DE102009037198A1 - Hydraulische Steueranordnung - Google Patents

Hydraulische Steueranordnung Download PDF

Info

Publication number
DE102009037198A1
DE102009037198A1 DE200910037198 DE102009037198A DE102009037198A1 DE 102009037198 A1 DE102009037198 A1 DE 102009037198A1 DE 200910037198 DE200910037198 DE 200910037198 DE 102009037198 A DE102009037198 A DE 102009037198A DE 102009037198 A1 DE102009037198 A1 DE 102009037198A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
regeneration
valve
line
arrangement according
working line
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Withdrawn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
DE200910037198
Other languages
English (en)
Inventor
Lena Schalling
Edwin Heemskerk
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch 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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE200910037198 priority Critical patent/DE102009037198A1/de
Priority to FR1056557A priority patent/FR2949143A1/fr
Publication of DE102009037198A1 publication Critical patent/DE102009037198A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
    • F15B11/024—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member by means of differential connection of the servomotor lines, e.g. regenerative 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
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/305—Directional control characterised by the type of valves
    • F15B2211/3056—Assemblies of multiple valves
    • F15B2211/30565—Assemblies of multiple valves having multiple valves for a single output member, e.g. for creating higher valve function by use of multiple valves like two 2/2-valves replacing a 5/3-valve
    • F15B2211/3058—Assemblies of multiple valves having multiple valves for a single output member, e.g. for creating higher valve function by use of multiple valves like two 2/2-valves replacing a 5/3-valve having additional valves for interconnecting the fluid chambers of a double-acting actuator, e.g. for regeneration mode or for floating mode
    • 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
    • F15B2211/40—Flow control
    • F15B2211/405—Flow control characterised by the type of flow control means or valve
    • F15B2211/40515—Flow control characterised by the type of flow control means or valve with variable throttles or orifices
    • 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
    • F15B2211/40—Flow control
    • F15B2211/415—Flow control characterised by the connections of the flow control means in the circuit
    • 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
    • F15B2211/40—Flow control
    • F15B2211/415—Flow control characterised by the connections of the flow control means in the circuit
    • F15B2211/41572—Flow control characterised by the connections of the flow control means in the circuit being connected to a pressure source and an output member
    • 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
    • F15B2211/40—Flow control
    • F15B2211/415—Flow control characterised by the connections of the flow control means in the circuit
    • F15B2211/41581—Flow control characterised by the connections of the flow control means in the circuit being connected to an output member and a return line
    • 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
    • F15B2211/40—Flow control
    • F15B2211/42—Flow control characterised by the type of actuation
    • F15B2211/428—Flow 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
    • F15B2211/50—Pressure control
    • F15B2211/505—Pressure control characterised by the type of pressure control means
    • F15B2211/50509—Pressure control characterised by the type of pressure control means the pressure control means controlling a pressure upstream of the pressure control means
    • F15B2211/50518—Pressure control characterised by the type of pressure control means the pressure control means controlling a pressure upstream of the pressure control means using pressure relief valves

Landscapes

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

Abstract

Offenbart ist eine hydraulische Anordnung zur Versorgung eines doppelt wirkenden Hydrozylinders, die eine Regenerationsleitung hat, über die eine ablaufseitige Arbeitsleitung mit einer zulaufseitigen Arbeitsleitung des Hydrozylinders verbindbar ist. In der Regenerationsleitung ist ein Regenerationsventil angeordnet, dessen Öffnungsquerschnitt in Abhängigkeit vom Betrag einer am Kolben des Hydrozylinders wirkenden negativen bzw. ziehenden Last selbsttätig einstellbar ist, wobei der Öffnungsquerschnitt des Regenerationsventils bei zunehmender negativer Last zusteuerbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine hydraulische Anordnung zur Versorgung eines doppelt wirkenden Hydrozylinders gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Bei der Druckmittelversorgung von Hydrozylindern muss bei negativer bzw. ziehender Last ein Vorauseilen des Kolbens verhindert werden, um Kavitation zu vermeiden.
  • Es sind in diesem Zusammenhang Bremsventile bekannt, die in einer ablaufseitigen Arbeitsleitung eines doppelt wirkenden Hydrozylindern angeordnet sind, und die in Abhängigkeit eines zulaufseitigen Drucks geöffnet werden. Bei beginnendem Vorauseilen des Kolbens durch negative Last fällt der zulaufseitige Druck ab, woraufhin das ablaufseitige Bremsventil zugesteuert wird. Bei Druckanstieg wird das Bremsventil entsprechend geöffnet.
  • Nachteilig an derartigen Bremsventilen ist, dass sie für den maximalen Durchfluss der Leitung ausgelegt werden müssen. Außerdem müssen sie beim länger dauerndem Auftreten einer negativen Last in der Lage sein, eine erhebliche Wärmemenge als Verlustenergie abzuführen.
  • In der Druckschrift DE 101 23 699 A1 ist eine hydraulische Anordnung zur Versorgung eines doppelt wirkenden Verbrauchers offenbart, bei der im Falle einer negativen Last eine Einspeisung von Druckmittel der Ablaufleitung in die Zulaufleitung über eine Regenerationsverbindung erfolgt. So wird Kavitation verhindert. Weiterhin wird bei negativer Last eine Verstellpumpe zurückgefahren um Energie zu sparen.
  • Nachteilig an derartigen Anordnungen ist, dass der Querschnitt der Regenerationsverbindung so klein sein muss, dass auch bei hoher negativer Last eine gute Steuerbarkeit des Verbrauchers (insbesondere im Feinsteuerbereich) gewährleistet ist, wobei Nachteile beim Energieverbrauch hinzunehmen sind. Zudem ist z. B. im Falle eines Hydrozylinders als Verbraucher die Kolbengeschwindigkeit abhängig von der negativen Last die am Kolben wirkt und damit nachteilig nicht immer konstant.
  • Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine hydraulische Anordnung zur Versorgung eines doppelt wirkenden Hydrozylinders zu schaffen, bei der bei negativer bzw. ziehender Last Regeneration möglich ist, wobei die Kolbengeschwindigkeit unabhängig vom Betrag der negativen Last weitgehend konstant ist.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine hydraulische Anordnung nach Patentanspruch 1.
  • Die erfindungsgemäße hydraulische Anordnung dient zur Versorgung eines doppelt wirkenden Hydrozylinders und hat eine Regenrationsleitung, über die eine ablaufseitige Arbeitsleitung mit einer zulaufseitigen Arbeitleitung des Hydrozylinders verbindbar ist. In der Regenerationsleitung ist ein Regenerationsventil angeordnet, dessen Öffnungsquerschnitt in Abhängigkeit vom Betrag einer am Kolben des Hydrozylinders wirkenden negativen bzw. ziehenden Last selbsttätig einstellbar ist, wobei der Öffnungsquerschnitt des Regenerationsventils bei zunehmender negativer Last zusteuerbar ist. Dadurch ist Regeneration von Leistung der negativen Lastkraft durch Überführung von ablaufseitigem Druckmittel zur Zulaufseite möglich, wobei die Kolbengeschwindigkeit unabhängig vom Betrag der negativen Last weitgehend konstant gehalten werden kann.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
  • Besonders bevorzugt wird ein Regenerationsventil mit einer Feder, die einen Ventilkörper des Regenerationsventils mit einer Federkraft beaufschlagt. Die Federkraft wirkt zusammen mit einer ersten Steuerfläche des Ventilkörpers in Öffnungsrichtung des Regenerationsventils. Eine zweite Steuerfläche des Ventilkörpers wirkt in Schließrichtung des Regenerationsventils. Dabei sind die beiden Steuerflächen jeweils vom Druck in einer der beiden Arbeitsleitungen beaufschlagt. Dadurch ist ein stetig verstellbares Regenerationsventil geschaffen, so dass über die erfindungsgemäße hydraulische Anordnung Regeneration möglich ist. Dabei kann auch bei geringer negativer Last die gleiche Maximalgeschwindigkeit erreicht werden, die bei hoher negativer Last erreicht wird.
  • Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung ist in der Regenerationsleitung ein zweites Regenerationsventil vorgesehen, dessen Öffnungsquerschnitt über ein Bedienelement einstellbar ist. Damit ist von einem Bediener die Geschwindigkeit der Kolbenbewegung steuerbar.
  • Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen hydraulischen Anordnung ist der Hydrozylinder ein Differenzialzylinder, dessen Bodenraum über die zulaufseitige Arbeitsleitung mit der ersten Steuerfläche und dessen Ringraum über die ablaufseitige Arbeitsleitung mit der zweiten Steuerfläche des Ventilkörpers verbunden ist.
  • Dabei gilt bei einer bevorzugten Variante folgende Größen-Verhältnisgleichung:
    Bodenfläche des Kolbens/Ringfläche des Kolbens = erste Steuerfläche/zweite Steuerfläche. Mit diesem Flächenverhältnis wird ein Lastumkehrpunkt bzw. -moment zwischen positiver drückender Last und negativer ziehender Last am Kolben genau ermittelt und so an das Regenrationsventil übertragen, dass die Summe der an den beiden Steuerflächen des Ventilkörpers angreifenden Kräfte am Lastumkehrpunkt Null beträgt.
  • Bei einer anderen Variante sind die beiden Steuerflächen gleich groß. Dadurch ist die Summe der an den beiden Steuerflächen des Ventilkörpers angreifenden Kräfte dann Null, wenn am Kolben eine vorbestimmte positive (drückende) Last anliegt. Dieser Zusammenhang ist abhängig vom Flächenverhältnis am Kolben.
  • Es wird bevorzugt, wenn das Regenerationsventil in einer durch die Feder vorgespannten Grundstellung des Ventilkörpers einen maximalen Öffnungsquerschnitt hat, und wenn in der Regenerationsleitung ein Rückschlagventil angeordnet ist, dessen Durchflussrichtung von ablaufseitigen Arbeitsleitung zu der zulaufseitigen Arbeitsleitung gerichtet ist. Damit ist bei positiver Last und am Lastumkehrpunkt des Kolbens der maximale Öffnungsquerschnitt gegeben, und bei sehr kleinen negativen Lasten ist ein vergleichsweise großer Öffnungsquerschnitt einstellbar, ohne dass der Ventilkörper sprunghaft bewegt werden muss.
  • Bei einer bevorzugten Weiterbildung der hydraulischen Anordnung hat das Regenerationsventil bei maximaler negativer Last einen minimalen Restquerschnitt, der von Endabschnitten von Feinsteuerkerben des Ventilkörpers gebildet ist.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Anordnung ein offener Kreislauf, wobei es aus Gründen einer Energieeinsparung im Teillastbereich des Hydrozylinders es bevorzugt wird, wenn an der zulaufseitigen Arbeitsleitung eine über das Bedienelement einstellbare Verstellpumpe angeschlossen ist.
  • Für eine gute Regelbarkeit des Hydrozylinders bzw. seiner Verfahrgeschwindigkeit sind in den beiden Arbeitsleitungen jeweils über das Bedienelement proportional verstellbare Zumessblenden angeordnet.
  • Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Anordnung ist in der ablaufseitigen Arbeitsleitung ein Bremsventil angeordnet, das mit abnehmendem Druck in der zulaufseitigen Arbeitsleitung zusteuerbar und mit zunehmendem Druck entsprechend aufsteuerbar ist. Durch die Drosselung wird vermehrt Druckmittel von der ablaufseitigen Arbeitsleitung über die Regenerationsleitung in die zulaufseitige Arbeitsleitung gefördert und damit regeneriert.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel ist die erfindungsgemäße hydraulische Anordnung die an einem Bagger vorgesehen, wobei der Kolben des Differenzialzylinders über eine Kolbenstange mit einem Arm oder einem Löffel des Baggers in Wirkverbindung steht, und wobei das Bedienelement ein Joystick ist.
  • Im Folgenden wird anhand der Figuren ein Ausführungsbeispiel der Erfindung detailliert beschrieben. Es zeigen:
  • 1 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen hydraulischen Anordnung; und
  • 2 ein Regenerationsventil einer erfindungsgemäßen hydraulischen Anordnung in einem Längsschnitt.
  • 1 zeigt ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen hydraulischen Anordnung. Sie weist einen doppelt wirkenden Hydrozylinder 1 auf, dessen Bodenraum 2 vom Ringraum 4 durch einen Kolben 6 getrennt ist. Der Kolben 6 ist mit einer Kolbenstange 8 verbunden, die den Ringraum 4 durchsetzt und stirnseitig aus dem Hydrozylinder 1 heraus geführt ist.
  • Der Bodenraum 2 ist über eine zulaufseitige Arbeitsleitung 10a, 10b, 10c, 10d mit einer Verstellpumpe 12 verbunden. Diese ist von einem Motor 13 angetrieben und saugseitig an einen Tank T angeschlossen.
  • Der Ringraum 4 des Zylinders 1 ist über eine ablaufseitige Arbeitsleitung 14a, 14b, 14c, 14d mit dem Tank T verbunden, so dass sich ein offener hydraulischer Kreislauf ergibt.
  • Zwischen der ablaufseitigen Arbeitsleitung 14b, 14c und der zulaufseitigen Arbeitsleitung 10b, 10c ist eine Regenerationsleitung 16 angeordnet, in der ein Rückschlagventil 18 vorgesehen ist, das in Richtung von der ablaufseitigen Arbeitsleitung 14b, 14c zur zulaufseitigen Arbeitsleitung 10b, 10c öffnet.
  • In der zulaufseitigen Arbeitsleitung 10b, der ablaufseitigen Arbeitsleitung 14b und in der Regenerationsleitung 16 sind jeweils stetig verstellbare Zumessblenden 20, 22, 24 angeordnet, die gemeinsam über einen Joystick 26 steuerbar sind.
  • Weiterhin wird über den Joystick 26 eine Zumessblende bzw. ein Umlaufventil 28 eingestellt, das in einer Umlaufleitung 30 angeordnet ist. Diese verbindet einen pumpenseitigen Abschnitt 10a, 10b der zulaufseitigen Arbeitsleitung mit dem Tank T.
  • In der ablaufseitigen Arbeitsleitung 14b ist stromab des Anschlusses der Regenerationsleitung 16 und der Zumessblende 24 ein Bremsventil 32 angeordnet. Sein Öffnungsquerschnitt ist über einen Bremszylinder 34 einstellbar. Dieser ist als Differenzialzylinder ausgebildet, dessen Bodenraum über eine Steuerleitung 36 mit der zulaufseitigen Arbeitsleitung 10c, 10d verbunden ist. An dem Ringraum des Bremszylinders 34 ist der Tank T angeschlossen, so dass dort etwa Umgebungsdruck herrscht. Weiterhin ist im Ringraum eine Druckfeder 38 angeordnet. Der zwischen dem Bodenraum und dem Ringraum angeordnete Kolben ist über eine Kolbenstange mit dem Bremsventil 32 verbunden, wobei die Druckfeder 38 in Schließrichtung und der über die Steuerleitung 36 gemeldete Druck in Öffnungsrichtung des Bremsventils 32 wirken.
  • Stromab des Bremsventils 32 ist in der ablaufseitigen Arbeitsleitung 14a ein Rückschlagventil 40 vorgesehen, dessen Öffnungsrichtung vom Ringraum 4 des Hydrozylinders 1 zum Tank T gerichtet ist.
  • In dem pumpenseitigen Abschnitt 10a, 10b der zulaufseitigen Arbeitsleitung ist zwischen der Verstellpumpe 12 und der Zumessblende 20 ein Rückschlagventil 42 angeordnet, das von der Verstellpumpe 12 zum Bodenraum 2 des Hydrozylinders 1 öffnet.
  • An der zulaufseitigen Arbeitsleitung 10a in der Nähe der Verstellpumpe 12, an der zulaufseitigen Arbeitsleitung 10d in der Nähe des Hydrozylinders 1 und an der ablaufseitigen Arbeitsleitung 14d in der Nähe des Hydrozylinders 1 ist jeweils eine Druckbegrenzungsleitung 44, 46, 48 angeschlossen. In jeder Druckbegrenzungsleitung 44, 46, 48 ist ein Druckbegrenzungsventil 50, 52, 54 angeordnet, das bei Erreichen eines vorbestimmten Maximaldrucks den jeweiligen Abschnitt der Arbeitsleitung 10a, 10d, 14d zum Tank T entlastet. Der jeweilige Maximaldruck ist über eine jeweilige Vorspannung einer Feder 56, 58, 60 einstellbar.
  • Erfindungsgemäß weist der in 1 gezeigte offene hydraulische Kreislauf zur Versorgung des Hydrozylinders 1 in seiner Regenerationsleitung 16 stromauf der Zumessblende 22 ein weiteres proportional verstellbares Regenerationsventil 62 auf. Sein Öffnungsquerschnitt wird über zwei druckbeaufschlagte Steuerflächen 90a, 90b eingestellt. Dabei ist die erste Steuerfläche 90a in Öffnungsrichtung des Regenerationsventils 62 über eine erste Steuerleitung 68a vom Druck der zulaufseitigen Arbeitsleitung 10b, 10c beaufschlagt. In Schließrichtung des Regenerationsventils 62 ist die zweite Steuerfläche 90b über eine zweite Steuerleitung 68b vom Druck der ablaufseitigen Arbeitsleitung 14b, 14c beaufschlagt. Weiterhin ist eine Druckfeder 72 vorgesehen, deren Kraft in Öffnungsrichtung des Regenerationsventils 62 wirkt. In 1 ist diese Anordnung nur grob schematisch dargestellt, eine genauere Darstellung folgt in 2.
  • 2 zeigt das Regenerationsventil 62 der erfindungsgemäßen hydraulischen Anordnung gemäß 1 im Längsschnitt. Es hat ein Ventilgehäuse, das im Wesentlichen aus zwei Ventilgehäuseabschnitten 98a, 98b besteht. Darin ist entlang einer Ventillängsachse 88 eine Ventilbohrung 86a, 86b, 86c vorgesehen, in der ein Ventilkörper entlang der Achse 88 verschiebbar aufgenommen ist. Zwischen zwei Druckräumen 74, 76 ist ein Schließkörper 78 das Ventilkörpers 80 angeordnet, an dessen Umfang verteilte Feinsteuerkerben 82 vorgesehen sind. Weiterhin hat der Ventilkörper 80 zwei Führungsabschnitte 84a, 84b, die in jeweiligen Ventilbohrungsabschnitten 86a, 86b angeordnet sind. Dabei sind die Führungsabschnitte 84a, 84b im jeweiligen Ventilbohrungsabschnitt 86a, 86b und der Schließkörper 78 in einen mittleren Ventilbohrungsabschnitt 86c entlang der Ventillängsachse 88 verschiebbar.
  • An äußeren Endabschnitten des Ventilkörpers 80 ist jeweils ein Steuerkolben 64a, 64b angeordnet. Die erste stirnseitige Steuerfläche 90a des ersten Steuerkolbens 64a begrenzt dabei einen ersten Steuerdruckraum 92a, während eine zweite stirnseitige Steuerfläche 90b des zweiten Steuerkolbens 64b einen zweiten Steuerdruckraum 92b begrenzt. Der erste Steuerdruckraum 92a ist über die erste Steuerleitung 68a mit der zulaufseitigen Arbeitsleitung 10c, 10d verbunden, während der zweite Steuerdruckraum 92b über die zweite Steuerleitung 68b mit der ablaufseitigen Arbeitsleitung 14c, 14d verbunden ist (vgl. 1).
  • Der erste Steuerdruckraum 92a und eine Führung des ersten Steuerkolbens 64a sind in einem ersten Steuerzylindereinsatz 66a angeordnet, während der zweite Steuerdruckraum 92b und eine Führung des zweiten Steuerkolbens 64b in einem zweiten Steuerzylindereinsatz 66b angeordnet sind. Beide Steuerzylindereinsätze 66a, 66b sind in den entsprechenden Gehäuseabschnitt 98a, 98b bzw. den entsprechenden Endabschnitt der Ventilbohrung dichtend eingeschraubt.
  • Der erste Steuerzylindereinsatz 66a ist von einem Federraum 96 umgeben, in dem die Druckfeder 72 angeordnet ist. Sie stützt sich (in 2) links an einem ersten Ventilgehäuseabschnitt 98a ab und spannt den Ventilkörper 80 über den ersten Führungsabschnitt 84a (in 2) nach rechts vor. In 2 ist die durch die Druckfeder 72 vorgespannte Grundstellung des Ventilkörpers 80 gezeigt. Dabei besteht eine geringe Überdeckung des Schließkörpers 78 mit dem zugeordneten mittleren Ventilbohrungsabschnitt 86c, so dass der maximale Öffnungsquerschnitt zwischen den beiden Druckräumen 74, 76 über die Größe der Feinsteuerkerben 82 definiert ist. Beide Druckräume 74, 76 sind über Anschlüsse mit der Regenerationsleitung 16 verbunden, wobei in 2 nur der dem ersten Druckraum 74 zugeordnete erste Anschluss 100 dargestellt ist.
  • Weiterhin weist der erste Ventilgehäuseabschnitt 98a einen mit dem Federraum 96 verbundenen ersten Leckageanschluss 102a. Ein zweiter Ventilgehäuseabschnitt 98b weist einen zweiten Leckageanschluss 102b auf, der mit einem zwischen dem Ventilgehäuseabschnitt 98b und dem zweiten Steuerzylindereinsatz 66b gebildeten Raum verbunden ist.
  • Zusätzlich zur Kraft der Druckfeder 72 wirkt der Druck im ersten Steuerdruckraum 92a, der demjenigen der zulaufseitigen Arbeitsleitung 10c, 10d entspricht, in Öffnungsrichtung des Ventils, während der Druck des zweiten Steuerdruckraums 92b, der demjenigen der ablaufseitigen Arbeitsleitung 14c, 14d entspricht, in Schließrichtung des Regenerationsventils 62 wirkt. Dabei gilt folgende Größenverhältnisgleichung (mit Bezug zu den 1 und 2):
    Bodenfläche des Kolbens 6/Ringfläche des Kolbens 6 = erste Steuerfläche 90a/zweite Steuerfläche 90b.
  • Dadurch sind im Betrieb der erfindungsgemäßen hydraulischen Anordnung gemäß 1 mit dem erfindungsgemäßen Regenrationsventil 62 gemäß 2 folgende Betriebszustände der Anordnung möglich:
    Bei positiver bzw. drückender Last an der Kolbenstange 8 (in 1 nach links gerichtet) ist der Druck in der zulaufseitigen Arbeitsleitung 10a, 10b, 10c, 10d vergleichsweise hoch, während der Druck in der ablaufseitigen Arbeitsleitung 14a, 14b, 14c, 14d vergleichsweise gering ist. Damit überwiegt in der Steuerdruckbilanz an den Steuerflächen 90a, 90b des Ventilkörpers 80 die Öffnungskraft, so dass verstärkt durch die Kraft der Druckfeder 72 das Regenerationsventil 62 in der (in 2 gezeigten) maximalen Öffnungsstellung bzw. Grundstellung ist.
  • Wenn keine äußere Last an der Kolbenstange 8 angreift bzw. an einem Lastumkehrpunkt an der Kolbenstange 8 des Hydrozylinders 1 wird der in seinem Bodenraum 2 herrschende Druck bei der Übertragung an seinen Ringraum 4 auf Grund der Flächenverhältnisse am Kolben 6 erhöht. Dieser erhöhte Druck des Ringraums 4 wirkt an der zweiten Steuerfläche 90b. Auf Grund des Größenverhältnisses der Steuerflächen 90a, 90b, das demjenigen der Flächen am Kolben 6 entspricht, ist die Bilanz der Steuerdruckkräfte am Ventilkörper 80 ausgeglichen, so dass dieser über die Druckfeder 72 in der (in 2 gezeigten) Grundstellung gehalten ist.
  • Bei ziehender Last an der Kolbenstange 8 (in 1) nach rechts gerichtet steigt der Druck im Ringraum 4 des Hydrozylinders 1 gegenüber dem vorbeschriebenen Zustand, während der Druck in seinem Bodenraum 2 abfällt. Dadurch ist die Summe der beiden Steuerdruckkräfte gegen die Kraft der Druckfeder 72 (in 2) nach links gerichtet. Somit ist ein proportionales Zusteuern der Druckmittelverbindung zwischen den Druckräumen 74 und 76 mit zunehmender ziehender Last an der Kolbenstange 8 (vgl. 1) gewährleistet. Somit wird während der Regeneration der Druckmittelvolumenstrom vom Ringraum 4 über die ablaufseitige Arbeitsleitung 14b, 14c durch die Regenerationsleitung 16 zur zulaufseitigen Arbeitsleitung 10b, 10c mit zunehmender ziehender Last zunehmend angedrosselt.
  • Maximale Drosselung erfolgt, wenn der Druck im Ringraum 4 des Hydrozylinders 1 denjenigen im Bodenraum 2 um einen vorbestimmten Wert übersteigt. In diesem Betriebszustand der erfindungsgemäßen hydraulischen Anordnung verbleibt ein minimaler Restquerschnitt zwischen den beiden Druckräumen 74, 76, der durch die Endabschnitte der Feisteuerkerben 82 gebildet ist.
  • Durch das erfindungsgemäße zusätzliche Regenerationsventil 62 kann bei geringer negativer Last die gleiche maximale Verfahrgeschwindigkeit der Kolbenstange 8 erreicht werden, die bei hoher ziehender Last möglich ist, ohne die Gefahr von Kavitation zu erhöhen. Die Verfahrgeschwindigkeit ist damit bei ziehender Last lastunabhängig. Der besondere Vorteil des zusätzlichen Regenerationsventils 62 liegt also darin, dass bei niedriger negativer Last mit einer höheren maximalen Verfahrgeschwindigkeit gearbeitet werden kann.
  • Gleichzeitig werden bei dem in 1 gezeigten Steuerungskonzept die Vorteile des Bremsventils 32 genutzt, das wesentlich zur Energieeinsparung gegenüber einer ständigen Drosselung des Ablaufquerschnitts beiträgt.
  • Offenbart ist eine hydraulische Anordnung zur Versorgung eines doppelt wirkenden Hydrozylinders, die eine Regenrationsleitung hat, über die eine ablaufseitige Arbeitsleitung mit einer zulaufseitigen Arbeitleitung des Hydrozylinders verbindbar ist. In der Regenerationsleitung ist ein Regenerationsventil angeordnet, dessen Öffnungsquerschnitt in Abhängigkeit vom Betrag einer am Kolben des Hydrozylinders wirkenden negativen bzw. ziehenden Last selbsttätig einstellbar ist, wobei der Öffnungsquerschnitt des Regenerationsventils bei zunehmender negativer Last zusteuerbar ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Hydrozylinder
    2
    Bodenraum
    4
    Ringraum
    6
    Kolben
    8
    Kolbenstange
    10a, 10b, 10c, 10d
    zulaufseitige Arbeitsleitung
    12
    Verstellpumpe
    13
    Motor
    14a, 14b, 14c, 14d
    ablaufseitige Arbeitsleitung
    16
    Regenerationsleitung
    18
    Rückschlagventil
    20, 22, 24
    Zumessblende
    26
    Joystick
    28
    Umlaufventil
    30
    Umlaufleitung
    32
    Bremsventil
    34
    Bremszylinder
    36
    Steuerleitung
    38
    Druckfeder
    40, 42
    Rückschlagventil
    44, 46, 48
    Druckbegrenzungsleitung
    50, 52, 54
    Druckbegrenzungsventil
    56, 58, 60
    Feder
    62
    Regenerationsventil
    64a
    erster Steuerkolben
    64b
    zweiter Steuerkolben
    66a
    erster Steuerzylindereinsatz
    66b
    zweiter Steuerzylindereinsatz
    68a
    erste Steuerleitung
    68b
    zweite Steuerleitung
    72
    Druckfeder
    74
    erster Druckraum
    76
    zweiter Druckraum
    78
    Schließkörper
    80
    Ventilkörper
    82
    Feinsteuerkerbe
    84a
    erster Führungsabschnitt
    84b
    zweiter Führungsabschnitt
    86a
    erster Ventilbohrungsabschnitt
    86b
    zweiter Ventilbohrungsabschnitt
    86c
    mittlerer Ventilbohrungsabschnitt
    88
    Ventillängsachse
    90a
    erste Steuerfläche
    90b
    zweite Steuerfläche
    92a
    erster Steuerdruckraum
    92b
    zweiter Steuerdruckraum
    96
    Federraum
    98a
    erster Ventilgehäuseabschnitt
    98b
    zweiter Ventilgehäuseabschnitt
    100
    erster Anschluss
    102a
    erster Leckageanschluss
    102b
    zweiter Leckageanschluss
    T
    Tank
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 10123699 A1 [0005]

Claims (12)

  1. Hydraulische Anordnung zur Versorgung eines doppelt wirkenden Hydrozylinders (1) mit einer Regenrationsleitung (16), über die eine ablaufseitige Arbeitsleitung (14a, 14b, 14c, 14d) mit einer zulaufseitigen Arbeitsleitung (10a, 10b, 10c, 10d) des Hydrozylinders (1) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Regenerationsleitung (16) ein Regenerationsventil (62) angeordnet ist, dessen Öffnungsquerschnitt in Abhängigkeit vom Betrag einer am Kolben (6) des Hydrozylinders (1) wirkenden negativen Last selbsttätig einstellbar ist, wobei der Öffnungsquerschnitt des Regenerationsventils (62) bei zunehmender negativer Last zusteuerbar ist.
  2. Hydraulische Steueranordnung nach Patentanspruch 1, wobei das Regenerationsventil (62) eine Feder (72) hat, die einen Ventilkörper (80) des Regenerationsventils (62) mit einer Federkraft beaufschlagt, die zusammen mit einer ersten Steuerfläche (90a) des Ventilkörpers (80) in eine Öffnungsrichtung des Regenerationsventils (62) wirkt, und wobei eine zweite Steuerfläche (90b) des Ventilkörpers (80) in eine Schließrichtung des Regenerationsventils (62) wirkt, und wobei jede Steuerfläche (90a, 90b) vom Druck in einer der beiden Arbeitsleitungen (10a, 10b, 10c, 10d, 14a, 14b, 14c, 14d) beaufschlagt ist.
  3. Hydraulische Steueranordnung nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei in der Regenerationsleitung (16) ein zweites Regenerationsventil (22) angeordnet ist, dessen Öffnungsquerschnitt über ein Bedienelement (26) einstellbar ist.
  4. Hydraulische Steueranordnung nach Patentanspruch 2 oder 3, wobei der Hydrozylinder ein Differenzialzylinder (1) ist, dessen Bodenraum (2) über die zulaufseitige Arbeitsleitung (10a, 10b, 10c, 10d) mit der ersten Steuerfläche (90a) und dessen Ringraum (4) über die ablaufseitige Arbeitsleitung (14a, 14b, 14c, 14d) mit der zweiten Steuerfläche (90b) des Ventilkörpers (80) verbunden ist.
  5. Hydraulische Steueranordnung nach Patentanspruch 4, wobei „Bodenfläche des Kolbens (6)/Ringfläche des Kolbens (6) = erste Steuerfläche (90a)/zweite Steuerfläche (90b)” gilt.
  6. Hydraulische Steueranordnung nach einem der Patentansprüche 2 bis 4, wobei die beiden Steuerflächen gleich groß sind.
  7. Hydraulische Steueranordnung nach einem der Patentansprüche 4 bis 6, wobei das Regenerationsventil (62) in einer durch die Feder (72) vorgespannten Grundstellung des Ventilkörpers (80) einen maximalen Öffnungsquerschnitt hat, und wobei in der Regenerationsleitung (16) ein Rückschlagventil (18) angeordnet ist, dessen Durchflussrichtung von der ablaufseitigen Arbeitsleitung (14a, 14b, 14c, 14d) zu zulaufseitigen Arbeitsleitung (10a, 10b, 10c, 10d) gerichtet ist.
  8. Hydraulische Steueranordnung nach einem der Patentansprüche 2 bis 7, wobei das Regenrationsventil (62) bei maximaler negativer Last einen minimalen Restquerschnitt hat, der von Endabschnitten von Feinsteuerkerben (82) des Ventilkörpers (80) gebildet ist.
  9. Hydraulische Steueranordnung nach einem der Patentansprüche 4 bis 8, die einen offenen Kreislauf bildet, wobei an die zulaufseitige Arbeitsleitung (10a, 10b, 10c, 10d) eine Verstellpumpe (12) angeschlossen ist, die über das Bedienelement (26) verstellbar ist.
  10. Hydraulische Steueranordnung nach einem der Patentansprüche 3 bis 9, wobei in den beiden Arbeitsleitungen (10a, 10b, 10c, 10d, 14a, 14b, 14c, 14d) jeweils über das Bedienelement (26) proportional verstellbare Zumessblenden (20, 24) angeordnet sind.
  11. Hydraulische Steueranordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei in der ablaufseitigen Arbeitsleitung (14a, 14b, 14c, 14d) ein Bremsventil (32) angeordnet ist, das mit abnehmendem Druck in der zulaufseitigen Arbeitsleitung (10a, 10b, 10c, 10d) zusteuerbar ist.
  12. Hydraulische Steueranordnung nach einem der Patentansprüche 4 bis 11, die an einem Bagger angeordnet ist, wobei der Kolben (6) des Differenzialzylinders (1) über eine Kolbenstange (8) mit einem Arm oder einem Löffel des Baggers in Wirkverbindung steht, und wobei das Bedienelement ein Joystick (26) ist.
DE200910037198 2009-08-12 2009-08-12 Hydraulische Steueranordnung Withdrawn DE102009037198A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910037198 DE102009037198A1 (de) 2009-08-12 2009-08-12 Hydraulische Steueranordnung
FR1056557A FR2949143A1 (fr) 2009-08-12 2010-08-11 Montage de commande hydraulique

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910037198 DE102009037198A1 (de) 2009-08-12 2009-08-12 Hydraulische Steueranordnung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009037198A1 true DE102009037198A1 (de) 2011-02-17

Family

ID=43448259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200910037198 Withdrawn DE102009037198A1 (de) 2009-08-12 2009-08-12 Hydraulische Steueranordnung

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102009037198A1 (de)
FR (1) FR2949143A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2985469A1 (de) * 2014-08-13 2016-02-17 Robert Bosch Gmbh Hydrostatischer antrieb und ventilvorrichtung dafür
CN105370641A (zh) * 2015-12-07 2016-03-02 浙江美科斯叉车有限公司 用于集装箱正面吊的俯仰油缸压差保护系统
CN106481526A (zh) * 2015-08-26 2017-03-08 罗伯特·博世有限公司 流体静力的轴向活塞机

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10123699A1 (de) 2001-05-15 2002-11-21 Bosch Rexroth Ag Ventilanordnung

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10123699A1 (de) 2001-05-15 2002-11-21 Bosch Rexroth Ag Ventilanordnung

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2985469A1 (de) * 2014-08-13 2016-02-17 Robert Bosch Gmbh Hydrostatischer antrieb und ventilvorrichtung dafür
CN105370642A (zh) * 2014-08-13 2016-03-02 罗伯特·博世有限公司 流体静力的驱动装置及用于流体静力的驱动装置的阀装置
CN105370642B (zh) * 2014-08-13 2019-02-12 罗伯特·博世有限公司 流体静力的驱动装置及用于流体静力的驱动装置的阀装置
CN106481526A (zh) * 2015-08-26 2017-03-08 罗伯特·博世有限公司 流体静力的轴向活塞机
CN105370641A (zh) * 2015-12-07 2016-03-02 浙江美科斯叉车有限公司 用于集装箱正面吊的俯仰油缸压差保护系统
CN105370641B (zh) * 2015-12-07 2017-03-08 浙江美科斯叉车有限公司 用于集装箱正面吊的俯仰油缸压差保护系统

Also Published As

Publication number Publication date
FR2949143A1 (fr) 2011-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2024647A1 (de) Hydrostatischer antrieb mit volumenstromausgleich
EP0759109B1 (de) Hydraulische anlage für ein mobiles arbeitsgerät, insbesondere für einen radlader
DE1952034A1 (de) Steuereinrichtung fuer eine hydraulische Anlage und Ventil hierzu
EP2620657B1 (de) Ventilanordnung für eine mobile Arbeitsmaschine
EP0016719B1 (de) Vorrichtung zum Steuern eines Hydromotors
DE102007025742A1 (de) Hydrostatischer Antrieb mit Volumenstromausgleich
DE102004062388A1 (de) Hydrostatischer Antrieb mit Drehzahlbegrenzung
DE2056165C3 (de) Hydraulische Steuerventileinrichtung
DE102009037198A1 (de) Hydraulische Steueranordnung
DE102006006228A1 (de) Hydraulische Steueranordnung
DE102013211621A1 (de) Hydrostatischer Fahrantrieb
DE19511522C1 (de) Rastschaltvorrichtung
EP1564414A1 (de) Hydraulischer Antrieb
EP2871370A1 (de) Ventilanordnung
DE102016215311A1 (de) Hydraulischer Antrieb
DE10135298A1 (de) Ventilanordnung
DE19709958A1 (de) Hydrostatisches Antriebssystem
DE10321914A1 (de) Hydraulische Steueranordnung
DE102008059437B3 (de) Hydraulisches Steuerventil mit zwei Steuerkolben für einen einseitig arbeitenden Differentialzylinder
DE3229217C2 (de) Ventilblock
DE2127398C3 (de) Hydrostatisches Reversiergetriebe
AT516317B1 (de) Hydraulische Schaltung zur Versorgung eines Verbrauchers mit Differentialcharakter
DE4342487B4 (de) Hydrostatisches Antriebssystem mit Nachsaugeventil
DE102005042585B4 (de) Hydraulisches Sicherheitsventil
DE4026849A1 (de) Ventilanordnung zum erzeugen eines steuerdrucks in einer hydraulischen anlage

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R082 Change of representative

Representative=s name: WINTER, BRANDL - PARTNERSCHAFT MBB, PATENTANWA, DE

Representative=s name: WINTER, BRANDL, FUERNISS, HUEBNER, ROESS, KAIS, DE

R016 Response to examination communication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee