DE102011109791A1

DE102011109791A1 - Elektro-hydraulische Vorsteuereinrichtung

Info

Publication number: DE102011109791A1
Application number: DE201110109791
Authority: DE
Inventors: Marcus Dölger
Original assignee: Linde Material Handling GmbH
Current assignee: Linde Hydraulics GmbH and Co KG
Priority date: 2011-08-08
Filing date: 2011-08-08
Publication date: 2013-02-14

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektro-hydraulische Vorsteuereinrichtung (V), die einen hydraulischen Ansteuerdruck zur Betätigung einer Betätigungseinrichtung (B) erzeugt, wobei die Vorsteuereinrichtung (V) als elektrisch betätigtes Druckregelventil (10a; 10b) ausgebildet ist, das an eine einen Versorgungsdruck führende Versorgungsdruckleitung (11a; 11b), eine zu einem Behälter (3) geführte Behälterleitung (12a; 12b) und eine den Ansteuerdruck führende Steuerdruckleitung (13a; 13b) angeschlossen ist, wobei das Druckregelventil (10a; 10b) einen Regelbereich aufweist, der von einer ersten Steuerstellung (15a; 15b) begrenzt ist, in der die Steuerdruckleitung (13a; 13b) mit der Behälterleitung (12a; 12b) verbunden ist, und einer zweiten Steuerstellung (16a; 16b) begrenzt ist, in der die Steuerdruckleitung (12a; 12b) mit der Versorgungsdruckleitung (11a; 11b) verbunden ist, wobei das Druckregelventil (10a; 10b) von dem Ansteuerdruck in Richtung der ersten Steuerstellung (15a; 15b) und mittels einer elektrisch ansteuerbaren Betätigungseinrichtung (18a; 18b) in Richtung der zweiten Steuerstellung (16a; 16b) beaufschlagt ist. Die Aufgabe, eine derartige Vorsteuereinrichtung zur Verfügung zu stellen, die eine hydraulische Dämpfung der Bewegung der Betätigungseinrichtung bei innerhalb des Regelbereichs angesteuertem Druckregelventil ermöglicht und bei einem stromlosen Druckregelventil eine verlangsamte Rückstellgeschwindigkeit des Betätigungseinrichtung ermöglicht, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Druckregelventil (10a; 10b) im Regelbereich in einem die Steuerdruckleitung (11a; 11b) mit der Behälterleitung (12a; 12b) verbindenden Durchflusspfad (20a; 20b) mit einem einstellbaren Drosselquerschnitt (21a; 21b) versehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektro-hydraulische Vorsteuereinrichtung, die einen hydraulischen Ansteuerdruck zur Betätigung einer Betätigungseinrichtung erzeugt, wobei die Vorsteuereinrichtung als elektrisch betätigtes Druckregelventil ausgebildet ist, das an eine einen Versorgungsdruck führende Versorgungsdruckleitung, eine zu einem Behälter geführte Behälterleitung und eine den Ansteuerdruck führende Steuerdruckleitung angeschlossen ist, wobei das Druckregelventil einen Regelbereich aufweist, der von einer ersten Steuerstellung begrenzt ist, in der die Steuerdruckleitung mit der Behälterleitung verbunden ist, und einer zweiten Steuerstellung begrenzt ist, in der die Steuerdruckleitung mit der Versorgungsdruckleitung verbunden ist, wobei das Druckregelventil von dem Ansteuerdruck in Richtung der ersten Steuerstellung und mittels einer elektrisch ansteuerbaren Betätigungseinrichtung in Richtung der zweiten Steuerstellung beaufschlagt ist.
Derartige Vorsteuereinrichtungen werden zur Erzeugung eines hydraulischen Ansteuerdrucks eingesetzt, der eine Betätigungseinrichtung ansteuert und betätigt, beispielsweise ein Wegeventil mit dem die Bewegungsrichtung und die Bewegungsgeschwindigkeit eines hydraulischen Verbrauchers steuerbar ist.
Bei nicht gattungsgemäßen rein hydraulischen Vorsteuereinrichtungen ist es bekannt, in der den Ansteuerdruck führenden Steuerdruckleitung ein Drosselrückschlagventil zur hydraulischen Dämpfung der Bewegungen des Steuerschiebers des Wegeventils anzuordnen. Bei einem beidseitig betätigbaren Wegeventil wirkt die Drosselfunktion des Drosselrückschlagventils beim Aussteuern des Steuerschiebers des Wegeventils auf der nicht angesteuerten Seite. Mit der Drosselfunktion des Drosselrückschlagventils kann weiterhin die Rückstellgeschwindigkeit des betätigten Wegeventils in eine Neutralstellung verlangsamt und gedämpft werden, wenn der Steuerschieber des Wegeventils ausgehend von einer ausgelenkten Stellung über die Federkräfte von Rückstellfedern in die Neutralstellung zurückverstellt wird. Aus der DE 101 49 791 A1 ist ein hydraulisch durch Ansteuerdrücke betätigtes Steuerventil mit Drosselrückschlagventilen in den Steuerdruckleitungen bekannt.
Bei gattungsgemäßen elektro-hydraulischen Vorsteuereinrichtungen werden elektrisch angesteuerte Druckregelventile zur Erzeugung eines die Betätigungseinrichtung betätigenden Ansteuerdrucks verwendet. Die Bewegungen der Betätigungseinrichtung, beispielsweise eines einen Verbraucher steuernden Wegeventils, werden für das Aussteuern und das Rücksteuern der Betätigungseinrichtung durch entsprechende elektrische Rampen des elektrischen Ansteuersignals des Druckregelventils je nach Anwendungsfall parametriert und somit die Bewegungen der Betätigungseinrichtung durch die elektrische Ansteuerung der Druckregelventile vorgegeben und elektronisch geregelt. Eine gattungsgemäße elektro-hydraulischen Vorsteuereinrichtung mit elektrisch angesteuerten Druckregelventilen zur Erzeugung von Ansteuerdrücken eines Wegeventils ist beispielsweise aus der DE 102 24 741 A1 für ein einen Hubantrieb steuerndes Wegeventil bekannt.
Falls bei derartigen elektro-hydraulischen Vorsteuereinrichtungen eine Störung auftritt, beispielsweise wenn eine elektrische Steuereinrichtung, die die elektrisch angesteuerten und betätigten Druckregelventile ansteuert, einen Fehler erkennt, oder ein Stromausfall an einem elektrisch betätigten Druckregelventil oder ein Kabelbruch auftritt, wird schlagartig das elektrische Ansteuersignal der Druckregelventile beendet und das Druckregelventil stromlos geschaltet, so dass die betätigte Betätigungseinrichtung mit Maximalgeschwindigkeit in die Neutralstellung zurückverstellt wird, beispielsweise ein Wegeventil mit der von den Rückstellfedern abhängigen Maximalgeschwindigkeit in die Neutralstellung verstellt wird. Um bei einer derartigen Störung eine kontrollierte und verlangsamte Zurückverstellung der Betätigungseinrichtung zu ermöglichen, ist aus der DE 10 2009 015 320 A1 bekannt, bei einer elektro-hydraulischen Vorsteuereinrichtungen mit elektrisch angesteuerten Druckregelventilen eine zuschaltbare Drosselfunktion zur Begrenzung der Rückstellgeschwindigkeit der Betätigungseinrichtung vorzusehen. Die zuschaltbare Drosselfunktion kann hierbei von einer zusätzlichen Steuerstellung an dem elektrisch angesteuerten Druckregelventil gebildet werden, die sich außerhalb des Regelbereichs des Druckregelventils befindet, so dass die zusätzliche Steuerstellung mit der Drosselfunktion im normalen Betrieb abgeschaltet ist und nur bei einer Störung zugeschaltet wird, indem das Druckregelventil mittels einer Zusatzfeder in die außerhalb des Regelbereichs liegende zusätzliche Steuerstellung mit der Drosselfunktion beaufschlagt wird. Eine hydraulische Dämpfung der Bewegungen der Betätigungseinrichtung bei in dem Regelbereich angesteuertem Druckregelventil ist bei der DE 10 2009 015 320 A1 nicht gegeben.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektro-hydraulische Vorsteuereinrichtung der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, die eine hydraulische Dämpfung der Bewegung der Betätigungseinrichtung bei innerhalb des Regelbereichs angesteuertem Druckregelventil ermöglicht und bei einem stromlosen Druckregelventil eine verlangsamte Rückstellgeschwindigkeit des Betätigungseinrichtung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Druckregelventil im Regelbereich in einem die Steuerdruckleitung mit der Behälterleitung verbindenden Durchflusspfad mit einem einstellbaren Drosselquerschnitt versehen ist. Das erfindungsgemäße elektrisch angesteuerte Druckregelventil ist innerhalb des Regelbereichs in dem die Steuerdruckleitung mit der Behälterleitung verbindenden Durchflusspfad mit einem einstellbaren Drosselquerschnitt versehen. Der innerhalb des Regelbereichs des Druckregelventils wirkende und in dem Durchflusspfad der Steuerdruckleitung zum Behälter angeordnete Drosselquerschnitt ermöglicht somit im normalen Betrieb des Druckregelventils einen gedrosselten Abbau des Ansteuerdrucks, so dass eine hydraulische Dämpfung der Bewegungen der Betätigungseinrichtung im normalen Betrieb bei in dem Regelbereich angesteuertem Druckregelventil erzielt wird und eine hydraulische Glättung der Ansteuerung der Betätigungseinrichtung erzielt wird. Mit dem erfindungsgemäßen Drosselquerschnitt wird somit ohne zusätzliche Bauelemente und ohne zusätzlichen Bauraum benötigende Bauteile eine hydraulische Dämpfung der Bewegungen der angesteuerten Betätigungseinrichtung erzielt. Weiterhin ist die Betätigungseinrichtung durch den innerhalb des Regelbereichs des Druckregelventils wirksamen Drosselquerschnitt je nach Größe des Drosselquerschnitts geschwindigkeitsabhängig eingespannt, wodurch eine verbesserte Systemstabilität erzielt werden kann. Über den einstellbaren Drosselquerschnitt in dem Durchflusspfad von der Steuerdruckleitung zum Behälter wird weiterhin ermöglicht, dass beim Auftreten einer Störung, beispielsweise falls eine elektrische Steuereinrichtung, die die elektrisch angesteuerten und betätigten Druckregelventile ansteuert, einen Fehler erkennt, oder einem Stromausfall an einem elektrisch betätigten Druckregelventil oder einem Kabelbruch, über den innerhalb des Regelbereichs wirksamen Drosselquerschnitt in dem zum Behälter führenden Durchflusspfad bei stromlosem Druckregelventil die maximale Rückstellgeschwindigkeit der Betätigungseinrichtung in die Neutralstellung verlangsamt und gedämpft werden kann. Durch entsprechende Einstellung des Drosselquerschnitts kann die maximale Rückstellgeschwindigkeit hierbei auf einfache Weise auf ein definiertes Maß eingestellt werden.
Hinsichtlich eines einfachen Aufbaus ergeben sich besondere Vorteile, wenn der einstellbare Drosselquerschnitt von einer Drosselkante des Druckregelventils gebildet ist. Mit einer entsprechenden Drosselkante in Richtung Behälter des Druckregelventils kann auf einfache Weise innerhalb des Regelbereichs des Druckregelventils in dem die Steuerdruckleitung mit der Behälterleitung verbindenden Durchflusspfad ein einstellbarer Drosselquerschnitt gebildet werden, um eine Bedämpfung der Betätigungseinrichtung zu erzielen.
Mit besonderem Vorteil weist der einstellbare Drosselquerschnitt einen von der elektrischen Ansteuerung des Druckregelventils abhängigen Drosselquerschnitt in dem Durchflusspfad auf. Durch entsprechende Ansteuerung des Druckregelventils kann somit die Bedämpfung der Betätigungseinrichtung auf einfache Weise verändert werden und eine stufenlose Bedämpfung ermöglicht werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ermöglicht der Drosselquerschnitt in der ersten Steuerstellung einen maximalen Durchflussquerschnitt in dem Durchflusspfad. In der ersten Steuerstellung, bei stromlosem und nicht angesteuerten Druckregelventil kann somit durch Einstellen des maximalen Durchflussquerschnitts des Durchflusspfades am ersten Ende des Regelbereichs die maximale Rückstellgeschwindigkeit der Betätigungseinrichtung auf einfache Weise eingestellt und vorgegeben werden.
Sofern der Drosselquerschnitt bei einer Ansteuerung des Druckregelventils in Richtung der zweiten Steuerstellung eine Verringerung des Durchflussquerschnitts in dem Durchflusspfad ermöglicht, wird in der zweiten Stellung am zweiten Ende des Regelbereichs bei vollständig angesteuertem Druckregelventil eine Verringerung der Drosselwirkung erzielt. Durch eine entsprechende Ansteuerung des Druckregelventils kann somit durch eine Änderung des Durchflussquerschnitts eine stufenlose Bedämpfung der Betätigungseinrichtung erzielt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Betätigungseinrichtung als Wegeventil ausgebildet, das die Bewegungsgeschwindigkeit und/oder die Bewegungsrichtung eines hydraulischen Verbrauchers steuert. Mit dem erfindungsgemäßen Druckregelventil kann bei einem einseitig oder bei einem beidseitig angesteuertem Wegeventil auf einfache Weise eine stufenlose Bedämpfung des Wegeventils und somit eine hydraulische Dämpfung der Bewegungen des Steuerschiebers des Wegeventils im normalen Betrieb der Druckregelventile bei einer Ansteuerung innerhalb des Regelbereichs erzielt werden.
Gemäß einer alternativen, ebenfalls vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Betätigungseinrichtung als Verstelleinrichtung einer im Fördervolumen verstellbaren hydrostatischen Verdrängereinheit, insbesondere einer Verstellpumpe oder eines Verstellmotors, ausgebildet. Mit dem erfindungsgemäßen Druckregelventil kann an der nicht angesteuerten Seite der Verstelleinrichtung ohne zusätzliche Bauteile eine hydraulische Dämpfung der Verstellbewegungen der Verstelleinrichtung der Verdrängereinheit im normalen Betrieb der Druckregelventile bei einer Ansteuerung innerhalb des Regelbereichs erzielt werden.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigt
1 eine erste Ausführungsform der Erfindung und eine
2 eine zweite Ausführungsform der Erfindung.
In der 1 ist der Schaltplan einer ersten Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei dem eine elektro-hydraulische Vorsteuereinrichtung V für eine als Wegeventil 1 ausgebildete Betätigungseinrichtung B vorgesehen ist.
Das Wegeventil 1 steht an einem Pumpenanschluss P mit einer Pumpe 2 und an einem Behälteranschluss T mit einem Behälter 3 in Verbindung und steuert die Verbindung zu Verbraucheranschlüssen A, B eines Verbrauchers 4.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Wegeventil 1 mit einer offenen Neutralstellung 1a versehen. Die Neutralstellung 1a kann alternativ als geschlossene Neutralstellung ausgebildet werden, in der die Verbindung des Pumpenanschlusses P und des Behälteranschlusses T mit den Verbraucheranschlüssen A, B gesperrt ist. In einer ersten Steuerstellung 1b ist zur Erzielung einer ersten Bewegungsrichtung des angesteuerten Verbrauchers 4 der Pumpenanschluss P mit dem Verbraucheranschluss A und der Verbraucheranschluss B mit dem Behälteranschluss T verbindbar. In einer zweiten Steuerstellung 1c ist zur Erzielung einer zweiten, entgegengerichteten Bewegungsrichtung des angesteuerten Verbrauchers der Pumpenanschluss P mit dem Verbraucheranschluss B und der Verbraucheranschluss A mit dem Behälteranschluss A verbindbar.
Das Wegeventil 1 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als in Zwischenstellungen drosselndes Proportionalventil ausgebildet und jeweils elektro-hydraulisch in Richtung der Steuerstellungen 1b, 1c betätigbar.
Die von dem Wegeventil 1 gebildete Betätigungseinrichtung B ist hierbei mittels zweier Rückstellfedern 5a, 5b in die als Mittelstellung ausgebildete Neutralstellung 1a beaufschlagt. Zur Betätigung der von dem Wegeventil 1 gebildeten Betätigungseinrichtung B in Richtung der Steuerstellungen 1b, 1c ist die elektro-hydraulische Vorsteuereinrichtung V vorgesehen, die von zwei elektrisch betätigten Druckregelventilen 10a, 10b gebildet ist. Das Druckregelventil 10a steuert und betätigt das Wegeventil 1 in Richtung der ersten Steuerstellung 1b und das Druckregelventil 10b das Wegeventil 1 in Richtung der zweiten Steuerstellung 1c.
Die beiden Druckregelventile 10a, 10b weisen einen identischen Aufbau auf.
Die Druckregelventile 10a, 10b dienen jeweils zur Erzeugung eines den Steuerschieber des Wegeventils 1 betätigenden hydraulischen Ansteuerdrucks. Die Druckregelventile 10a, 10b sind an eine einen Versorgungsdruck führende Versorgungsdruckleitung 11a, 11b und an eine zu dem Behälter 3 geführte Behälterleitung 12a, 12b sowie an eine den Ansteuerdruck führende Steuerdruckleitung 13a, 13b angeschlossen, die an einen entsprechenden Steuerdruckraum der von dem Wegeventil 1 gebildeten Betätigungseinrichtung B geführt ist. Das Druckregelventil 10a, 10b weist jeweils einen Regelbereich auf, der an einem ersten Ende von einer ersten Steuerstellung 15a, 15b des Druckregelventils 10a, 10b begrenzt ist, in der die Steuerdruckleitung 13a, 13b über einen Durchflusspfad 20a, 20b mit der Behälterleitung 12a, 12b verbunden ist, und an einem zweiten Ende von einer zweiten Steuerstellung 16a, 16b begrenzt ist, in der die Steuerdruckleitung 13a, 13b über einen weiteren Durchflusspfad 22a, 22b mit der Versorgungsdruckleitung 11a, 11b verbunden ist. Das Druckregelventil 10a ist von einer Regelfeder 17a und dem in der Steuerdruckleitung 13a anstehenden Ansteuerdruck in Richtung der ersten Steuerstellung 15a und mittels einer elektrisch ansteuerbaren Betätigungseinrichtung 18a, beispielsweise eines Proportionalmagneten, in Richtung der zweiten Steuerstellung 16a beaufschlagt. Entsprechend ist das Druckregelventil 10b von einer Regelfeder 17b und dem in der Steuerdruckleitung 13b anstehenden Ansteuerdruck in Richtung der ersten Steuerstellung 15b und mittels einer elektrisch ansteuerbaren Betätigungseinrichtung 18b, beispielsweise eines Proportionalmagneten, in Richtung der zweiten Steuerstellung 16b beaufschlagt. Als Regelbereich im Sinne der Erfindung ist somit der zwischen den Steuerstellungen 15a, 16a bzw. 15b, 16b liegende Bereich des Druckregelventils 10a bzw. 10b anzusehen, in dem das Druckregelventil 10a bzw. 10b bei einer Ansteuerung der Betätigungseinrichtung 18a bzw. 18b entgegen der Kraft der Regelfeder 17a bzw. 11b verstellt wird, um einen Ansteuerdruck in der Steuerdruckleitung 13a bzw. 13b zu erzeugen.
Erfindungsgemäß ist das Druckregelventil 10a bzw. 10b innerhalb des Regelbereichs in dem die Steuerdruckleitung 13a bzw. 13b mit der Behälterleitung 12a bzw. 12b verbindenden Durchflusspfad 20a, 20b mit einem einstellbaren Drosselquerschnitt 21a bzw. 21b versehen. Der Drosselquerschnitt 21a, 21b ist bevorzugt von einer entsprechenden Drosselkante in Richtung Behälter 3 des Druckregelventils 10a, 10b gebildet.
Der Drosselquerschnitt 21a, 21b weist an dem ersten Ende des Regelbereichs in der ersten Steuerstellung 15a, 15b einen maximalen Durchflussquerschnitt auf. Der maximale Durchflussquerschnitt des Drosselquerschnitts 21a, 21b ist derart bemessen und derart eingestellt, dass bei einer Ansteuerung eines Druckregelventils 10a bzw. 10b eine gewünschte Bedämpfung der Bewegungen der Betätigungseinrichtung B erzielt wird und im Falle eines stromlosen Druckregelventils 10a, 10b bei einer Störung oder einem Fehlerzustand eine gewünschte maximale Rückstellgeschwindigkeit der Betätigungseinrichtung B in Verbindung mit der Kraft der Rückstellfedern 5a, 5b in die Neutralstellung 1a erzielt wird.
Der Verbraucher 4 gemäß der 1 ist als Hydromotor ausgebildet, der beispielsweise als Fahrmotor eines im offenen Kreislauf betriebenen hydrostatischen Fahrantriebs einer mobilen Arbeitsmaschine oder als Drehwerksmotors eines Oberwagens eines Baggers ausgebildet sein kann. Alternativ kann der Verbraucher 4 als doppeltwirkender Hydrozylinder ausgebildet werden.
In der 2 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei dem die von den beiden Druckregelventilen 10a, 10b gebildete elektro-hydraulische Vorsteuereinrichtung V für eine als Verstelleinrichtung 30 einer im Fördervolumen verstellbaren hydrostatischen Verdrängereinheit 31 ausgebildete Betätigungseinrichtung B vorgesehen ist.
Die als beidseitig im Fördervolumen verstellbare Verdrängereinheit 31 der 2 ist als Pumpe ausgebildet, die im geschlossenen Kreislauf an einen oder mehrere nicht näher dargestellte Hydromotoren angeschlossen ist und einen hydrostatischen Fahrantrieb einer mobilen Arbeitsmaschine im geschlossenen Kreislauf bilden kann.
Die das Fördervolumen der Pumpe 2 einstellende Vertelleinrichtung 30 weist eine beispielsweise als Wiege ausgebildete Schrägscheibe 32 auf, die mit einem federzentrierten Stellkolben 33 in Wirkverbindung steht. Der Stellkolben 33 ist mit einem ersten Steuerdruckraum 33a und einen zweiten Steuerdruckraum 33b versehen ist. Anstelle eines Stellkolbens 33 mit zwei entgegengesetzt wirkenden Steuerdruckräumen können ebenfalls zwei Stellkolben mit jeweils einem Steuerdruckraum vorgesehen werden.
Zur Steuerung der Beaufschlagung des Stellkolbens 33 mit einem Stelldruck ist ein lagegeregeltes, als Pilotventil ausgebildetes Stellventil 34 vorgesehen. Das Stellventil 34 weist einen Steuerdruckanschluss auf, der mit der den Versorgungsdruck führenden Versorgungsdruckleitung 11 in Verbindung steht. Das Stellventil 34 weist weiterhin einen ersten Stelldruckanschluss auf, der mittels einer ersten Stelldruckleitung 35a mit dem ersten Steuerdruckraum 33a des Stellkolbens 33 verbunden ist. Ein zweiter Stelldruckanschluss des Stellventils 34 steht mittels einer zweiten Stelldruckleitung 35b mit dem zweiten Steuerdruckraum 33b des Stellkolbens 33 in Verbindung. Der Stellkolben 33 und die Schrägscheibe 32 stehen mittels eines mechanischen Gestänges 40 mit dem Stellventil 34 zur Lageregelung in Wirkverbindung.
Der Steuerschieber des Stellventils 34 steht zur Ansteuerung mittels eines mechanischen Gestänges 36 mit einem Nehmerkolben 37 in Wirkverbindung. Der Nehmerkolben 37 weist einen mit Ansteuerdruck beaufschlagbaren ersten Steuerdruckraum 37a und einen mit Ansteuerdruck beaufschlagbaren zweiten Steuerdruckraum 37b auf, dessen Beaufschlagung mit einem entsprechenden Ansteuerdruck zur Betätigung des Nehmerkolbens 37 mit einer erfindungsgemäßen elektro-hydraulischen Vorsteuerreinrichtung V steuerbar ist. Der Nehmerkolben 37 ist durch entsprechende Rückstellfedern 5a, 5b in die dargestellte als Mittelstellung ausgebildete Neutralstellung beaufschlagt, in der sich das Stellventil 34 in der Neutralstellung befindet.
Die Beaufschlagung des Steuerdruckraums 37a der von dem Nehmerkolben 37 gebildeten Betätigungseinrichtung B mit einem entsprechenden hydraulischen Ansteuerdruck ist mittels eines erfindungsgemäßen elektrisch ansteuerbaren Druckregelventils 10a steuerbar und die Beaufschlagung des Steuerdruckraums 37b der von dem Nehmerkolben 37 gebildeten Betätigungseinrichtung B mit einem entsprechenden hydraulischen Ansteuerdruck mittels eines erfindungsgemäßen elektrisch ansteuerbaren Druckregelventils 10b steuerbar.
Die Druckregelventile 10a, 10b der 2 sind mit den Druckregelventilen der 1 identisch.
Zur Betätigung der Betätigungseinrichtung B gemäß der 1 bzw. der 2 wird ein Druckregelventil 10a bzw. 10b durch ein entsprechendes elektrisches Ansteuersignal von einer nicht näher dargestellten elektronischen Steuereinrichtung angesteuert, um durch Betätigung in Richtung der zweiten Steuerstellung 16a bzw. 16b einen entsprechenden Ansteuerdruck zur Betätigung und Auslenkung der Betätigungseinrichtung B zu erzielen. Das nicht angesteuerte und stromlose Druckregelventil 10b bzw. 10a befindet sich in der ersten Steuerstellung 15b bzw. 15a an einem Ende des Regelbereichs. Der in der ersten Steuerstellung 15b bzw. 15a in dem Durchflusspfad 20b bzw. 20a des nicht angesteuerten Druckregelventils 10b bzw. 10a und somit des nicht angesteuerten Steuerdruckraums der Betätigungseinrichtung B zum Behälter 3 angeordnete, einstellbare Drosselquerschnitts 21b bzw. 21a führt zu einem gedrosselten Abfluss von Ansteuerdruckmittel aus dem nicht angesteuerten Steuerdruckraum der Betätigungseinrichtung B. Der in der ersten Steuerstellung 15b bzw. 15a innerhalb des Regelbereichs des Druckregelventils 10b bzw. 10a wirksame Drosselquerschnitt 21b bzw. 21a ermöglicht somit ohne zusätzliche Bauelemente eine hydraulische Bedämpfung der Betätigungseinrichtung B, um die Bewegungen der Betätigungseinrichtung B hydraulisch zu dämpfen. Zudem wird durch die in der ersten Steuerstellung 15b bzw. 15a innerhalb des Regelbereichs des Druckregelventils 10b bzw. 10a wirksamen Drosselquerschnitte 21b bzw. 21a je nach Größe der einstellbaren Drosselquerschnitte 21b bzw. 21a eine hydraulischen Einspannung der Betätigungseinrichtung B erzielt, die zu einer verbesserten Systemstabilität führt.
Durch die Größe des maximalen Durchflussquerschnitts der Drosselquerschnitte 21a, 21b in der ersten Steuerstellung 15a, 15b am Ende des Regelbereichs bei stromlosen und nicht angesteuerten Druckregelventilen 10a, 10b wird zudem ermöglicht, durch entsprechende Einstellung der Drosselquerschnitte 21a, 21b die maximale Rückstellgeschwindigkeit der Betätigungseinrichtung B bei stromlosen Druckregelventilen 10a, 10b einzustellen und zu bestimmen. Bei einer Abschaltung der elektronischen Ansteuerung der Druckregelventile 10a, 10b, beispielsweise bei einer Störung oder einer Fehlermeldung einer die elektrischen Ansteuersignale der Druckregelventile 10a, 10b ausgebenden elektronischen Steuereinrichtung oder bei einem Not-Aus kann mit den Drosselquerschnitte 21a, 21b eine gedämpfte Betätigung der Betätigungseinrichtung B in die Neutralstellung erzielt werden. Gleiches gilt bei einem Stromausfall und einem Kabelbruch.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Anstelle einer beidseitig betätigbaren Betätigungseinrichtung B, zu deren Betätigung eine von zwei Druckregelventilen 10a, 10b bestehende elektro-hydraulische Vorsteuereinrichtung V vorgesehen ist, kann die Betätigungseinrichtung einseitig betätigbar sein, wobei die elektro-hydraulische Vorsteuereinrichtung V lediglich ein erfindungsgemäßes Druckregelventil 10 umfasst.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10149791 A1 [0003]
DE 10224741 A1 [0004]
DE 102009015320 A1 [0005, 0005]

Claims

Elektro-hydraulische Vorsteuereinrichtung, die einen hydraulischen Ansteuerdruck zur Betätigung einer Betätigungseinrichtung erzeugt, wobei die Vorsteuereinrichtung als elektrisch betätigtes Druckregelventil ausgebildet ist, das an eine einen Versorgungsdruck führende Versorgungsdruckleitung, eine zu einem Behälter geführte Behälterleitung und eine den Ansteuerdruck führende Steuerdruckleitung angeschlossen ist, wobei das Druckregelventil einen Regelbereich aufweist, der von einer ersten Steuerstellung begrenzt ist, in der die Steuerdruckleitung mit der Behälterleitung verbunden ist, und einer zweiten Steuerstellung begrenzt ist, in der die Steuerdruckleitung mit der Versorgungsdruckleitung verbunden ist, wobei das Druckregelventil von dem Ansteuerdruck in Richtung der ersten Steuerstellung und mittels einer elektrisch ansteuerbaren Betätigungseinrichtung in Richtung der zweiten Steuerstellung beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckregelventil (10a; 10b) im Regelbereich in einem die Steuerdruckleitung (11a; 11b) mit der Behälterleitung (12a; 12b) verbindenden Durchflusspfad (20a; 20b) mit einem einstellbaren Drosselquerschnitt (21a; 21b) versehen ist.
Elektro-hydraulische Vorsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der einstellbare Drosselquerschnitt (21a; 21b) von einer Drosselkante gebildet ist.
Elektro-hydraulische Vorsteuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der einstellbare Drosselquerschnitt (21a; 21b) einen von der elektrischen Ansteuerung des Druckregelventils (10a; 10b) abhängigen Drosselquerschnitt (21a; 21b) in dem Durchflusspfad (20a; 20b) aufweist.
Elektro-hydraulische Vorsteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Drosselquerschnitt (21a; 21b) in der ersten Steuerstellung (15a; 15b) einen maximalen Durchflussquerschnitt in dem Durchflusspfad (20a; 20b) ermöglicht.
Elektro-hydraulische Vorsteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Drosselquerschnitt (21a; 21b) bei einer Ansteuerung des Druckregelventils (10a; 10b) in Richtung der zweiten Steuerstellung (16a; 16b) eine Verringerung des Durchflussquerschnitt in dem Durchflusspfad (20a; 20b) ermöglicht.
Elektro-hydraulische Vorsteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (B) als Wegeventil (1) ausgebildet ist, das die Bewegungsgeschwindigkeit und/oder die Bewegungsrichtung eines hydraulischen Verbrauchers (4) steuert.
Elektro-hydraulische Vorsteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (B) als Verstelleinrichtung (30) einer im Fördervolumen verstellbaren hydrostatischen Verdrängereinheit (31), insbesondere einer Verstellpumpe oder eines Verstellmotors, ausgebildet ist.