DE10058979A1 - Hydraulikschaltung mit Druckausgleich während der Regeneration - Google Patents
Hydraulikschaltung mit Druckausgleich während der RegenerationInfo
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Abstract
Ein Strömungsmittelsystem wird vorgesehen, in dem zwei unterschiedliche Strömungsmittelschaltungen parallel zu einer einzigen Quelle von unter Druck gesetztem Strömungsmittel verbunden sind und wobei die zwei Strömungsmittelschaltungen zusammen funktionieren können, auch wenn eine der Lasten leichter ist als die andere. Dies wird dadurch erreicht, daß die leicht belastete Schaltung eine Richtungssteuerung hat, die, wenn sie in einer ihrer Betriebspositionen betrieben wird, den Fluß vom Stangenende des Zylinders durch das Richtungssteuerventil leitet, und zwar kombiniert mit dem Versorgungsfluß, der zum Kopfende des Zylinders geleitet wird. Wenn die andere schwerer belastete Schaltung auch betätigt wird, wird der Druck des Strömungsmittels vom Stangenende des Strömungsmittelzylinders mit dem Druck der schwerer belasteten Schaltung ausgeglichen. Folglich stockt die Geschwindigkeit der schwerer belasteten Schaltung nicht oder diese verlangsamt sich nicht mit Bezug auf die leichter belastete Schaltung. Im Fall einer Maschine mit einer Schaufel, die zum Zurückziehen verwendet wird, benötigt die Schaltung ein Ableitungssystem, das einen Schutz dagegen bietet, daß die Zylinderstange des Strömungsmittelzylinders während des Zurückziehens ausknickt oder sich verwirft, während man die Fähigkeit des Druckausgleiches weiter hält, während man keinen Rückzugbetrieb ausführt.
Description
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Strömungs
mittelsystem mit mindestens zwei unterschiedlichen Strö
mungsmittelschaltungen, die parallel von nur einer Strö
mungsmittelquelle versorgt werden, und insbesondere auf
ein Strömungsmittelsystem, in dem die zwei parallelen
Strömungsmittelschaltungen, die unterschiedliche Lasten
haben, simultan betrieben werden können, und wobei ein
übermäßiger Rückdruck überwunden werden kann, wenn man
vordefinierte Arbeitsfunktionen ausführt.
Es ist wohlbekannt, daß wenn man zwei unterschiedliche
Strömungsmittelschaltungen parallel mit einer Pumpe be
treibt, die Schaltung mit der leichtesten Last automa
tisch den Pumpenfluß aufnehmen wird. Genauso wird die
Schaltung mit der schwersten Last stehenbleiben oder sich
in einem solchen Ausmaß verlangsamen, daß der Betrieb der
Schaltung schwer behindert wird. Es ist auch in vielen
Systemen mit einer leichten Last wünschenswert, den Fluß
von einem Ende eines Zylinders zum anderen wieder zusam
menzuführen. Jedoch hat sich dies als schwierig erwiesen,
da es eine spezielle Ventilanordnung in dem Hauptsteuer
kolben oder eine zusätzlichen Ventilanordnung erfordert
hat. Auch hätte sich dann die Funktion der schwer bela
steten Schaltung entweder verlangsamt oder wäre abgeris
sen. Bei Versuchen, das Abreißen bzw. Aufhören der schwer
belasteten Schaltung zu überwinden, würden übermäßige
Drücke in dem Strömungsmittelsystem erzeugt werden. Eini
ge Systeme hätten eine Regeneration bzw. Umleitung des
Auslaßströmungsmittels zum anderen Ende des Zylinders
vorgesehen, in dem sie eine Begrenzung in der Auslaßleitung
anordnen und das Strömungsmittel dazu zwingen, sich
mit dem Strömungsmittelfluß von der Pumpe wieder zu ver
einigen, wenn der Fluß in das Hauptsteuerventil eintritt.
Wenn man zwei getrennte Schaltungen parallel betreibt,
arbeitet diese Art der Wiederzusammenführung nicht, da
die Schaltung mit der schwereren Last immer noch aufhören
bzw. abreißen oder sich verlangsamen würde, da der Pum
penfluß zu der Schaltung mit der leichtesten Last laufen
würde.
Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eines
oder mehrere der oben dargelegten Probleme zu überwinden.
Gemäß eines Aspektes der vorliegenden Erfindung ist ein
Strömungsmittelsystem vorgesehen und weist eine einzige
Quelle von unter Druck gesetztem Versorgungsströmungsmit
tel auf, die ein Strömungsmittel von einem Reservoir auf
nimmt und betreibbar ist, um mehrere Lasten zu steuern.
Das Strömungsmittelsystem weist weiter erste und zweite
Strömungsmittelschaltungen auf, die parallel mit der ein
zigen Quelle für unter Druck gesetztes Versorgungsströ
mungsmittel verbunden sind. Die erste Strömungsmittel
schaltung ist mit der einzigen Quelle für unter Druck ge
setztes Versorgungsströmungsmittel verbunden und hat ein
erstes Richtungssteuerventil, das mit einem ersten Strö
mungsmittelzylinder verbunden ist. Der erste Strömungs
mittelzylinder hat Kopfenden- und Stangenendenanschlüsse.
Das erste Richtungssteuerventil hat einen Versorgungsein
laßanschluß, der mit der einzelnen Quelle von unter Druck
gesetztem Strömungsmittel verbunden ist, erste und zweite
Auslaßanschlüsse, die mit den jeweiligen Kopfenden- und
Stangenendenanschlüssen des Strömungsmittelzylinders ver
bunden sind, und einen Ablaßanschluß, der mit dem Reservoir
verbunden ist. Das erste Richtungssteuerventil ist
zwischen einer Mittelposition und ersten und zweiten Be
triebspositionen bewegbar. In der Mittelposition sind der
Versorgungsanschluß, die ersten und zweiten Auslaßan
schlüsse und der Ablaßanschluß gegenüber einander bloc
kiert. In der ersten Betriebsposition ist der Versor
gungsanschluß in Verbindung mit dem zweiten Auslaßan
schluß, und der erste Auslaßanschluß ist in Verbindung
mit dem Ablaßanschluß. In der zweiten Betriebsposition
ist der Versorgungsanschluß in Verbindung mit dem ersten
Auslaßanschluß, und der zweite Auslaßanschluß ist in Ver
bindung mit dem Versorgungsanschluß. Die zweite Strö
mungsmittelschaltung ist mit der einzigen Quelle von un
ter Druck gesetztem Strömungsmittel parallel zur ersten
Strömungsmittelschaltung verbunden und hat ein zweites
Richtungssteuerventil, das mit einem zweiten Strömungs
mittelzylinder verbunden ist. Der zweite Strömungsmit
telzylinder hat auch Kopfenden- und Stangenendenanschlüs
se. Das zweite Richtungssteuerventil hat einen Versor
gungseinlaßanschluß, der mit der einzigen Quelle von un
ter Druck gesetztem Strömungsmittel verbunden ist, erste
und zweite Auslaßanschlüsse, die mit den jeweiligen Kopf
enden- und Stangenendenanschlüssen des zweiten Strömungs
mittelzylinders verbunden sind, und einen Ablaßanschluß,
der mit dem Reservoir verbunden ist. Das Richtungssteuer
ventil ist bewegbar zwischen einer Mittelposition und er
sten und zweiten Betriebspositionen. In der Mittelpositi
on ist der Versorgungsanschluß von den ersten und zweiten
Auslaßanschlüssen abgeblockt, und die Kopfenden- und
Stangenendenanschlüsse sind vom Ablaßanschluß abgeblockt.
In der ersten Betriebsposition ist der Versorgungsan
schluß in Verbindung mit dem zweiten Auslaßanschluß, und
der erste Auslaßanschluß ist in Verbindung mit dem Ablaß
anschluß. In der zweiten Betriebsposition ist der Versor
gungsanschluß in Verbindung mit dem ersten Auslaßanschluß,
und der zweite Auslaßanschluß ist in Verbindung
mit dem Ablaßanschluß.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Strö
mungsmittelsystems mit zwei Schaltungen, die
parallel betrieben werden, und zwar mit einer
einzigen Quelle von unter Druck gesetztem Strö
mungsmittel, welches die vorliegende Erfindung
verkörpert;
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung des Strö
mungsmittelsystems, welches einen weiteren
Aspekt der vorliegenden Erfindung verkörpert;
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung des Strö
mungsmittelsystems, das noch einen weiteren
Aspekt der vorliegenden Erfindung verkörpert;
und
Fig. 4 ist eine schematische Darstellung des Strö
mungsmittelsystems, das noch einen weiteren
Aspekt der vorliegenden Erfindung verkörpert.
Mit Bezug auf Fig. 1 der Zeichnungen ist ein Strömungs
mittelsystem 10 vorgesehen und weist erste und zweite
Strömungsmittelschaltungen 12, 14 auf, die parallel mit
einer einzigen Quelle von unter Druck gesetztem Versor
gungsströmungsmittel 16 über eine Versorgungsleitung 17
verbunden ist. Die Quelle von unter Druck gesetztem Ver
sorgungsströmungsmittel 16 nimmt Strömungsmittel von ei
nem Reservoir 18 auf. Das Strömungsmittelsystem 10 weist
auch ein Pilot- bzw. Vorsteuersystem 20 auf, welches mit
einer Quelle von unter Druck gesetztem Vorsteuerströ
mungsmittel 22 verbunden ist.
Die erste Strömungsmittelschaltung 12 weist ein erstes
Richtungssteuerventil 24 auf, einen ersten Strömungsmit
telzylinder 26 mit einem Kopfendenanschluß 28 und mit ei
nem Stangenendenanschluß 30, und erste und zweite belüf
tete Lastrückschlagventile 32, 34. Das erste Richtungs
steuerventil 24 hat einen Versorgungsanschluß 36, der mit
der Versorgungsleitung 17 verbunden ist, erste und zweite
Auslaßanschlüsse 38, 40 und einen Auslaßanschluß 42, der
mit dem Reservoir 18 verbunden ist. Eine Leitung 44 ver
bindet den ersten Auslaßanschluß 38 mit dem Kopfendenan
schluß 28 des ersten Strömungsmittelzylinders 26, und ei
ne Leitung 46 verbindet den zweiten Auslaßanschluß 40 mit
seinem Stangenendenanschluß 30.
Das erste Richtungssteuerventil 24 ist bewegbar zwischen
einer zentrierten Position und ersten und zweiten Be
triebspositionen. In der zentrierten Position bzw. Mit
telposition sind der Versorgungsanschluß 36, die ersten
und zweiten Auslaßanschlüsse 38, 40 und der Auslaßan
schluß 42 voneinander abgeblockt. In der ersten Betriebs
position ist der Versorgungsanschluß 36 in Verbindung mit
dem zweiten Auslaßanschluß 40, und der erste Auslaßan
schluß 38 ist in Verbindung mit dem Ablaßanschluß 42. In
der zweiten Betriebsposition ist der Versorgungsanschluß
36 in Verbindung mit dem ersten Auslaßanschluß 38, und
der zweite Auslaßanschluß 40 ist in Verbindung mit dem
Versorgungsanschluß 36. Folglich ist in der zweiten Be
triebsposition des ersten Richtungssteuerventils 24 der
Versorgungsanschluß in Verbindung sowohl mit den ersten
als auch mit den zweiten Auslaßanschlüssen 38, 40.
Das erste Richtungssteuerventil 24 ist zu seiner Mittel
position hin in herkömmlicher Weise vorgespannt und wird
in seine ersten und zweiten Betriebspositionen ansprechend
auf den Empfang von unter Druck gesetztem Vorsteu
erströmungsmittel von dem Vorsteuersystem 20 bewegt, und
zwar jeweils durch erste und zweite Vorsteuerleitungen
48, 50. Eine Steuereingabeanordnung 52 ist in dem Vor
steuersystem 20 vorgesehen und weist eine erste vom Be
diener gesteuerte Eingabeanordnung 54 auf, die zwischen
der Quelle von unter Druck gesetztem Vorsteuerströmungs
mittel 22 und den ersten und zweiten Vorsteuerleitungen
48, 50 angeordnet ist. Die erste vom Bediener gesteuerte
Eingabeanordnung 54 ist betreibbar, um die Position des
Richtungssteuerventils 24 ansprechend auf eine Eingabe
vom Bediener zu steuern.
Das erste entlüftete Lastrückschlagventil 32 ist in der
Leitung 44 angeordnet, und das zweite entlüftete Last
rückschlagventil ist in der Leitung 46 angeordnet. Jedes
der ersten und zweiten entlüfteten Rückschlagventile ist
wirksam, um einen Fluß zum ersten Strömungsmittelzylinder
zu gestatten und selektiv den Fluß dorther zu blockieren.
Jedes der ersten und zweiten entlüfteten Lastrückschlag
ventile 32, 34 hat eine darin definierte Druckkammer 56
hinter dem Ventilelement 59. Die Druckkammer 56 der er
sten und zweiten entlüfteten Lastrückschlagventile 32, 34
ist mit dem jeweiligen Kopfende 28 und mit dem Stangenen
de 30 des ersten Strömungsmittelzylinders 26 durch mit
Zumeßöffnungen versehene Leitungen 58 verbunden.
Die ersten und zweiten Zwei-Positionen-Ventile 60, 62
sind zwischen den jeweiligen Druckkammern 56 und dem Re
servoir 18 angeordnet. Jedes der ersten und zweiten Zwei-
Positionen-Ventile 60, 62 ist zu einer Flußblockierungs
position vorgespannt und ist zu einer Flußdurchlaßpositi
on bewegbar, und zwar ansprechend auf den Empfang des un
ter Druck gesetzten Strömungsmittels durch jeweilige Leitungen
64, 66, die jeweils mit Vorsteuerleitungen 48, 50
verbunden sind.
Ein Ableitungsventil 68 ist in einer Leitung 69 zwischen
dem Kopfendenanschluß 28 des ersten Strömungsmittelzylin
ders 26 und dem Reservoir 18 angeordnet, und ein Entla
stungsventil 70 ist zwischen dem Ableitungsventil 68 und
dem Reservoir 18 angeordnet. Das Ableitungsventil 68 ist
zu einer geschlossenen Position hin durch einen mechani
schen Vorspannmechanismus 72 vorgespannt, und der Druck
im Stangenendenanschluß 30 wird dorthin durch eine Vor
steuerleitung 74 geleitet. Das Ableitungsventil 68 wird
zu seiner Flußdurchlaßposition ansprechend auf den Druck
im Kopfendenanschluß 28 gedrückt, wie er dorthin durch
die Vorsteuerleitung 76 geleitet wird.
Die zweite Strömungsmittelschaltung 14 weist ein zweites
Richtungssteuerventil 78 auf, einen zweiten Strömungszy
linder 80 mit einem Kopfendenanschluß 82 und einem Stan
genendteil 84, und dritte und vierte entlüftete Lastrück
schlagventile 86, 88. Das zweite Richtungssteuerventil 78
hat einen Versorgungsanschluß 90, der mit der Versor
gungsleitung 17 verbunden ist, erste und zweite Auslaßan
schlüsse 92, 94 und einen Ablaßanschluß 96, der mit dem
Reservoir 18 verbunden ist. Eine Leitung 98 verbindet den
ersten Auslaßanschluß 92 mit dem Kopfendenanschluß 82 des
zweiten Strömungsmittelzylinders 80, und eine Leitung 100
verbindet den zweiten Auslaßanschluß 94 mit dem Stange
nendteil 84 davon. Ein Strömungsmittelnachfüllanschluß
102 ist in kontinuierlicher Verbindung mit dem Ablaßan
schluß 96 in allen Positionen des Richtungssteuerventils
78, und ein Ein-Weg-Rückschlagventil 104 sieht eine Strö
mungsmittelverbindung des Strömungsmittels im Ablaßan
schluß 96 mit dem Versorgungsanschluß 90 vor und bloc
kiert den Rückfluß.
Das zweite Richtungssteuerventil 78 ist zwischen einer
zentrierten Position und ersten und zweiten Betriebsposi
tionen bewegbar. In der zentrierten Position ist der Ver
sorgungsanschluß 90 von den ersten und zweiten Auslaßan
schlüssen 92, 94 abgeblockt, und der Kopfendenanschluß
und der Stangenendenanschluß 82, 84 des zweiten Strö
mungsmittelzylinders 80 sind vom Reservoir 18 abgeblockt.
In der ersten Betriebsposition ist der Versorgungsan
schluß 90 in Verbindung mit dem zweiten Auslaßanschluß
94, und der erste Auslaßanschluß 92 ist in Verbindung mit
dem Ablaßanschluß 96. In der zweiten Betriebsposition ist
der Versorgungsanschluß 90 in Verbindung mit dem ersten
Auslaßanschluß 92, und der zweite Auslaßanschluß ist in
Verbindung mit dem Ablaßanschluß 96.
Das zweite Richtungssteuerventil 78 ist zu seiner zen
trierten Position in herkömmlicher Weise vorgespannt und
wird in seine ersten und zweiten Betriebspositionen an
sprechend auf den Empfang von unter Druck gesetztem Vor
steuerströmungsmittel von dem Vorsteuersystem 20 durch
jeweilige dritte und vierte Vorsteuerleitungen 106, 108
bewegbar. Die Steuereingabeanordnung 52 weist weiter eine
zweite vom Bediener gesteuerte Eingabeanordnung 110 auf,
die zwischen der Quelle von unter Druck gesetztem Vor
steuerströmungsmittel 22 und den ersten und zweiten Vor
steuerleitungen 106, 108 angeordnet ist. Die zweite vom
Bediener gesteuerte Eingabeanordnung 110 ist betreibbar,
um die Position des zweiten Richtungssteuerventils 78 an
sprechend auf eine Eingabe vom Bediener zu steuern.
Das dritte entlüftete Lastrückschlagventil 86 ist in der
Leitung 98 angeordnet, und das vierte entlüftete Last
rückschlagventil 88 ist in der Leitung 100 angeordnet.
Jedes der dritten und vierten entlüfteten Rückschlagventile
86, 88 ist wirksam, um einen Strömungsmittelfluß von
dem zweiten Strömungsmittelzylinder zu gestatten und se
lektiv einen Fluß dorther zu blockieren. Jedes der drit
ten und vierten entlüfteten Lastrückschlagventile 86, 88
hat auch eine Druckkammer 112, die darin hinter dem Ven
tilelement 114 definiert ist. Die Druckkammer 112 der
dritten und vierten entlüfteten Lastrückschlagventile 86,
88 ist mit dem jeweiligen Kopfende 82 und dem Stangenende
84 des zweiten Strömungsmittelzylinders 80 durch mit Zu
meßöffnungen versehene Leitungen 116 verbunden.
Die dritten und vierten Zwei-Positionen-Ventile 118, 120
sind zwischen den jeweiligen Druckkammern 112 und dem Re
servoir 18 angeordnet. Jedes der dritten und vierten
Zwei-Positionen-Ventile 118, 120 ist zu einer Flußbloc
kierungsposition federvorgespannt und zu einer Flußdurch
laßposition ansprechend auf den Empfang von unter Druck
gesetztem Strömungsmittel durch jeweilige Vorsteuerlei
tungen 121, 122 bewegbar, die jeweils mit den Vorsteuer
leitungen 106, 108 verbunden sind.
Ein herkömmliches Nachfüllventil 123 ist in einer Leitung
124 angeordnet, die zwischen dem Stangenendenanschluß 30
des ersten Strömungsmittelzylinders 26 und dem Reservoir
18 angeschlossen ist.
Mit Bezug auf Fig. 2 wird ein weiteres Ausführungsbei
spiel des Strömungsmittelsystems offenbart. Gleiche Ele
mente haben gleiche Bezugszeichen. In Fig. 2 wird der
Fluß von der Druckkammer 56 von dem zweiten Zwei-Posi
tionen-Ventil 62 zu einem Verbindungspunkt 125 zwischen
dem zweiten entlüfteten Lastrückschlagventil 34 und dem
ersten Richtungssteuerventil 24 durch eine Leitung 126
geleitet. Ein Ein-Weg-Rückschlagventil 128 ist in der
Leitung 126 angeordnet und ist wirksam, um einen Strömungsmittelfluß
von dem zweiten entlüfteten Lastrück
schlagventil 62 zum Verbindungspunkt 125 zu gestatten und
einen umgekehrten Fluß dort hindurch zu verhindern.
Ein Zwei-Positionen-Bypass-Ventil bzw. Umgehungsventil
130 ist in einer Leitung 132 angeordnet und ist parallel
zu dem Ein-Weg-Rückschlagventil 128 zwischen dem zweiten
entlüfteten Lastrückschlagventil 62 und dem Verbindungs
punkt 125 angeschlossen. Das Zwei-Positionen-Umgehungs
ventil 130 ist in eine Flußdurchlaßposition federvorge
spannt und ist zu einer Flußblockierungsposition anspre
chend auf unter Druck gesetztes Strömungsmittel in der
vierten Vorsteuerleitung 108 bewegbar, die mit dem zwei
ten Richtungssteuerventil 78 verbunden ist, und zwar
dorthin geliefert durch eine Vorsteuerleitung 134.
Ein zweites Ableitungsventil 136 ist betriebsmäßig in ei
ner Leitung 137 zwischen dem Stangenendenanschluß 30 des
ersten Strömungsmittelzylinders 26 und dem Reservoir 18
angeordnet. Das zweite Ableitungsventil 136 ist zu einer
Flußblockierungsposition vorgespannt, und zwar durch ei
nen zweiten mechanischen Vorspannmechanismus 138, und der
Druck im Stangenendenanschluß 30 des ersten Strömungsmit
telzylinders 26, wird dorthin durch eine Leitung 140 ge
leitet, und es ist bewegbar zu einer Flußdurchlaßposition
ansprechend auf den Druck des Strömungsmittels im Kopfen
de 28 des ersten Strömungsmittelzylinders 26, der dorthin
durch eine Leitung 142 geleitet wird.
Mit Bezug auf Fig. 3 wird ein weiteres Ausführungsbei
spiel der vorliegenden Erfindung offenbart. Gleiche Ele
mente haben gleiche Bezugszeichen. Fig. 3 ist Fig. 2
ziemlich ähnlich. Die Hauptunterschiede sind dabei, daß
das zweite Ableitungsventil 136 nicht erforderlich ist,
und daß das erste Ableitungsventil 68 modifiziert worden
ist. Das erste Ableitungsventil 68 der Fig. 3 ist ein
Zwei-Positionen-Vier-Wege-Ventil, das mit dem Kopfan
schluß 28 durch die Leitung 69 verbunden ist, und mit dem
Stangenendenanschluß 30 des ersten Strömungsmittelzylin
ders 26 durch eine Leitung 144. Das Vier-Wege-
Ableitungsventil 68 hat einen Kopfendablaßanschluß 146,
der Strömungsmittel vom Ableitungsventil 68 zum Reservoir
18 über das Entlastungsventil 70 leitet, und einen Stan
genendablaßanschluß 148, der Strömungsmittel von dem
Vier-Wege-Ableitungsventil 68 zum Reservoir 18 durch ei
nen Teil der Leitung 144 leitet. Das Vier-Wege-
Ableitungsventil 68 ist vogespannt zu einer Flußblockie
rungsposition durch den mechanischen Vorspannmechanismus
72 und den Druck im Stangenende 30 des ersten Strömungs
mittelzylinders 26, der dorthin durch die Leitungen 74,
144 geleitet wird und es ist zu einer Flußdurchlaßpositi
on durch den Druck im Kopfende 28 des ersten Strömungs
mittelzylinders 26 bewegbar, der dorthin durch die Lei
tungen 76, 69 geleitet wird.
Ein Zwei-Positionen-Blockierungsventil 150 ist in der
Leitung 144 zwischen dem Vier-Wege-Ableitungsventil 68
und dem Reservoir 18 angeordnet. Das Zwei-Positionen-
Blockierungsventil 150 ist zu einer Flußdurchlaßposition
federvorgespannt und ist zu einer Flußblockierungspositi
on bewegbar ansprechend auf das unter Druck gesetzte
Strömungsmittel in der vierten Vorsteuerleitung 108, die
mit dem zweiten Richtungssteuerventil 78 verbunden ist,
und zwar dorthin geleitet durch die Vorsteuerleitung 134.
Die Flußblockierungsposition des Zwei-Positionen-Blockie
rungsventils 150 blockiert den Fluß vom Ableitungsventil
68 zum Reservoir 18, gestattet jedoch einen Nachfüllfluß
vom Reservoir 18 zum Stangenende 30 des ersten Strömungs
mittelzylinders 26.
Mit Bezug auf Fig. 4 wird ein weiteres Ausführungsbei
spiel der vorliegenden Erfindung offenbart. Gleiche Ele
mente haben gleiche Bezugszeichen. Fig. 4 ist Fig. 2
ähnlich, außer daß das Zwei-Positionen-Umgehungsventil
130 und das zweite Ableitungsventil 136 nicht benötigt
werden. Zusätzlich ist das erste Ableitungsventil 68 ein
Fünf-Wege-Zwei-Positionen-Ventil und ist betriebsmäßig in
der Leitung 46 zwischen dem Stangenendenanschluß 30 des
ersten Strömungsmittelzylinders 26 und dem zweiten ent
lüfteten Lastrückschlagventil 34 angeordnet, und ist be
triebsmäßig mit dem Kopfendenanschluß 28 des ersten Strö
mungsmittelzylinders 26 durch die Leitung 69 verbunden.
Das Fünf-Wege-Ableitungsventil 68 ist zu einer ersten Po
sition durch den mechanischen Vorspannmechanismus 72 und
dem Druck in dem Stangenendenanschluß 30 des ersten Strö
mungsmittelzylinders 26 vorgespannt, wie er dorthin durch
die Leitung 74 geleitet wird, und ist zu einer zweiten
Position bewegbar, und zwar ansprechend auf den Druck des
Strömungsmittels im Kopfende 28 des ersten Strömungsmit
telzylinders 26. In der ersten Position des Fünf-Wege-
Ableitungsventils 68 kann Strömungsmittel frei zwischen
dem Stangenendenanschluß 30 und dem zweiten entlüfteten
Lastrückschlagventil 34 fließen, und kann dort hindurch
durch die Leitung 69 vom Kopfendenanschluß 28 über das
Rückschlagventil 70 zum Reservoir 18 fließen, und eine
Verbindung zwischen dem Stangenendenanschluß 30 und dem
Reservoir 18 durch eine Leitung 156 ist blockiert. An der
zweiten Position des Fünf-Positionen-Ableitungsventils 68
ist der Fluß vom zweiten entlüfteten Lastrückschlagventil
zum Stangenendenanschluß 30 blockiert, der Fluß durch die
Leitung 69 ist offen, und der Fluß zwischen dem Stange
nendenanschluß 30 und der Leitung 156 ist offen.
Das Zwei-Positionen-Blockierungsventil 150 ist in der
Leitung 156 angeordnet. Wie zuvor mit Bezug auf Fig. 3
beschrieben, ist das Zwei-Positionen-Blockierungsventil
150 in eine Flußdurchlaßposition federvorgespannt, und
ist in eine Blockierungsposition ansprechend auf den
Druck des Strömungsmittels in der vierten Vorsteuerlei
tung bewegbar, die mit dem zweiten Richtungssteuerventil
verbunden ist, und zwar dorthin durch die Leitung 134 ge
leitet. In der Blockierungsposition ist der Fluß von dem
Zwei-Positionen-Fünf-Wege-Ableitungsventil zum Reservoir
18 blockiert, jedoch ist der Fluß vom Reservoir 18 zum
Zwei-Positionen-Fünf-Wege-Ableitungsventil zulässig.
Es sei bemerkt, daß verschiedene Komponenten und/oder An
ordnungen bei dem vorliegenden Strömungsmittelsystem 10
verwendet werden könnten, ohne vom Kern der vorliegenden
Erfindung abzuweichen. Beispielsweise könnte die Steuer
eingabeanordnung 52 eine elektrohydraulische Steuerung
sein. Genauso könnten die ersten, zweiten, dritten und
vierten Zwei-Positionen-Ventile 60, 62, 118, 120 elektro
nisch gesteuert werden. In der zweiten Strömungsmittel
schaltung 14 könnten die zwei entlüfteten Lastrückschlag
ventile 86, 88 weggelassen werden, und die ersten und
zweiten Auslaßanschlüsse 92, 94 wären vom Auslaßanschluß
96 abgeblockt anstelle in Verbindung damit zu sein, wie
in den Zeichnungen gezeigt. Genauso wurde erkannt, daß
auch wenn die einzige Quelle des unter Druck gesetzten
Versorgungsströmungsmittels 16 als eine Pumpe mit fester
Verdrängung veranschaulicht ist, diese auch eine Pumpe
mit variabler Verdrängung sein könnte und von einer
(nicht gezeigten) Lastabfühlanordnung gesteuert werden
könnte. Zusätzlich könnte die Leitung, die die jeweiligen
ersten, zweiten, dritten und vierten Zwei-Positionen-Ven
tile 60, 62, 118, 120 mit dem Reservoir 18 verbindet, al
ternativ mit der Leitung stromabwärts der jeweiligen er
sten, zweiten, dritten und vierten entlüfteten Lastrück
schlagventile 32, 34, 86, 88 verbunden werden. Das heißt,
zwischen den jeweiligen Lastrückschlagventilen und den
Richtungssteuerventilen. Es könnte auch in manchen Fällen
nötig sein, ein Rückschlagventil in einer oder mehreren
der Leitungen anzuschließen, um einen Rückfluß zu dem
Zwei-Positionen-Ventil zu verhindern. Auch wenn herkömm
liche Nachfüllventile nur zwischen dem Stangenendenan
schluß 30 des ersten Strömungsmittelzylinders 26 und dem
Reservoir 18 gezeigt sind, sei bemerkt, daß herkömmliche
Nachfüllventile zwischen den Kopf- und/oder Stangenenden
anschlüssen 28, 30, 82, 84 von jedem der ersten und zwei
ten Zylinder 26, 80 und dem Reservoir 18 vorgesehen wer
den könnten, um sicherzustellen, daß jedes der Kopf- und
Stangenenden zu jedem Zeitpunkt voll Strömungsmittel
bleibt.
Im Betrieb des vorliegenden Strömungsmittelsystems 10 der
Fig. 1 hat beispielsweise die erste Strömungsmittel
schaltung 12 normalerweise eine höhere Last als die zwei
te Strömungsmittelschaltung 14. Dies ist typisch bei Ma
schinen, wie beispielsweise Ladern, wobei die erste Strö
mungsmittelschaltung 12 eine Schaltung zum Ablassen bzw.
Auskippen einer Schaufel ist, und wobei die zweite Strö
mungsmittelschaltung eine Schaltung zum Anheben der
Schaufel ist.
Wenn der Bediener die Schaufel anheben möchte, macht er
die erwünschte Eingabe durch die zweite vom Bediener ge
steuerte Eingabeanordnung 110. Ein Pilot- bzw. Vorsteuer
signal wird durch die Vorsteuerleitung 108 geleitet, um
das Richtungssteuerventil 78 zu seiner zweiten Betriebs
position hin zu bewegen. Dies gestattet, daß der unter
Druck gesetzte Fluß in der Versorgungsleitung 90 von der
Pumpe 16 dort hindurch zum Kopfende 82 des zweiten Zylinders
80 läuft, um den zweiten Strömungsmittelzylinder
auszufahren und somit die Schaufel anzuheben. Das unter
Druck gesetzte Strömungsmittel, daß auf das Ventilelement
114 des dritten entlüfteten Lastrückschlagventils 86
wirkt, bewegt es zu einer Flußdurchlaßposition in her
kömmlicher Weise.
Der Auslaßfluß vom Stangenende 84 kehrt zum Reservoir 18
durch die Leitung 100 zurück, über das vierte entlüftete
Lastrückschlagventil 88 und durch den zweiten Auslaßan
schluß 94 und den Auslaßanschluß 96 des Richtungssteuer
ventils 78. Da das Vorsteuersignal in der Vorsteuerlei
tung 108 auch zu dem vierten Zwei-Positionen-Ventil 120
geleitet wird, wobei es in seine Flußdurchlaßposition be
wegt wird, ist die Druckkammer 112 des vierten entlüfte
ten Lastrückschlagventils 88 zum Reservoir 18 hin offen,
was somit gestattet, daß das Ventilelement 114 in her
kömmlicher Weise angehoben wird, um einen Fluß dort hin
durch zu leiten.
Falls erwünscht ist, die Last abzusenken, d. h. den zwei
ten Strömungsmittelzylinder zurückzuziehen, macht der Be
diener eine Eingabe in die zweite vom Bediener gesteuerte
Eingabeanordnung 110, um den Vorsteuerdruck durch die
Vorsteuerleitung 106 zu leiten, um das Richtungssteuer
ventil 78 zu seiner ersten Betriebsposition hin zu bewe
gen. In der ersten Betriebsposition ist die Versorgungs
leitung 17 in Verbindung mit dem Stangenende 84 durch den
Versorgungsanschluß 90 und den zweiten Auslaßanschluß 94,
die Leitung 110 und über das zweite entlüftete Lastrück
schlagventil 88. Das Ventilelement 114 des vierten ent
lüfteten Lastrückschlagventils 88 bewegt sich zu einer
offenen Position ansprechend auf das unter Druck gesetzte
Strömungsmittel, um zu gestatten, daß Strömungsmittel zum
Stangenende 84 fließt.
Der Auslaßfluß aus dem Kopfende 82 kehrt zum Reservoir 18
durch die Leitung 98 über das dritte entlüftete Lastrück
schlagventil 86 und durch den ersten Auslaßanschluß 92
und den Ablaßanschluß 96 des Richtungssteuerventils 78
zurück. Da das Vorsteuersignal in der Vorsteuerleitung
106 auch zum dritten Zwei-Positionen-Ventil 118 geleitet
wird, was es zu seiner Flußdurchlaßposition bewegt, ist
die Druckkammer 112 des dritten entlüfteten Lastrück
schlagventils 86 zum Reservoir 18 hin offen, was somit
gestattet, daß das Ventilelement 114 sich in herkömmli
cher Weise anhebt, um einen Fluß dort hindurch zu leiten.
Wenn erwünscht ist, den ersten Strömungsmittelzylinder 26
zurückzuziehen oder die Schaufel zurück zu kippen, macht
der Bediener eine Eingabe in die erste vom Bediener ge
steuerte Eingabeanordnung 54, um unter Druck gesetztes
Vorsteuerströmungsmittel in die Vorsteuerleitung 48 zu
leiten, was somit das erste Richtungssteuerventil 24 zu
seiner ersten Betriebsposition bewegt. In der ersten Be
triebsposition ist die Versorgungsleitung 17 mit dem
Stangenendenanschluß 30 des ersten Strömungsmittelzylin
ders 26 durch den Versorgungsanschluß 36 und den zweiten
Auslaßanschluß 40 des ersten Richtungssteuerventils 24,
durch die Leitung 46 und über das zweite entlüftete
Lastrückschlagventil 34 verbunden. Wie zuvor bemerkt wird
das Ventilelement 59 durch das unter Druck gesetzte Strö
mungsmittel aufgedrückt, das zum Stangenende 30 geleitet
wird.
Der Ablaßfluß aus dem Kopfendenanschluß 28 wird zum Re
servoir 18 durch die Leitung 44, über das erste entlüfte
te Lastrückschlagventil 32 und den ersten Auslaßanschluß
38 und den Auslaßanschluß 42 des ersten Richtungssteuer
ventils 24 geleitet. Wie zuvor mit Bezug auf die anderen
entlüfteten Lastrückschlagventile bemerkt, wird das Ven
tilelement 59 des ersten entlüfteten Lastrückschlagven
tils 32 zu einer offenen Position bewegt, und zwar da
durch, daß das erste Zwei-Positionen-Ventil 60 zu seiner
Flußdurchlaßposition bewegt wird, um dessen Druckkammer
56 zu entlüften. Das erste Zwei-Positionen-Ventil 60 wird
zu seiner Flußdurchlaßposition ansprechend auf das unter
Druck gesetzte Vorsteuerströmungsmittel in der Leitung 48
bewegt, welches zum ersten Richtungssteuerventil 24 ge
leitet wird.
Um den ersten Strömungsmittelzylinder 26 auszufahren oder
die Schaufel abzulassen, macht der Bediener eine Eingabe
in die erste vom Bediener gesteuerte Eingabeanordnung 54,
um unter Druck gesetztes Vorsteuerströmungsmittel zur
Vorsteuerleitung 50 zu leiten, um somit das Richtungs
steuerventil 24 zu seiner zweiten Betriebsposition hin zu
bewegen. In der zweiten Betriebsposition ist die Versor
gungsleitung 17 mit dem Kopfendenanschluß 28 durch den
Versorgungsanschluß 36 und den ersten Auslaßanschluß 38
des Richtungssteuerventils 24, durch die Leitung 44 und
über das erste entlüftete Lastrückschlagventil 32 verbun
den.
Der Auslaßfluß aus dem Stangenendenanschluß 30 wird zum
zweiten Auslaßanschluß 40 des ersten Richtungssteuerven
tils 24 durch die Leitung 46 und über das zweite entlüf
tete Lastrückschlagventil 34 geleitet. Das Ventilelement
59 des zweiten entlüfteten Lastrückschlagventils 34 wird
in eine offene Position ansprechend darauf bewegt, daß
das zweite Zwei-Positionen-Ventil 62 in seine offene Po
sition durch den Druck in der Vorsteuerleitung 50 bewegt
wird. Der Fluß am zweiten Auslaßanschluß 40 vom Stange
nendenanschluß 30 wird über das erste Richtungssteuerven
til 24 geleitet und mit dem Strömungsmittel im Versorgungsanschluß
36 kombiniert. Folglich ist der Druck des
Strömungsmittels sowohl am Kopfendenanschluß 28 als auch
am Stangenendenanschluß 30 im wesentlichen der gleiche.
Der erste Strömungsmittelzylinder 26 fährt aufgrund des
Flächenunterschiedes zwischen dem Kopfende des Strömungs
mittelzylinders 26 und seinem Stangenende aus. Da die
Kräfte, die benötigt werden, um eine Schaufel abzulassen,
normalerweise nicht groß sind, reichen die Kräfte aus,
die von dem Flächenunterschied erzeugt werden, um den Zy
linder auszufahren oder die Schaufel in eine Ablaßpositi
on zu bewegen.
In dem Fall, daß der Bediener auswählt, die Schaufel an
zuheben, und zwar durch Ausfahren des zweiten Strömungs
mittelzylinders 80 und durch gleichzeitiges Ablassen der
Last durch Ausfahren des ersten Strömungsmittelzylinders
26 wird der zweite Strömungsmittelzylinder 80 nicht we
sentlich verlangsamt oder abgewürgt, da der Pumpenfluß
nicht automatisch zu der leichteren Last (Ablassen der
Schaufel) gehen wird. Dies ist der Fall, da der leicht
belastete Zylinder (der erste Strömungsmittelzylinder 26)
im wesentlichen dem gleichen Druckniveau unterworfen ist,
das von dem schwerer belasteten zweiten Strömungsmittel
zylinder 80 erzeugt wird. Folglich werden sich sowohl der
erste als auch der zweite Zylinder 26, 28 mit der Rate
bewegen, die von den Bedienereingaben eingerichtet bzw.
angefordert wird.
Der Betrieb des Ausführungsbeispiels der Fig. 2 ist im
wesentlichen der gleiche wie der von Fig. 1, wenn man
gleichzeitig den zweiten Strömungsmittelzylinder 80 aus
fährt (anhebt) und den ersten Strömungsmittelzylinder 26
ausfährt (abläßt). Ein Unterschied ist, daß der Fluß, der
aus der Druckkammer 56 des zweiten entlüfteten Lastrück
schlagventils 34 durch das zweite Zwei-Positionen-Ventil
62 abgelassen wird, mit der Leitung 46 am Verbindungs
punkt 125 verbunden ist und das Ein-Weg-Rückschlagventil
dort angeordnet hat. Das Ein-Weg-Rückschlagventil 128
wirkt dahingehend, daß es irgendwelches unter Druck ge
setztes Strömungsmittel in der Leitung 46 am Verbindungs
punkt 125 daran hindert, rückwärts in die Druckkammer 56
des zweiten entlüfteten Lastrückschlagventils 34 zu flie
ßen.
Das Zwei-Positionen-Umgehungsventil 130 wirkt dahinge
hend, daß es einen freien Fluß um das Ein-Weg-Rückschlag
ventil 128 gestattet, und zwar immer dann, wenn der zwei
te Strömungsmittelzylinder 80 nicht ausgefahren wird (die
Last anhebt). Wenn der erste Strömungsmittelzylinder aus
gefahren wird, wirkt der Auslaßfluß vom Stangenendenan
schluß 30 auf das Ventilelement 59 des zweiten entlüfte
ten Lastrückschlagventils 34, um es zu öffnen, was einen
Fluß dort hindurch laufen läßt und über das erste Rich
tungssteuerventil 24, um mit dem Pumpenfluß im Versor
gungsanschluß 36 zusammenzulaufen. Unter Druck gesetztes
Strömungsmittel in der Druckkammer 56 davon wird über das
Zwei-Positionen-Ventil 62, über das Zwei-Positionen-Um
gehungsventil 130 und zum Verbindungsanschluß 125 und
über das erste Richtungssteuerventil 24 zum Versorgungs
anschluß 36 geleitet.
Wenn es wünschenswert ist, die Last gleichzeitig anzuhe
ben, während die Last abgelassen wird, ein regenerativer
Fluß mit Druckausgleich, wird das Zwei-Positionen-Umge
hungsventil 130 zur Blockierungsposition bewegt, so daß
das unter Druck gesetzte Strömungsmittel in der Leitung
46 zwischen dem ersten Richtungssteuerventil und dem
zweiten entlüfteten Lastrückschlagventil 34 davon abge
halten wird, die Druckkammer 56 davon zu erreichen. Folg
lich kann das Ventilelement 59 des zweiten entlüfteten
Lastrückschlagventils 34 sich öffnen, um zu gestatten,
daß der Druck von der Pumpe 16 auch den Stangenendenan
schluß 30 zur gleichen Zeit unter Druck setzt, wenn es
den Kopfendenanschluß 28 unter Druck setzt. Bei einer
Druckausgleichung von beiden Enden des ersten Strömungs
mittelzylinders (ablassen) mit Bezug zum Druck am Kopfen
denanschluß 82 (anheben) des zweiten Strömungsmittelzy
linders 80, wird folglich die Geschwindigkeit des Anhe
bens nicht durch das gleichzeitige Ablassen der Last ver
langsamt oder behindert.
Bei vielen Anwendungen ist es wünschenswert, einen Be
trieb auszuführen, der "Zurückziehen" genannt wird. Die
ser Betrieb übt eine Kraft auf die Stange des Zylinders
aus, was sie in eine Richtung zum Kopfende des Zylinders
hin drückt. In der vorliegenden Anordnung wird der erste
Strömungsmittelzylinder 26 verwendet, um die Schaufel zu
einer Position (Ausfahren des Zylinders) zu drücken, um
den Rückziehvorgang auszuführen. Während des Zurückzie
hens ohne Anheben ist der Druck im Kopfende des ersten
Strömungsmittelzylinders 26 aufgrund der Kräfte hoch, die
auf die Stange ausgeübt werden. Wenn der Druck im Kopfen
de zu groß wird, öffnet sich das erste Ableitungsventil
68, um den Überdruckzustand zu entlasten. In diesem Fall
ist es wünschenswert, während des Zurückziehens ohne An
hebung abzulassen (den ersten Strömungsmittelzylinder
auszufahren) wobei verhindert wird, daß der Pumpendruck
den Stangenendenanschluß 30 erreicht. Folglich kann das
zweite Ableitungsventil 136 sich mit einem niedrigeren
Kopfenddruck zum Ablassen des Flusses aus dem Stangenende
zum Reservoir 18 öffnen. Der Pumpendruck wird vom Stange
nendenanschluß 30 abgeblockt, da der Pumpendruck in der
Leitung 46 über das Ein-Weg-Rückschlagventil 128 durch
das Zwei-Positionen-Umgehungsventil 130 über das offene
Zwei-Positionen-Entlüftungsventil 62 und in die Druckkammer
56 des zweiten entlüfteten Lastrückschlagventils 34
laufen kann. Wenn der Pumpendruck in der Druckkammer 56
auf die größere Fläche des Ventilelementes 59 wirkt, wird
der gleiche Pumpendruck, der auf die entgegengesetzte
kleinere Fläche wirkt, nicht gestatten, daß das Ventile
lement 59 öffnet.
Wenn es wünschenswert ist, die Last während des Anhebens
abzulassen, wird das Zwei-Positionen-Umgehungsventil 130
in seine Blockierungsposition bewegt, so daß der Pumpen
druck nicht zur Druckkammer 56 kommen kann. Der Fluß, der
aus dem Stangenendenanschluß 30 ausgelassen wird, wirkt
auf die Schulter des Ventilelementes 59, um es zu öffnen,
was somit gestattet, daß der Stangenendenanschluß 30 den
gleichen Druck erreicht, wie der Pumpendruck.
In dem Fall, daß der erste Strömungsmittelzylinder voll
ständig während des gleichzeitigen Anhebens und Ablassens
ausgefahren ist, und der mit dem ersten Strömungsmittel
zylinder verbundene Mechanismus eine übermäßige Kraft auf
die Stange ausübt, was den Druck im Kopfende vergrößert,
kann sich das erste Ableitungsventil öffnen, um den Über
druckzustand zu entlasten. Da die Kraft des zweiten me
chanischen Vorspannmechanismuses 138 größer ist, als die
Kraft des ersten mechanischen Vorspannmechanismusses 72,
bleibt das zweite Ableitungsventil 136 geschlossen.
Diese Anordnung würde auch verhindern, daß sich der erste
Strömungsmittelzylinder 26 leicht zurückzieht, wenn er
sich in die Ablaßposition bewegt, wenn der erste Strö
mungsmittelzylinder 26 auf oder nahe der vollständig aus
gefahrenen Position ist. Dieses leichte Zurückziehen ge
schieht, weil das Volumen des Strömungsmittels im Stan
genende beträchtlich geringer ist, als das Volumen im
Kopfende, und wenn das erste Richtungssteuerventil 24 in
seinen Ablaßbetriebszustand (Ausfahren) verschoben wird,
und zwar ohne Anwendung des Umgehungsventils 130, sowohl
die Kopf- als auch die Stangenenden zum Pumpendruck hin
offen sind. Aufgrund des sehr geringen Volumens des Strö
mungsmittels im Stangenende steigt der Druck darin viel
schneller und dies hat ein geringfügiges Zurückziehen zur
Folge, bis sich der Druck im Kopfende damit ausgleicht.
Da das Umgehungsventil 130 in seiner offenen Position
ist, wird gestattet, daß der Pumpendruck dort hinüber
fließt und in die Druckkammer 56 des zweiten entlüfteten
Lastrückschlagventils 34, was somit das Ventilelement 59
geschlossen hält, so daß der Pumpendruck nicht zum Stan
genendenanschluß 30 davon kommen kann. Der Druck im
Kopfendenanschluß 28 steigt schnell, was ein schnelles
Ansteigen des Druckes am Stangenendenanschluß 30 zur Fol
ge hat. Da der Ablaßfluß vom Stangenendenanschluß 30 vom
Ventilelement 59 des zweiten entlüfteten Lastrückschlag
ventils abgeblockt ist, steigt der Druck auf ein größeres
Niveau als der Druck im Kopfendenanschluß 28. Sobald der
Druck im Stangenendenanschluß 30 größer ist, als der
Druck in der Pumpe 16/im Kopfendenanschluß 28, wird das
Ventilelement 59 sich öffnen, um zu gestatten, daß der
Fluß dort hinüber austritt.
Der Betrieb der Fig. 3 ist der gleiche mit Bezug auf den
Betrieb des Ein-Weg-Rückschlagventils 128 und das Umge
hungsventil 130. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3
wirkt das Vier-Wege-Ableitungsventil 68 in ähnlicher Wei
se wie die ersten und zweiten Ableitungsventile 68, 136
der Fig. 2. Während eines Ablaßbetriebes, während man
ohne anzuheben zurückzieht, wird das Vier-Wege-Ablei
tungsventil 68 verwendet, um das Stangenende zum Reser
voir 18 hin ablaufen zu lassen bzw. zu leeren. Da das
Rückziehen eine Kraft auf die Stange aufbringt, wirkt der
Druck im Kopfende 28 dahingehend, daß er das Ableitungsventil
68 in seine Flußdurchlaßposition bewegt. Gleich
zeitig ist der Kopfenddruck beim Entlastungsventil 70
verfügbar, um den Druck darin zu begrenzen. Genauso wie
die in Fig. 2 dargelegte Anordnung würde diese Anordnung
auch in der gleichen Weise wirken, um zu verhindern, daß
sich der erste Strömungsmittelzylinder 26 geringfügig zu
rückzieht, wenn er sich in die Ablaßposition bewegt, wo
bei der erste Strömungsmittelzylinder 26 in oder nahe der
vollständig ausgefahrenen Position ist.
Wenn man zusätzlich den ersten Strömungsmittelzylinder 28
in seine vollständig ausgefahrene Position anhebt, und
das Strömungsmittel von der Pumpe 16 über das Ableitungs
ventil 68 und das Entlastungsventil 70 ausgelassen wird,
wird gestattet, daß das ausgelassene Strömungsmittel über
das Zwei-Positionen-Blockierungsventil 150 zurück durch
das Vier-Wege-Ableitungsventil 68 läuft, um das Stangen
ende des ersten Strömungsmittelzylinders zu füllen.
Der Betrieb der Fig. 4 ist im Grunde genommen der glei
che wie der Betrieb der Fig. 2 mit Bezug auf das Ein-
Weg-Rückschlagventil 128. Jedoch wird das Umgehungsventil
130 in diesem Ausführungsbeispiel nicht für das Ablassen
während des Zurückziehens benötigt, es würde jedoch immer
noch benötigt werden, wenn der Wunsch besteht, das ge
ringfügige Zurückziehen des Strömungsmittelzylinders 26
vor dem Ablassen zu verhindern, wenn der Strömungsmittel
zylinder 26 auf oder nahe der vollständig ausgefahrenen
Position ist, wie mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 oben
dargelegt. Das Fünf-Wege-Ableitungsventil 68 wirkt in
ähnlicher Weise wie jenes der Fig. 2. Wenn man abläßt
(den ersten Strömungsmittelzylinder ausfährt) arbeitet
das System in der gleichen Weise wie jenes der Fig. 2.
Wenn man ohne anzuheben zurückzieht, ist der Kopfendenan
schluß 28 in Verbindung mit dem Entlastungsventil 70
durch das Fünf-Wege-Ableitungsventil 68, und der Stange
nendenfluß wird über das Fünf-Wege-Ableitungsventil 68
und das Zwei-Positionen-Blockierungsventil 150 zum Reser
voir 18 geleitet.
Wenn man die Last mit dem ersten Strömungsmittelzylinder
26 abläßt und die Last mit dem zweiten Strömungsmittelzy
linder 80 anhebt, wird der Auslaßfluß vom Stangenendenan
schluß 30 des ersten Strömungsmittelzylinders 26 zum Re
servoir über das Fünf-Wege-Ableitungsventil 68 von dem
Zwei-Wege-Blockierungsventil 150 blockiert. Da das Ein-
Weg-Rückschlagventil 128 den Pumpendruck von der Druck
kammer 56 des zweiten entlüfteten Lastrückschlagventils
34 blockiert, steigt der Druck des Strömungsmittels im
Stangenendenanschluß 30, und drückt in Kombination mit
der Kraft des mechanischen Vorspannmechanismusses 72 das
Fünf-Wege-Ableitungsventil 68 zurück in seine federvorge
spannte Position. Der gesteigerte Druck im Stangenenden
anschluß 30 wirkt auf die Schulter des Ventilelementes
59, um es zu öffnen und den Fluß darüber auszulassen,
während ein gleicher Druck auf beiden Seiten des ersten
Strömungsmittelzylinders 26 beibehalten wird.
Im Hinblick auf das Vorangegangene ist es leicht offen
sichtlich, daß das vorliegende Strömungsmittelsystem 10
eine einfache und zuverlässige Anordnung ist, die sicher
stellt, daß zwei unterschiedliche Schaltungen 12, 14 pa
rallel betrieben werden können, ohne daß der eine oder
der andere der Strömungsmittelzylinder 26, 28 wesentlich
verlangsamt wird oder abgewürgt wird. Dies ist ebenfalls
der Fall, auch wenn einer der Zylinder leicht belastet
wird. Die vorliegende Erfindung gestattet weiter, daß ei
ne der Schaltungen verwendet wird, um einen "Zurück
ziehvorgang" auszuführen, während man immer noch einen
Druckausgleich zwischen den Schaltungen gestattet.
Andere Aspekte, Ziele und Vorteile der Erfindung können
aus einem Studium der Zeichnungen, der Offenbarung und
der beigefügten Ansprüche erhalten werden.
Claims (16)
1. Strömungsmittelsystem mit einer einzigen Quelle von
unter Druck gesetztem Strömungsmittel, das Strö
mungsmittel von einem Reservoir aufnimmt und be
treibbar ist, um mehrere Lasten zu steuern, wobei
das Strömungsmittelsystem folgendes aufweist:
eine erste Strömungsmittelschaltung, die mit der
einzigen Quelle von unter Druck gesetztem Versor
gungsströmungsmittel verbunden ist und ein erstes
Richtungssteuerventil besitzt, das mit einem ersten
Strömungsmittelzylinder verbunden ist, der Kopfen
den- und Stangenendenanschlüsse besitzt, wobei das
erste Richtungssteuerventil einen Versorgungseinlaß
anschluß besitzt, der mit der einzigen Quelle von
unter Druck gesetztem Strömungsmittel verbunden ist,
erste und zweite Auslaßanschlüsse, die mit den je
weiligen Kopfenden- und Stangenendenanschlüssen des
Strömungsmittelzylinders verbunden sind, und einen
Ablaßanschluß, der mit dem Reservoir verbunden ist;
wobei das erste Richtungssteuerventil zwischen einer
zentrierten Position und ersten und zweiten Betrieb
spositionen bewegbar ist; wobei in der zentrierten
Position der Versorgungsanschluß, die ersten und
zweiten Auslaßanschlüsse und der Ablaßanschluß von
einander abgeblockt sind; wobei in der ersten Be
triebsposition der Versorgungsanschluß in Verbindung
mit dem zweiten Auslaßanschluß ist, und wobei der
erste Auslaßanschluß in Verbindung mit dem Ablaßan
schluß ist; und wobei in der zweiten Betriebspositi
on der Versorgungsanschluß in Verbindung mit dem er
sten Auslaßanschluß ist, und wobei der zweite Aus
laßanschluß in Verbindung mit dem Versorgungsan
schluß ist; und
eine zweite Strömungsmittelschaltung, die mit der
einzigen Quelle von unter Druck gesetztem Versor
gungsströmungsmittel parallel zur ersten Strömungs
mittelschaltung verbunden ist, und die ein zweites
Richtungssteuerventil besitzt, das mit einem zweiten
Strömungsmittelzylinder mit Kopfenden- und Stangen
endenanschlüssen verbunden ist, wobei das zweite
Richtungssteuerventil einen Versorgungseinlaßan
schluß besitzt, der mit der einzigen Quelle von un
ter Druck gesetztem Strömungsmittel verbunden ist,
wobei die ersten und zweiten Auslaßanschlüsse mit
jeweiligen Kopfenden- und Stangenendenanschlüssen
des zweiten Strömungsmittelzylinders verbunden sind,
und wobei der Ablaßanschluß mit dem Reservoir ver
bunden ist; wobei das Richtungssteuerventil zwischen
einer zentrierten Position und ersten und zweiten
Betriebspositionen bewegbar ist; wobei in der zen
trierten Position der Versorgungsanschluß von den
ersten und zweiten Auslaßanschlüssen abgeblockt ist,
und wobei die Kopfenden- und Stangenendenanschlüsse
von dem Ablaßanschluß abgeblockt sind; wobei in der
ersten Betriebsposition der Versorgungsanschluß in
Verbindung mit dem zweiten Auslaßanschluß ist, und
wobei der erste Auslaßanschluß in Verbindung mit dem
Ablaßanschluß ist; und wobei in der zweiten Betrieb
sposition der Versorgungsanschluß in Verbindung mit
dem ersten Auslaßanschluß ist, und wobei der zweite
Auslaßanschluß in Verbindung mit dem Ablaßanschluß
ist.
2. Strömungsmittelsystem nach Anspruch 1, welches ein
Ableitungsventil aufweist, das betriebsmäßig zwi
schen dem Kopfende des ersten Strömungsmittelzylin
ders und dem Reservoir angeschlossen ist, wobei das
Ableitungsventil in eine Flußblockierungsposition
durch einen mechanischen Vorspannmechanismus und
durch den Druck im Stangenende des ersten Strömungs
mittelzylinders vorgespannt ist, und zu einer Fluß
durchlaßposition hin bewegbar ist, und zwar anspre
chend auf unter Druck gesetztes Strömungsmittel im
Kopfende des ersten Strömungsmittelzylinders.
3. Strömungsmittelsystem nach Anspruch 2, das ein Ent
lastungsventil aufweist, das zwischen dem Ablei
tungsventil und dem Reservoir angeordnet ist.
4. Strömungsmittelsystem nach Anspruch 1, das ein er
stes entlüftetes Lastrückschlagventil aufweist, das
zwischen dem ersten Auslaßanschluß des ersten Rich
tungssteuerventils und dem Kopfende des ersten Strö
mungsmittelzylinders angeordnet ist, und ein zweites
entlüftetes Lastrückschlagventil, das zwischen dem
zweiten Auslaßanschluß des ersten Richtungssteuer
ventils und dem Stangenende des ersten Strömungsmit
telzylinders angeordnet ist.
5. Strömungsmittelsystem nach Anspruch 4, welches ein
Vorsteuersystem aufweist, und zwar mit einer Quelle
für unter Druck gesetztes Vorsteuerströmungsmittel
und einer Steuereingabeanordnung, die mit der Quelle
von unter Druck gesetztem Vorsteuerströmungsmittel
verbunden ist, wobei die ersten und zweiten Rich
tungssteuerventile aus ihren jeweiligen zentrierten
Positionen ansprechend auf den Empfang von unter
Druck gesetztem Vorsteuerströmungsmittel bewegbar
sind, das dorthin von der Steuereingabeanordnung
durch jeweilige erste, zweite, dritte und vierte
Vorsteuerleitungen geleitet wird.
6. Strömungsmittelsystem nach Anspruch 5, wobei die er
sten und zweiten entlüfteten Lastrückschlagventile
jeweils Druckkammern haben, die in Verbindung mit
den jeweiligen Kopf- und Stangenenden durch mit Zu
meßöffnungen versehene Leitungen verbunden sind, und
wobei das Vorsteuersystem jeweilige erste und zweite
Zwei-Positionen-Ventile aufweist, die zu einer ge
schlossenen Position hin federvorgespannt sind und
jeweils zwischen den jeweiligen Druckkammern und dem
Reservoir angeordnet sind, wobei das erste Zwei-Po
sitionen-Ventil zu einer Flußdurchlaßposition beweg
bar ist, und zwar ansprechend darauf, daß unter
Druck gesetztes Vorsteuerströmungsmittel zu einem
Ende des ersten Richtungssteuerventils geleitet
wird, und wobei das zweite Zwei-Positionen-Ventil zu
seiner Flußdurchlaßposition ansprechend darauf be
wegbar ist, daß unter Druck gesetztes Vorsteuerströ
mungsmittel zum anderen Ende des ersten Richtungs
steuerventils geleitet wird.
7. Strömungsmittelsystem nach Anspruch 6, das ein drit
tes entlüftetes Lastrückschlagventil aufweist, wel
ches zwischen dem ersten Auslaßanschluß des zweiten
Richtungssteuerventils und dem Kopfende des zweiten
Strömungsmittelzylinders angeordnet ist, und wobei
ein viertes entlüftetes Lastrückschlagventil zwi
schen dem zweiten Auslaßanschluß der zweiten Rich
tungssteuerung und dem Kopfende des zweiten Strö
mungsmittelzylinders angeordnet ist.
8. Strömungsmittelsystem nach Anspruch 7, wobei die
dritten und vierten entlüfteten Lastrückschlagventi
le jeweils Druckkammern haben, die in Verbindung mit
den jeweiligen Kopf- und Stangenenden durch mit Zu
meßöffnungen versehene Leitungen sind, und wobei das
Vorsteuersystem jeweilige dritte und vierte Zwei-Po
sitionen-Ventile aufweist, die in eine geschlossene
Position federvorgespannt sind, und die jeweils zwi
schen den jeweiligen Druckkammern und dem Reservoir
angeordnet sind, wobei das dritte Zwei-Positionen-
Ventil in eine Flußdurchlaßposition bewegbar ist,
und zwar ansprechend auf unter Druck gesetztes Vor
steuerströmungsmittel, das zu einem Ende des zweiten
Richtungssteuerventils geleitet wird, und wobei das
vierte Zwei-Positionen-Ventil zu seiner Flußdurch
laßposition ansprechend auf unter Druck gesetztes
Strömungsmittel bewegbar ist, das zum anderen Ende
des zweiten Richtungssteuerventils geleitet wird.
9. Strömungsmittelsystem nach Anspruch 6, wobei der
Fluß von der Druckkammer des zweiten entlüfteten
Lastrückschlagventils durch das zweite Zwei-Posi
tionen-Ventil zum Reservoir durch eine Verbindung
zwischen dem zweiten entlüfteten Lastrückschlagven
til und dem ersten Richtungssteuerventil geleitet
wird, und wobei das Strömungsmittelsystem auch ein
Ein-Weg-Rückschlagventil aufweist, das zwischen der
Verbindung und dem Zwei-Positionen-Ventil angeordnet
ist, wobei das Ein-Weg-Rückschlagventil einen Fluß
von dem Zwei-Positionen-Ventil zur Verbindung ge
stattet und einen umgekehrten Fluß verhindert.
10. Strömungsmittelsystem nach Anspruch 9, das ein Zwei-
Positionen-Umgehungsventil aufweist, das parallel zu
dem Ein-Weg-Rückschlagventil angeordnet ist, und
zwar zwischen dem zweiten Zwei-Positionen-Ventil und
der Verbindung zwischen dem zweiten entlüfteten
Lastrückschlagventil und dem ersten Richtungssteuer
ventil, wobei das Zwei-Positionen-Umgehungsventil zu
einer Flußdurchlaßposition hin vorgespannt ist und
zu einer Flußblockierungsposition ansprechend auf
ein Pilot- bzw. Vorsteuersignal bewegbar ist, das zu
dem zweiten Richtungssteuerventil durch die vierte
Vorsteuerleitung geleitet wird.
11. Strömungsmittelsystem nach Anspruch 10, das ein Ab
leitungsventil aufweist, das betriebsmäßig zwischen
dem Kopfende des ersten Strömungsmittelzylinders und
dem Reservoir angeschlossen ist, und ein Entla
stungsventil, das zwischen dem Ableitungsventil und
dem Reservoir angeordnet ist, wobei das Ableitungs
ventil zu einer Flußblockierungsposition durch einen
mechanischen Vorspannmechanismus und dem Druck im
Stangenende des ersten Strömungsmittelzylinders vor
gespannt ist und zu einer Flußdurchlaßposition an
sprechend auf das unter Druck gesetzte Strömungsmit
tel im Kopfende des Strömungsmittelzylinders beweg
bar ist.
12. Strömungsmittelsystem nach Anspruch 10, das ein
zweites Ableitungsventil aufweist, das betriebsmäßig
zwischen dem Stangenende des ersten Strömungsmit
telzylinders und dem Reservoir angeschlossen ist,
wobei das zweite Ableitungsventil zu einer Flußbloc
kierungsposition hin vorgespannt ist, und zwar durch
einen zweiten mechanischen Vorspannmechanismus mit
einer größeren Vorspannkraft als die mechanische
Vorspannkraft des ersten Ableitungsventils, und
durch den Druck im Stangenende des ersten Strömungs
mittelzylinders, und wobei es zu einer Flußdurchlaß
position ansprechend auf unter Druck gesetztes Strö
mungsmittel im Kopfende des ersten Strömungsmittel
zylinders bewegbar ist.
13. Strömungsmittelsystem nach Anspruch 10, das ein Ab
leitungsventil aufweist, welches betriebsmäßig zwi
schen dem Kopfende bzw. dem Stangenende des ersten
Strömungsmittelzylinders und dem Reservoir durch je
weilige Ableitungsventilkopfenden- und -Stangenen
denablaßanschlüsse angeschlossen ist, wobei das Ab
leitungsventil bewegbar ist zwischen einer Flußbloc
kierungsposition, in der die jeweiligen Kopfenden
und Stangenenden von den jeweiligen Kopfenden- und
Stangenendenablaßanschlüssen abgeblockt sind, und
einer Flußdurchlaßposition, in der die jeweiligen
Kopf- und Stangenenden zu den jeweiligen Kopfenden-
und Stangenendenablaßanschlüssen hin offen sind, wo
bei das Ableitungsventil zu einer Flußblockierungs
position ansprechend auf einen mechanischen Vor
spannmechanismus und den Druck im Stangenende des
ersten Strömungsmittelzylinders vorgespannt ist, und
wobei es in eine Flußdurchlaßposition ansprechend
auf das unter Druck gesetzte Strömungsmittel im
Kopfende des ersten Strömungsmittelzylinders beweg
bar ist.
14. Strömungsmittelsystem nach Anspruch 13, welches ein
Entlastungsventil aufweist, das zwischen dem Kopfen
denablaßanschluß des Ableitungsventils und dem Re
servoir angeordnet ist, und ein Zwei-Positionen-
Blockierungsventil, das zwischen dem Stangenendenab
laßanschluß und dem Reservoir angeordnet ist, wobei
das Zwei-Positionen-Blockierungsventil in eine Fluß
durchlaßposition federvorgespannt ist und in eine
Flußblockierungsposition ansprechend darauf bewegbar
ist, daß unter Druck gesetztes Strömungsmittel zu
dem zweiten Richtungssteuerventil durch die vierte
Vorsteuerleitung geleitet wird.
15. Strömungsmittelsystem nach Anspruch 9, welches ein
Ableitungsventil aufweist, das betriebsmäßig zwi
schen dem Stangenendenanschluß des ersten Strömungs
mittelzylinders und dem zweiten entlüfteten Last
rückschlagventil angeordnet ist und betriebsmäßig
mit dem Kopfendenanschluß des ersten Strömungsmit
telzylinders verbunden ist, wobei das Ableitungsven
til in eine Position vorgespannt ist, um einen Strö
mungsmittelfluß zwischen dem Stangenende des ersten
Strömungsmittelzylinders und dem zweiten entlüfteten
Lastrückschlagventil zuzulassen, und einen Strö
mungsmittelfluß vom Kopfendenanschluß gegen ein Hin
durchfließen dadurch abzublocken, und zwar durch ei
nen mechanischen Vorspannmechanismus und den Druck
des Strömungsmittels im Stangenende des ersten Strö
mungsmittelzylinders, wobei das Ableitungsventil in
eine zweite Position bewegbar ist, in der der Fluß
vom Stangenende zum Reservoir hin abgeleitet wird,
und wobei der Fluß vom Kopfendenanschluß dort hin
durch zum Reservoir laufen kann, wobei das Ablei
tungsventil zu der zweiten Position ansprechend auf
das unter Druck gesetzte Strömungsmittel im Kopfende
des ersten Strömungsmittelzylinders bewegbar ist.
16. Strömungsmittelsystem nach Anspruch 15, welches ein
Entlastungsventil aufweist, das zwischen dem Kopfen
denfluß vom Ableitungsventil und dem Reservoir ange
ordnet ist, und ein Zwei-Positionen-Blockierungs
ventil, das zwischen dem Stangenendenfluß vom Ablei
tungsventil und dem Reservoir angeordnet ist, wobei
das Zwei-Positionen-Blockierungsventil in eine Fluß
durchlaßposition durch einen mechanischen Vorspann
mechanismus vorgespannt ist, und in eine Flußbloc
kierungsposition ansprechend auf unter Druck gesetz
tes Vorsteuerströmungsmittel bewegbar ist, das zu
dem zweiten Richtungssteuerventil durch die vierte
Vorsteuerleitung geleitet wird.
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