CH705150A1 - Ventilanordnung für ein hydraulisches Steuerungssystem. - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Anmeldung zeigt eine Ventilanordnung für ein hydraulisches Steuerungssystem zum Ansteuern eines hydraulischen Verbrauchers (11), mit einem Druckanschluss (P) zur Verbindung mit einer Druckversorgung (13), einem Tankanschluss (T) zur Verbindung mit einer Rücklaufleitung, und zwei Verbraucheranschlüssen (A, B) zur Verbindung mit den Anschlüssen des hydraulischen Verbrauchers (11), wobei zur Ansteuerung der Verbindung der beiden Verbraucheranschlüsse (A, B) mit Druckanschluss (P) und Tankanschluss (T) mindestens zwei separate Ventile (1, 2, 3, 4) eingesetzt werden. Dabei umfasst die Ventilanordnung ein Ventil (5) zur Verbindung von Druckanschluss (P) und Tankanschluss (T).
Description
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventilanordnung für ein hydraulisches Steuerungssystem zum Ansteuern eines hydraulischen Verbrauchers, mit einem Druck-anschluss zur Verbindung mit einer Druckversorgung, einem Tankanschluss zur Verbindung mit einer Rücklaufleitung, und zwei Verbraucheranschlüssen zur Verbindung mit den Anschlüssen des hydraulischen Verbrauchers.
[0002] Solche Ventilanordnungen werden in hydraulischen Steuerungssystemen standardmässig eingesetzt, um den Zulauf zu und den Ablauf von einem hydraulischen Verbraucher anzusteuern. Bei herkömmlichen hydraulischen Steuerungssystemen wird dabei üblicherweise ein 4/3-Proportionalwegeventil eingesetzt, um die Bewegung des hydraulischen Verbrauchers in beide Richtungen zu steuern.
[0003] Solche hydraulischen Steuerungssysteme mit einem einzigen Ventil zur Ansteuerung des hydraulischen Verbrauchers weisen jedoch aufgrund der mechanischen Kopplung von Zu- und Ablaufsteuerkante erhebliche Verluste auf. Bei drückenden Lasten entstehen dabei nicht notwendige Drosselverluste an der Ablaufkante, und umgekehrt bei ziehenden Lasten Drosselverluste an der Zulaufkante. Weiterhin sind auch die Ansteuerkanten für beide Bewegungsrichtungen mechanisch gekoppelt und können daher nicht an die Einsatzsituation angepasst werden.
[0004] Zur Reduzierung dieser Drosselverluste werden in der vorliegenden Erfindung daher aufgelöste Steuerkanten eingesetzt. Anstatt eines gemeinsamen Ventils wird dabei jeweils ein separates Ventil für die Ansteuerung des Zu- und Ablaufs des hydraulischen Verbrauchers und/oder der beiden Bewegungsrichtungen des hydraulischen Verbrauchers eingesetzt.
[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es dabei, eine solchen Ventilanordnung mit aufgelösten Steuerkanten, bei welcher zur Ansteuerung der Verbindung der beiden Verbraucheranschlüsse mit Druckanschluss und Tankanschluss mindestens zwei separate Ventile eingesetzt werden, weiter zu verbessern.
[0006] Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe durch eine Ventilanordnung gemäss Anspruch 1 gelöst.
[0007] Die vorliegende Erfindung zeigt dabei eine Ventilanordnung für ein hydraulisches Steuerungssystem zum Ansteuern eines hydraulischen Verbrauchers, mit einem Druckanschluss zur Verbindung mit einer Druckversorgung, einem Tankanschluss zur Verbindung mit einer Rücklaufleitung, und zwei Verbraucheranschlüssen zur Verbindung mit den Anschlüssen des hydraulischen Verbrauchers. Dabei sind zur Ansteuerung der Verbindung der beiden Verbraucheranschlüsse mit Druckanschluss und Tankanschluss mindestens zwei separate Ventile vorgesehen. Erfindungsgemäss umfasst die Ventilanordnung weiterhin ein Ventil zur Verbindung von Druckanschluss und Tankanschluss.
[0008] Durch das erfindungsgemässe Ventil zur Verbindung von Druckanschluss und Tankanschluss wird eine «open center» Funktion ermöglicht, welche den Druckanschluss und Tankanschluss verbindet, solange keine Volumenstromanforderung für den hydraulischen Verbraucher vorliegt. Dies ermöglicht einen flexibleren Einsatz der erfindungsgemässen Ventilanordnung und verbessert die Ansteuerungsmöglichkeiten. Insbesondere ist es möglich, mehrere Ventilanordnungen in Reihe zu schalten.
[0009] Das System der aufgelösten Steuerkanten ermöglicht es zudem, die einzelnen Steuerkanten getrennt voneinander anzusteuern und/oder unterschiedlich auszugestalten bzw. zu dimensionieren, um die Querschnitte anzupassen und die Durchflussverluste zu minimieren.
[0010] Vorteilhafterweise werden die Ventile zur Verbindung von Druckanschluss und Tankanschluss zumindest teilweise separat und ggf. unterschiedlich angesteuert.
[0011] Alternativ oder zusätzlich können für die Ventile zur Verbindung von Druckanschluss und Tankanschluss zumindest teilweise unterschiedliche Ventile zum Einsatz kommen, insbesondere unterschiedlich dimensionierte Ventile.
[0012] In einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung ist das Ventil zur Verbindung von Druckanschluss und Tankanschluss als separates Ventil ausgeführt. Die «open center» Funktion ist damit nicht in die Ventile zur Verbindung der beiden Verbraucheranschlüsse mit Druckanschluss und Tankanschluss integriert, sondern separat ausgeführt.
[0013] Insbesondere kann für das Ventil zur Verbindung von Druckanschluss und Tankanschluss ein 2/2-Wegeventil eingesetzt werden.
[0014] Die vorliegende Erfindung wird dabei vorteilhafterweise zur Ansteuerung von hydraulischen Verbrauchern mit zwei Bewegungsrichtungen eingesetzt. Die Ventilanordnung ist in diesem Fall so ausgeführt, dass sie beide Verbraucheranschlüsse je nach gewünschter Bewegungsrichtung mit dem Druckanschluss oder dem Tankanschluss verbinden kann.
[0015] Vorteilhafterweise kommt die vorliegende Erfindung bei Ventilanordnungen mit aufgelösten Steuerkanten zum Einsatz, bei welchen zur Verbindung des ersten Verbraucheranschlusses mit dem Druckanschluss ein anderes Ventil eingesetzt wird als zur Verbindung des zweiten Verbraucheranschlusses mit dem Tankanschluss und/oder wobei zur Verbindung des zweiten Verbraucheranschlusses mit dem Druckanschluss ein anderes Ventil eingesetzt wird als zur Verbindung des ersten Verbraucheranschlusses mit dem Tankanschluss. Hierdurch können der Zulauf und der Ablauf für den Verbraucher getrennt angesteuert bzw. ausgeführt werden.
[0016] Weiterhin kann vorgesehen sein, dass zur Verbindung des ersten Verbraucheranschlusses mit dem Druckanschluss ein anderes Ventil eingesetzt wird als zur Verbindung des zweiten Verbraucheranschlusses mit dem Druckanschluss und/oder zur Verbindung des ersten Verbraucheranschlusses mit dem Tankanschluss ein anderes Ventil eingesetzt wird als zur Verbindung des zweiten Verbraucheranschlusses mit dem Tankanschluss. Hierdurch können die beiden Bewegungsrichtungen des hydraulischen Verbrauchers getrennt angesteuert bzw. ausgeführt werden.
[0017] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden dabei für alle Verbindungen zwischen den beiden Verbraucheranschlüssen und Druckanschluss und Tankanschluss separate Ventile eingesetzt, das heisst insgesamt vier Ventile zur Verbindung der beiden Verbraucheranschlüsse mit Druckanschluss und Tankanschluss.
[0018] Insbesondere können erfindungsgemäss für die Ventile zur Verbindung der Verbraucheranschlüsse mit Druckanschluss und Tankanschluss jeweils 2/2-Wegeventile eingesetzt werden.
[0019] Alternativ können jedoch auch nur zwei Ventile zur Verbindung der Verbraucheranschlüsse mit Druckanschluss und Tankanschluss eingesetzt werden. Soll dabei ein Verbraucher mit zwei Bewegungsrichtungen angesteuert werden, werden hierfür vorteilhafterweise zwei 3/3-Wegeventile eingesetzt.
[0020] Vorteilhafterweise umfasst die erfindungsgemässe Ventilanordnung eine Steuerung, welche das Ventil zur Verbindung von Druckanschluss und Tankanschluss schliesst, wenn die Verbindung zwischen einem der Verbraucheranschlüsse und dem Druckanschluss geöffnet wird. Umgekehrt öffnet die Steuerung das Ventil zur Verbindung von Druckanschluss und Tankanschluss, wenn alle Verbindungen zwischen einem der Verbraucheranschlüsse und dem Druckanschluss geschlossen sind. Weiterhin kann die Steuerung in gleicher Weise auch die Verbindungen zwischen den Verbraucheranschlüssen und dem Tankanschluss berücksichtigen.
[0021] Die Ansteuerung der Ventile der erfindungsgemässen Ventilanordnung kann dabei sowohl hydraulisch, als auch elektrisch erfolgen.
[0022] In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Ansteuerung der Ventile zur Verbindung der Verbraucheranschlüsse mit Druckanschluss und Tankanschluss und/oder des Ventils zur Verbindung von Druckanschluss und Tankanschluss hydraulisch.
[0023] In einer ersten Ausführungsform können dabei die Ventile zur Verbindung der Verbraucheranschlüsse mit Druckanschluss und Tankanschluss und/oder das Ventil zur Verbindung von Druckanschluss und Tankanschluss jeweils über ein ihnen zugeordnetes separates Ventil angesteuert werden. Hierzu kann beispielsweise jeweils ein 3/3-Wegeventil eingesetzt werden. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass die Ventile zur Verbindung der Verbraucheranschlüsse mit Druckanschluss und Tankanschluss jeweils über ein ihnen zugeordnetes separates Ventil angesteuert werden. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass auch das Ventil zur Verbindung von Druckanschluss und Tankanschluss über ein ihm zugeordnetes separates Ventil angesteuert wird.
[0024] In einer zweiten Ausführungsform werden die Ventile zur Verbindung der Verbraucheranschlüsse mit Druckanschluss und Tankanschluss und/oder das Ventil zur Verbindung von Druckanschluss und Tankanschluss zumindest teilweise gemeinsam angesteuert.
[0025] Insbesondere können dabei die Ventile zur Verbindung der Verbraucheranschlüsse mit Druckanschluss und Tankanschluss zumindest teilweise gemeinsam angesteuert werden. Insbesondere kann die Ansteuerung dabei über zwei separate Ventile erfolgen, welche jeweils eine Bewegungsrichtung des hydraulischen Verbrauchers ansteuern.
[0026] Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Ventil zur Verbindung von Druckanschluss und Tankanschluss gemeinsam mit den Ventilen zur Verbindung der Verbraucheranschlüsse mit Druckanschluss und Tankanschluss angesteuert wird.
[0027] Insbesondere kann die Ventilanordnung dabei so ausgeführt sein, dass der Steuer-anschluss des Ventils zur Verbindung von Druckanschluss und Tankanschluss mit einer oder mehreren Steuerleitungen zum Ansteuern der Ventile zur Verbindung der Verbraucheranschlüsse mit Druckanschluss und Tankanschluss in Verbindung steht. Vorteilhafterweise steht der Steueranschluss des Ventils zur Verbindung von Druckanschluss und Tankanschluss dabei mit mehreren Steuerleitungen zum Ansteuern der übrigen Ventile in Verbindung, weiterhin vorteilhafterweise mit allen Steuerleitungen. Vorteilhafterweise erfolgt die Verbindung dabei über ein oder mehrere Rückschlagventile. Hierdurch kann durch die hydraulische Steuerung sichergestellt werden, dass das Ventil zur Verbindung von Druckanschluss und Tankanschluss öffnet, wenn alle anderen Ventile geschlossen sind, und schliesst, wenn eines der anderen Ventile öffnet.
[0028] Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin ein hydraulisches Steuerungssystem mit einer Ventilanordnung, wie sie oben beschrieben wurde.
[0029] Weiterhin umfasst die vorliegende Erfindung ein Hydrauliksystem mit einer Ventilanordnung oder mit einem hydraulischen Steuerungssystem, wie es oben dargestellt wurde. Das Hydrauliksystem umfasst dabei vorteilhafterweise mindestens eine Hydraulikpumpe zur Bereitstellung eines Hydraulikdrucks am Druckanschluss der Ventilanordnung, sowie eine Rücklaufleitung zum Anschluss an den Tankanschluss der Ventilanordnung. Weiterhin umfasst das erfindungsgemässe Hydrauliksystem einen Verbraucher, dessen Zu- und Ablauf an den beiden Verbraucheranschlüssen der Ventilanordnung angeschlossen sind.
[0030] Vorteilhafterweise wird die erfindungsgemässe Ventilanordnung dabei mit einem Verbraucher mit zwei Bewegungsrichtungen eingesetzt. Bei dem Verbraucher kann es sich dabei insbesondere um einen translatorischen oder einen rotatorischen Verbraucher handeln. Insbesondere kann es sich dabei bei dem hydraulischen Verbraucher um einen Hydraulikzylinder oder einen Hydraulikmotor handeln.
[0031] Das hydraulische Steuerungssystem kann eine weitere Ventilanordnung umfassen, welche mit der erfindungsgemässen Ventilanordnung in Reihe geschaltet ist. Durch das erfindungsgemässe Ventil zur Verbindung von Druckanschluss und Tankanschluss ist eine solche Reihenschaltung möglich, da in Neutralstellung der erfindungsgemässen Ventilanordnung Hydraulikdruck vom Druckanschluss zum Tankanschluss und damit weiter zur weiteren Ventilanordnung fliesst.
[0032] In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich auch bei der weiteren Ventilanordnung um eine erfindungsgemässe Ventilanordnung mit aufgelösten Steuerkanten und einem Ventil zur Verbindung von Druckanschluss und Tankanschluss. Es kann sich jedoch auch um ein konventionelles Ventil handeln.
[0033] Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin ein Arbeitsgerät mit einem Hydrauliksystem, wie es oben beschrieben wurde. Insbesondere kann es sich dabei um ein verfahrbares Arbeitsgerät handeln. Beispielsweise kann es sich bei dem erfindungsgemässen Arbeitsgerät dabei um ein Erdbewegungsgerät, ein Umschlaggerät und/oder einen Kran handeln.
[0034] Vorteilhafterweise wird das erfindungsgemässe hydraulische Steuerungssystem zur Ansteuerung einer Arbeitsausrüstung des Arbeitsgerätes eingesetzt. Insbesondere kann dabei ein Hydraulikzylinder oder ein Hydraulikmotor der Arbeitsausrüstung angesteuert werden. Beispielsweise kann ein Hydraulikzylinder zum Anheben eines Auslegers oder Hydraulikmotor zum Antrieb eines Drehwerkes oder einer Winde angesteuert werden.
[0035] Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin ein Verfahren zum Betrieb eines Hydrauliksystems, wie es oben dargestellt wurde. Erfindungsgemäss wird dabei das Ventil zur Verbindung von Druckanschluss und Tankanschluss geschlossen, wenn die Verbindung zwischen einem der Verbraucheranschlüsse und dem Druckanschluss geöffnet wird. Vorteilhafterweise erfolgt der Betrieb des Hydrauliksystems dabei so, wie dies bereits oben im Hinblick auf die erfindungsgemässe Ventilanordnung dargestellt wurde.
[0036] Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen sowie Zeichnungen näher dargestellt.
[0037] Dabei zeigen:
<tb>Fig. 1:<sep>Ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Hydrauliksystems mit einer erfindungsgemässen Ventilanordnung und
<tb>Fig. 2:<sep>ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Hydrauliksystems mit einer erfindungsgemässen Ventilanordnung.
[0038] Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine besonders effiziente Verteilung der Volumenströme zu einem Verbraucher. Hierfür werden aufgelöste Steuerkanten eingesetzt. Zudem wird eine «open center» Funktion durch ein weiteres Sitzventil integriert. Die Erfindung kann so die Druckverluste der Rückläufe der Verbraucher minimieren. Beispielsweise können hierfür unterschiedlich grosse Sitzventile für den Zulauf und den Ablauf des hydraulischen Verbrauchers verwendet werden. Gleichzeitig mit dem Öffnen der Blende zum Zulauf schliesst dabei die «open center» Blende, um den Volumenstrom anzudrosseln.
[0039] Bei den in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen werden dabei die zu- und ablaufseitigen Steuerkanten nicht wie üblich als 4/3-Wegeventil ausgeführt, sondern als einzelne Steuerkanten in Form von 2/2-Wegeventilen. Hieraus resultiert eine Anzahl von vier 2/2-Wegeventilen, jeweils zwei für die beiden Verbraucheranschlüsse A und B, das heisst für jeden der Verbraucheranschlüsse jeweils ein Ventil für den Zu- und ein Ventil für den Ablauf.
[0040] Die «open center» Funktion wird dabei über ein zusätzliches 2/2-Wegeventil implementiert, welches bei einer Volumenstromanforderung des hydraulischen Verbrauchers geschlossen wird. Diese ermöglicht es, Ventilsektionen in Reihe zu schalten.
[0041] Das System der aufgelösten Steuerkanten ermöglicht es, unterschiedliche Ventile einzusetzen und/oder Zu- und Ablaufkanten bzw. Bewegungsrichtungen des hydraulischen Verbrauchers getrennt voneinander anzusteuern. Hierdurch können die Querschnitte angepasst und Durchflussverluste minimiert werden.
[0042] Im Folgenden sollen die Ausführungsbeispiele nun näher dargestellt werden:
[0043] Die in Fig. 1 und 2 gezeigten erfindungsgemässen Ventilanordnungen dienen der Ansteuerung eines hydraulischen Verbrauchers 11. Im Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um einen Hydraulikzylinder. Alternativ könnte jedoch auch ein Hydraulikmotor angesteuert werden.
[0044] Der hydraulische Verbraucher 11 weist zwei Anschlüsse auf, welche je nach Bewegungsrichtung Zu- bzw. Ablauf bilden. Weiterhin ist eine Hydraulikpumpe 10 vorgesehen, welche Hydraulikdruck zum Betreiben des hydraulischen Verbrauchers 11 zur Verfügung stellt, sowie ein Tank 12, zu welchem Hydraulikfluid zurückfliessen kann. Die erfindungsgemässe Ventilanordnung weist nun zwei Verbraucheranschlüsse A und B zur Verbindung mit den Anschlüssen des hydraulischen Verbrauchers 11, einen Druckanschluss P zur Verbindung mit der Hydraulikpumpe 10 und einen Tankanschluss T zur Verbindung mit einer zum Tank führenden Rücklaufleitung. Die einzelnen Anschlüsse können dabei auch in Form von mehreren, parallel geschalteten Anschlüssen ausgeführt sein.
[0045] Bei der erfindungsgemässen Ventilanordnung handelt es sich um eine Ventilanordnung mit aufgelösten Steuerkanten, so dass die beiden Verbraucheranschlüsse A und B und beide Bewegungsrichtungen des Verbrauchers über separate Ventile und damit nicht mechanisch miteinander verbundene Steuerkanten angesteuert werden. Hierfür sind im Ausführungsbeispiel vier Ventile 1 bis 4 vorhanden, wobei Ventil 1 den Druckanschluss P mit dem ersten Verbraucheranschluss A, Ventil 2 den Tankanschluss T mit dem ersten Verbraucheranschluss A, Ventil 3 den Druckanschluss P mit dem zweiten Verbraucheranschluss B und Ventil 4 den Tankanschluss T mit dem zweiten Verbraucheranschluss B verbindet. Als Ventile werden dabei jeweils 2/2-Wegeventile eingesetzt.
[0046] Alternativ zu der in Fig. 1gezeigten Anordnung mit vier Ventilen zur Ansteuerung der beiden Verbraucheranschlüsse könnte auch eine Anordnung mit nur zwei separaten Ventilen eingesetzt werden. Bei einer solchen Anordnung könnten dann entweder die beiden Verbraucheranschlüsse separat angesteuert werden, oder die beiden Bewegungsrichtungen des hydraulischen Verbrauchers. Beispielsweise könnten hierfür jeweils zwei 3/3-Wegeventile eingesetzt werden.
[0047] Die Verwendung von separaten Ventilen zur Ansteuerung der beiden Verbraucheranschlüsse bzw. Bewegungsrichtungen ermöglicht zum einen eine separate und ggf. unterschiedliche Ansteuerung der Ventile, und zum anderen den Einsatz unterschiedlich dimensionierter Ventile. Diese beiden Möglichkeiten können dabei sowohl einzeln, als auch kombiniert zur Anpassung an den jeweiligen Einsatzzweck und damit zur Verringerung der Verluste eingesetzt werden.
[0048] Insbesondere können dabei das Ventil oder die Ventile, welche den ersten Verbraucheranschluss A mit dem Druckanschluss P und dem Tankanschluss T verbindet bzw. verbinden, unterschiedlich zu dem Ventil oder den Ventilen ausgeführt sein, welche den zweiten Verbraucheranschluss B mit Tankanschluss T und Druckanschluss P verbindet bzw. verbinden. Insbesondere können dabei unterschiedliche Ventilquerschnitte eingesetzt werden. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das oder die Ventile, welche eine erste Bewegungsrichtung des hydraulischen Verbrauchers ansteuern, unterschiedlich zu dem oder den Ventilen ausgeführt sein, welche eine zweite Bewegungsrichtung ansteuern. Insbesondere können dabei wieder unterschiedliche dimensionierte Ventile und insbesondere Ventile mit unterschiedlichen Querschnitten eingesetzt werden.
[0049] Erfindungsgemäss ist nun ein weiteres Ventil 5 vorgesehen, welches den Druckanschluss P mit dem Tankanschluss T verbindet. Das Ventil 5 ist dabei als separates Ventil zu den übrigen Ventilen ausgeführt. Hierdurch steht eine weitere separate Steuerkante zur Verfügung, über welche eine direkte Verbindung zwischen Druckanschluss und Tankanschluss hergestellt werden kann.
[0050] Durch das Ventil 5 kann eine «open center» Funktion verwirklicht werden, welche Druckanschluss und Tankanschluss miteinander verbindet, wenn die beiden Verbraucheranschlüsse vom Druckanschluss getrennt werden und umgekehrt. Vorteilhafterweise ist hierfür eine entsprechende Steuerung vorgesehen. Vorteilhafterweise ist die Steuerung dabei so ausgeführt, dass das Ventil 5 schliesst, wenn eines der Ventile zur Verbindung des Druckanschlusses mit einem der beiden Verbraucheranschlüsse öffnet, um so den Volumenstrom anzudrosseln.
[0051] Bei den in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen der erfindungsgemässen Ventilanordnung werden die Ventile 1 bis 5 dabei hydraulisch angesteuert. Hierfür ist jeweils eine Hydraulikpumpe 13 vorgesehen, welche den hierfür erforderlichen Steuerdruck zur Verfügung stellt.
[0052] Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist für jedes der Ventile 1 bis 5 ein separates Steuerventil SV1 bis SV5 vorgesehen. Als Steuerventil werden dabei 3/3-Wegeventile eingesetzt. Die in Fig. 1 gezeigte Anordnung erlaubt damit eine separate Ansteuerung sämtlicher Ventile. Die Steuerventile SV1 bis SV5 können dabei beispielsweise elektrisch angesteuert werden.
[0053] Weiterhin können die Steuerventile SV1 bis SV5 auch in die Ventile 1 bis 5 integriert sein, so dass jeweils zweistufige Ventile eingesetzt werden.
[0054] Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel werden dagegen nur zwei Steuerventile SV1 ́ und SV2 ́ eingesetzt, um die Ventile 1 bis 5 anzusteuern. Das Steuerventil SVV steuert dabei die Ventile 1 und 4 an, das heisst die Verbindung des ersten Verbraucheranschlusses A mit dem Druckanschluss und die Verbindung des zweiten Verbraucheranschlusses B mit dem Tankanschluss. Das zweite Steuerventil SV2 ́ steuert dagegen die Ventile 2 und 3 an, das heisst die Verbindung des zweiten Verbraucheranschlusses mit dem Druckanschluss und die Verbindung des ersten Verbraucheranschlusses mit dem Tankanschluss. Das erste Steuerventil SV1 ́ steuert damit die erste Bewegungsrichtung an, bei welcher der Anschluss A des Verbrauchers mit Druck beaufschlagt wird, während Hydraulikfluid vom zweiten Anschluss B abfliesst. Das Steuerventil SV2 ́ steuert dagegen die Gegenrichtung an.
[0055] Die Steuerventile SV1 ́ und SV2 ́ zur Ansteuerung der Ventile 1 bis 4 werden nun auch zur Ansteuerung des Ventils 5 zur Verbindung von Druckanschluss und Tankanschluss eingesetzt. Hierzu steht der Steueranschluss des Ventils 5 über Wechselventil 16 mit den Steuerleitungen zur Ansteuerung der Ventile 1 bis 4 in Verbindung. Das Wechselventil 16 sorgt dabei dafür, dass der jeweils höchste Steuerdruck am Steueranschluss des Ventils 5 anliegt. Das Ventil 5 wird hierdurch automatisch geschlossen, wenn eines der Ventile 1 bis 4 geöffnet wird.
[0056] Eine entsprechende Ansteuerung des Ventils 5 zur Verbindung von Druckanschluss und Tankanschluss wäre dabei auch bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel denkbar, indem auf das Steuerventil SV5 verzichtet wird und der Steueranschluss des Ventils 5 über Rückschlagventile mit den Steuerleitungen für die Ventile 1 bis 4 verbunden wird.
Claims (14)
1. Ventilanordnung für ein hydraulisches Steuerungssystem zum Ansteuern eines hydraulischen Verbrauchers (11), mit einem Druckanschluss (P) zur Verbindung mit einer Druckversorgung, einem Tankanschluss (T) zur Verbindung mit einer Rücklaufleitung, und zwei Verbraucheranschlüssen (A, B) zur Verbindung mit den Anschlüssen des hydraulischen Verbrauchers, wobei zur Ansteuerung der Verbindung der beiden Verbraucheranschlüsse (A, B) mit Druckanschluss (P) und Tankanschluss (T) mindestens zwei separate Ventile (1, 2, 3, 4) eingesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung ein Ventil (5) zur Verbindung von Druckanschluss (P) und Tankanschluss (T) umfasst.
2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, wobei das Ventil (5) zur Verbindung von Druckanschluss (P) und Tankanschluss (T) als separates Ventil ausgeführt ist.
3. Ventilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei zur Verbindung des ersten Verbraucheranschlusses (A) mit dem Druckanschluss (P) ein anderes Ventil eingesetzt wird als zur Verbindung des zweiten Verbraucheranschlusses mit dem Tankanschluss (T) und/oder wobei zur Verbindung des zweiten Verbraucheranschlusses (B) mit dem Druckanschluss (P) ein anderes Ventil eingesetzt wird als zur Verbindung des ersten Verbraucheranschlusses (A) mit dem Tankanschluss (T) und/oder wobei zur Verbindung des ersten Verbraucheranschlusses (A) mit dem Druckanschluss (P) ein anderes Ventil eingesetzt wird als zur Verbindung des zweiten Verbraucheranschlusses (B) mit dem Druckanschluss (P) und/oder zur Verbindung des ersten Verbraucheranschlusses (A) mit dem Tankanschluss (T) ein anderes Ventil eingesetzt wird als zur Verbindung des zweiten Verbraucheranschlusses (B) mit dem Tankanschluss (T).
4. Ventilanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei für die Ventile (1, 2, 3, 4) zur Verbindung der Verbraucheranschlüsse (A, B) mit Druckanschluss (P) und Tankanschluss (T) und/oder für das Ventil (5) zur Verbindung von Druckanschluss (P) und Tankanschluss (T) jeweils 2/2-Wegeventile eingesetzt werden.
5. Ventilanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche mit einer Steuerung, welche das Ventil (5) zur Verbindung von Druckanschluss (P) und Tankanschluss (T) schliesst, wenn die Verbindung zwischen einem der Verbraucheranschlüsse (A,B) und dem Druckanschluss (P) geöffnet wird.
6. Ventilanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Ventile (1, 2, 3, 4) zur Verbindung der Verbraucheranschlüsse (A, B) mit Druckanschluss (P) und Tankanschluss (T) und/oder das Ventil (5) zur Verbindung von Druckanschluss (P) und Tankanschluss (T) hydraulisch angesteuert werden.
7. Ventilanordnung nach Anspruch 6, wobei die Ventile (1, 2, 3, 4) zur Verbindung der Verbraucheranschlüsse (A, B) mit Druckanschluss (P) und Tankanschluss (T) und/oder das Ventil (5) zur Verbindung von Druckanschluss (P) und Tankanschluss (T) jeweils über ein ihnen zugeordnetes separates Ventil (SV1, SV2, SV3, SV4, SV5) angesteuert werden.
8. Ventilanordnung nach Anspruch 6, wobei die Ventile (1, 2, 3, 4) zur Verbindung der Verbraucheranschlüsse (A,B) mit Druckanschluss (P) und Tankanschluss (T) und/oder das Ventil (5) zur Verbindung von Druckanschluss (P) und Tankanschluss (T) zumindest teilweise gemeinsam angesteuert werden, wobei die Ansteuerung vorteilhafterweise über zwei separate Ventile (SV1 ́, SV2 ́) erfolgt, welche jeweils eine Bewegungsrichtung des hydraulischen Verbrauchers (11) ansteuern.
9. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei der Steueranschluss des Ventils (5) zur Verbindung von Druckanschluss (P) und Tankanschluss (T) mit einer oder mehreren Steuerleitungen zum Ansteuern der Ventile (1, 2, 3, 4) zur Verbindung der Verbraucheranschlüsse (A, B) mit Druckanschluss (P) und Tankanschluss (T) in Verbindung steht, vorteilhafterweise über ein oder mehrere Rückschlagventile (16).
10. Hydraulisches Steuerungssystem oder Hydrauliksystem mit einer Ventilanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche.
11. Hydraulisches Steuerungssystem oder Hydrauliksystem nach Anspruch 10, wobei die Ventilanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche mit einer weiteren Ventilanordnung in Reihe geschaltet ist.
12. Arbeitsgerät mit einem Hydrauliksystem nach Anspruch 10 oder 11, wobei es sich vorteilhafterweise um ein verfahrbares Arbeitsgerät handelt.
13. Arbeitsgerät nach Anspruch 12, wobei das hydraulische Steuerungssystem vorteilhafterweise zur Ansteuerung einer Arbeitsausrüstung des Arbeitsgerätes eingesetzt wird, weiterhin vorteilhafterweise zur Ansteuerung eines Hydraulikzylinders oder eines Hydraulikmotors der Arbeitsausrüstung.
14. Verfahren zum Betrieb eines Hydrauliksystems nach Anspruch 10 oder 11, wobei das Ventil zur Verbindung von Druckanschluss (P) und Tankanschluss (T) geschlossen wird, wenn die Verbindung zwischen einem der Verbraucheranschlüsse (A, B) und dem Druckanschluss (P) geöffnet wird.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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EP12004137.1A EP2541071B1 (de) | 2011-06-30 | 2012-05-29 | Ventilanordnung für ein hydraulisches Steuerungssystem |
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DE102011106081 | 2011-06-30 |
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CH01393/11A CH705150A1 (de) | 2011-06-30 | 2011-08-25 | Ventilanordnung für ein hydraulisches Steuerungssystem. |
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CH (1) | CH705150A1 (de) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3411536A (en) * | 1966-07-06 | 1968-11-19 | Koehring Co | Pilot operated control valve mechanism |
DE2434440A1 (de) * | 1973-07-24 | 1975-02-20 | Komatsu Mfg Co Ltd | Steuerschaltung fuer hydraulische motoren |
EP0312130A1 (de) * | 1987-10-05 | 1989-04-19 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Hydraulisches Antriebssystem |
EP0468944A1 (de) * | 1990-07-24 | 1992-01-29 | Bo Andersson | Einrichtung zur Steuerung hydraulischer Motoren |
DE19500749A1 (de) * | 1995-01-12 | 1996-07-18 | Danfoss As | Drei- oder Mehr-Wege-Ventil |
-
2011
- 2011-08-25 CH CH01393/11A patent/CH705150A1/de not_active Application Discontinuation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3411536A (en) * | 1966-07-06 | 1968-11-19 | Koehring Co | Pilot operated control valve mechanism |
DE2434440A1 (de) * | 1973-07-24 | 1975-02-20 | Komatsu Mfg Co Ltd | Steuerschaltung fuer hydraulische motoren |
EP0312130A1 (de) * | 1987-10-05 | 1989-04-19 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Hydraulisches Antriebssystem |
EP0468944A1 (de) * | 1990-07-24 | 1992-01-29 | Bo Andersson | Einrichtung zur Steuerung hydraulischer Motoren |
DE19500749A1 (de) * | 1995-01-12 | 1996-07-18 | Danfoss As | Drei- oder Mehr-Wege-Ventil |
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