DE102006057699A1 - Verfahren zum Betreiben eines Hydrauliksystems sowie Hydrauliksystem - Google Patents

Verfahren zum Betreiben eines Hydrauliksystems sowie Hydrauliksystem Download PDF

Info

Publication number
DE102006057699A1
DE102006057699A1 DE102006057699A DE102006057699A DE102006057699A1 DE 102006057699 A1 DE102006057699 A1 DE 102006057699A1 DE 102006057699 A DE102006057699 A DE 102006057699A DE 102006057699 A DE102006057699 A DE 102006057699A DE 102006057699 A1 DE102006057699 A1 DE 102006057699A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure
synchronous
syn
hydraulic
pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102006057699A
Other languages
English (en)
Inventor
Winfried Dr. Rüb
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hydac Filtertechnik GmbH
Original Assignee
Hydac Filtertechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hydac Filtertechnik GmbH filed Critical Hydac Filtertechnik GmbH
Priority to DE102006057699A priority Critical patent/DE102006057699A1/de
Priority to EP07818902.4A priority patent/EP2118500B8/de
Priority to PCT/EP2007/008831 priority patent/WO2008067866A1/de
Priority to JP2009539616A priority patent/JP2010511842A/ja
Priority to DK07818902.4T priority patent/DK2118500T3/da
Priority to US12/312,470 priority patent/US8661809B2/en
Publication of DE102006057699A1 publication Critical patent/DE102006057699A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/16—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors
    • F15B11/161—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors with sensing of servomotor demand or load
    • F15B11/162—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors with sensing of servomotor demand or load for giving priority to particular servomotors or users
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/16—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors
    • F15B11/161—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors with sensing of servomotor demand or load
    • F15B11/163—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors with sensing of servomotor demand or load for sharing the pump output equally amongst users or groups of users, e.g. using anti-saturation, pressure compensation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/16—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors
    • F15B11/161—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors with sensing of servomotor demand or load
    • F15B11/166—Controlling a pilot pressure in response to the load, i.e. supply to at least one user is regulated by adjusting either the system pilot pressure or one or more of the individual pilot command pressures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/305—Directional control characterised by the type of valves
    • F15B2211/30525—Directional control valves, e.g. 4/3-directional control valve
    • F15B2211/3053—In combination with a pressure compensating valve
    • F15B2211/30535—In combination with a pressure compensating valve the pressure compensating valve is arranged between pressure source and directional control valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/32—Directional control characterised by the type of actuation
    • F15B2211/329—Directional control characterised by the type of actuation actuated by fluid pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/355—Pilot pressure control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/605—Load sensing circuits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/71—Multiple output members, e.g. multiple hydraulic motors or cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/78—Control of multiple output members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/78—Control of multiple output members
    • F15B2211/781—Control of multiple output members one or more output members having priority

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Abstract

Ein Verfahren zum Betreiben eines Hydrauliksystems mit mindestens einer Versorgungseinrichtung, insbesondere Hydropumpe (39), die verschiedene hydraulische Verbraucher versorgt, ist dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Synchroneinrichtung (33, 35) sichergestellt wird, dass bei einer Unterversorgung mindestens eines hydraulischen Verbrauchers das Volumenstromdefizit für diesen Verbraucher derart ausgeglichen wird, dass alle Verbraucher das Defizit gleichermaßen kompensieren.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Hydrauliksystems mit mindestens einer Versorgungseinrichtung, insbesondere Hydropumpe, die verschiedene hydraulische Verbraucher versorgt. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betreibbares Hydrauliksystem.
  • Bei motorisch angetriebenen Anlagen und Geräten mit Hydrauliksystemen, beispielsweise bei lader- und baggerartigen Baumaschinen, ist man aus Kostengründen üblicherweise gezwungen, die Leistung des zum Antrieb der Hydropumpe dienenden Dieselmotors ohne Reserven auszulegen. Ebenfalls aus Kostengründen wird auch die Hydropumpe in vielen Fällen nicht so ausgelegt, dass bei gleichzeitig maximaler Volumenstrom-Anforderung aller Verbraucher eine ausreichende Versorgung aller Verbraucher gewährleistet wäre.
  • Dies führt im Arbeitsbetrieb dazu, dass einerseits der Dieselmotor an seiner Leistungsgrenze betrieben wird und andererseits die Pumpenfördermenge bei parallelem Betrieb von hydraulischen Verbrauchern nicht für die ge wünschten maximalen Arbeitsgeschwindigkeiten ausreicht. Man ist daher gezwungen, bei Sicherheitsfunktionen Prioritätsventile einzusetzen, die zunächst die bevorzugten Verbraucher versorgen, bevor die Zuleitung zu den weiteren Verbrauchern freigegeben wird. Alle anderen Verbraucher müssen sich den Reststrom teilen.
  • Bei Arbeitsgeräten wie den erwähnten Baumaschinen ist es Stand der Technik, die Verbraucher über Wegeventile mit vorgeschalteten Druckwaagen zu versorgen, wobei die Steuerschieber der Wegeventile die Öffnungsgröße der Zumessblenden für die Versorgung der Verbraucher bestimmen. Durch das Funktionsprinzip der vorgeschalteten Druckwaagen, die den Druck der äußeren Lasten jeweils vor die Zumessblenden kopieren und noch um den Betrag der Kraft ihrer Regelfeder erhöhen, stellt sich von der Pumpe aus betrachtet eine Reihe unterschiedlich hoher Widerstände dar. Bei unzureichender Pumpenfördermenge bricht der Pumpendruck ein und das Arbeitsmedium fließt den Weg des geringsten Widerstandes. Der Verbraucher mit der höchsten Last kann dadurch zum Stillstand kommen. Sein "eingesparter" Volumenstrom steht damit allen andere Verbrauchern zur Verfügung.
  • Für den Maschinenbediener ist dieses Systemverhalten nicht akzeptabel, denn bei der typischen Maschinensteuerung mit Kreuzhebel werden mehrere Funktionen gleichzeitig gefahren. Bleibt ein Verbraucher ungewollt stehen, dann kommt der Bediener mit der Steuerung in Schwierigkeiten.
  • Der Versuch, diese Probleme zu beheben, indem man Ventile mit der Zumessblende nachgeschalteten Druckwaagen benutzt, führt nicht zum gewünschten Erfolg, obgleich nachgeschaltete Druckwaagen den Lastdruck nicht vor die Zumessblende, sondern den höchsten Lastdruck im System hinter die Zumessblende kopieren, wodurch auch bei Einbruch des Pumpendruckes von der Pumpe aus betrachtet alle Widerstände gleich bleiben. In nachteiliger Weise muss bei derartigen Systemen jedoch eine Mengenabschneidung vor der Zumessblende erfolgen, was nicht ohne weiteres möglich ist. Ein weiterer besonderer Nachteil besteht darin, dass das Lastmeldesystem von Wegeventilen mit nachgeschalteter Druckwaage einen ständigen Ausspeisestrom aus dem geregelten Volumenstrom des lasthöchsten Verbrauchers bedingt, was einen Energieverlust darstellt.
  • Im Hinblick auf diese Problematik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, ein Verfahren zum Betreiben eines Hydrauliksystems zur Verfügung zu stellen, da sich bei einer Überforderung der Versorgungseinrichtung durch ein vergleichsweise verbessertes Betriebsverhalten auszeichnet.
  • Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, das die Merkmale des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit aufweist.
  • Demgemäß besteht die Besonderheit der Erfindung darin, dass bei einer Unterversorgung eines Verbrauchers sämtliche im Hydrauliksystem befindlichen Verbraucher herangezogen werden, um das Volumenstromdefizit des unterversorgten Verbrauchers zu kompensieren. Während beim Stand der Technik bei Systemen mit vorgeschalteter Druckwaage im Falle einer Unterversorgung ein Stillstand des lasthöchsten Verbrauchers eintreten kann, dessen eingesparter Volumenstrom dann den übrigen Verbrauchern zugute kommt, sieht die Erfindung demgegenüber vor, dass im Falle der Unterversorgung sämtlichen Verbrauchern ein entsprechend verringerter Volumenstrom zur Verfügung gestellt wird. Es besteht daher keine Gefahr, dass ein Maschinenbediener, der gleichzeitig mehrere Verbraucher steuert, um mehrere Funktionen gleichzeitig zu fahren, mit der Situation konfron tiert wird, dass ein Verbraucher zum Stillstand kommt, während die übrigen Verbraucher weiter tätig (in Bewegung) sind.
  • Bei Ausführungsbeispielen, bei denen aus einem Pumpenförderstrom jedem Verbraucher über eine zugeordnete, einstellbare Zumessblende ein von deren Öffnungsgröße abhängiger Volumenstrom an Druckflüssigkeit zugeführt wird, wobei an den Blenden jeweils eine mit deren Öffnungsgröße und dem Pumpenförderstrom in Bezug stehende Druckdifferenz erzeugt wird, kann in vorteilhafter Weise so vorgegangen werden, dass bei einem Absinken der Druckdifferenz an zumindest einer Zumessblende unter einen Sollwert ein Korrektursignal erzeugt wird, von dessen Signalwert abhängig die Öffnungsgröße aller Zumessblenden synchron verringert wird, wobei das Korrektursignal so lange aufrecht erhalten wird, bis der Sollwert der Druckdifferenz wieder erreicht wird. Das Korrektursignal wird also in Abhängigkeit davon erzeugt, dass bei einer Überforderung der Hydropumpe deren Pumpenförderstrom nicht mehr ausreicht, um an der Zumessblende des lasthöchsten Verbrauchers den notwendigen Staudruck zu erzeugen, wodurch die Druckdifferenz an dieser Blende unter einen spezifizierten Sollwert absinkt.
  • Als Korrektursignal wird vorzugsweise ein Synchrondruck in einem Synchronkanal erzeugt. Da das Korrektursignal somit in Form eines Drucksignales vorliegt, kann es in vorteilhafter Weise unmittelbar im Ventilsystem zur Wirkung gebracht werden.
  • Bei besonders bevorzugten Ausführungsbeispielen wird der Synchrondruck über eine Synchrondruckwaage erzeugt, die einerseits mit dem Pumpendruck und andererseits mit dem höchsten Lastdruck des Systems, zuzüglich der Kraft ihrer Regelfeder, beaufschlagt ist und über die bei Unterschreiten ihrer Regeldruckdifferenz eine Druckquelle mit dem Synchronkanal verbunden wird.
  • Bei Ausführungsbeispielen, bei denen die Steuerung der Versorgung der Verbraucher durch Proportional-Wegeventile erfolgt, deren Steuerschieber für die Veränderung der Zumessblenden durch Geberdruck hydraulisch ansteuerbar ist, wird der Synchrondruck zu der nicht mit dem Geberdruck angesteuerten Stirnseite der Steuerschieber zugeführt. Der bei Betriebszuständen der Unterversorgung erzeugte Synchrondruck bewirkt daher, dass die Steuerschieber sämtlicher Wegeventile entgegen dem jeweiligen Geberdruck um einen vom Synchrondruck abhängigen Betrag zurückgestellt werden und daher sämtliche Verbraucher für die Kompensation der Unterversorgung mit einem entsprechend verringerten Volumenstrom versorgt werden.
  • Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen werden die Druckdifferenz an den Zumessblenden der Wegeventile durch eine zugeordnete Individualdruckwaage und der Systemdruck durch eine Systemdruckwaage geregelt.
  • Vorzugsweise wird hierbei der Differenzdruck der Synchrondruckwaage auf einen etwas geringeren Wert eingestellt als der Differenzdruck der Systemdruckwaage. Damit wird sichergestellt, dass im normalen Betrieb des Systems der Differenzdruck im System eindeutig von der Systemdruckwaage bestimmt wird.
  • Die Druckdifferenz der Synchrondruckwaage wird vorzugsweise auf die Druckdifferenz der Individualdruckwaagen oder höher eingestellt.
  • Bei besonders bevorzugten Ausführungsbeispielen ist das Ventil- und Pumpensystem so dimensioniert, dass bei maximal möglicher Volumenstrom-Anforderung der maximale Synchrondruck die Vorspannkraft der Zentrierfedern der Steuerschieber nicht übersteigt. Dadurch ist sichergestellt, dass im Falle einer Unterversorgung des Systems die Steuerschieber nicht bis zu ihrer Neutralstellung durch den Synchrondruck zurückgestellt werden können.
  • Bei Systemen mit Verbrauchern, die, beispielsweise aus Sicherheitsgründen, besonders bevorzugt sind, kann in der Art einer Prioritätsschaltung die Zufuhr des Korrektursignales zu dem jeweils bevorzugten Verbraucher unterbunden werden.
  • Gegenstand der Erfindung ist auch ein Hydrauliksystem, das gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 betreibbar ist und das die Merkmale a) bis c) des Patentanspruches 11 aufweist.
  • Weitere Merkmale des Hydrauliksystems sind in den Unteransprüchen 12 bis 14 angegeben.
  • Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
  • 1 einen Hydraulikschaltplan eines dem Stande der Technik entsprechenden Hydrauliksystems zur Versorgung zweier hydraulischer Verbraucher;
  • 2 und 3 Hydraulikschaltpläne zweier unterschiedlicher Systemdruckregler für einen Einsatz bei Hydrauliksystemen der in 1 gezeigten Art;
  • 4 ein Ablaufdiagramm zur Verdeutlichung des Funktionsprinzips der Erfindung;
  • 5 einen der 1 ähnlichen Hydraulikschaltplan, jedoch eines erfindungsgemäßen, für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehenen Hydrauliksystems;
  • 6 ein Schaltschema eines Wegeventils für das erfindungsgemäße Synchronsteuerungsverfahrens sowie mit einer Logikschaltung für die Ansteuerung mit Synchrondruck und
  • 7 eine schematisch vereinfachte Schnittdarstellung einer Synchrondruckwaage.
  • In der Darstellung von 1, die ein dem Stand der Technik entsprechendes Hydrauliksystem für die Versorgung zweier Verbraucher (nicht dargestellt) zeigt, ist ein der Pumpenleitung 1 vorgeschalteter Systemdruckregler weggelassen. Die 2 und 3 zeigen zwei Ausführungsformen von Systemdruckreglern, die bei Hydrauliksystemen der in 1 gezeigten Art benutzt werden können, um die Druckdifferenz von Pumpendruck Ppu und maximalem Lastdruck LSmax konstant zu halten. Dabei handelt es sich in 2 um eine Hydropumpe in Form einer Konstantpumpe 3, deren Druckseite mit einer Drei-Wege-Druckwaage 5 verbunden ist, die einerseits mit dem Pumpendruck Ppu und andererseits mit LSmax, zuzüglich der Kraft einer Regelfeder 7, beaufschlagt ist und wie ein vorgesteuertes Druckbegrenzungsventil arbeitet, das die Druckdifferenz zwischen Pumpenleitung 1 und LSmax konstant hält. 3 zeigt demgegenüber die Verwendung einer Verstellpumpe 9, deren Regler durch ein Wegeventil 11 gebildet ist, das innerhalb des Regelkreises "Verstellmechanismus der Pumpe" den geforderten Förderstrom einregelt.
  • Die Versorgung der in 1 nicht gezeigten Verbraucher über die Versorgungsleitungen A1, B1 und A2, B2 erfolgt über Proportional-Wegeventile 13, deren Steuerschieber 15 mit seinen Steuerkanten die Öffnungsgröße von Zumessblenden 17 definieren. Den Wegeventilen 13 ist jeweils eine Individualdruckwaage 19 vorgeschaltet, die in der bei vorgeschalteten Druckwaagen üblichen Weise einerseits mit dem an der jeweiligen Zumessblende 17 des Wegeventils 13 anstehenden Staudruck p1' bzw. p2' und andererseits mit dem Lastdruck des zugehörigen Verbrauchers LS1 bzw. LS2, zuzüglich der Kraft ihrer Regelfeder 21, beaufschlagt sind. Ein Wechselventil 23, dem die Lastdrücke LS1 und LS2 zugeführt werden, entscheidet, welcher Lastdruck als LSmax dem in 1 nicht gezeigten Systemdruckregler zugeführt wird. Für die Steuerung der Volumenströme, die den Verbrauchern über die Versorgungsleitungen A1, B1 und A2 und B2 zugeführt werden, sind die Regelventile 13 hydraulisch ansteuerbar, indem zur einen Stirnseite der Steuerschieber 15 ein Geberdruck Xa1, bzw. Xa2 oder zu der gegenüberliegenden Stirnseite ein Geberdruck Xa1 bzw. Xb2 zugeführt wird.
  • Wenn beim Betrieb des in 1 gezeigten Systems bei Überforderung der Pumpenleistung der Pumpendruck einbricht, steht an der Individualdruckwaage 19 mit dem höchsten Lastdruck nur noch eine verringerte Druckdifferenz als Drucküberschuß für die Regelung der Druckdifferenz an der betreffenden Zumessblende 17 zur Verfügung. Sinkt dieser Staudruck am höchst belasteten Wegeventil 13 auf den Lastdruck oder darunter, dann bleibt dieser Verbraucher stehen, während die niedrig belasteten sich weiter bewegen.
  • Die 4 verdeutlicht den hierzu unterschiedlichen Zustand, der sich durch das erfindungsgemäße Verfahren ergibt. Werden beim Betrieb des Systems die Wegeventile 13 so weit geöffnet, dass der Pumpenförderstrom nicht mehr ausreicht, um den notwendigen Staudruck vor den Zumessblenden 17 anzudrosseln, dann sinkt der Staudruck nach einer quadratischen Funktion, siehe Kasten 25 (erster Kasten von unten). Im nach oben folgenden Kasten 27 sorgt das Regelgesetz einer Synchrondruckwaage (33 in 5) dafür, dass der von den Verbrauchern angeforderte Volumenstrom wieder bis zur möglichen Pumpenfördermenge zurückgenommen wird, indem ein Korrektursignal in Form eines Synchrondruckes Xsyn, eine Kompensation der an den Steuerschiebern 15 anliegenden Ansteuerdrücke darstellt. Der kompensierende Synchrondruck Xsyn wirkt den Ansteuerdrücken X entgegen, siehe Kasten 29, und vermindert damit die Öffnungsquerschnitte aller Zumessblenden 17. Dies geschieht so lange, bis der an der Synchrondruckwaage 33 eingestellte Soll-Differenzdruck wieder erreicht ist, siehe Kasten 31.
  • Die 5 verdeutlicht das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines Hydrauliksystems mit Drei-Wegeventilen 13 zur Versorgung von drei Verbrauchern, wobei die Versorgungsleitungen weggelassen und auch die Wegeventile 13 der Übersichtlichkeit halber vereinfacht eingezeichnet sind. Von den Wegeventilen 13 sind zweien eine Individualdruckwaage 19, in gleicher Anordnung wie bei 1 gezeigt, vorgeschaltet, während das Wegeventil 13 für den Verbraucher N ohne Individualdruckwaage in das System integriert ist. Die Systemdruckregelung erfolgt entsprechend dem Beispiel der 2 durch eine an die Pumpenleitung 1 am Ausgang der Konstantpumpe 3 angeschlossene Drei-Wege-Druckwaage 5.
  • Die zur Erzeugung eines Synchrondruckes Xsyn in einem Synchronkanal 35 dienende Synchrondruckwaage 33 ist einerseits mit dem Pumpendruck Ppu und andererseits mit dem maximalen Steuerblock-Lastdruck LSTB, zuzüglich der Kraft einer Regelfeder 37, beaufschlagt. Die Auswahl, welcher Lastdruck als maximaler Lastdruck LSTB sowohl zur Synchrondruckwaage 33 als auch zur Systemdruckwaage 5 zugeführt wird, geschieht, wie bei dem System von 1, durch Wechselventile 23.
  • Die Synchrondruckwaage 33 arbeitet wie der Pumpenregler in einem Regelkreis, in dem auch die Steuerschieber 15 sämtlicher Wegeventile 13 teilhaben. Das Grundprinzip ist eine Sensorschaltung, die die Höhe der aktuellen Druckdifferenz am Steuerblock (Wegeventil 13) überwacht. Ist diese Druckdifferenz im spezifizierten Bereich, dann bleibt die Synchrondruckwaage 33 passiv, d. h. sie wird von der gewünschten Druckdifferenz gegen ihre Regelfeder 37 gedrückt und entlastet den Synchronkanal 35 nach Tank 39. Im anderen Fall geht die Synchrondruckwaage 33 in eine Öffnungsstellung und speist aus einer Versorgungsleitung 41 Volumenstrom in den Synchronkanal 35, um einen Synchrondruck Xsyn zu erzeugen. Der Synchronkanal 35 ist parallel mit jeder Stirnseite aller Steuerschieber 15 verbindbar, wobei die Entscheidung – Zufuhr von Steuerdruck/Geberdruck – jeweils durch ein Wechselventil 43 getroffen wird, dem einerseits Geberdruck X... und andererseits der Synchrondruck Xsyn zugeführt wird.
  • Wenn der Synchrondruck Xsyn steigt und sich bis zur Stirnseite eines Steuerschiebers 15 durchsetzt, kann man davon ausgehen, dass es diejenige Seite des Steuerschiebers 15 ist, die der mit Geberdruck angesteuerten Seite entgegengesetzt ist. Wird beispielsweise ein Wegeventil 13 mit 7 bar angesteuert und liefert 50 l/min und steigt nun der Synchrondruck von 0 auf 2 bar, dann wird der mit 7 bar ausgelenkte Schieber 15 durch 2 bar Gegendruck auf eine Schieberstellung entsprechend 5 bar Ansteuerdruck zurückgestellt, wodurch der dem Verbraucher zugeführte Volumenstrom verringert wird. Entsprechendes gilt für die Steuerschieber 15 der Wegeventile 13 der übrigen Verbraucher. Der Synchrondruck wird so lange aufgebaut, d. h. die Synchrondruckwaage 33 bleibt so lange in Öffnungsstellung bis die gewünschte Druckdifferenz am Steuerblock wieder den Sollwert erreicht hat.
  • Der Differenzdruck der Synchrondruckwaage 33 wird etwas niedriger eingestellt als der Differenzdruck des Systemdruckreglers, damit im normalen, gesättigten Betrieb der Differenzdruck im System eindeutig vom Systemdruckregler bestimmt wird. Der Differenzdruck der Individualdruckwaagen 19 wird idealer Weise auf den Wert der Druckdifferenz der Synchrondruckwaage 33 eingestellt. Dann erkennt die Synchrondruckwaage 33 eine beginnende Untersättigung der Systemdruckwaage 5, während die Individualdruckwaagen 19 aber noch gesättigt sind. Dadurch entsteht auch bei beginnender Unterversorgung kein Fehler in der Synchronsteuerung weil, bevor die Individualdruckwaagen 19 wegen beginnender Untersättigung vollständig öffnen würden und dann nicht mehr regeln könnten, die Synchrondruckwaage 33 bereits beginnt, einen kompensierenden Synchrondruck Xsyn zu erzeugen, und damit alle ausgelenkten Steuerschieber 15 zurück zu stellen.
  • Als Alternative zur Benutzung von Wechselventilen 43 kann entsprechend 6 eine Logikschaltung am Steuerschieber 15 der Wegeventile 13 eine Auswahl darüber treffen, zu welcher Stirnseite Geberdruck oder Synchrondruck zugeführt wird.
  • 7 zeigt eine Schnittdarstellung der Synchrondruckwaage 33, deren Schieber 45 durch den Lastdruck LS und die Kraft der Regelfeder 37 soweit in der Fig. nach links verschoben ist, dass eine Steuerkante 47 beginnt, die Versorgungsleitung 41 mit dem Synchronkanal 35 zu verbinden, während die Verbindung zum Tank 39 unterbunden ist. Wenn der Druck Ppu ansteigt, bis der gewünschte Differenzdruck erreicht ist und der Schieber 45 nach rechts zurückgestellt wird, wird der Synchronkanal 35 wieder nach Tank 39 entlastet.
  • Sofern im vorliegenden Text von Blenden, wie Zumessblenden gesprochen wird, gelten die dahingehenden Ausführungen auch für Drosseln, wie Zumessdrosseln. Ebenso geltend die dahingehenden Ausführungen für eingesetzte Düsen.

Claims (14)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Hydrauliksystems mit mindestens einer Versorgungseinrichtung, insbesondere Hydropumpe (39), die verschiedene hydraulische Verbraucher versorgt, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Synchroneinrichtung (33, 35) sichergestellt wird, dass bei einer Unterversorgung mindestens eines hydraulischen Verbrauchers das Volumenstromdefizit für diesen Verbraucher derart ausgeglichen wird, dass alle Verbraucher das Defizit gleichermaßen kompensieren.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus einem Pumpenförderstrom jedem Verbraucher über eine zugeordnete, einstellbare Zumessblende (17) ein von deren Öffnungsgröße abhängiger Volumenstrom an Druckflüssigkeit zugeführt wird, wobei an den Blenden (17) jeweils eine mit deren Öffnungsgröße und dem Pumpenförderstrom in Bezug stehende Druckdifferenz erzeugt wird, und dass bei einem Absinken der Druckdifferenz an zumindest einer Zumessblende (17) unter einen Sollwert ein Korrektursignal (Xsyn) erzeugt wird, von dessen Signalwert abhängig die Öffnungsgröße aller Zumessblenden (17) synchron verringert wird, und dass das Korrektursignal so lange aufrecht erhalten wird, bis der Sollwert der Druckdifferenz wieder erreicht wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Korrektursignal ein Synchrondruck (Xsyn) in einem Synchronkanal (35) erzeugt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Synchrondruck (Xsyn) über eine Synchrondruckwaage (33) erzeugt wird, die einerseits mit dem Pumpendruck (Ppu) und andererseits mit dem höchsten Lastdruck (LSTB) des Systems, zuzüglich der Kraft ihrer Regelfeder (37), beaufschlagt ist und über die bei Unterschreiten ihrer Regeldruckdifferenz eine Druckquelle (Pv) mit dem Synchronkanal (35) verbunden wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Versorgung der Verbraucher durch Proportional-Wegeventile (13) erfolgt, deren Steuerschieber (15) für die Veränderung der Zumessblenden (17) durch Geberdruck (X...) hydraulisch ansteuerbar ist, und dass der Synchrondruck (Xsyn) zu der nicht mit dem Geberdruck (X...) angesteuerten Stirnseite der Steuerschieber (15) zugeführt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckdifferenz an den Zumessblenden (17) der Wegeventile (13) durch eine zugeordnete Individualdruckwaage (19) und der Systemdruck durch eine Systemdruckwaage (5) geregelt werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzdruck der Synchrondruckwaage (33) auf einem etwas geringeren Wert eingestellt wird als der Differenzdruck der Systemdruckwaage (5).
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckdifferenz der Synchrondruckwaage (33) auf die Druckdifferenz der Indivdualdruckwaagen (19) oder höher eingestellt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil- und Pumpensystem so dimensioniert wird, dass bei maximal möglicher Volumenstrom-Anforderung der maximale Synchrondruck (Xsyn) die Vorspannkraft der Zentrierfedern der Steuerschieber (15) nicht übersteigt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr des Korrektursignales (Xsyn) zu bevorzugten Verbrauchern unterbunden wird.
  11. Hydrauliksystem, das gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 betreibbar ist und das aufweist: a) mindestens eine Versorgungseinrichtung, insbesondere Hydropumpe (3, 9), die verschiedene hydraulische Verbraucher versorgt; b) je eine jedem Verbraucher zugeordnete, einstellbare Zumessblende (17), um einen von deren Öffnungsgröße abhängigen Volumenstrom an Druckflüssigkeit zuzuführen, und c) eine Synchroneinrichtung (33, 35), um bei einem Absinken der Druckdifferenz an zumindest einer Zumessblende (17) unter einen Sollwert ein Korrektursignal (Xsyn) zu erzeugen, von dessen Signalwert abhängig die Öffnungsgröße aller Zumessblenden (17) synchron verringerbar ist.
  12. Hydrauliksystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine einen Synchrondruck (Xsyn) als Korrektursignal erzeugende Synchrondruckwaage (33) vorgesehen ist, die einerseits mit dem Pumpendruck (Ppu) und andererseits mit dem höchsten Lastdruck (LSTB) des Systems, zuzüglich der Kraft ihrer Regelfeder (37), beaufschlagt ist.
  13. Hydrauliksystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass für die Steuerung der Versorgung der Verbraucher Proportional-Wegeventile (13) vorgesehen sind, deren Steuerschieber (15) für die Veränderung der Zumessblenden (17) durch Geberdruck (X...) hydraulisch ansteuerbar ist, und dass der Synchrondruck (Xsyn) über einen Synchronkanal (35) parallel mit jeder Stirnseite der Steuerschieber (15) aller Wegeventile (13) verbindbar ist.
  14. Hydrauliksystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Wegeventil (13) Wechselventile (43) oder eine hydraulische Logikschaltung (6) zugeordnet sind, über die den jeweiligen Stirnseiten der Steuerschieber (15) ein Geberdruck (X...) oder ein Synchrondruck (Xsyn) zuführbar ist.
DE102006057699A 2006-12-07 2006-12-07 Verfahren zum Betreiben eines Hydrauliksystems sowie Hydrauliksystem Withdrawn DE102006057699A1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006057699A DE102006057699A1 (de) 2006-12-07 2006-12-07 Verfahren zum Betreiben eines Hydrauliksystems sowie Hydrauliksystem
EP07818902.4A EP2118500B8 (de) 2006-12-07 2007-10-11 Verfahren zum betreiben eines hydrauliksystems sowie hydrauliksystem
PCT/EP2007/008831 WO2008067866A1 (de) 2006-12-07 2007-10-11 Verfahren zum betreiben eines hydrauliksystems sowie hydrauliksystem
JP2009539616A JP2010511842A (ja) 2006-12-07 2007-10-11 油圧システムを運転する方法および油圧システム
DK07818902.4T DK2118500T3 (da) 2006-12-07 2007-10-11 Fremgangsmåde til drift af et hydrauliksystem samt hydrauliksystem
US12/312,470 US8661809B2 (en) 2006-12-07 2007-10-11 Method for operating a hydraulic system, and hydraulic system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006057699A DE102006057699A1 (de) 2006-12-07 2006-12-07 Verfahren zum Betreiben eines Hydrauliksystems sowie Hydrauliksystem

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102006057699A1 true DE102006057699A1 (de) 2008-06-12

Family

ID=38924287

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102006057699A Withdrawn DE102006057699A1 (de) 2006-12-07 2006-12-07 Verfahren zum Betreiben eines Hydrauliksystems sowie Hydrauliksystem

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8661809B2 (de)
EP (1) EP2118500B8 (de)
JP (1) JP2010511842A (de)
DE (1) DE102006057699A1 (de)
DK (1) DK2118500T3 (de)
WO (1) WO2008067866A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015122929A1 (de) 2015-12-29 2017-06-29 Xcmg European Research Center Gmbh Steuerung für ein hydraulisch betätigbares Ventil
DE102015122930A1 (de) 2015-12-29 2017-06-29 Xcmg European Research Center Gmbh Steuerung für ein hydraulisch betätigbares Ventil
WO2023227296A1 (de) * 2022-05-24 2023-11-30 Putzmeister Engineering Gmbh Verfahren und system zum kontrollieren einer gesamtbewegung eines verteilermasts und verfahren zum verteilen von bau- und/oder dickstoff mittels einer bau- und/oder dickstoffpumpenvorrichtung aufweisend einen verteilermast

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201574992U (zh) * 2009-11-10 2010-09-08 三一重工股份有限公司 多路阀、液压装置及混凝土泵车
SE539241C2 (en) 2015-10-19 2017-05-23 Husqvarna Ab Adaptive control of hydraulic tool on remote demolition robot
SE542525C2 (en) 2015-10-19 2020-06-02 Husqvarna Ab Automatic tuning of valve for remote controlled demolition robot
SE542526C2 (en) 2015-10-19 2020-06-02 Husqvarna Ab Energy buffer arrangement and method for remote controlled demolition robot
CN105544631B (zh) * 2015-12-29 2017-08-04 太原理工大学 一种液压铲工作装置的控制回路
US20180112686A1 (en) * 2016-10-26 2018-04-26 Hydraforce, Inc. Hydraulic actuator system of vehicle having secondary load-holding valve with tank connection
US10975893B2 (en) * 2017-10-03 2021-04-13 Kubota Corporation Hydraulic system for working machine
DE102023205767B3 (de) 2023-06-20 2024-06-20 Hawe Hydraulik Se Hydraulikventilverband und Mobilhydraulik

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3532816A1 (de) * 1985-09-13 1987-03-26 Rexroth Mannesmann Gmbh Steueranordnung fuer mindestens zwei von mindestens einer pumpe gespeiste hydraulische verbraucher
DE3603630A1 (de) * 1986-02-06 1987-08-13 Rexroth Mannesmann Gmbh Steueranordnung fuer mindestens zwei von mindestens einer pumpe gespeiste hydraulische verbraucher
DE3644737A1 (de) * 1985-09-13 1988-07-14 Rexroth Mannesmann Gmbh Steueranordnung fuer mindestens zwei von mindestens einer pumpe gespeiste hydraulische verbraucher
DE3644745C2 (de) * 1986-12-30 1991-05-16 Mannesmann Rexroth Gmbh, 8770 Lohr, De

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3987622A (en) * 1976-02-02 1976-10-26 Caterpillar Tractor Co. Load controlled fluid system having parallel work elements
JP2761886B2 (ja) * 1988-04-21 1998-06-04 カヤバ工業株式会社 油圧制御装置
DE3901349A1 (de) 1989-01-18 1990-07-19 Rexroth Mannesmann Gmbh Ventilanordnung fuer mehrere hydraulische verbraucher
JPH0495601A (ja) * 1990-08-08 1992-03-27 Nabco Ltd アクチュエータ駆動回路における切換弁のパイロット圧力制御回路
DE4041288C1 (en) 1990-12-21 1992-06-11 Mannesmann Rexroth Gmbh, 8770 Lohr, De Hydraulic control system for several users - uses movable piston to match pump output to demand
US5193342A (en) * 1992-02-14 1993-03-16 Applied Power Inc. Proportional speed control of fluid power devices
DE19957027B4 (de) * 1999-11-26 2009-11-26 Linde Material Handling Gmbh Hydrostatisches Antriebssystem

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3532816A1 (de) * 1985-09-13 1987-03-26 Rexroth Mannesmann Gmbh Steueranordnung fuer mindestens zwei von mindestens einer pumpe gespeiste hydraulische verbraucher
DE3644737A1 (de) * 1985-09-13 1988-07-14 Rexroth Mannesmann Gmbh Steueranordnung fuer mindestens zwei von mindestens einer pumpe gespeiste hydraulische verbraucher
DE3603630A1 (de) * 1986-02-06 1987-08-13 Rexroth Mannesmann Gmbh Steueranordnung fuer mindestens zwei von mindestens einer pumpe gespeiste hydraulische verbraucher
DE3644745C2 (de) * 1986-12-30 1991-05-16 Mannesmann Rexroth Gmbh, 8770 Lohr, De

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015122929A1 (de) 2015-12-29 2017-06-29 Xcmg European Research Center Gmbh Steuerung für ein hydraulisch betätigbares Ventil
DE102015122930A1 (de) 2015-12-29 2017-06-29 Xcmg European Research Center Gmbh Steuerung für ein hydraulisch betätigbares Ventil
WO2023227296A1 (de) * 2022-05-24 2023-11-30 Putzmeister Engineering Gmbh Verfahren und system zum kontrollieren einer gesamtbewegung eines verteilermasts und verfahren zum verteilen von bau- und/oder dickstoff mittels einer bau- und/oder dickstoffpumpenvorrichtung aufweisend einen verteilermast

Also Published As

Publication number Publication date
EP2118500B8 (de) 2013-05-15
EP2118500B1 (de) 2012-12-19
JP2010511842A (ja) 2010-04-15
DK2118500T3 (da) 2013-03-25
US20100043421A1 (en) 2010-02-25
EP2118500A1 (de) 2009-11-18
WO2008067866A1 (de) 2008-06-12
US8661809B2 (en) 2014-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2118500B1 (de) Verfahren zum betreiben eines hydrauliksystems sowie hydrauliksystem
EP1664551B1 (de) Steueranordnung und verfahren zur druckmittelversorgung von zumindest zwei hydraulischen verbrauchern
DE69123840T2 (de) Hydraulischer kreislauf und steuervorrichtung dafür
DE60105849T2 (de) Hydraulisches wegeventilsystem mit druckwaagen
DE112015000092T5 (de) Lastmess-Steuerkreis
EP3816455A1 (de) Hydraulische steueranordnung zur druckmittelversorgung wenigstens zweier hydraulischer verbraucher
EP2672125B1 (de) Hydrauliksystem zur sicheren Druckversorgung mindestens eines Verbrauchers
DE4308004C2 (de) Hydraulische Steuereinrichtung für mehrere Verbraucher
EP2404493B1 (de) Hubwerk
EP2853752B1 (de) Regelungssystem
EP1934487B1 (de) Hydraulische steuervorrichtung
DE112004002768B4 (de) Hydraulisches Steuersystem
EP3918207B1 (de) Steuerung hydraulischer stellzylinder in walzgerüsten
EP3135924B1 (de) Hydrauliksteuerung
EP3398418A1 (de) Hydrauliksystem einer land- oder bauwirtschaftlich nutzbaren arbeitsmaschine
DE3504744A1 (de) Druckausgeglichenes hydraulikventil
DE3844405C2 (de) Ventilanordnung für ein hydraulisches System
DE3844400A1 (de) Ventilanordnung fuer ein hydraulisches system
DE3703576A1 (de) Steueranordnung fuer mindestens zwei von mindestens einer pumpe gespeiste hydraulische verbraucher
DE3844399C2 (de) Steueranordnung für mehrere unabhängig voneinander betätigbare hydraulische Verbraucher und deren Verwendung
EP0746690B1 (de) Regeleinrichtung für eine hydropumpe
WO2009053145A1 (de) Reglerstruktur für eine hydraulikzylindereinheit mit unterlagertem zustandsregler
DE10119276B4 (de) Hydraulischer Steuerkreis
DE102017104792A1 (de) Systeme und Verfahren zur Kalibrierung elektrohydraulischer Ventile
DE102016123504B4 (de) Hydraulikventilsektion, Anschlusssektion und Hydraulikventilverband sowie Nutzfahrzeuge mit einem solchen

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R120 Application withdrawn or ip right abandoned
R120 Application withdrawn or ip right abandoned

Effective date: 20131116