DE102015201318A1 - Hydraulic control arrangement for pressure medium supply at least two hydraulic consumers - Google Patents

Hydraulic control arrangement for pressure medium supply at least two hydraulic consumers Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steueranordnung zur Druckmittelversorgung wenigstens zweier hydraulischer Verbraucher mit einer in ihrem Hubvolumen verstellbaren Hydropumpe, deren Einstellung in Abhängigkeit vom höchsten Lastdruck der betätigten hydraulischen Verbraucher durch einen Pumpenregler derart veränder ist, dass der Pumpendruck um eine Pumpendruckdifferenz über dem höchsten Lastdruck der gleichzeitig angesteuerten hydraulischen Verbraucher liegt. Es sind wenigstens zwei Ventilanordnungen vorhanden, von denen jede eine Zumessblende und eine in Reihe zu der Zumessblende angeordnete Individualdruckwaage umfasst und von denen eine erste Ventilanordnung zwischen einer von der Hydropumpe abgehenden Pumpenleitung und einem ersten hydraulischen Verbraucher und eine zweite Ventilanordnung zwischen der Pumpenleitung und einem zweiten hydraulischen Verbraucher angeordnet ist. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine LS-Steueranordnung zu schaffen, die bei nur geringen Änderungen gegenüber bekannten LS-Steueranordnungen eine höhere Energieeffizienz hat. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Pumpenregler derart angesteuert wird, dass in der Höhe der Pumpendruckdifferenz unterschiedliche Druckabfälle in der Pumpenleitung berücksichtigt sind und die dem lastdruckhöchsten hydraulischen Verbraucher zugeordnete Individualdruckwaage bei unterschiedlichen Druckabfällen in der Pumpenleitung wenigstens nahezu ganz geöffnet ist.The invention relates to a hydraulic control arrangement for supplying pressure medium at least two hydraulic consumers with a variable in their stroke hydraulic pump whose setting is changed depending on the highest load pressure of the actuated hydraulic load by a pump controller such that the pump pressure by a pump pressure difference above the highest load pressure of the same time controlled hydraulic consumer is located. There are at least two valve arrangements, each of which comprises a metering orifice and an individual pressure compensator arranged in series with the metering orifice and of which a first valve arrangement between a pump line leaving the hydraulic pump and a first hydraulic consumer and a second valve arrangement between the pump line and a second valve hydraulic consumer is arranged. The invention has for its object to provide an LS control arrangement, which has a higher energy efficiency with only minor changes compared to known LS control arrangements. This object is achieved in that the pump controller is controlled such that in the height of the pump pressure difference different pressure drops in the pump line are taken into account and the load pressure highest hydraulic consumer associated individual pressure compensator at different pressure drops in the pump line is at least almost completely open.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steueranordnung zur Druckmittelversorgung wenigstens zweier hydraulischer Verbraucher mit einer in ihrem Hubvolumen verstellbaren Hydropumpe, deren Einstellung in Abhängigkeit vom höchsten Lastdruck der betätigten hydraulischen Verbraucher durch einen Pumpenregler derart veränder ist, dass der Pumpendruck um eine Pumpendruckdifferenz über dem höchsten Lastdruck der gleichzeitig angesteuerten hydraulischen Verbraucher liegt. Es sind wenigstens zwei Ventilanordnungen vorhanden, von denen jede eine Zumessblende und eine in Reihe zu der Zumessblende angeordnete Individualdruckwaage umfasst und von denen eine erste Ventilanordnung zwischen einer von der Hydropumpe abgehenden Pumpenleitung und einem ersten hydraulischen Verbraucher und eine zweite Ventilanordnung zwischen der Pumpenleitung und einem zweiten hydraulischen Verbraucher angeordnet ist. Derartige hydraulische Steueranordnungen werden, da der Pumpendruck in Abhängigkeit vom höchsten Lastdruck eingestellt wird auch als Steueranordnungen nach dem lastfühlenden oder load-sensing Prinzip bezeichnet. Im Folgenden sei eine derartige Steueranordnung kurz LS-Steueranordnung genannt.The invention relates to a hydraulic control arrangement for supplying pressure medium at least two hydraulic consumers with a variable in their stroke hydraulic pump whose setting is changed depending on the highest load pressure of the actuated hydraulic load by a pump controller such that the pump pressure by a pump pressure difference above the highest load pressure of the same time controlled hydraulic consumer is located. There are at least two valve arrangements, each of which comprises a metering orifice and an individual pressure compensator arranged in series with the metering orifice and of which a first valve arrangement between a pump line leaving the hydraulic pump and a first hydraulic consumer and a second valve arrangement between the pump line and a second valve hydraulic consumer is arranged. Such hydraulic control arrangements are, as the pump pressure is adjusted in response to the highest load pressure also referred to as control arrangements according to the load-sensing or load-sensing principle. In the following, such a control arrangement is briefly called the LS control arrangement.

Eine derartige hydraulische LS-Steueranordnung ist zum Beispiel aus der DE 197 14 141 A1 bekannt. Bei dieser bekannten hydraulischen LS-Steueranordnung werden die in Reihe zu den Zumessblenden angeordneten Druckwaagen In Öffnungsrichtung vom Druck stromab der jeweiligen Zumessblende und von einer Feder und in Schließrichtung von dem Druck stromauf der Zumessblende beaufschlagt. Üblicherweise ist die Druckwaage stromauf der Zumessblende angeordnet, so dass der Druck stromab der Zumessblende der Lastdruck des jeweiligen hydraulischen Verbrauchers ist. Such a hydraulic LS control arrangement is for example from the DE 197 14 141 A1 known. In this known hydraulic LS control arrangement, the pressure compensators arranged in series with the metering orifices are acted upon in the opening direction by the pressure downstream of the respective metering orifice and by a spring and in the closing direction by the pressure upstream of the metering orifice. Usually, the pressure compensator is arranged upstream of the metering orifice, so that the pressure downstream of the metering orifice is the load pressure of the respective hydraulic consumer.

Bei einer anderen Art von hydraulischen LS-Steueranordnungen sind die Druckwaagen den Zumessblenden nachgeordnet und werden in Öffnungsrichtung von dem Druck nach der jeweiligen Zumessblende und in Schließrichtung von einem in einem Steuerraum anstehenden Steuerdruck beaufschlagt, der üblicherweise dem höchsten Lastdruck aller von derselben Hydropumpe versorgten hydraulischen Verbraucher entspricht. Wenn bei einer gleichzeitigen Betätigung mehrerer hydraulischer Verbraucher die Zumessblenden soweit aufgemacht werden, dass die von der bis zum Anschlag verstellten Hydropumpe gelieferte Druckmittelmenge kleiner als die insgesamt geforderte Druckmittelmenge ist, werden die einzelnen hydraulischen Verbrauchern zufließenden Druckmittelmengen unabhängig vom jeweiligen Lastdruck der hydraulischen Verbraucher verhältnisgleich reduziert. Man spricht deshalb von einer hydraulischen Steueranordnung mit lastdruckunabhängiger Durchflussverteilung (LUDV-Steuerung). Weil auch bei einer LUDV-Steueranordnung der höchste Lastdruck abgefühlt und von der Hydropumpe ein um eine bestimmte Druckdifferenz über dem höchsten Lastdruck liegender Pumpendruck erzeugt wird, ist eine LUDV-Steueranordnung ein Sonderfall einer LS-Steueranordnung.In another type of hydraulic LS control arrangements, the pressure compensators are arranged downstream of the metering orifices and are acted upon in the opening direction by the pressure to the respective metering orifice and in the closing direction of a pending in a control chamber control pressure, usually the highest load pressure of all supplied by the same hydraulic pump hydraulic consumers equivalent. If, in a simultaneous operation of several hydraulic consumers, the metering orifices are opened so far that the delivered by the stop adjusted hydraulic pump pressure medium is smaller than the total required pressure medium, the individual hydraulic consumers inflowing pressure medium quantities are reduced independently of the respective load pressure of the hydraulic consumer proportionally. Therefore, one speaks of a hydraulic control arrangement with load pressure independent flow distribution (LUDV control). Because even with a LUDV control arrangement, the highest load pressure sensed and generated by the hydraulic pump to a certain pressure difference above the highest load pressure lying pump pressure, a LUDV control arrangement is a special case of an LS control arrangement.

Bei den bekannten LS-Steueranordnungen wird der von der Hydropumpe geförderte Volumenstrom so eingeregelt, dass sich am Pumpenausgang ein Pumpendruck ergibt, der um eine konstante Pumpendruckdifferenz über dem höchsten Lastdruck liegt. Eine typische Pumpendruckdifferenz sind zum Beispiel 22 bar. Für die Load Sensing Mengenregelung durch die Zumessblende sind aber über diese typischerweise nur 10 bar notwendig, die bei einer Load Sensing Steueranordnung mit von den Drücken stromauf und stromab der Zumessblenden beaufschlagten Individualdruckwaagen von diesen eingeregelt werden. Die restlichen 12 bar, der sogenannte Drucküberschuss, teilen sich volumenstromabhängig in den Druckabfall in der Pumpenleitung und den an sich nicht notwendigen Druckabfall über die dem lastdruckhöchsten hydraulischen Verbraucher zugeordnete Druckwaage auf. Der Drucküberschuss ist nun so gewählt, dass bei maximalem Volumenstrom und/oder ungünstiger Volumenstromverteilung an jeder Zumessblende noch die gewünschte Druckdifferenz zur Verfügung steht. Umgekehrt bedeutet dies, dass bei einer kleinen mit einem geringen Druckabfall in der Pumpenleitung verbundenen Volumenstrom und/oder günstiger Volumenstromverteilung die dem lastdruckhöchsten hydraulischen Verbraucher zugeordnete Druckwaage den gesamten Drucküberschuss abdrosselt. Auch die den anderen gleichzeitig betätigten und lastdruckniedrigeren hydraulischen Verbrauchern zugeordneten Druckwaagen müssen dann von dem erhöhten Druckniveau am Eingang der jeweiligen Ventilanordnung auf einen Druck, der gleich dem niedrigeren Lastdruck plus die Druckdifferenz über die Zumessblende ist, abdrosseln In the known LS control arrangements, the volumetric flow delivered by the hydraulic pump is regulated in such a way that a pump pressure results at the pump outlet which is above the highest load pressure by a constant pump pressure difference. For example, a typical pump pressure differential is 22 bar. For the load sensing flow control through the metering orifice, however, typically only 10 bar are necessary, which are regulated by a pressure sensing control arrangement with individual pressure compensators acted upon by the pressures upstream and downstream of the metering orifices. The remaining 12 bar, the so-called pressure surplus, share volume flow dependent on the pressure drop in the pump line and the pressure drop, which is not necessary per se, on the pressure compensator associated with the load pressure-highest hydraulic consumer. The pressure surplus is now chosen so that at maximum flow and / or unfavorable volume flow distribution at each metering orifice still the desired pressure difference is available. Conversely, this means that with a small volume flow associated with a small pressure drop in the pump line and / or favorable volume flow distribution, the pressure compensator associated with the load pressure-highest hydraulic consumer throttles the entire pressure surplus. Also, the other simultaneously operated and lastdruckniedrigeren hydraulic consumers associated pressure compensators must then be throttled from the increased pressure level at the entrance of the respective valve assembly to a pressure equal to the lower load pressure plus the pressure difference across the metering orifice

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine LS-Steueranordnung zu schaffen, die bei nur geringen Änderungen gegenüber bekannten LS-Steueranordnungen eine höhere Energieeffizienz hat.The invention has for its object to provide an LS control arrangement, which has a higher energy efficiency with only minor changes compared to known LS control arrangements.

Diese Aufgabe wird durch eine hydraulische Steueranordnung gelöst, die eine in ihrem Hubvolumen verstellbaren Hydropumpe, deren Einstellung in Abhängigkeit vom höchsten Lastdruck der betätigten hydraulischen Verbraucher durch einen Pumpenregler derart veränder ist, dass der Pumpendruck um eine Pumpendruckdifferenz über dem höchsten Lastdruck der gleichzeitig angesteuerten hydraulischen Verbraucher liegt, und wenigstens zwei Ventilanordnungen aufweist, von denen jede eine Zumessblende und eine in Reihe zu der Zumessblende angeordnete Individualdruckwaage umfasst und von denen eine erste Ventilanordnung zwischen einer von der Hydropumpe abgehenden Pumpenleitung und einem ersten hydraulischen Verbraucher und eine zweite Ventilanordnung zwischen der Pumpenleitung und einem zweiten hydraulischen Verbraucher angeordnet ist. Erfindungsgemäß wird der Pumpenregler derart angesteuert, dass in der Höhe der Pumpendruckdifferenz unterschiedliche Druckabfälle in der Pumpenleitung berücksichtigt sind und die dem lastdruckhöchsten hydraulischen Verbraucher zugeordnete Individualdruckwaage bei unterschiedlichen Druckabfällen in der Pumpenleitung wenigstens nahezu ganz geöffnet ist. Wird gerade nur ein einziger von der Pumpe versorgter hydraulischer Verbraucher angesteuert, so ist dieser natürlich auch der lastdruckhöchste hydraulische Verbraucher.This object is achieved by a hydraulic control arrangement, which is adjustable in its stroke volume hydraulic pump whose setting is changed depending on the highest load pressure of the actuated hydraulic load by a pump controller such that the pump pressure to a pump pressure difference above the highest load pressure of the simultaneously controlled hydraulic consumers is located, and at least two valve assemblies, each of which comprises a metering orifice and arranged in series with the metering orifice individual pressure compensator and one of which first valve arrangement between a pump line outgoing from the hydraulic pump and a first hydraulic consumer and a second valve arrangement between the pump line and a second hydraulic consumer is arranged. According to the invention, the pump regulator is controlled in such a way that different pressure drops in the pump line are taken into account in the height of the pump pressure difference and the individual pressure compensator associated with the load pressure-highest hydraulic consumer is at least almost completely open at different pressure drops in the pump line. If just one single hydraulic consumer supplied by the pump is actuated, then this is of course also the load-pressure-highest hydraulic consumer.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht also darin, dass der Drucküberschuss entsprechend den zu erwartenden Druckabfällen bis zur jeweiligen Zumessblende angepasst wird, so dass die Abdrosselung durch die dem lastdruckhöchsten hydraulischen Verbraucher zugeordnete Druckwaage, also das Druckgefälle über diese Individualdruckwaage sehr gering ist. Entsprechend verringert ist dann auch das Druckgefälle über die anderen gleichzeitig angesteuerten hydraulischen Verbrauchern zugeordneten Druckwaagen, so dass eine hohe Energieeffizienz erhalten wird.The basic idea of the invention therefore consists in that the pressure surplus is adjusted according to the expected pressure drops up to the respective metering orifice, so that the throttling is very low due to the pressure compensator associated with the load pressure-highest hydraulic consumer, ie the pressure gradient across this individual pressure compensator. Accordingly, the pressure gradient across the other simultaneously controlled hydraulic consumers associated pressure compensators is reduced accordingly, so that a high energy efficiency is obtained.

Vorteilhafte Weiterbildungen einer erfindungsgemäßen hydraulischen Steueranordnung kann man den Unteransprüchen entnehmen.Advantageous developments of a hydraulic control arrangement according to the invention can be found in the dependent claims.

Die Erfindung wird mit besonderem Vorteil bei einer LS-Steueranordnung verwirklicht, bei der die wenigstens zwei Individualdruckwaagen in Schließrichtung von dem Druck stromauf der jeweiligen Zumessblende und in Öffnungsrichtung von dem Druck stromab der jeweiligen Zumessblende und einer Regelfeder beaufschlagt sind. Es handelt sich hier also nicht um eine LUDV-Steueranordnung mit lastdruckunabhängiger Durchflussverteilung, sondern um die klassische LS-Steueranordnung, bei der bei einer Unterversorgung der lastdruckhöchste hydraulische Verbraucher nicht mehr die gewünschte Druckmittelmenge erhält und im Vergleich zu lastdruckniedrigeren hydraulischen Verbrauchern langsamer wird. Aber auch bei einer LUDV-Steueranordnung ist die Erfindung mit Vorteil einsetzbar, weil dann bei einem bestimmten Öffnungsquerschnitt einer Zumessblende die über sie fließende Druckmittelmenge unabhängig von den Druckabfällen in der Pumpenleitung gemacht werden kann. The invention is realized with particular advantage in a LS control arrangement in which the at least two individual pressure compensators are acted upon in the closing direction by the pressure upstream of the respective metering orifice and in the opening direction by the pressure downstream of the respective metering orifice and a control spring. So here it is not a LUDV control arrangement with load pressure independent flow distribution, but the classic LS control arrangement in which in a shortage of the load pressure highest hydraulic consumers no longer receives the desired amount of pressure medium and slower compared to loaddruckniedrigeren hydraulic consumers. But even with a LUDV control arrangement, the invention can be used with advantage, because then at a certain opening cross-section of a metering orifice, the amount of pressure fluid flowing over it can be made independent of the pressure drops in the pump line.

Der Druckabfall in der Pumpenleitung hängt im Wesentlichen von dem fließen Volumenstrom ab. Es ist deshalb möglich, durch Sensoren die Drehzahl der Hydropumpe und das Hubvolumen der Hydropumpe zu erfassen, mit Hilfe der Drehzahl und des Hubvolumens den Volumenstrom in der Pumpenleitung zu ermitteln und die Pumpendruckdifferenz in Abhängigkeit vom Volumenstrom einzustellen und auf diese Weise dafür zu sorgen, dass der Druck am Eingang einer Ventilanordnung dem gewünschten Druck entspricht, so dass die Individualdruckwaage des lastdruckhöchsten hydraulischen Verbrauchers nicht oder nur wenig drosselt beziehungsweise bei einer LUDV-Steueranordnung die Druckdifferenz über die Zumessblenden stimmt..The pressure drop in the pump line depends essentially on the flow volume flow. It is therefore possible to detect by sensors the speed of the hydraulic pump and the stroke volume of the hydraulic pump to determine the volume flow in the pump line with the help of the speed and the stroke volume and adjust the pump pressure difference as a function of the flow rate and in this way to ensure that the pressure at the inlet of a valve arrangement corresponds to the desired pressure, so that the individual pressure compensator of the load pressure-highest hydraulic consumer does not throttle or only slightly, or in a LUDV control arrangement, the pressure difference across the metering orifices is correct.

Die Pumpendruckdifferenz wird vorteilhafterweise einer gespeicherten Kennlinie entnommen, in der Werte für die Pumpendruckdifferenz in Abhängigkeit vom Volumenstrom hinterlegt sind. Alternativ kann unter Berücksichtigung der physikalischen zusammenhänge und Parameter die Pumpendruckdifferenz online berechnet werden.The pump pressure difference is advantageously taken from a stored characteristic in which values for the pump pressure difference are stored as a function of the volume flow. Alternatively, taking the physical relationships and parameters into account, the pump pressure difference can be calculated online.

Üblicherweise ist verstellbaren Pumpen, die in einer LS-Steueranordnung eingesetzt werden, als Pumpenregler ein Regelventil zugeordnet, das im Sinne einer Verkleinerung des Hubvolumens der Hydropumpe vom Pumpendruck und im Sinne einer Vergrößerung des Hubvolumens der Hydropumpe vom höchsten Lastdruck und von einer Regelfeder beaufschlagt ist. Die Pumpendruckdifferenz kann nun auf einfache Weise dadurch verändert werden, dass das Regelventil in eine der beiden Wirkrichtungen zusätzlich von einem elektrisch ansteuerbaren Stellglied beaufschlagbar ist. Wirkt das Stellglied mit dem Pumpendruck, so wird die Pumpendruckdifferenz umso kleiner, je größer die von dem Stellglied ausgeübte Kraft ist. Wirkt das Stellglied gegen den Pumpendruck, so wird die Pumpendruckdifferenz umso größer, je größer die von dem Stellglied ausgeübte Kraft ist. Der Vorteil bei dieser Ausbildung liegt vor allem darin, dass das System im Vergleich zu den bekannten Systemen ohne funktionale Einschränkungen weiter arbeitet, wenn das Stellglied ausfällt. Usually adjustable pumps, which are used in a LS control arrangement, assigned as a pump regulator, a control valve which is acted upon by the pump pressure and in terms of increasing the stroke volume of the hydraulic pump from the highest load pressure and a control spring in terms of reducing the stroke volume of the hydraulic pump. The pump pressure difference can now be easily changed by the fact that the control valve in one of the two directions of action is additionally acted upon by an electrically controllable actuator. If the actuator acts on the pump pressure, the greater the pressure exerted by the actuator, the smaller the pump pressure difference becomes. If the actuator acts against the pump pressure, the greater the pressure exerted by the actuator, the greater the pump pressure difference becomes. The advantage of this design lies in the fact that the system continues to operate in comparison to the known systems without functional restrictions when the actuator fails.

Es ist auch möglich, den höchsten Lastdruck durch einen elektrischen Drucksensor zu erfassen und aus dem erfassten höchsten Lastdruck, dem Volumenstrom und der dem Volumenstrom zugeordneten Pumpendruckdifferenz einen Pumpendruck zu ermitteln. Die Hydropumpe kann dann druckgeregelt sein und einen elektrisch ansteuerbaren Pumpenregler aufweisen, wobei der ermittelte Pumpendruck als Pumpendrucksollwert dem Pumpenregler der Hydropumpe zugeführt wird. Zweckmäßigerweise wird der Pumpendrucksollwert dem Pumpenregler gefiltert zugeführt. Weist der Pumpenregler auch eine Regelfeder auf, die am Pumpenregler gegen den Pumpendruck wirkt, so ist der Pumpendrucksollwert um das Druckäquivalent der Regelfeder niedriger als der Pumpendrucksollwert. It is also possible to detect the highest load pressure by an electric pressure sensor and to determine a pump pressure from the detected highest load pressure, the volume flow and the pump pressure difference associated with the volume flow. The hydraulic pump can then be pressure-controlled and have an electrically controllable pump controller, wherein the determined pump pressure is supplied as a pump pressure setpoint to the pump controller of the hydraulic pump. Advantageously, the pump pressure setpoint is fed to the pump controller filtered. If the pump controller also has a control spring that acts against the pump pressure at the pump controller, the pump pressure setpoint is lower by the pressure equivalent of the control spring than the pump pressure setpoint.

Vorteilhaft ist hier außerdem, dass ein Pumpendruck mit elektronifizierten Aktoren angefordert werden kann, ohne dass ein hydraulisches Solldrucksignal generiert werden muss. Gegebenenfalls werden zur Hydropumpe führende hydraulische Steuerleitungen eingespart. Bei mehreren hydraulischen Verbrauchern mit mehreren Drucksensoren ist eine Bewertung und Priorisierung der einzelnen Druckabfragen möglich. Die bei mehreren hydraulischen Verbrauchern zur Auswahl des höchsten Lastdrucks verwendeten Wechselventile oder Rückschlagventile können eingespart werden. It is also advantageous here that a pump pressure can be requested with electronified actuators without having to generate a hydraulic desired pressure signal. Optionally, hydraulic control lines leading to the hydraulic pump are saved. For several hydraulic consumers with multiple pressure sensors, an evaluation and prioritization of the individual print requests is possible. The changeover valves or check valves used in several hydraulic consumers to select the highest load pressure can be saved.

Es ist vorteilhaft, wenn eine Temperatursensorik vorhanden ist, wobei aus der Temperatur auf die Viskosität des Druckmittels rückgeschlossen wird und wobei die Pumpendruckdifferenz unter Berücksichtigung der Viskosität des Druckmittels eingestellt wird.It is advantageous if a temperature sensor is present, being deduced from the temperature on the viscosity of the pressure medium and wherein the pump pressure difference is adjusted taking into account the viscosity of the pressure medium.

Auch ist es vorteilhaft, wenn Drucksensoren vorhanden sind, mit deren Hilfe die Druckdifferenz über eine Zumessblende oder mehrere Zumessblenden ermittelt wird. Damit kann der real auftretende Druckabfall in der Maschine identifiziert und gegebenenfalls ausgeregelt werden. Dies ist vor allem bei einer LUDV-Steueranordnung günstig.It is also advantageous if pressure sensors are present, with the aid of which the pressure difference is determined via a metering orifice or several metering orifices. Thus, the pressure drop actually occurring in the machine can be identified and corrected if necessary. This is especially favorable for a LUDV control arrangement.

Schließlich können weitere Parameter wie zum Beispiel Volumenstromsollwerte, Volumenstromistwerte, Positionen der Zumessblenden oder der Druckwaagen in Verbindung mit Druckinformationen in die Berechnung der Pumpendruckdifferenz eingehen.Finally, other parameters such as volumetric flow setpoint values, volumetric flow actual values, positions of the metering orifices or the pressure compensators in combination with pressure information can be included in the calculation of the pump pressure difference.

Zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen hydraulischen Steueranordnung sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert. Two embodiments of a hydraulic control arrangement according to the invention are shown in the drawings. Based on these drawings, the invention will now be explained in more detail.

Es zeigenShow it

1 das erste Ausführungsbeispiel, bei dem am Pumpenregler zur vom höchsten Lastdruck und einer Feder ausgeübten Kraft eine veränderliche Magnetkraft addiert wird und 1 the first embodiment in which a variable magnetic force is added to the pump regulator to the force exerted by the highest load pressure and a spring force and

2 das zweite Ausführungsbeispiel, bei dem am Pumpenregler zur von einer Feder ausgeübten Kraft eine veränderliche Magnetkraft addiert wird, die einer vom höchsten Lastdruck plus dem veränderlichen Anteil der Pumpendruckdifferenz entspricht. 2 the second embodiment in which the pump regulator to the force exerted by a spring, a variable magnetic force is added, which corresponds to one of the highest load pressure plus the variable portion of the pump pressure difference.

Die gezeigten hydraulischen Steueranordnungen sind LS-Steueranordnungen mit mehreren Ventilanordnungen, von denen in den Figuren die beiden Ventilanordnungen 10 und 11 dargestellt sind. Üblicherweise sind mehrere Ventilanordnungen in Monoblock oder in Scheibenbauweise zu einem Steuerblock zusammengefasst. Von der Ventilanordnung 10 ist ein hydraulischer Verbraucher 12, der als hydraulischer Differentialzylinder ausgebildet ist, und von der Ventilanordnung 11 ist ein hydraulischer Verbraucher 13, der ebenfalls als Differentialzylinder ausgebildet ist, hinsichtlich Richtung und Geschwindigkeit steuerbar. The hydraulic control arrangements shown are LS control arrangements with a plurality of valve arrangements, of which in the figures the two valve arrangements 10 and 11 are shown. Usually, a plurality of valve arrangements are combined in monoblock or in disk construction to form a control block. From the valve assembly 10 is a hydraulic consumer 12 , which is designed as a hydraulic differential cylinder, and of the valve assembly 11 is a hydraulic consumer 13 , which is also designed as a differential cylinder, controllable in terms of direction and speed.

Dazu weist die Ventilanordnung 10 eine Zumessblende 14 auf, die üblicherweise an einem nur schematisch als Rechteck dargestellten Steuerkolben ausgebildet ist und deren Öffnungsquerschnitt die dem hydraulischen Verbraucher 12 zufließende Druckmittelmenge bestimmt. Der Steuerkolben ist darüber hinaus so ausgebildet, dass mit ihm auch ausgewählt werden kann, welchem Zylinderraum des Differentialzylinders 12 die über die Zumessblende 14 strömende Druckmittelmenge zufließt und aus welchem Zylinderraum Druckmittel verdrängt wird und zu einem Tank 15 abfließt. Die Auswahl, welcher Zylinderkammer das Druckmittel zufließt, wird stromab der Zumessblende 14 getroffen, so dass im Prinzip eine Zumessblende 14 für die beiden Zylinderräume des Differentialzylinders genügt. Üblicherweise sind jedoch zwei Zumessblenden vorhanden, die zwischen zwei Steuerkammern der Ventilanordnung angeordnet sind und von denen je nach Betätigungsrichtung des Steuerkolbens die eine oder die andere Zumessblende wirksam ist.For this purpose, the valve assembly 10 a metering orifice 14 which is usually formed on a control piston shown only schematically as a rectangle and the opening cross-section of which the hydraulic consumer 12 inflowing pressure medium quantity determined. The control piston is also designed so that it can also be selected with which cylinder space of the differential cylinder 12 the over the metering orifice 14 flowing pressure medium quantity flows and from which cylinder chamber pressure medium is displaced and to a tank 15 flows. The selection of which cylinder chamber the pressure medium flows, is downstream of the metering orifice 14 met, so that in principle a metering orifice 14 is sufficient for the two cylinder chambers of the differential cylinder. Usually, however, two metering orifices are present, which are arranged between two control chambers of the valve arrangement and of which, depending on the actuation direction of the control piston, one or the other metering orifice is effective.

Der Steuerkolben, an dem sich die Zumessblende 14 befindet, ist aus einer Mittelstellung nach zwei entgegengesetzten Richtungen stetig verstellbar, wobei mit zunehmender Verstellung der Öffnungsquerschnitt der Zumessblende 14 immer größer wird. The control piston, on which the metering orifice 14 is continuously adjustable from a central position to two opposite directions, with increasing the opening cross-section of the metering orifice 14 getting bigger and bigger.

Stromauf der Zumessblende 14 ist eine Individualdruckwaage 16 angeordnet, die eine Drossel mit verstellbarem Durchflussquerschnitt darstellt und deren nicht näher gezeigter Drosselkolben im Sinne einer Vergrößerung des Öffnungsquerschnitts vom Druck stromab der Zumessblende 14 und einer Regelfeder und im Sinne einer Verkleinerung des Öffnungsquerschnitts vom Druck stromauf der Zumessblende 14 beaufschlagt ist. Die Druckwaage hält aufgrund der geschilderten Ansteuerung über die Zumessblende eine Druckdifferenz aufrecht, die dem Druckäquivalent der Regelfeder entspricht. Vorliegend mögen dies zum Beispiel 10 bar sein.Upstream of the metering orifice 14 is an individual pressure balance 16 arranged, which represents a throttle with adjustable flow cross-section and whose throttle piston not shown in detail in the sense of increasing the opening cross-section of the pressure downstream of the metering orifice 14 and a control spring and in the sense of a reduction of the opening cross section of the pressure upstream of the metering orifice 14 is charged. Due to the described activation via the metering orifice, the pressure balance maintains a pressure difference which corresponds to the pressure equivalent of the control spring. In the present case, this may for example be 10 bar.

Entsprechend der Ventilanordnung 10 weist die Ventilanordnung 11 eine Zumessblende 24 auf, die üblicherweise an einem nur schematisch als Rechteck dargestellten Steuerkolben ausgebildet ist und deren Öffnungsquerschnitt die dem hydraulischen Verbraucher 13 zufließende Druckmittelmenge bestimmt. Der Steuerkolben ist darüber hinaus so ausgebildet, dass mit ihm auch ausgewählt werden kann, welchem Zylinderraum des Differentialzylinders 13 das über die Zumessblende strömende Druckmittelmenge zufließt und aus welchem Zylinderraum Druckmittel verdrängt wird und zu dem Tank 15 abfließt. Die Auswahl, welcher Zylinderkammer das Druckmittel zufließt, wird stromab der Zumessblende 24 getroffen, so dass im Prinzip eine Zumessblende 24 für die beiden Zylinderräume des Differentialzylinders 13 genügt. Üblicherweise sind jedoch zwei Zumessblenden vorhanden, die zwischen zwei Steuerkammern der Ventilanordnung angeordnet sind und von denen je nach Betätigungsrichtung des Steuerkolbens die eine oder die andere Zumessblende wirksam ist.According to the valve arrangement 10 has the valve assembly 11 a metering orifice 24 which is usually formed on a control piston shown only schematically as a rectangle and the opening cross-section of which the hydraulic consumer 13 inflowing pressure medium quantity determined. The control piston is also designed so that it can also be selected with which cylinder space of the differential cylinder 13 over the metering orifice flowing pressure medium quantity flows and from which cylinder chamber pressure medium is displaced and to the tank 15 flows. The selection of which cylinder chamber the pressure medium flows, is downstream of the metering orifice 24 met, so that in principle a metering orifice 24 for the two cylinder chambers of the differential cylinder 13 enough. Usually, however, two metering orifices are present, which are arranged between two control chambers of the valve arrangement and of which, depending on the actuation direction of the control piston, one or the other metering orifice is effective.

Der Steuerkolben, an dem sich die Zumessblende 24 befindet, ist aus einer Mittelstellung nach zwei entgegengesetzten Richtungen stetig verstellbar, wobei mit zunehmender Verstellung der Öffnungsquerschnitt der Zumessblende 24 immer größer wird. The control piston, on which the metering orifice 24 is continuously adjustable from a central position to two opposite directions, with increasing the opening cross-section of the metering orifice 24 getting bigger and bigger.

Stromauf der Zumessblende 24 ist eine Individualdruckwaage 26 angeordnet, die eine Drossel mit verstellbarem Durchflussquerschnitt darstellt und deren nicht näher gezeigter Drosselkolben im Sinne einer Vergrößerung des Öffnungsquerschnitts vom Druck stromab der Zumessblende 24 und einer Regelfeder und im Sinne einer Verkleinerung des Öffnungsquerschnitts vom Druck stromauf der Zumessblende 24 beaufschlagt ist. Die Druckwaage hält aufgrund der geschilderten Ansteuerung über die Zumessblende eine Druckdifferenz aufrecht, die dem Druckäquivalent der Regelfeder entspricht. Vorliegend mögen dies wie im Hinblick auf die Zumessblende 14 und die Individualdruckwaage 16 zum Beispiel 10 bar sein.Upstream of the metering orifice 24 is an individual pressure balance 26 arranged, which represents a throttle with adjustable flow cross-section and whose throttle piston not shown in detail in the sense of increasing the opening cross-section of the pressure downstream of the metering orifice 24 and a control spring and in the sense of a reduction of the opening cross section of the pressure upstream of the metering orifice 24 is charged. Due to the described activation via the metering orifice, the pressure balance maintains a pressure difference which corresponds to the pressure equivalent of the control spring. In the present case like this, as with regard to the metering orifice 14 and the individual pressure balance 16 for example, be 10 bar.

Die beiden Differentialzylinder 12 und 13 werden von einer einzigen Hydropumpe 30 mit Druckmittel versorgt. Die Hydropumpe 13 ist in ihrem Hubvolumen verstellbar, wobei das Hubvolumen die Druckmittelmenge ist, die bei einer Umdrehung einer Triebwelle der Hydropumpe von dieser gefördert wird. Die Fördermenge oder der von der Hydropumpe erzeugte Volumenstrom ergibt sich aus dem augenblicklichen Hubvolumen und der Drehzahl, mit der Hydropumpe angetrieben wird. The two differential cylinders 12 and 13 be from a single hydraulic pump 30 supplied with pressure medium. The hydraulic pump 13 is adjustable in its stroke volume, wherein the stroke volume is the pressure medium quantity, which is promoted in a revolution of a drive shaft of the hydraulic pump of this. The flow rate or the volume flow generated by the hydraulic pump results from the instantaneous displacement and the speed at which the hydraulic pump is driven.

Die Hydropumpe 30 ist mit einem Load-Sensing-Regelventil 31 ausgestattet, das üblicherweise auf dem Pumpengehäuse montiert ist und einen ersten Anschluss aufweist, der mit einer an einen Stellkolben der Hydropumpe angrenzende Stellkammer fluidisch verbunden ist. Ein zweiter Anschluss des Regelventils 31 ist mit dem Druckanschluss der Hydropumpe fluidisch verbunden. Ein dritter Anschluss schließlich ist mit Tank verbunden. Das Regelventil besitzt einen Regelkolben, mit dem die Druckmittelwege zwischen den drei Anschlüssen steuerbar sind. Der Regelkolben wird in Richtung einer Verbindung des ersten Anschlusses mit dem zweiten Anschluss an einer ersten Fläche vom Pumpendruck und in Richtung einer Verbindung des ersten Anschlusses mit dem dritten Anschluss von einer Kraft beaufschlagt, die gleich einer vom höchsten Lastdruck an einer in ihrer Größe der ersten Fläche entsprechenden, zweiten Fläche erzeugten Kraft entspricht, und außerdem von einer Regelfeder 32 beaufschlagt. Das Druckäquivalent der Regelfeder 32 beträgt zum Beispiel 12 bar. Übersteigt die vom Pumpendruck ausgeübte Kraft die Gegenkräfte, so wird die Stellkammer mit dem Druckanschluss der Hydropumpe verbunden. Dadurch fließt der Stellkammer Druckmittel zu, so dass das Hubvolumen der Hydropumpe verringert wird. Ist die vom Pumpendruck ausgeübte Kraft kleiner als die Gegenkräfte, so wird die Stellkammer mit dem Tank verbunden. Dadurch kann zum Beispiel durch eine den Stellkolben beaufschlagende Feder aus der Stellkammer Druckmittel zum Tank verdrängt werden, so dass das Hubvolumen der Hydropumpe vergrößert wird.The hydraulic pump 30 is with a load-sensing control valve 31 equipped, which is usually mounted on the pump housing and having a first port which is fluidly connected to an adjoining a control piston of the hydraulic pump adjusting chamber. A second connection of the control valve 31 is fluidly connected to the pressure port of the hydraulic pump. Finally, a third port is connected to tank. The control valve has a control piston with which the pressure medium paths between the three ports can be controlled. The control piston is acted upon in the direction of a connection of the first port to the second port on a first surface of the pump pressure and in the direction of a connection of the first port to the third port of a force equal to one of the highest load pressure at one in size of the first Surface corresponding second force generated surface, and also by a control spring 32 applied. The pressure equivalent of the control spring 32 is for example 12 bar. If the force exerted by the pump pressure exceeds the opposing forces, the adjusting chamber is connected to the pressure connection of the hydraulic pump. As a result, the actuating chamber pressure fluid flows, so that the displacement of the hydraulic pump is reduced. If the force exerted by the pump pressure is less than the opposing forces, the actuating chamber is connected to the tank. As a result, pressure medium can be displaced from the adjusting chamber to the tank, for example, by a spring acting on the actuating piston, so that the displacement of the hydraulic pump is increased.

Die Hydropumpe 30 ist über eine Pumpenleitung 33 mit den Ventilanordnungen 10 und 11 fluidisch verbunden.The hydraulic pump 30 is via a pump line 33 with the valve arrangements 10 and 11 fluidly connected.

Der höchste Lastdruck aller gleichzeitig betätigten hydraulischen Verbraucher wird durch Wechselventile 34 ausgewählt und über eine Lastmeldeleitung 35 bei dem Ausführungsbeispiel nach 1 an das Regelventil 31 und bei dem Ausführungsbeispiel nach 2 an einen Drucksensor 39 gemeldet.The highest load pressure of all simultaneously operated hydraulic consumers is through shuttle valves 34 selected and via a Lastmeldeleitung 35 in the embodiment according to 1 to the control valve 31 and in the embodiment according to 2 to a pressure sensor 39 reported.

Ohne weitere Maßnahmen wäre die Pumpendruckdifferenz zwischen dem Pumpendruck und dem höchsten Lastdruck konstant und würde dem Druckäquivalent der Regelfeder 32 des Regelventils 31 entsprechen. Dabei ist die Pumpendruckdifferenz so auszulegen, dass die Druckdifferenz an der dem augenblicklich lastdruckhöchsten hydraulischen Verbraucher zugeordneten Zumessblende trotz des Druckabfalls in der Pumpenleitung bis zur jeweiligen Individualdruckwaage nicht unter einen Wert abfällt, den die zugehörige Individualdruckwaage einzuregeln sucht. Der Druckabfall in der Pumpenleitung nimmt mit dem durch die Leitung fließenden Volumenstrom zu und ist bei maximalem Volumenstrom am größten. Beträgt der Druckabfall dann zum Beispiel 12 bar, so muss der Pumpendruck 22 bar höher als der höchste Lastdruck sein, um zu gewährleisten, dass an der Zumessblende des lastdruckhöchsten hydraulischen Verbrauchers noch eine Druckdifferenz von 10 bar ansteht. 12 bar sind dann der sogenannte Drucküberschuss.Without further action, the pump pressure difference between the pump pressure and the highest load pressure would be constant and would be the pressure equivalent of the control spring 32 of the control valve 31 correspond. In this case, the pump pressure difference is to be interpreted so that the pressure difference at the instantaneous load pressure highest hydraulic load associated metering orifice despite the pressure drop in the pump line to the respective individual pressure compensator does not fall below a value that seeks to regulate the associated individual pressure compensator. The pressure drop in the pump line increases with the volume flow flowing through the line and is greatest at maximum flow rate. If the pressure drop then, for example, 12 bar, the pump pressure must be 22 bar higher than the highest load pressure to ensure that there is still a pressure difference of 10 bar at the metering orifice of the load pressure highest hydraulic consumer. 12 bar are then the so-called pressure surplus.

Dies bedeutet aber andererseits, dass bei kleinen Volumenströmen und einem geringeren Druckabfall in der Pumpenleitung 33 die Individualdruckwaagen den Pumpendruck nun um einen Wert Drucküberschuss minus Druckabfall in der Pumpenleitung abdrosseln müssen, wobei dies auch für die Individualdruckwaagen der gleichzeitig betätigten lastdruckniedrigeren hydraulischen Verbraucher gilt, die natürlich den Pumpendruck ohnehin abdrosseln müssen.On the other hand, however, this means that with small volume flows and a lower pressure drop in the pump line 33 The individual pressure compensators must now reduce the pump pressure by a value surplus pressure minus pressure drop in the pump line, and this also for the individual pressure compensators of the simultaneously actuated lower-pressure hydraulic consumers apply, which naturally have to throttle the pump pressure anyway.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach 1 wird der Regelkolben des Regelventils 31 in Richtung einer Verbindung des ersten Anschlusses mit dem zweiten Anschluss an einer ersten Fläche vom Pumpendruck und in Richtung einer Verbindung des ersten Anschlusses mit dem dritten Anschluss an einer in ihrer Größe der ersten Fläche entsprechenden, zweiten Fläche vom höchsten Lastdruck und außerdem von der Regelfeder 32 beaufschlagt.According to the embodiment 1 becomes the control piston of the control valve 31 in the direction of a connection of the first terminal to the second terminal on a first surface of the pump pressure and in the direction of a connection of the first terminal to the third terminal on a corresponding in size of the first surface, the second surface of the highest load pressure and also from the control spring 32 applied.

Um den Energieeinsatz effizienter gestalten zu können, wird bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Regelkolben des Regelventils 31 außer vom höchsten Lastdruck und der Regelfeder 32 in Richtung der Verbindung des zweiten Anschlusses mit dem dritten Anschluss von einem proportional verstellbaren Elektromagneten 36 beaufschlagt. Dieser wird in Abhängigkeit vom Volumenstrom in der Pumpenleitung 33 gesteuert.In order to make the energy use more efficient, in the first embodiment of the control piston of the control valve 31 except from the highest load pressure and the control spring 32 in the direction of the connection of the second terminal to the third terminal of a proportionally adjustable electromagnet 36 applied. This is dependent on the volume flow in the pump line 33 controlled.

Um den Volumenstrom zu ermitteln, wird die Drehzahl, mit der die Hydropumpe 30 angetrieben wird, von dem Drehzahlsensor 40 erfasst. Das Hubvolumen der Hydropumpe wird von einem Positionssensor 41 erfasst, der zum Beispiel die Position des Stellkolbens der Pumpe erfasst. Der Volumenstrom ergibt sich dann durch Multiplikation des Hubvolumens mit der Drehzahl und, wenn man es sehr genau haben will, mit dem volumetrischen Wirkungsgrad der Hydropumpe in einer elektronischen Steuereinheit 42. Anhand einer abgespeicherten Kennlinie 43 wird nun ermittelt, welche Pumpendruckdifferenz dafür sorgt, dass bei dem gegebenen Volumenstrom der Hydropumpe 30 der Druck am Eingang der dem lastdruckhöchsten hydraulischen Verbraucher zugeordneten Individualdruckwaage gerade so hoch ist, dass die Individualdruckwaage nur noch sehr wenig Druck abdrosseln muss. Idealerweise würde der Druck gerade 10 bar über dem Lastdruck liegen. To determine the flow rate, the speed at which the hydraulic pump 30 is driven by the speed sensor 40 detected. The stroke volume of the hydraulic pump is controlled by a position sensor 41 detected, for example, detects the position of the actuator piston of the pump. The volume flow is then obtained by multiplying the stroke volume by the speed and, if you want it very accurately, with the volumetric efficiency of the hydraulic pump in an electronic control unit 42 , Based on a stored characteristic 43 It is now determined which pump pressure difference ensures that at the given volume flow of the hydraulic pump 30 the pressure at the entrance of the load pressure highest hydraulic consumer associated individual pressure balance is just so high that the individual pressure balance only has to throttle very little pressure. Ideally, the pressure would be just 10 bar above the load pressure.

Entsprechend der ermittelten Pumpendruckdifferenz wird nun der Elektromagnet 36 angesteuert. Ist der Volumenstrom klein, so genügt eine kleine Pumpendruckdifferenz von zum Beispiel 12 bar oder weniger. Die Regelfeder 32 des Regelventils 31 möge auf ein Druckäquivalent von 12 bar eingestellt sein, so dass bei dem betrachteten kleinen Volumenstrom der Elektromagnet 36 nicht angesteuert wird. Wird festgestellt, dass der augenblickliche Volumenstrom eine Pumpendruckdifferenz von zum Beispiel 16 bar erfordert, so wird der Elektromagnet 36 derart bestromt, dass er zusätzlich zur Regelfeder 32 eine Kraft erzeugt, die einem Druck von 4 bar äquivalent ist. Der Pumpendruck steigt somit auf 16 bar. Entsprechend wird der Elektromagnet bei anderen Volumenströmen angesteuert.According to the determined pump pressure difference is now the electromagnet 36 driven. If the volume flow is small, a small pump pressure difference of, for example, 12 bar or less is sufficient. The control spring 32 of the control valve 31 may be set to a pressure equivalent of 12 bar, so that at the considered small volume flow of the electromagnet 36 not controlled. If it is determined that the instantaneous volume flow requires a pump pressure difference of, for example, 16 bar, then the electromagnet becomes 36 so energized that he in addition to the control spring 32 generates a force that is equivalent to a pressure of 4 bar. The pump pressure thus rises to 16 bar. Accordingly, the solenoid is driven at other flow rates.

Ein Elektromagnet könnte auch im gleichen Sinne wie der Pumpendruck auf den Regelkolben des Regelventils 31 wirken. Die Regelfeder müsste dann ein Druckäquivalent von 22 bar haben. Dann wäre der Elektromagnet bei kleinen Volumenströmen zu bestromen, damit ein nur 10 bis 12 bar über dem höchsten Lastdruck liegender Pumpendruck erzeugt wird. Bei sehr großen Volumenströmen würde der Elektromagnet nicht angesteuert, so dass der Pumpendruck um das Druckäquivalent der Regelfeder über dem höchsten Lastdruck läge.An electromagnet could also be in the same sense as the pump pressure on the control piston of the control valve 31 Act. The control spring would then have a pressure equivalent of 22 bar. Then, the electromagnet would be energized at low flow rates, so that only 10 to 12 bar above the highest load pressure lying pump pressure is generated. For very large volume flows, the solenoid would not be activated, so that the pump pressure would be the pressure equivalent of the control spring above the highest load pressure.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach 2 wird der Volumenstrom der Hydropumpe 30 genauso wie bei dem Ausführungsbeispiel nach 1 ermittelt. Ebenso wird anhand einer abgespeicherten Kennlinie 43 ermittelt, welche Pumpendruckdifferenz dafür sorgt, dass bei dem gegebenen Volumenstrom der Hydropumpe 30 der Druck am Eingang der dem lastdruckhöchsten hydraulischen Verbraucher zugeordneten Individualdruckwaage gerade so hoch ist, dass die Individualdruckwaage nur noch sehr wenig Druck abdrosseln muss. According to the embodiment 2 becomes the volume flow of the hydraulic pump 30 as well as in the embodiment according to 1 determined. Likewise, based on a stored characteristic 43 determines which pump pressure difference ensures that at the given volume flow of the hydraulic pump 30 the pressure at the entrance of the load pressure highest hydraulic consumer associated individual pressure balance is just so high that the individual pressure balance only has to throttle very little pressure.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach 2 wird der von dem Drucksensor 39 erfasste höchste Lastdruck von einer Auswerteschaltung 44, in der das Signal auch gefiltert werden kann, an eine Summierungsstelle 45 gegeben, in der zum dem höchsten Lastdruck entsprechenden elektrischen Signal ein Signal addiert wird, dass der Druckdifferenz entspricht, um die die Pumpendruckdifferenz bei dem gegebenen Volumenstrom über dem Druckäquivalent der Regelfeder 32 liegen soll. Gemäß dem addierten Wert wird ein proportional verstellbarer Elektromagnet 46 angesteuert. Anders als der Elektromagnet 36 des Ausführungsbeispiels nach 1, der nur eine Kraft aufbringt, die zur Kraft der Regelfeder 32 und zu der vom höchsten Lastdruck erzeugten Kraft addiert wird, entspricht die Kraft des Elektromagneten 46 des Ausführungsbeispiels nach 2 der vom höchsten Lastdruck erzeugten Kraft plus einer Kraft, die notwendig ist, um zusammen mit der von der Regelfeder 32 ausgeübten Kraft die bei dem gegebenen Volumenstrom gewünschte Pumpendruckdifferenz zu erhalten.According to the embodiment 2 becomes that of the pressure sensor 39 detected highest load pressure from an evaluation circuit 44 in which the signal can also be filtered, to a summation point 45 given in the to the highest load pressure corresponding electrical signal is added a signal that corresponds to the pressure difference by which the pump pressure difference at the given volume flow over the pressure equivalent of the control spring 32 should lie. According to the added value becomes a proportionally adjustable electromagnet 46 driven. Unlike the electromagnet 36 of the embodiment according to 1 which only applies a force which is the force of the control spring 32 and adding to the force generated by the highest load pressure corresponds to the force of the electromagnet 46 of the embodiment according to 2 The force generated by the highest load pressure plus a force that is necessary in conjunction with that of the control spring 32 applied force to obtain the desired pump pressure difference at the given volume flow.

Der höchste Lastdruck möge zum Beispiel 180 bar betragen. Ist der Volumenstrom klein, so genügt eine kleine Pumpendruckdifferenz von zum Beispiel 12 bar oder weniger. Die Regelfeder 32 des Regelventils 31 möge auch bei dem Ausführungsbeispiel nach 2 auf ein Druckäquivalent von 12 bar eingestellt sein, so dass bei dem betrachteten kleinen Volumenstrom der Elektromagnet 46 so angesteuert wird, dass die von ihm auf den Regelkolben des Regelventils 31 ausgeübte Kraft dem Lastdruck von 180 bar entspricht. Wird festgestellt, dass der augenblickliche Volumenstrom eine Pumpendruckdifferenz von zum Beispiel 16 bar erfordert, so wird der Elektromagnet 46 derart bestromt, dass die von ihm ausgeübte Kraft einer Kraft von 184 bar entspricht, nämlich dem höchsten Lastdruck plus 4 bar, die notwendig sind, um zusammen mit den 12 bar der Regelfeder 32 16 bar Pumpendruckdifferenz zu ergeben.For example, the highest load pressure should be 180 bar. If the volume flow is small, a small pump pressure difference of, for example, 12 bar or less is sufficient. The control spring 32 of the control valve 31 May also according to the embodiment 2 be set to a pressure equivalent of 12 bar, so that at the considered small volume flow of the electromagnet 46 is controlled so that the of him on the control piston of the control valve 31 applied force to the load pressure of 180 bar corresponds. If it is determined that the instantaneous volume flow requires a pump pressure difference of, for example, 16 bar, then the electromagnet becomes 46 energized so that the force exerted by him corresponds to a force of 184 bar, namely the highest load pressure plus 4 bar, which are necessary to work together with the 12 bar of the control spring 32 16 bar pump pressure difference to give.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Ventilanordnung valve assembly
1111
Ventilanordnung valve assembly
1212
Differentialzylinder differential cylinder
1313
Differentialzylinder differential cylinder
1414
Zumessblende metering orifice
1515
Tank tank
1616
Individualdruckwaage Individual pressure compensator
2424
Zumessblende metering orifice
2626
Individualdruckwaage Individual pressure compensator
3030
Hydropumpe hydraulic pump
3131
Load-Sensing-Regelventil Load-sensing control valve
3232
Regelfeder control spring
3333
Pumpenleitung pump line
3434
Wechselventil shuttle valve
3535
Lastmeldeleitung  Load-sensing line
3636
Elektromagnet electromagnet
3939
Drucksensor pressure sensor
4040
Drehzahlsensor Speed sensor
4141
Positionssensor position sensor
4242
elektronische Steuereinheit electronic control unit
4343
Kennlinie curve
4444
Auswerteschaltung evaluation
4545
Summierungsstelle summing means
4646
Elektromagnet electromagnet

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19714141 A1 [0002] DE 19714141 A1 [0002]

Claims (11)

Hydraulische Steueranordnung zur Druckmittelversorgung wenigstens zweier hydraulischer Verbraucher (12, 13) mit einer in ihrem Hubvolumen verstellbaren Hydropumpe (30), deren Einstellung in Abhängigkeit vom höchsten Lastdruck der betätigten hydraulischen Verbraucher (12, 13) durch einen Pumpenregler (31) derart veränder ist, dass der Pumpendruck um eine Pumpendruckdifferenz über dem höchsten Lastdruck der gleichzeitig angesteuerten hydraulischen Verbraucher (12, 13) liegt, mit wenigstens zwei Ventilanordnungen (10, 11), von denen jede eine Zumessblende (14, 24) und eine in Reihe zu der Zumessblende (14, 24) angeordnete Individualdruckwaage (16, 26) umfasst und von denen eine erste Ventilanordnung zwischen einer von der Hydropumpe abgehenden Pumpenleitung (33) und einem ersten hydraulischen Verbraucher und eine zweite Ventilanordnung zwischen der Pumpenleitung (33) und einem zweiten hydraulischen Verbraucher angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenregler (31) derart angesteuert wird, dass in der Höhe der Pumpendruckdifferenz unterschiedliche Druckabfälle in der Pumpenleitung (33) berücksichtigt sind und die dem lastdruckhöchsten hydraulischen Verbraucher (12, 13) zugeordnete Individualdruckwaage (16, 26) bei unterschiedlichen Druckabfällen in der Pumpenleitung wenigstens nahezu ganz geöffnet ist..Hydraulic control arrangement for supplying pressure medium to at least two hydraulic consumers ( 12 . 13 ) with a variable displacement hydraulic pump ( 30 ) whose setting depends on the highest load pressure of the actuated hydraulic consumers ( 12 . 13 ) by a pump regulator ( 31 ) is changed such that the pump pressure by a pump pressure difference above the highest load pressure of the simultaneously driven hydraulic consumers ( 12 . 13 ), with at least two valve arrangements ( 10 . 11 ), each of which has a metering orifice ( 14 . 24 ) and one in series with the metering orifice ( 14 . 24 ) arranged individual pressure balance ( 16 . 26 ) and of which a first valve arrangement between a pump line ( 33 ) and a first hydraulic consumer and a second valve arrangement between the pump line ( 33 ) and a second hydraulic consumer, characterized in that the pump regulator ( 31 ) is controlled such that in the amount of the pump pressure difference different pressure drops in the pump line ( 33 ) and that the load-pressure-highest hydraulic consumer ( 12 . 13 ) assigned individual pressure balance ( 16 . 26 ) is at least almost completely open at different pressure drops in the pump line. Hydraulische Steueranordnung nach Patentanspruch 1, wobei die wenigstens zwei Individualdruckwaagen (16, 26) in Schließrichtung von dem Druck stromauf der jeweiligen Zumessblende (14, 24) und in Öffnungsrichtung von dem Druck stromab der jeweiligen Zumessblende (14, 24) und einer Regelfeder beaufschlagt sind. Hydraulic control arrangement according to claim 1, wherein the at least two individual pressure compensators ( 16 . 26 ) in the closing direction of the pressure upstream of the respective metering orifice ( 14 . 24 ) and in the opening direction of the pressure downstream of the respective metering orifice ( 14 . 24 ) and a control spring are acted upon. Hydraulische Steueranordnung nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei Sensoren (40, 41) vorhanden sind, von denen die Drehzahl der Hydropumpe (30) und das Hubvolumen der Hydropumpe (30) erfasst werden, wobei mit Hilfe der Drehzahl und des Hubvolumens der Volumenstrom in der Pumpenleitung (33) ermittelt wird und wobei die Pumpendruckdifferenz in Abhängigkeit vom Volumenstrom eingestellt wird.Hydraulic control arrangement according to claim 1 or 2, wherein sensors ( 40 . 41 ), of which the speed of the hydraulic pump ( 30 ) and the stroke volume of the hydraulic pump ( 30 ), whereby the volume flow in the pump line (with the aid of the rotational speed and the stroke volume 33 ) is determined and wherein the pump pressure difference is adjusted in dependence on the volume flow. Hydraulische Steueranordnung nach Patentanspruch 3, wobei die Pumpendruckdifferenz einer gespeicherten Kennlinie entnommen wird, in der Werte für die Pumpendruckdifferenz in Abhängigkeit vom Volumenstrom hinterlegt sind.Hydraulic control arrangement according to claim 3, wherein the pump pressure difference of a stored characteristic is taken, are stored in the values for the pump pressure difference as a function of the volume flow. Hydraulische Steueranordnung nach Patentanspruch 3, wobei der Wert für die Pumpendruckdifferenz online berechnet wird.Hydraulic control arrangement according to claim 3, wherein the value for the pump pressure difference is calculated online. Hydraulische Steueranordnung nach einem vorhergehenden Patentanspruch, wobei der Pumpenregler (31) ein Regelventil ist, das im Sinne einer Verkleinerung des Hubvolumens der Hydropumpe (30) vom Pumpendruck und im Sinne einer Vergrößerung des Hubvolumens der Hydropumpe (30) vom höchsten Lastdruck und insbesondere von einer Regelfeder angesteuert wird und das in eine der beiden Wirkrichtungen zusätzlich von einem elektrisch ansteuerbaren Stellglied (36) beaufschlagbar ist. Hydraulic control arrangement according to any preceding claim, wherein the pump regulator ( 31 ) is a control valve, which in the sense of reducing the stroke volume of the hydraulic pump ( 30 ) from the pump pressure and in the sense of increasing the stroke volume of the hydraulic pump ( 30 ) is controlled by the highest load pressure and in particular by a control spring and in addition in one of the two effective directions of an electrically controllable actuator ( 36 ) can be acted upon. Hydraulische Steueranordnung nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, wobei der höchste Lastdruck durch einen elektrischen Drucksensor (39) erfasst wird, wobei aus dem erfassten höchsten Lastdruck, dem Volumenstrom und der dem Volumenstrom zugeordneten Pumpendruckdifferenz ein Pumpendruck ermittelt wird, wobei die Hydropumpe (30) druckgeregelt ist und einen elektrisch ansteuerbaren Pumpenregler (31) aufweist und wobei der ermittelte Pumpendruck als Pumpendrucksollwert dem Pumpenregler (31) der Hydropumpe (30) zugeführt wird. Hydraulic control arrangement according to one of claims 1 to 5, wherein the highest load pressure by an electric pressure sensor ( 39 ), wherein from the detected highest load pressure, the volume flow and the volume flow associated pump pressure difference, a pump pressure is determined, wherein the hydraulic pump ( 30 ) is pressure-controlled and an electrically controllable pump controller ( 31 ) and wherein the determined pump pressure as the pump pressure setpoint is the pump regulator ( 31 ) of the hydraulic pump ( 30 ) is supplied. Hydraulische Steueranordnung nach Patentanspruch 7, wobei dem Pumpenregler (31) der Pumpendrucksollwert gefiltert zugeführt wird.Hydraulic control arrangement according to claim 7, wherein the pump regulator ( 31 ) the pump pressure setpoint is supplied filtered. Hydraulische Steueranordnung nach einem vorhergehenden Patentanspruch, wobei eine Temperatursensorik vorhanden ist, wobei aus der Temperatur auf die Viskosität des Druckmittels rückgeschlossen wird und wobei die Pumpendruckdifferenz unter Berücksichtigung der Viskosität des Druckmittels eingestellt wird.Hydraulic control arrangement according to any preceding claim, wherein a temperature sensor is present, being deduced from the temperature on the viscosity of the pressure medium and wherein the pump pressure difference is adjusted taking into account the viscosity of the pressure medium. Hydraulische Steueranordnung nach einem vorhergehenden Patentanspruch, wobei Drucksensoren vorhanden sind, mit deren Hilfe die Druckdifferenz über eine Zumessblende oder mehrere Zumessblenden ermittelt wird.Hydraulic control arrangement according to any preceding claim, wherein pressure sensors are provided, with the aid of which the pressure difference is determined via a metering orifice or several metering orifices. Hydraulische Steueranordnung nach einem vorhergehenden Patentanspruch, wobei weitere Parameter wie zum Beispiel Volumenstromsollwerte, Volumenstromistwerte, Positionen der Zumessblenden oder der Druckwaagen in Verbindung mit Druckinformationen in die Berechnung der Pumpendruckdifferenz eingehen.Hydraulic control arrangement according to any preceding claim, wherein further parameters such as volumetric flow setpoint values, volumetric flow actual values, positions of the metering orifices or the pressure compensators in conjunction with pressure information are included in the calculation of the pump pressure difference.
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