DE10104298A1 - Hydraulische Steueranordnung - Google Patents
Hydraulische SteueranordnungInfo
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Abstract
Offenbart ist eine hydraulische Steueranordnung zur Dämpfung von Fahrschwingungen eines mobilen Arbeitsgerätes, mit einem ein Arbeitswerkzeug abstützenden Hubzylinder, dessen Zylinderräume über eine Steuerventilanordnung mit einer Druckmittelquelle oder einem Tank verbindbar sind. Die hydraulische Steueranordnung hat des weiteren eine Dämpfungsventilanordnung zur Verbindung des einen Zylinderraums mit einem Hydrospeicher und des anderen Zylinderraums mit einem Tank. Erfindungsgemäß hat die Dämpfungsventilanordnung ein Ventil mit Druckbegrenzungsfunktion, das zwischen einem Rückschlagventil und dem Hydrospeicher angeordnet ist, so daß der Druck im Hydrospeicher zuverlässig auf einen Maximalwert begrenzbar ist.
Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steueranord
nung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige Steueranordnungen werden beispielsweise als
Stabilisierungsmodul bei Radladern verwendet, um die beim
Fahren auftretenden Nickschwingungen zu dämpfen. Aus der
DE 197 54 828 C2 der Anmelderin ist ein Stabilisierungsmo
dul für Radlader bekannt, bei dem ein Ausleger über Hydro
zylinder abgestützt ist. Während der Fahrt sind die in
Abstützrichtung wirksamen Zylinderräume der Hydrozylinder
mit einem Hydrospeicher verbunden. Die stangenseitigen
Ringräume der Hydrozylinder sind über ein weiteres Logik
ventil mit dem Tank verbunden. Zwischen den Zylinderräumen
und dem Hydrospeicher ist eine Ventilanordnung mit einem
Logikventil angeordnet, das in seiner Schließstellung die
Verbindung zwischen dem Hydrospeicher und den Hydrozylin
dern sperrt. Eine in Schließrichtung wirksame Stirnfläche
eines Ventilkörpers des Logikventils läßt sich über ein
elektrisch betätigtes Wegeventil entlasten, so daß das
Logikventil durch den in Öffnungsrichtung wirksamen Druck
im Hydrospeicher und in den Zylinderräumen der Hydraulikzy
linder in seine Öffnungsstellung bringbar ist.
Die Absicherung des Hydrospeichers gegen Drucküberhö
hungen in den Hydrozylindern erfolgt über ein weiteres
Wegeventil, das durch den Druck im Hydrospeicher in eine
Schaltposition verstellbar ist, in der die in Schließrich
tung wirksame Stirnfläche des Ventilkörpers mit dem Druck
im Hydrospeicher beaufschlagbar ist, so daß das Logikventil
in seine Sperrstellung zurückgefahren und der Hydrospeicher
gegen Überlastung geschützt ist. In diesem Modus wird das
elektrisch betätigte Wegeventil gegen die Kraft des Elek
tromagneten über ein Pilotventil in seine Grundstellung
zurückgefahren.
Nachteilig bei dieser Lösung ist, daß zur Absicherung
des Hydrospeichers ein erheblicher vorrichtungstechnischer
Aufwand, mit einem über ein Pilotventil vorgesteuerten
elektrisch betätigten Wegeventil, einem weiteren Wegeventil
zur Absicherung und zwei den Zylinderräumen bzw. den Ring
räumen der Hydraulikzylinder zugeordneten Logikventilen
erforderlich ist. Problematisch ist es desweiteren, daß das
Ansprechverhalten dieses bekannten Stabilisierungsmodus,
insbesondere das Ansprechverhalten des dem elektrisch
betätigbaren Wegeventil vorgeschalteten Pilotventils zu
langsam ist um eine Überlastung des Hydrospeichers zu
verhindern. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Lösung
liegt darin, daß das den Ringräumen der Hydraulikzylinder
zugeordnete Logikventil beim Einfahren des Hydrozylinders
geschlossen wird, so daß es aufgrund des Unterdrucks im
Ringraum zu Kavitationserscheinungen kommen kann.
In der DE 39 09 205 C1 ist eine hydraulische Steueran
ordnung gezeigt, bei der im Fahrzustand einer Arbeitsma
schine die Zylinderräume der Hydrozylinder über ein elek
trisch betätigbares Wegeventil mit einem Hydrospeicher und
die stangenseitigen Ringräume der Hydrozylinder mit dem
Tank verbunden sind. Zur Begrenzung des Druckes im Hydro
speicher ist zwischen diesen und den Hydrozylindern ein
Druckminderventil angeordnet, über das der Druck im Hydro
speicher auf einen Maximalwert begrenzbar ist. Zwischen
Druckminderventil und Hydrospeicher ist ein Rückschlagven
til vorgesehen, über das eine Entladung des Hydrospeichers
über das Druckminderventil verhindert ist. Dieses Druckmin
derventil ist in einer zu dem Hydrospeicher führenden
Fülleitung angeordnet, an die auch andere Verbraucher
angeschlossen sind. Bei ungünstigen Betriebsbedingungen
kann es vorkommen, daß diese anderen Verbraucher Druck
spitzen erzeugen, die aufgrund einer zu trägen Reaktion des
Druckminderventils in den Hydrospeicher weitergeleitet
werden. Ein Abbau dieser Druckspitzen ist nicht möglich, so
daß auch bei dieser Konstruktion eine Schädigung der Hydro
speicher nicht ausgeschlossen ist.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine hydraulische Steueranordnung zur Dämpfung von Fahr
schwingungen mobiler Arbeitsgeräte zu schaffen, durch die
eine Schädigung eines Hydrospeichers mit minimalen vorrich
tungstechnischen Aufwand verhinderbar ist.
Diese Aufgabe wird durch eine hydraulische Steueranord
nung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist in einem Leitungsabschnitt zwischen
den Hydrozylindern und dem Hydrospeicher ein Druckbegren
zungsventil angeordnet, wobei ein Rückschlagventil dem
Druckbegrenzungsventil - in Strömungsrichtung vom Hydrozy
linder zum Hydrospeicher gesehen - vorgeschaltet ist. Durch
diese Relativanordnung kann der Druck in den Hydrospeichern
über das Druckbegrenzungsventil auf einen vorbestimmten
Maximalwert begrenzt werden, wobei eine Entlastung der
Hydrospeicher aufgrund des dem Druckbegrenzungsventil
vorgeschalteten Rückschlagventils zum Tank hin möglich ist.
Auf diese Weise, können selbst dann, wenn aufgrund ei
ner zu trägen Reaktion der Dämpfungsventilanordnung Druck
spitzen in den Hydrospeicher gelangen, diese schnellstmög
lich abgebaut werden, so daß die Betriebssicherheit der
hydraulischen Steueranordnung gegenüber den herkömmlichen
Lösungen wesentlich verbessert ist. Ein weiterer Vorteil
der erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, daß gegenüber der
eingangs beschriebenen Konstruktion der vorrichtungstechni
sche Aufwand bei überlegener Funktion geringer ist.
Das erfindungsgemäße Rückschlagventil wird vorzugsweise
entsperrbar ausgebildet, wobei der Steuerdruck zum Entsper
ren vorzugsweise am Hydrozylinder oder am Hydrospeicher
abgegriffen wird. Das Abgreifen am Hydrospeicher hat den
Vorteil, daß aufgrund des höheren Druckniveaus das Überset
zungsverhältnis des entsperrbaren Rückschlagventils gerin
ger gewählt werden kann.
Die erfindungsgemäße Dämpfungsventilanordnung wird vor
teilhafter Weise mit einem Wegeventil ausgeführt, über das
im Fahrzustand, beispielsweise der stangenseitige Ringraum
mit einem Tank und/oder der Steueranschluß des Rückschlag
ventils mit dem einen Zylinderraum (Hubzylinderbodenseite)
oder dem Hydrospeicher verbindbar ist.
Die Verbindung des Ringraums des Hydrozylinders mit dem
Tank kann alternativ auch über ein Stellventil oder über
ein weiteres entsperrbares Rückschlagventil erfolgen. Im
letztgenannten Fall wird der Steueranschluß des weiteren
entsperrbaren Rückschlagventil mit dem gleichen Druck wie
das erstgenannte Rückschlagventil beaufschlagt.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung
wird durch das Stellventil zum einen der Ringraum des
Hydrozylinders mit dem Tank verbunden und zum anderen auch
das entsperrbare Rückschlagventil durch mechanische oder
hydraulische Kopplung entriegelt, so dass der Druckspeicher
mit dem einen Zylinderraum des Hydrozylinders verbunden
ist. Eine derartige Einrichtung zeichnet sich durch einen
besonders einfachen Aufbau aus. Dabei ist es vorteilhaft,
wenn ein Kolben des Stellventils auch als Aufstosskolben
für das Rückschlagventil wirkt, so dass gegenüber herkömm
lichen Lösungen ein eigener Aufstosskolben für das
entsperrbare Rückschlagventil eingespart werden kann.
Die Betriebssicherheit des hydraulischen Schaltkreises
wird erhöht, indem dem Wegeventil eine Abschalteinrichtung
zugeordnet ist, über die dieses bei Auftreten von Druck
spitzen in seine Ruhestellung zurückgeschaltet wird, so
dass das Dämpfungssystem praktisch übersteuert und einer
Schädigung des Hydrospeichers vorgebeugt werden kann.
Erfindungsgemäß wird die Dämpfungsventilanordnung durch
ein Druckregelventil mit einem Tankanschluß, einem mit dem
Druckspeicher verbundenen Druckanschluß und einem mit dem
Zylinderraum verbundenen Eingangsanschluß realisiert. Der
Ventilschieber des Druckregelventils ist vom Druck im
Hydrospeicher einerseits und von der Kraft einer Druckfeder
und dem Druck im ersten Zylinderraum andererseits beauf
schlagt. Bei dem Aufbau einer Druckspitze im Hydrospeicher
kann der Ventilschieber in eine Druckbegrenzungsposition
gebracht werden, in der der Druck im Hydrospeicher auf
einen Maximalwert begrenzbar ist.
Zur Entlastung des Hydrospeichers ist die
Druckventilanordnung über eine Bypassleitung umgehbar, in
der ein handbetätigtes Sperrventil angeordnet ist. Durch
Öffnen dieses Sperrventils kann der Hydrospeicher zum Tank
hin entlastet werden.
Das erfindungsgemäße Druckregelventil ist besonders
kompakt aufgebaut, wenn dem Kolbenschieber ein am Gehäuse
abgestützter Meßkolben zugeordnet ist, der im Kolbenschie
ber geführt und stirnseitig mit dem Druck im Hydrospeicher
beaufschlagbar ist.
Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung
sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltschema eines ersten Ausführungsbei
spiels einer erfindungsgemäßen Steueranordnung;
Fig. 2 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel ei
nes Druckbegrenzungs-/Druckreduzierventils der Dämpfungs
ventilanordnung aus Fig. 1;
Fig. 3, 4 Schaltschemata zweier weiterer Ausfüh
rungsbeispiele,
Fig. 5 ein Schaltschema einer Variante des in Fig. 3
dargestellten Ausführungsbeispiels,
Fig. 6 ein Schaltschema eines gegenüber den vorbe
schriebenen Lösungen vereinfachten Ausführungsbeispiels und
Fig. 7 einen Schnitt durch ein Wegeventil, wie es bei
den Schaltschemata gemäß den Fig. 1, 3, 4, 5 und 6
verwendbar ist.
In Fig. 1 ist ein stark vereinfachtes Schaltschema ei
ner Steueranordnung zur Ansteuerung eines einen Ausleger
eines mobilen Arbeitsgerätes, beispielsweise eines Radla
ders, abstützenden Hydraulikzylinders, im folgenden Hubzy
linder 2 genannt, dargestellt. Dieser ist über einen
strichpunktiert angedeuteten Ladersteuerblock 4 mit einer
Hydropumpe 6 oder einem Tank T verbindbar.
Die dargestellte Steueranordnung hat eine ebenfalls
strichpunktiert angedeutete Dämpfungsventilanordnung 8,
über die während der Fahrt des Radladers auftretende
Schwingungen, beispielsweise Nickschwingungen gedämpft
werden. Diese Dämpfungsventilanordnung 8 ist derart ausge
legt, daß während des Fahrtzustandes der Hubzylinder 2 mit
einem Hydrospeicher 10 verbunden ist, so daß der Hubzylin
der 2 in Abstützrichtung von dem Druck im Hydrospeicher 10
beaufschlagt ist.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
hat der Ladersteuerblock 4 einen Druckanschluß P, an den
die Hydropumpe 6 angeschlossen ist. Zwei Arbeitsanschlüsse
A, B des Ladersteuerblocks 4 sind über die
Dämpfungsventilanordnung 8 mit einem Zylinderraum 12 bzw.
einem stangenseitigen Ringraum 14 des Hydrozylinders 2
verbindbar. Der Tank T ist an einen Tankanschluß S ange
schlossen.
Der Ladersteuerblock 4 hat ein als 4/3-Wegeventil aus
geführtes elektrisch betätigbares Steuerventil 16, das in
seiner federvorgespannten Grundstellung die Arbeitsan
schlüsse A, B gegenüber dem Druckanschluß P und dem Tankan
schluß S absperrt.
In einer ersten Schaltstellung a wird zum Ausfahren des
Hydrozylinders 2 der Druckanschluß P mit dem Arbeitsan
schluß B und der Arbeitsanschluß A mit dem Tankanschluß S
verbunden, so daß Druckmittel in den Zylinderraum 12 und
vom Ringraum 14 zum Tank T gefördert wird. In der weiteren
Schaltstellung b wird zum Einfahren des Hydrozylinders 2
der Arbeitsanschluß A mit dem Druckanschluß P und der
Tankanschluß S mit dem Arbeitsanschluß B verbunden.
Zur Begrenzung des am Arbeitsanschluß B wirksamen
Druckes hat der Ladersteuerblock 4 ein Druckbegrenzungsven
til 18, über das bei Überschreiten eines Maximaldruckes,
beispielsweise 330 bar, der Arbeitsanschluß B mit dem
Tankanschluß S verbindbar ist.
Die Dämpfungsventilanordnung 8 hat zwei mit den Ar
beitsanschlüssen A, B verbundene Eingangsanschlüsse R, U
sowie zwei Arbeitsanschlüsse A' und B' sowie einen Tankan
schluß T. Die beiden Eingangsanschlüsse R, U sind über
Kanäle 20, 22 mit den Eingangsanschlüssen eines elektrisch
betätigten 4/2-Wegeventils 24 verbunden. Dieses ist über
eine Druckfeder in eine Grundstellung vorgespannt, in der
die Kanäle 20, 22 abgesperrt sind. Durch Bestromung eines
Elektromagneten läßt sich das Wegeventil 24 in seine zweite
Schaltposition bringen, in der der Kanal 20 mit einem an
den Tankanschluß T angeschlossenen Tankkanal 26 und der
Kanal 22 mit einem gestrichelt angedeuteten Steuerkanal 28
verbunden ist. Letzterer führt zum Steueranschluß eines
entsperrbaren Rückschlagventils 30, das in einem vom Kanal
22 abzweigenden Druckkanal 32 angeordnet ist. Dieser führt
zu einem Druckanschluß P' an den der Hydrospeicher 10
angeschlossen ist. Im Bereich zwischen dem Druckanschluß P'
und dem Rückschlagventil 30 ist ein Regelventil 34 mit
Druckminder- und Druckbegrenzungsfunktion angeordnet, das
im folgenden noch näher beschrieben wird. Das Regelventil
34 ist mittels eines Druckfeder 36 und dem über einen
Zweigkanal 38 vom Steuerkanal 28 abgegriffenen Druck in
seine dargestellte Grundposition und über den im Hydrospei
cher 10 wirksamen Druck in Gegenrichtung beaufschlagt.
Dieser Druck wird über eine Steuerleitung 40 im Bereich des
Druckanschlusses P' abgegriffen und zu der entgegen der
Druckfeder 36 wirksamen Stirnfläche des Ventilschiebers
geführt.
Zur Entlastung des Hydrospeichers 10 ist der Dämpfungs
ventilanordnung 8 ein Sperrventil 42 zugeordnet, das in
einer Bypaßleitung 44 angeordnet ist, über die der Druckan
schluß P' bei Umgehung des Regelventils 34 mit dem Tankka
nal 26 verbindbar ist. Bei normalen Betriebszustand des
Radladers ist dieses Sperrventil 42 geschlossen.
Es sei angenommen, daß bei Inbetriebnahme des Radladers
die am Ausleger angelenkte Schaufel auf dem Boden aufliegt.
Nach dem Starten des Motors wird das Steuerventil 16 in
seine mit a bezeichnete Schaltposition gebracht, so daß der
Zylinderraum 12 des Hubzylinders 2 über die Pumpe 6 mit
Druckmittel versorgt wird, während der Ringraum 14 an den
Tank T angeschlossen ist - der Hubzylinder 2 fährt aus und
die Schaufel wird vom Boden abgehoben. Der im Zylinderraum
12 wirksame Druck pflanzt sich über den Druckkanal 32, das
Rückschlagventil 30 sowie das in seiner dargestellten
Grundposition befindliche Regelventil 34 bis zum Hydrospei
cher 10 fort. Der Tragedruck des Hubzylinders 2 beträgt im
unbeladenen Zustand - je nach Schaufelgewicht - etwa 30 bis
50 bar. Dieser Druck liegt dann auch im Hydrospeicher 10
an.
Steigt dieser Druck aufgrund der Beladung der Schaufel
beim Arbeitseinsatz an, so wird das Regelventil 34 aus
seiner federvorgespannten Grundposition durch den in der
Steuerleitung 40 herrschenden Steuerdruck in eine Regelpo
sition Druckreduzierfunktion verschoben, in der der zum
Hydrospeicher 10 geführte Druck auf einen Grenzwert, bei
spielsweise 120 bar reduziert wird. Der in Richtung der
Druckfeder 36 wirksame Steuerdruck im Zweigkanal 38 ist
gleich dem Tankdruck, da das Wegeventil 24 sich noch in
seiner dargestellten Grundposition befindet.
Ein Füllen des Hydrospeicher 10 über den in der Druck
reduzierfunktion eingestellten Druck von 120 bar ist nicht
möglich, da sich das Regelventil 34 dann in der mittleren
Sperrposition befindet.
Für den Fall, daß der Druck im Hydrospeicher 10 aufgrund
von Druckspitzen weiter über den vorgenannten Grenzwert von
beispielsweise 120 bar ansteigt, kann das Regelventil 34
durch den Druck in der Steuerleitung 40 in eine Druckbe
grenzungsposition gebracht werden, in der der Hydrospeicher
10 mit dem Tankkanal 26 verbunden ist, so daß eine Maxi
maldruckbegrenzung auf beispielsweise 150 bar realisiert
ist.
Auf diese Weise ist ein Entlastungsschlag durch einen
überhöhten Maximaldruck im Hydrospeicher 10 beim Ansteuern
des Steuerventils 16 mit minimalem Aufwand verhindert.
Für den Fall, daß der Druck im Hydrospeicher 10 unter
120 bar absinkt, verhindert das Rückschlagventil 30 ein
Entspannen des Druckes im Hydrospeicher 10 über den Druck
kanal 32.
Falls der Radlader nunmehr zur Arbeitsstelle gefahren
wird, wird zunächst das Steuerventil 16 in seine mittlere
Neutralposition gebracht, in der die Anschlüsse A, B und P,
S gegeneinander abgesperrt sind. Desweiteren wird das
Wegeventil 24 umgeschaltet, so daß der Ringraum 14 des
Hubzylinders 2 mit dem Tankanschluß T verbunden ist. Des
weiteren wird in dieser Schaltposition des Wegeventils 24
der Steuerkanal 28 mit dem Kanal 22 verbunden, in dem der
Druck im Zylinderraum 12 anliegt. Durch entsprechende
Einstellung des Übersetzungsverhältnisses des Rückschlag
ventils 30 reicht dieser Druck im Steuerkanal 28 aus, um
das Rückschlagventil 30 zu entriegeln, so daß der Hydro
speicher 10 über das Regelventil 34, das geöffnete Rück
schlagventil 30 und den Druckkanal 32 mit dem Zylinderraum
12 verbunden ist - der Hubzylinder 2 wird durch den Druck
im Speicher 10 in seiner Stützstellung gehalten. Dabei
befindet sich das Regelventil 34 in seiner dargestellten
Grundposition. Da der Hydrospeicher 10 beim Einschalten des
Systems immer mit Druck beaufschlagt ist, wird ein Absinken
des Auslegers zuverlässig verhindert. Da die rechte Stirn
fläche des Ventilschiebers des Regelventils 34 mit dem im
Zylinderraum 12 vorhandenen Druck beaufschlagt ist, wird
dieser in seiner dargestellten Grundposition gehalten. Da
der Hydrospeicher 10 beim Einschalten des Systems immer mit
dem gleichen Druck beaufschlagt ist, wird ein Absacken des
Schaufel verhindert. Die Druckbegrenzungsfunktion des
Regelventils 34 wird im Fahrzustand durch das Druckbegren
zungsventil 18 übernommen, über das der Druck im Druckkanal
32 begrenzt ist. Dieses Druckbegrenzungsventil 18 ist mit
einer Nachsaugfunktion ausgeführt.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung sind die Druckminder- und
Druckbegrenzungsfunktionen des Regelventils 34 in einem
einzigen Ventil zusammengefaßt, dessen Aufbau anhand von
Fig. 2 beschrieben ist.
Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch eine bevorzugte
Ausführungsform des Regelventils 40 aus Fig. 1, das als
kombiniertes Druckminder-/Druckbegrenzungsventil ausgeführt
ist. Das Regelventil 34 hat ein Ventilgehäuse 46, das von
einer Ventilbohrung 48 durchsetzt ist. In dieser Ventilboh
rung münden ein Druckanschluß P, ein Speicheranschluß A,
ein gestrichelt angedeuteter Tankanschluß T sowie ein
stirnseitiger Steueranschluß X. In der Ventilbohrung 48 ist
ein Ventilschieber 50 geführt, der in seiner - nicht darge
stellten - Grundposition über die Druckfeder 36 gegen eine
Anschlagschraube 52 vorgespannt ist, die in den Fig. 2
rechten Stirnflächenabschnitt der Ventilbohrung 48 einge
schraubt ist.
Die Druckfeder 36 ist in einem gegenüber der Ventilboh
rung 48 radial erweiterten Federraum 56 angeordnet und an
einer Anschlußbuchse 54 abgestützt, die vom Steueranschluß
X durchsetzt ist und die im Mündungsbereich des Federraums
56 bzw. der Ventilbohrung 48 in das Gehäuse 46 einge
schraubt ist. Die Druckfeder 36 greift über einen Feder
teller 57 am Ventilschieber 50 an. Dieser hat in seinem
mittleren Bereich mehrere am Umfang verteilte Taschen 58,
durch deren Stirnflächen zwei Steuerkanten 60 und 62 ausge
bildet sind.
über die Steuerkante 62 läßt sich die Verbindung zwi
schen einem im Druckanschluß P mündenden Druckraum 64 und
einem im Speicheranschluß A mündenden Speicherraum 66 auf-
bzw. zusteuern. Über die Steuerkante 60 wird die Verbindung
zwischen dem Speicherraum 66 und einem im Tankanschluß T
mündenden Tankraum 68 auf- bzw. zugesteuert.
Der Ventilschieber 50 wird im Bereich des zwischen den
Taschen 58 verbleibenden Steges von Radialbohrungen 70
durchsetzt, die in einer Axialsacklochbohrung 72 münden, in
der ein Meßkolben 74 geführt ist. Ein aus dem Ventilschie
ber 50 hervorstehender Endabschnitt des Meßkolbens 74 ist
an der Stirnfläche der Anschlagschraube 52 abgestützt.
Dementsprechend kann Druckmittel vom Speicherraum 66
über die Radialbohrung 70 in den vom Meßkolben 74 und von
der Axialsacklochbohrung 72 begrenzten Raum eintreten, so
daß der Ventilschieber 50 durch den auf die Stirnfläche 76
der Axialsacklochbohrung 72 wirkenden Druck entgegen der
Kraft der Druckfeder 36 beaufschlagt ist.
In seiner federvorgespannten Grundposition liegt der
Ventilschieber 50 an der Anschlagschraube 52 an, so daß
über die Steuerkante 62 die Verbindung vom Druckanschluß P
zum Speicheranschluß A aufgesteuert ist, während die Ver
bindung zum Tankanschluß T abgesperrt ist. Dies entspricht
der in Fig. 1 dargestellten ersten Schaltstellung des Re
gelventils 34. Der Druck im Hydrospeicher 10 wird über den
Steueranschluß X in den Federraum 56 gemeldet, so daß die
aus dem Druck im Federraum 56 resultierende Druckkraftkom
ponente den Ventilschieber 50 zusätzlich zur Kraft der
Druckfeder 36 in Schließstellung vorspannt, während die auf
die Stirnfläche 76 wirkende Druckkraftresultierende den
Ventilschieber 50 in Gegenrichtung beaufschlagt. Der zwi
schen der Anschlagschraube 52 und der Stirnfläche des
Ventilschiebers 50 verbleibende Raum 78 ist über eine nicht
dargestellte Verbindungsbohrung mit dem Tankanschluß T
verbunden.
Wie sich aus dem Vergleich mit Fig. 1 ergibt, ist der
Druckanschluß P an den Druckkanal 32 angeschlossen, der
Speicheranschluß A ist mit dem Hydrospeicher 10 verbunden,
der Tankanschluß T ist an den Tankkanal 26 angeschlossen,
während der Zweigkanal 38 im Steueranschluß X mündet. Bei
unbetätigtem Wegeventil 24 ist dieser Zweigkanal 38 über
das Wegeventil 24 mit dem Tankanschluß T verbunden, so daß
im Federraum 56 der Tankdruck anliegt.
Zum Anheben der Schaufel, d. h. zum Ausfahren des Hubzy
linders 2 wird das Steuerventil 16 in der vorbeschriebenen
Weise in die Schaltstellung a gebracht. Dabei strömt Druck
mittel über den Druckkanal 32 zum Druckanschluß P und von
dort über die aufgesteuerte Verbindung zwischen dem Druck
raum 64 und dem Speicherraum 66 zum Hydrospeicher 10, so
daß dieser in Abhängigkeit vom Druck am Hubzylinder 2
ausgefahren wird. Dieser Speicherdruck liegt auch in der
Axialsackbohrung 72 an, so daß der Ventilschieber durch die
resultierende Druckkraftkomponente in Gegenrichtung zur
Kraft der Druckfeder 36 beaufschlagt ist. Durch das Befül
len des Hydrospeichers 10 über den Druckanschluß P steigt
der Speicherdruck an, so daß aufgrund des auf die Stirnflä
che 76 wirksamen Druckes der Ventilschieber 50 gegen die
Kraft der Druckfeder 36 nach links verschoben wird, so daß
die Verbindung zwischen dem Druckraum 64 und dem Speicher
raum 66 über die Steuerkante 62 verkleinert wird - das
Regelventil 34 befindet sich in seiner Druckminderfunktion.
Bei Erreichen des voreingestellten Grenzwertes - bei
spielsweise 120 bar - wird die Verbindung zwischen dem
Druckraum 64 und dem Speicherraum 66 durch die Steuerkante
62 vollständig geschlossen - diese Ventilposition ist durch
die mittlere Sperrstellung des Regelventils 40 in Fig. 1
dargestellt. D. h., in diesem Zustand ist die Verbindung zum
Hubzylinder 2 bzw. zur Hydropumpe 6 unterbrochen, so daß
der Hydrospeicher 10 nicht weiter aufgeladen werden kann.
In der Druckminder- bzw. Sperrfunktion des Regelventils 34
ist die Verbindung zwischen dem Speicherraum 66 und dem
Tankraum 68 weiterhin geschlossen.
Wird nun - beispielsweise verursacht durch andere Ver
braucher - im System eine Druckspitze erzeugt, die sich bis
in den Hydrospeicher 10 fortpflanzt, so wird der Ventil
schieber durch den erhöhten Speicherdruck über die vorbe
schriebene Stellung hinaus nach links in die in Fig. 2
dargestellte Position gebracht, in der über die Steuerkante
60 die Verbindung zwischen dem Speicherraum 66 und dem
Tankraum 68 aufgesteuert wird - das Ventil befindet sich in
seiner Druckbegrenzungsfunktion, über die der Maximaldruck
des Hydrospeichers auf einen voreingestellten Grenzwert,
beispielsweise 150 bar begrenzbar ist. Derartige Überhöhun
gen des Speicherdruckes können auch durch Leckage oder
Temperaturerhöhung auftreten.
Im Fahrbetrieb wird das Wegeventil 24 umgeschaltet, so
daß über den Steuerkanal 28 und den Zweigkanal 38 ein dem
Druck im Zylinderraum 12 entsprechender Steuerdruck zum
Steueranschluß X geführt ist. D. h., im Fahrbetrieb wird der
Ventilschieber durch diesen Steuerdruck sowie der Kraft der
Druckfeder 36 gegen die auf die Stirnfläche 76 wirksame
Druckkraftresultierende in seine Grundposition zurückbe
wegt, in der der Druckraum 64 über die Steuerkante 62 mit
dem Speicherraum 66 verbunden ist, während die Verbindung
zum Tankraum 68 über die Steuerkante 60 abgesperrt ist.
Das Regelventil 34 läßt sich auch bei den im folgenden
beschriebenen Varianten des erfindungsgemäßen Systems
einsetzen.
Bei dem anhand von Fig. 1 dargestellten Ausführungs
beispiel ist das Wegeventil 24 als 4/2-Wegeventil ausge
führt, wobei im Fahrzustand über das Wegeventil 24 der
Ringraum 14 des Hubzylinders 2 mit dem Tankkanal 26 verbun
den wird. In Fig. 3 ist eine Variante der erfindungsgemä
ßen Steueranordnung gezeigt, bei der das Wegeventil 24 als
3/2-Wegeventil ausgeführt ist. Dieses Wegeventil 24 sperrt
in seiner federvorgespannten Grundposition den mit dem
Zylinderraum 12 verbundenen Kanal 22 gegenüber dem Tankka
nal 26 und dem Steuerkanal 28 ab. Im Fahrbetrieb wird das
Wegeventil 24 umgeschaltet, so daß der Kanal 22 mit dem
Steuerkanal 28 verbunden ist und das Rückschlagventil 30
entsperrt wird. In dieser Schaltposition des Wegeventils 24
ist der Tankkanal 26 abgesperrt.
Im Unterschied zu dem vorbeschriebenen Ausführungsbei
spiel wird der Ringraum 14 des Hubzylinders 2 über ein
Stellventil 80 des Ladersteuerblocks 4 mit dem Tank T
verbunden. Dieses Stellventil 80 ist in einer Tankleitung
82 angeordnet, die den Kanal 20 mit dem Tankanschluß 5
verbindet. In der federvorgespannten Grundposition des als
elektrisch betätigbares 2/2-Wegeventil ausgeführten Stell
ventils 80 ist die Tankleitung 82 abgesperrt. Im Fahr
betrieb wird das Stellventil 80 mittels eines Schaltmagne
ten in die Durchgangsposition umgeschaltet, so daß die
Verbindung zwischen dem Ringraum 14 und dem Tank T geöffnet
wird.
Im übrigen entspricht die in Fig. 3 dargestellte Vari
ante dem anhand Fig. 1 erläuterten Ausführungsbeispiel, so
daß der Einfachheit halber auf die diesbezüglichen Ausfüh
rungen verwiesen wird.
Fig. 4 zeigt ein weiteres, vereinfachtes Ausführungs
beispiel, bei dem - ähnlich wie bei Fig. 3 - das Wegeven
til 24 als 3/2-Wegeventil ausgeführt ist, über das in der
federvorgespannten Grundposition der Steuerkanal 28 mit dem
Tankkanal 26 verbunden ist. Bei dem in Fig. 4 dargestell
ten Ausführungsbeispiel ist der zum Ringraum 14 führende
Kanal 20 über ein weiteres entsperrbares Rückschlagventil
84 mit dem Tankkanal verbunden. Zum Entsperren dieses
weiteren Rückschlagventils 84 kann über eine Steuerleitung
86 der Druck am Ausgang des Wegeventils 24, d. h. der Druck
im Steuerkanal 28 abgegriffen werden. Demgemäß werden die
beiden Rückschlagventile 30 und 84 durch Umschalten des We
geventils 24 durch den Druck im Zylinderraum 12 des Hubzy
linders 2 entsperrt. Dadurch wird einerseits der Hydrospei
cher 10 mit dem Zylinderraum 12 und andererseits der Ring
raum 14 des Hubzylinders über den Kanal 20 und das Rück
schlagventil 84 mit dem Tankkanal 26 verbunden. Das weitere
Rückschlagventil 84 ermöglicht ein Nachsaugen von Druck
mittel in den Ringraum 14.
Im übrigen entspricht das in Fig. 4 dargestellte Aus
führungsbeispiel demjenigen aus Fig. 1, so daß weitere
Erläuterungen entbehrlich sind.
Bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen wurde
zum Entsperren des bzw. der Rückschlagventile 30 (84) sowie
zur Beaufschlagung des Ventilschiebers 50 des Regelventils
34 in Richtung der Druckfeder 36, der im Zylinderraum 12
des Hubzylinders 2 anliegende Druck durchgeschaltet. Dieser
Druck kann bei bestimmten Betriebsbedingungen wesentlich
niedriger als der Druck im Hydrospeicher 10 sein, auf den
dieser während des Arbeitsspieles aufgeladen worden ist. Um
auch bei einem niedrigen Druck im Zylinderraum 12 eine
Entsperrung des Rückschlagventils 30 (84) und Abstützung
des Arbeitswerkzeuges zu gewährleisten, müssen das Regel
ventil 34 und die entsperrbaren Rückschlagventile 30 (84)
mit großen Druckübersetzungen ausgebildet, was insbesondere
die entsperrbaren Rückschlagventile 30 und 84 sehr groß
bauen läßt.
In Fig. 5 wird eine Variante vorgeschlagen, bei der
das Druckübersetzungsverhältnis wesentlich geringer als bei
den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen eingestellt
werden kann. Das Grundprinzip der in Fig. 5 erläuterten
Schaltung entspricht dem anhand von Fig. 3 erläuterten
Ausführungsbeispiel - prinzipiell läßt sich die Variante
gemäß Fig. 5 jedoch auch auf die Ausführungsbeispiele ge
mäß den Fig. 1 und 4 übertragen.
Ähnlich wie bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel wird bei der Anordnung gemäß Fig. 5 der
Ringraum 14 des Hubzylinders 2 im Fahrbetrieb über ein
Stellventil 80 mit dem Tank T verbunden. Die Entsperrung
des Rückschlagventils 30 erfolgt über das elektrisch betä
tigbare Wegeventil 24, das bei dem in Fig. 5 dargestellten
Ausführungsbeispiel ebenfalls als 3/2-Wegeventil ausgeführt
ist.
In seiner federvorgespannten Grundposition verbindet
das Wegeventil 24 den Steuerkanal 28, sowie den Zweigkanal
38 mit dem Tankkanal 26. Bei Betätigung des Wegeventils 24
wird die Verbindung zum Tankkanal 26 geschlossen und der
Steuerkanal 28 sowie der Zweigkanal 38 mit einer Speicher
leitung 88, verbunden, die in die Steuerleitung 40 mündet.
D. h., bei Schalten des Wegeventils 24 wird über die Steuer
leitung 40 und die Speicherleitung 88 der Druck im Hydro
speicher 10 in den Steuerkanal 28 durchgeschaltet, so daß
das Rückschlagventil 30 durch den höheren Druck des Hydro
speichers entsperrt wird.
Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel
wird somit das Rückschlagventil 30 durch den gleichen Druck
entsperrt, der auf die gegen die Druckfeder 36 wirkende
Stirnfläche des Ventilschiebers 50 des Regelventils 34
wirkt. Aufgrund des höheren Steuerdruckes kann das Druck
übersetzungsverhältnis des Rückschlagventils 30 wesentlich
geringer ausgelegt werden.
Bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen ist im
Fahrbetrieb der Ringraum 14 des Hydrozylinders 2 entweder
über das Wegeventil 24 oder über das Stellventil 80 bzw.
das weitere entsperrbare Rückschlagventil 84 mit dem Tank
verbunden. Das Entsperren des Rückschlagventils 30 erfolgt
bei allen vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen mittels
eines Steuerdrucks, der über das Wegeventil 24 vom Hydro
speicher 10 oder vom Zylinderraum 12 des Hydrozylinders 2
abgegriffen wird. Dieser Steuerdruck wirkt auf einen Auf
stosskolben, über den das Rückschlagventil 30 in seine
Öffnungsstellung bringbar ist.
Fig. 6 zeigt ein Schaltschema eines vereinfachten Aus
führungsbeispiels, bei dem dieser Aufstosskolben des Rück
schlagventils 30 eingespart werden kann. Der Grundaufbau
des in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiels ent
spricht im Grundprinzip dem Schaltschema der an Hand der
Fig. 3 und 5 erläuterten Ausführungsformen.
Bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel
ist das Wegeventil 24 wiederum als 3/2-Wegeventil ausge
führt, wobei der Steuerkanal 28 in der Ruheposition des
Wegeventils 24 mit dem Tankkanal 26 und in der Schaltposi
tion - d. h. im Fahrbetrieb - mit dem Speicherkanal 88
verbunden ist. Das in diesem Fall hydraulisch betätigbare
Stellventil 80 ist nicht wie bei den in den Fig. 3 und 5
dargestellten Ausführungsbeispielen im Ladersteuerblock 4
angeordnet, sondern ist Teil der Dämpfungseinrichtung.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das als
2/2-Schaltventil ausgeführte Stellventil 80 über einen
Stößel 90 mit dem Ventilkörper 92 des entsperrbaren Rück
schlagventils 30 verbunden, so dass die Schaltbewegung des
Stellventils 80 auf das Rückschlagventil 30 übertragen
wird, um dieses in seine Öffnungsstellung zu bringen. Durch
diese mechanische Kopplung zwischen Stellventil 80 und
Rückschlagventil 30 kann der bei den vorbeschriebenen
Ausführungsbeispielen erforderliche Aufstosskolben einge
spart werden.
In der dargestellten Grundposition befindet sich das
Stellventil 80 in seiner Sperrstellung, über die die Ver
bindung zwischen dem Tankkanal 26 und dem Ringraum 14 des
Hubzylinders 2 abgesperrt ist. Die in Öffnungsrichtung
wirksame Stirnfläche des Kolbens des Stellventils 80 ist
über eine Steuerleitung 94 mit dem Druck im Steuerkanal 28
beaufschlagt, so dass an dieser Steuerfläche in der Ruhepo
sition des Wegeventils 24 der Tankdruck anliegt.
Bei Bestromung des Elektromagneten 96 des Wegeventils 24
wird dieses in seine Schaltstellung gebracht, in der der
Steuerkanal 28 mit der Speicherleitung 88 verbunden ist, so
dass das Regelventil 34 in seine mit 1 bezeichnete Grund
position gebracht wird. Gemäß der in Fig. 3 dargestellten
Variante kann dieser Steuerdruck jedoch auch am Zylinder
raum 12 des Hubzylinders 2 abgegriffen werden.
Der dem Druck im Hydrospeicher 10 oder im Zylinderraum
12 entsprechende Steuerdruck liegt über die Steuerleitung
94 auch an der in Öffnungsrichtung wirksamen Steuerfläche
des Kolbenstellventils 80 an, so dass dieses in seine
Öffnungsstellung gebracht wird, in der der Ringraum 14 des
Hubzylinders 2 mit dem Tankkanal 26 verbunden ist. Die
Schaltbewegung des Stellventils 80 wird über den Stößel 90
auf den Ventilkörper 92 des Rückschlagventils 30 übertra
gen, so dass dieses in seine Öffnungsstellung gebracht
wird, in der der Hubzylinder 2 durch den Druck im Hydro
speicher 10 abgestützt wird.
Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch eine Ventilanordnung
96, in die das Stellventil 80 und das Rückschlagventil 30
integriert sind.
Die dargestellte Ventilanordnung 96 ist in einer Ven
tilplatte 98 aufgenommen, in der zwei Arbeitsanschlüsse A,
B, ein vertikal zur Zeichenebene mündender Tankanschluss T
und ein Speicheranschluss P' ausgebildet sind. Der Arbeits
anschluss A ist über den Druckkanal 32 mit dem Zylinderraum
12 und der Arbeitsanschluss B über einen Arbeitskanal 100
(siehe Fig. 6) mit dem Ringraum 14 des Hubzylinders 2
verbunden. An den Speicheranschluss P' ist der Hydrospei
cher 10 angeschlossen.
Die Ventilplatte 96 wird in Querrichtung (Fig. 7) von
einer Ventilbohrung 102 durchsetzt, in der der Ventilkörper
92 des Rückschlagventils 30 und ein Kolben 104 des Stell
ventils 80 aufgenommen sind.
In der Aufnahmebohrung 102 sind Ringräume 106, 108, 110
und 112 ausgebildet, die mit dem Tankanschluss T, dem
Arbeitsanschluss B, dem Arbeitsanschluss A bzw. dem Spei
cheranschluss P' verbunden sind. Die Aufnahmebohrung 102
ist stirnseitig durch eine Verschlussschraube 114 und eine
einseitig geschlossene Führungsbuchse 116 abgesperrt, in
der der Kolben 104 geführt ist. Diese Führungsbuchse 116
hat eine Vielzahl von im Bereich der Ringräume 106, 108
mündenden Manteldurchbrüchen 117, 119, so dass das Druck
mittel in den Innenraum 118 der Führungsbuchse 116 eintre
ten kann.
Am Kolben 104 sind stirnseitig zwei radial vorstehende
Ringbünde 120, 122 ausgebildet, die gleitend an der Um
fangswandung des Innenraums 118 anliegen. Der an die Stirn
fläche des Ringbundes 122 angrenzenden Teilraum des Innen
raums 118 ist mit dem Tankanschluss T verbunden und somit
drucklos. In die in Fig. 7 rechte Stirnfläche der Füh
rungsbuchse 116 ist dichtend in eine Buchse 124 eingesetzt,
in der der Stößel 90 gleitend geführt ist.
Der eine Endabschnitt dieses Stößels 90 taucht in den
Innenraum 118 der Führungsbuchse 116 ein und liegt an der
benachbarten Stirnfläche des Kolbens 104 an. Der andere
Endabschnitt des Stößels 90 ragt in den Ringraum 110 hinein
und steht in Anlage oder in geringem Abstand zum Ventilkör
per 92 des Rückschlagventils 30, der im rechten Endab
schnitt der Aufnahmebohrung 102 gelagert ist. In diesem
Bereich hat die Aufnahmebohrung 102 einen Ventilsitz 126,
gegen den ein kegelförmiger Endabschnitt des als Hohlkolben
ausgeführten Ventilkörpers 92 mittels einer Schließfeder
128 vorgespannt ist. Diese Schließfeder 128 stützt sich an
der Verschlussschraube 114 ab und greift an einer inneren
Ringstirnfläche des Ventilkörpers 92 an.
Im Bereich des kegelförmigen Endabschnittes ist der
Ventilkörper 92 mit einer Vielzahl von Mantelbohrungen 130
ausgeführt. Über diese Mantelbohrungen 130 ist ein Feder
raum 132 für die Schließfeder 128 mit dem Speicheranschluss
P' verbunden, so dass das Rückschlagventil in Schließrich
tung durch die Kraft der Schließfeder 128 und dem Druck im
Hydrospeicher 10 beaufschlagt ist. In Öffnungsrichtung
wirkt auf den Ventilkörper 92 der Druck im Ringraum 110,
der dem Druck im Zylinderraum 12 entspricht.
In der Grundposition liegt der Ventilkörper 92 auf dem
Ventilsitz 126 auf, so dass die Verbindung zwischen dem
Zylinderraum 12 und dem Hydrospeicher 10 abgesperrt ist.
Der Kolben 104 wird über den Stößel 90 in seine linke
Endposition beaufschlagt, in der der Ringbund 122 den
Manteldurchbruch 119 verschließt, während der Manteldurch
bruch 117 geöffnet ist, so dass der Ringraum zwischen den
beiden Ringbünden 120 und 122 mit Tankdruck beaufschlagt
ist.
In den an die linke Stirnfläche des Kolbens 104 angren
zenden Druckraum mündet ein Steueranschluss X, der über die
Steuerleitung 94 mit dem Steuerkanal 28 und damit mit dem
Ausgangsanschluss des Wegeventils 24 verbunden ist. In der
Ruheposition des Wegeventils 24 liegt dann an diesem Steu
eranschluss X der Tankdruck an.
Beim Umschalten des Wegeventils 24 mittels des Elektro
magneten 96 liegt an dem Steueranschluss X der Druck am
Hydrospeicher 10 (Ausführungsbeispiel nach Fig. 6) oder
der Druck im Zylinderraum 12 (Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 3) an. Da der Kolben 104 eine größere Stirnfläche als
die in Gegenrichtung wirksame Stirnfläche des Ventilkörpers
92 hat, wird der Kolben 104 in der Darstellung gemäß Fig.
7 durch den an seiner linken Stirnfläche anliegenden Steu
erdruck nach rechts bewegt, so dass der Ringbund 122 den
Manteldurchbruch 119 aufsteuert und somit die Verbindung
von dem mit dem Ringraum 108 verbundenen Arbeitsanschluss B
zum Tankanschluss T öffnet. Die Achsialverschiebung des
Kolbens 104 wird über den Stößel 90 auf den Ventilkörper 92
übertragen, so dass dieser von seinem Ventilsitz 126 abge
hoben und die Verbindung vom Hydrospeicher 10 zum Zylinder
raum 12 aufgesteuert wird - der Hubzylinder 2 wird somit
durch den Druck im Hydrospeicher 10 gestützt.
Fig. 6 zeigt noch eine optionale Weiterbildung der
Dämpfungsventileinrichtung. Demgemäß kann dem Wegeventil 24
eine Abschalteinrichtung 134 zugeordnet werden. Beim darge
stellten Ausführungsbeispiel ist diese Abschalteinrichtung
134 durch einen Abschaltkolben 136 realisiert, der in
gleicher Richtung wie die Druckfeder des Wegeventils 24 auf
dessen Ventilglied wirkt. Die Rückseite des Abschaltkolbens
136 ist über einen Stellkanal 138 mit dem Druck im Druckka
nal 32 beaufschlagt. Die wirksame Stirnfläche des Abschalt
kolbens 136 ist so ausgelegt, dass das Wegeventil 24 beim
Auftreten von Druckspitzen auch gegen die Kraft des be
stromten Elektromagneten 96 in seine Ruheposition zurückbe
wegbar ist, so dass die Dämpfungseinrichtung abgeschaltet
und einer Schädigung des Hydrospeichers 10 vorgebeugt ist.
Diese Abschalteinrichtung läßt sich selbstverständlich auch
bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1-5
vorsehen. An Stelle der mechanischen Abschalteinrichtung
kann auch eine elektrische Druckabschaltung vorgesehen
sein, über die bei Überschreiten eines Maximaldrucks im
Druckkanal 32 oder am Hydrospeicher 10 das Wegeventil 24 in
seine Ruheposition zurückgefahren wird.
Offenbart ist eine hydraulische Steueranordnung zur
Dämpfung von Fahrschwingungen eines mobilen Arbeitsgerätes,
mit einem ein Arbeitswerkzeug abstützenden Hubzylinder,
dessen Zylinderräume über eine Steuerventilanordnung mit
einer Druckmittelquelle oder einem Tank verbindbar sind.
Die hydraulische Steueranordnung hat desweiteren eine
Dämpfungsventilanordnung zur Verbindung des einen Zylinder
raums mit einem Hydrospeicher und des anderen Zylinderraums
mit einem Tank. Erfindungsgemäß hat die Dämpfungsventilan
ordnung ein Ventil mit Druckbegrenzungsfunktion, das zwi
schen einem Rückschlagventil und dem Hydrospeicher angeord
net ist, so daß der Druck im Hydrospeicher zuverlässig auf
einen Maximalwert begrenzbar ist.
2
Hubzylinder
4
Ladersteuerblock
6
Pumpe
8
Dämpfungsventilanordnung
10
Hydrospeicher
12
Zylinderraum
14
Ringraum
16
Steuerventil
18
Druckbegrenzungsventil
20
Kanäle
22
Kanäle
24
Wegeventil
26
Tankkanal
28
Steuerkanal
30
Rückschlagventil
32
Druckkanal
34
Regelventil
36
Druckfeder
38
Zweigkanal
40
Steuerleitung
42
Sperrventil
44
Bypaßleitung
46
Ventilgehäuse
48
Ventilbohrung
50
Ventilschieber
52
Anschlagschraube
54
Anschlußbuchse
56
Federraum
57
Federteller
58
Taschen
60
Steuerkante
62
Steuerkante
64
Druckraum
66
Speicherraum
68
Tankraum
70
Radialbohrung
72
Axialsacklochbohrung
74
Meßkolben
76
Stirnfläche
78
Raum
80
Schwimmstellungsventil
82
Tankleitung
84
Rückschlagventil
86
Steuerleitung
88
Speicherleitung
90
Stößel
92
Ventilkörper
94
Steuerleitung
96
Ventilanordnung
98
Ventilplatte
100
Arbeitskanal
102
Aufnahmebohrung
104
Kolben
106
Ringraum
108
Ringraum
110
Ringraum
112
Ringraum
114
Verschlussschraube
116
Führungsbuchse
118
Innenraum
120
Ringbund.
122
Ringbund
124
Buchse
126
Sitz
128
Schließfeder
130
Mantelbohrung
132
Federraum
134
Abschalteinrichtung
136
Abschaltkolben
Claims (15)
1. Hydraulische Steueranordnung zur Dämpfung von Fahr
schwingungen eines mobilen Arbeitsgerätes, mit einem
ein Arbeitswerkzeug abstützenden Hydrozylinder (2),
dessen Zylinderräume (12, 14) über eine Steuerventilan
ordnung (4) mit einer Druckmittelquelle (6, 10) oder
einem Tank (T) verbindbar sind, und mit einer Dämp
fungsventilanordnung (8) zur Verbindung des einen Zy
linderraums (12) mit einem Hydrospeicher (10) und des
anderen Zylinderraums (14) mit dem Tank (T), wobei die
Dämpfungsventilanordnung ein Ventil (34) zur Beeinflus
sung des Druckes im Hydrospeicher (10) und ein Rück
schlagventil (30) zur Verhinderung einer Rückströmung
des Druckmittels vom Hydrospeicher (10) zum Zylinder
raum (12) hat, dadurch gekennzeichnet, daß das Rück
schlagventil (30) zwischen dem einen Zylinderraum (12)
und dem Ventil (34) angeordnet ist und letzteres eine
Druckbegrenzungsfunktion hat, über die bei Überschrei
ten eines Grenzdruckes aus dem Hydrospeicher (10)
Druckmittel zum Tank (T) abführbar ist.
2. Hydraulische Steueranordnung nach Anspruch 1, wobei das
Rückschlagventil (30) entsperrbar ausgebildet ist und
der Steuerdruck zum Entsperren an dem einen Zylinder
raum (12) oder am Hydrospeicher (10) abgegriffen ist.
3. Hydraulische Steueranordnung nach Anspruch 2, wobei die
Dämpfungsventilanordnung ein vorzugsweise elektromagne
tisch betätigtes Wegeventil (24) hat, über das in einer
Schaltstellung der andere Zylinderraum (14) mit dem
Tank (T) und/oder ein Steueranschluß des Rückschlagven
tils (30) mit dem einen Zylinderraum (12) oder dem Hy
drospeicher (10) verbunden ist.
4. Hydraulische Steueranordnung nach einem der Ansprüche 1
bis 3, mit einem Stellventil (80), über das der andere
Zylinderraum (14) mit dem Tank verbindbar ist.
5. Hydraulische Steueranordnung nach Anspruch 2 oder 3,
mit einem weiteren entsperrbaren Rückschlagventil (84),
dessen Steueranschluß mit dem wesentlichen gleichen
Druck wie das Rückschlagventil (30) beaufschlagt ist
und über das eine Verbindung zwischen dem anderen Zy
linderraum (14) und dem Tank (T) aufsteuerbar ist.
6. Hydraulische Steueranordnung nach Anspruch 4, wobei das
Rückschlagventil (30) über das Stellventil (80) in
seine Öffnungsstellung bringbar ist.
7. Hydraulische Steueranordnung nach Anspruch 6, wobei ein
Kolben (104) des Stellventils (80) als Aufstosskolben
für das Rückschlagventil (30) wirkt.
8. Hydraulische Steueranordnung nach einem der Ansprüche 2
bis 7, wobei dem Wegeventil (24) eine Abschalteinrich
tung (134) zugeordnet ist, über die dieses in seine fe
dervorgespannte Ruhestellung bringbar ist.
9. Hydraulische Steueranordnung nach Anspruch 8, wobei die
Abschalteinrichtung einen auf das Ventilglied des Wege
ventils (24) wirkenden Abschaltkolben (136) hat, der
mit dem Druck in dem einen Zylinderraum (12) beauf
schlagt ist.
10. Hydraulische Steueranordnung nach einem der vorherge
henden Ansprüche, wobei das Ventil (34) einen Ventil
schieber (50) hat, der einerseits vom Druck im Hydro
speicher (10) und andererseits von einer Druckfeder
(36) und dem Druck im einen Zylinderraum (12) des Hy
drozylinders (2) oder dem Druck im Hydrospeicher (10)
beaufschlagbar ist, und über den in Abhängigkeit vom
Speicherdruck eine Verbindung eines mit dem Hydrospei
cher verbundenen Speicheranschlusses (A) mit einem
Druckanschluß (P) oder einem Tankanschluß (T) aufsteu
erbar ist.
11. Hydraulische Steueranordnung nach Anspruch 10, wobei in
einem Endabschnitt des Ventilschiebers (50) des Ventils
(34) ein am Gehäuse abgestützter Meßkolben (74) geführt
ist und der vom Meßkolben (74) und dem Ventilschieber
(50) begrenzte Raum mit dem Druck im Hydrospeicher (10)
beaufschlagt ist.
12. Hydraulische Steueranordnung nach einem der vorherge
henden Ansprüche, wobei die Steuerventilanordnung (4)
ein einstellbares Druckbegrenzungsventil (18) hat, über
das der Druck im einen Zylinderraum (12) begrenzbar
ist.
13. Hydraulische Steueranordnung nach Anspruch 12, wobei
das Druckbegrenzungsventil (18) mit einer Nachsaugfunk
tion ausgeführt ist.
14. qufHydraulische Steueranordnung nach einem der auf An
spruch 3 zurückbezogenen Ansprüche, wobei der mit dem
Steueranschluß des Rückschlagventils (30) verbundene
Ausgangsanschluß des Wegeventils (24) über einen Steu
erkanal (38) mit einem Federraum (56) des Ventils (34)
verbunden ist.
15. Hydraulische Steueranordnung nach einem der vorherge
henden Ansprüche, mit einer das Ventil (34) umgehenden
Bypaßleitung (44), in der ein Sperrventil (42) angeord
net ist, und über die der Hydrospeicher (10) mit dem
Tank (T) verbindbar ist.
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