DE102009040347A1 - Switching-, controlling- and regulating system for double-acting proportional controlled cylinder in work machine, has locking valve with control connection that is pressurized with supply pressure in constant power supply - Google Patents

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Abstract

The system has an actuator i.e. double-acting closed-linear-proportion hydraulic actuator(RTM: proportional controlled cylinder), provided within a work machine with a constant power supply, for controlled or regulated drive of working tools. A pressure-controlled locking valve (20) with flow-sided locking effect is provided in a pressure line (6.1) towards a piston ring space (2.1) of the actuator. A control connection (22) of the locking valve is pressurized with supply pressure in the constant power supply.

Description

Die Erfindung betrifft die Schaltungs-, Ansteuerungs- und Regelkonzeption für autarke, weggeregelte elektrohydraulische Aktoren, insbesondere nach der Bauart AlphAktor, bestehend aus einem oder mehreren AlphAktoren innerhalb einer Arbeitsmaschine zum gesteuerten oder geregelten Antrieb von Arbeitswerkzeugen.The invention relates to the circuit, control and control concept for autonomous, weggeregelte electro-hydraulic actuators, in particular after the type AlphAktor, consisting of one or more AlphAktoren within a working machine for the controlled or regulated drive of work tools.

Der Grundaufbau eines autarken, weggeregelten Arbeitszylinders ist beispielsweise aus der DE 10 2007 061 078 A1 bekannt, wobei aus der dafür auch verwendeten Wort-Kettenbeschreibung: Autarker-linearer-proportionalhydraulischer-Aktor vereinfachend die Kurzbezeichnung 'AlphAktor' abgeleitet werden kann und in der Beschreibung in dieser Kurzbezeichnung verwendet wird. Beim AlphAktor handelt es sich dabei um einen elektrohydraulisch ansteuerbaren Proportionalzylinder, bestehend aus einem Differentialzylinder, wobei die Ringkolbenfläche ständig mit dem Arbeitsdruck beaufschlagt ist und der Druck der Kolbenbodenseite über ein in der Zylinderachse angeordnetes 3/2-Regelventil, nach dem Kraftvergleichsprinzip geregelt wird, mittels einer Kraft-Rückführfeder, die innerhalb der Kolbenstange angeordnet und als Zugfeder ausgeführt ist, die mit dem Regelschieber des 3/2-Regelventiles in Wirkverbindung steht und das 3/2-Regelventil in einem Ventilgehäuse zur Sollwertkraft-Eingabe den bodenseitigen, druckdichten Abschluss des Differentialzylinders bildet.The basic structure of a self-sufficient, wegreggtten working cylinder is for example from the DE 10 2007 061 078 A1 from the Word Chain Description: Autarker-linear-proportional-hydraulic-actuator simplifying the abbreviation 'AlphAktor' can be derived and is used in the description in this abbreviation. The AlphActor is an electrohydraulically controlled proportional cylinder, consisting of a differential cylinder, wherein the annular piston surface is constantly acted upon by the working pressure and the pressure of the piston bottom side via a arranged in the cylinder axis 3/2-control valve, is regulated by the force comparison principle by means of a force return spring, which is arranged inside the piston rod and designed as a tension spring, which is in operative connection with the control slide of the 3/2 control valve and the 3/2 control valve in a valve housing for the setpoint force input the bottom-side, pressure-tight closure of the differential cylinder forms.

Der Einsatz eines AlphAktors in Arbeitsmaschinen ist in der DE 10 2007 018 405 A1 vorgeschlagen und ermöglicht dadurch die proportionale Zuordnung einer Weg- und/oder Geschwindigkeits-Sollwerteingabe zur Arbeitsbewegung eines mit dem AlphAktor über eine Kinematik verbundenen Werkzeuges innerhalb einer Arbeitsmaschine. Der AlphAktor stellt hierbei ein autarkes Subsytem, innerhalb des Gesamtsystems einer Arbeitsmaschine, zur gesteuerten oder geregelten, wegabhängigen Verstellung von Werkzeugen dar und benötigt dafür keine Einbindung in eine übergeordnete Maschinensteuerung, üblicherweise ausgeführt als Elektronenrechner mit maschinenspezifischer Software.The use of an AlphActor in working machines is in the DE 10 2007 018 405 A1 suggested and thereby allows the proportional assignment of a path and / or speed setpoint input to the working movement of a connected to the AlphAktor via a kinematics tool within a work machine. In this case, the AlphActor represents an autonomous subsystem, within the overall system of a work machine, for the controlled or regulated, path-dependent adjustment of tools and does not require any integration into a higher-level machine control, usually embodied as an electronic computer with machine-specific software.

Beschränkt sich die Arbeitsaufgabe in der Arbeitsmaschine auf die einfache, proportionale Wegverstellung von Werkzeugen mithilfe des AlphAktors, so sind die nach den vorgeschlagenen und nach dem Stand der Technik bekannten Lösungen ausreichend. Sollen, je nach Typ der Arbeitsmaschine, weitere bekannte Sonderfunktionen erforderlich sein, wie Schwimmstellung, Teilgewichtsausgleich bei Schwimmstellung, Schwimmstellung mit Druck-Zusatzbelastung zum Eigengewicht und Druckversorgung über ein Loadsensing-System anstelle einer Konstantdruckversorgung, so ist der AlphAktor in dem bekannten Grundaufbau, wobei die Ringkolbenseite ständig mit dem Arbeitsdruck beaufschlagt ist, dafür allein nicht ausreichend. Die bisherige Bauart der AlphAktoren geht dabei von dem Zylinderprinzip des doppeltwirkenden Zylinders (Definition nach DIN ISO-1219 ) aus.If the work task in the work machine is limited to simple, proportional travel adjustment of tools using the AlphActor, then the solutions known from the proposed and known prior art are sufficient. If, depending on the type of work machine, other known special functions are required, such as floating position, partial weight compensation in floating position, floating position with pressure additional load to own weight and pressure supply via a load sensing system instead of a constant pressure supply, the AlphAktor is in the known basic structure, the Ring piston side is constantly subjected to the working pressure, but not sufficient alone. The previous design of the Alpha actuators is based on the cylinder principle of the double-acting cylinder (definition DIN ISO-1219 ) out.

Weiterhin ist bei extern wirkenden Gewichts- oder Prozesskräften der Sicherheitsaspekt bei Druck- oder Stromausfall noch nicht ausreichend abgedeckt.Furthermore, in the case of externally acting weight or process forces, the safety aspect is not sufficiently covered in the event of pressure or power failure.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungs-, Ansteuerungs- und Regelkonzeption für AlphAktoren für den erweiterten Einsatz von AlphAktoren mit Zusatzfunktionen in Arbeitsmaschinen mit unterschiedlichen Druckversorgungssystemen und wahlweiser Ansteuerung als doppelt- (DW) oder einfachwirkender (EW) Zylinder (entspr. DIN-ISO 1219 ) zu schaffen, wobei auch Sicherheitsaspekte zusätzlich erfüllt werden.The invention is therefore based on the object, a circuit, control and control concept for AlphAktoren for the extended use of AlphAktoren with additional functions in machines with different pressure supply systems and optional control as a double (DW) or single-acting (EW) cylinder (corr. DIN-ISO 1219 ), whereby safety aspects are additionally fulfilled.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved by the features of claim 1.

Erfindungsgemäß befindet sich in der Druckleitung zur Ringkolbenseite des, lt. Bauart-Definition, doppeltwirkenden AlphAktors ein druckgesteuertes Sperrventil mit abflussseitiger Sperrwirkung, wobei der Steueranschluss des Sperrventils mit dem Zulaufdruck in der Druckversorgung beaufschlagt wird.According to the invention is located in the pressure line to the ring piston side of, according to the type definition, double-acting AlphAktors a pressure-controlled shut-off valve with discharge-side blocking effect, wherein the control port of the check valve is acted upon by the inlet pressure in the pressure supply.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird der Steueranschluss des Sperrventils über ein elektromechanisches Schaltventil, vorzugsweise als 3/2-Ventil ausgeführt, in einer Schaltstellung mit einer Tankleitung und in der zweiten Schaltstellung des 3/2-Ventils mit der Druckversorgung des AlphAktors verbunden.In an advantageous embodiment of the invention, the control port of the check valve via an electromechanical switching valve, preferably designed as a 3/2 valve, connected in a switching position with a tank line and in the second switching position of the 3/2 valve with the pressure supply of AlphAktors.

Die Aufgabe wird ebenfalls erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 3 gelöst. Erfindungsgemäß befindet sich in der Druckleitung zur Ringkolbenseite des, lt. Bauart-Definition, doppeltwirkenden AlphAktors ein druckgesteuertes Sperrventil mit abflussseitiger Sperrwirkung, wobei der Steueranschluss des Sperrventils mit der LS-Lastdruckmeldeleitung, bei Druckversorgung nach dem Lastdruck-Meldsystem (Load-Sensing), verbunden ist.The object is also achieved by the features of claim 3. According to the invention located in the pressure line to the ring piston side of, according to the type definition, double-acting AlphAktors a pressure-controlled shut-off valve with drain-side blocking effect, the control port of the check valve with the LS load pressure signaling line, with pressure supply to the load pressure reporting system (load sensing) connected is.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird die LS-Lastdruckmeldeleitung einerseits über eine Drosselstelle bzw. Blende mit der Druckversorgung des AlphAktors und andererseits mit dem Eingang eines Magnetventils verbunden und ist mittels desselben schaltbar.In an advantageous embodiment of the invention, the LS load pressure signaling line is connected on the one hand via a throttle point or aperture with the pressure supply of the AlphAktors and on the other hand with the input of a solenoid valve and is switchable by means of the same.

In einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist das Magnetventil als proportional regelbares Druckventil ausgeführt.In a further, particularly advantageous embodiment of the invention, the solenoid valve is designed as a proportionally adjustable pressure valve.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergibt sich dadurch, dass in der Druckleitung zwischen der Ringkolbenseite des AlphAktors und dem druckgesteuerten Sperrventil ein 3/2-Magnetventil eingebaut ist, das in der stromlosen Schaltstellung die Ringkolbenseite des AlphAktors mit dem sperrrseitigen Anschluss des druckgesteuerten Sperrventils verbindet und in der bestromten Schaltstellung die Ringkolbenseite des AlphAktors zur Tankleitung hin entlastet. A further advantageous embodiment of the invention results from the fact that in the pressure line between the annular piston side of the AlphAktors and the pressure-controlled shut-off valve, a 3/2-way solenoid valve is installed, which connects the ring piston side of the AlphActor in the de-energized switching position with the sperrrseitigen connection of the pressure-controlled shut-off valve and relieved in the energized switching position, the ring piston side of the AlphActor to the tank line.

In weiterer, verbesserter Weiterbildung der Erfindung ist das 3/2-Magnetventil in seiner bestromten Schaltstellung regelbar, wodurch die Druckhöhe im Ringkolbenraum des AlphAktors in Abhängigkeit der Stromstärke veränderbar ist.In a further, improved embodiment of the invention, the 3/2-way solenoid valve is adjustable in its energized switching position, whereby the pressure level in the piston ring space of the AlphAktors in dependence of the current is variable.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung bei Anwendung als DW-AlphAktor sind in weiteren Unteransprüchen beschrieben.Advantageous developments of the invention when used as a DW-AlphAktor are described in further subclaims.

Die Aufgabe wird ebenfalls erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 12 gelöst. Erfindungsgemäß ist hierbei die Druckhöhe im Kolbenbodenraum direkt von der Belastung abhängig und die zur Sollwerteingabe proportionale Hub- oder Senkbewegung des EW-AlphAktors wird ausschließlich über die veränderliche Druckbeaufschlagung des Kolbenbodenraumes gesteuert bzw. geregelt, wobei sich in der Druckleitung im Zufluss zum Druckanschluss des 3/2-Regelventils des EW-AlphAktors ein Sperrventil mit abflussseitiger Sperrwirkung befindet.The object is also achieved by the features of claim 12. According to the invention, the pressure level in the piston head space is directly dependent on the load and the stroke or lowering movement of the EW-AlphAktors proportional to the desired value input is controlled or regulated exclusively via the variable pressurization of the piston head space, whereby in the pressure line in the inflow to the pressure port of the 3 / 2-control valve of the EW-AlphActor is a check valve with drainage-side blocking effect.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung der Ausführung nach dem Anspruch 12 befindet sich in der Rücklaufleitung des 3/2-Regelventils des EW-AlphAktors ein druckgesteuertes Sperrventil mit abflussseitiger Sperrwirkung, wobei der Steueranschluss des Sperrventils mit dem Zulaufdruck in der Druckversorgung beaufschlagt wird.In an advantageous embodiment of the invention, the embodiment according to claim 12 is in the return line of the 3/2-control valve of EW-AlphAktors a pressure-controlled shut-off valve with discharge-side blocking effect, wherein the control port of the check valve is acted upon by the inlet pressure in the pressure supply.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung bei Anwendung als EW-AlphAktor. auch bei Systemen mit LS-Druckversorgung, sind in weiteren Neben- und Unteransprüchen beschrieben.Advantageous developments of the invention when used as EW-AlphAktor. also in systems with LS pressure supply, are described in further sub-claims and dependent claims.

Mit dieser Erfindung wird der Anwendungsbereich autarker, weggeregelter Aktoren, insbesondere nach der Bauart AlphAktor, wesentlich erweitert und für einzelne oder auch mehrere Zusatzfunktionen einfach und sicher anwendbar. Sehr vorteilhaft gestaltet sich die Erweiterung wenn die Zusatzventile in einer Ventilbaugruppe zusammengefasst sind, wodurch sich der Einbau und die Inbetriebnahme in der dafür bestimmten Arbeitsmaschine mit geringem Aufwand und dadurch kostengünstig gestaltet. Durch die vorgeschlagene Erfindung einer auf die Besonderheiten von AlphAktoren abgestimmten Schaltungskombination von Zusatzventilen werden proportionale Maschinenfunktionen, besonders auch für mobile Arbeitsmaschinen und Arbeitsmaschinen in rauer Umgebung erst ermöglicht und kommerziell ausführbar.With this invention, the scope of self-sufficient, position-controlled actuators, especially after the type AlphAktor, significantly expanded and easily and safely applicable for single or multiple additional functions. The extension is very advantageous when the additional valves are combined in a valve assembly, which makes the installation and commissioning in the dedicated machine with little effort and thus cost. The proposed invention of a tailored to the specifics of AlphAktoren switching combination of additional valves proportional machine functions, especially for mobile machines and machines in harsh environment are only possible and commercially feasible.

Weitere Vorteile und Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den Zeichnungen. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the drawings. Likewise, the features mentioned above and those listed further in accordance with the invention can each be used individually for themselves or for several in any desired combinations.

Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.The embodiments shown and described are not to be understood as exhaustive enumeration, but rather have exemplary character for the description of the invention.

Die Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Schaltungskonzeptionen sind in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und in den nachfolgenden Beschreibungen näher erläutert.The embodiments of the circuit concepts according to the invention are shown in simplified form in the drawings and explained in more detail in the following descriptions.

Es zeigen:Show it:

1 Hydraulischer Schaltplan eines DW-AlphAktors mit Gewichtsbelastung nach dem Stand der Technik. 1 Hydraulic circuit diagram of a DW-AlphActor with weight loading according to the prior art.

2 Hydraulischer Schaltplan eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung eines DW-AlphAktors bei Konstantdruckversorgung. 2 Hydraulic circuit diagram of a first embodiment of the invention of a DW-AlphAktors at constant pressure supply.

3 Hydraulischer Schaltplan nach 2 mit erweiterter Funktion. 3 Hydraulic circuit diagram after 2 with extended function.

4a Hydraulischer Schaltplan eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung bei Druckversorgung innerhalb einer Arbeitsmaschine mit einem Hydrauliksystem nach dem Load-Sensing-Prinzip. 4a Hydraulic circuit diagram of another embodiment of the invention in pressure supply within a work machine with a hydraulic system according to the load-sensing principle.

4b Ausführungsbeispiel nach 4a mit regelbarem LS-Ventil. 4b Embodiment after 4a with adjustable LS-valve.

5a Hydraulischer Schaltplan nach 4a oder 4b mit zusätzlicher Funktion. 5a Hydraulic circuit diagram after 4a or 4b with additional function.

5b Ausführungsbeispiel nach 5a mit proportional regelbarem Druckventil. 5b Embodiment after 5a with proportionally adjustable pressure valve.

6 Hydraulischer Schaltplan mit zusätzlichen Messpunkten zur Einbindung aller oder Teilfunktionen in ein übergeordnetes Steuer- oder Regelsystem. 6 Hydraulic circuit diagram with additional measuring points for the integration of all or sub-functions in a higher-level control or regulating system.

7 Hydraulischer Schaltplan eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung eines EW-AlphAktors bei Konstantdruckversorgung. 7 Hydraulic circuit diagram of a first embodiment of the invention of an EW-AlphAktors at constant pressure supply.

8 Hydraulischer Schaltplan nach 7 mit erweiterter Funktion. 8th Hydraulic circuit diagram after 7 with extended function.

9 Hydraulischer Schaltplan eines weiteren Ausführungsbeispiels der Ansteuerung eines EW-AlphAktors bei Druckversorgung innerhalb einer Arbeitsmaschine mit einem Hydrauliksystem nach dem Load-Sensing-Prinzip. 9 Hydraulic circuit diagram of another embodiment of the control of an EW-AlphAktors at pressure supply within a work machine with a hydraulic system according to the load-sensing principle.

10 Hydraulischer Schaltplan nach 9 mit Schwimmstellung. 10 Hydraulic circuit diagram after 9 with floating position.

11 Hydraulischer Schaltplan nach 10 mit entlastbarer Schwimmstellung. 11 Hydraulic circuit diagram after 10 with unloadable floating position.

Die Schaltplandarstellung in 1 zeigt beispielhaft die Verwendung eines autarken, weggeregelten elektrohydraulischen Aktors 1, insbesondere in der Bauart eines DW-AlphAktors 2, zum Heben oder Senken eines Gewichtes 3 oder bei einer äußeren, mehr oder weniger ziehenden Last, analog einer Gewichtsbelastung. Das Schaltplansymbol des dargestellten AlphAktors 2 entspricht dem aus der DE 10 2007 061 078 A1 bekannten und dem eingangs kurz beschriebenen Funktionsprinzip. Die Reaktionskraftübertragung von dem AlphAktor 2 zur nicht dargestellten Arbeitsmaschine erfolgt am symbolisch dargestellten Lagerpunkt 4.The circuit diagram in 1 shows by way of example the use of a self-contained, path-controlled electrohydraulic actuator 1 , in particular in the design of a DW-AlphActor 2 for lifting or lowering a weight 3 or at an external, more or less pulling load, analogous to a weight load. The schematic diagram of the illustrated AlphActor 2 corresponds to that from the DE 10 2007 061 078 A1 Known and the initially briefly described functional principle. The reaction force transfer from the AlphActor 2 to the machine, not shown, takes place at the symbolically illustrated bearing point 4 ,

Das Gewicht 3 ist dabei bis zu einer beispielhaften Boden- oder Anschlagfläche 5 absenkbar. Die Druckversorgung des AlphAktors 2 erfolgt über die verbundenen Druckleitungen 6, bestehend aus den Abschnitten 6.1, 6.2 und 6.3, von der Druckquelle 7 und die zurückfließende Druckflüssigkeit aus dem AlphAktor 2 kann über die Rücklaufleitung 8 zum Tank 9 zurückfließen. Der Druckleitungsabschnitt 6.1 mündet in den Kolbenringraum 2.1 der in dieser Version ständig mit dem Versorgungsdruck aus der Druckquelle 7 beaufschlagt ist. Demgegenüber ist der Druck im Kolbenbodenraum 2.2 abhängig von der bekannten Funktionsweise des AlphAktors 2 und wird bekannterweise durch den internen Regelvorgang des 3/2-Regelventils 2.3 beeinflusst. Die Sollwerteingabe für die Höhenposition des beispielhaft gezeigten Gewichtes 3 erfolgt dabei über den Proportionalmagneten 2.4. Aus dieser Schaltungsanordnung für einen AlphAktor 2 ist erkennbar, dass z. B. beim Bruch einer der Druckleitungen 6 das Gewicht 3 unkontrolliert abstürzen könnte.The weight 3 is up to an exemplary ground or stop surface 5 lowered. The pressure supply of the AlphActor 2 via the connected pressure lines 6 consisting of the sections 6.1 . 6.2 and 6.3 , from the pressure source 7 and the return fluid from the AlphActor 2 can via the return line 8th to the tank 9 flow back. The pressure line section 6.1 opens into the piston ring space 2.1 in this version constantly with the supply pressure from the pressure source 7 is charged. In contrast, the pressure in the piston bottom space 2.2 depending on the known functionality of the AlphActor 2 and is known to be due to the internal control action of the 3/2 control valve 2.3 affected. The setpoint input for the height position of the example shown weight 3 takes place via the proportional magnet 2.4 , From this circuit arrangement for an AlphActor 2 it can be seen that z. B. when breaking one of the pressure lines 6 the weight 3 could crash uncontrollably.

Durch den Ausfall der Druckquelle 7 oder dem Ausfall der elektrischen Spannungsversorgung kann eine unkontrollierte Bewegung des Gewichtes 3 verursacht werden.Due to the failure of the pressure source 7 or the failure of the electrical power supply can cause an uncontrolled movement of the weight 3 caused.

2 zeigt den Vorschlag einer ersten Erweiterung der Grundschaltung nach 1 um ein druckgesteuertes Sperrventil 20, wobei der sperrseitige Anschluss 21 des Sperrventils 20 über die Druckleitung 6.1 mit dem Kolbenringraum 2.1 des AlphAktors 2 hydraulisch angeschlossen ist. Der Steueranschluss 22 wie der zulaufseitige Anschluss 23 des Sperrventils 20 sind mit den Druckleitungsabschnitten 6.2 und 6.3 hydraulisch verbunden. Ein evtl. vorhandener Leckölanschluss 24 des Sperrventils 20 ist mit der Tankleitung 8 hydraulisch verbunden. Demnach kann die Druckflüssigkeit bei einem eingeleiteten Hubvorgang für das Gewicht 3 von der Druckquelle 7 ungehindert zum Kolbenringraum 2.1 des AlphAktors 2 strömen, während eine Senkbewegung des Gewichtes 3 nur solange ungehindert möglich ist solange der Druck in den Druckleitungsabschnitten 6.2 bzw. 6.3 höher ist als der zur Öffnung des Sperrventils 20 notwendige Steuerdruck, der z. B. beim Bruch einer der Leitungen 6.2 bzw. 6.3 oder dem Ausfall der Druckversorgung 7 nicht mehr vorhanden ist und somit durch das in dieser Situation zwangsweise geschlossenem Sperrventil 20 eine ungewollte Senkbewegung des Gewichtes 3 verhindert wird. 2 shows the proposal for a first extension of the basic circuit 1 to a pressure-controlled shut-off valve 20 , where the lock-side connection 21 the check valve 20 via the pressure line 6.1 with the piston annulus 2.1 of the AlphActor 2 hydraulically connected. The control connection 22 like the inlet side connection 23 the check valve 20 are with the pressure line sections 6.2 and 6.3 hydraulically connected. A possibly existing leak oil connection 24 the check valve 20 is with the tank line 8th hydraulically connected. Accordingly, the pressure fluid at a initiated lifting operation for the weight 3 from the pressure source 7 unhindered to the piston ring space 2.1 of the AlphActor 2 flow while lowering the weight 3 only as long as the pressure in the pressure line sections is possible as long as possible 6.2 respectively. 6.3 higher than that for opening the check valve 20 necessary control pressure, the z. B. when breaking one of the lines 6.2 respectively. 6.3 or the failure of the pressure supply 7 is no longer present and thus by the forcibly closed in this situation check valve 20 an unwanted lowering movement of the weight 3 is prevented.

Die 3 stellt eine Erweiterung der Schaltung nach 2 um ein 3/2-Schaltventil 30 dar, hierbei ist der Steueranschluss 22 des Sperrventils 20 über eine erste Verbindungsleitung 31 mit dem Arbeitsanschluss des 3/2-Magnetventils 30 verbunden. Wie dem entspr. Schaltungssymbol 30 zu entnehmen ist, ist in der stromlosen Stellung des 3/2-Ventils 30 über die Verbindungsleitung 31 und eine zweite Verbindungsleitung 32, vom 3/2-Magnetventil 30 zur Tankleitung 8, der Steueranschluss 22 drucklos. In der bestromten Schaltstellung des 3/2-Ventiles 30 wird der Druck in der Druckleitung 6.2 bzw. 6.3 über eine dritte Verbindungsleitung 33 zum Steueranschluss 22 geschaltet. Durch diese Erweiterung ist es möglich das druckgesteuerte Schaltventil 20 in Abhängigkeit von Steuerbefehlen aus einer übergeordneten, nicht dargestellten Maschinensteuerung, mit zusätzlichen Funktionen, auch zur Erhöhung der Sicherheit, auszustatten. Je nach Einsatzfall ist es auch möglich das 3/2-Ventil 30 in inverser Schaltung anzuwenden, d. h. bei stromlos, Druckbeaufschlagung von Steueranschluss 22 mit dem Zulaufdruck in 6.2 bzw. 6.3 und bei bestromt, Entlastung des Steueranschlusses 22 zum Tank 9 über die Tankleitung 8.The 3 detects an extension of the circuit 2 around a 3/2-way valve 30 here is the control port 22 the check valve 20 via a first connection line 31 with the working port of the 3/2 solenoid valve 30 connected. Like the corresponding circuit symbol 30 can be seen, is in the de-energized position of the 3/2 valve 30 over the connecting line 31 and a second connection line 32 , from the 3/2 solenoid valve 30 to the tank line 8th , the control terminal 22 depressurized. In the energized switching position of the 3/2 valve 30 becomes the pressure in the pressure line 6.2 respectively. 6.3 via a third connection line 33 to the control terminal 22 connected. Due to this extension, it is possible the pressure-controlled switching valve 20 in response to control commands from a higher-level machine control, not shown, with additional functions, also to increase security equip. Depending on the application, it is also possible the 3/2 valve 30 to be used in inverse circuit, ie when de-energized, pressurization of control port 22 with the inlet pressure in 6.2 respectively. 6.3 and energized, relieving the control terminal 22 to the tank 9 over the tank line 8th ,

Die alternative Druckversorgung des AlphAktors 2 innerhalb einer Arbeitsmaschine mit einem Hydraulikversorgungssystem nach dem Lastdruckmeldesystem (Load-Sensing), kurz LS-System, kann nach dem Schaltplanvorschlag entspr. 4a realisiert werden. Entweder ist ein LS-Steuerblock 40 mit dem Fachmann bekannter interner Schaltung, zur lastabhängigen Regelung des Pumpendruckes einer Konstantpumpe 41 vorhanden oder alternativ eine Verstellpumpe 42 mit LS-Ansteuerung. Beide Systeme sind dem Fachmann bekannt und brauchen deshalb nicht näher beschrieben werden. Bei beiden Systemen ist zur Erfassung des Lastdruckes die LS-Lastdruckmeldeleitung 43 gegenüber der zuvor beschriebenen Konstantdruckversorgung zusätzlich vorhanden, wobei bei mehreren Verbrauchern durch die bekannte Anordnung von Wechselventilen immer der höchste benötigte Lastdruck an das entsprechende Regelorgan innerhalb des LS-Steuerblockes 40 oder/und der LS-Verstellpumpe 42 gemeldet wird. Innerhalb der erweiterten Zusatzschaltung 44 für den AlphAktor 2 hat die LS-Lastdruckmeldeleitung 43 über einen ersten Abschnitt 31a der Steuerleitung 31 eine erste Verbindung zum Steueranschluss 22 des Sperrventils 20. Eine zweite hydraulische Verbindung besteht über den zweiten Abschnitt 31b der Steuerleitung 31 zum Arbeitsanschluss eines 2/2-Magnetventils 46, wobei der Abschnitt 31b wiederum über eine Blende 45 mit der Druckversorgung über die Leitungen 6.2 bzw. 6.3 hydraulisch verbunden ist.The alternative pressure supply of the AlphActor 2 within a work machine with a hydraulic supply system according to the load pressure detection system (LS-system), according to the circuit diagram proposal entspr. 4a will be realized. Either there is an LS control block 40 with the internal circuit known to those skilled in the art, for the load-dependent regulation of the pump pressure of a constant-displacement pump 41 available or alternatively a variable displacement pump 42 with LS control. Both systems are known in the art and therefore need not be described in detail. Both systems use the LS load pressure signaling line to detect the load pressure 43 opposite the previously described constant pressure supply additionally available, with multiple consumers by the known arrangement of shuttle valves always the highest required load pressure to the appropriate control element within the LS control block 40 or / and the LS variable displacement pump 42 is reported. Within the extended additional circuit 44 for the AlphActor 2 has the LS load pressure signaling line 43 over a first section 31a the control line 31 a first connection to the control terminal 22 the check valve 20 , A second hydraulic connection is via the second section 31b the control line 31 to the working connection of a 2/2 solenoid valve 46 , where the section 31b again via a panel 45 with the pressure supply via the lines 6.2 respectively. 6.3 hydraulically connected.

Zur Ansteuerung des Schaltzustandes des Sperrventils 20 aus einer übergeordneten Steuerung genügt bei diesem Schaltungsvorschlag ein 2/2-Magnetventil 46. In der gezeigten Darstellung, in der stromlosen Grundstellung des 2/2-Magnetventils 46, ist die LS-Leitung 43 über die Leitungsverbindung 31b zur Tankleitung 8 entlastet und somit auch der Steueranschluss 22. In der bestromten Schaltstellung des 2/2-Magnetventils 46 ist die Verbindung der LS-Leitung 43 zur Tankleitung 8 gesperrt und der Druck in der LS-Leitung 43 entspricht somit dem Versorgungsdruck in der Druckleitung 6.For controlling the switching state of the check valve 20 From a higher-level control, a 2/2 solenoid valve is sufficient for this circuit proposal 46 , In the illustration shown, in the currentless basic position of the 2/2 solenoid valve 46 , is the LS line 43 over the line connection 31b to the tank line 8th Relieves and thus also the control terminal 22 , In the energized switching position of the 2/2 solenoid valve 46 is the connection of the LS line 43 to the tank line 8th locked and the pressure in the LS line 43 thus corresponds to the supply pressure in the pressure line 6 ,

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung nach 4a wird mit der 4b vorgestellt. Wird anstelle des 2/2-Magnetventils 46 ein Proportionaldruckregelventil 47 vorgesehen, kann das aktuelle LS-Drucksignal mittels Sollsignalen aus der übergeordneten Steuerung, durch entsprechend variable Stromwerte an den Proportionalmagneten 47.1, in seiner Höhe verändert werden und über die LS-Leitung 43 mit entspr. Wirkung an das LS-System gemeldet werden. Anstelle der Blende 45 kann auch ein Zweiwege-Stromregelventil 48, bei beiden Vorschlägen, zum Einsatz kommen.A further embodiment of the invention 4a is with the 4b presented. Will replace the 2/2 solenoid valve 46 a proportional pressure control valve 47 provided, the current LS-pressure signal by means of command signals from the higher-level control, by correspondingly variable current values on the proportional magnet 47.1 , to be changed in height and over the LS line 43 be reported to the LS system with the appropriate effect. Instead of the aperture 45 can also be a two-way flow control valve 48 , in both proposals, are used.

Aufbauend auf den 4a und 4b zeigt die 5a eine weitere Zusatzfunktion für den Einsatz von AlphAktoren 1 in Arbeitsmaschinen. Zwischen dem Kolbenringraum 2.1 und dem Sperrventil 20 ist ein 3/2-Magnetventil 50 zwischengeschaltet, dabei ist der Arbeitsanschluss 51 des 3/2-Magnetventils 50 mit dem Kolbenringraum 2.1 hydraulisch verbunden und das 3/2-Magnetventil 50 verbindet in der stromlosen Schaltstellung den Kolbenringraum 2.1 mit dem sperrseitigen Anschluss 21 des Sperrventils 20, die hydraulische Verbindung zur Tankleitung 8 ist dabei in der Wirkungsweise eines Sitzventils gesperrt. In der alternativen, bestromten Schaltstellung des 3/2-Magnetventils 50 wird der Kolbenringraum 2.1 zur Tankleitung 8 entlastet. Ein Rückschlagventil 52 erlaubt das Nachsaugen von Druckflüssigkeit aus der Tankleitung 8 in den Kolbenbodenraum 2.2.Building on the 4a and 4b show the 5a another additional function for the use of AlphAktoren 1 in working machines. Between the piston ring space 2.1 and the check valve 20 is a 3/2 solenoid valve 50 in between, this is the work connection 51 of the 3/2 solenoid valve 50 with the piston annulus 2.1 hydraulically connected and the 3/2 solenoid valve 50 connects in the de-energized switching position the piston annulus 2.1 with the lock-side connection 21 the check valve 20 , the hydraulic connection to the tank line 8th is locked in the operation of a seat valve. In the alternative, energized switching position of the 3/2 solenoid valve 50 becomes the piston annulus 2.1 to the tank line 8th relieved. A check valve 52 allows the suction of pressurized fluid from the tank line 8th in the piston floor space 2.2 ,

Die einzige Erweiterung in 5b gegenüber 5a besteht darin, dass dass 3/2-Magnetventil 50 als ein kombiniertes, proportional ansteuerbares 3/2-Magnet-Druckregelventil 55 ausgeführt ist, wobei die Ventilgrundstellung in ihrer Wirkung als dichtes Sitzventil beibehalten ist aber die Bestromung des Proportionalmagneten 56 variabel erfolgen kann, womit der Druck im Kolbenringraum 2.1 proportional verändert werden kann. In der vorgeschlagenen Schaltung kann der vom Ventilausgang 21 vom Sperrventil 20 anstehende Versorgungsdruck proportional gemindert werden bis beim maximalen Stromwert am Proportionalmagnet 56 der Kolbenringraum 2.1 wieder, entsprechend dem 3/2-Magnetventil 50 als Schaltventil in der bestromten Schaltstellung, zur Tankleitung 8 entlastet ist.The only extension in 5b across from 5a is that the 3/2 solenoid valve 50 as a combined, proportionally controllable 3/2 solenoid pressure control valve 55 is executed, wherein the basic valve position is maintained in its action as a tight seat valve but the energization of the proportional solenoid 56 can be variable, bringing the pressure in the piston annulus 2.1 can be changed proportionally. In the proposed circuit, that of the valve output 21 from the check valve 20 Pending supply pressure are reduced proportionally until the maximum current value at the proportional solenoid 56 the piston annulus 2.1 again, according to the 3/2 solenoid valve 50 as switching valve in the energized switching position, to the tank line 8th is relieved.

Eine Ausweitung der Regelfunktionen der proportional ansteuerbaren Regelventile 2.3, 47.1 und 55 wird durch die erweiterte Anordnung in der Darstellung nach 6 vorgeschlagen. Mit dem Drucksensor 61 wird der aktuelle Druck im Kolbenringraum 2.1 und mit dem Drucksensor 62 der aktuelle Druck im Kobenbodenraum 2.2 erfasst.An expansion of the control functions of the proportionally controllable control valves 2.3 . 47.1 and 55 is reflected by the extended arrangement in the illustration 6 proposed. With the pressure sensor 61 becomes the current pressure in the piston annulus 2.1 and with the pressure sensor 62 the current pressure in Kobenbodenraum 2.2 detected.

Die in den 2 bis 6 vorgestellten Schaltungsvorschläge der Erfindung zur Ausweitung des Einsatzbereiches von DW-AlphAktoren für die nach 1, nach dem Stand der Technik, beispielhaft gewählte Arbeitsanordnung, können einzeln oder in Kombination Anwendung finden. Ebenso ist daraus erkennbar, dass der Einsatz von AlphAktoren damit für die heute üblichen Druckversorgungssysteme ermöglicht wird.The in the 2 to 6 presented circuit proposals of the invention for extending the field of application of DW-AlphAktoren for after 1 , According to the prior art, exemplary selected working arrangement, can be used individually or in combination. It can also be seen from this that the use of alpha actuators is thus made possible for the pressure supply systems customary today.

Bei dem ersten Vorschlag nach 2 wird das druckgesteuerte Sperrventil 20 vom Zulaufdruck in den Druckleitungen 6.3 bzw. 6.2 in Offenstellung gehalten, so dass das Gewicht 3 über den AlphAktor 2 in Hub- wie Senkrichtung frei verfahren werden kann. Beim Unterschreiten des Öffnungsdruckes am Steueranschluss 22, verursacht durch Leitungsbruch der Druckleitungen 6.2 bzw. 6.3 oder Ausfall der Druckquelle 7, schließt das Sperrventil 20 und hält damit die Last bzw. das Gewicht 3 in der zuvor angesteuerten Position. Der Öffnungsdruck am Steueranschluss 22 ist bekannterweise durch Flächenverhältnisse und Federkräfte innerhalb des druckgesteuerten Sperrventils 20 bestimmt. Sinnvollerweise wird das Sperrventil 20 mit seinem sperrseitigen Anschluss 21 direkt am Zylinderanschluss zum Kolbenringraum 2.1 montiert, um keinen ungeschützten Leitungsabschnitt 6.1 zu haben oder die Leitung 6.1 ist mit entsprechend erhöhtem Sicherheitsstandard ausgeführt. Durch die Erweiterung um das 3/2-Magnetventil 30, wie in 3 gezeigt, wird das druckgesteuerte Sperrventil 20 über Steuerbefehle aus einer übergeordneten Maschinensteuerung bewusst schaltbar, um z. B. die Last bei ausgeschalteter Druckversorgung 7 längere Zeit in der zuletzt gewählten Position zu halten. In der gezeigten stromlosen Schaltposition des 3/2-Magnetventils 30 ist der Steueranschluss 22 des Sperrventils 20 zum Tank 9 entlastet und der Durchfluss am Sperrventil 20 vom Kolbenringraum 2.1 zur Druckversorgungsleitung 6.2 bzw. 6.3 ist gesperrt. In der Gegenrichtung wirkt das Sperrventil 20 wie ein normales Rückschlagventil, d. h. von der Druckquelle 7 in den Kolbenringraum 2.1 wäre beim Wiedereinschalten, nur der Druckquelle 7, ein Zufluss der Druckflüssigkeit möglich.At the first suggestion after 2 becomes the pressure-controlled shut-off valve 20 from the inlet pressure in the pressure lines 6.3 respectively. 6.2 held in open position, so that the weight 3 via the AlphActor 2 can be moved freely in lifting and lowering direction. When falling below the opening pressure at the control connection 22 , caused by line breakage of the pressure lines 6.2 respectively. 6.3 or failure of the pressure source 7 , closes the check valve 20 and thus holds the load or the weight 3 in the previously activated position. The opening pressure at the control connection 22 is known by area ratios and spring forces within the pressure-controlled shut-off valve 20 certainly. It makes sense, the check valve 20 with its lock-side connection 21 directly at the cylinder connection to the piston ring space 2.1 mounted to no unprotected line section 6.1 to have or to lead 6.1 is designed with a correspondingly increased safety standard. Due to the extension of the 3/2 solenoid valve 30 , as in 3 shown, the pressure-controlled shut-off valve 20 via control commands deliberately switched from a higher-level machine control to z. As the load with switched off pressure supply 7 longer time in the last selected position. In the shown de-energized switching position of the 3/2 solenoid valve 30 is the control terminal 22 the check valve 20 to the tank 9 relieved and the flow at the check valve 20 from the piston annulus 2.1 to the pressure supply line 6.2 respectively. 6.3 is locked. In the opposite direction, the check valve acts 20 like a normal check valve, ie from the pressure source 7 into the piston annulus 2.1 would be when switching back on, only the pressure source 7 , an inflow of hydraulic fluid possible.

Wird das 3/2-Magnetventil 30 zusätzlich bestromt, so wird der Steueranschluss 22 mit dem Zulaufdruck aus der Leitung 6.3 beaufschlagt und das druckgesteuerte Sperrventil 20 ist in beiden Strömungsrichtungen geöffnet. Ein Bruch der Druckleitungen 6.2 bzw. 6.3, oder ein Ausfall der Druckquelle 7 ist, auch bei eingeschaltetem 3/2-Magnetventil 30, in gleicher Weise abgesichert, wie anhand der 2 beschrieben.Will the 3/2 solenoid valve 30 additionally energized, then the control terminal 22 with the inlet pressure from the line 6.3 acted upon and the pressure-controlled shut-off valve 20 is open in both directions of flow. A break in the pressure lines 6.2 respectively. 6.3 , or a failure of the pressure source 7 is, even with activated 3/2 solenoid valve 30 , hedged in the same way as based on the 2 described.

Die bisherigen Schaltungsvorschläge für den erweiterten Einsatz von DW-AlphAktoren bezogen sich auf sogen. Konstantdrucksysteme bei denen von der Druckquelle 7 für alle angeschlossenen Verbraucher ein konstanter Versorgungsdruck bereit gestellt wird, die Funktionsweise dieser Systeme ist dem Fachmann bekannt.The previous circuit proposals for the extended use of DW-AlphAktoren referred to so-called. Constant pressure systems at those of the pressure source 7 a constant supply pressure is provided for all connected consumers, the operation of these systems is known in the art.

Weite Verbreitung haben inzwischen Druckversorgungssysteme nach dem sogen.Wide distribution now have pressure supply systems after the so-called.

Load-Sensing-Prinzip gefunden, hierbei wird der Versorgungsdruck nach dem höchsten geforderten Druck eines der angeschlossenen Verbraucher geregelt. Nach dem Stand der Technik kann es sich dabei um Ventilregelungen mithilfe von Druckwaagen in Steuerblöcken, wie z. B. LS-Steuerblock 40, oder Verstellpumpen, wie z. B. LS-Verstellpumpe 42, mit druckgeregelter Fördermengenanpassung handeln. Für den Begriff Load-Sensing hat sich im allgemeinen Sprachgebrauch der Fachleute die Kurzbezeichnung LS eingeführt.Load sensing principle found here, the supply pressure is regulated to the highest required pressure of one of the connected loads. According to the prior art, this may be valve controls using pressure compensators in control blocks, such. B. LS control block 40 , or variable displacement pumps, such as. B. LS variable pump 42 , act with pressure-controlled flow adjustment. For the term load-sensing, the abbreviation LS has generally been used by experts.

Zur Erfassung der individuellen Lastdrücke der einzelnen Verbraucher ist zusätzlich eine LS-Lastdruckmeldeleitung erforderlich. Diese LS-Lastdruckmeldeleitung 43 wird in der 4a neu eingeführt, in der Verbindung mit einem AlphAktor 2 und einer LS-Druckversorgung. Die 4a steht beispielhaft für einen LS-Steuerblock 40 mit Konstantpumpe 41, die alternativ auch durch eine LS-Verstellpumpe 42 mit LS-Ansteuerung 43 erweitert od. ersetzt werden kann. Die weiteren Beschreibungen der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Schaltungen und Ventilfunktionen sind dabei für beide Ausführungsarten der LS-Druckversorgung gültig. Mit dem 2/2-Magnetventil 46 kann der Druckzustand in der LS-Leitung 43, ebenfalls aus einer übergeordneten Maschinensteuerung, bewusst geschaltet werden. Über die dem 2/2-Magnetventil 46 vorgeschaltete Blende 45 wird das Druckmittel aus dem Hochdruck- bzw. Arbeitskreis der Druckleitungen 6 für den Mess- bzw. Steuerkreis der LS-Leitung 43 entnommen. Bei stromlosem 2/2-Magnetventil 46 kann das Druckmittel nach der Blende 45 als sehr kleiner Volumenstrom zum Tank 9 nahezu drucklos abströmen, wodurch auch in der LS-Leitung 43 ein Lastdruck nahe 0 bar herrscht und an das LS-Regelsystem weiterleitet. In diesem Schaltzustand des 2/2-Magnetventils 46 ist in der Folge somit auch die Druckversorgung für den AlphAktor 2 ausgeschaltet. Da der aktuelle Druck aus der LS-Leitung 43 ebenfalls über die Steuerleitung 31a zum Steueranschluss 22 des Sperrventils 20 gelangt ist bei Steueruck nahe 0 bar das Sperrventil 20 in der Durchflussrichtung vom Kolbenringkanal 2.1 des AlphAktors 2 gesperrt. Bei bestromtem 2/2-Magnetventil 46 ist die Verbindung zur Tankleitung 8 gesperrt und verhindert damit den geringen Volumenstrom über die Drossel 45, wodurch sich der Lastdruck in der Druckversorgungsleitung 6 ungedrosselt auch in der LS-Leitung 43 fortpflanzt und somit die Druckversorgung des LS-Systems, vom AlphAktor 2 aus, wieder einschaltet. Der Lastdruck in der LS-Leitung bewirkt in dieser Situation auch das Öffnen des Sperrventils 20.To record the individual load pressures of the individual consumers, an additional LS load pressure signaling line is required. This LS load pressure signaling line 43 will be in the 4a newly introduced, in conjunction with an AlphActor 2 and a LS pressure supply. The 4a is an example of an LS control block 40 with constant pump 41 , alternatively by a LS-variable pump 42 with LS control 43 extended od. Can be replaced. The further descriptions of inventively proposed circuits and valve functions are valid for both embodiments of the LS pressure supply. With the 2/2 solenoid valve 46 can the pressure state in the LS line 43 , also from a higher-level machine control, be consciously switched. About the 2/2 solenoid valve 46 upstream aperture 45 is the pressure medium from the high-pressure or working circuit of the pressure lines 6 for the measuring or control circuit of the LS line 43 taken. With de-energized 2/2 solenoid valve 46 can the pressure medium after the aperture 45 as a very small volume flow to the tank 9 flow out almost without pressure, which also in the LS line 43 a load pressure near 0 bar prevails and forwards it to the LS control system. In this switching state of the 2/2 solenoid valve 46 is consequently also the pressure supply for the AlphActor 2 switched off. Because the current pressure from the LS line 43 also via the control line 31a to the control terminal 22 the check valve 20 at control pressure close to 0 bar, the shut-off valve has been reached 20 in the flow direction of the piston ring channel 2.1 of the AlphActor 2 blocked. With energized 2/2 solenoid valve 46 is the connection to the tank line 8th blocked and thus prevents the low flow rate through the throttle 45 , whereby the load pressure in the pressure supply line 6 unthrottled also in the LS line 43 and thus the pressure supply of the LS system, from the AlphActor 2 off, back on. The load pressure in the LS line causes in this situation, the opening of the check valve 20 ,

In bevorzugter Ausgestaltung des Erfindungsvorschlags nach der 4b kann die Blende 45 durch ein Zweiwege-Stromregelventil 48 ersetzt werden, wodurch der Steuerölstrom über das 2/2-Magnetventil 46 von der Lastdruckhöhe unabhängig wird und weiter minimiert werden kann. Weiterhin kann das 2/2-Schaltventil 46 durch ein Proportional-Druckbegrenzungsventil 47 ersetzt werden und ermöglicht bei besonderen Betriebszuständen die, von der tatsächlichen Last unabhängige od. rechnerisch ermittelte, Generierung eines LS-Drucksignals zur Meldung an das LS-System. Dies erfolgt durch variable Bestromung des Proportionalmagneten 47.1.In a preferred embodiment of the invention proposal after 4b can the aperture 45 through a two-way flow control valve 48 be replaced, whereby the control oil flow through the 2/2 solenoid valve 46 becomes independent of the load pressure level and can be further minimized. Furthermore, the 2/2-way valve 46 through a proportional pressure relief valve 47 be replaced and allows for special operating conditions, independent of the actual load or computationally determined, generation of a LS-pressure signal for reporting to the LS system. This is done by variable energization of the proportional magnet 47.1 ,

Mit der Erweiterung nach 5a um das 3/2-Magnetventil 50, zwischen dem AlphAktor-Anschluss am Kolbenringraum 2.1 und dem sperrseitigen Anschluss 21 am Sperrventil 20 wird eine zuschaltbare Schwimmstellung für den AlphAktor 2 ermöglicht. Vor Einleitung der Schwimmstellung wird das Gewicht 3 über den AlphAktor 2 bis zum Aufliegen auf die Bodenfläche 5 abgesenkt. Bei stromlosem 3/2-Magnetventil 50 sind die bisherigen Betriebszustände unverändert möglich, bei bestromtem 3/2-Magnetventil 50 ist der Kolbenringraum 2.1 mit der Rücklaufleitung 8 verbunden. Bei gleichzeitig stromlosem Proportionalmagnet 2.4 ist auch der Kolbenraum 2.2 mit der Rücklaufleitung 8 zum Tank hin verbunden. Bei von außen auf das Gewicht 3 wirkenden Positionsveränderungen erlaubt der auf Schwimmstellung geschaltete AlphAktor 2 die, z. B. durch Geländekonturen, initiierte Bewegung des Gewichtes 3, z. B. Schneepflug, ohne störende Rückwirkungen auf das Trägerfahrzeug der mit dem Werkzeug (Schneepflug) ausgerüsteten Arbeitsmaschine. Ein zusätzliches Nachsaugventil 52 erlaubt dabei auch schnellere Bewegungen des Werkzeuges.With the extension after 5a around the 3/2 solenoid valve 50 , between the AlphActor port on the piston annulus 2.1 and the lock-side connector 21 at the check valve 20 becomes a switchable floating position for the AlphActor 2 allows. Before introducing the floating position, the weight 3 via the AlphActor 2 until resting on the floor surface 5 lowered. With de-energized 3/2 solenoid valve 50 the previous operating states are still possible, with 3/2-solenoid valve energized 50 is the piston annulus 2.1 with the return line 8th connected. With simultaneously de-energized proportional solenoid 2.4 is also the piston chamber 2.2 with the return line 8th connected to the tank. When from the outside on the weight 3 acting position changes allowed the floating position switched alpha-actor 2 the, z. B. by terrain contours, initiated movement of the weight 3 , z. B. snowplow, without disturbing repercussions on the carrier vehicle equipped with the tool (snowplough) working machine. An additional suction valve 52 allows faster movements of the tool.

Im Betriebszustand Schwimmstellung kann auch die Druckversorgung durch entsprechende Ansteuerung (stromlos) der 2/2-Magnetventile 46 bzw. 47 ausgeschaltet werden.In operating mode floating position can also be the pressure supply by appropriate control (de-energized) of the 2/2-solenoid valves 46 respectively. 47 turned off.

Stellt das Gewicht 3 ein Werkzeug zur Bodenbearbeitung, z. B. bei Landmaschinen, dar, so kann es erforderlich sein das zu hohe Werkzeuggewicht teilweise zu kompensieren, um den Auflagedruck des beispielhaften Gewichts 3 auf den Boden 5 zu verringern.Represents the weight 3 a tool for tillage, z. As in agricultural machinery, is, it may be necessary to partially compensate for the high tool weight to the contact pressure of the exemplary weight 3 on the ground 5 to reduce.

Hierzu wird in 5b vorgeschlagen anstelle des digital schaltbaren Magnetventils 50 ein kombiniertes, proportional ansteuerbares 3/2-Magnet-Druckregelventil 55 einzusetzen, in diesem Schaltungsaufbau in der Regelfunktion als Druckminderventil wirkend. Je nach Höhe der Bestromung des Proportionalmagneten 56 kann der im Kolbenringraum 2.1 wirkende Druck, zur Entlastung der Gewichtswirkung, bedarfsgerecht eingestellt werden. In diesem Betriebszustand muss die Druckversorgung eingeschaltet sein, das geschieht durch entspr. Bestromung der 2/2-Magnetventile 46 bzw. 47. Das 3/2-Magnet-Druckregelventil 55 ist in der AUS-Funktion wie das nur schaltbare 3/2-Magnetventil als Sitzventil zur Tankleitung 8 hin ausgeführt, andererseits aber als Regelventil in der zweiten, proportional wirkenden 'Schaltstellung' mit einen ausreichenden Regelhub.This is done in 5b proposed instead of the digitally switchable solenoid valve 50 a combined proportional controllable 3/2 solenoid pressure control valve 55 to use, in this circuit structure in the control function as a pressure reducing valve acting. Depending on the amount of current supplied to the proportional magnet 56 can the in the piston ring space 2.1 acting pressure, to relieve the weight effect, be adjusted as needed. In this operating state, the pressure supply must be switched on, which is done by appropriate energization of the 2/2-solenoid valves 46 respectively. 47 , The 3/2 solenoid pressure control valve 55 is in the OFF function as the only switchable 3/2-solenoid valve as a seat valve to the tank line 8th executed on the other hand, but as a control valve in the second, proportionally acting 'switching position' with a sufficient control stroke.

Bei zu leichtem Arbeitswerkzeug, z. B. bei der Bodenbearbeitung in der Landtechnik, muss der Auflagedruck des beispielhaften Gewichtes 3, in der Grundschaltung Schwimmstellung, erhöht werden und kann als Betriebszustand Drücken bezeichnet werden, d. h. im Kolbenraum 2.2 muss ein entspr. Druck aufgebaut werden. Dies geschieht durch Bestromung des Proportionalmagneten 2.4 des Regelventils 2.3 in der erforderlichen Höhe, die Druckversorgung ist hierbei ebenfalls eingeschaltet und der Kolbenringraum 2.1 über das 3/2-Magnetventil 50 bzw. 55 zum Tank 9 bleibt weiterhin entlastet.Too light work tool, z. B. in tillage in agricultural technology, the contact pressure of the exemplary weight must 3 , in the basic circuit floating position, can be increased and can be referred to as operating state pressing, ie in the piston chamber 2.2 an appropriate pressure must be built up. This is done by energizing the proportional magnet 2.4 of the control valve 2.3 in the required height, the pressure supply is also switched on and the piston annulus 2.1 via the 3/2 solenoid valve 50 respectively. 55 to the tank 9 remains relieved.

Eine weitere Automatisierung der Funktionswahl bzw. -abläufe oder Erhöhung der Genauigkeiten wird durch den weiteren Vorschlag nach 6 ermöglicht. Mit dem Drucksensor 61 kann der aktuell wirkende Druck z. B. innerhalb der AlphAktor-spezifischen Steuerung weiterverarbeitet werden, Erkennung der Schwimmstellung und daraus Schalt- oder Regelbefehle an die entspr. verknüpften Magnetventile.Further automation of the function selection or processes or increase of the accuracy will be by the further proposal 6 allows. With the pressure sensor 61 can the currently acting pressure z. B. be further processed within the AlphAktor-specific control, recognition of the floating position and from there switching or control commands to the entspr. Associated solenoid valves.

Ebenfalls ermöglicht der Drucksensor 61, durch Rückführung als Istwert des gewählten Entlastungsdruckes, durch Vergleich mit dem durch den Bediener eingestellten Sollwert eine Regelung mit Hilfe bekannter Regelalgorhythmen und el. Regelbausteine innerhalb der zugeordneten el. Steuerung. Eine analoge Regelung wird beim Betriebszustand Drücken mit Hilfe des Drucksensors 62, als Istwert des aktuellen Druckes im Kolbenraum 2.2, erreicht.The pressure sensor also makes it possible 61 , by feedback as the actual value of the selected relief pressure, by comparison with the set by the operator setpoint control by means of known Regelalgorhythmen and el. control modules within the associated el. control. An analogue control is pressed in the operating state by means of the pressure sensor 62 , as the actual value of the actual pressure in the piston chamber 2.2 , reached.

Die vorstehende Beschreibung der Erfindung bezieht sich beispielhaft auf den Einbau eines DW-AlphAktors 2, mit der Belastungsanordnung wie in 1 gezeigt, mit den durch die verschiedenen Schaltungsvorschlägen, 2 bis 6, funktionsabhängig möglichen Druckbeeinflussungen in beiden Druckräumen, 2.1 bzw. 2.2, des AlphAktors 2. Durch die gezeigten Anordnungen und Verknüpfungen der Steuer- bzw. Regelelemente stellt der DW-AlphAktor ein regelbares, doppeltwirkendes Stellelement innerhalb einer Arbeitsmaschine dar, d. h. der Last- oder Belastungseinfluss von äußeren Kräften kann in Hub- wie Senkrichtung beherrscht und gezielt kompensiert oder verstärkt werden.The above description of the invention relates, for example, to the installation of a DW-Alpha actuator 2 , with the load arrangement as in 1 shown by the various circuit proposals, 2 to 6 function-dependent possible pressure influences in both pressure chambers, 2.1 respectively. 2.2 , the AlphActor 2 , Due to the arrangements and links shown the control or regulating elements of DW-AlphAktor represents a controllable, double-acting actuator within a machine, ie the load or load influence of external forces can be controlled in lifting and lowering and targeted compensated or strengthened.

Es ist natürlich auch möglich den AlphAktor als einfachwirkendes System einzusetzen, wobei z. B. die Kolbenbodenseite 2.2 ständig mit dem Lastdruck, aktiv beaufschlagt wird und der Kolbenringraum 2.1 ständig passiv, also drucklos, bzw. mit dem Tank 9 hydraulisch verbunden ist, so dass die wegabhängige Regelung der angewählten Kolbenposition indirekt über die bekannte Druckregelung, durch Kraftabgleich zwischen Sollwert-Magnetkraft und Istwert-Federkraft, innerhalb des Kolbenbodenraums 2.2 erfolgt.Of course it is also possible to use the AlphActor as a single-acting system, with z. B. the piston bottom side 2.2 constantly with the load pressure, is actively acted upon and the piston annulus 2.1 constantly passive, ie without pressure, or with the tank 9 is hydraulically connected, so that the path-dependent control of the selected piston position indirectly via the known pressure control, by force balance between setpoint magnetic force and actual spring force, within the piston head space 2.2 he follows.

Ein erstes Beispiel einer erweiterten Schaltung bei dem Einsatz eines autarken, weggeregelten elektrohydraulischen Aktors 70, in einfachwirkender Funktion, ist in 7 dargestellt. Die Reaktionskraftübertragung von dem EW-AlphAktor 27 zur nicht dargestellten Arbeitsmaschine erfolgt am symbolisch dargestellten Lagerpunkt 4. Das Gewicht 3 ist dabei über eine nicht dargestellte Führung oder Kinematik innerhalb der Arbeitsmaschine stabilisiert und innerhalb des Hubbereiches des EW-AlphAktors 27 heb- oder senkbar. Die Besonderheit bei EW-Systemen ist, dass lediglich für die Hubbewegung eine Energiezuführung notwendig ist und die Senkbewegung lediglich aus der mehr oder weniger großen, Gewichtsbelastung erfolgen kann. Die Druckversorgung des AlphAktors 27 erfolgt über die Druckleitungen 6.3 und 6.2 von der Druckquelle 7 und die zurückfließende Druckflüssigkeit aus dem AlphAktor 27 kann über die Rücklaufleitung 8 zum Tank 9 zurückfließen. Der Druckleitungsabschnitt 6.2 speist den Druckanschluss des 3/2-Regelventils 2.3. Das Rückschlagventil 71 zwischen den Druckleitungsabschnitten 6.2 und 6.3 erlaubt den Zufluss des Druckflüssigkeit von der Druckversorgung 7 zum AlphAktor 2, verhindert aber den Rückfluss, was z. B. beim Ausfall der Druckversorgung 7 bzw. dem Bruch der Druckleitung 6.3 ein ungewolltes Absinken der Last 3 verhindert. Ein Anschluss des Kolbenringraumes 2.1 über die Leitung 6.1 zum Tank 9 ist nicht zwingend erforderlich, je nach Einbausituation kann der Kolbenringraum 2.1 auch zur Atmosphäre geöffnet sein.A first example of an extended circuit in the use of a self-contained, path-controlled electro-hydraulic actuator 70 , in single acting function, is in 7 shown. The reaction force transmission from the EW-AlphAktor 27 to the machine, not shown, takes place at the symbolically illustrated bearing point 4 , The weight 3 is stabilized via a guide or kinematics, not shown within the machine and within the stroke range of the EW-AlphAktors 27 raised or lowered. The peculiarity of EW systems is that only for the lifting movement, an energy supply is necessary and the lowering movement can only take place from the more or less large, weight load. The pressure supply of the AlphActor 27 takes place via the pressure lines 6.3 and 6.2 from the pressure source 7 and the return fluid from the AlphActor 27 can via the return line 8th to the tank 9 flow back. The pressure line section 6.2 feeds the pressure connection of the 3/2 control valve 2.3 , The check valve 71 between the pressure line sections 6.2 and 6.3 allows the inflow of hydraulic fluid from the pressure supply 7 to the alpha-actor 2 , but prevents the reflux, which z. B. in case of failure of the pressure supply 7 or the breakage of the pressure line 6.3 an unintentional lowering of the load 3 prevented. A connection of the piston ring space 2.1 over the line 6.1 to the tank 9 is not absolutely necessary, depending on the installation situation, the piston ring space 2.1 also be open to the atmosphere.

In 8 ist die vorstehend beschriebene Grundschaltung um das druckgesteuerte Sperrventil 80 erweitert, wobei der sperrseitige Anschluss 81 des Sperrventils 80 über die Druckleitung 82 mit dem Rücklaufanschluss des 3/2-Regelventils 2.3 hydraulisch verbunden ist und in dieser Anwendung, bei geöffnetem Sperrventil 80, auch als zulaufseitiger Anschluss 81 des Sperrventils 80 definiert werden kann. Der Steueranschluss 83 ist über die Steuerleitung 84 mit der Druckleitung 6.3 und somit mit der Druckversorgung 7 in Wirkverbindung. Der Anschluss 85 ist zum Tank 9 hin hydraulisch verbunden und stellt somit, bei geöffnetem Sperrventil 80, die Ablaufseite dar und kann somit auch als ablaufseitiger Anschluss 85 definiert werden. Ein evtl. vorhandener Leckölanschluss 86 des Sperrventils 80 ist ebenfalls zum Tank 9 hin entlastet. Eine Senkbewegung des Gewichtes 3 ist nur bei geöffnetem Sperrventil 80 möglich und dient somit zur weiteren Absicherung der gewählten Hubposition des Gewichtes 3 bei ausgeschalteter Druckversorgung 7 gegenüber Leckage innerhalb des 3/2-Regelventiles 2.3 bzw. bei längeren Stillstandszeiten der Arbeitsmaschine.In 8th is the basic circuit described above to the pressure-controlled shut-off valve 80 extended, with the lock-side connection 81 the check valve 80 via the pressure line 82 with the return connection of the 3/2 control valve 2.3 is hydraulically connected and in this application, with open check valve 80 , also as inlet-side connection 81 the check valve 80 can be defined. The control connection 83 is via the control line 84 with the pressure line 6.3 and thus with the pressure supply 7 in active connection. The connection 85 is to the tank 9 hydraulically connected and thus provides, with the check valve open 80 , the drain side and can therefore also as a drain-side connection 85 To be defined. A possibly existing leak oil connection 86 the check valve 80 is also to the tank 9 relieved. A lowering movement of the weight 3 is only with the check valve open 80 possible and thus serves to further hedge the selected stroke position of the weight 3 when the pressure supply is switched off 7 against leakage within the 3/2 control valve 2.3 or for longer downtime of the machine.

Demnach kann die Druckflüssigkeit bei einem eingeleiteten Hubvorgang für das Gewicht 3 von der Druckquelle 7 ungehindert zum Kolbenbodenraum 2.2 des AlphAktors 27 strömen, während eine Senkbewegung des Gewichtes 3 nur solange ungehindert möglich ist solange der Druck im Druckleitungsabschnitt 6.3 höher ist als der zur Öffnung des Sperrventils 20 notwendige Steuerdruck, der z. B. beim Bruch der Leitung 6.3 oder dem Ausfall der Druckversorgung 7 nicht mehr vorhanden ist und somit durch das in dieser Situation zwangsweise geschlossene Sperrventil 20 eine ungewollte Senkbewegung des Gewichtes 3 verhindert wird.Accordingly, the pressure fluid at a initiated lifting operation for the weight 3 from the pressure source 7 unhindered to the piston bottom space 2.2 of the AlphActor 27 flow while lowering the weight 3 only as long as the pressure in the pressure line section is possible as long as possible 6.3 higher than that for opening the check valve 20 necessary control pressure, the z. B. when breaking the pipe 6.3 or the failure of the pressure supply 7 is no longer present and thus by the forcibly closed in this situation check valve 20 an unwanted lowering movement of the weight 3 is prevented.

Die alternative Druckversorgung des EW-AlphAktors 27 innerhalb einer Arbeitsmaschine mit einem Hydraulikversorgungssystem nach dem LS-System, kann entspr. dem Schaltplanvorschlag, wie 9 zeigt, realisiert werden. Die Erklärungen zum LS-System sind in der Darstellung zur 4 gemacht und auch für die Beschreibungen der Schaltungsvorschläge für EW-AlphAktoren gültig. Es werden deshalb dieselben Bezugsziffern für die LS-spezifischen Funktionsteile, wie LS-Steuerblock 40 bzw. LS-Lastdruckmeldeleitung 43 zum LS-Steuerblock 40, verwendet. Andererseits endet die LS-Leitung 43.1 im Kolbenbodenraum 2.2 dessen aktueller Druck somit an den LS-Block 40 gemeldet werden kann. In Erweiterung der Schaltung nach 8 ist ein 3/2-Magnetventil 90 zusammen mit der LS-Lastdruckmeldeleitung 43 vorgeschlagen. In stromloser Schaltstellung des 3/2-Magnetventils 90 wird die LS-Leitung 43 zum Tank 9 hin entlastet und die Verbindung zum Kolbenbodenraum 2.2 gesperrt. Die Steuerleitung 84 des druckgesteuerten Sperrventils 80 ist an die LS-Leitung 43, zwischen 3/2-Magnetventil 90 und dem LS-Steuerblock 40 hydraulisch angeschlossen, so dass gleichzeitig mit dem ausgeschalteten LS-Druck auch das Sperrventil 80 in Sperrstellung geht und ein Absinken des Gewichtes 3 verhindert. Diese Schaltposition ist z. B. bei Transportfahrt der Arbeitsmaschine sinnvoll, um keinen unnötigen Energieverbrauch der Hydraulikversorgung zu verursachen.The alternative pressure supply of the EW-AlphActor 27 within a work machine with a hydraulic supply system according to the LS system, can according to the circuit diagram proposal, such as 9 shows, be realized. The explanations to the LS system are in the representation to 4 and also valid for the descriptions of the circuit proposals for EW-Alph actuators. It therefore becomes the same reference numerals for the LS-specific functional parts, such as LS control block 40 or LS load pressure signaling line 43 to the LS control block 40 , used. On the other hand, the LS line ends 43.1 in the piston floor space 2.2 its current pressure thus to the LS block 40 can be reported. In extension of the circuit after 8th is a 3/2 solenoid valve 90 together with the LS load pressure signaling line 43 proposed. In de-energized switching position of the 3/2 solenoid valve 90 becomes the LS line 43 to the tank 9 relieved and the connection to the piston bottom space 2.2 blocked. The control line 84 the pressure-controlled shut-off valve 80 is to the LS line 43 , between 3/2 solenoid valve 90 and the LS control block 40 hydraulically connected, so that simultaneously with the switched off LS pressure and the check valve 80 in locked position and a decrease in weight 3 prevented. This switching position is z. B. when transporting the work machine useful to cause unnecessary power consumption of the hydraulic supply.

Mit der Erweiterung nach 10 durch das 2/2-Magnetventil 100 wird die Funktion der Schwimmstellung, bei voller Gewichtswirkung des Gewichtes 3 auf der zu bearbeitenden Auflagefläche außerhalb der Arbeitsmaschine, ermöglicht. Da in diesem Sonderfall der Lastdruck und somit der LS-Druck auf einen Wert nahe 0 bar absinkt, schließt das druckgesteuerte Sperrventil 80 und würde die gewollte Schwimmbewegung des durch das Gewicht 3 beispielhaft dargestellten Arbeitsgerätes, z. B. zur Anpassung an die Geländekontur, in der Senkenrichtung verhindern. Der eingangs- bzw. sperrseitige Anschluss des 2/2-Magnetventils 100 ist über die Druckleitung 82.1 an die Druckleitung 82 angeschlossen und der ausgangsseitige Anschluss des 2/2-Magnetventils 100 ist über die Leitung 8.1 mit der Rücklaufleitung 8 und somit dem Hydrauliktank 9 hydraulisch verbunden. In der stromlosen Schaltstellung des 2/2-Magnetventils 100 ist der Durchfluss gesperrt, während in bestromter Schaltstellung der Durchfluss frei ist. Bei angewählter, vollständig wirkender Schwimmstellung wird das 2/2-Magnetventil 100 bestromt und somit das in dieser Situation sperrende Sperrventil 80 hydraulisch umgangen. In Schwimmstellung sind auch der Proportionalmagnet 2.4, innerhalb des AlphAktors 27 und das LS-Schaltventil 90 stromlos, so dass von der Seite des AlphAktors 27 kein Druck von der LS-Versorgung angefordert wird und somit auch bei diesem Arbeitsgang kein unnötiger Energieverbrauch verursacht wird.With the extension after 10 through the 2/2 solenoid valve 100 becomes the function of floating position, with full weight effect of the weight 3 on the bearing surface to be machined outside of the machine allows. Since in this special case the load pressure and thus the LS pressure drops to a value close to 0 bar, the pressure-controlled shut-off valve closes 80 and would the intended swimming movement of the weight 3 exemplified implement, z. B. to adapt to the terrain contour, prevent in the valley direction. The input or blocking side connection of the 2/2 solenoid valve 100 is over the pressure line 82.1 to the pressure line 82 connected and the output side connection of the 2/2 solenoid valve 100 is over the line 8.1 with the return line 8th and thus the hydraulic tank 9 hydraulically connected. In the de-energized switching position of the 2/2 solenoid valve 100 the flow is blocked, while in the energized switching position, the flow is free. When the floating position is selected, the 2/2 solenoid valve becomes active 100 energized and thus blocking the blocking valve in this situation 80 hydraulically bypassed. In floating position are also the proportional magnet 2.4 , within the AlphActor 27 and the LS switching valve 90 de-energized, leaving from the side of the AlphActor 27 No pressure is requested from the LS supply and therefore no unnecessary energy consumption is caused during this operation.

Je nach Arbeitsmaschine und Arbeitswerkzeug kann es erforderlich sein, das auf den Boden wirkende Gewicht 3 des Arbeitswerkzeuges zu verringern, dies ist nach dem Schaltungs-Erweiterungsvorschlag nach 11 verwirklicht. Neu eingeführt ist hierbei das 3/2-Magnet-Druckregelventil 110. Einerseits ist der Arbeitsanschluss 111 des 3/2-Magnet-Druckregelventils 110 dabei über die Druckleitung 8.1 mit dem Anschluss 85 des druckgesteuerten Sperrventils 80 und andererseits der Druckanschluss 112 über die Druckleitung 113 mit der Versorgungsleitung 6.2 und der Rücklaufanschluss 114 zum Tank 9 hin hydraulisch angeschlossen. Im Betriebszustand 'Schwimmstellung mit Entlastung' ist die Druckversorgung durch Bestromung des 3/2-Magnetventils 90 eingeschaltet, gleichzeitig öffnet dadurch auch das druckgesteuerte Sperrventil 80. Der Proportionalmagnet 2.4 zur Positionsregelung des AlphAktors 27 ist dabei stromlos, so dass der Kolbenbodenraum 2.2 über das geöffnete 3/2-Regelventil 2.3 eine hydraulische Verbindung zur offenen Sperrseite 81 des Sperrventils 80 und weiter zum Arbeitsanschluss 111 des 3/2-Druckregelventils 110 hat. Je nach Bestromung des Proportionalmagneten des 3/2-Druckregelventils 110 kann nun der Arbeitsdruck innerhalb des Kolbenbodenraums 2.2 in gewünschter Höhe eingestellt werden, wodurch eine Entlastung des Auflagedrucks des Gewichtes 3 auf der Bodenfläche bewusst gesteuert werden kann. Bei höheren Genauigkeitsanforderungen oder Automatisierung des entsprechenden Arbeitsvorgangs mit der Arbeitsmaschine kann über die Druckmessung mit Hilfe des Drucksensors 115 und entsprechender Verknüpfung über eine übergeordnete Steuerung die Regelung des Druckverlaufs innerhalb des Kolbenbodenraums 2.2 in Abhängigkeit weiterer Parameter realisiert werden.Depending on the working machine and working tool, it may be necessary to the weight acting on the ground 3 of the working tool, this is after the circuit extension proposal after 11 realized. New here is the 3/2 solenoid pressure control valve 110 , On the one hand is the work connection 111 of the 3/2 solenoid pressure control valve 110 while on the pressure line 8.1 with the connection 85 the pressure-controlled shut-off valve 80 and on the other hand, the pressure port 112 via the pressure line 113 with the supply line 6.2 and the return port 114 to the tank 9 hydraulically connected. In operating mode 'floating position with discharge', the pressure supply is provided by energizing the 3/2 solenoid valve 90 switched on, at the same time also opens the pressure-controlled shut-off valve 80 , The proportional magnet 2.4 for position control of the AlphActor 27 is de-energized, so that the piston bottom space 2.2 over the open 3/2 control valve 2.3 a hydraulic connection to the open blocking side 81 the check valve 80 and on to the work connection 111 of the 3/2 pressure control valve 110 Has. Depending on the current supply of the proportional solenoid of the 3/2 pressure control valve 110 can now the working pressure within the piston head space 2.2 be set in the desired height, whereby a relief of the contact pressure of the weight 3 can be controlled deliberately on the floor surface. For higher accuracy requirements or automation of the corresponding work process with the working machine can via the pressure measurement using the pressure sensor 115 and corresponding linkage via a higher-level control, the regulation of the pressure curve within the piston crown space 2.2 be realized depending on other parameters.

Alle geschilderten Schaltungsvorschläge und Betriebszustände, proportionales Heben-Senken, Schwimmstellung ohne bzw. mit Entlastung oder Drücken mit den logischen Verknüpfungen zur Druckversorgung bzw. LS-Signal sind entweder durch eine übergeordnete Maschinensteuerung oder eine spezifische AlphAktor-Steuerung, innerhalb der Arbeitsmaschine an einem geeigneten Einbauort, eindeutig zugeordnet, so dass der Bediener lediglich den gewünschten Arbeitsablauf an einem Eingabegerät wählen bzw. steuern kann, was zu erheblichen Arbeitserleichterungen führt.All described circuit suggestions and operating conditions, proportional lifting-lowering, floating position without or with discharge or pressing with the logical links to the pressure supply or LS signal are either by a higher-level machine control or a specific AlphAktor control, within the machine at a suitable location , uniquely assigned, so that the operator can only select or control the desired workflow on an input device, resulting in considerable work easier.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102007061078 A1 [0002, 0037] DE 102007061078 A1 [0002, 0037]
  • DE 102007018405 A1 [0003] DE 102007018405 A1 [0003]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • DIN ISO-1219 [0004] DIN ISO 1219 [0004]
  • DIN-ISO 1219 [0006] DIN-ISO 1219 [0006]

Claims (20)

Schaltungs-, Ansteuerungs- und Regelkonzeption für autarke, weggeregelte elektrohydraulische Aktoren (1), insbesondere nach der Bauart AlphAktor (2), bestehend aus einem oder mehreren AlphAktoren (2), innerhalb einer Arbeitsmaschine mit Konstantdruckversorgung (7), zum gesteuerten oder geregelten Antrieb von Arbeitswerkzeugen (3), dadurch gekennzeichnet, dass sich in der Druckleitung (6.1) zum Kolbenringraum (2.1) des AlphAktors (2) ein druckgesteuertes Sperrventil (20) mit abflussseitiger Sperrwirkung befindet, wobei der Steueranschluss (22) des Sperrventils (20) mit dem Zulaufdruck in der Druckversorgung (7) beaufschlagt wird.Circuit, control and regulation concept for autonomous, path-controlled electrohydraulic actuators ( 1 ), in particular the AlphActor type ( 2 ), consisting of one or more alpha actuators ( 2 ), within a working machine with constant pressure supply ( 7 ), for the controlled or regulated drive of work tools ( 3 ), characterized in that in the pressure line ( 6.1 ) to the piston ring space ( 2.1 ) of the AlphActor ( 2 ) a pressure-controlled check valve ( 20 ) is located with drainage-side blocking effect, wherein the control connection ( 22 ) of the check valve ( 20 ) with the inlet pressure in the pressure supply ( 7 ) is applied. Schaltungskonzeption nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steueranschluss (22) des Sperrventils (20) über ein elektromechanisches Schaltventil (30), vorzugsweise als 3/2-Ventil ausgeführt, in einer Schaltstellung mit einer Tankleitung (32, 8) und in der alternativen Schaltstellung des 3/2-Ventils (30) mit der Druckversorgung (7) des AlphAktors (2) verbunden ist.Circuit design according to claim 1, characterized in that the control terminal ( 22 ) of the check valve ( 20 ) via an electromechanical switching valve ( 30 ), preferably designed as a 3/2 valve, in a switching position with a tank line ( 32 . 8th ) and in the alternative switching position of the 3/2 valve ( 30 ) with the pressure supply ( 7 ) of the AlphActor ( 2 ) connected is. Schaltungs-, Ansteuerungs- und Regelkonzeption für autarke, weggeregelte elektrohydraulische Aktoren (1), insbesondere nach der Bauart AlphAktor (2), bestehend aus einem oder mehreren AlphAktoren (2), innerhalb einer Arbeitsmaschine mit einer Druckversorgung (40, 42) nach dem Lastdruck-Meldesystem (Load-Sensing), zum gesteuerten oder geregelten Antrieb von Arbeitswerkzeugen (3), dadurch gekennzeichnet, dass sich in der Druckleitung (6.1) zum Kolbenringraum (2.1) des AlphAktors (2) ein druckgesteuertes Sperrventil (20) mit abflussseitiger Sperrwirkung befindet, wobei der Steueranschluss (22) des Sperrventils (20) mit der LS-Lastdruckmeldeleitung (43) verbunden ist.Circuit, control and regulation concept for autonomous, path-controlled electrohydraulic actuators ( 1 ), in particular the AlphActor type ( 2 ), consisting of one or more alpha actuators ( 2 ), within a work machine with a pressure supply ( 40 . 42 ) according to the load pressure signaling system (load-sensing), for the controlled or regulated drive of work tools ( 3 ), characterized in that in the pressure line ( 6.1 ) to the piston ring space ( 2.1 ) of the AlphActor ( 2 ) a pressure-controlled check valve ( 20 ) is located with drainage-side blocking effect, wherein the control connection ( 22 ) of the check valve ( 20 ) with the LS load pressure signaling line ( 43 ) connected is. Schaltungskonzeption nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die LS-Lastdruckmeldeleitung (43) einerseits über eine Drosselstelle (45) bzw. Blende (45) mit der Druckversorgung (6, 40, 42) des AlphAktors (2) und andererseits mit dem Eingang (31b) eines Magnetventils (46) verbunden und mittels desselben schaltbar ist.Circuit design according to claim 3, characterized in that the LS load pressure signaling line ( 43 ) on the one hand via a throttle point ( 45 ) or aperture ( 45 ) with the pressure supply ( 6 . 40 . 42 ) of the AlphActor ( 2 ) and on the other hand with the entrance ( 31b ) of a solenoid valve ( 46 ) is connected and switchable by means of the same. Schaltungskonzeption nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetventil (46) ein 2/2-Ventil ist und in der stromlosen Stellung die LS-Lastdruckmeldeleitung (43) zur Tankleitung (8) hin entlastet.Circuit design according to claim 4, characterized in that the solenoid valve ( 46 ) is a 2/2 valve and in the de-energized position the LS load pressure signaling line ( 43 ) to the tank line ( 8th ) relieved. Schaltungskonzeption nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetventil (46) ein Proportionaldruckregelventil (47) ist und in der stromlosen Stellung die LS-Lastdruckmeldeleitung (43) zur Tankleitung (8) hin entlastet.Circuit design according to claim 5, characterized in that the solenoid valve ( 46 ) a proportional pressure control valve ( 47 ) and in the de-energized position the LS load pressure signaling line ( 43 ) to the tank line ( 8th ) relieved. Schaltungskonzeption nach den Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zufluss aus der Druckversorgungsleitung (6) zur LS-Lastdruckmeldeleitung (43) durch ein 2-Wege-Stromregelventil (48) begrenzt ist.Circuit design according to claims 3 to 6, characterized in that the inflow from the pressure supply line ( 6 ) to the LS load pressure signaling line ( 43 ) through a 2-way flow control valve ( 48 ) is limited. Schaltungskonzeption nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Druckleitung (6.1) zwischen dem Kolbenringraum (2.1) des AlphAktors (2) und dem druckgesteuerten Sperrventil (20) ein 3/2-Magnetventil (50) eingebaut ist, das in der stromlosen Schaltstellung den Kolbenringraum (2.1) des AlphAktors (2) mit dem sperrseitigen Anschluss (21) des druckgesteuerten Sperrventils (20) verbindet und in der bestromten Schaltstellung den Kolbenringraum (2.1) des AlphAktors (2) zur Tankleitung (8) hin entlastet.Circuit design according to one of the preceding claims, characterized in that in the pressure line ( 6.1 ) between the piston ring space ( 2.1 ) of the AlphActor ( 2 ) and the pressure-controlled shut-off valve ( 20 ) a 3/2 solenoid valve ( 50 ) is installed, which in the de-energized switching position the piston ring space ( 2.1 ) of the AlphActor ( 2 ) with the blocking-side connection ( 21 ) of the pressure-controlled shut-off valve ( 20 ) and in the energized switching position the piston ring space ( 2.1 ) of the AlphActor ( 2 ) to the tank line ( 8th ) relieved. Schaltungskonzeption nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das 3/2-Magnetventil (50) in der bestromten Schaltstellung regelbar ist und die Druckhöhe im Kolbenringraum (2.1) des AlphAktors (2) in Abhängigkeit der Stromstärke der Bestromung bestimmt.Circuit design according to claim 7, characterized in that the 3/2-way solenoid valve ( 50 ) is controllable in the energized switching position and the pressure level in the piston ring space ( 2.1 ) of the AlphActor ( 2 ) determined as a function of the current intensity of the current supply. Schaltungskonzeption nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zum Regelventil (2.3) des AlphAktors (2) ein Rückschlagventil (52) als Nachsaugventil zwischen dem Kolbenbodenraum (2.2) des AlphAktors (2) und der Tankleitung (8) geschaltet ist.Circuit design according to one of the preceding claims, characterized in that parallel to the control valve ( 2.3 ) of the AlphActor ( 2 ) a check valve ( 52 ) as a suction valve between the piston head space ( 2.2 ) of the AlphActor ( 2 ) and the tank line ( 8th ) is switched. Schaltungskonzeption nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass elektrische Druckmessmittel (61, 62) vorgesehen sind, die die Drücke im Kolbenbodenraum (2.2) und/oder im Kolbenringraum (2.1) erfassen.Circuit design according to one of the preceding claims, characterized in that electrical pressure measuring means ( 61 . 62 ) are provided, which the pressures in the piston head space ( 2.2 ) and / or in the piston ring space ( 2.1 ) to capture. Schaltungs-, Ansteuerungs- und Regelkonzeption für autarke, weggeregelte elektrohydraulische Aktoren (1), insbesondere nach der Bauart AlphAktor (2) in der Anwendung, lt. Bauart-Definition, als einfachwirkender AlphAktor (27), bestehend aus einem oder mehreren EW-AlphAktoren (27), innerhalb einer Arbeitsmaschine mit Konstantdruckversorgung (7), zum gesteuerten oder geregelten Antrieb von Arbeitswerkzeugen (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Druckhöhe im Kolbenbodenraum (2.2) direkt von der Belastung bestimmt ist und die zur Sollwerteingabe proportionale Hub- oder Senkbewegung des EW-AlphAktors (27) ausschließlich über die veränderliche Druckbeaufschlagung des Kolbenbodenraumes (2.2) gesteuert bzw. geregelt wird, wobei sich in der Druckleitung (6.2, 6.3) im Zufluss zum Druckanschluss des 3/2-Regelventils (2.3) des EW-AlphAktors (27) ein Sperrventil (71) mit abflussseitiger Sperrwirkung befindet.Circuit, control and regulation concept for autonomous, path-controlled electrohydraulic actuators ( 1 ), in particular the AlphActor type ( 2 ) in the application, according to the design definition, as a single-acting AlphActor ( 27 ), consisting of one or more EW-Alph actuators ( 27 ), within a working machine with constant pressure supply ( 7 ), for the controlled or regulated drive of work tools ( 3 ), characterized in that the pressure level in the piston head space ( 2.2 ) is determined directly by the load and the lifting or lowering movement of the EW-AlphActor proportional to the desired value input ( 27 ) exclusively via the variable pressurization of the piston crown space ( 2.2 ) is controlled or regulated, wherein in the pressure line ( 6.2 . 6.3 ) in the inflow to the pressure port of the 3/2 control valve ( 2.3 ) of the EW AlphActor ( 27 ) a check valve ( 71 ) is located with drainage-side blocking effect. Schaltungskonzeption nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich in der Rücklaufleitung (82) des 3/2-Regelventils (2.3) des EW-AlphAktors (27) ein druckgesteuertes Sperrventil (80) mit abflussseitiger Sperrwirkung befindet, wobei der Steueranschluss (83) des Sperrventils (80) mit dem Zulaufdruck der Druckversorgung (7) beaufschlagt ist.Circuit design according to claim 12, characterized in that in the Return line ( 82 ) of the 3/2 control valve ( 2.3 ) of the EW AlphActor ( 27 ) a pressure-controlled check valve ( 80 ) is located with drainage-side blocking effect, wherein the control connection ( 83 ) of the check valve ( 80 ) with the inlet pressure of the pressure supply ( 7 ) is acted upon. Schaltungs-, Ansteuerungs- und Regelkonzeption für autarke, weggeregelte elektrohydraulische Aktoren (1), insbesondere nach der Bauart AlphAktor (2) in der Anwendung, lt. Bauart-Definition, als einfachwirkender AlphAktor (27), bestehend aus einem oder mehreren EW-AlphAktoren (27), innerhalb einer Arbeitsmaschine mit einer Druckversorgung nach dem Lastdruck-Meldesystem (Load-Sensing) (40, 42), zum gesteuerten oder geregelten Antrieb von Arbeitswerkzeugen (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Druckhöhe im Kolbenbodenraum (2.2) direkt von der Belastung bestimmt ist und die zur Sollwerteingabe proportionale Hub- oder Senkbewegung des EW-AlphAktors (27) ausschließlich über die veränderliche Druckbeaufschlagung des Kolbenbodenraumes (2.2) gesteuert bzw. geregelt wird, wobei sich in der Druckleitung (6.2, 6.3) im Zufluss zum Druckanschluss des 3/2-Regelventils (2.3) des EW-AlphAktors (27) ein Sperrventil (71) mit abflussseitiger Sperrwirkung befindet.Circuit, control and regulation concept for autonomous, path-controlled electrohydraulic actuators ( 1 ), in particular the AlphActor type ( 2 ) in the application, according to the design definition, as a single-acting AlphActor ( 27 ), consisting of one or more EW-Alph actuators ( 27 ), within a work machine with a pressure supply according to the load-pressure reporting system (load-sensing) ( 40 . 42 ), for the controlled or regulated drive of work tools ( 3 ), characterized in that the pressure level in the piston head space ( 2.2 ) is determined directly by the load and the lifting or lowering movement of the EW-AlphActor proportional to the desired value input ( 27 ) exclusively via the variable pressurization of the piston crown space ( 2.2 ) is controlled or regulated, wherein in the pressure line ( 6.2 . 6.3 ) in the inflow to the pressure port of the 3/2 control valve ( 2.3 ) of the EW AlphActor ( 27 ) a check valve ( 71 ) is located with drainage-side blocking effect. Schaltungskonzeption nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich in der Rücklaufleitung (82) des 3/2-Regelventils (2.3) des EW-AlphAktors (27) ein druckgesteuertes Sperrventil (80) mit abflussseitiger Sperrwirkung befindet, wobei der Steueranschluss (83) des Sperrventils (80) mit der LS-Lastdruckmeldeleitung (84, 43) verbunden ist.Circuit design according to claim 14, characterized in that in the return line ( 82 ) of the 3/2 control valve ( 2.3 ) of the EW AlphActor ( 27 ) a pressure-controlled check valve ( 80 ) is located with drainage-side blocking effect, wherein the control connection ( 83 ) of the check valve ( 80 ) with the LS load pressure signaling line ( 84 . 43 ) connected is. Schaltungskonzeption nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines 3/2-Magnetventiles (90), zwischen dem LS-Anschluss (43.1) zum Kolbenbodenraum (2.2) des EW-AlphAktors (27) und dem Steuerleitungsanschluss (83) des Sperrventils (80), die LS-Lastdruckmeldeleitung (43, 84) schaltbar ist, wobei in stromloser Schaltstellung die LS-Lastdruckmeldeleitung (43, 84) zum Hydrauliktank (9) hin entlastet und zum Kolbenbodenraum (2.2) des EW-AlphAktors (27) hin gesperrt und in bestromter Schaltstellung mit dem Kolbenbodenraum (2.2) verbunden ist.Circuit design according to claim 15, characterized in that by means of a 3/2-solenoid valve ( 90 ), between the LS connector ( 43.1 ) to the piston bottom space ( 2.2 ) of the EW AlphActor ( 27 ) and the control line connection ( 83 ) of the check valve ( 80 ), the LS load pressure signaling line ( 43 . 84 ) is switchable, wherein in the currentless switching position, the LS load pressure signaling line ( 43 . 84 ) to the hydraulic tank ( 9 ) and relieved to the piston crown space ( 2.2 ) of the EW AlphActor ( 27 ) locked and in energized switching position with the piston bottom space ( 2.2 ) connected is. Schaltungskonzeption nach einem oder mehreren der Ansprüche 12–16, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrwirkung des druckgesteuerten Sperrventils (80) durch ein dazu parallel geschaltetes 2/2-Magnetventil (100) aufgehoben werden kann, wobei die Sperrung im stromlosen Zustand des 2/2-Magnetventils (100) erhalten bleibt.Circuit design according to one or more of claims 12-16, characterized in that the blocking effect of the pressure-controlled shut-off valve ( 80 ) by a 2/2-way solenoid valve connected in parallel ( 100 ) can be canceled, the lock in the de-energized state of the 2/2-solenoid valve ( 100 ) preserved. Schaltungskonzeption nach einem oder mehreren der Ansprüche 12–17, dadurch gekennzeichnet, dass der abflussseitige Anschluss (8.1) des Sperrventils mit dem Arbeitsanschluss (111) eines 3/2-Magnet-Druckregelventils (110) hydraulisch verbunden ist und in stromloser Stellung des 3/2-Magnet-Druckregelventils (110) über den Rücklaufanschluss (114) des 3/2-Magnet-Druckregelventils (110) zum Tank (9) hin offen ist und der Druckanschluss (112) des 3/2-Magnet-Druckregelventils (110) mit der Versorgungsleitung (6.2) des EW-AlphAktors (27) hydraulisch verbunden ist und in bestromter Schaltstellung die Druckhöhe im Kolbenbodenraum (2.2) in Abhängigkeit der Stromstärke bestimmt.Circuit design according to one or more of claims 12-17, characterized in that the outflow-side connection ( 8.1 ) of the check valve with the working connection ( 111 ) of a 3/2 solenoid pressure control valve ( 110 ) is hydraulically connected and in the de-energized position of the 3/2-solenoid pressure control valve ( 110 ) via the return port ( 114 ) of the 3/2 solenoid pressure control valve ( 110 ) to the tank ( 9 ) is open and the pressure connection ( 112 ) of the 3/2 solenoid pressure control valve ( 110 ) with the supply line ( 6.2 ) of the EW AlphActor ( 27 ) is hydraulically connected and in the energized switching position, the pressure level in the piston head space ( 2.2 ) determined as a function of the current. Schaltungskonzeption nach einem oder mehreren der Ansprüche 12–18, dadurch gekennzeichnet, dass elektrische Druckmessmittel (115) vorgesehen sind, die den Druck im Kolbenbodenraum (2.2) erfassen.Circuit design according to one or more of Claims 12-18, characterized in that electrical pressure-measuring means ( 115 ) are provided, the pressure in the piston head space ( 2.2 ) to capture. Schaltungskonzeption nach einem oder mehreren der Ansprüche 1–19, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine übergeordnete elektrische Maschinensteuerung oder spezifische AlphAktor-Steuerung die jeweiligen Betriebszustände anwählbar und in der Folge teil- oder vollautomatisch ausführbar sind.Circuit design according to one or more of claims 1-19, characterized in that by a higher-level electrical machine control or specific AlphAktor control the respective operating conditions are selectable and in the sequence partially or fully automatically executable.
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