DE102012203387A1 - Valve assembly for hydraulic drive system in mobile working machine, has separate drain valve controlling fluid stream from working connections to tank line, and circulation valve provided for disconnecting and/or releasing pump line - Google Patents
Valve assembly for hydraulic drive system in mobile working machine, has separate drain valve controlling fluid stream from working connections to tank line, and circulation valve provided for disconnecting and/or releasing pump line Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Ventilbaugruppe gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. The invention relates to a valve assembly according to the preamble of claim 1.
Aus der Druckschrift
Die Ventilbaugruppe umfasst eine Pumpenleitung, welche alle Ventilbaugruppen durchsetzt. Die Pumpenleitung ist an eine Pumpe angeschlossen, welche Hydraulikfluid aus einem Tank in die Pumpenleitung fördern kann. Weiter umfasst die Ventilbaugruppe eine Tankleitung, welche alle Verbraucherbaugruppen durchsetzt, wobei sie an den Tank angeschlossen ist. The valve assembly includes a pump line that passes through all valve assemblies. The pump line is connected to a pump which can deliver hydraulic fluid from a tank into the pump line. Further, the valve assembly includes a tank line, which passes through all consumer assemblies, being connected to the tank.
In jeder Ventilbaugruppe ist ein stetig verstellbares Proportionalwegeventil mit einem einzigen Ventilschieber vorgesehen. Das Proportionalwegeventil ist an die Pumpen- und die Tankleitung und an den ersten und den zweiten Arbeitsanschluss angeschlossen. Durch Verschieben des Ventilschiebers kann der Fluidstrom zu dem zugeordneten Verbraucher und mithin dessen Bewegungsrichtung und -geschwindigkeit gesteuert werden. Weiter ist in dem Proportionalwegeventil ein Umlaufdruckgang vorgesehen, welcher die Pumpenleitung wahlweise unterbrechen oder freigeben kann und zwar in der Weise, dass die Pumpenleitung offen ist, wenn kein Fluidstrom zu dem zugeordneten Verbraucher fließt, wobei sie geschlossen wird, wenn ein Fluidstrom zu den Verbrauchern fließt. Die Proportionalwegeventile sind dabei so ausgelegt, dass der von der Pumpe geförderte Volumenstrom unabhängig von der Stellung der Proportionalwegeventile im Wesentlichen konstant bleibt. Each valve assembly provides a continuously variable proportional directional valve with a single valve spool. The proportional directional control valve is connected to the pump and tank lines and to the first and second working ports. By moving the valve spool, the fluid flow to the associated consumer and thus its direction of movement and speed can be controlled. Further, in the proportional directional control valve, a circulation pressure passage is provided which can selectively interrupt or release the pump line in such a manner that the pump line is open when no fluid flow to the associated load, being closed when a fluid flow to the consumers flows , The proportional directional control valves are designed so that the volume flow delivered by the pump remains essentially constant regardless of the position of the proportional directional control valves.
Der Vorteil dieser Schaltung besteht darin, dass sie besonders kostengünstig ist. Weiter kann der Benutzer, insbesondere bei manueller Ansteuerung der Proportionalwegeventile, die an den Verbrauchern angreifende Last gut wahrnehmen. Nachteilig ist, dass die Steuerkerben an den Ventilschiebern der Proportionalwegeventile für jeden Anwendungsfall gesondert optimiert werden müssen. Hierdurch wird die serienmäßige Herstellung der Ventil- bzw. der Verbraucherbaugruppen wesentlich erschwert. The advantage of this circuit is that it is particularly cost-effective. Further, the user, especially in manual control of the proportional directional valves, well perceive the load acting on the consumers. The disadvantage is that the control notches on the valve spools of the proportional directional control valves must be optimized separately for each application. As a result, the serial production of the valve or the consumer modules is much more difficult.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den vorgenannten Nachteil zu überwinden. Insbesondere soll eine Ventilbaugruppe geschaffen werden, die kostengünstig in großen Stückzahlen hergestellt werden kann. The object of the invention is to overcome the aforementioned disadvantage. In particular, a valve assembly is to be created, which can be inexpensively manufactured in large quantities.
Gemäß dem selbständigen Anspruch wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass wenigstens eine Verbraucherbaugruppe, vorzugsweise alle Verbraucherbaugruppen, ein gesondertes erstes Zulaufventil zur Steuerung des Fluidstroms von der Pumpenleitung zum ersten Arbeitsanschluss, ein gesondertes zweites Zulaufventil zur Steuerung des Fluidstroms von der Pumpenleitung zum zweiten Arbeitsanschluss, ein gesondertes erstes Ablaufventil zur Steuerung des Fluidstroms vom ersten Arbeitsanschluss zur Tankleitung, ein gesondertes zweites Ablaufventil zur Steuerung des Fluidstroms vom zweiten Arbeitsanschluss zur Tankleitung und ein gesondertes Umlaufventil zum Unterbrechen bzw. Freigeben der Pumpenleitung aufweisen. Demnach ist für jeden möglichen Strömungspfad in der Verbraucherbaugruppe ein gesondertes Ventil vorgesehen. Damit entfällt die Notwendigkeit, die Steuerkerben der verschiedenen Ventile aufeinander abzustimmen, da jedes Ventil gesondert von den übrigen Ventilen betätigt werden kann. In der Folge kann die Ventilbaugruppe kostengünstig in großen Stückzahlen hergestellt werden. According to the independent claim, this object is achieved in that at least one consumer module, preferably all consumer modules, a separate first inlet valve for controlling the fluid flow from the pump line to the first working port, a separate second inlet valve for controlling the fluid flow from the pump line to the second working port, a a separate first drain valve for controlling the fluid flow from the first working port to the tank line, a separate second drain valve for controlling the fluid flow from the second working port to the tank line and a separate circulation valve for interrupting or releasing the pump line. Thus, a separate valve is provided for each possible flow path in the consumer assembly. This eliminates the need to match the control notches of the various valves, since each valve can be operated separately from the other valves. As a result, the valve assembly can be manufactured inexpensively in large quantities.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung angegeben. In the dependent claims advantageous refinements and improvements of the invention are given.
Das erste und das zweite Zulaufventil und/oder das erste und das zweite Ablaufventil und/oder das Umlaufventil können als stetig verstellbares Sitzventil ausgeführt sein. Die Verbraucherbaugruppen besitzen jeweils eine Sperrstellung in der kein Hydraulikfluid zu den Verbrauchern und von diesen zurück in den Tank fließt. In dieser Sperrstellung soll der Verbraucher in seiner Stellung verharren. Bei den bekannten Schieberventilen kommt es jedoch zu Leckagen, so dass sich die Verbraucher durch Schwerkrafteinwirkung langsam absenken. Um dies zu vermeiden sind gesonderte Lasthalteventile in Form von Sitzventilen bekannt, welche die Arbeitsanschlüsse leckagefreie absperren. Bei der erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe kann auf die gesonderten Lasthaltventile verzichtet werden, da ohne Weiteres sämtliche Ventile der Verbraucherbaugruppe als Sitzventil ausgebildet werden können, so dass Leckagen ausgeschlossen sind. The first and the second inlet valve and / or the first and the second drain valve and / or the circulation valve can be designed as a continuously adjustable seat valve. The consumer assemblies each have a blocking position in which no hydraulic fluid flows to the consumers and from these back into the tank. In this blocking position, the consumer should remain in his position. In the known slide valves, however, it comes to leaks, so that the consumers slowly lower by gravity. To avoid this, separate load-holding valves in the form of seat valves are known, which shut off the working connections leak-free. In the valve assembly according to the invention can be dispensed with the separate load-holding valves, as readily all valves of the consumer module can be designed as a seat valve, so that leaks are excluded.
Die Pumpenleitung kann über das erste Zulaufventil unmittelbar an den ersten Arbeitsanschluss angeschlossen sein, der über das erste Ablaufventil unmittelbar an die Tankleitung angeschlossen ist, die über das zweite Ablaufventil unmittelbar an den zweiten Arbeitsanschluss angeschlossen ist, der über das zweite Zulaufventil unmittelbar an die Pumpenleitung angeschlossen ist. Die Zu- und die Ablaufventile sind also in Form einer Brückenschaltung zusammengeschaltet. Damit kann jedes dieser Ventile als 2-Wege-Ventil ausgebildet sind, welches besonders leicht als Sitzventil ausgebildet werden kann. The pump line can be connected via the first inlet valve directly to the first working port, which via the first drain valve is connected directly to the tank line, which is connected via the second drain valve directly to the second working port, which is connected via the second inlet valve directly to the pump line. The inlet and outlet valves are thus interconnected in the form of a bridge circuit. Thus, each of these valves are designed as a 2-way valve, which can be particularly easily formed as a seat valve.
Das erste und das zweite Zulaufventil und das erste und das zweite Ablaufventil können so eingebaut sein, dass deren Ventilsitze durch den jeweils verbraucherseitig an ihnen anliegenden Druck in die geschlossene Stellung gedrückt werden. Damit wird eine leckagefreie Sperrstellung der Verbraucherbaugruppe ermöglicht, ohne dass neben den ohnehin erforderlichen Ventilen weitere Ventile notwendig wären. The first and the second inlet valve and the first and the second drain valve can be installed so that their valve seats are pressed by the respective consumer side pressure applied to them in the closed position. This allows a leak-free locking position of the consumer module without the need for additional valves in addition to the valves that are required in any case.
Das erste und das zweite Zulaufventil kann pumpenseitig bezüglich dem zugeordneten Umlaufventil an die Pumpenleitung angeschlossen sein. Damit fließt der von der Pumpenleitung ankommende Fluidvolumenstrom wahlweise durch das Umlaufventil oder durch eines der beiden Zulaufventile. Durch geeignete Ansteuerung der genannten Ventile kann damit erreicht werden, dass der genannte ankommende Fluidvolumenstrom im Wesentlichen konstant gehalten werden kann. In der Folge kann auch der von der Pumpe geförderte Fluidvolumenstrom im Wesentlichen konstant gehalten werden. The first and the second inlet valve may be connected on the pump side with respect to the associated circulation valve to the pump line. Thus, the incoming from the pump line fluid flow flows either through the circulation valve or through one of the two inlet valves. By suitable control of said valves, it can thus be achieved that said incoming fluid volume flow can be kept substantially constant. As a consequence, the volume of fluid delivered by the pump can also be kept substantially constant.
Das erste Ablaufventil kann von dem verbraucherseitigen Druck am zweiten Zulaufventil geöffnet werden, wobei das zweite Ablaufventil von dem verbraucherseitigen Druck am ersten Zulaufventil geöffnet werden kann. Demnach öffnen sich die Ablaufventile selbsttätig, wenn die Zulaufventile betätigt werden. Der Benutzer der Ventilbaugruppe muss also wie bei der bekannten Ventilbaugruppe nur das Zulaufventil betätigen, damit auch die Ablaufventile entsprechend geöffnet werden. The first drain valve can be opened by the consumer-side pressure at the second inlet valve, wherein the second drain valve can be opened by the consumer-side pressure at the first inlet valve. Accordingly, the drain valves open automatically when the inlet valves are operated. The user of the valve assembly must therefore operate as in the known valve assembly only the inlet valve, so that the drain valves are opened accordingly.
Das erste und das zweite Zulaufventil können einen Lastdruckanschluss aufweisen, der gesperrt ist, wenn das zugeordnete Zulaufventil geschlossen ist, wobei er mit dem verbraucherseitigen Druck am zugeordneten Zulaufventil verbunden ist, wenn dieses geöffnet ist, wobei der Lastdruckanschluss so mit dem zweiten bzw. dem ersten Ablaufventil verbunden ist, dass es durch den Druck am Lastdruckanschluss betätigt werden kann. Damit liegt am Lastdruckanschluss dann, wenn das zugeordnete Zulaufventil geschlossen ist, kein Druck an. Das zugeordnete Ablaufventil bleibt damit ebenfalls geschlossen, so dass der Verbraucher unbeweglich eingespannt ist. Die Ablaufventile werden vorzugsweise von einer Feder in die geschlossene Stellung gedrückt. The first and second supply valves may have a load pressure port which is disabled when the associated supply valve is closed, being connected to the consumer-side pressure at the associated supply valve when it is opened, the load pressure port thus communicating with the second and the first Drain valve is connected, that it can be actuated by the pressure at the load pressure port. This is then at the load pressure port, when the associated inlet valve is closed, no pressure. The associated drain valve thus remains closed so that the consumer is immovably clamped. The drain valves are preferably pressed by a spring in the closed position.
Der Lastdruckanschluss kann über eine zugeordnete Entlastungsdrossel mit der Tankleitung verbunden sein. Die Verschaltung des Lastdruckanschlusses kann auf einfache Art nur in Schieberbauweise realisiert werden, wobei der Ventilstößel des Hauptsitzventils als Ventilschieber fungiert, der den Lastdruckanschluss verschließt oder nicht. Damit ist die geschlossene Verbindung zum Lastdruckanschluss nicht vollkommen leckagefrei. Die Leckageströme können über die Entlastungsdrossel in die Tankleitung abfließen, so dass sich kein Druck aufbaut. Zur Erhöhung der Betriebssicherheit kann eine gesonderte Hilfstankleitung vorgesehen sein, an welche die Entlastungsdrosseln angeschlossen sind, wobei die Hilfstankleitung wie die Tankleitung alle Verbraucherbaugruppen durchsetzt und an den Tank anschließbar ist. The load pressure connection can be connected to the tank line via an associated relief throttle. The interconnection of the load pressure port can be realized in a simple manner only in slide construction, wherein the valve stem of the main seat valve acts as a valve spool, which closes the load pressure port or not. Thus, the closed connection to the load pressure connection is not completely leak-free. The leakage currents can flow via the discharge throttle into the tank line, so that no pressure builds up. To increase the reliability of a separate auxiliary tank line may be provided, to which the relief throttles are connected, the auxiliary tank line as the tank line passes through all consumer assemblies and can be connected to the tank.
Die Ventilbaugruppe kann so eingerichtet sein, dass die Pumpe und der Tank an einem ersten Ende der Ventilbaugruppe an die Pumpen- bzw. die Tankleitung angeschlossen werden können, wobei die Pumpen- und die Tankleitung am gegenüberliegenden zweiten Ende der Ventilbaugruppe miteinander verbunden sind. Damit kann das am ersten Ende in die Pumpenleitung eingespeiste Hydraulikfluid über die Tankleitung zurück in den Tank fließen, wenn zu keinem Verbraucher ein Fluidstrom fließt. Dabei ist gewährleistet, dass dieser Umlauffluidstrom alle Verbraucherbaugruppen durchströmt, so dass bei Bedarf jeder Verbraucher durch Ansteuerung der Zulaufventile ohne Zeitversatz in Bewegung versetzt werden kann. The valve assembly may be configured to connect the pump and tank at a first end of the valve assembly to the pump and tank conduits, respectively, with the pump and tank conduits connected to one another at the opposite second end of the valve assembly. Thus, the hydraulic fluid fed into the pump line at the first end can flow back into the tank via the tank line if no fluid flows to any consumer. In this case, it is ensured that this circulating fluid flow flows through all the consumer assemblies, so that if necessary, each consumer can be set in motion by controlling the inlet valves without a time offset.
Die erfindungsgemäße Ventilbaugruppe ist vorzugsweise Bestandteil eines hydraulischen Antriebssystems, wobei eine Pumpe mit vorzugsweise verstellbarem Verdrängungsvolumen an die Pumpenleitung angeschlossen ist, wobei ein Tank an die Tankleitung angeschlossen ist, wobei an wenigstens eine Verbraucherbaugruppe, vorzugsweise an alle Verbraucherbaugruppen ein Verbraucher angeschlossen ist. The valve assembly according to the invention is preferably part of a hydraulic drive system, wherein a pump with preferably adjustable displacement volume is connected to the pump line, wherein a tank is connected to the tank line, wherein a consumer is connected to at least one consumer module, preferably to all consumer modules.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es stellt dar: The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. It shows:
Jede Verbraucherbaugruppe
In der Verbraucherbaugruppe
Die Zu- und die Ablaufventile
Die beiden Zulaufventile
Der Lastdruckanschluss
Damit sich in den an den Lastdruckanschluss
Wird nun beispielsweise das erste Zulaufventil
Mit dem Umlaufventil
Als Pumpe kann eine Pumpe mit konstantem Verdrängungsvolumen, beispielsweise ein Außenzahnradpumpe, zum Einsatz kommen. Bei der ersten Ausführungsform der Erfindung hat man sich jedoch für eine Pumpe
Das Verdrängungsvolumen der Pumpe
In der Endbaugruppe
Wenn keiner der Verbraucher
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 10 10
- hydraulisches Antriebssystem hydraulic drive system
- 11 11
- Tank tank
- 12 12
- Verbraucher consumer
- 13 13
- Hilfspumpe auxiliary pump
- 14 14
- Druckbegrenzungsventil Pressure relief valve
- 20 20
- Pumpe pump
- 21 21
- Verstellzylinder adjusting cylinder
- 22 22
- Rückstellfeder Return spring
- 23 23
- Verstellventil adjusting valve
- 24 24
- Antriebsmotor drive motor
- 30 30
- Ventilbaugruppe valve assembly
- 31 31
- Pumpenleitung pump line
- 32 32
- Tankleitung tank line
- 33 33
- Hilfstankleitung Auxiliary tank line
- 34 34
- Steuerleitung control line
- 35 35
- erstes Ende der Ventilbaugruppe first end of the valve assembly
- 36 36
- zweites Ende der Ventilbaugruppe second end of the valve assembly
- 37 37
- Endbaugruppe end assembly
- 38 38
- Umlaufdrossel circulation reactor
- 50 50
- Verbraucherbaugruppe consumers assembly
- 51 51
- erster Arbeitsanschluss first work connection
- 52 52
- zweiter Arbeitsanschluss second work connection
- 53 53
- erstes Zulaufventil first inlet valve
- 54 54
- zweites Zulaufventil second inlet valve
- 55 55
- Lastdruckanschluss eines Zulaufventils Load pressure connection of an inlet valve
- 56 56
- Entlastungsdrossel relief throttle
- 57 57
- erstes Ablaufventil first drain valve
- 58 58
- zweites Ablaufventil second drain valve
- 59 59
- Feder am Ablaufventil Spring on drain valve
- 60 60
- Umlaufventil circulation valve
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- "Hydraulik in mobilen Arbeitsmaschinen" der Bosch Rexroth AG; Ausgabe 05/2001; Kapitel 10.2 [0002] "Hydraulics in Mobile Work Machines" by Bosch Rexroth AG; Issue 05/2001; Chapter 10.2 [0002]
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE201210203387 Withdrawn DE102012203387A1 (en) | 2012-03-05 | 2012-03-05 | Valve assembly for hydraulic drive system in mobile working machine, has separate drain valve controlling fluid stream from working connections to tank line, and circulation valve provided for disconnecting and/or releasing pump line |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102012203387A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015209325A1 (en) | 2015-05-21 | 2017-01-26 | Robert Bosch Gmbh | Hydraulic arrangement for the regeneration of pressure medium of a hydraulic consumer |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4724673A (en) * | 1986-06-30 | 1988-02-16 | Vickers, Incorporated | Power transmission |
US6467264B1 (en) * | 2001-05-02 | 2002-10-22 | Husco International, Inc. | Hydraulic circuit with a return line metering valve and method of operation |
EP1413773B1 (en) * | 2002-10-15 | 2006-03-08 | HAWE Hydraulik GmbH & Co. KG | Computerized electro-hydraulic proportional control device |
DE102005010638A1 (en) * | 2005-03-08 | 2006-09-28 | Bosch Rexroth Aktiengesellschaft | Hydraulic actuating device, in particular for a convertible |
-
2012
- 2012-03-05 DE DE201210203387 patent/DE102012203387A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
"Hydraulik in mobilen Arbeitsmaschinen" der Bosch Rexroth AG; Ausgabe 05/2001; Kapitel 10.2 |
Cited By (1)
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DE102015209325A1 (en) | 2015-05-21 | 2017-01-26 | Robert Bosch Gmbh | Hydraulic arrangement for the regeneration of pressure medium of a hydraulic consumer |
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