DE102007027567A1 - Control arrangement with pipe rupture function - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Steueranordnung mit Rohrbruchsicherungsfunktion zur Ansteuerung des Verbrauchers vorgesehen, die eine verstellbare, als Pumpe und als Motor verwendbare Hydromaschine und ein Stromregelventil mit Zumessblende aufweist, wobei der Hydromaschine und Zumessblende Stellsignale zuführbar sind, durch die die Hydromaschine auf einen kleineren Volumenstrom als die Zumessblende oder eine im Wesentlichen gleichen Volumenstrom wie die Zumessblende eingestellt wird. Somit besteht eine Sicherung des Zylinders beim Senken gegen Rohrbruch bei geringem Druckverlust im Normalbetrieb.It is a control arrangement with pipe rupture function to control the consumer provided which has an adjustable, usable as a pump and motor hydromachine and a flow control valve with metering orifice, the hydraulic machine and metering orifice control signals can be supplied by the hydraulic machine to a smaller flow than the metering orifice or a substantially equal volume flow as the metering orifice is adjusted. Thus, there is a backup of the cylinder when lowering against burst pipe at low pressure loss during normal operation.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steueranordnung mit Rohrbruchsicherungsfunktion zu Ansteuerung eines Verbrauchers.The The invention relates to a control arrangement with pipe rupture function to control a consumer.
Für die Rohrbruchsicherung werden nach der Stand der Technik Rohrbruchsicherungsventile verwendet, die normalerweise mit dem selben Steuersignal wie ein dem Verbraucher zugeordnetes Wegeventil von außen ansteuerbar sind. Rohrbruchsicherungsventile sind üblicherweise direkt am Verbraucher angeordnet und haben die Aufgabe, bei einem Rohrbruch ein unkontrolliertes Absinken der Last zu verhindern. Derartige Rohrbruchsicherungsventile gelangen insbesondere bei mobilen Arbeitsmaschinen, wie Baumaschinen, zum Einsatz. Dabei darf die Senkgeschwindigkeit des Verbrauchers höchstens doppelt so hoch wie die Senkgeschwindigkeit vor dem Rohrbruch werden.For the pipe rupture protection are used according to the prior art pipe rupture valves, usually with the same control signal as a consumer associated directional control valve can be controlled from the outside. Safety lock valve are usually arranged directly at the consumer and have the task of a pipe break an uncontrolled sinking to prevent the load. Such pipe rupture valves arrive especially in mobile work machines, such as construction machines, for Commitment. The lowering speed of the consumer may not exceed this twice as high as the lowering speed before the pipe break.
Aus dem RD-Merkblatt 64623/03.99 der Rexroth Bosch AG ist eine Rohrbruchsicherung mit einem über einen Steuerdruck proportional verstellbarem Wegeventil bekannt. Parallel zum Wegeventil ist ein Sekundärdruckbegrenzungsventil geschaltet, das eine Druckmittelströmung zum Verbraucher zulässt und den maximalen Lastdruck begrenzt sowie eine leckölfreie Abstützung der Last ermöglicht.Out The RD leaflet 64623 / 03.99 of Rexroth Bosch AG is a pipe rupture protection with a proportionally adjustable via a control pressure Directional valve known. Parallel to the directional control valve is a secondary pressure relief valve switched, which is a pressure medium flow to the consumer allows and limits the maximum load pressure and a Leakage-free support of the load allows.
Aus
der Druckschrift
Aus
der Druckschrift
Beim Stand der Technik liegt das Problem relativ hoher Druckverluste über der Zumessblende vor, wodurch Energieverluste entstehen.At the The prior art has the problem of relatively high pressure losses the metering orifice, resulting in energy losses.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Steueranordnung mit Rohrbruchssicherungsfunktion vorzusehen, bei der ein geringer Druckverlust auftritt.The The object of the present invention is a control arrangement to provide with rupture safety function, in which a low pressure loss occurs.
Diese Aufgabe wird durch die Steueranordnung nach Anspruch 1 gelöst.These The object is achieved by the control arrangement according to claim 1.
Es wird eine Steueranordnung zur Ansteuerung eines Verbrauchers vorgesehen, die zur Rohrbruchsicherung einen im Rücklauf vom Verbraucher angeordneten Stromregler mit Zumessblende und zugeordneter Druckwaage und eine verstellbare Hydromaschine aufweist, über die bei Umgehung des Stromreglers Druckmittel zum Verbraucher förderbar ist und die von dem vom Verbraucher abströmenden Druckmittel antreibbar ist, wobei die Zumessblende und die Verstellpumpe so eingestellt sind, dass die Druckmittelvolumenströme durch die Zumessblende und über die Hydromaschine etwa gleich sind oder dass der Volumenstrom der Hydromaschine kleiner als der der Zumessblende ist. Somit kann bei einem Rohrbruch das Stromregelventil eine wesentliche Zunahme der Senkgeschwindigkeit verhindern. Die der Hydromaschine zugeführte Energie kann zum Antreiben weiterer Verbraucher genutzt werden.It a control arrangement is provided for controlling a consumer, the arranged for pipe rupture protection in the return from the consumer Current regulator with metering orifice and associated pressure compensator and a adjustable hydromachine, over which when bypassing of the flow regulator pressure medium to the consumer is eligible and the pressure fluid flowing from the consumer can be driven, the metering orifice and the variable pump so are set, that the pressure medium volume flows through the metering orifice and about the hydraulic machine about the same or that the volume flow of the hydraulic machine is smaller than the the metering orifice is. Thus, in a pipe break the flow control valve prevent a substantial increase in lowering speed. The The hydromachine supplied power can be used to power other consumers are used.
Entsprechend einer Weiterbildung der Erfindung wird bei der Einstellung der Zumessblende und der Hydromaschine die Drehzahl der Hydromaschine berücksichtigt, wodurch eine in Bezug auf die Energierückgewinnung optimierte Vorgabe des Stellsignals erfolgen kann.Corresponding a development of the invention is in the setting of the metering orifice and the hydromachine takes into account the speed of the hydromachine, whereby one optimized in terms of energy recovery Default of the control signal can be done.
Ferner ist bevorzugt eine das Stromregelventil umgehende Bypassleistung mit Rückschlagventil vorzusehen, wodurch beim Ausfahren eines Hydraulikzylinders, der der Verbraucher ist, das Stromregelventil umgegangen werden kann. Im normalen Betrieb ist die Druckwaage des Stromregelventils weit offen, wobei die Hydromaschine die Senkgeschwindigkeit begrenzt.Further is preferably a flow control valve bypassing power to provide with check valve, whereby during extension a hydraulic cylinder, which is the consumer, the flow control valve can be handled. In normal operation, the pressure balance of the Flow control valve wide open, the hydraulic machine is the lowering speed limited.
Vorzugsweise ist das Stromregelventil am Verbraucher, der die Form eines Hydraulikzylinder hat, angeordnet. Aufgrund dieser nahen Anordnung kann die Gefahr eines Rohrbruchs zwischen Hydraulikzylinder und Stromregelventil minimiert werden.Preferably is the flow control valve on the consumer, which has the shape of a hydraulic cylinder, arranged. Because of this close arrangement, the risk of a Pipe break between hydraulic cylinder and flow control valve minimized become.
Ferner wird bevorzugt, wenn ein Hydrospeicher vorgesehen ist, der durch die Hydromaschine aufladbar ist. Dadurch kann Energie gespeichert werden.Further is preferred when a hydraulic accumulator is provided by the hydraulic machine is rechargeable. This can save energy become.
Ferner kann die Zumessblende ein Sitzschieber sein, wodurch sich eine Lasthaltefunktion umsetzen lässt.Further For example, the metering orifice may be a seat slide, thereby implementing a load holding function leaves.
Dem Stromregelventil kann ein Druckbegrenzungsventil zugeordnet sein, wodurch sich der Systemdruck auf einen vorgegebenen Maximaldruck begrenzen lässt.the Flow control valve may be associated with a pressure relief valve, whereby the system pressure is limited to a predetermined maximum pressure leaves.
Die Druckwaage kann der Messblende des Stromregelventils vor- oder nachgeschaltet sein.The Pressure compensator may be upstream or downstream of the metering orifice of the flow control valve be.
In einer Weiterbildung ist die Hydromaschine mit einer Pumpe verbunden, so dass die potentielle Energie der Last einem Antriebsstrang der Pumpe zur Verfügung gestellt werden kann.In a further development, the hydraulic machine is connected to a pump so that the potential energy of the load is a drive train of the pump can be made available.
Erfindungsgemäße Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.invention Further developments are the subject of the dependent claims.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung detailliert beschrieben. Es zeigen:following the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings described. Show it:
Das
Schaltschema von
Die
Hydromaschine
Über
den in
Der
in
Bei
der Steueranordnung entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel
handelt es sich um einen pumpengesteuerten Linearantrieb, bei dem
die Last ziehend oder drückend wirkt, so dass sich am bodenseitigen
Druckraum
Zwischen
der Vorlaufleitung
Nachfolgend wird der Betrieb der erfindungsgemäßen Steueranordnung beschrieben.following becomes the operation of the control arrangement according to the invention described.
Zum
Ausfahren des Hubzylinders
Zwar
wird es bevorzugt, dass die Hydromaschine
Man
kann die Steuerleitung für das Wegventil
Zum
Einfahren des Hubzylinders
Tritt
nun ein Rohrbruch auf, so drosselt die Druckwaage
Eine
Steueranordnung
In
der Darstellung entsprechend
Beim
Wegeventil
Bei
der Steueranordnung entsprechend dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel
kann die potentielle Energie beim Absenken der Last statt über die
Pumpe
Bei
dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung ist ein Druckbegrenzungsventil
Mit der vorliegenden Erfindung kann somit eine Steueranordnung mit Rohrbruchsicherungsfunktionen für den Einsatz bei pumpengesteuerten Zylinderantrieben umgesetzt werden. Die potentielle Energie beim Absenken der Last kann im Antriebsstrang oder zum Aufladen eines Hydrospeichers genutzt werden. Erst mit der Rohrbruchsicherung der vorliegenden Erfindung ist ein pumpengesteuerter Zylinderantrieb auch für Baumaschinen interessant, da sich die Energierückgewinnungsmöglichkeiten deutlich verbessern.With The present invention can thus provide a control arrangement with pipe rupture functions for use with pump-controlled cylinder drives be implemented. The potential energy when lowering the load Can be used in the drive train or to charge a hydraulic accumulator become. Only with the pipe rupture protection of the present invention is a pump-controlled cylinder drive also for construction machinery interesting, because the energy recovery possibilities significantly improve.
Es wird eine Steueranordnung mit Rohrbruchsicherungsfunktion zur Ansteuerung des Verbrauchers vorgesehen, die eine verstellbare, als Pumpe und als Motor verwendbare Hydromaschine und ein Stromregelventil mit Zumessblende aufweist, wobei der Hydromaschine und Zumessblende Stellsignale zuführbar sind, durch die die Hydromaschine auf einen kleineren Volumenstrom als die Zumessblende oder eine im wesentlichen gleichen Volumenstrom wie die Zumessblende eingestellt wird. Somit besteht eine Sicherung des Zylinders beim Senken gegen Rohrbruch bei geringem Druckverlust im Normalbetrieb.It is a control arrangement with pipe rupture function to control provided by the consumer, which is an adjustable, as a pump and suitable as a motor hydraulic machine and a flow control valve with Has metering orifice, wherein the hydraulic machine and metering orifice Actuating signals can be supplied by the hydraulic machine a smaller volume flow than the metering or a substantially same volume flow as the metering orifice is set. Thus exists a backup of the cylinder when lowering against pipe breakage at low Pressure loss during normal operation.
- 11
- Hydraulikanordnunghydraulic arrangement
- 22
- Tanktank
- 44
- Hydromaschinehydromachine
- 55
- Steuerleitungcontrol line
- 66
- Motorengine
- 88th
- Pumpepump
- 1010
- Ventilanordnungvalve assembly
- 1212
- Hubzylinderlifting cylinder
- 1414
- Bodenflächefloor area
- 1616
- Kolbenpiston
- 1717
- Kolbenstangepiston rod
- 1818
- bodenseitiger Druckraumbottom-side pressure chamber
- 1919
- stangenseitiger Druckraumrod side pressure chamber
- 2020
- Vorlaufleitungsupply line
- 2222
- Zulaufleitungsupply line
- 2424
- StromregelventilFlow control valve
- 2626
- Wegeventilway valve
- 2828
- Kolbenpiston
- 3030
- DruckwaagekolbenPressure regulator piston
- 3131
- Vorspannfederbiasing spring
- 3232
- Druckwaagepressure compensator
- 3434
- Rückschlagventilcheck valve
- 3636
- DruckbegrenzungsventilPressure relief valve
- 3838
- Bypassleitungbypass line
- 5050
- HydraulikventilanordnungHydraulic valve arrangement
- 5252
- Ventilanordnungvalve assembly
- 5454
- StromregelventilFlow control valve
- 5656
- Sitzschieberseat slide
- 6262
- SpeicherStorage
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