DE102009058404A1

DE102009058404A1 - Circuit arrangement for controlling a double-acting consumer

Info

Publication number: DE102009058404A1
Application number: DE200910058404
Authority: DE
Inventors: Edwin Heemskerk
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-12-15
Filing date: 2009-12-15
Publication date: 2011-06-16
Also published as: WO2011082741A1

Abstract

Offenbart ist eine Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines doppelt wirkenden Verbrauchers mit zwei Wegeventilen zur Drucksteuerung an jeweils einer Seite des Verbrauchers und zwei Steuerdruckanschlüssen zur Beaufschlagung der Steuerseiten jedes Wegeventils mit einem Vorsteuerdruck. Erfindungsgemäß hat die Schaltungsanordnung ein Logikventil zur selektiven Beaufschlagung einer Steuerseite eines der Wegeventile mit einem Vorsteuerdruck aus einer der Steuerdruckanschlüsse und zur gleichzeitigen Druckentlastung einer Steuerseite eines der Wegeventile in einen Tank.Disclosed is a circuit arrangement for controlling a double-acting consumer with two-way valves for pressure control on one side of the consumer and two control pressure connections for acting on the control sides of each directional control valve with a pilot pressure. According to the invention, the circuit arrangement has a logic valve for selectively acting on a control side of one of the directional control valves with a pilot pressure from one of the control pressure connections and for simultaneous pressure relief of a control side of one of the directional control valves in a tank.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische oder pneumatische Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines doppelt wirkenden Verbrauchers gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a hydraulic or pneumatic circuit arrangement for controlling a double-acting consumer according to the preamble of patent claim 1.

In einer gattungsgemäßen Schaltungsanordnung wird in der Regel zwischen einer Betriebsmittelpumpe und einem Verbraucher, beispielsweise einem auf Druck und Zug belastbaren Zylinder oder einem in zwei Richtungen wirkenden Rotationsantrieb Steuerventile angeordnet, mit denen die Bewegungsrichtung des Verbrauchers und ggf. auch die Bewegungsgeschwindigkeit verändert werden kann. Im letzteren Fall sind die Steuerventile als Proportionalventile ausgebildet.In a generic circuit arrangement control valves is usually arranged between a resource pump and a consumer, such as a cylinder loadable on pressure and train or acting in two directions rotary drive, with which the direction of movement of the consumer and possibly also the speed of movement can be changed. In the latter case, the control valves are designed as proportional valves.

Als Steuerventile werden gemäß einem allgemein bekannten Stand der Technik üblicherweise 4/3-Wegeventile verbaut, die in der Mittelstellung sämtliche Ventilanschlüsse sperren. Die 4/3-Wegeventile können als direkt gesteuerte oder als vorgesteuerte Ventile ausgebildet sein, bei denen der Ventilkolben bzw. Steuerschieber an seinen beiden Steuerseiten über Vorsteuerventile mit einem Vorsteuerdruck jeweils beaufschlagbar ist, um den Ventilkolben in die eine oder andere Richtung zu verschieben. Jedoch wird in einem solchen Fall der in den Verbraucher hineingehende und parallel hierzu aus diesem herauskommende Volumenstrom an Betriebsmittel über den selben Ventilkolben des einen Steuerventils geleitet, wodurch die beiden Volumenströme in Abhängigkeit voneinander durch Verschieben des einen Ventilkolbens beeinflusst werden.As control valves usually 4/3-way valves are installed according to a well-known prior art, which lock all valve connections in the middle position. The 4/3-way valves can be designed as directly controlled or as pilot operated valves, in which the valve piston or spool at its two control sides via pilot valves with a pilot pressure in each case can be acted upon to move the valve piston in one or the other direction. However, in such a case, the volume flow of operating medium entering the consumer and coming out of it in parallel is conducted via the same valve piston of the one control valve, whereby the two volume flows are influenced in dependence on one another by displacement of the one valve piston.

Um diesen grundlegenden Nachteil zu überwinden, schlägt der Stand der Technik eine hydraulische Schaltungsanordnung vor, in der zwei 3/3-Wegeventile für die getrennte Steuerung der Zu- und Ablaufseite eines hydraulischen Verbrauchers vorgesehen sind. ZurTo overcome this fundamental disadvantage, the prior art proposes a hydraulic circuit arrangement in which two 3/3-way valves are provided for the separate control of the inlet and outlet side of a hydraulic consumer. to

Vorsteuerung der zwei 3/3-Wegeventile werden vier Vorsteuerventile benötigt, über die die jeweils zwei Steuerseiten der 3/3-Wegeventile mit einem geregelten Vorsteuerdruck beaufschlagbar sind. Da diese Form der Ansteuerung aufgrund der Komplexität der gleichzeitigen Ansteuerung von Zu- und Ablaufkante über eine Regelelektronik erfolgt, sind für die vier in der Regel propbrtional wirkenden Elektromagnete der Vorsteuerventile vier Leistungsausgänge in der Regelelektronik erforderlich.Pilot control of the two 3/3-way valves, four pilot valves are required, via which the two control sides of the 3/3-way valves can be acted upon by a regulated pilot pressure. Since this form of control is due to the complexity of the simultaneous control of inflow and outflow edge via a control electronics, four power outputs in the control electronics are required for the four usually proprotional acting electromagnets of the pilot valves.

Beispielsweise aus der DE 10 2005 045 035 B4 ist eine hydraulische Schaltungsanordnung bekannt, die zeigt, dass eine solche aufgelöste Ansteuerung eines doppelt wirkenden Verbrauchers unter Verwendung von zwei Schaltventilen auch mit nur zwei Vorsteuerventilen und einer hydraulischen Schaltlogik praktisch umgesetzt werden kann. Hierzu ist für beide Vorsteuereingänge des Steuerventilschiebers eines jeweiligen Schaltventils nur ein einziges Vorsteuerventil der Proportionalventilbauart vorgesehen. Zwischen den Ausgängen der dementsprechend zwei Proportional-Vorsteuerventile und den Vorsteuereingängen der zwei Steuerventile ist eine hydraulische Logikschaltung angeordnet, die zwei Umschaltventile mit jeweils zwei hydraulischen Steuereingängen enthält. Die hydraulischen Steuereingänge der Umschaltventile sind mit den Ausgängen der zwei Proportional-Vorsteuerventile derart verbunden, dass die Ausgänge der Proportional-Vorsteuerventile selektiv mit einem paar Steuereingänge der beiden Steuerventile verbunden werden Im Konkreten wird der Ausgang jedes der Proportional-Vorsteuerventile auch mit jeweils einem Steuereingang eines jeden der zwei Umschaltventile derart verbunden, dass je nachdem, welche Seite des hydraulischen Verbrauchers druckbeaufschlagt werden soll, das betreffende Schaltventil über das eine, entsprechend vorgeschaltete Umschaltventil für eine geregelte Druckbeaufschlagung angesteuert und das andere Schaltventil für einen geregelte Druckentspannung über das jeweils vorgeschaltete andere Umschaltventil angesteuert wird.For example, from the DE 10 2005 045 035 B4 a hydraulic circuit arrangement is known, which shows that such a resolved control of a double-acting consumer using two switching valves with only two pilot valves and a hydraulic switching logic can be practiced. For this purpose, only a single pilot valve of the proportional valve type is provided for both pilot inputs of the control valve spool of a respective switching valve. Between the outputs of the corresponding two proportional pilot valves and the pilot inputs of the two control valves, a hydraulic logic circuit is arranged, which contains two switching valves, each with two hydraulic control inputs. The hydraulic control inputs of the changeover valves are connected to the outputs of the two proportional pilot valves such that the outputs of the proportional pilot valves are selectively connected to a few control inputs of the two control valves. Concretely, the output of each of the proportional pilot valves is also provided with one control input each each of the two changeover valves connected in such a way that, depending on which side of the hydraulic consumer to be pressurized, the relevant switching valve via the one, corresponding upstream switching valve for a controlled pressurization and the other switching valve for a controlled pressure relief via the respective upstream other switching valve is controlled becomes.

Diese vorstehende Erläuterung des Stands der Technik zeigt, dass die hydraulische Logikschaltung, welche die zwei Umschaltventile aufweist, relativ aufwendig ist.This above explanation of the prior art shows that the hydraulic logic circuit having the two switching valves is relatively expensive.

Angesichts des einschlägigen Stands der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines doppelt wirkenden Verbrauchers bereit zu stellen, die eine höhere Funktionalität aufweist. Ein Ziel der Erfindung soll es die Anzahl der Ansteuerelemente insbesondere innerhalb der Logikschaltung zu reduzieren.In view of the relevant prior art, it is an object of the present invention to provide a generic circuit arrangement for driving a double-acting consumer, which has a higher functionality. An object of the invention is to reduce the number of drive elements, in particular within the logic circuit.

Diese Aufgabe wird durch eine hydraulische oder pneumatische Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines doppelt wirkenden Verbrauchers mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by a hydraulic or pneumatic circuit arrangement for controlling a double-acting consumer having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß hat die Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines doppelt wirkenden Verbrauchers zwei Wegeventilen zur Drucksteuerung an jeweils einer Seite des Verbrauchers, vorzugsweise eines Zylinders und zwei Steuerdruckanschlüsse oder -leitungen zur Beaufschlagung der Steuerseiten jedes Wegeventils mit einem Vorsteuerdruck. Ferner ist ein (einziges) Logikventil vorgesehen, zur selektiven Beaufschlagung einer Steuerseite eines der Wegeventile mit einem Vorsteuerdruck aus einer der Steuerdruckleitungen und zur gleichzeitigen Druckentlastung einer Steuerseite eines der Wegeventile in eine Tank. Durch diesen Schaltungsaufbau kann die Anzahl an hydraulischen Komponenten verringert und die Funktionalität erhöht werden.According to the invention, the circuit arrangement for controlling a double-acting consumer has two directional valves for pressure control on each side of the consumer, preferably a cylinder and two control pressure connections or lines for acting on the control sides of each directional control valve with a pilot pressure. Further, a (single) logic valve is provided for selectively energizing a control side of one of the directional control valves with a pilot pressure from one of the control pressure lines and for simultaneous Relieve the pressure of a control side of one of the directional control valves in a tank. By this circuitry, the number of hydraulic components can be reduced and the functionality can be increased.

Vorzugsweise ist jede der zwei Steuerdruckanschlüsse mit einer Steuerseite eines der zwei Wegeventile fest verbunden, wodurch die jeweilige Steuerseite selektiv mit einem ersten Vorsteuerdruck direkt beaufschlagbar ist. Vorteilhaft ist es hierbei, wenn das Logikventil die jeweils gegenüberliegende Steuerseite des mit dem ersten Vorsteuerdruck direkt beaufschlagten Wegeventils mit dem Tank verbindet und die andere Steuerseite des anderen Wegeventils ebenfalls mit dem ersten Vorsteuerdruck beaufschlagt. Hierdurch wird es möglich durch Anlegen eines ausgewählten, niedrigen Vorsteuerdrucks an die Steuerseite des über das Logikventil beaufschlagten Wegeventils die Bewegung (Bewegungsgeschwindigkeit) des Verbrauchers zu steuern.Preferably, each of the two control pressure ports is fixedly connected to a control side of one of the two-way valves, whereby the respective control side can be selectively acted upon directly by a first pilot pressure. It is advantageous in this case if the logic valve connects the respectively opposite control side of the directly connected to the first pilot pressure directional control valve with the tank and the other control side of the other directional valve also acted upon by the first pilot pressure. This makes it possible to control the movement (moving speed) of the load by applying a selected, low pilot pressure to the control side of the directional control valve acted upon by the logic valve.

Alternativ hierzu kann es aber auch vorgesehen sein, die zwei Steuerdruckanschlüsse mit den Steuerseiten nur eines der zwei Wegeventile fest zu verbinden, wodurch die eine Steuerseite des einen Wegeventils selektiv mit einem ersten Vorsteuerdruck und die andere Steuerseite des einen Wegeventils selektiv mit einem zweiten Vorsteuerdruck direkt beaufschlagbar ist. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn das Logikventil an beide Steuerseiten des anderen Wegeventils angeschlossen ist und selektiv eine Steuerseite des anderen Wegeventils mit dem ersten oder die andere Steuerseite des anderen Wegeventils mit dem zweiten Vorsteuerdruck beaufschlagt, wohingegen das Logikventil die gerade nicht beaufschlagte Steuerseite des anderen Wegeventils mit dem Tank verbindet. Hierdurch können Strömungsverluste insbesondere bei großen externen Lasten verringert werden.Alternatively, however, it may also be provided to firmly connect the two control pressure connections to the control sides of only one of the two directional control valves, whereby the one control side of a directional control valve selectively with a first pilot pressure and the other control side of a directional control valve selectively acted upon directly with a second pilot pressure is. In this case, it is advantageous if the logic valve is connected to both control sides of the other directional control valve and selectively applied to a control side of the other directional control valve to the first or the other control side of the other directional control valve to the second pilot pressure, whereas the logic valve, the just not acted upon control side of other directional valve connects to the tank. As a result, flow losses can be reduced, especially for large external loads.

Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren näher erläutert.The invention will be explained below with reference to preferred embodiments with reference to the accompanying figures.

1 zeigt den Standardaufbau einer hydraulischen oder pneumatischen Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines doppelt wirkenden Verbrauchers gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung und 1 shows the standard construction of a hydraulic or pneumatic circuit arrangement for controlling a double-acting consumer according to a first preferred embodiment of the invention and

2 zeigt eine alternativen Aufbau einer hydraulischen oder pneumatischen Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines doppelt wirkenden Verbrauchers gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. 2 shows an alternative construction of a hydraulic or pneumatic circuit arrangement for driving a double-acting consumer according to a second preferred embodiment of the invention.

Gemäß der 1 besteht die Schaltungsanordnung des ersten Ausführungsbeispiels aus zwei Wegeventilen 1, 2, vorzugsweise 3/3-Wegeventilen, die weiter vorzugsweise als Proportionalventile ausgebildet sind. Diese zwei Wegeventile 1, 2 bilden die Steuerventile zur selektiven Druckbeaufschlagung zweier Seiten A, B eines Verbrauchers 6. Im vorliegenden Fall handelt es sich beim Verbraucher 6 um einen Zylinder (translatorischer Verbraucher), dessen Stangen- oder Ringkammer die eine druckbeaufschlagbare Seite A und dessen Kolbenkammer die andere druckbeaufschlagbare Seite B bilden. Alternativ könnte aber auch ein rotatorischer Verbraucher vorgesehen sein.According to the 1 If the circuit arrangement of the first embodiment of two-way valves 1 . 2 , Preferably 3/3-way valves, which are further preferably designed as proportional valves. These two way valves 1 . 2 form the control valves for selective pressurization of two sides A, B of a consumer 6 , In this case, it is the consumer 6 around a cylinder (translational consumer), the rod or annular chamber one pressurizable side A and the piston chamber form the other pressurizable side B. Alternatively, however, a rotary consumer could also be provided.

Jedes der zwei Wegeventile 1, 2 ist auf seinen beiden Steuerseiten mittels einer Feder in eine Neutralstellung (Mittelstellung eines Ventilkolbens) vorgespannt, in der alle Eingangs- und Ausgangsanschlüsse des betreffenden Ventils gesperrt sind. Eine Steuerseite jedes Wegeventils 1, 2 ist an eine eigene (Vor-)Steuerdruckleitung 4, 5 angeschlossen, über die jeweils (unabhängig voneinander) ein geregelter (Vor-)Steuerdruck p_sta, p_stb an die betreffende Steuerseite anlegbar ist, um den jeweiligen Ventilkolben des Wegeventils 1, 2 aus seiner Neutralstellung in Richtung einer zweiten Ventilkolbenstellung zu verschieben, in der die daran jeweils angeschlossene Verbraucherseite A, B mit einem entsprechend der Ventilkolbenstellung geregelten Leistungsdruck beaufschlagt wird. Zu diesem Zweck ist an jedes der zwei Wegeventile 1, 2 bzw. an deren jeweils zwei Eingangsanschlüsse 8, 10, 12, 14 eine Pumpenleitung 16 und eine Tankleitung 18 angeschlossen. An den jeweils einen Ausgangsanschluss 20, 22 jedes Wegeventils 1, 2 ist die zugehörige Seite A, B des Verbrauchers 6 angeschlossen.Each of the two way valves 1 . 2 is biased on its two control sides by means of a spring in a neutral position (center position of a valve piston) in which all input and output ports of the valve in question are locked. One control side of each directional valve 1 . 2 is to its own (pilot) control pressure line 4 . 5 connected, via each of which (independently of each other) a regulated (pre-) control pressure p _sta , p _{stb can be applied} to the respective control side to the respective valve piston of the directional control valve 1 . 2 to move from its neutral position in the direction of a second valve piston position, in which the respective connected consumer side A, B is acted upon by a corresponding to the valve piston position regulated pressure. For this purpose, to each of the two-way valves 1 . 2 or at their respective two input terminals 8th . 10 . 12 . 14 a pump line 16 and a tank line 18 connected. To each one output terminal 20 . 22 each directional valve 1 . 2 is the associated side A, B of the consumer 6 connected.

Des Weiteren ist ein (einziges) Logikventil 24 vorgesehen, das vorliegend als ein 5/3-Wege-Schaltventil ausgebildet ist, mit einem Ventilkolben 26, der durch Federn auf beiden Steuerseiten des Schaltventils 24 in eine Neutralstellung (Mittelstellung des Ventilkolbens 26) vorgespannt ist. Die beiden Steuerseiten des Schaltventils 24 (Logikventils) sind jeweils mit einer der zwei Steuerdruckleitungen 4, 5 fluidverbunden. Des Weiteren sind auch die beiden Eingangsanschlüsse 28, 30 des Schaltventils 24 jeweils mit einer der zwei Steuerdruckleitungen 4, 5 verbunden. Die beiden Ausgangsanschlüsse 32, 34 des Schaltventils 24 sind jeweils mit einem der beiden Wegeventile 1, 2 verbunden und zwar mit jeweils jener Steuerseite des betreffenden Wegeventils 1, 2, die der an die Steuerdruckleitung unmittelbar angeschlossenen Steuerseite des betreffenden Wegeventils 1, 2 gegenüber liegt. Schließlich hat das Schaltventil 24 noch einen weiteren Ausgang 36, der mit dem Tank verbunden ist.Furthermore, it is a (single) logic valve 24 provided, which is presently designed as a 5/3-way switching valve, with a valve piston 26 by springs on both control sides of the switching valve 24 in a neutral position (middle position of the valve piston 26 ) is biased. The two control sides of the switching valve 24 (Logic valve) are each with one of the two control pressure lines 4 . 5 fluidly connected. Furthermore, also the two input terminals 28 . 30 the switching valve 24 each with one of the two control pressure lines 4 . 5 connected. The two output connections 32 . 34 the switching valve 24 are each with one of the two way valves 1 . 2 connected, and in each case with that control side of the respective directional control valve 1 . 2 , that of the directly connected to the control pressure line control side of the respective directional control valve 1 . 2 is opposite. Finally, the switching valve has 24 another exit 36 which is connected to the tank.

In Neutralstellung des Schaltventils 24 werden die beiden Eingänge 28, 30 mit den beiden Ausgängen 32, 34 des Schaltventils 24 über dessen Ventilkolben 26 verbunden und der Tankausgang 36 gesperrt. Dadurch leitet der Ventilkolben 26 des Schaltventils 24 den Steuerdruck für das eine (erste) Wegeventil 1 an die Steuerseite des anderen (zweiten) Wegeventils 2 und umgekehrt. D. h. in Neutralstellung des Schaltventils 24 werden beide Wegeventile 1, 2 jeweils mit beiden Steuerdrücken aus den zwei vorhandenen Steuerdruckleitungen 4, 5 beaufschlagt.In neutral position of the switching valve 24 become the two inputs 28 . 30 with the two outputs 32 . 34 the switching valve 24 over the valve piston 26 connected and the tank outlet 36 blocked. As a result, the valve piston passes 26 of switching valve 24 the control pressure for the one (first) directional control valve 1 to the control side of the other (second) directional control valve 2 and vice versa. Ie. in neutral position of the switching valve 24 be both directional valves 1 . 2 each with both control pressures from the two existing control pressure lines 4 . 5 applied.

In einer zweiten Schaltposition des Schaltventils 24 sperrt der Schaltventilkolben 26 eine der zwei Verbindungen zwischen den zwei Steuerdruckleitungen 4, 5 und den betreffenden Steuerseiten der zwei Wegeventile 1, 2 und in einer dritten Schaltposition des Schaltventils 24 sperrt der Schaltventilkolben 26 die andere der zwei Verbindungen zwischen den zwei Steuerdruckleitungen 4, 5 und den betreffenden Steuerseiten der zwei Wegeventile 1, 2. Gleichzeitig entlastet der Schaltventilkolben die jeweils gesperrte Steuerseite des betreffenden Wegeventils über den Tankanschluss 36 in den Tank. Auf diese Weise ist es möglich, durch geregelten Aufbau eines (Vor-)Steuerdrucks in den zwei (Vor-)Steuerleitungen 4, 5 das unmittelbar daran angeschlossene Wegeventil 1, 2 in Richtung einer Schaltstellung zu verschieben, in der die zughörige Seite A, B des Verbrauchers 6 mit einem entsprechend geregelten Druck aus der Pumpenleitung beaufschlagt wird. Gleichzeitig liegt dieser geregelte (Vor-)Steuerdruck an einer Steuerseite des Schaltventils 24 und an einem der zwei Eingänge 28, 30 des Schaltventils 24 an. Hierdurch wird der Schaltventilkolben 26 in Abhängigkeit einer Druckdifferenz zwischen den (Vor-)Steuerdrücken in den beiden Steuerdruckleitungen 4, 5 in eine Schaltstellung verschoben, in der die eine Steuerseite eines der Wegeventile 1, 2, das mit dem höheren (Vor-)Steuerdruck beaufschlagt ist, mit dem Tank verbunden wird und das andere der Wegeventile 1, 2 das mit dem niedrigeren (Vor-)Steuerdruck beaufschlagt ist mit dem vorstehend genannten geregelten Steuerdruck beaufschlagt wird und hierdurch in eine Richtung verschoben wird, in der die zugehörige Seite B, A des Verbrauchers mit dem Tank verbunden wird. Das Schaltventil 24 stimmt also die Druckentspannung an der einen Seite B, A des Verbrauchers 6 mit der Druckbeaufschlagung an der anderen Seite A, B des Verbrauchers 6 in Abhängigkeit der Druckdifferenz zwischen den beiden (Vor-)Steuerdrücken p_sta, p_stb ab.In a second switching position of the switching valve 24 locks the switching valve piston 26 one of the two connections between the two control pressure lines 4 . 5 and the respective control sides of the two-way valves 1 . 2 and in a third switching position of the switching valve 24 locks the switching valve piston 26 the other of the two connections between the two control pressure lines 4 . 5 and the respective control sides of the two-way valves 1 . 2 , At the same time relieves the switching valve piston, the respective blocked control side of the respective directional control valve via the tank connection 36 in the tank. In this way, it is possible, by controlled construction of a (pre-) control pressure in the two (pre-) control lines 4 . 5 the immediately connected directional control valve 1 . 2 to move in the direction of a switching position in the zughörige side A, B of the consumer 6 is acted upon by a correspondingly regulated pressure from the pump line. At the same time, this regulated (preliminary) control pressure is located on a control side of the switching valve 24 and at one of the two entrances 28 . 30 the switching valve 24 at. As a result, the switching valve piston 26 depending on a pressure difference between the (pre-) control pressures in the two control pressure lines 4 . 5 shifted to a switching position in which the one control side of the directional control valves 1 . 2 , which is supplied with the higher (pre-) control pressure, is connected to the tank and the other of the directional control valves 1 . 2 which is acted upon by the lower (pre-) control pressure is applied to the above-mentioned controlled control pressure and is thereby displaced in a direction in which the associated side B, A of the consumer is connected to the tank. The switching valve 24 So agrees the pressure release on one side B, A of the consumer 6 with the pressurization on the other side A, B of the consumer 6 as a function of the pressure difference between the two (pre-) control pressures p _sta , p _stb .

In anderen Worten ausgedrückt, ist jede der zwei Steuerdruckleitungen 4, 5 (Vorsteueranschlüsse) mit einer Steuerseite A, B (Steuerkammer) eines der zwei 3/3-Wegeventile 1, 2 fest verbunden. Durch das Schaltventil 24 (Logikventil) wird die jeweils gegenüberliegende Steuerseite(Steuerkammer) jedes 3/3-Wegeventils 1, 2 entweder mit dem Tank oder mit der jeweils anderen der zwei Steuerdruckleitungen 4, 5 verbunden. Das Schaltventil 24 wird durch die Druckdifferenz der in den zwei Steuerdruckleitungen 4, 5 herrschenden (Vor-)Steuerdrücke p_sta, p_stb gesteuert. Durch die entsprechende Steuerung des Schaltventils 24 wird an einem der zwei Wegeventile 1, 2 sowohl der (niedrigere) Steuerdruck p_sta, p_stb der einen Steuerdruckleitung 4, 5 auf dessen eine Steuerseite als auch der vom Schaltventil 24 freigegebene (höhere) Steuerdruck p_sta, p_stb der anderen Steuerdruckleitung 5, 4 auf dessen andere Steuerseite angelegt, wohingegen an dem anderen Wegeventil nur der (höhere) Steuerdruck p_sta, p_stb an dessen eine Steuerseite anliegt und die andere Steuerseite über das Schaltventil auf Tank geschaltet ist. Jenes 3/3-Wegeventil, an dem folglich beide Steuerdrücke p_sta, p_stb anliegen, wird weniger weit geöffnet, als das 3/3-Wegeventil, an dem der eine (höhere Steuerdruck p_sta, p_stb gegen den Tankdruck (Atmosphäredruck) wirkt.In other words, each of the two control pressure lines 4 . 5 (Pilot ports) with a control side A, B (control chamber) of one of the two 3/3-way valves 1 . 2 firmly connected. Through the switching valve 24 (Logic valve) becomes the opposite control side (control chamber) of each 3/3-way valve 1 . 2 either with the tank or with the other of the two control pressure lines 4 . 5 connected. The switching valve 24 is due to the pressure difference in the two control pressure lines 4 . 5 prevailing (pre-) control pressures p _sta , p _stb controlled. By the appropriate control of the switching valve 24 will be at one of the two way valves 1 . 2 both the (lower) control pressure p _sta , p _stb of a control pressure line 4 . 5 on the one control side and the one from the switching valve 24 released (higher) control pressure p _sta , p _{stb of} the other control pressure line 5 . 4 applied to the other control side, whereas on the other directional valve only the (higher) control pressure p _sta , p _{stb is applied} to one control side and the other control side is connected via the switching valve to tank. That 3/3-way valve, to which consequently both control pressures p _sta , p _{stb abuts} , is opened less widely than the 3/3-way valve, on which the one (higher control pressure p _sta , p _stb against the tank pressure (atmospheric pressure) acts.

Als ein Beispiel für die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung des ersten Ausführungsbeispiels sei die folgende Konstellation angenommen:
Eine Ausfahrbewegung des Zylinders 6 wird mit dem Steuerdruck p_stb an der Zulaufsteuerkante des einen 3/3-Wegeventils 1 angesteuert und p_sta sei zunächst 0 bar. Dann öffnet die Zulauf- und Ablaufsteuerkante beider Wegeventile 1, 2 gleichermaßen. Falls die externe Last am Zylinder in die gleiche Richtung wie die hydraulische Ansteuerung wirkt, lässt sich die Geschwindigkeit mit der Zulaufsteuerkante des einen Wegeventils 1 nicht begrenzen. Dies kann beispielsweise durch einen Druck- und/oder Wegsensor erfasst werden. Durch Erhöhen des anderen Steuerdrucks p_sta (mit p_sta < p_stb) wird nun an der Ablaufsteuerkante des anderen Wegeventils 2 stärker gedrosselt, so dass eine Geschwindigkeitssteuerung des Zylinders effektiv über den (Vor-Steuerdruck p_sta in der Steuerdruckleitung 5 erfolgt. Gleiches ist natürlich auch beim Einfahren des Zylinders möglich.As an example of the operation of the circuit arrangement according to the invention of the first embodiment, the following constellation is assumed:
An extension movement of the cylinder 6 is at the control pressure p _stb at the inlet control _edge of a 3/3-way valve 1 controlled and p _sta is initially 0 bar. Then opens the inlet and outlet control edge of both directional control valves 1 . 2 alike. If the external load on the cylinder acts in the same direction as the hydraulic control, the speed can be adjusted with the inlet control edge of the one-way valve 1 do not limit. This can be detected for example by a pressure and / or displacement sensor. By increasing the other control pressure p _sta (with p _sta <p _stb ) is now at the flow control _{edge of} the other way valve 2 more throttled, so that a speed control of the cylinder effectively above the (pilot control pressure p _sta in the control pressure line 5 he follows. The same is of course possible when retracting the cylinder.

Im nachfolgenden wird eine Variante zum ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der 2 beschrieben, wobei im Wesentlichen nur auf die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel eingegangen wird. Im Übrigen sind gleiche technische Merkmale mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the following, a variant of the first embodiment of the invention with reference to 2 described, with essentially only addresses the differences from the first embodiment. Incidentally, the same technical features are provided with the same reference numerals.

Gemäß der 2 sind im Unterscheid zum ersten Ausführungsbeispiel beide Steuerdruckleitungen 4, 5 an den Steuerseiten nur eines der zwei 3/3-Wegeventile 1, 2 fest angeschlossen. Demzufolge sind die beiden Steuerseiten des anderen 3/3-Wegeventils 2, 1 an die zwei Ausgangsanschlüsse 32, 34 des 5/3-Schaltventils 24 (Logikventil) angeschlossen und werden in Abhängigkeit einer Druckdifferenz zwischen den (Vor-)Steuerdrücken p_sta, p_stb in den Steuerdruckleitungen 4, 5 selektiv mit dem jeweils höheren (Vor-)Steuerdruck beaufschlagt, wohingegen die andere Steuerseite über das Logikventil 24 auf den Tank geschaltet wird.According to the 2 are in contrast to the first embodiment, both control pressure lines 4 . 5 on the control side only one of the two 3/3-way valves 1 . 2 firmly connected. As a result, the two control sides of the other 3/3-way valve 2 . 1 to the two output ports 32 . 34 of the 5/3 switching valve 24 (Logic valve) are connected and in dependence on a pressure difference between the (pre-) control pressures p _sta , p _stb in the control pressure lines 4 . 5 selectively applied to the respective higher (pre-) control pressure, whereas the other control side via the logic valve 24 is switched to the tank.

Dieser Schaltungsaufbau bewirkt die nachfolgend beschriebene Funktionsweise:
Soll in dem Ausführungsbeispiel gemäß der 2 der Zylinder 6 beispielsweise ausgefahren werden, wird in der Steuerdruckleitung 4 ein (höherer) Vorsteuerdruck p_stb aufgebaut, der jeweils an eine Steuerseite beider 3/3-Wegeventile 1, 2 angelegt wird. Im Konkreten liegt der Vorsteuerdruck p_stb an dem einen Wegeventil 2 zur Steuerung des Ringkammerdrucks direkt an dessen Steuerseite an, um dieses in Richtung Tankentlastung zu verschieben, wohingegen das andere Wegeventil 1 zur Steuerung des Kolbenkammerdrucks über das Schaltventil 24 (Logikventil) mit dem Vorsteuerdruck p_stb an dessen einer Steuerseite beaufschlagt wird, um diese in Richtung Druckbeaufschlagung zu verschieben Um die Ausfahrgeschwindigkeit zu beeinflussen, wird in der anderen Steuerdruckleitung 5 ein (niedrigerer) Vorsteuerdruck p_sta aufgebaut, der ebenfalls direkt an einer der Steuerseiten des Wegeventils 2 zur Steuerung des Ringkammerdrucks anliegt, und dieses in Richtung Druckaufbau vorspannt. In diesem Fall entspricht die Funktion des zweiten Ausführungsbeispiels jener des ersten Ausführungsbeispiels, wonach die Ausfahrbewegung über die Ablaufsteuerkante des einen Wegeventils 2 (zur Steuerung des Ringkammerdrucks) gesteuert wird. Etwas anderes ergibt sich beim Einfahren des Zylinders 6. This circuit structure causes the following operation:
Should be in the embodiment according to the 2 the cylinder 6 for example, will be extended in the control pressure line 4 a (higher) pilot _pressure p _stb constructed, each to a control side of both 3/3-way valves 1 . 2 is created. Specifically, the pilot _pressure p _{stb is located} at the one-way valve 2 to control the annular chamber pressure directly on the control side to move it towards tank relief, whereas the other directional control valve 1 for controlling the piston chamber pressure via the switching valve 24 (Logic valve) with the pilot _pressure p _{stb is applied} to the one control side to move it in the direction of pressurization In order to influence the _{Ausfahrgeschwindigkeit} is in the other control pressure line 5 a (lower) pilot pressure p _sta constructed, which also directly on one of the control sides of the directional control valve 2 for controlling the annular chamber pressure is applied, and this biases in the direction of pressure build-up. In this case, the function of the second embodiment corresponds to that of the first embodiment, according to which the extension movement via the flow control edge of the one-way valve 2 (for controlling the annular chamber pressure) is controlled. Something else arises when retracting the cylinder 6 ,

In diesem Fall wird ein (höherer) Vorsteuerdruck p_sta in der Steuerdruckleitung 5 aufgebaut, der eine Steuerseite des Wegeventils 2 zur Steuerung des Ringkammerdrucks beaufschlagt. Dieser (höhere) Vorsteuerdruck p_sta verschiebt das Schaltventil 24 (Logikventil) in eine Schaltstellung, in der der (höhere) Vorsteuerdruck p_sta auch eine Steuerseite des anderen Wegeventils 1 beaufschlagt und dieses in Richtung einer Schaltposition verschiebt, in der der Kolbenkammerdruck in den Tank entspannt wird. Wir nunmehr in der anderen Steuerdruckleitung 4 ein Steuerdruck p_stb für ein Beeinflussen der Einfahrbewegung des Zylinders 6 aufgebaut, wird dieser Steuerdruck p_stb nicht zur Steuerung der Ablaufsteuerkante des Wegeventils 1 zur Steuerung des Kolbenkammerdrucks, sondern zur Steuerung der Zulaufsteuerkante an das Wegeventil 2 zur Steuerung des Ringkammerdrucks angelegt. Dadurch ist es möglich, (z. B. bei drückenden Lasten) den Ablauf maximal zu öffnen (um so einen möglichst geringen Verlust zu haben) und die Geschwindigkeit nur über den Zulauf zu steuern, dessen Position von der Druckdifferenz zwischen den Drücken p_sta, p_stb abhängig ist. Diese Effekt wirkt sich besonders vorteilhaft bei großen externen lasten aus, wohingegen bei geringen externen Lasten der Ablaufdruck relativ klein und damit der Verlust niedrig ist.In this case, a (higher) pilot pressure p _sta in the control pressure line 5 constructed, which is a control side of the directional control valve 2 acted upon to control the annular chamber pressure. This (higher) pilot pressure p _sta shifts the switching valve 24 (Logic valve) in a switching position in which the (higher) pilot pressure p _sta and a control side of the other directional control valve 1 pressurized and this moves towards a switching position in which the piston chamber pressure is released into the tank. We now in the other control pressure line 4 a control pressure p _stb for influencing the retraction movement of the cylinder 6 constructed, this control pressure p _{stb is} not used to control the flow control _{edge of} the directional control valve 1 for controlling the piston chamber pressure, but for controlling the inlet control edge to the directional control valve 2 applied to control the annular chamber pressure. As a result, it is possible (for example with oppressive loads) to open the outlet to a maximum extent (in order to have as little loss as possible) and to control the speed only via the inlet whose position depends on the pressure difference between the pressures p _sta . p _{stb is} dependent. This effect has a particularly advantageous effect on large external loads, whereas at low external loads, the discharge pressure is relatively small and thus the loss is low.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1, 21, 2: ProportionalwegeventileProportional directional valves
4, 54, 5: SteuerdruckleitungenControl pressure lines
66: Verbraucherconsumer
8–148-14: Eingangsanschlüsse an den ProportionalwegeventilenInput connections to the proportional directional control valves
1616: Pumpenleitungpump line
1818: Tankleitungtank line
20, 2220, 22: Ausgangsanschlüsse an den ProportionalwegeventilenOutput connections to the proportional directional control valves
2424: Logikventillogic valve
2626: LogikventilkolbenLogic valve piston
28, 3028, 30: Eingangsanschlüsse des LogikventilsInput connections of the logic valve
32, 3432, 34: Ausgangsanschlüsse des LogikventilsOutput connections of the logic valve
3636: Tankanschluss des LogikventilsTank connection of the logic valve

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102005045035 B4 [0006]

Claims

Circuit arrangement for controlling a double-acting consumer ( 6 ) with two directional valves ( 1 . 2 ) for supplying pressure medium on each side (A, B) of the consumer ( 6 ) and two control pressure connections ( 4 . 5 ) for acting on the control sides of each directional control valve ( 1 . 2 ) with a pilot _pressure (p _sta , p _stb ) characterized by a single logic valve ( 24 ) for selectively applying a control side of one of the directional control valves ( 1 . 2 ) with a pilot pressure (p _sta , p _stb ) from one of the pilot pressure _ports ( 4 . 5 ) and for simultaneous pressure relief of a control side of one of the directional control valves ( 2 . 1 ) in a tank.

Circuit arrangement according to Claim 1, characterized in that each of the two control pressure connections ( 4 . 5 ) with a control side of one of the two-way valves ( 1 . 2 ), whereby the respective control side selectively with a first pilot _pressure (p _sta , p _stb ) can be acted upon directly.

Circuit arrangement according to Claim 2, characterized in that the logic valve ( 24 ) the respective opposite control side of the first pilot _pressure (p _sta , p _stb ) directly loaded directional control valve ( 1 . 2 ) connects to the tank and the other control side of the other way valve ( 2 . 1 ) also with the first pilot _pressure (p _sta , p _stb ) acted upon.

Circuit arrangement according to claim 3, characterized in that the directional control valve, which is acted upon via the logic valve with the first pilot pressure (p _sta , p _stb ), at the opposite control side selectively with a second pilot pressure (p _sta , p _stb ) from one of the control pressure connections ( 5 . 4 ) is directly acted upon, the at this directional control valve ( 2 . 1 ) counteracts the first pilot _pressure (p _sta , p _stb ).

Circuit arrangement according to claim 4, characterized in that the first pilot pressure is greater than the second pilot pressure.

Circuit arrangement according to Claim 1, characterized in that the two control pressure connections ( 4 . 5 ) with the two control sides of one of the two-way valves ( 1 . 2 ), whereby the one control side of the one-way valve ( 1 . 2 ) selectively with a first pilot _pressure (p _sta , p _stb ) and the other control side of the one-way valve ( 1 . 2 ) is selectively acted upon directly with a second pilot _pressure (p _sta , p _stb ).

Circuit arrangement according to Claim 6, characterized in that the logic valve ( 24 ) to both control sides of the other directional control valve ( 2 . 1 ) and selectively a control side of the other way valve ( 2 . 1 ) with the first or the other control side of the other way valve ( 2 . 1 ) to the second pilot _pressure p _sta , p _stb applied, whereas the logic valve ( 24 ) the currently not acted upon control side of the other way valve ( 1 . 2 ) connects to the tank.

Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the directional control valves ( 1 . 2 ) as 3/3-proportional valves and the logic valve ( 24 ) are formed as a 5/3-way valve.

Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the two-way valves connect the respective associated side (A, B) of the consumer optionally with the tank or a pressure pump.