil dient in der vorstehend beschriebenen Weise der Über­ lastsicherung an dem Hubzylinder der Kippeinrichtung, wobei die Kraft der Ventilschließfeder des Überdruckventils den maximalen Druck bestimmt, der an dem Hubzylinder (hydraulischer Verbraucher) aus Sicherheitsgründen nicht überschritten werden soll.

Im Lastentransportwesen gibt es Sattelzugmaschinen, die wahlweise Sattel­ anhänger mit einer Hochdruck-Kippeinrichtung oder Sattelanhänger mit einer Niederdruck-Kippeinrichtung ziehen können und für jeden dieser Sattelanhän­ gertypen eine jeweilige Druckschaltventilanordnung aufweisen, die sich durch den Öffnungsdruck des betreffenden Überdruckventils voneinander unterschei­ den. Bei den sogenannten Hochdruckanlagen liegt der maximal zulässige Betriebsdruck beispielsweise in einem Bereich von 250-300 bar, wohingegen bei den sogenannten Niederdruckanlagen ein maximaler Betriebsdruck in dem Bereich von beispielsweise 150-200 bar auftreten darf. Die verschiedenen Druckschaltventilanordnungen für Hochdruckbetrieb und Niederdruckbetrieb können beispielsweise über ein umstellbares Wechselventil an einem gemeinsa­ men Behälter und an eine gemeinsame Pumpe angeschlossen sein, wobei je nach Stellung des Wechselventils entweder die Druckschaltventilanordnung für den Hochdruckbetrieb oder die Druckschaltventilanordnung für den Nieder­ druckbetrieb ausgewählt ist, um eine entsprechende Kippanlage eines Sattel­ anhängers zu steuern.

Mehrere Druckschaltventilanordnungen der eingangs genannten Art an einem Zugfahrzeug kommen beispielsweise bei einem Kippergespann in Frage, bei dem das Zugfahrzeug und der Anhänger Kippeinrichtungen mit unterschiedli­ chen Druckniveaus aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckschaltventilanordnung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die wahlweise für die Steuerung hy­ draulischer Verbraucher mit unterschiedlichen zulässigen Maximaldrucken verwendbar - und mit einfachen Mitteln realisierbar ist.

Ausgehend von einer Druckschaltventilanordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine steuerbare Stelleinrichtung zur Beeinflussung des Spannzu­ standes der Ventilschließfeder des Überdruckventils in dessen Schließstellung zum Zwecke der wahlweisen Änderung der Federkraft, gegen die das Über­ druckventil zu öffnen ist, vorgesehen ist.

Bei der Stelleinrichtung kann es sich um eine hydraulisch steuerbare Stell­ einrichtung oder um eine pneumatisch steuerbare Stelleinrichtung oder um eine elektromotorisch steuerbare bzw. antreibbare Stelleinrichtung handeln.

Zurückkommend auf das Beispiel mit der Sattelzugmaschine für verschiedene Sattelanhänger mit hydraulischen Kippeinrichtungen unterschiedlicher Druck­ niveaus reicht eine einzelne Druckschaltventilanordnung nach der Erfindung in Verbindung mit einer entsprechenden Pumpe und einem zugehörigen Behälter aus, um die Kippeinrichtung des jeweiligen Sattelanhängertyps zuverlässig und sicher zu steuern, wobei im Falle einer hydraulisch steuerbaren Stelleinrichtung der Steuerdruck für die Stelleinrichtung beispielsweise von dem Betriebsdruck der jeweils an der Druckschaltventilanordnung angeschlossenen Kippeinrichtung abgeleitet werden kann.

Es gibt weitere Beispiele für den Einsatz einer Druckschaltventilanordnung nach der Erfindung bei Kipperfahrzeugen, wobei die Druckschaltventilanordnung wechselweise zur Steuerung von hydraulischen Kippeinrichtungen mit unter­ schiedlichen maximalen Betriebsdruckniveaus herangezogen werden kann. Ein solches Beispiel wäre ein Kippergespann mit Zugfahrzeug und Anhänger, wobei die Kippeinrichtung des Zugfahrzeugs ein anderes Druckniveau als die Kipp­ einrichtung des Anhängers aufweist. In einem solchen Fall wären die beiden Kippeinrichtungen über ein steuerbares Umschaltventil oder Wechselventil mit dem Ausgang der Druckschaltventilanordnung zu verbinden, so daß je nach Einstellung des Umschaltventils die eine oder die andere Kippeinrichtung jeweils über die Druckschaltventilanordnung steuerbar ist. Die Stelleinrichtung zur Beeinflussung des Spannzustandes der Ventilschließfeder des Überdruckventils ist abhängig vom maximal zulässigen Druckniveau des an der Druckschaltventil­ anordnung angeschlossenen Verbrauchers (Kippeinrichtung) anzusteuern. Es reichen auch in diesem Fall eine einzelne Druckschaltventilanordnung nach der Erfindung und eine einzelne Pumpe für den wechselweisen Betrieb zweier Kippeinrichtungen mit unterschiedlichen hydraulischen Druckniveaus aus.

Die Ventilschließfeder des Überdruckventils ist vorzugsweise eine zwischen einem Schließkörper des Überdruckventils und einem Federabstützelement der Stelleinrichtung wirksame Druckfeder in Form einer Schraubenfeder, wobei das Federabstützelement zwischen einer ersten Federeinstellposition und einer zweiten Federeinstellposition bewegbar ist, um den Spannzustand der Ventil­ schließfeder zu ändern.

Zur Realisierung eines einfachen Aufbaus wird vorgeschlagen, daß das Feder­ abstützelement ein in Richtung der Achse der Ventilschließfeder verschiebbar geführter Federteller ist, der von einem Kolben eines hydraulischen oder pneu­ matischen Stellzylinders der Stelleinrichtung von der ersten Federeinstellposition in die zweite Federeinstellposition zu verschieben ist. Wenngleich ein hydrauli­ scher oder pneumatischer Stellzylinder als Antrieb für den Federteller bevorzugt wird, kann in einer alternativen Ausführungsform ein elektromotorischer Antrieb für den Federteller vorgesehen sein.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform stützt sich der Federteller in der ersten Federeinstellposition mit seiner der Ventilschließfeder abgewandten Seite an einem Anschlag ab, wobei der Federteller von dem Anschlag weg in die zweite Federeinstellposition durch Betätigung des Stellzylinders bewegbar ist.

Vorzugsweise ist der Anschlag eine zwischen dem Stellzylinder und dem Feder­ teller angeordnete Scheibe mit einer Durchtrittsöffnung für eine den Federteller beaufschlagende Kolbenstange des Kolbens des Stellzylinders, wobei die Position der Scheibe in axialer Richtung der Ventilschließfeder bedarfsweise änderbar ist, um die Federkraft der Ventilschließfeder in der ersten Federein­ stellposition des Federtellers zu justieren. In entsprechender Weise kann der Stellzylinder in seiner Lage einstellbar sein, um die zweite Federeinstellposition zu justieren.

Vorzugsweise umfaßt die mit dem Überdruckventil zusammenwirkende Ein­ richtung einen in einer Kammer verschiebbar geführten Kolben, der die Kammer in einen dem Druck des Druckmediums in der Umlaufleitung stromaufwärtig des Überdruckventils ausgesetzten ersten Kammerbereich und einen dem Druck des Druckmediums in der Versorgungsleitung zwischen dem Rückschlagventil und dem Verbraucher ausgesetzten zweiten Kammerbereich unterteilt und einen sich durch den ersten Kammerbereich zu dem Überdruckventil erstreckenden Ansatz aufweist, der das bei Überschreiten des Bezugsdruckwertes öffnende Überdruckventil beaufschlagt und in der geöffneten Stellung hält, bis der in der Versorgungsleitung zwischen dem Rückschlagventil und dem Verbraucher herrschende Druck durch Ableitung von Druckmedium vom Verbraucher unter einen bestimmten Wert abgesenkt wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnun­ gen näher erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Druck­ schaltventilanordnung nach der Erfindung, wobei die Druckschaltventil­ anordnung nach Fig. 1 als Kippventilblock für eine hydraulische Kipp­ einrichtung eines Fahrzeugs ausgebildet ist,

Fig. 2 eine Stelleinrichtung zur Beeinflussung des Spannzustandes der Ventil­ schließfeder eines Überdruckventils nach Fig. 1, wobei die Stelleinrich­ tung in Fig. 2 im druckbeaufschlagten Zustand dargestellt ist, und

Fig. 3a-3d Schnittdarstellungen eines zweiten Ausführungsbeispiels einer als Kippventil für eine Kippeinrichtung eines Fahrzeugs ausgebildete Druckschaltventilanordnung nach der Erfindung in verschiedenen Be­ triebszuständen.

Der Kippventilblock 1 nach Fig. 1 weist eine Versorgungsleitung 3 auf, die eine Pumpe 5 mit einem einfach wirkenden Hubzylinder 7 zum Kippen eines auf einem Fahrzeug befindlichen Aufbaus verbindet. Die Versorgungsleitung 3 enthält ein Rückschlagventil 9, das gegen die Kraft der Feder 11 vom Druck des von der Pumpe 5 aus dem Behälter 10 geförderten Öls in Richtung zu dem Hubzylinder 7 zu öffnen ist, um den Hubzylinder 7 für einen Kippvorgang mit Drucköl zu versorgen. Der Hubzylinder 7 ist an dem Anschluß 17 (Niederdruck­ ausgang) eines umschaltbaren Wechselventils 13 angeschlossen, dessen Anschluß 16 mit dem Ausgang 15 des Ventilblocks 1 verbunden ist. In der in Fig. 1 gezeigten Stellung verbindet das Wechselventil 13 den Ventilblockaus­ gang 15 mit dem Hubzylinder 7. Der Anschluß 19 (Hochdruckausgang) des Wechselventils 13 ist in der in Fig. 1 gezeigten Stellung gesperrt. Bei dem Wechselventil 13 kann es sich beispielsweise um einen Drei-Wege-Hahn oder um ein pneumatisches Schaltventil handeln.

Zwischen der Pumpe 5 und dem Rückschlagventil 9 ist in dem Kippventilblock 1 eine zum Behälter 10 führende Umlaufleitung 20 von der Versorgungsleitung 3 abgezweigt, wobei in der Umlaufleitung ein Überdruckventil 22 liegt, das gegen die Kraft einer Ventilschließfeder 24 in Richtung zum Behälter 10 zu öffnen ist.

In der bei 26 gezeigten Kammer ist ein mit dem Überdruckventil 22 zusammen­ wirkender Kolben 28 axial verschiebbar geführt. Die Kammer 26 ist einerseits mit der Versorgungsleitung 3 an einer Stelle zwischen dem Rückschlagventil 9 und dem Anschluß 15 des Ventilblocks 1 - und andererseits mit der Umlauflei­ tung 20 stromaufwärtig des Überdruckventils 22 verbunden, wobei der Kolben 28 die Kammer 26 in einen dem Druck des Öls in der Umlaufleitung 20 strom­ aufwärtig des Überdruckventils 22 ausgesetzten ersten Kammerbereich 30 und einen dem Druck des Öls in der Versorgungsleitung 3 zwischen dem Rück­ schlagventil 9 und dem Hubzylinder 7 ausgesetzten zweiten Kammerbereich 32 unterteilt. Die dem zweiten Kammerbereich 32 zugewandte effektive Stirnfläche F des Kolbens 28 ist größer als die wirksame Fläche F' des Überdruckventils 22.

Der Kolben 28 hat einen stabförmigen Ansatz 34, der mit seiner in Fig. 1 oberen Stirnfläche an dem Schließkörper 23 des Überdruckventils 22 anliegt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist eine Feder 36 vorgesehen, die den Kolben 28 ständig in Richtung zu dem Schließkörper 23 drückt.

Zwischen dem Rückschlagventil 9 und dem Anschluß 15 des Ventilblocks 1 ist von der Versorgungsleitung 3 eine Rücklaufleitung 38 abgezweigt, die in die Umlaufleitung 20 an einer Stelle stromabwärtig des Überdruckventils 22 ein­ mündet und ein Stellventil 40 enthält, das durch Betätigung der Spindel 42 wahlweise zu öffnen oder zu schließen ist.

Die Druckschaltventilanordnung nach Fig. 1 funktioniert in folgender Weise: Zum "Ausfahren" des Hubzylinders 7 wird das Stellventil 40 in Schließstellung ge­ bracht. Der Druck des von der Pumpe 5 geförderten Öls öffnet das Rückschlag­ ventil 9 gegen die Kraft der Feder 11, so daß Öl über das Wechselventil 13 zu dem Hubzylinder 7 gelangt, um den Hubzylinder 7 "auszufahren". Kommt der Hubzylinder 7 in seine ausgefahrene Endstellung, so erhöht sich der Druck in der Versorgungsleitung 3 zwischen der Pumpe 5 und dem Hubzylinder 7, woraufhin das diesem Druck ausgesetzte Überdruckventil 22 gegen die Kraft der Schließfeder 24 öffnet. Das Rückschlagventil 9 erfährt dabei pumpenseitig eine Druckentlastung, so daß es unter der Wirkung der Feder 11 und des hubzylinderseitigen Drucks in den Schließzustand übergeht, wobei in dem Versorgungsleitungsabschnitt zwischen dem Rückschlagventil 9 und dem Hubzylinder 7 der vorher aufgebaute hohe Druck im wesentlichen erhalten bleibt. Da in den Kammerbereichen 30 und 32 der Kammer 26 ein entsprechen­ der Druckunterschied entsteht, folgt der Kolben 28 mit seinem stabförmigen Ansatz 34 dem Schließkörper 23 des Überdruckventils 22, um das Überdruck­ ventil 22 gegen die Kraft der Schließfeder 24 in der geöffneten Stellung zu halten. Das von der Pumpe 5 geförderte Öl fließt nun im wesentlichen drucklos durch die Umlaufleitung 20 hindurch zum Behälter 10 zurück. Aufgrund der Tatsache, daß die dem zweiten Kammerbereich 32 zugewandte effektive Stirnfläche F des Kolbens 28 größer ist als die wirksame Fläche F' des Über­ druckventils, wird sichergestellt, daß der Kolben 28 das Überdruckventil 22 ungeachtet etwaiger Druckschwankungen in der Umlaufleitung 20 zuverlässig in der geöffneten Stellung gegen den Druck der Schließfeder 24 hält.

Soll das Öl aus dem Druckzylinder 7 abgeführt werden, um den in Kippstellung befindlichen Aufbau des betreffenden Fahrzeugs zu senken, so wird das Stell­ ventil 40 geöffnet, woraufhin das Öl aus dem Hubzylinder 7 in Richtung zu dem Behälter 10 über das Wechselventil 13, die Rücklaufleitung 38 und den daran angeschlossenen Abschnitt der Umlaufleitung 20 zurückströmen kann. Der Druck in der Versorgungsleitung 3 zwischen dem Rückschlagventil 9 und dem Hubzylinder 7 wird dabei herabgesetzt, so daß die Schließfeder 24 des Über­ druckventils 22 den Kolben 28 wieder zurückschieben kann, bis das Überdruck­ ventil 22 die Umlaufleitung 20 schließt. Das von der Pumpe 5 geförderte Öl fließt dann über das Rückschlagventil 9, die Rücklaufleitung 38 und den daran angeschlossenen Abschnitt der Umlaufleitung 20 zum Behälter 10 zurück.

Soll nun der Hubzylinder 7 erneut "ausgefahren" werden, so ist hierzu das Stell­ ventil 40 wieder zu schließen.

Die Vorteile einer Druckschaltventilanordnung der vorstehend beschriebenen Art bestehen darin, daß nach Erreichen der ausgefahrenen Endstellung des Hub­ zylinders 7 das Überdruckventil 22 anspricht und dann keine weitere Druck­ erhöhung an dem Hubzylinder 7 stattfindet und daß das Überdruckventil 22 nach "Ausfahren" des Hubzylinders 7 automatisch in der geöffneten Stellung gehalten wird, so daß die Pumpe 5 das Öl im wesentlichen drucklos im Umlauf fördern kann.

Die bisher beschriebene Arbeitsweise der Druckschaltventilanordnung nach Fig. 1 und die im Zusammenhang mit der beschriebenen Arbeitsweise angesproche­ nen Elemente sind im wesentlichen aus der DE 31 02 581 C2 bekannt.

Gegenüber dem Stand der Technik unterscheidet sich die Druckschaltventil­ anordnung nach Fig. 1 jedoch erfindungsgemäß durch die nachstehend näher erläuterte hydraulisch steuerbare Stelleinrichtung 50 zur Beeinflussung des Spannzustandes der Ventilschließfeder 24 des Überdruckventils 22.

Die Stelleinrichtung 50 umfaßt einen Federteller 52, an dem die Ventilschließfe­ der 24 mit ihrem vom Ventilschließelement 23 entfernten Ende abgestützt ist. Der Federteller 52 ist in der bei 54 zu erkennenden Schließfederaufnahmekam­ mer in Richtung der Achse der als Schraubendruckfeder ausgebildeten Ventil­ schließfeder 24 verschiebbar geführt. In dem Zustand gemäß Fig. 1 befindet sich der Federteller 52 in einer ersten Federeinstellposition, wobei er mit seiner dem Überdruckventil 22 abgewandten Stirnfläche an einem Anschlag 56 in Form einer in der Federkammer 54 fixierten Scheibe an liegt. Die Stelleinrichtung 50 umfaßt ferner einen Zylinder 58 mit einem darin verschiebbar geführten Kolben 60, der eine in Fig. 1 nach unten aus dem Zylinder 58 herausgeführte Kolbenstange 62 aufweist. Die Kolbenstange 62 erstreckt sich mit ihrem vor­ deren Ende durch eine zentrale Öffnung der Anschlagscheibe 56 und beauf­ schlagt den Federteller 52 auf der der Ventilschließfeder 24 abgewandten Seite. Der Zylinder 58 ist hydraulisch über die Leitung 66 mit dem Wechselventil 13 verbunden. In der Stellung des Wechselventils 13 gemäß Fig. 1 ist die Leitung 66 jedoch drucklos, mit der Folge, daß die Ventilschließfeder 24 den Kolben 60 der Stelleinrichtung 50 nach oben hin in eine unwirksame Stellung verdrängt. Der Spannzustand der Ventilschließfeder 24 mit dem in der ersten Federein­ stellposition befindlichen Federteller 52 korrespondiert mit einem vorbestimmten Öffnungsdruck für das Überdruckventil 22. Im Zustand gemäß Fig. 1 ist dieser Öffnungsdruck so bemessen, daß eine Niederdruck-Kippanlage, zu der der Hubzylinder 7 gehört und die mit einem maximalen Betriebsdruck im Bereich von beispielsweise 150 bis 200 bar arbeitet, zuverlässig und sicher über die Druckschaltventilanordnung nach Fig. 1 gesteuert werden kann.

Bei Bedarf kann die Druckschaltventilanordnung nach Fig. 1 jedoch für den Betrieb einer beispielsweise mit einem maximalen Betriebsdruck in dem Bereich von 250-300 bar arbeitenden Hochdruck-Kippeinrichtung eingesetzt werden. In Fig. 1 ist bei 69 ein betreffender Hubzylinder 70 einer Hochdruck-Kippeinrich­ tung (beispielsweise eines Anhängers eines mit dem Hubzylinder ausgerüsteten Zugfahrzeugs) an der Leitung 66 angeschlossen. Zum alternativen Betrieb der Hochdruck-Kippeinrichtung wird das Wechselventil 13 umgeschaltet, so daß es den Anschluß 15 des Ventilblocks 1 mit dem Anschluß 19 verbindet und den Anschluß 17 zu dem Niederdruck-Hubzylinder 7 sperrt. Eine solche Konfigura­ tion hat nun zur Folge, daß der in der Versorgungsleitung 3 zwischen dem Rückschlagventil 9 und dem Hubzylinder 70 aufgebaute Druck über die Leitung 66 an den Kolben 60 der Stelleinrichtung 50 gelangt und den Kolben 60 in Fig. 1 längs der Achse der Ventilschließfeder 24 nach unten in Anschlagsstellung verschiebt. Dabei wird der Federteller 52 von der ersten Federeinstellposition gemäß Fig. 1 in eine zweite Federeinstellposition gemäß Fig. 2 nach unten verschoben und dabei der Spannzustand der Ventilschließfeder 24 dahingehend verändert, daß der zum Öffnen des Überdruckventils 22 erforderliche Druck vergrößert wird. In der zweiten Federeinstellposition des Federtellers 52 ist der Spannzustand der Ventilschließfeder 24 so eingestellt, daß die Hochdruck­ anlage (bei 70) zuverlässig und sicher über die Druckschaltventilanordnung 1 gesteuert werden kann.

Die Anschlagscheibe 56 ist in die Federkammer 54 eingeschraubt. Die An­ schlagscheibe 56 weist auf einer Seite einen radialen Spalt 74 auf, der durch eine (nicht gezeigte) Stiftschraube aufgespreizt werden kann, um die Anschlag­ scheibe 56 mit Klemmwirkung sicher in ihrem Gewinde zu fixieren. Nach Lösen der Stiftschraube kann die Anschlagscheibe 56 in ihrem Gewinde verschraubt werden, um die erste Federeinstellposition bei Bedarf zu justieren. Der Zylinder 58 ist ebenfalls ein in die Federkammer 54 eingeschraubtes Element, das entsprechend in Richtung der Achse der Ventilschließfeder 24 verschraubbar ist, um die zweite Federeinstellposition des Federtellers zu justieren.

In den Fig. 3a-3d ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Druckschaltventil­ anordnung nach der Erfindung dargestellt.

Elemente in den Fig. 3a-3d, die wirkungsmäßig Elementen in Fig. 1 entspre­ chen, sind mit korrespondierenden Bezugsziffern, vermehrt um 100, gekenn­ zeichnet. Hinsichtlich der Wirkungsweise des in den Fig. 3a-3d gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels kann daher weitgehend auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 Bezug genommen werden. Die folgende Beschreibung beschränkt sich im wesentlichen auf Unterschiede zwischen dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3a-3d handelt es sich ebenfalls um eine Ventilanordnung 101 für eine Kippeinrichtung zum Kippen eines auf einem Fahrzeug befindlichen Aufbaus. Bei der in den Fig. 3a-3d gezeigten Konfiguration handelt es sich bei der Kippeinrichtung um eine Nieder­ druckanlage mit einem maximalen Betriebsdruck im Bereich von beispielsweise 150-200 bar.

Die Druckschaltventilanordnung 101 ist pneumatisch steuerbar und weist zu diesem Zweck einen doppelt wirkenden Pneumatikzylinder 80 mit einem darin axial verschiebbaren Kolben 82 und zwei Druckluftanschlüssen A, B auf, über die Druckluft wechselweise in die von dem Kolben 82 voneinander getrennten Druckluftkammerbereiche 80A und 80B zu- bzw. abführbar ist. Die pneuma­ tische Baugruppe aus Zylinder 80 und Kolben 82 ist fernsteuerbar, wobei die Anschlüsse A und B über die Leitungen 84 und 85 mit einem pneumatischen Richtungssteuerventil 86 verbunden sind, welches einen manuell zu betätigen­ den Stellhebel 88 aufweist. In der in Fig. 3a gezeigten Stellung des Stellhebels 88 verbindet das Richtungssteuerventil 86 eine an der Leitung 89 angeschlos­ sene (nicht gezeigte) pneumatische Druckquelle mit der Leitung 84, so daß Druckluft über den Anschluß A des pneumatischen Zylinders 80 in den Kam­ merbereich 80A gelangt. Gleichzeitig gibt das Richtungssteuerventil 86 die Leitung 85 frei, so daß Luft aus dem Kammerbereich 80B des pneumatischen Zylinders 80 abströmen kann. Der Kolben 82 bewegt sich dabei in Richtung der Pfeile X nach rechts gemäß Fig. 3a, wobei ein über die Kolbenstange 142 mit dem Kolben 82 verbundener Ventilkörper 140a des Stellventils 140 in Schließ­ stellung an den Ventilsitz 140b gezogen wird.

In der Konfiguration gemäß Fig. 3a ist die Druckschaltventilanordnung 101 im Kippbetriebszustand, in dem die Pumpe 105 Öl aus dem Behälter 110 zu dem Hubzylinder 107 der Kippeinrichtung pumpt, um letzteren "auszufahren", so daß der betreffende Fahrzeugaufbau gekippt wird. Der der Versorgungsleitung 3 in Fig. 1 entsprechende Versorgungsströmungspfad ist leicht anhand der Pfeile 103 nachzuvollziehen. In diesem Versorgungsströmungspfad befindet sich das Rückschlagventil 109, das in Fig. 3a unter dem Druck des von der Pumpe 105 geförderten Öls gegen die Kraft der Feder 111 zum Hubzylinder 107 hin ge­ öffnet ist.

In dem Zustand gemäß Fig. 3b ist der Hubzylinder 107 in einer Kippstellung gehalten, die noch nicht der Endstellung entspricht. Der Haltezustand gemäß Fig. 3b wird dadurch herbeigeführt, daß der Stellhebel 88 in eine Neutralposition gebracht wird. In dieser Neutralposition des Stellhebels 88 führt das Richtungs­ steuerventil 86 Druckentlastung in beiden Kammerbereichen 80A, 80B des pneumatischen Zylinders 80 herbei. Der Kolben 82 wird dabei von einer Neutral­ stellungsfeder 90 in die Neutralstellung gemäß Fig. 3b bewegt. Die Neutral­ stellungsfeder 90 stützt sich an einem Federteller 91 ab, der in der Federkam­ mer 92 in Richtung der Achse der Kolbenstange 142 bewegbar ist. In Fig. 3a ist der Federteller 91 von dem pneumatisch beaufschlagten Kolben 82 gegen die Kraft der Neutralstellungsfeder 90 in Richtung der Pfeile X nach rechts mit­ genommen worden.

In der Stellung des Kolbens 82 gemäß Fig. 3b ist das Stellventil 140 geöffnet, so daß das von der Pumpe 105 zur Versorgungsleitung 103 geförderte Öl durch das Stellventil 140 hindurch in den Rücklaufleitungszweig 120c und durch den Rücklaufleitungszweig 120c hindurch zum Behälter 110 zurückströmen kann. Der pumpenseitige Druck an dem Rückschlagventil 109 ist nach Öffnen des Stellventils 140 gesunken, so daß das Rückschlagventil 109 unter der Kraft der Feder 111 in den Schließzustand übergegangen ist, wobei jedoch der Druck an dem Hubzylinder 107 gehalten wird. Der Fahrzeugaufbau wird daher in der betreffenden Kippstellung gehalten.

Fig. 3c zeigt die Druckschaltventilanordnung in einem Zustand, in dem der Hubzylinder 107 nach Fortsetzung des Kippvorgangs seine ausgefahrene Endstellung erreicht hat. Der Druck in der Versorgungsleitung 103 ist dabei so stark angestiegen, daß das Überdruckventil 122 in der Umlaufleitung 120 geöffnet wurde. In dem Zustand gemäß Fig. 3c fördert die Pumpe 105 das Öl im wesentlichen drucklos über die Umlaufleitung 120 in den Behälter 110 zurück. Der Schließkörper 123 des Überdruckventils 122 wird von dem Kolben 128 gegen die Kraft der Ventilschließfeder 124 in der Öffnungsstellung gehalten. Der Kammerbereich 132 der den Kolben 128 enthaltenden Kammer 126 ist über die Leitungsabschnitte 132' mit der Versorgungsleitung 103 an einer Stelle zwischen dem Rückschlagventil 109 und dem Hubzylinder 107 hydraulisch verbunden, so daß die dem Kammerbereich 132 zugewandte Fläche des Kolbens 128 im wesentlichen von dem an dem Hubzylinder 107 herrschenden Druck beaufschlagt wird.

In dem Zustand gemäß Fig. 3c wird der Hubzylinder 107 in seiner ausgefahre­ nen Kipp-Endstellung gehalten, wobei die Pumpe 105 in schonender Weise entlastet ist, da sie das Öl im wesentlichen drucklos im Umlauf pumpt. Das pneumatische System 80-89 befindet sich in dem Zustand gemäß Fig. 3a, wobei das Stellventil 140 geschlossen ist.

Fig. 3d zeigt die Druckschaltventilanordnung in einem Senkbetriebszustand. Der Stellhebel 88 des pneumatischen Richtungssteuerventils 86 befindet sich in einer Stellung, in der das pneumatische Ventil 86 Druckluft in die Leitung 85 und über den Anschluß B in den Kammerbereich 80B einleitet und den Kam­ merbereich 80A pneumatisch entlastet. Der Kolben 82 wird dabei in Richtung der Pfeile Y in Fig. 3d nach links verschoben, wobei die Neutralstellungsfeder 90 komprimiert, das Stellventil 140 geöffnet und das Rückschlagventil 109 zwangsweise in Öffnungsstellung vorgesteuert wird, so daß das Öl von dem Hubzylinder 107 durch das Rückschlagventil 109 und durch das Stellventil 140 hindurch in den Rücklaufleitungszweig 120c strömen kann, der das Öl zum Behälter 110 zurückführt. Der Hubzylinder 107 kehrt dabei unter Absenkung des betreffenden Fahrzeugaufbaus in seine eingefahrene Stellung zurück. Durch das zwangsweise Öffnen des Rückschlagventils 109 mittels pneumatischer Steue­ rung ist der Druck in den Leitungsabschnitten 132' zu dem Stellkolben 128 und der Druck an dem Überdruckventil 122 so weit gefallen, daß die Ventilschließfe­ der 124 an dem Überdruckventil 122 das Überdruckventil 122 wieder geschlos­ sen hat.

Ausgehend vom Zustand nach Fig. 3d kann durch Umlegen des Stellhebels 88 erneut der Kippbetrieb eingeleitet und der Zustand nach Fig. 3a herbeigeführt werden.

Die Stelleinrichtung 150 der Druckschaltventilanordnung 101 entspricht in ihrem Aufbau und in ihrer Wirkungsweise der Stelleinrichtung 50 der Druckschaltven­ tilanordnung nach Fig. 1 bzw. Fig. 2. Wie erwähnt, ist bei den Darstellungen nach den Fig. 3a-3d angenommen worden, daß der Hubzylinder 107 Teil einer Niederdruckanlage sei. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, den Zylinder 158 der Stelleinrichtung 150 an eine Druckquelle anzuschließen.

Anstelle des Hubzylinders 107 kann in der bereits vorher schon angesproche­ nen Weise ein hydraulischer Verbraucher einer Hochdruckanlage mit einem maximalen Betriebsdruck von beispielsweise 250-300 bar an die Druckschalt­ ventilanordnung 101 angeschlossen werden. In diesem Fall wäre dann der Zylinder 158 der Stelleinrichtung 150 an eine Druckquelle anzuschließen, deren Druck den Kolben 160 und damit den Federteller 152 von der in Fig. 3a-3d gezeigten ersten Federeinstellposition in die zweite Federeinstellposition ver­ schiebt, um die Ventilschließfeder 124 des Überdruckventils 122 stärker zu spannen.

Wie bereits auch schon unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben, kann der Zylinder 158 der Stelleinrichtung 150 an den Betriebsdruck der Hochdruck­ anlage angeschlossen werden. Dies ist jedoch nicht zwingend notwendig. Der Druck zum Verschieben des Federtellers 152 in die zweite Federeinstellposition kann alternativ auch von einer anderen Druckquelle abgezweigt werden. In einer alternativen Ausführungsform kann der hydraulische Zylinder 158 der Stell­ einrichtung 150 durch einen pneumatischen Zylinder ersetzt sein, der an einer Druckluftquelle anzuschließen wäre, um die Druckschaltventilanordnung auf Hochdruckbetrieb einzustellen.

Auch ein elektromotorischer Antrieb des Federtellers 52 bzw. 152 wäre im Rahmen der Erfindung denkbar, beispielsweise unter Einbeziehung eines Spindeltriebs. Eine solche Lösung ermöglicht eine kontinuierliche Einstellung des Spannzustandes der Ventilschließfeder 24 bzw. 124, je nach Druckniveau­ typ des angeschlossenen hydraulischen Verbrauchers.

Claims (8)

1. Druckschaltventilanordnung mit Überlastsicherungsfunktion für einen hydraulischen Verbraucher (7, 70; 107), insbesondere für einen Hub­ zylinder einer hydraulischen Kippeinrichtung eines Fahrzeugs,
wobei die Druckschaltventilanordnung (1; 101) eine Versorgungsleitung (3; 103) für die Zufuhr eines hydraulischen Druckmediums von einer das Druckmedium aus einem Behälter (10; 110) fördernden Pumpe (5; 105) zu dem hydraulischen Verbraucher (7, 70; 107) - und in der Versorgungs­ leitung (3; 103) ein in Richtung zu dem hydraulischen Verbraucher (7, 70; 107) zu öffnendes Rückschlagventil (9; 109) aufweist,
wobei die Druckschaltventilanordnung (1; 101) ferner eine zwischen der Pumpe (5; 105) und dem Rückschlagventil (9; 109) von der Versorgungs­ leitung (3; 103) abgezweigte und zu dem Behälter (10; 110) führende Umlaufleitung (20; 120) - und in der Umlaufleitung ein Überdruckventil (22; 122) aufweist, das gegen die Kraft einer Ventilschließfeder (24; 124) zu dem Behälter (10; 110) hin öffnet, wenn der Druck in der Versor­ gungsleitung (3; 103) einen von der Kraft der Ventilschließfeder (24; 124) abhängigen Bezugsdruckwert überschreitet,
wobei die Druckschaltventilanordnung ferner eine mit dem Überdruckven­ til (22; 122) zusammenwirkende Einrichtung (26-34; 126-134) aufweist, die nach dem Öffnen des Überdruckventils (22; 122) dieses in der geöff­ neten Stellung hält, bis der in der Versorgungsleitung (3; 103) zwischen dem Rückschlagventil (9; 109) und dem Verbraucher (7, 70; 107) herr­ schende Druck durch Ableitung von Druckmedium vom Verbraucher (7, 70; 107) unter einen bestimmten Wert abgesenkt wird,
gekennzeichnet durch eine steuerbare Stelleinrichtung (50; 150) zur Beeinflussung des Spannzustandes der Ventilschließfeder (24; 124) des Überdruckventils (22; 122) in dessen Schließstellung zum Zwecke der wahlweisen Änderung der Federkraft, gegen die das Überdruckventil (22; 122) zu öffnen ist.

2. Druckschaltventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung eine hydraulisch steuerbare Stelleinrichtung (50; 150) oder eine pneumatisch steuerbare Stelleinrichtung oder eine elek­ tromotorisch steuerbare Stelleinrichtung ist.

3. Druckschaltventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilschließfeder (24; 124) eine zwischen einem Schließkörper (23; 123) des Überdruckventils (22; 122) und einem Federabstützelement (52; 152) der Stelleinrichtung (50; 150) wirksame Druckfeder in Form einer Schraubenfeder ist, wobei das Federabstützelement zwischen einer ersten und einer zweiten Federeinstellposition bewegbar ist, um den Spannzustand der Ventilschließfeder zu ändern.

4. Druckschaltventilanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Federabstützelement (52; 152) ein in Richtung der Achse der Ventilschließfeder (24; 124) verschiebbar geführter Federteller ist, der von einem Kolben (60; 160) eines hydraulischen oder pneumatischen Stellzylinders (58; 158) der Stelleinrichtung (50; 150) von der ersten Federeinstellposition in die zweite Federeinstellposition zu verschieben ist.

5. Druckschaltventilanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Federteller (52; 152) in der ersten Federeinstellposition mit seiner der Ventilschließfeder (24; 124) abgewandten Seite an einem Anschlag (56; 156) abstützt und daß der Federsteller von dem Anschlag weg in die zweite Federeinstellposition durch Betätigung des Stellzylin­ ders (58; 158) bewegbar ist.

6. Druckschaltventilanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (56; 156) eine zwischen dem Stellzylinder (58; 158) und dem Federteller (52; 152) angeordnete Scheibe mit einer Durchtritts­ öffnung für eine den Federteller beaufschlagende Kolbenstange (62; 162) des Kolbens (60; 160) des Stellzylinders (58; 158) ist, wobei die Position der Scheibe (56; 156) in axialer Richtung der Ventilschließfeder (24; 124) bedarfsweise änderbar ist, um die Federkraft der Ventilschließfeder (24; 124) in der ersten Federeinstellposition des Federtellers zu justieren.

7. Druckschaltventilanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung (50) hydraulisch steuerbar - und an die Versorgungsleitung (3) zwischen dem Rückschlagventil (9) und dem Verbraucher (70) anschließbar ist, um einen hydraulischen Steuer­ druck zur Bewegung des Federabstützelementes (52) von der ersten Federeinstellposition in die zweite Federeinstellposition bereitzustellen.

8. Druckschaltventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Überdruckventil (22; 122) zusammenwirkende Einrichtung (26-34; 126-134) einen in einer Kammer (26; 126) verschiebbar geführten Kolben (28; 128) aufweist, der die Kammer (26; 126) in einen dem Druck des Druckmediums in der Um­ laufleitung (20; 120) stromaufwärtig des Überdruckventils (22; 122) ausgesetzten ersten Kammerbereich (30; 130) und einen dem Druck des Druckmediums in der Versorgungsleitung (3; 103) zwischen dem Rück­ schlagventil (9; 109) und dem Verbraucher (7, 70; 107) ausgesetzten zweiten Kammerbereich (32; 132) unterteilt und einen sich durch den ersten Kammerbereich (30; 130) zu dem Überdruckventil (22; 122) er­ streckenden Ansatz (34; 134) aufweist, der das bei Überschreiten des Bezugsdruckwertes öffnende Überdruckventil (22; 122) beaufschlagt und in der geöffneten Stellung hält, bis der in der Versorgungsleitung (3; 103) zwischen dem Rückschlagventil (9; 109) und dem Verbraucher (7, 70; 107) herrschende Druck durch Ableitung von Druckmedium vom Ver­ braucher (7, 70; 107) unter einen bestimmten Wert abgesenkt wird.