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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Kreislauf
bzw. eine hydraulische Schaltung für eine optionale Vorrichtung
einer schweren Baumaschine, welcher/welche einen Zusammenfluss-Kolben
(Konfluenz-Kolben) für
einen Ausleger verwendet, der geeignet ist, eine bestimmte Menge
von Öl,
die in der optionalen Vorrichtung benötigt wird, zuzuführen, in
dem Fall, dass eine kombinierte Arbeit ausgeführt wird, durch Anschließen einer
optionalen Vorrichtung an eine Arbeitsvorrichtung, wie zum Beispiel
einen Ausleger, etc., basierend auf einer Arbeitsbedingung, und
insbesondere auf einen hydraulischen Kreislauf für eine optionale Vorrichtung
einer schweren Baumaschine, welche einen Zusammenfluss-Kolben (Konfluenz-Kolben)
für einen
Ausleger verwendet, der geeignet ist, die Anzahl von Teilen, welche
einen Konfluenz-Kolben für einen
Ausleger als einen Kolben zum Steuern der Menge von Öl, die einer
optionalen Vorrichtung zugeführt
wird, durch Anschließen
einer optionalen Vorrichtung, wie zum Beispiel einen Brecher etc.,
an eine Arbeitsvorrichtung, zu vermindern.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Schwere
Baumaschinen, wie zum Beispiel Erdbagger etc. werden derart ausgeführt, dass
sie auf eine solche Art und Weise arbeiten, dass eine Schaufel durch
eine optionale Vorrichtung, wie zum Beispiel einen Brecher, einer
Schere etc., ausgetauscht wird, um dadurch die Arbeitsbedingung
oder die Arbeitseffizienz zu maximieren.
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Gleichzeitig
werden eine Vielzahl von Kolben für die Arbeitsvorrichtung und
Kolben für
die optionale Vorrichtung an einem Hauptsteuerventil installiert, um
dadurch die Geschwindigkeit, die Kraft und die Richtung einer Arbeitsvorrichtung
oder einer optionalen Vorrichtung zu steuern.
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Der
Ausdruck „negative
Strömungssteuerung" (engt: negative
flow control) bezeichnet ein Verfahren, dass in dem Fall, dass ein
Vorsteuersignaldruck (Pilotsignaldruck) aus einem stromaufwärtigen Bereich
eines Vorsteuersignalerzeugers, der in einem stromabwärtigen Bereich
eines mittleren Bypass-Weges installiert ist, hoch (high) ist, eine
abgegebene Strömungsmenge
einer hydraulischen Pumpe vermindert wird, und in dem Fall, dass
der Vorsteuersignaldruck niedrig (low) ist, eine abgegebene Strömungsmenge
einer hydraulischen Pumpe vergrößert wird
(siehe die Linie „a" in der 2).
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Zudem
bedeutet der Begriff „positive
Strömungssteuerung" (engl: positive
flow control) ein Verfahren, dass in dem Fall, dass ein Vorsteuersignaldruck,
welcher an ein Richtungsschaltventil angelegt wird, welches geeignet
ist, eine Geschwindigkeit, Kraft und eine Richtung, die einem hydraulischen Stellglied
(Actuator) zugeführt
wird, hoch (high) ist, eine abgegebene Strömungsmenge einer hydraulischen
Pumpe vergrößert wird,
und in dem Fall, dass der Vorsteuersignaldruck niedrig (low) ist,
eine abgegebene Strömungsmenge
einer hydraulischen Pumpe vermindert wird (siehe die Linie „b" in der 2).
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Wie
in der 1 gezeigt ist,
umfasst ein hydraulischer Kreislauf für eine optionale Vorrichtung eines
schweren Baugeräts
gemäß des Standes
der Technik eine Hydraulikpumpe 2 mit variabler Verdrängung (Verstellpumpe)
und eine Vorsteuerpumpe 3, welche an einen Motor 1 angeschlossen
sind, eine Arbeitsvorrichtung 19 und eine optionale Vorrichtung 4,
welche mit der Hydraulikpumpe 2 verbunden sind, und ein
Hauptsteuerventil 6, welches in einem Strömungsweg
zwischen der Hydraulikpumpe 2 und der Arbeitsvorrichtung 19 sowie
der optionalen Vorrichtung 4 Installiert ist und einen
Kolben 5 für
die optionale Vorrichtung und einen Kolben 18 für die Arbeitsvorrichtung
zum Steuern eines Antreibens, Stopps und einer Richtungsänderung
der Arbeitsvorrichtung 19 und der optionalen Vorrichtung 4 umfasst.
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Es
sind ferner ein erstes elektromagnetisches Proportional-Reduzierventil
(proportion reducing valve) 8, welches in einem Strömungsweg
zwischen der Vorsteuerpumpe 3 und der hydraulischen Pumpe 2 installiert
ist und einen Sekundärdruck
entsprechend einem elektrischen Signal, welches von einer Steuervorrichtung 7 angelegt
wird, ausgibt und eine Verdrängung
der hydraulischen Pumpe 2 steuert, und ein Fernsteuerventil 9 zum
Steuern eines Vorsteuersignaldruckes, welcher geeignet ist, einen zugeordneten
Kolben des Hauptsteuerventils 6 zu steuern, vorgesehen.
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In
den Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 10 ein Haupt-Druckbegrenzungsventil,
welches geeignet ist, einen Überdruck
in dem hydraulischen Kreislauf zu vermeiden, und 11 stellt
eine die Durchflussmenge einstellende Vorrichtung für eine optionale
Vorrichtung dar, zum Eingeben eines Signals entsprechend einer Ölströmungsmenge,
welche durch die optionale Vorrichtung 4 benötigt wird,
in eine Steuervorrichtung 7, um dadurch die Strömungsmenge/Durchflussmenge,
welche der optionalen Vorrichtung 4 zugeführt wird,
zu steuern.
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Als
die optionale Vorrichtung 4 wird ein Brecher, eine Schere
oder ein Schwenkwerk/Dreher (Rotator) an die Arbeitsvorrichtung 19 angeschlossen,
um dadurch eine bestimmte Arbeit auszuführen. Der Vorsteuersignaldruck
wird von der Vorsteuerpumpe 3 an den Kolben 5 für die optionale
Vorrichtung angelegt, und der Kolben 5 für die optionale
Vorrichtung wird in die rechte oder linke Richtung geschaltet. Daher
wird das Arbeitsöl
aus der hydraulischen Pumpe 2 zu der optionalen Vorrichtung 4 durch
den Kolben 5 für
die optionale Vorrichtung zugeführt,
um dadurch eine bestimmte Arbeit auszuführen.
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Gleichzeitig
kann, in dem Fall, dass die optionale Vorrichtung 4 die
maximale Durchflussmenge aus der hydraulischen Pumpe 2 verwendet,
die optionale Vorrichtung 4 aufgrund einer Übergeschwindigkeit
beschädigt
werden. In diesem Fall wird eine geeignete Durchflussmenge, welche
kleiner ist als die maximale Abgabeströmungsmenge der hydraulischen
Pumpe 2, gefordert. Eine Schaltung/ein Kreislauf, welcher
geeignet ist, die maximale von der hydraulischen Pumpe 2 abgegebene
Strömungsmenge zu
beschränken,
wird derart angepasst, dass eine geeignete Strömungsmenge, welche von jeder
optionalen Vorrichtung 4 gefordert wird, abgegeben wird. Die
Steuervorrichtung 7 gibt nämlich, wenn ein Signal entsprechend
einer bestimmten Durchflussmenge für die optionale Vorrichtung 4 eingegeben
wird, bei Verwendung einer zusätzlichen
die Durchflussmenge einstellenden Vorrichtung 11, so dass
eine bestimmte Durchflussmenge zu der optionalen Vorrichtung 4 zugeführt wird,
einen elektrischen Stromwert entsprechend des Eingabesignals an
das erste elektromagnetische Proportional-Reduzierventil 8 aus.
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Wie
in der 3 gezeigt ist,
gibt das erste elektromagnetische Proportional-Reduzierventil 8 einen Signaldruck
aus (bezeichnet als der Sekundärdruck,
welcher durch die Öffnung
A hindurchtritt) ausgehend von der Vorsteuerpumpe 3, um
dem elektrischen Stromwert zu entsprechen, so dass eine bestimmte
Durchflussmenge, welche von der optionalen Vorrichtung 4 benötigt wird,
ausgegeben wird, durch Begrenzen der maximalen ausgegebenen Durchflussmenge
der hydraulischen Pumpe 2.
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Bei
dem hydraulischen Kreislauf einer herkömmlichen optionalen Vorrichtung
(bezeichnet als ein Verfahren der negativen Strömungssteuerung, welches durch
die Linie „a" der 2 dargestellt wird) wird, in dem Fall,
dass eine kombinierte Arbeit durch gleichzeitiges Betätigen der
optionalen Vorrichtung 4 und der Arbeitsvorrichtung 19 geleistet wird,
und die maximale abgegebene Durchflussmenge/die maximale Abgabemenge
der hydraulischen Pumpe 2 beschränkt wird, die Betriebsgeschwindigkeit
der Arbeitsvorrichtung langsam werden können, und die kombinierte Betätigung wird
nicht geeignet ausgeführt,
so dass die Arbeitsfähigkeit
vermindert wird. Die Arbeitsvorrichtung 19 oder die optionale Vorrichtung 14 wird
nicht geeignet betätigt,
wenn der Betrieb gesteuert wird, so dass ein Sicherheitsproblem
auftritt.
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Zudem
wird in dem Fall, dass das hydraulische System derart ausgelegt
ist, dass es die maximale Strömungsmenge
aus der hydraulischen Pumpe 2 während der kombinierten Betätigung (bezeichnet
als ein Verfahren der positiven Strömungssteuerung, welches durch
die Kurve B aus der 2 gezeigt
wird) ausgibt, eine Strömungsmenge
der optionalen Vorrichtung 4 zugeführt, welche größer ist
als die von der optionalen Vorrichtung 4 gefordert Strömungsmenge,
basierend auf der Differenz des Lastdruckes, welcher zwischen der
optionalen Vorrichtung 4 und der Arbeitsvorrichtung 19 auftritt,
wenn die Arbeitsvorrichtung 19 und die optionale Vorrichtung 4 gleichzeitig
betätigt
werden. In diesem Fall kann die optionale Vorrichtung 4 beschädigt werden,
und die Haltbarkeit kann herabgesetzt werden. Die optionale Vorrichtung 4 kann
dann ausgetauscht werden müssen.
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Zum
weiteren Stand der Technik wird auf die WO 02/22969 A1 und die zugehörige europäische Patentanmeldung,
veröffentlicht
unter der Nummer
EP
1 384 827 A1 , verwiesen, welche einen hydraulischen Kreislauf
für einen
Bagger zeigen.
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Ferner
wird auf das Dokument
EP
0 352 654 A2 verwiesen, welches ein elektrisch gesteuertes
hydraulisches Hilfssystem für
eine Baumaschine zeigt.
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Schließlich zeigt
US 3 865 013 eine hydraulische
Steuerschaltung, welche in die Versorgungsleitungen verschiedener
Typen von Baumaschinen integriert werden kann.
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Dementsprechend
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen hydraulischen
Kreislauf für
eine optionale Vorrichtung einer schweren Baumaschine darzustellen,
welcher einen Ausleger-Zusammenfluss-Kolben (boom confluence spool)
verwendet, in welchem eine gewünschte
Betriebsgeschwindigkeit erzielt wird und eine Arbeitsfähigkeit
vergrößert wird,
auf solch eine Art und Weise, dass eine Strömungsmenge zu einer optionalen
Vorrichtung mit dem Ausmaß zugeführt wird,
welches durch die optionale Vorrichtung gefordert wird, in dem Fall,
dass die optionale Vorrichtung zusammen mit anderen hydraulischen
Stellgliedern betätigt
wird.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen hydraulischen
Kreislauf zur Verfügung
zu stellen, welcher geeignet ist, die Haltbarkeit dadurch zu vergrößern, dass
er verhindert, dass eine bestimmte übermäßige Strömung einer optionalen Vorrichtung
zugeführt
wird, basierend auf einer Differenz des Lastdruckes zwischen anderen
Stellgliedern und der optionalen Vorrichtung.
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Es
ist ferner eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
hydraulischen Kreislauf zur Verfügung
zu stellen, welcher geeignet ist, die Kosten einer Baueinheit zu
vermindern, basierend auf einer Reduzierung der Anzahl von Teilen,
in solch einer Art und Weise, dass eine Strömungsmenge, welche einer optionalen
Vorrichtung zugeführt
wird, durch Verwenden eines Anschlusses gesteuert wird, welcher nicht
in einem Zusammenfluss-Kolben für
eine Betätigung
eines Auslegers nach oben (boom-up confluence spool) verwendet wird.
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Um
die obigen Aufgaben zu erreichen, wird in einem hydraulischen Kreislauf
für eine
optionale Vorrichtung einer schweren Baumaschine, welcher eine Hydraulikpumpe
mit variabler Verdrängung
(Verstellpumpe) und eine Vorsteuerpumpe umfasst, ferner eine Arbeitsvorrichtung
und eine optionale Vorrichtung, welche mit der hydraulischen Pumpe
verbunden sind, ein Hauptsteuerventil, das in einem Strömungsweg
zwischen der hydraulischen Pumpe und der Arbeitsvorrichtung und
der optionalen Vorrichtung installiert ist, um dadurch eine Strömungsrichtung
eines Arbeitsöls
zu steuern, ein erstes elektromagnetisches Proportional-Reduzierventil
zum variablen Steuern einer abgegebenen Strömungsmenge der hydraulischen
Pumpe in Reaktion auf ein elektrisches Signal aus einer Steuervorrichtung
und ein Fernsteuerventil, welches einen Signaldruck steuert, der
geeignet ist, einen Kolben des Hauptsteuerventils zu steuern, ein
hydraulischer Kreislauf für
eine optionale Vorrichtung einer schweren Baumaschine zur Verfügung gestellt,
welcher einen Ausleger-Zusammenfluss-Kolben
verwendet, umfassend ein Tellerventil, welches in einem Strömungsweg
auf einer Versorgungsseite eines Kolbens für die optionale Vorrichtung
installiert ist, wobei das Tellerventil geöffnet und geschlossen wird;
einen Ausleger-Zusammenfluss-Kolben (einen Zusammenfluss-Kolben
für einen
Ausleger), welcher geschaltet wird, wenn ein Vorsteuersignaldruck
zugeführt
wird, und welcher eine Strömungsmenge
steuert, die der optionalen Vorrichtung und der Arbeitsvorrichtung zugeführt wird,
und der in einem direkten stromaufwärtigen Bereich des Kolbens
für die
optionale Vorrichtung installiert ist; und einen ersten Kolben,
welcher stromabwärts
des Tellerventils installierst ist und geschaltet wird, wenn eine
Druckdifferenz zwischen dem stromaufwärtigen Bereich und dem stromabwärtigen Bereich
des Zusammenfluss-Kolbens für
den Ausleger größer ist
als ein vorgegebener Wert, und welcher eine Funktion aufweist, die
geeignet ist, einen Öffnungsgrad
des Tellerventils zu vermindern, was eine Funktion eines Strömungsregelventils
des Typs mit Druckausgleich ist.
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In
einer vorzuziehenden Ausführung
der vorliegenden Erfindung ist ein zweites elektromagnetisches Proportional-Reduzierventil
in einem Strömungsweg
zwischen der Vorsteuerpumpe und dem Zusammenfluss-Kolben für den Ausleger
installiert und gibt einen Sekundärdruck in Reaktion auf ein elektrisches
Signal aus der Steuervorrichtung aus und steuert einen Hub des Zusammenfluss-Kolbens für den Ausleger.
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Wenigstens
einer/eines von dem ersten Kolben und dem Tellerventil ist in dem
Inneren oder an einer äußeren Oberfläche des
Hauptsteuerventils installiert.
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Das
Tellerventil und der erste Kolben sind in einem Strömungsweg
zwischen dem Zusammenfluss-Kolben für den Ausleger und dem Kolben
für die optionale
Vorrichtung installiert.
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Das
Fernsteuerventil, welches geeignet ist, den Kolben für die optionale
Vorrichtung oder den Kolben für
die Arbeitsvorrichtung zu schalten, kann ein hydraulischer Typ oder
ein elektrischer Typ sein.
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In
dem Fall eines Fernsteuerventils des elektrischen Typs ist ein elektromagnetisches
Proportional-Reduzierventil oder Magnetventil zusätzlich zwischen
dem Fernsteuerventil und dem Hauptsteuerventil installiert.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung wird besser verständlich mit Bezug auf die begleitenden
Zeichnungen, welche nur zur beispielhaften Ausführung gegeben sind und somit
nicht beschränkend
für die
vorliegende Erfindung sind, in welchen:
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die 1 eine
Ansicht ist, welche einen hydraulischen Schaltkreis für eine optionale
Vorrichtung eines schweren Baugerätes gemäß des Standes der Technik zeigt;
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die 2 ein
Graph eines Verfahrens zur Abgabeströmungssteuerung einer hydraulischen Pumpe
ist;
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die 3 ein
Graph einer Beziehung zwischen einem Sekundärdruck und einem elektrischen Stromwert
eines elektromagnetischen Proportional-Reduzierventils ist;
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die 4 eine
Ansicht ist, welche einen hydraulischen Schaltkreis für eine optionale
Vorrichtung einer schweren Baumaschine, welcher einen Zusammenfluss-Kolben
für den
Ausleger verwendet, gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt; und
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die 5 eine
Ansicht ist, welche einen hydraulischen Kreislauf für eine optionale
Vorrichtung einer schweren Baumaschine zeigt, welcher einen Zusammenfluss-Kolben
für einen
Ausleger verwendet, gemäß einer
weiteren Ausführung
der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER VORZUZIEHENDEN AUSFÜHRUNGEN
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Die
vorzuziehenden Ausführungen
der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben werden.
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Wie
in der 4 gezeigt ist, ist die vorliegende Erfindung grundsätzlich angepasst
auf einen hydraulischen Kreislauf für eine optionale Vorrichtung für eine schwere
Baumaschine, welcher eine hydraulische Pumpe 2 mit variabler
Verdrängung
und eine Vorsteuerpumpe 3 umfasst, die an einen Motor 1 angeschlossen
sind, ferner eine Arbeitsvorrichtung 19 und eine optionale
Vorrichtung 4, welche an der hydraulischen Pumpe 2 angeschlossen
sind, ein Hauptsteuerventil 6, welches in einem Strömungsweg
zwischen der hydraulischen Pumpe 2 und der Arbeitsvorrichtung 9 und
der optionalen Vorrichtung 4 installiert ist und einen
Kolben 5 für
die optionale Vorrichtung und einen Kolben 18 für die Arbeitsvorrichtung umfasst,
welche geeignet sind, eine Strömungsrichtung
eines Arbeitsöls
zu steuern, ein erstes elektromagnetisches Proportional-Reduzierventil 8 zum
variablen Steuern einer Abgabeströmungsmenge der hydraulischen
Pumpe 2 in Abhängigkeit
eines elektrischen Signals, welches von der Steuervorrichtung 7 angelegt
wird, und ein Fernsteuerventil 9 zum Steuern eines Signaldruckes,
welcher geeignet ist, einen Kolben des Hauptsteuerventils 6 zu
schalten. Der obige Aufbau ist tatsächlich ähnlich zu dem Aufbau aus der 1.
Die detaillierte Beschreibung des Aufbaus und des Betriebs wird
eingespart, und dieselben Bezugszeichen werden für dieselben Bauteile verwendet.
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Dafür umfasst
der hydraulische Kreislauf für eine
optionale Vorrichtung einer schweren Baumaschine gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Tellerventil 13, welches in einem Strömungsweg 12 der Versorgungsseite
eines Kolbens 5 für
die optionale Vorrichtung installiert ist, wobei es derart ausgeführt ist,
dass es geöffnet
werden kann und geschlossen werden kann, ferner einen Zusammenfluss-Kolben 14 für einen
Ausleger/einen Ausleger-Zusammenfluss-Kolben 14 (bezeichnet
als ein Kolben, welcher beides aufweist, eine Zusammenflussfunktion
für eine
Bewegung des Auslegers nach oben und eine Strömungssteuerfunktion einer optionalen
Vorrichtung), der in einem Strömungsweg
zwischen dem Tellerventil 13 und dem Kolben 5 für die optionale Vorrichtung
installiert ist und geschaltet wird, wenn ein Vorsteuersignaldruck
zugeführt
wird, um dadurch eine Durchflussmenge zu steuern, welche der optionalen
Vorrichtung 4 und der Arbeitsvorrichtung 19 zugeführt wird.
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Es
ist ferner ein erster Kolben 15 vorgesehen, welcher in
einem stromabwärtigen
Bereich des Tellerventils 13 installiert ist und eine Funktion
eines Strömungsmengenregelventils/Mengenventils
des Typs mit Druckkompensation aufweist, das eine zu große Strömung zu
der optionalen Vorrichtung 4 vermeidet, durch Vermindern
eines Öffnungsgrads
des Tellerventils 13, in dem Fall, dass eine Druckdifferenz zwischen
dem stromaufwärtigen
Bereich und stromabwärtigen
Bereich des Zusammenfluss-Kolbens 14 für den Ausleger größer ist
als ein vorgegebener Wert.
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Zudem
ist ferner ein zweites elektromagnetisches Proportional-Reduzierventil 17 vorgesehen, welches
in einem Strömungsweg 16 zwischen
der Vorsteuerpumpe 3 und dem Zusammenfluss-Kolben 14 des
Auslegers installiert ist und einen Sekundärdruck entsprechend eines elektrischen
Signals ausgibt, das von der Steuervorrichtung 7 eingegeben wird,
und einen Hub des Zusammenfluss-Kolbens 14 für den Ausleger
steuert.
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Gleichzeitig
kann wenigstens einer/eines des ersten Kolbens 15 und des
Tellerventils 13 an einer Innenseite oder an einer Außenseite
des Hauptsteuerventils 6 installiert sein.
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In
den Zeichnungen stellt das Bezugszeichen 10 ein Haupt-Druckbegrenzungsventil
dar, 11 stellt eine eine Durchflussmenge einstellende Vorrichtung
für die
optionale Vorrichtung dar, und 15a stellt eine Ventilfeder
dar.
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Der
Betrieb des hydraulischen Kreislaufes für eine optionale Vorrichtung
einer schweren Baumaschine, welcher einen Ausleger-Zusammenfluss-Kolben
gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet, wird nun beschrieben.
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A)
Die Arbeit, welche durch Anschließen einer optionalen Vorrichtung,
wie zum Beispiel einen Brecher etc. geleistet wird, wird beschrieben
werden.
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Wie
in der 4 gezeigt ist, gibt das zweite elektromagnetische
Proportional-Reduzierventil 17 einen
Sekundärdruck
entsprechend eines elektrischen Signals aus der Steuervorrichtung 7 aus
und leitet es an einen linksseitigen Anschluss des Ausleger-Zusammenfluss-Kolbens 14,
so dass der Ausleger-Zusammenfluss-Kolben 14 in die Richtung nach rechts
geschaltet wird.
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Daher
tritt das Arbeitsöl
aus der hydraulischen Pumpe 2 nacheinander durch das Tellerventil 13 und
den Ausleger-Zusammenfluss-Kolben 14, welcher in dem Strömungsweg 12 der
Versorgungsseite installiert ist, und es wird zu der optionalen
Vorrichtung 4 durch den Kolben 5 für die optionale
Vorrichtung, welcher in Übereinstimmung
mit einem Vorsteuersignaldruck, der zugeführt wird, wenn ein Fernsteuerventil 9 betätigt wird,
geschaltet wird, zugeführt.
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Gleichzeitig
kann das Arbeitsöl
aus der hydraulischen Pumpe 2 in der Menge zugeführt werden,
welche durch die optionale Vorrichtung 4, wie zum Beispiel
ein Brecher oder eine Schere, benötigt wird.
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Wenn
nämlich
ein Signal entsprechend zu der Durchflussmenge, welche von der optionalen Vorrichtung 4 benötigt wird,
in die Steuervorrichtung 7 eingegeben wird, wobei die Vorrichtung 11 zur
Einstellung der Strömungsmenge
für die
optionale Vorrichtung verwendet wird, gibt die Steuervorrichtung 7 einen
elektrischen Stromwert entsprechend einem Eingabesignal an das erste
elektromagnetische Proportional-Reduzierventil 8 aus, so
dass das erste elektromagnetische Proportional-Reduzierventil 8 einen
Sekundärdruck
entsprechend dem elektrischen Stromwert ausgibt, um dadurch die
maximale Abgabeströmungsmenge
der hydraulischen Pumpe 2 zu begrenzen. Daher ist es möglich, eine
bestimmte Menge an Arbeitsöl
auszugeben, welche von der optionalen Vorrichtung 4 benötigt wird.
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Wenn
zum Beispiel, wie in den 2 und 3 gezeigt
ist, die Strömungsmenge,
die von der optionalen Vorrichtung benötigt wird, Q2 ist, wird der elektrische
Strom von i1 von der Steuervorrichtung 7 ausgegeben, und
wie in der 3 gezeigt ist, gibt das erste
elektromagnetische Proportional-Reduzierventil 8 einen
Sekundärdruck
von Pi4 entsprechend zu i1 an die hydraulische Pumpe 2 aus,
und, wie in der 2 gezeigt ist, die hydraulische
Pumpe 2 entlädt/gibt
die Strömungsmenge
von Q2 aus.
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B)
Die kombinierte Arbeit, welche geeignet ist, die optionale Vorrichtung
und die Arbeitsvorrichtung gleichzeitig zu betreiben, wird nun beschrieben.
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Wie
in der 4 gezeigt ist, wird, in dem Fall, dass eine kombinierte
Arbeit durch gleichzeitiges Antreiben der Arbeitsvorrichtung 19 und
der optionalen Vorrichtung 4 geleistet wird, wenn ein bestimmtes
elektrisches Signal (bezeichnet als ein elektrisches Signal, welches
der Durchflussmenge entspricht, die größer ist als die Durchflussmenge, die
von der optionalen Vorrichtung benötigt wird) in das erste elektromagnetische
Proportional-Reduzierventil 8 in Übereinstimmung mit einem Steuersignal aus
der Steuervorrichtung 7 eingegeben wird, der Sekundärdruck,
welcher von der Vorsteuerpumpe 3 abgegeben und erzeugt
wird, wenn er durch das erste elektromagnetische Proportional-Reduzierventil 8 (bezeichnet
als der Anschluss A) hindurchtritt, an die Abgabemengeströmungssteuervorrichtung
der hydraulischen Pumpe 2 angelegt, so dass die hydraulische
Pumpe 2 eine Strömungsmenge
fördert,
welche größer ist
als die Strömungsmenge,
die von der optionalen Vorrichtung 4 benötigt wird.
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Wenn
nämlich
die Strömungsmenge,
welche während
der kombinierten Betätigung
Q1 ist (Q2 < Q1 ≤ Qmax), gibt
die Steuervorrichtung 7 i2 (i1 < i2 ≤ i3)
aus, und das erste elektromagnetische Proportional-Reduzierventil 8 gibt
Pi5 (Pi4 < Pi5 ≤ Pi6) aus, und
die hydraulische Pumpe 2 fördert Q1 (Q2 < Q1 ≤ Qmax). Im
Stand der Technik wird nur Q2 ausgegeben, so dass die Geschwindigkeit
in dem Fall der kombinierten Betätigung
langsam ist. Dabei wird ein Teil des Arbeitsöls aus der hydraulischen Pumpe 2 der
Arbeitsvorrichtung 19 zugeführt, basierend auf der Schaltung
des Kolbens für
die Arbeitsvorrichtung 19 des Hauptsteuerventils 6,
und gleichzeitig tritt ein Teil des Arbeitsöls nacheinander durch das Tellerventil 13 und
den Zusammenfluss-Kolben 14 für den Ausleger (mit Bezug auf
den Anschluss auf der linken Seite in der Zeichnung), welcher in
dem Strömungsweg
der Versorgungsseite installiert ist, und wird der optionalen Vorrichtung 4 zugeführt. Daher
ist es möglich,
die Arbeitsvorrichtung 19 und die optionale Vorrichtung 4 gleichzeitig
zu betätigen,
so dass die kombinierte Arbeit effizient erreicht wird.
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Gleichzeitig
wird, in dem Fall, dass der Betriebsdruck der optionalen Vorrichtung
niedriger ist als der Betriebsdruck der Arbeitsvorrichtung 19, durch
eine Lastdruckdifferenz, welche zwischen der Arbeitsvorrichtung 19 und
der optionalen Vorrichtung 4, welche einen unterschiedlichen
Betriebsdruck aufweisen, auftritt, wenn die Strömungsmenge aus der hydraulischen
Pumpe 2 der optionalen Vorrichtung 4 zugeführt wird,
mit einer Strömungsmenge
oberhalb einer bestimmten Strömungsmenge,
der Druckunterschied zwischen dem stromaufwärtigen Bereich und dem stromabwärtigen Bereich
des Ausleger-Zusammenfluss-Kolbens 14 vergrößert, im
Hinblick auf den eingestellten Wert, so dass der erste Kolben 15 in
die Richtung nach unten geschaltet wird, wie in der 4 gezeigt
wird. Daher wird ein Teil des Arbeitsöls des Strömungswegs 12 der Versorgungsseite
als ein Vorsteuersignaldruck an die stromabwärtige Seite des Tellerventils 13 durch
den ersten Kolben 15 angelegt, um dadurch den Öffnungsgrad
des Tellerventils 13 zu vermindern. Der Öffnungsgrad
wird so lange vermindert, bis der Druckunterschied stromaufwärts und
stromabwärts
des Ausleger-Zusammenfluss-Kolbens 14 einen eingestellten/vorgegebenen Wert
erreicht. Das Vermindern des Öffnungsgrades endet
nämlich
zu der Zeit, wenn das Arbeitsöl
in der Menge strömt,
welche von der optionalen Vorrichtung benötigt wird.
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Daher
ist es bei der vorliegenden Erfindung möglich, zu verhindern, dass
das Arbeitsöl
aus der hydraulischen Pumpe 2 in einer Menge zugeführt wird,
welche die Menge überschreitet,
die von der optionalen Vorrichtung benötigt wird. Daher ist es möglich, die
Verminderung der Haltbarkeit der optionalen Vorrichtung 4 zu
vermeiden, und die Lebensdauer des Systems wird vergrößert.
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In
dem hydraulischen Kreislauf für
die optionale Vorrichtung einer schweren Baumaschine, welcher einen
Ausleger-Zusammenfluss-Kolben verwendet, gemäß der vorliegen Erfindung,
ist die hydraulische Pumpe 2 derart ausgelegt, dass sie
die maximale Strömungsmenge
aus der hydraulischen Pumpe 2 während der kombinierten Arbeit
durch gleichzeitiges Betreiben der Arbeitsvorrichtung 19 und
der optionalen Vorrichtung 4 fördert, so dass es möglich ist,
die Arbeitsfähigkeit
basierend auf einem geeigneten Zufuhrverhältnis des Arbeitsöls zu der
Arbeitsvorrichtung 19 und der optionalen Vorrichtung 4 zu
vergrößern.
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Zudem
wird, in dem Fall, dass das Arbeitsöl mit einer größeren Menge
zugeführt
wird, als die Menge die durch die optionale Vorrichtung 4 benötigt wird,
basierend auf einem Lastdruckunterschied der Arbeitsvorrichtung 19 und
der optionalen Vorrichtung 4, die Druckdifferenz zwischen
dem stromaufwärfigen
Bereich und dem stromabwärtigen
Bereich des Ausleger-Zusammenfluss-Kolbens 14 vermindert, um
dadurch automatisch den Öffnungsgrad
des Tellerventils 13, welches in dem Strömungsweg 12 der Versorgungsseite
installiert ist, zu vermindern, so dass es möglich ist, eine gewünschte Strömungsmenge
von Arbeitsöl
zu der optionalen Vorrichtung 4 zuzuführen.
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Und
um die Strömungsmenge,
welche der optionalen Vorrichtung 4 zugeführt wird,
zu steuern/zu regeln, wird der Anschluss (der linke Anschluss in
der Zeichnung), welcher nicht in dem Ausleger-Zusammenfluss-Kolben 14 verwendet
wird, verwendet, ohne den zusätzlichen
Kolben zu verwenden, um dadurch die Anzahl von Teilen zu vermindern,
und die Kosten der Einheit werden vermindert, und die Arbeitszeit
für die
Herstellung und den Zusammenbau des hydraulischen Systems wird vermindert,
und die Arbeitsfähigkeit
wird vergrößert.
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Wie
in der 5 gezeigt ist, sind in dem hydraulischen Kreislauf
für die
optionale Vorrichtung der schweren Baumaschine, welcher einen Ausleger-Zusammenfluss- Kolben verwendet,
gemäß einer weiteren
Ausführung
der vorliegenden Erfindung das Tellerventil 13 und der
erste Kolben 15 zwischen dem Ausleger-Zusammenfluss-Kolben 14 und
dem Kolben 5 der optionalen Vorrichtung installiert. Zudem
ist in einem Aufbau, welcher gleich dem Aufbau ist, der in der 4 gezeigt
ist, die optionale Vorrichtung 4 mit der hydraulischen
Pumpe 2 verbunden. Das Hauptsteuerventil 6 umfasst
den Kolben 5 für
die optionale Vorrichtung, welcher zwischen der hydraulischen Pumpe 2 und
der optionalen Vorrichtung 4 installiert ist. Das Fernsteuerventil 9 ist
angepasst, um einen Vorsteuersignaldruck zu regeln, welcher geeignet
ist, einen Kolben des Hauptsteuerventils 6 zu schalten.
Das erste elektromagnetische Proportional-Reduzierventil 8 steuert eine
Fördermenge
der hydraulischen Pumpe 2 durch Ausgeben eines Sekundärdrucks
entsprechend eines elektrischen Signals, welches von der Steuervorrichtung 7 eingegeben
wird. Die Beschreibung der Konstruktion, die dieselbe wie oben ist,
wird eingespart. Denselben Elementen sind dieselben Bezugszeichen
gegeben.
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Bei
der vorliegenden Erfindung wird der Raum zum Auslegen eines hydraulischen
Systems oder zum Zusammenbauen und Anschließen der Teile nicht beschränkt. Daher
werden die Möglichkeiten der
Auslegung und die Arbeitseffizienz bei der Auslegung vergrößert.
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Der
hydraulische Kreislauf für
eine optionale Vorrichtung einer schweren Baumaschine gemäß der vorliegenden
Erfindung weist die folgenden Vorteile auf.
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In
dem Fall, dass die Arbeitsvorrichtung und die optionale Vorrichtung
gleichzeitig angetrieben werden, wird, weil das Arbeitsöl in der
notwendigen Menge zugeführt
wird, eine gewünschte
Betriebsgeschwindigkeit erreicht und die Arbeitsfähigkeit
wird vergrößert. Es
ist möglich
zu verhindern, dass Arbeitsöl
in einer Menge zugeführt
wird, welche größer ist
als die Menge, die für
die optionale Vorrichtung vorgegeben ist, basierend auf einer Lastdruckdifferenz
zwischen der Arbeitsvorrichtung und der optionalen Vorrichtung.
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Zudem
wird das Arbeitsöl,
welches der optionalen Vorrichtung zugeführt wird, derart gesteuert/geregelt,
dass der Anschluss verwendet wird, welcher nicht in dem Ausleger/Zusammenfluss-Kolben
verwendet wird, so dass die Anzahl der Anteile vermindert wird und
die Kosten der Einheit/der Baueinheit vermindert werden.
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Weil
die vorliegende Erfindung in verschiedensten Formen ausgeführt werden
kann, ohne von dem Erfindungsgedanken und den wesentlichen Merkmalen
der Erfindung abzuweichen, soll es verständlich sein, dass die oben
beschriebenen Beispiele nicht beschränkend durch irgendwelche Details der
vorhergehenden Beschreibung sind, sofern dies nicht anders beschrieben
wird, sondern eher breit innerhalb des Erfindungsgedankens und des
Schutzumfangs, wie er durch die angehängten Ansprüche definiert wird, ausgelegt
werden sollen, und daher sollen alle Änderungen und Modifikationen,
welche durch die Ansprüche
erfasst werden oder Äquivalente
von solchen Ausführungen
durch die beigefügten Ansprüche umfasst
sein.