DE102016221719A1 - Hydraulic control arrangement and construction machine with a hydraulic control arrangement - Google Patents

Hydraulic control arrangement and construction machine with a hydraulic control arrangement Download PDF

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Steffen Rose
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steueranordnung zur energieeffizienten Versorgung von hydraulischen Zylindern, insbesondere von hydraulischen Differentialzylindern mit einem Ölvolumenstrom. Hierbei kann die Volumenstrombereitstellung rein verdrängergesteuert in einem offenen Kreis erfolgen. Die stangenseitigen Anschlüsse aller Verbraucher können hierzu mit einer hydraulischen Pumpen-Motor-Einheit verbunden sein, welche vorteilhafterweise über eine Elektromaschine angetrieben oder über diese Elektromaschine elektrische Energie in einen elektrischen Zwischenkreisspeicher abgeben kann. Die stangenseitige Regeneration des Ölvolumenstroms eines Verbrauches oder mehrerer Verbraucher mit einer aktiven Last in die stangenseitige Zylinderkammer anderer parallel betätigter Verbraucher ist somit ebenfalls möglich. Über jeweils eine hydraulische Pumpe-Motor-Einheit an dem bodenseitigen Anschlüssen der hydraulischen Zylinder kann durch die Einstellung eines Drucks ein Kräftegleichgewicht an der Zylinderstange in der Art vorgegeben werden, das die der gewünschten Geschwindigkeiten entgegen wirkenden Kräfte ausgeglichen werden. Mit einer Summationsschaltung können die individuellen Pumpen-Motor-Einheiten zusammengeschaltet werden.The invention relates to a control arrangement for the energy-efficient supply of hydraulic cylinders, in particular of hydraulic differential cylinders with an oil volume flow. In this case, the volumetric flow supply can be purely displacement-controlled in an open circuit. For this purpose, the rod-side connections of all consumers can be connected to a hydraulic pump-motor unit, which can advantageously be driven by an electric machine or can emit electrical energy into an electrical intermediate-circuit memory via this electric machine. The rod-side regeneration of the oil volume flow of a consumption or multiple consumers with an active load in the rod-side cylinder chamber other parallel actuated consumers is thus also possible. By means of a respective hydraulic pump-motor unit on the bottom-side connections of the hydraulic cylinders, by setting a pressure, an equilibrium of forces on the cylinder rod can be specified in such a way that the forces opposing the desired speeds are compensated. With a summation circuit, the individual pump motor units can be interconnected.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steueranordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Baumaschine mit einer Steueranordnung.The invention relates to a hydraulic control arrangement according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a construction machine with a control arrangement.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Vor dem Hintergrund des stetig steigenden Grades der Elektrifizierung von Antriebssträngen mobiler Arbeitsmaschinen rückt ein zunehmender Wunsch nach effizienteren Steuerungssystemen immer mehr in den Fokus bei der Entwicklung neuer Antriebs- und Steuerungssysteme für mobile Arbeitsmaschinen. Heutige hydraulische Steuerungssysteme, welche hauptsächlich auf dem Drosselsteuerprinzip beruhen, weisen vor allem im Teillastbereich und bei (gleichzeitiger) Parallelbetätigung sehr große Verluste auf. Aus Kostengründen werden in der Regel weniger Hydromaschinen, insbesondere in Form von Pumpen, im Vergleich zur Anzahl parallel ansteuerbarer Verbraucher in mobilen Arbeitsmaschinen verbaut. Hierdurch werden somit Drosselverluste in Kauf genommen, welche aus der Anpassung der unterschiedlichen Verbraucherdruckniveaus resultieren.Against the background of the steadily increasing degree of electrification of drive trains of mobile machines, an increasing desire for more efficient control systems is increasingly becoming the focus in the development of new drive and control systems for mobile machines. Today's hydraulic control systems, which are based mainly on the throttle control principle, have very large losses, especially in the partial load range and at (simultaneous) parallel operation. For cost reasons, fewer hydraulic machines, in particular in the form of pumps, are usually installed in comparison with the number of parallel controllable consumers in mobile machines. As a result, throttle losses are thus taken into account, which result from the adaptation of the different consumer pressure levels.

Es ist weiter bekannt, bei Baumaschinen, wie beispielsweise Baggern, eine hydraulische Steueranordnung vorzusehen, die hydraulische Verbraucher für Ausleger, Stiel, Löffel, Drehwerk und Fahrantrieb steuert.It is also known to provide in construction machinery, such as excavators, a hydraulic control arrangement that controls hydraulic consumers for boom, stick, bucket, slewing gear and traction drive.

Zur Vermeidung der vorstehend genannten energetischen Nachteile von hydraulischen Steueranordnungen kann vorgesehen sein, Konstantdrucksysteme einzusetzen. Hierbei hält eine Verstellpumpe einen konstanten Druck in einem, insbesondere hydropneumatischen, Speicher aufrecht. Aus diesem können sich die jeweiligen Verbraucher gemäß ihres Leistungsbedarfs bedienen. Hierdurch ist eine Entkopplung von der Last, also von den Verbrauchern, und der Primärenergiequelle, also der Verstellpumpe, ermöglicht. Ein Unterschied zu dem eingangs beschriebenen primär drosselgesteuerten System liegt darin, dass das Druckniveau nun fest vorgegeben, aber eine Anpassung an der jeweilige Lastniveau weiterhin erforderlich ist. Bei rotatorischen hydraulischen Einheiten, wie beispielsweise Hydromaschinen, geschieht dies ohne systembedingte Energieverluste durch Verstellung des Schluckvolumens der Hydromaschine. Dadurch kann das von der Hydromaschine abgegebene Drehmoment variiert werden, womit es sich um einen sogenannten sekundärgeregelten Antrieb handelt. Hierdurch ist ein hohes Potential zur Effizienzsteigerung des Antriebsystems geschaffen. Eine entsprechende sekundäre Verstellung existiert allerdings nicht bei Hydraulikzylindern aufgrund der fest vorgegebenen nicht verstellbaren Kolbenflächen. Hierbei ist somit eine Androsselung des Speicherdrucks auf den Lastdruck erforderlich, was beispielsweise über Steuerventile erfolgt. Dies wiederum führt zu eingangs beschriebenen energetischen Verlusten.To avoid the aforementioned energetic disadvantages of hydraulic control arrangements can be provided to use constant pressure systems. In this case, a variable displacement pump maintains a constant pressure in a, in particular hydropneumatic, storage. From this, the respective consumers can use according to their power requirements. As a result, a decoupling of the load, so by the consumers, and the primary energy source, ie the variable displacement, allows. A difference to the primary throttle-controlled system described at the outset is that the pressure level is now fixed, but adaptation to the respective load level is still required. In rotary hydraulic units, such as hydraulic machines, this is done without systemic energy losses by adjusting the displacement of the hydraulic machine. As a result, the output from the hydraulic machine torque can be varied, which is a so-called secondary-controlled drive. This creates a high potential for increasing the efficiency of the drive system. However, a corresponding secondary adjustment does not exist in hydraulic cylinders due to the fixed non-adjustable piston surfaces. In this case, a throttling of the accumulator pressure on the load pressure is thus required, which takes place for example via control valves. This in turn leads to energy losses described above.

Für die energieeffiziente Ansteuerung von Hydraulikzylindern in einem Konstantdrucksystem ist ein System bekannt, das zwei Druckspeicher - und somit drei Druckniveaus: Hochdruck, Zwischendruck, Tank - aufweist. Der Druckspeicher für Hochdruck wird hierbei durch eine druckgeregelte Hydropumpe mit Druckmittel beschickt. Der Druckspeicher für Zwischen- oder Mitteldruck wird nur durch einen Rücklauf der Verbraucher mit Druckmittel beschickt. Verbraucher in Form von Hydraulikzylindern werden dann über Schaltventile zwischen diesen Druckniveaus betrieben. Eine verbleibende Differenz eines diskreten Kraftniveaus und einer realen Lastkraft wird durch ein Proportionalventil angedrosselt. Bei einem anderen System zur energieeffizienten Ansteuerung von Verbrauchern in Form von Hydraulikzylindern in einem Konstantdrucksystem werden zwei Druckspeicher sequentiell durch eine Hydropumpe mit Druckmittel beschickt. Die Hydraulikzylinder werden analog zum erstbeschriebenen System mit Schaltventilen und einem Proportionalventil, insbesondere mit Druckwaagen, betrieben.For the energy-efficient control of hydraulic cylinders in a constant pressure system, a system is known which has two pressure reservoirs and thus three pressure levels: high pressure, intermediate pressure, tank. The pressure accumulator for high pressure is in this case charged by a pressure-controlled hydraulic pump with pressure medium. The pressure accumulator for intermediate or medium pressure is charged only by a return of the consumer with pressure medium. Consumers in the form of hydraulic cylinders are then operated via switching valves between these pressure levels. A remaining difference of a discrete force level and a real load force is throttled by a proportional valve. In another system for energy-efficient control of consumers in the form of hydraulic cylinders in a constant pressure system, two pressure accumulators are sequentially charged by a hydraulic pump with pressure medium. The hydraulic cylinders are operated analogously to the first described system with switching valves and a proportional valve, in particular with pressure compensators.

Durch das zusätzliche Druckniveau und dem Einsatz der Druckspeicher für Hochdruck besteht eine bessere Anpassung der primärseitigen Druckniveaus an die Lastdruckniveaus der Verbraucher, was zu geringeren Drosselverlusten führt, und die Möglichkeit einer Energierekuperation. Nachteilig hierbei ist jedoch der komplexe Schaltungsaufbau mit mehreren Schalt- und Proportionalventilen pro Ventilsegment, das einem Verbraucher zugeordnet ist, was wiederum zu einem hohen Bauraumbedarf und hohen Kosten führt. Des Weiteren ist der notwendige Bauraum für die Druckspeicher der verschiedenen Druckniveaus nachteilig. Außerdem ist nachteilig, dass gemäß einer Druckbehälterrichtlinie hydropneumatische Druckspeicher jährlich geprüft werden müssen, was zu hohen Wartungskosten und zum Stillstand der die Druckspeicher einsetzenden Maschine führt.Due to the additional pressure level and the use of high-pressure accumulators, there is better matching of the primary-side pressure levels to the load pressure levels of the consumers, resulting in lower throttling losses, and the possibility of energy recuperation. The disadvantage here, however, is the complex circuit structure with multiple switching and proportional valves per valve segment, which is assigned to a consumer, which in turn leads to a high space requirement and high costs. Furthermore, the necessary space for the pressure accumulator of the various pressure levels is disadvantageous. It is also disadvantageous that according to a pressure vessel directive hydropneumatic pressure accumulator must be checked annually, resulting in high maintenance costs and the stoppage of the pressure accumulator starting machine.

Des Weiteren sind Systeme bekannt, bei denen eine reine Verdrängersteuerung nach Art eines hydrostatischen Getriebes vorgesehen ist. Hierbei wird in der Regel jedem hydraulischen Verbraucher eine Hydropumpe zugeordnet. Prinzip bedingt fallen bei diesen System idealerweise keine Drosselverluste an, da der von der Hydropumpe bereit gestellte Volumenstrom direkt von der Zulaufseite des Verbrauchers aufgenommen wird. Problematisch verhält es sich jedoch bei Einsatz von Verbrauchern in Form von Differentialzylindern, da ein entstehender Differenzvolumenstrom ausgeglichen werden muss. Bei Verdrängersteuerungen im geschlossenen Kreis kann dies über zusätzliche Komponenten, wie beispielsweise Tandempumpen oder Hydrotransformatoren, erfolgen. Hierbei erhöht sich jedoch wiederum der Komponentenaufwand, was zu einer Erhöhung von Systemkosten führt. Außerdem stellen sich zusätzliche Energieverluste ein. Als eine weitere Möglichkeit zum Ausgleich des Differenzvolumenstroms kann vorgesehen sein, dass niederdruckseitig der Differenzvolumenstrom über einen Druckspeicher dem System zugeführt wird. Als nachteilig erweist sich hierbei wiederum der bauraumintensive und kostenerhöhende hydropneumatische Druckspeicher. Bei verdrängergesteuerten Systemen, welche im offenen Kreis betrieben werden, wird der Rücklaufvolumenstrom dem Tank zugeführt.Furthermore, systems are known in which a pure displacement control is provided in the manner of a hydrostatic transmission. As a rule, a hydraulic pump is assigned to each hydraulic consumer. Due to the principle, ideally no throttle losses occur in this system, since the volumetric flow provided by the hydraulic pump is taken up directly from the inlet side of the consumer. However, it is problematic when using consumers in the form of differential cylinders, as a arising differential volume flow must be compensated. With positive displacement controllers in a closed circuit, this can be done via additional components, such as tandem pumps or hydrotransformers. However, this in turn increases the component complexity, which leads to an increase in system costs. In addition, additional energy losses occur. As a further possibility for compensating the differential volume flow, it can be provided that the differential pressure flow is supplied to the system via a pressure accumulator on the low pressure side. The disadvantage here again proves the space-consuming and cost-increasing hydropneumatic pressure accumulator. In displacement-controlled systems, which are operated in an open circuit, the return flow is supplied to the tank.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Steueranordnung und eine Baumaschine mit einer Steueranordnung zu schaffen, die kostengünstig ausgestaltet ist und einen geringen Bauraumbedarf aufweist.In contrast, the invention has for its object to provide a control system and a construction machine with a control arrangement which is designed inexpensively and has a low space requirement.

Die Aufgabe hinsichtlich der Steueranordnung wird gelöst gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Baumaschine gemäß den Merkmalen des Anspruchs 12.The object with regard to the control arrangement is achieved according to the features of claim 1 and with regard to the construction machine according to the features of claim 12.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß ist eine insbesondere hydraulische Steueranordnung, insbesondere für eine Baumaschine - wie beispielsweise ein Bagger -, insbesondere für eine mobile Arbeitsmaschine, insbesondere für eine elektrifizierte Baumaschine, insbesondere für eine elektrifizierte mobile Arbeitsmaschine vorgesehen. Die Steueranordnung hat zumindest zwei, insbesondere drei, vier oder mehr Hydrozylinder. Ein jeweiliger Hydrozylinder weist einen Kolben auf, der über einen ersten Druckraum in eine erste Verfahrrichtung und über einen zweiten Druckraum in eine zweite entgegengesetzte Verfahrrichtung mit Fluid oder Druckmittel beaufschlagbar ist. Vorteilhafterweise ist ein jeweiliger zweiter Druckraum mit einer eigenen Hydromaschine über einen jeweiligen Strömungspfad fluidisch verbunden. Des Weiteren ist vorteilhaft, dass zumindest ein Summierventil oder eine Summationsschaltung vorgesehen ist, mit dem Druckmittel von zumindest einem Strömungspfad zu zumindest einem der anderen Strömungspfade summierbar ist.According to the invention a particular hydraulic control arrangement, in particular for a construction machine - such as an excavator - is provided, in particular for a mobile work machine, in particular for an electrified construction machine, in particular for an electrified mobile work machine. The control arrangement has at least two, in particular three, four or more hydraulic cylinders. A respective hydraulic cylinder has a piston which can be acted upon by a first pressure chamber in a first travel direction and a second pressure chamber in a second opposite travel direction with fluid or pressure medium. Advantageously, a respective second pressure chamber with a separate hydraulic machine via a respective flow path is fluidly connected. Furthermore, it is advantageous that at least one summing valve or a summing circuit is provided, can be summed with the pressure medium from at least one flow path to at least one of the other flow paths.

Somit können vorteilhafterweise Hydromaschinen zusammengeschaltet werden, um einzelne Hydrozylinder mit einem höheren Volumenstrom zu versorgen. Die einzelnen Hydromaschinen können hierdurch vorteilhafterweise vergleichsweise klein ausgestaltet sein, wodurch Kosten und Bauraum gespart werden können. Die Summation ist somit beispielsweise äußerst vorteilhaft bei einer Einzelbewegung eines Hydrozylinders.Thus, hydraulic machines can advantageously be interconnected in order to supply individual hydraulic cylinders with a higher volume flow. The individual hydraulic machines can thereby advantageously be made comparatively small, whereby costs and installation space can be saved. The summation is thus for example extremely advantageous in a single movement of a hydraulic cylinder.

Vorzugsweise ist das Druckmittel des zu summierenden Strömungspfads zumindest teilweise oder etwa vollständig oder vollständig summierbar.Preferably, the pressure medium of the flow path to be summed is at least partially or approximately completely or completely summable.

Weiter vorzugsweise sind die ersten Druckräume mit einer gemeinsamen Hydromaschine fluidisch verbunden. Mit der gemeinsamen Hydromaschine kann beispielsweise ein Druck, insbesondere ein Ablaufdruck, gemeinsam geregelt sein. Diese Lösung hat den Vorteil, dass beim Betätigen eines oder mehrerer Hydrozylinder zum Ausgleich eines Differenzvolumenstroms keine Drosselverluste, wie im eingangs erläuterten Stand der Technik, auftreten. Des Weiteren sind keine zusätzlichen Komponenten, wie beispielsweise Tandempumpen, hydraulische Transformatoren oder hydropneumatische Druckspeicher notwendig. Zudem lässt sich wie bei sekundär geregelten Antrieben, siehe eingangs erläuterter Stand der Technik, bei der Betätigung eines oder mehrerer Hydrozylinder aus einem oder mehreren der ersten Druckräume verdrängtes Druckmittel direkt zur Regeneration für einen anderen Hydrozylinder oder zur Rekuperation in Form elektrischer Energie, beispielsweise in einem elektrischen Zwischenspeicher, nutzen, indem die gemeinsame Hydromaschine beispielsweise einen Generator antreibt. Mit anderen Worten ergibt sich gegenüber reinen einzelverdrängergesteuerten Antrieben, bei denen die Hydrozylinder durch fest zugeordnete Hydromaschinen angetrieben werden, wie beispielsweise Hydrostaten im geschlossenen Kreis oder Tandempumpen im offenen Kreis, der Vorteil, dass bei aktiven Lasten - also Lasten, die in eine Verfahrrichtung des Hydrozylinders wirken -, der aus dem ersten Druckraum strömende Volumenstrom direkt in andere angesteuerte Hydrozylinder regeneriert werden kann. Dies erhöht die Effizienz des Systems, da eine Zwischenspeicherung im elektrischen Kreis nicht notwendig wird. Durch die Verbindung der zweiten Druckräume mit einer jeweiligen Hydromaschine kann im jeweiligen Hydrozylinder ein Druck in der Art vorgehalten werden, dass eine resultierende Druckkraft am Kolben, die sich aus den Druckkräften der beiden Druckräume zusammensetzt, im Wert genau den Gegenkräften entspricht, welche einem Bewegungswunsch entgegenwirkt. So kann ähnlich wie bei sekundärgeregelten Antrieben die Geschwindigkeit über die Verstellung der resultierenden Antriebskraft gestellt bzw. geregelt werden. Des Weiteren kann durch Vorgabe der resultierenden Druckkräfte an den Kolben, insbesondere durch Vorgabe des Soll-Drucks durch den Bediener, ein lastfühlendes Verhalten gezielt eingestellt werden. Es kann sich somit eine von den Gegenkräften abhängige Geschwindigkeit einstellen, wobei die Geschwindigkeit bei steigenden Gegenkräften sinken kann, so dass der Bediener einen größeren Soll-Druck vorgeben muss, wenn die Geschwindigkeit gehalten oder gesteigert werden soll. Eine derartige Steueranordnung weist eine verbesserte energetische Effizienz auf. Somit kann diese beispielsweise auch für elektrifizierte Baumaschinen, bei denen beispielsweise Brennstoffzellen oder Batterien als Ersatz eines dieselmotorischen Antriebs eingesetzt sind, Verwendung finden, bei denen geringere Mengen an Energie als bei dieselbetriebenen Baumaschinen gespeichert bzw. mitgeführt werden kann.Further preferably, the first pressure chambers are fluidly connected to a common hydraulic machine. With the common hydraulic machine, for example, a pressure, in particular a discharge pressure, be jointly controlled. This solution has the advantage that upon actuation of one or more hydraulic cylinders to compensate for a differential volume flow no throttle losses, as in the above-mentioned prior art occur. Furthermore, no additional components, such as tandem pumps, hydraulic transformers or hydropneumatic pressure accumulator necessary. In addition, as in the case of secondarily regulated drives, see the prior art explained above, when one or more hydraulic cylinders are actuated, one or more of the first pressure chambers displaces pressure medium directly for regeneration for another hydraulic cylinder or for recuperation in the form of electrical energy, for example in one electric cache, use, for example, by the common hydraulic machine drives a generator. In other words, compared to pure Einzelverdrängergesteuerte drives in which the hydraulic cylinders are driven by dedicated hydraulic machines, such as closed-circuit hydrostatics or tandem pumps in the open circuit, the advantage that with active loads - ie loads in a direction of travel of the hydraulic cylinder act - which can be regenerated from the first pressure chamber flowing volume directly into other controlled hydraulic cylinder. This increases the efficiency of the system, since caching in the electrical circuit is not necessary. Through the connection of the second pressure chambers with a respective hydraulic machine, a pressure in the manner that a resulting pressure force on the piston, which is composed of the pressure forces of the two pressure chambers, exactly corresponds to the opposing forces, which counteracts a movement request in the respective hydraulic cylinder , Thus, similar to secondary-regulated drives, the speed can be set or regulated via the adjustment of the resulting drive force. Furthermore, by specifying the resulting pressure forces on the piston, in particular by presetting the desired pressure by the operator, a load-sensing behavior can be set specifically. It can thus be dependent on the counter forces Set speed, the speed can decrease with increasing counter-forces, so that the operator must specify a greater target pressure, if the speed is to be maintained or increased. Such a control arrangement has improved energy efficiency. Thus, this can also be used, for example, for electrified construction machines, in which, for example, fuel cells or batteries are used as a replacement for a diesel engine drive, in which lower amounts of energy than diesel-powered construction equipment can be stored or carried.

Durch die erfindungsgemäße Steueranordnung ist weiter vorteilhaft kein hydropneumatischer Druckspeicher zur Darstellung der Funktion des Differenzvolumenstromausgleichs mehr notwendig. Es entfallen somit die Nachteile des Druckspeichers, der bauraumintensiv, kostenintensiv und wartungsintensiv ist und eine aufwendige Anpassung des Speicherdrucks benötigt. Des Weiteren ist eine direkte Regeneration des Volumenstroms eines oder mehrerer Hydrozylinder, dessen oder deren Last eine aktive Last ist, zu den ersten Druckräumen der anderen Hydrozylinder möglich. Des Weiteren entfallen gegenüber Drosselsteuerungen, siehe eingangs erläuterter Stand der Technik, Prinzip bedingte Drosselverluste zur Anpassung zwischen einem Last- und einem Pumpendruck. Des Weiteren ist bei der erfindungsgemäßen Steueranordnung möglich, dass eine Einspannung der Hydrozylinder bei Lastwechseln ermöglicht ist, wobei Drosselverluste - im Vergleich zu Prinzip bedingten Drosselverlusten bei Drosselsteuerungen - vermieden sind. Bei der Steueranordnung ist des Weiteren ein lastfühlendes Systemverhalten im Sinne einer Steuerung eines offenen Kreises (Open Circle (OC) Systemverhalten) ermöglicht. Außerdem kann auch ein volumenstromeingeprägtes Systemverhalten, im Sinne einer Load Sensing (LS) Steuerung oder einer Steuerung mit lastunabhängiger Durchflussverteilung (LUDV-Steuerung), erreicht werden. Eine LS-Steuerung ist beispielsweise aus der DE 197 14 141 A1 bekannt. Des Weiteren ist vorteilhaft, dass keine Ein- und Ausspeiseventile zur Wärmeabführung und Ölkonditionierung notwendig sind, im Vergleich zur Verdrängersteuerung im geschlossenen Kreis.Further advantageously no hydropneumatic pressure accumulator for displaying the function of the differential volume flow compensation is necessary by the control arrangement according to the invention. It thus eliminates the disadvantages of the pressure accumulator, which is space-consuming, costly and maintenance-intensive and requires a complex adaptation of the accumulator pressure. Furthermore, a direct regeneration of the volume flow of one or more hydraulic cylinders whose load is an active load to the first pressure chambers of the other hydraulic cylinder is possible. Furthermore account for throttle control, see the above-explained prior art, principle conditional throttle losses to adjust between a load and a pump pressure. Furthermore, it is possible in the control arrangement according to the invention that a clamping of the hydraulic cylinder is made possible during load changes, throttle losses - compared to principle-related throttle losses in throttle controls - are avoided. Furthermore, the control arrangement allows a load-sensing system behavior in the sense of open-loop (OC) system behavior control. In addition, a volume-flow-recorded system behavior, in terms of a load sensing (LS) control or a control with load-independent flow distribution (LUDV control) can be achieved. An LS control is for example from the DE 197 14 141 A1 known. Furthermore, it is advantageous that no inlet and outlet valves for heat dissipation and oil conditioning are necessary, compared to the positive displacement control in a closed circuit.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat der Kolben eines jeweiligen Hydrozylinders eine Kolbenstange, wobei der jeweilige Hydrozylinder beispielsweise als Differentialzylinder ausgebildet ist. Die Kolbenstange kann den ersten Druckraum durchsetzen, wobei die erste Verfahrrichtung eine Einfahrrichtung und die zweite Verfahrrichtung eine Ausfahrrichtung der Kolbenstange sein kann.In a further embodiment of the invention, the piston of a respective hydraulic cylinder has a piston rod, wherein the respective hydraulic cylinder is formed for example as a differential cylinder. The piston rod can pass through the first pressure chamber, wherein the first direction of travel can be a retraction direction and the second direction of travel can be an extension direction of the piston rod.

Vorzugsweise sind die ersten Druckräume an einen gemeinsamen Strömungspfad, insbesondere eine gemeinsame Pumpenleitung, angeschlossen, an die wiederum die gemeinsame Hydromaschine angeschlossen ist. Mit anderen Worten wird vorgeschlagen, dass die Stangenseiten eines jeden hydraulischen Differentialzylinders der Hauptverbraucher mit einer Pumpenleitung verbunden werden. Über die gemeinsame an diese Leitung angeschlossene Hydromaschine, welche für die gesamte stangenseitig aufzubringende Eckleistung der angeschlossenen Verbraucher ausgelegt sein kann, werden die Stangenseiten der Verbraucher mit Volumenstrom versorgt bzw. kann durch diese Hydromaschine bei ausfahrenden Hydrozylindern mit aktiven Lasten, also Lasten, die in Verfahrrichtung (Ausfahrrichtung) wirken, rekuperiert und in einem elektrischen Zwischenkreis gespeichert werden.Preferably, the first pressure chambers are connected to a common flow path, in particular a common pump line, to which in turn the common hydraulic machine is connected. In other words, it is proposed that the rod sides of each hydraulic differential cylinder of the main consumers be connected to a pump line. About the common connected to this line hydraulic machine, which can be designed for the entire rod side applied Eckleistung the connected consumers, the rod sides of the consumers are supplied with flow or can by this hydraulic machine with extending hydraulic cylinders with active loads, ie loads in the direction of travel (Extension direction) act, be recuperated and stored in an electrical DC link.

Mit Vorteil ist das Summierventil derart ausgestaltet, dass es die zu summierenden Strömungspfade miteinander verbindet.Advantageously, the summing valve is designed such that it connects the flow paths to be summed together.

Vorzugsweise sind zumindest drei Hydrozylinder vorgesehen, deren jeweiliger zweiter Druckraum mit einer eigenen Hydromaschine über einen jeweiligen Strömungspfad fluidisch verbunden ist, wobei zumindest zwischen dem ersten und dem zweiten Strömungspfad und zwischen dem zweiten und dem dritten Strömungspfad jeweils ein Summierventil vorgesehen ist. Hierdurch ist eine flexible Summierung ermöglicht. Beispielsweise kann eine Summierung von allen drei Strömungspfaden erfolgen.Preferably, at least three hydraulic cylinders are provided, whose respective second pressure chamber is fluidically connected to a separate hydraulic machine via a respective flow path, at least between the first and the second flow path and between the second and the third flow path a summing valve is provided. This allows a flexible summation. For example, a summation of all three flow paths done.

Vorrichtungstechnisch einfach kann das Summierventil oder kann ein Teil der Summierventile oder kann ein jeweiliges Summierventil als Schaltventil ausgestaltet sein. Beispielsweise hat das Summierventil oder ein jeweiliges Summierventil einen ersten Anschluss, der mit dem einen zu summierenden Strömungspfad verbunden ist, und einen zweiten Anschluss der mit dem anderen zu summierenden Strömungspfad verbunden ist. Des Weiteren kann ein dritter Anschluss vorgesehen sein, der über ein erstes Rückschlagventil mit dem einen zu summierenden Strömungspfad und der über ein zweites Rückschlagventil mit dem anderen zu summierenden Strömungspfad verbunden ist. Das jeweilige Rückschlagventil kann dann in Strömungsrichtung weg vom Summierventil öffnen. In einer ersten Schaltstellung eines Ventilschiebers des Summierventils können alle Anschlüsse voneinander getrennt sein. In einer zweiten Schaltstellung sind vorzugsweise alle Anschlüsse miteinander verbunden. Der Ventilschieber ist vorzugsweise in Richtung der ersten Schaltstellung mit einer Federkraft einer Ventilfeder beaufschlagt und kann entgegengesetzt von einer Betätigungskraft in Richtung der zweiten Schaltstellung von einem Aktor, insbesondere einem elektromagnetisch betätigbaren Aktor, beaufschlagt sein.In terms of apparatus technology, the summing valve can be simple or it can be a part of the summing valves or a respective summing valve can be designed as a switching valve. For example, the summing valve or a respective summing valve has a first port connected to one flow path to be summed, and a second port connected to the other flow path to be summed. Furthermore, a third connection may be provided which is connected via a first check valve to the one flow path to be summed and which is connected to the other flow path to be summed via a second check valve. The respective check valve can then open in the flow direction away from the summing valve. In a first switching position of a valve spool of the summing valve all ports can be separated from each other. In a second switching position, all connections are preferably connected to one another. The valve spool is preferably acted upon in the direction of the first switching position with a spring force of a valve spring and can be acted upon by an actuating force in the direction of the second switching position of an actuator, in particular an electromagnetically operable actuator opposite.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Summierventil oder ein Teil der Summierventile oder ein jeweiliges Summierventil als Proportionalventil ausgestaltet ist. Das Summierventil oder ein jeweiliges Summierventil kann dann beispielsweise einfach in einem der zu summierenden Strömungspfade angeordnet sein. Das Summierventil oder ein jeweiliges Summierventil kann einen ersten Anschluss aufweisen, der mit derjenigen Hydromaschine verbunden ist, deren Strömungspfad zu summieren ist. Ein zweiter Anschluss kann dann mit einem zweiten Druckraum desjenigen Hydrozylinders verbunden sein, der an dem zu summierenden Strömungspfad angeschlossen ist. Das Summierventil oder ein jeweiliges Summierventil kann somit mit seinem ersten und zweiten Anschluss in einem Strömungspfad oder einem jeweiligen Strömungspfad angeordnet sein. Ein dritter Anschluss des Summierventils oder eines jeweiligen Summierventils kann dann an einen weiteren Strömungspfad zum Summieren angeschlossen sein, wobei der weitere Strömungspfad dann ein Strömungspfad zwischen einem dritten Druckraum eines der Hydrozylinder und der zugehörigen Hydromaschine sein kann. Das Summierventil oder ein jeweiliges Summierventil weist vorzugsweise einen Ventilschieber auf. Dieser kann in erste Schaltstellungen bringbar sein, in denen vorzugsweise der erste und zweite Anschluss verbunden sind und der dritte Anschluss gesperrt ist. Des Weiteren kann der Ventilschieber in zweite Schaltstellungen bringbar sein, in denen der erste mit dem dritten Anschluss verbunden ist und der zweite Anschluss gesperrt ist, womit eine Summierung zweier Strömungspfade erfolgen kann. In Richtung der ersten Schaltstellungen ist der Ventilschieber vorzugsweise mit der Federkraft einer Ventilfeder beaufschlagbar. In Richtung der zweiten Schaltstellungen kann der Ventilschieber mit einer Betätigungskraft eines Aktors, insbesondere eines elektromagnetisch betätigbaren Aktors, beaufschlagt sein. Alternatively or additionally, it can be provided that the summing valve or a part of the summing valves or a respective summing valve is designed as a proportional valve. The summing valve or a respective summing valve can then be arranged, for example, simply in one of the flow paths to be summed. The summing valve or a respective summing valve may have a first connection which is connected to that hydraulic machine whose flow path is to be summed. A second port may then be connected to a second pressure space of the hydraulic cylinder which is connected to the flow path to be summed. The summing valve or a respective summing valve can thus be arranged with its first and second connection in a flow path or a respective flow path. A third connection of the summing valve or a respective summing valve can then be connected to a further flow path for summing, wherein the further flow path can then be a flow path between a third pressure chamber of one of the hydraulic cylinders and the associated hydraulic machine. The summing valve or a respective summing valve preferably has a valve slide. This can be brought into first switching positions, in which preferably the first and second terminals are connected and the third terminal is blocked. Furthermore, the valve spool can be brought into second switching positions, in which the first is connected to the third port and the second port is blocked, whereby a summation of two flow paths can take place. In the direction of the first switching positions of the valve spool is preferably acted upon by the spring force of a valve spring. In the direction of the second switching positions of the valve spool with an actuating force of an actuator, in particular an electromagnetically operable actuator, be acted upon.

Mit Vorteil ist einem jeweiligen Strömungspfad, der mit einer der Hydromaschinen für die zweiten Druckräume verbunden ist, ein Summierventil angeordnet.Advantageously, a summing valve is arranged in a respective flow path, which is connected to one of the hydromachines for the second pressure chambers.

Des Weiteren ist vorteilhaft, wenn in zumindest einem der Strömungspfade, die zwischen einer Hydromaschine und einem zweiten Druckraum ausgebildet sind, zumindest zwei Summierventile angeordnet sind. Diese können somit fluidisch in Reihe angeordnet sein. Die Summierventile sind dann jeweils über ihren dritten Anschluss mit jeweils einem anderen Strömungspfad - die jeweils zwischen einer Hydromaschine und einem zweiten Druckraum angeordnet sind - verbunden. Somit kann Druckmittel im Strömungspfad mit den zumindest zwei Summierventilen bei Bedarf flexibel aufgeteilt werden.Furthermore, it is advantageous if at least two summing valves are arranged in at least one of the flow paths formed between a hydraulic machine and a second pressure chamber. These can thus be arranged fluidly in series. The summing valves are then each connected via their third connection, each with a different flow path - which are each arranged between a hydraulic machine and a second pressure chamber - connected. Thus, pressure medium in the flow path with the at least two summing valves can be flexibly divided if necessary.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind drei Hydrozylinder vorgesehen, deren jeweiliger zweiter Druckraum mit einer eigenen Hydromaschine über einen jeweiligen Strömungspfad fluidisch verbunden ist, wobei in dem ersten Strömungspfad ein erstes Summierventil angeordnet ist, das mit dem zweiten Strömungspfad verbunden ist. In dem dritten Strömungspfad kann ein zweites Summierventil angeordnet sein, das mit dem zweiten Strömungspfad verbunden ist. In dem zweiten Strömungspfad kann ein drittes Summierventil angeordnet sein, das mit dem ersten Strömungspfad verbunden ist. Das erste und zweite Summierventil können fluidisch vorzugsweise zwischen der an dem zweiten Strömungspfad angeschlossenen Hydromaschine und dem dritten Summierventil angeschlossen sein. Das dritte Summierventil ist beispielsweise an den ersten Strömungspfad fluidisch zwischen dem ersten Summierventil und dem an den ersten Strömungspfad angeschlossenen Hydrozylinder angeschlossen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann ein viertes Summierventil alternativ oder zusätzlich zum dritten Summierventil vorgesehen sein, das in dem ersten Strömungspfad fluidisch zwischen dem ersten Summierventil und dem an den ersten Strömungspfad angeschlossenen Hydrozylinder angeordnet ist und das mit dem dritten Strömungspfad verbunden ist. Das vierte Summierventil ist dann vorzugsweise zwischen dem zweiten Summierventil und dem an dem dritten Strömungspfad angeschlossenen Hydrozylinder angeschlossen. Das dritte Summierventil ist vorzugsweise an den ersten Strömungspfad zwischen dem ersten und vierten Summierventil angeschlossen.In a preferred embodiment, three hydraulic cylinders are provided, the respective second pressure chamber is fluidly connected to a separate hydraulic machine via a respective flow path, wherein in the first flow path, a first summing valve is arranged, which is connected to the second flow path. In the third flow path may be arranged a second summing valve which is connected to the second flow path. In the second flow path may be arranged a third summing valve which is connected to the first flow path. The first and second summing valves may be fluidically connected preferably between the hydraulic machine connected to the second flow path and the third summing valve. For example, the third summing valve is fluidly connected to the first flow path between the first summing valve and the hydraulic cylinder connected to the first flow path. In a further embodiment of the invention, a fourth summing valve may alternatively or additionally be provided for the third summing valve, which is arranged fluidically in the first flow path between the first summing valve and the hydraulic cylinder connected to the first flow path and which is connected to the third flow path. The fourth summing valve is then preferably connected between the second summing valve and the hydraulic cylinder connected to the third flow path. The third summing valve is preferably connected to the first flow path between the first and fourth summing valves.

In weiterer Ausgestaltung ist vorteilhafterweise jeder Hydromaschine eines jeweiligen zweiten Druckraums eine Antriebseinheit oder ein Motor, insbesondere eine elektrische Antriebseinheit oder elektrischer Motor, zugeordnet. Hiermit kann auf einfache Weise für einen jeweiligen zweiten Druckraum eine jeweilige sogenannte Pumpen-Motor-Einheit eingesetzt sein. Die Antriebseinheiten können dann als Generator von der jeweiligen Hydromaschine antreibbar sein, indem die Hydromaschine als Hydromotor verwendet werden kann. Des Weiteren kann umgekehrt eine jeweilige Antriebseinheit die jeweilige Hydromaschine als Hydropumpe antreiben. Durch die erfindungsgemäße Summierung können somit die individuellen, insbesondere bodenseitigen Pumpen-Motoren-Einheiten sowie deren Wechselrichter in ihrer Dimensionierung äußerst klein gehalten werden. Hierdurch können Kosten für Material und Kühlung und auch Bauraum gespart werden.In a further embodiment, each hydraulic machine of a respective second pressure chamber is advantageously assigned a drive unit or a motor, in particular an electric drive unit or electric motor. This can be used in a simple manner for a respective second pressure chamber, a respective so-called pump-motor unit. The drive units can then be driven as a generator of the respective hydraulic machine by the hydraulic machine can be used as a hydraulic motor. Furthermore, conversely, a respective drive unit can drive the respective hydraulic machine as a hydraulic pump. By means of the summation according to the invention, the individual, in particular bottom-side, pump-motor units and their inverters can thus be kept extremely small in their dimensioning. As a result, costs for material and cooling and space can be saved.

Vorzugsweise ist des Weiteren der gemeinsamen Hydromaschine für die ersten Druckräume eine Antriebseinheit oder ein Motor, insbesondere eine elektrische Antriebseinheit oder ein elektrischer Motor, zugeordnet. Hierdurch kann für die ersten Druckräume eine sogenannte Pumpen-Motor-Einheit eingesetzt sein. Die Antriebseinheit ist dann als Generator von der gemeinsamen Hydromaschine, die dann in Form eines Hydromotors wirkt, antreibbar. Umgekehrt kann die Antriebseinheit die Hydromaschine als Hydropumpe antreiben.Furthermore, the drive unit or a motor, in particular an electric drive unit or an electric motor, is preferably assigned to the common hydraulic machine for the first pressure chambers. As a result, for the first pressure chambers, a so-called pump-motor unit be used. The drive unit is then drivable as a generator of the common hydraulic machine, which then acts in the form of a hydraulic motor. Conversely, the drive unit can drive the hydraulic machine as a hydraulic pump.

Vorzugsweise ist ein Steuergerät zum Steuern der Motoren für die Hydromaschinen vorgesehen. Zwischen dem Steuergerät und einem jeweiligen Motor kann dann jeweils ein Wechselrichter angeordnet sein. Die Sensoren der Steueranordnung sind des Weiteren mit dem Steuergerät verbindbar.Preferably, a control device is provided for controlling the motors for the hydraulic machines. An inverter can then be arranged in each case between the control unit and a respective motor. The sensors of the control arrangement can furthermore be connected to the control unit.

Eine Energieversorgung eines Motors oder mehrerer Motoren oder aller Motoren erfolgt vorzugsweise über zumindest eine Batterie und/oder eine Brennstoffzelle und/oder über einen Stromnetzanschluss, womit eine Elektrifizierung der Steueranordnung ermöglicht ist.A power supply of one or more motors or of all motors is preferably effected via at least one battery and / or one fuel cell and / or via a power supply connection, whereby electrification of the control arrangement is made possible.

Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, eine Hydromaschine oder eine jeweilige Hydromaschine oder alle Hydromaschinen über zumindest eine Verbrennungskraftmaschine anzutreiben. Eine jeweilige über eine Verbrennungskraftmaschine angetriebene Hydromaschine ist vorzugsweise verschwenkbar.Alternatively or additionally, it is conceivable to drive a hydraulic machine or a respective hydraulic machine or all hydraulic machines via at least one internal combustion engine. A respective hydraulic machine driven by an internal combustion engine is preferably pivotable.

Erfindungsgemäß ist eine Baumaschine oder eine mobile Arbeitsmaschine, insbesondere ein Bagger oder elektrifizierter Bagger, insbesondere eine elektrifizierte mobile Arbeitsmaschine, mit einer Steueranordnung gemäß einem oder mehrerer der vorhergehenden Aspekte vorgesehen. Eine derartige Baumaschine kann elektrisch angetrieben sein, ohne dass funktionale Einbußen im Vergleich zu einer mit einer Verbrennungskraftmaschine angetriebenen Baumaschinen auftreten. Vorzugsweise ist einer der Hydrozylinder für einen Ausleger vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass einer der Hydrozylinder für einen Stiel vorgesehen ist. Des Weiteren kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass einer der Hydrozylinder für einen Löffel vorgesehen ist. Hierdurch kann einer oder können mehrere der wichtigsten Hauptverbraucher, wie Ausleger, Stiel und Löffel, energieeffizient und bedarfsgereicht mit einem Ölvolumenstrom versorgt werden. Für den Ausleger und/oder Stiel und/oder Löffel erfolgt somit kein direkter elektrischer Antrieb, sondern diese werden direkt hydraulisch über die Hydrozylinder angetrieben, die wiederum von elektrisch angetriebenen Hydromaschinen gesteuert werden können. Die Hydrozylinder haben den Vorteil, dass eine große Leistungsdichte gegenüber direkten elektrischen Antrieben ermöglicht ist. Des Weiteren kann mit dem Hydrozylinder vorrichtungstechnisch einfach eine Haltefunktion umgesetzt werden und die Hydrozylinder sind äußerst kostengünstig und robust.According to the invention, a construction machine or a mobile working machine, in particular an excavator or electrified excavator, in particular an electrified mobile working machine, is provided with a control arrangement according to one or more of the preceding aspects. Such a construction machine can be electrically driven without any functional loss compared to a construction machine driven by an internal combustion engine. Preferably, one of the hydraulic cylinders is provided for a boom. Alternatively or additionally, it can be provided that one of the hydraulic cylinders is provided for a handle. Furthermore, it can alternatively or additionally be provided that one of the hydraulic cylinders is provided for a spoon. As a result, one or more of the main consumer main, such as boom, handle and spoon, energy-efficient and needs-based be supplied with an oil flow. For the boom and / or handle and / or spoon thus no direct electric drive, but these are directly driven hydraulically via the hydraulic cylinder, which in turn can be controlled by electrically driven hydraulic machines. The hydraulic cylinders have the advantage that a large power density compared to direct electrical drives is possible. Furthermore, with the hydraulic cylinder device technology simply a holding function can be implemented and the hydraulic cylinders are extremely inexpensive and robust.

Des Weiteren ist alternativ oder zusätzlich denkbar, dass einer der Hydrozylinder für einen Zusatzverbraucher vorgesehen ist.Furthermore, it is alternatively or additionally conceivable that one of the hydraulic cylinders is provided for an additional consumer.

Vorzugsweise ist bei der Baumaschine ein Drehwerkantrieb und/oder ein Fahrantrieb über einen elektrischen Motor angetrieben. Somit können die rotatorischen Verbraucher direkt elektrisch angetrieben sein.Preferably, in the construction machine a slewing gear drive and / or a traction drive is driven by an electric motor. Thus, the rotary consumers can be driven directly electrically.

Ein Ventilschieber der vorstehend und nachstehend erläuterten Ventile kann auch als Ventilkörper ausgebildet sein, bei dem es sich nicht um einen Ventilschieber handelt. Ist der Ventilschieber proportional verstellbar, so ist denkbar, dass er Zwischenstellungen zwischen seinen Schaltstellungen einnehmen kann.A valve spool of the above and below explained valves may also be formed as a valve body, which is not a valve spool. If the valve spool is proportionally adjustable, it is conceivable that it can assume intermediate positions between its switching positions.

Figurenlistelist of figures

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 in einem Schaltplan eine Steueranordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
  • 2 in einem Schaltplan die Steueranordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
  • 3 in einer vergrößerten Darstellung einen Teil der Steueranordnung aus 2,
  • 4 in einem Schaltplan einen Teil der Steueranordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
  • 5 in einem Schaltplan einen Teil der Steueranordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
  • 6 in einem Schaltplan einen Teil der Steueranordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
  • 7 in einem Schaltplan einen Teil der Steueranordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
  • 8 in einem Schaltplan einen Teil der Steueranordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
  • 9 in einem Schaltplan einen Teil der Steueranordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
  • 10 in einem Schaltplan einen Teil der Steueranordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel und
  • 11 in einem Schaltplan einen Teil der Steueranordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Preferred embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to schematic drawings. Show it:
  • 1 in a circuit diagram, a control arrangement according to a first embodiment,
  • 2 in a circuit diagram, the control arrangement according to a further embodiment,
  • 3 in an enlarged view of a part of the control arrangement 2 .
  • 4 in a circuit diagram, a part of the control arrangement according to a further embodiment,
  • 5 in a circuit diagram, a part of the control arrangement according to a further embodiment,
  • 6 in a circuit diagram, a part of the control arrangement according to a further embodiment,
  • 7 in a circuit diagram, a part of the control arrangement according to a further embodiment,
  • 8th in a circuit diagram, a part of the control arrangement according to a further embodiment,
  • 9 in a circuit diagram, a part of the control arrangement according to a further embodiment,
  • 10 in a circuit diagram, a part of the control arrangement according to another embodiment and
  • 11 in a circuit diagram, a part of the control arrangement according to another embodiment.

Gemäß 1 ist eine Steueranordnung 1 dargestellt, die insbesondere für einen elektrifizierten Bagger eingesetzt ist. Diese hat eine gemeinsame Hydromaschine 2, die als Hydropumpe und als Hydromotor einsetzbar ist. Die Hydromaschine 2 ist ausgangsseitig über eine zentrale Pumpenleitung 4 mit den Hydrozylindern 6, 8, 10 und 12 verbunden. Die Hydromaschine 2 ist dabei an einem jeweiligen ersten Druckraum 14 der Hydrozylinder 6 bis 12 angeschlossen. Die Hydrozylinder 6 bis 12 sind als Differentialzylinder ausgebildet, wobei ein jeweiliger Kolben 16 den jeweiligen ersten Druckraum 14 von einem jeweiligen zweiten Druckraum 18 trennt. Eine jeweilige Kolbenstange 20 durchsetzt hierbei den jeweiligen ersten Druckraum 14, wobei dieser dann als Ringraum ausgestaltet ist. An einen jeweiligen zweiten Druckraum 18 ist dann jeweils eine weitere Hydromaschine 22, 24, 26 und 28 angeschlossen. According to 1 is a control arrangement 1 represented, which is used in particular for an electrified excavator. This has a common hydraulic machine 2 , which can be used as a hydraulic pump and as a hydraulic motor. The hydraulic machine 2 is output side via a central pump line 4 connected to the hydraulic cylinders 6, 8, 10 and 12. The hydraulic machine 2 is at a respective first pressure chamber 14 the hydraulic cylinder 6 to 12 connected. The hydraulic cylinders 6 to 12 are designed as differential cylinders, wherein a respective piston 16 the respective first pressure chamber 14 from a respective second pressure chamber 18 separates. A respective piston rod 20 penetrates the respective first pressure chamber 14 , which is then designed as an annulus. To a respective second pressure chamber 18 Then each another hydraulic machine 22, 24, 26 and 28 is connected.

Die Hydromaschine 2 ist mit einer Antriebseinheit 30 in Form einer Elektromaschine verbunden, die als Motor und Generator einsetzbar ist. Die Hydromaschine 2 mit der Antriebseinheit 30 bildet eine Pumpen-Motor-Einheit, die entweder von der Antriebseinheit 30 angetrieben wird oder diese in Generatorfunktion selbst antreibt, je nach resultierendem Lastfall der angeschlossenen Hydrozylinder 6 bis 12. Des Weiteren sind die Hydromaschinen 22 bis 28 ebenfalls jeweils mit einer Antriebseinheit 32 in Form einer Elektromaschine verbunden, die als Motor und Generator einsetzbar ist. Die Hydromaschinen 22 bis 28 bilden dann mit ihrer jeweiligen Antriebseinheit 30 eine Pumpen-Motor-Einheit.The hydraulic machine 2 is with a drive unit 30 connected in the form of an electric machine that can be used as a motor and generator. The hydraulic machine 2 with the drive unit 30 forms a pump motor unit, either from the drive unit 30 is driven or this drives itself in generator function, depending on the resulting load case of the connected hydraulic cylinder 6 to 12 , Furthermore, the hydraulic machines 22 to 28 also each with a drive unit 32 connected in the form of an electric machine that can be used as a motor and generator. The hydraulic machines 22 to 28 then form with their respective drive unit 30 a pump-motor unit.

Des Weiteren sind die Hydromaschinen 2 und 22 bis 28 jeweils mit einer vorgespannten Niederdruckseite 34 verbunden. Alternativ ist denkbar die Niederdruckseite nicht vorgespannt auszugestalten. Aus der Niederdruckseite 34 kann Druckmittel von den Hydromaschinen 2 und 22 bis 28 gefördert werden und es kann Druckmittel über die Hydromaschinen 2 und 22 bis 28 in diese entlassen werden.Furthermore, the hydraulic machines 2 and 22 to 28 each with a prestressed low pressure side 34 connected. Alternatively, it is conceivable not to design the low-pressure side biased. From the low pressure side 34 can pressure medium from the hydraulic machines 2 and 22 to 28 be promoted and it can be pressure medium over the hydraulic machines 2 and 22 to 28 be released in this.

Benachbart zur zentralen Hydromaschine 2 ist auf Seiten der Pumpenleitung 4 ein Drucksensor 36 vorgesehen. Des Weiteren ist ein jeweiliger Drucksensor 38 benachbart zu einem jeweiligen Anschluss der Pumpenleitung 4 an den ersten Druckraum 14 eines jeweiligen Hydrozylinders 6 bis 12 angeschlossen. Der vom Drucksensor 36 erfasste Ist-Druck kann dann einem von einer Steuerstrategie vorgegebenen Soll-Druck folgen. Dieser Ist-Druck wird durch die Hydromaschine 2 mit der Antriebseinheit 30 eingestellt. Die Hydromaschine 2 zusammen mit der Antriebseinheit 30 ist für die stangenseitige Systemeckleistung aller Hydrozylinder 6 bis 12 ausgelegt. Die Hydromaschinen 22 bis 28 mit ihrer zugehörigen Antriebseinheit sind im Unterschied zur zentralen Hydromaschine 2 mit ihrer Antriebseinheit 30 nur für die bodenseitig über den zweiten Druckraum 18 des jeweiligen Hydrozylinders 6 bis 12 zu übertragende Eckleistung ausgelegt. Des Weiteren ist ein jeweiliger Drucksensor 40 an einen jeweiligen zweiten Druckraum 18 angeschlossen. Über die Drucksensoren 40 und 38 an den Anschlüssen der Hydrozylinder 6 bis 12 kann auf die Zylinderdrücke und somit bei Kenntnis der Abmessungen der Hydrozylinder auf die resultierenden Kräfte und somit auf die Lastverhältnisse geschlossen werden. Mit der Kenntnis der Lastverhältnisse kann berechnet werden, ob an den Hydrozylindern 6 bis 12 eine drückende oder ziehende Last wirkt. Dies ermöglicht eine Vorsteuerung der hydraulischen Hydromaschinen 22 bis 28 und 2 zusammen mit ihren Antriebseinheiten 30 beziehungsweise 32 im Sinne eines optimalen Systemverhaltens. Zudem kann mit Kenntnis des Ist-Drucks im bodenseitigen zweiten Druckraum 18 der Hydrozylinder 6 bis 12 ein durch eine Betriebsstrategie jeweils vorgegebener Soll-Druck eingeregelt werden.Adjacent to the central hydraulic machine 2 is on the pump line side 4 a pressure sensor 36 intended. Furthermore, there is a respective pressure sensor 38 adjacent to a respective port of the pump line 4 to the first pressure room 14 a respective hydraulic cylinder 6 to 12 connected. The from the pressure sensor 36 detected actual pressure can then follow a predetermined by a control strategy target pressure. This actual pressure is passed through the hydraulic machine 2 with the drive unit 30 set. The hydraulic machine 2 together with the drive unit 30 is for the rod-side system cornering performance of all hydraulic cylinders 6 to 12 designed. The hydraulic machines 22 to 28 with their associated drive unit are in contrast to the central hydraulic machine 2 with its drive unit 30 only for the bottom side over the second pressure chamber 18 of the respective hydraulic cylinder 6 to 12 designed to be transmitted corner power. Furthermore, there is a respective pressure sensor 40 to a respective second pressure chamber 18 connected. About the pressure sensors 40 and 38 at the connections of the hydraulic cylinders 6 to 12 can be concluded on the cylinder pressures and thus knowing the dimensions of the hydraulic cylinder on the resulting forces and thus on the load conditions. With the knowledge of the load conditions can be calculated, whether at the hydraulic cylinders 6 to 12 a pushing or pulling load acts. This allows a pilot control of the hydraulic hydraulic machines 22 to 28 and 2 along with their drive units 30 respectively 32 in the sense of optimal system behavior. In addition, with knowledge of the actual pressure in the bottom-side second pressure chamber 18 the hydraulic cylinder 6 to 12 a set by an operating strategy respectively predetermined target pressure can be adjusted.

Im Folgenden wird die Funktionsweise der Steueranordnung 1 bei vier Lastfällen erläutert. Die angeführten Druckangaben sind Beispielwerte und dienen zum besseren Verständnis.The following is the operation of the control arrangement 1 explained in four load cases. The listed pressure data are sample values and serve for a better understanding.

Durch den Hydrozylinder 10 kann dem System ein maximaler Lastdruck vorgegeben werden. Dieser hat im erläuterten Lastfall eine passive Last. Das heißt, eine auf den Zylinder wirkende äußere Lastkraft 42 ist entgegengesetzt eines Bewegungsrichtungssinns des Hydrozylinders 10 gerichtet. Dieser soll nach einem Bedienerwunsch einfahren, womit die Lastkraft 40 in entgegengesetzter Richtung wirkt. Der sich einstellende Lastdruck - ohne Vorspannung im zweiten Zylinderraum 18 des Hydrozylinders - im ersten Druckraum 14 des Hydrozylinders 10 soll 200 bar betragen. Um durch Leitungen verursachte Druckverluste auszugleichen und dem Hydrozylinder 10 einen Druck entgegen zu halten, so dass die Geschwindigkeit mit der Hydromaschine 26 und der zugehörigen Antriebseinheit 32 vorgegeben werden kann, wird dem Soll-Druck zur Einstellung des Drucks in der zentralen Pumpenleitung 4 beispielhaft ein Offset von 10 bar hinzugefügt. Die zentrale Hydromaschine 2 zusammen mit ihrer Antriebseinheit 30 soll folgend diesen Soll-Druck einregeln. Durch die mit dem zweiten Druckraum 18 des Hydrozylinders 10 verbundene Hydromaschine 26 zusammen mit ihrer Antriebseinheit 32 wird die Geschwindigkeit des Hydrozylinders 10 vorgegeben. Beispielhaft wirkt im zweiten Druckraum 18 des Hydrozylinders 10 ein Druck von 5 bar, um die gewünschte Geschwindigkeit des Hydrozylinders 10 einstellen zu können. Die Hydromaschine 26 arbeitet in diesem Fall als ein Hydromotor und treibt die Antriebseinheit 32 als Generator an. Diese kann dann in einem elektrischen Zwischenkreis eine zur Vorspannung des Hydrozylinders 10 notwendige Energie zwischenspeichern.By the hydraulic cylinder 10, the system can be given a maximum load pressure. This has a passive load in the illustrated load case. That is, an external load acting on the cylinder 42 is opposite to a direction of movement direction of the hydraulic cylinder 10 directed. This is to enter after an operator request, bringing the load 40 works in the opposite direction. The self-adjusting load pressure - without bias in the second cylinder chamber 18 of the hydraulic cylinder - in the first pressure chamber 14 of the hydraulic cylinder 10 should be 200 bar. In order to compensate for pressure losses caused by lines and the hydraulic cylinder 10 to hold a pressure against, so that the speed with the hydraulic machine 26 and the associated drive unit 32 can be specified, the target pressure for adjusting the pressure in the central pump line 4 For example, an offset of 10 bar was added. The central hydraulic machine 2 together with their drive unit 30 should adjust following this target pressure. By the one with the second pressure chamber 18 hydraulic machine 26 connected to the hydraulic cylinder 10 together with its drive unit 32 the speed of the hydraulic cylinder 10 is specified. Exemplary acts in the second pressure chamber 18 of the hydraulic cylinder 10, a pressure of 5 bar to adjust the desired speed of the hydraulic cylinder 10 can. The hydraulic machine 26 operates in this case as a hydraulic motor and drives the drive unit 32 as a generator. This can then cache in an electrical intermediate circuit necessary for the bias of the hydraulic cylinder 10 energy.

Der Hydrozylinder 12 soll ebenfalls eingefahren werden. Jedoch wirkt an diesem eine aktive Last. Das heißt, eine äußere Lastkraft 44, die auf die Zylinderstange 20 des Hydrozylinder 12 wirkt, hat den gleichen Richtungssinn wie die Bewegungsrichtung des Hydrozylinders 12. Ohne notwendige Vorspannung des Hydrozylinders 12 würde der Lastdruck im zweiten Druckraum 18 beispielhaft 50 bar betragen. Da im ersten Druckraum 14 des Hydrozylinders 12 jedoch durch den über die Hydromaschine 2 vorgehaltenen Druck 210 bar vorgehalten werden, muss im zweiten Druckraum 18 ein höherer Druck als der Lastdruck vorgesehen sein, wie beispielsweise 180 bar. Die Geschwindigkeit wird wiederum durch die mit dem zweiten Druckraum 18 des Hydrozylinders 12 verbundene Hydromaschine 28 zusammen mit der Antriebseinheit 32 vorgegeben. Die Hydromaschine 28 arbeitet dann hierbei als Hydromotor und treibt die Antriebseinheit 32 als Generator an. Dieser kann dann die zur Vorspannung des Hydrozylinders 12 notwendige Energie zwischenspeichern. The hydraulic cylinder 12 should also be retracted. However, an active load acts on it. That is, an external load 44 on the cylinder rod 20 the hydraulic cylinder 12 acts, has the same direction as the direction of movement of the hydraulic cylinder 12. Without the necessary bias of the hydraulic cylinder 12, the load pressure in the second pressure chamber 18 by way of example 50 bar. Because in the first pressure chamber 14 of the hydraulic cylinder 12, however, through the via the hydraulic machine 2 retained pressure of 210 bar, must in the second pressure chamber 18 be provided a higher pressure than the load pressure, such as 180 bar. The speed will in turn be through that with the second pressure chamber 18 the hydraulic cylinder 12 connected hydraulic machine 28 together with the drive unit 32 specified. The hydraulic machine 28 then works as a hydraulic motor and drives the drive unit 32 as a generator. This can then buffer the necessary for the bias of the hydraulic cylinder 12 energy.

Der Hydrozylinder 6 soll anders als die beiden zuvor genannten Hydrozylinder 10 und 12 ausgefahren werden. Da in diesem Fall der Richtungssinn der äußeren auf die Zylinderstange 20 wirkenden Lastkraft 46 entgegen dem Richtungssinn der Bewegung vorgegeben sein soll, erfährt der Hydrozylinder 6 eine passive Last. Einen Druck, welcher sich ohne Vorspannung des Hydrozylinders 6 im zweiten Druckraum 18 einstellen würde, soll beispielshaft 100 bar betragen. Um den Hydrozylinder 6 ausfahren zu können, arbeitet die Hydromaschine 22 zusammen mit ihrer Antriebseinheit 32 als Hydropumpe, um einen Druck, beispielsweise 270 bar, aufbringen zu können, um wiederum der Vorspannung im ersten Druckraum 14 des Hydrozylinders 6 entgegen zu wirken. Die mit der Hydromaschine 22 verbundene Antriebseinheit 32 arbeitet demzufolge als Motor und entnimmt dem elektrischen Zwischenkreis Energie. Die für die Überwindung der Vorspannung aufzubringende Energie steht in der Pumpenleitung 4 zur Verfügung. Der gewonnene Volumenstrom kann entweder für andere parallel angesteuerte einfahrende Hydrozylinder, wie beispielsweise die Hydrozylinder 10 und 12, genutzt werden oder er kann über die Hydromaschine 2 die Antriebseinheit 30 als Generator antreiben. Dieser kann dann Energie in den elektrischen Zwischenspeicher einspeisen und speichern oder beispielsweise für die Antriebseinheiten 32 der Hydromaschinen 22 und 24 eingesetzt werden.The hydraulic cylinder 6 is unlike the two aforementioned hydraulic cylinders 10 and 12 are extended. Because in this case the sense of direction of the outer to the cylinder rod 20 acting load 46 is to be predetermined contrary to the sense of direction of the movement, the hydraulic cylinder 6 experiences a passive load. A pressure which is without bias of the hydraulic cylinder 6 in the second pressure chamber 18 should be set, for example, 100 bar. In order to be able to extend the hydraulic cylinder 6, the hydraulic machine 22 works together with its drive unit 32 as a hydraulic pump to a pressure, for example, 270 bar, can apply, in turn, the bias in the first pressure chamber 14 of the hydraulic cylinder 6 counteract. The drive unit connected to the hydraulic machine 22 32 thus works as a motor and takes the electrical intermediate circuit energy. The energy to be applied for overcoming the bias is in the pump line 4 to disposal. The volume flow obtained can either be used for other parallel driven-in hydraulic cylinders, such as the hydraulic cylinders 10 and 12, or he can on the hydraulic machine 2 the drive unit 30 as a generator drive. This can then feed and store energy in the electrical buffer or, for example, for the drive units 32 the hydraulic machines 22 and 24 are used.

Tritt der Fall ein, dass ein Lastdruck im zweiten Druckraum des Hydrozylinders 6 deutlich größer als die beispielshaft 100 bar sind oder der Druck in der Pumpenleitung 4 größer als die beispielhaften 200 bar ist, so kann ggf. keine ausreichende Druckdifferenz realisiert werden, um den Hydrozylinder 6 ausfahren zu können. Bei Bedarf besteht dann die Möglichkeit, die Geschwindigkeit der Verbraucher 10 oder 6 zu verlangsamen, um ihre Lastdrücke zu senken, falls diese in einem hohen Maße von der Geschwindigkeit abhängen. Alternativ wäre denkbar, den Hydrozylinder 6 zu priorisieren und den Hydrozylinder 10 abzuschalten. Des Weiteren wäre denkbar, den ersten Druckraum 14 des Hydrozylinders 10 von der Pumpenleitung 4, beispielsweise mit einem Ventil, zu trennen und mit der Niederdruckseite 34, beispielsweise über ein Ventil, zu verbinden. In einer vorteilhaften Ausführung kann dies beispielsweise immer bei passiven Lasten und ausfahrenden Zylindern 6 bis 12 erfolgen, da die (verlustbehaftete) Vorspannung im ersten Druckraum 14 entfällt und dieser Offset somit in Form aufzubringender Energie nicht von der Hydromaschine 22 zusammen mit ihrer Antriebseinheit 32 aufgebracht werden muss.If the case occurs that a load pressure in the second pressure chamber of the hydraulic cylinder 6 is significantly greater than the exemplary 100 bar or the pressure in the pump line 4 greater than the exemplary 200 bar, so if necessary, no sufficient pressure difference can be realized in order to extend the hydraulic cylinder 6 can. If necessary, it is then possible to slow down the speed of the consumers 10 or 6 in order to reduce their load pressures, if these depend to a large extent on the speed. Alternatively, it would be conceivable to prioritize the hydraulic cylinder 6 and to shut off the hydraulic cylinder 10. Furthermore, it would be conceivable, the first pressure chamber 14 of the hydraulic cylinder 10 from the pump line 4 For example, with a valve to disconnect and with the low pressure side 34 to connect, for example via a valve. In an advantageous embodiment, this can always be the case, for example, with passive loads and extending cylinders 6 to 12 done because the (lossy) bias in the first pressure chamber 14 deleted and this offset thus not in the form of applied energy from the hydraulic machine 22 together with its drive unit 32 must be applied.

Des Weiteren soll der Hydrozylinder 8 ausgefahren werden, wobei an diesem eine aktive Last wirkt. Das heißt, dass der Richtungssinn der äußeren an der Zylinderstange 20 wirkenden Lastkraft 48 gleich dem Richtungssinn der gewünschten Bewegung ist. Ohne die Vorspannung durch den Druck in der Pumpenleitung 4 würde der Lastdruck im ersten Druckraum 14 des Hydrozylinders 8 150 bar betragen. Die Hydromaschine 24 zusammen mit ihrer Antriebseinheit 32 muss hierbei einen zusätzlichen Druck von 40 bar im zweiten Druckraum 18 aufbringen, um die gewünschte Bewegung auszuführen. Die Antriebseinheit 32 arbeitet demnach als Motor und entnimmt dem elektrischen Zwischenkreis Energie. Die für die Überwindung der Vorspannung aufzubringende Energie steht der zentralen Pumpenleitung 4 zur Verfügung. Der gewonnene Volumenstrom kann entweder für andere parallel angesteuerte einfahrende Verbraucher, wie beispielsweise die Hydrozylinder 10 und 12, genutzt werden oder er kann die Hydromaschine 2 als Hydromotor antreiben, wobei über die Antriebseinheit 32 in der Funktion als Generator Energie in dem elektrischen Zwischenkreis eingespeist und gespeichert werden kann oder für die Antriebseinheiten 32 der Hydromaschinen 22 und 24 zur Verfügung steht.Furthermore, the hydraulic cylinder 8 is to be extended, with an active load acting on it. That is, the sense of direction of the outer to the cylinder rod 20 acting load 48 is equal to the sense of direction of the desired movement. Without the bias due to the pressure in the pump line 4 would the load pressure in the first pressure chamber 14 of the hydraulic cylinder 8 150 bar. The hydraulic machine 24 together with its drive unit 32 this must be an additional pressure of 40 bar in the second pressure chamber 18 Apply to perform the desired movement. The drive unit 32 thus works as a motor and takes the electrical DC link energy. The energy to be applied for overcoming the bias is the central pump line 4 to disposal. The volume flow obtained can either be used for other parallel driven incoming consumers, such as the hydraulic cylinders 10 and 12, or he can the hydraulic machine 2 drive as a hydraulic motor, via the drive unit 32 in the function as generator energy can be fed and stored in the electrical intermediate circuit or for the drive units 32 the hydraulic machines 22 and 24 is available.

Gemäß 2 ist eine Steueranordnung 50 für einen Einsatz in einer elektrifizierten mobilen Arbeitsmaschine, insbesondere für den Einsatz in einem elektrifizierten Bagger, gezeigt. Diese hat mehrere Ventilsegmente 52 bis 58 die jeweils einem Hydrozylinder 60 bis 66 zugeordnet sind. Die mobile Arbeitsmaschine kann hierbei über einen vollständig elektrifizierten Antriebsstrang verfügen. Eine Energieversorgung erfolgt dabei beispielsweise autark über Batterien oder über eine Brennstoffzelle. Denkbar wäre allerdings auch die Versorgung über einen Netzanschluss, beispielsweise über ein Stromkabel. Alternativ wäre denkbar, dass die Steueranordnung 50 von einem Verbrennungsmotor oder von mehreren Verbrennungsmotoren angetrieben wird.According to 2 is a control arrangement 50 for use in an electrified mobile work machine, especially for use in an electrified excavator. This has several valve segments 52 to 58 each a hydraulic cylinder 60 to 66 assigned. The mobile work machine can have a fully electrified powertrain. An energy supply takes place, for example, autonomously via batteries or via a fuel cell. However, it would also be conceivable to supply via a mains connection, for example via a power cable. Alternatively, it would be conceivable that the control arrangement 50 is driven by an internal combustion engine or by a plurality of internal combustion engines.

Wird von einem rein elektrifizierten Antriebsstrang ausgegangen, so kann angenommen werden, dass alle rotatorischen Hauptverbraucher, wie beispielsweise Fahrwerk oder Drehwerk, direkt elektrisch angetrieben werden. Die wesentlichen linearen Hauptverbraucher, wie beispielsweise Ausleger, Stiel oder Löffel, können dann mit der Steueranordnung 50 energieeffizient versorgt werden. Hydraulische Nebenverbraucher, wie beispielsweise Pratzen oder Schild, können über weitere Ventilsegmente, wie beispielsweise das Ventilsegment 58 über eine zentrale Hydromaschine 68 versorgt werden. Neben der zentralen Hydromaschine 68 sind Hydromaschinen 70, 72 und 74 vorgesehen. Die Hydromaschine 70 ist dabei dem zweiten Druckraum 18 des Hydrozylinders 60 zugeordnet, der für einen Ausleger eingesetzt ist. Die Hydromaschine 72 wiederum ist für den zweiten Druckraum 18 des Hydrozylinders 62 vorgesehen, der für einen Stiel eingesetzt ist. Des Weiteren ist die Hydromaschine 74 für den zweiten Druckraum 18 des Hydrozylinders 64 vorgesehen, der für einen Löffel eingesetzt ist. If it is assumed that a purely electrified powertrain, then it can be assumed that all rotary main consumers, such as chassis or slewing, are driven directly electrically. The main main linear consumers, such as boom, stick or spoon, can then with the control arrangement 50 energy-efficiently supplied. Hydraulic secondary consumers, such as claws or shield, can be supplied via other valve segments, such as the valve segment 58 via a central hydraulic machine 68. In addition to the central hydraulic machine 68 hydraulic machines 70, 72 and 74 are provided. The hydraulic machine 70 is the second pressure chamber 18 assigned to the hydraulic cylinder 60, which is used for a boom. The hydraulic machine 72 in turn is for the second pressure chamber 18 the hydraulic cylinder 62 is provided, which is used for a stem. Furthermore, the hydromachine 74 is for the second pressure space 18 provided the hydraulic cylinder 64 which is used for a spoon.

Gemäß 3 wird die Ventilsektion 52 aus 2 näher erläutert. Diese hat einen Druckkanal 76, der mit der eigenen Hydromaschine 70 verbunden ist. Des Weiteren ist ein Pumpkanal 78 vorgesehen, der durchgängig ausgestaltet ist und mit der zentralen Hydromaschine 68 verbunden ist. Des Weiteren ist ein Tankkanal 80 vorgesehen, der ebenfalls durchgehend ist und mit der Niederdruckseite 82, siehe 2, verbunden ist. Des Weiteren sind durchgehende Druckkanäle 84 und 86 vorgesehen, um die anderen Ventilsektionen 54 und 56, siehe 2, mit ihrer entsprechenden Hydromaschine 72 und 74 zu verbinden. Das Ventilsegment 52 weist ein Sperrventil 88 auf, mit dem eine Druckmittelverbindung zwischen den Druckräumen 18 und 14 des Hydrozylinders 60 und den Hydromaschinen 68 und 70 auf- und zusteuerbar ist. Über einen ersten Anschluss ist das Sperrventil 88 mit dem ersten Druckraum 14 und über einen zweiten Anschluss mit dem zweiten Druckraum 18 verbunden. Des Weiteren ist es über einen dritten Anschluss mit der zentralen Hydromaschine 68 und über einen vierten Anschluss mit der Hydromaschine 70 verbunden. In einer ersten Schaltstellung eines Ventilschiebers sind die Anschlüsse voneinander getrennt und in einer zweiten Schaltstellung ist der erste Druckraum 14 mit der Hydromaschine 68 und der zweite Druckraum 18 mit der Hydromaschine 70 verbunden. Der Ventilschieber ist dabei in seiner Schließstellung mit einer Federkraft einer Ventilfeder vorgespannt und kann in entgegengesetzter Richtung über einen Aktor betätigt werden. Im stromlosen Zustand des Sperrventils 88 sind somit die Anschlüsse voneinander getrennt. Hierdurch kann eine sichere Lasthaltefunktion gewährleistet sein.According to 3 the valve section 52 turns off 2 explained in more detail. This has a pressure channel 76 which is connected to the own hydraulic machine 70. Furthermore, there is a pump channel 78 provided, which is designed throughout and is connected to the central hydraulic machine 68. Furthermore, a tank channel 80 provided, which is also continuous and with the low pressure side 82 , please refer 2 , connected is. Furthermore, there are continuous pressure channels 84 and 86 provided to the other valve sections 54 and 56, see 2 to connect with their corresponding hydraulic machine 72 and 74. The valve segment 52 has a check valve 88 on, with a pressure medium connection between the pressure chambers 18 and 14 the hydraulic cylinder 60 and the hydraulic machines 68 and 70 up and is zuusteuerbar. Via a first connection is the check valve 88 with the first pressure chamber 14 and via a second connection to the second pressure chamber 18 connected. Furthermore, it is connected to the central hydraulic machine 68 via a third connection and to the hydraulic machine 70 via a fourth connection. In a first switching position of a valve slide, the terminals are separated from each other and in a second switching position is the first pressure chamber 14 with the hydraulic machine 68 and the second pressure chamber 18 connected to the hydraulic machine 70. The valve slide is biased in its closed position with a spring force of a valve spring and can be actuated in the opposite direction via an actuator. In the de-energized state of the check valve 88 Thus, the connections are separated from each other. As a result, a safe load holding function can be ensured.

Im Strömungspfad zwischen dem Sperrventil 88 und dem ersten Druckraum 14 ist ein Verbindungsventil 90 vorgesehen. Mit diesem kann der erste Druckraum 14 entweder mit dem Sperrventil 88 oder mit dem Tankkanal 80 also der Niederdruckseite 82 verbunden werden. Das Verbindungsventil 90 ist proportional verstellbar, wobei ein Ventilschieber in Richtung von ersten Schaltstellungen mit Druckmittel des Tankkanals 80 und entgegengesetzt in Richtung von zweiten Schaltstellungen mit Druckmittel des Druckraums 18 beaufschlagt ist. Des Weiteren ist der Ventilschieber in Richtung der ersten Schaltstellungen mit einer Federkraft einer Ventilfeder beaufschlagt. In den ersten Schaltstellungen ist der erste Druckraum 14 mit dem Sperrventil 88 verbunden und in den zweiten Schaltstellungen ist der erste Druckraum 14 mit dem Tankkanal 80 verbunden.In the flow path between the check valve 88 and the first pressure chamber 14 is a connection valve 90 intended. With this, the first pressure chamber 14 either with the check valve 88 or with the tank channel 80 So the low pressure side 82 get connected. The connection valve 90 is proportionally adjustable, with a valve spool in the direction of first switching positions with pressure medium of the tank channel 80 and opposite in the direction of second switching positions with pressure medium of the pressure chamber 18 is charged. Furthermore, the valve spool is acted upon in the direction of the first switching positions by a spring force of a valve spring. In the first switching positions is the first pressure chamber 14 with the shut-off valve 88 connected and in the second switching positions is the first pressure chamber 14 with the tank channel 80 connected.

Mit dem Verbindungsventil 90 kann bei sehr hohen Lastdrücken im zweiten Druckraum 18 des Hydrozylinders 16 bei wirkenden passiven Lasten die Vorspannung im zentralen Pumpkanal 78 umgangen werden, womit hohe Zylinderkräfte ermöglicht sind. Durch die proportionale Verstellbarkeit des Verbindungsventils 90 ist ein optimales Übergangsverhalten ermöglicht.With the connection valve 90 can at very high load pressures in the second pressure chamber 18 of the hydraulic cylinder 16 with acting passive loads the bias in the central pumping channel 78 be circumvented, whereby high cylinder forces are possible. Due to the proportional adjustability of the connecting valve 90 is an optimal transition behavior allows.

Des Weiteren sind gemäß 3 zwei Druckbegrenzungsventile 92 und 94 vorgesehen. Die Druckbegrenzungsventile 92, 94 können eine Lastschutzfunktion übernehmen, womit sie beispielsweise bei zu hohen Lastdruckspitzen öffnen können und eine Verbindung zur vorgespannten Niederdruckseite (Tankkanal 80) freigeben können. Die Druckbegrenzungsventile 92, 94 haben zusätzlich eine Nachsaugfunktionalität, womit bei Bedarf Druckmittel von der vorgespannten Niederdruckseite (Tankkanal 80) nachgesaugt werden kann, um bei Laständerungen oder Bewegungsänderungen Kavitation zu vermeiden.Furthermore, according to 3 two pressure relief valves 92 and 94 intended. The pressure relief valves 92 . 94 can perform a load protection function, which allows them to open, for example, at high load pressure peaks and a connection to the prestressed low-pressure side (tank channel 80 ) can release. The pressure relief valves 92 . 94 Additionally have a Nachsaugfunktionalität, which if necessary pressure medium from the prestressed low pressure side (Tankkanal 80 ) can be sucked in to avoid cavitation in case of load changes or movement changes.

Gemäß 2 hat die Steueranordnung 50 ein Ventilsegment in Form einer Anschlussplatte 96, die an das Ventilsegment 52 angeordnet ist. Über diese werden dann die Hydromaschinen 68 bis 74 angeschlossen. Die Anschlussplatte 96 weist als durchgängige Kanäle den Tankkanal 80, den Pumpkanal 78, den Druckkanal 76 und die Druckkanäle 84 und 86 auf. Des Weiteren ist in der Anschlussplatte 96 eine Vorspannleitung 98 mit einem federvorgespannten Rückschlagventil 100 vorgesehen. Die Vorspannleitung 98 zweigt von dem Tankkanal 80 ab und ist mit der Niederdruckseite 82, die beispielsweise ein Tank ist, verbunden. Das Rückschlagventil 100 öffnet hierbei in Strömungsrichtung hin zur Niederdruckseite 82. Das Rückschlagventil 100 dient zum Vorspannen des Tankkanals 80. Über den vorgespannten Tankkanal 80 sind die Hydromaschinen 68 bis 74 mit Druckmittel versorgt oder können Druckmittel in diesen einspeisen, je nach vorliegenden Lastfällen. Sollte der von einem oder mehreren der Hydrozylinder 60 bis 66 zurückfließende Volumenstrom des Druckmittels nicht ausreichen, um einen geforderten Zulaufvolumenstrom abzudecken, wird über ein Rückschlagventil 102 dieses direkt aus der nur gering vorgespannten Niederdruckseite 82, die als Tank ausgebildet sein kann, angesaugt. Das Rückschlagventil 102 ist zwischen der Niederdruckseite 82 und den Hydromaschinen 68 bis 74 angeordnet. Die Rückschlagventile 100 und 102 sind somit fluidisch parallel zueinander angeordnet und einerseits mit der Niederdruckseite 82 und andererseits mit dem Tankkanal 80 verbunden.According to 2 has the control arrangement 50 a valve segment in the form of a connection plate 96 which is arranged on the valve segment 52. These are then the hydromachines 68 to 74 connected. The connection plate 96 has as continuous channels the tank channel 80 , the pumping channel 78 , the pressure channel 76 and the pressure channels 84 and 86 on. Furthermore, in the connection plate 96 a leader line 98 with a spring-biased check valve 100 intended. The preload line 98 branches from the tank channel 80 off and is with the low pressure side 82 , which is for example a tank, connected. The check valve 100 opens in the flow direction to the low pressure side 82 , The check valve 100 serves to bias the tank channel 80 , Over the prestressed tank channel 80 are the hydraulic machines 68 to 74 supplied with pressure medium or can feed pressure medium in these, depending on the load cases. Should be from one or more of the hydraulic cylinders 60 to 66 flowing back flow of the Pressure medium is insufficient to cover a required inflow volume, is via a check valve 102 this directly from the low biased low pressure side 82 , which can be designed as a tank, sucked. The check valve 102 is between the low pressure side 82 and the hydraulic machines 68 to 74 arranged. The check valves 100 and 102 are thus arranged fluidly parallel to each other and on the one hand with the low pressure side 82 and on the other hand with the tank channel 80 connected.

Gemäß 2 sind die Drucksensoren 38 und 40 vorgesehen, die mit dem zweiten Druckraum 18 beziehungsweise ersten Druckraum 14 der Hydrozylinder 60 bis 64 verbunden sind. Des Weiteren ist der Drucksensor 36 vorgesehen. Außerdem ist ein Drucksensor 104 zwischen dem Rückschlagventil 102 und den Hydromaschinen 68 bis 74 vorgesehen, der somit den Druck im Tankkanal 80 abgreift.According to 2 are the pressure sensors 38 and 40 provided with the second pressure chamber 18 or first pressure chamber 14 the hydraulic cylinders 60 to 64 are connected. Furthermore, the pressure sensor 36 intended. There is also a pressure sensor 104 between the check valve 102 and the hydraulic machines 68 to 74 provided, thus the pressure in the tank channel 80 taps.

Die Ventilsegmente 54 und 56 sind entsprechend dem Ventilsegment 52 ausgestaltet, wobei im Ventilsegment 54 der Druckkanal 84 mündet und im Ventilsegment 56 der Druckkanal 86 mündet. Als durchgängige Kanäle sind in den Ventilsegmenten 54 und 56 der Pumpenkanal 78 und der Tankkanal 80 vorgesehen, um das letzte Ventilsegment 58 zu versorgen. Der daran angeschlossene Hydrozylinder 66 dient als Zusatzverbraucher. Anstelle des Verbindungsventils 88 und des Sperrventils 90, siehe 3, ist in dem Ventilsegment 58 ein Steuerventil 106 vorgesehen. Über dieses kann dann der erste Druckraum 14 und der zweite Druckraum 18 wechselweise entweder mit der Niederdruckseite 82 oder der zentralen Hydromaschine 68 verbunden werden oder es kann die Druckmittelverbindung gesperrt werden. Ein Ein- und Ausfahren des Hydrozylinders 66 ist somit ermöglicht. Über die als Lastschutzventile eingesetzten Druckbegrenzungsventile 92 und 94 mit integrierter Nachsaugfunktion werden die Druckräume 14, 18 gegenüber zu hohen Lastdrücken abgesichert und können bei Kavitation aus dem vorgespannten Tankkanal 80 nachsaugen.The valve segments 54 and 56 are designed according to the valve segment 52, wherein in the valve segment 54 of the pressure channel 84 opens and in the valve segment 56 of the pressure channel 86 empties. As continuous channels are in the valve segments 54 and 56 of the pump channel 78 and the tank channel 80 provided to supply the last valve segment 58. The attached hydraulic cylinder 66 serves as an additional consumer. Instead of the connection valve 88 and the check valve 90 , please refer 3 , is in the valve segment 58, a control valve 106 intended. About this can then the first pressure chamber 14 and the second pressure chamber 18 alternately with either the low pressure side 82 or the central hydraulic machine 68 can be connected or the pressure medium connection can be blocked. An extension and retraction of the hydraulic cylinder 66 is thus possible. About the pressure relief valves used as load protection valves 92 and 94 with integrated Nachsaugfunktion be the pressure chambers 14 . 18 Protected against excessive load pressures and cavitation from the prestressed tank channel 80 replenishment.

Die zentrale Hydromaschine 68 ist mit dem zentralen Pumpkanal 78 verbunden und versorgt alle stangenseitigen Anschlüsse der Hydrozylinder 60 bis 66, also alle Hauptverbraucher und alle Nebenverbraucher mit einem Druckmittel. Die individuellen Hydromaschinen 70 sind mit den individuellen Druckkanälen 76, 84 und 86 verbunden und versorgen die bodenseitigen Anschlüsse der drei Hydrozylinder 60 bis 64 als Hauptverbraucher mit Druckmittel.The central hydraulic machine 68 is connected to the central pumping channel 78 Connected and supplies all rod-side connections of the hydraulic cylinder 60 to 66 , ie all main consumers and all secondary consumers with a pressure medium. The individual hydraulic machines 70 are with the individual pressure channels 76 . 84 and 86 connected and supply the bottom-side connections of the three hydraulic cylinders 60 to 64 as the main consumer with pressure medium.

Über den zentralen Pumpkanal 78 werden somit weitere Ventilsektionen zur Ansteuerung von linearen Nebenverbrauchern versorgt. Das Ventilsegment 58 ist hierfür beispielhaft dargestellt.Via the central pumping channel 78 Thus, further valve sections are supplied to control linear secondary consumers. The valve segment 58 is exemplified for this purpose.

Gemäß 4 ist ein Ventilsegment 108 als alternative Ausgestaltung zum Ventilsegment 52 aus 3 dargestellt. Im Unterschied zur 3 wird hierbei ein elektrisch betätigbares Verbindungsventil 110 eingesetzt, um den ersten Druckraum 14 des Hydrozylinders 60 mit der vorgespannten Niederdruckseite 82, siehe 2, zu verbinden. Das Verbindungsventil 110 wird somit anstelle vom Druckmittel des zweiten Druckraums 18 über einen elektromagnetischen Aktor 112 betätigt. Jedoch besteht generell die Möglichkeit bei passiven Lasten des Hydrozylinders 60 den ersten Druckraum 14 zu entlasten und eine Erhöhung des Drucks im zweiten Druckraum 18, verursacht durch den Vorspanndruck im zentralen Pumpenkanal 78, zu vermeiden. Das Gesamtsystemverhalten wird hierdurch energetisch effizienter.According to 4 is a valve segment 108 as an alternative embodiment to the valve segment 52 3 shown. In contrast to 3 This is an electrically actuated connection valve 110 used to the first pressure chamber 14 the hydraulic cylinder 60 with the biased low pressure side 82 , please refer 2 , connect to. The connection valve 110 is thus instead of the pressure medium of the second pressure chamber 18 via an electromagnetic actuator 112 actuated. However, it is generally possible with passive loads of the hydraulic cylinder 60, the first pressure chamber 14 to relieve pressure and an increase in the pressure in the second pressure chamber 18 , caused by the bias pressure in the central pump channel 78 , to avoid. The overall system behavior becomes more energy efficient.

Gemäß 5 sind die Hydromaschinen 68 bis 74 gezeigt, wobei der Hydromaschine 68 die Antriebseinheit 30 und den anderen Hydromaschinen 70 bis 74 jeweils die Antriebseinheit 32 zugeordnet ist. Die Antriebseinheiten 30 und 32 sind jeweils über einen eigenen Wechselrichter 114 aus einem hier nicht dargestellten elektrischen Zwischenkreis mit Strom versorgt. Ihre Steuersignale erhalten sie aus einem zentralen Steuergerät 116. In diesem laufen alle notwendigen Sensorsignale 118, wie beispielsweise von den Drucksensoren 36, 38, 40 und 104, ein und werden entsprechend einer Betriebsstrategie verarbeitet und ausgewertet. Eine jeweilige Hydromaschine 68 bis 74 kann ein Druckmittel über den vorgespannten Tankkanal 80 ansaugen oder je nach Lastfällen Druckmittel in diesen Tankkanal 80 einspeisen. Sollte das von den Hydrozylindern 60 bis 66, siehe 2, zurückfließende Druckmittel nicht ausreichen, um den geforderten Zulaufvolumenstrom abzudecken, so kann über das Rückschlagventil 102 Druckmittel direkt aus einem weniger stark vorgespannten oder nicht vorgespannten zentralen Tank angesaugt werden.According to 5 are the hydraulic machines 68 to 74 shown, wherein the hydraulic machine 68, the drive unit 30 and the other hydraulic machines 70 to 74, respectively, the drive unit 32 assigned. The drive units 30 and 32 each have their own inverter 114 supplied with power from an electrical link, not shown here. They receive their control signals from a central control unit 116 , In this run all necessary sensor signals 118 such as from the pressure sensors 36 . 38 . 40 and 104 , and are processed and evaluated according to an operating strategy. A respective hydraulic machine 68 to 74 can be a pressure medium over the prestressed tank channel 80 suck in or depending on load cases pressure medium in this tank channel 80 feed. Should that of the hydraulic cylinders 60 to 66 , please refer 2 , backflowing pressure medium is insufficient to cover the required inflow volume flow, so can via the check valve 102 Pressure medium can be sucked directly from a less biased or unbiased central tank.

Es ist denkbar gemäß der Anordnung in 5 auf eine Vielzahl von Sensoren zu verzichten. Wird der Druck im vorgespannten Tankkanal 80 über den Drucksensor 104 gemessen, siehe 2, so kann daraus mit Kenntnis des elektrischen Stroms der Antriebseinheiten 30 und 32 auf das Motormoment und somit auf die Druckdifferenz der jeweiligen Hydromaschine 68 bis 74 geschlossen werden. Hierdurch kann zumindest auf die Drucksensoren 38, siehe 2, verzichtet werden. Über die Drehzahl der Antriebseinheiten 30 und 32 können des Weiteren die Volumenströme der Hydromaschinen 68 bis 74 abgeschätzt werden, womit eine Voraussage über die Geschwindigkeiten der Hydrozylinder 60 bis 66 getroffen werden kann.It is conceivable according to the arrangement in 5 to dispense with a variety of sensors. Will the pressure in the prestressed tank channel 80 over the pressure sensor 104 measured, see 2 , it can with knowledge of the electrical current of the drive units 30 and 32 on the engine torque and thus on the pressure difference of the respective hydraulic machine 68 to 74 getting closed. This can at least on the pressure sensors 38 , please refer 2 , be waived. About the speed of the drive units 30 and 32 Furthermore, the volumetric flows of the hydraulic machines can be determined 68 to 74 be estimated, thus predicting the speeds of the hydraulic cylinder 60 to 66 can be taken.

Gemäß 6 ist eine alternative Ausgestaltung gegenüber der Anordnung in 5 dargestellt. Die Hydromaschinen 70, 72 und 74 sind hierbei über eine gemeinsame Antriebseinheit 120 angetrieben. Hierfür ist es allerdings dann erforderlich, dass zumindest zwei der drei Hydromaschinen 70 bis 74 verschwenkbar ausgestaltet sind. Dies sind gemäß der Ausführungsform in 6 die Hydromaschinen 72 und 74. Somit haben diese Hydromaschinen ein verstellbares Schluckvolumen, um einen individuellen Volumenstrom einstellen zu können. Bei Kenntnis der Antriebsdrehzahl und des Schluckvolumens dieser beiden Hydromaschinen 72 und 74 können die Verbrauchervolumenströme bestimmt werden.According to 6 is an alternative embodiment to the arrangement in 5 shown. The hydraulic machines 70, 72 and 74 are in this case over a common drive unit 120 driven. For this purpose, however, it is then necessary that at least two of the three hydraulic machines 70 to 74 are designed to be pivotable. These are according to the embodiment in 6 the hydromachines 72 and 74. Thus, these hydraulic machines have an adjustable displacement to adjust an individual volume flow can. Knowing the input speed and the intake volume of these two hydraulic machines 72 and 74, the consumer flow rates can be determined.

In 7 ist eine weitere Ausführungsform für die Anordnung der Hydromaschinen 68 bis 74 dargestellt. Diese sind hierbei gemeinsam über eine Antriebseinheit 122 angetrieben. Hierfür ist es allerdings notwendig, dass drei der Hydromaschinen 68 bis 74 verschwenkbar als Verstelleinheiten ausgebildet sind, um einen individuell einstellbaren Volumenstrom erzeugen zu können. In Kenntnis der Antriebsdrehzahl und der Schluckvolumen dieser verschwenkbaren Hydromaschinen 70 bis 74 können die Verbrauchervolumenströme bestimmt werden.In 7 is another embodiment for the arrangement of the hydraulic machines 68 to 74 shown. These are common here via a drive unit 122 driven. However, for this it is necessary that three of the hydraulic machines 68 to 74 are designed to be pivotable as adjusting units in order to generate an individually adjustable volume flow can. Knowing the input speed and the displacement of these pivotable hydraulic machines 70 to 74, the consumer flow rates can be determined.

Es ist denkbar die Ausführungsform gemäß 7 konventionell mit einem Verbrennungsmotor anstelle der als Elektromotor ausgebildeten Antriebseinheit 122 zusammen mit ihrem Umrichter 124 zu betreiben. Hierzu ist es dann erforderlich, dass alle vier Hydromaschinen 68 bis 74 als Verstelleinheiten ausgebildet sind, um bei einer fest vorgegebenen Drehzahl des Verbrennungsmotors alle Freiheitsgrade des Hydrauliksystems einstellen zu können. Dies bietet die Möglichkeit alle eingangs genannten Vorteile der Steueranordnung 50 zu nutzen, ohne dafür eine vollständige Elektrifizierung zu erfordern.It is conceivable embodiment according to 7 Conventionally with an internal combustion engine instead of designed as an electric motor drive unit 122 together with their inverter 124 to operate. For this it is then necessary that all four hydraulic machines 68 to 74 are designed as adjusting units to set at a fixed speed of the engine all degrees of freedom of the hydraulic system can. This offers the possibility of all the advantages of the control arrangement mentioned above 50 without requiring complete electrification.

Gemäß 8 ist eine weitere Ausführungsform eines Ventilsegments 126 als Alternative zu den Ventilsegmenten 52 aus 3 oder 108 aus 4, hierbei handelt es sich um eine einfache und kostengünstige Variante einer Regenerationsschaltung, mit welcher hauptsächlich die Ausfahrgeschwindigkeit des Hydrozylinders 60 erhöht werden kann. Ein derartiges Ventilsegment 126 kann beispielsweise auch für die anderen Hydrozylinder 62 und 64, siehe 2, eingesetzt sein. Bei dem Ventilsegment 126 ist ein zusätzliches Regenerationsventil 128 vorgesehen. Die übrigen Ventile 88 bis 94 sind entsprechend der 3 ausgestaltet. Das als Proportionalventil ausgebildete Regenerationsventil 128 kann den ersten Druckraum 14 mit dem zweiten Druckraum 18 über einen Strömungspfad 130 verbinden. Hierzu hat das Regenerationsventil 128 einen ersten Anschluss, der mit dem ersten Druckraum 14 verbunden ist, und einen zweiten Anschluss, der mit dem zweiten Druckraum 18 verbunden ist. Des Weiteren hat es einen dritten Anschluss, über den es an den ersten Anschluss des Verbindungsventils 90 angeschlossen ist. Ein Ventilschieber des Regenerationsventils 128 ist in Richtung von ersten Schaltstellungen mit einer Federkraft einer Ventilfeder und in Richtung von zweiten Schaltstellungen über einen Aktor mit einer Betätigungskraft beaufschlagbar. In ersten Schaltstellungen ist der erste Druckraum 14 mit dem Verbindungsventil 90 verbunden, wobei der zweite Druckraum 18 abgesperrt ist. In den zweiten Schaltstellungen ist dann der erste Druckraum 14 mit dem zweiten Druckraum 18 verbunden, wobei dann die Verbindung zum Verbindungsventil 90 zugesteuert ist. In Zwischenstellungen des Regenerationsventils 128 kann sowohl ein Teil des Rücklaufvolumenstroms bei passiven Lasten in dem Pumpkanal 78 als auch in den Zulauf, also den zweiten Druckraum 18, des Hydrozylinders 60 regeneriert werden. Die Geschwindigkeit des ausfahrenden Hydrozylinders 60 ist hauptsächlich durch den freigegebenen Querschnitt des Regenerationsventils 128 abhängig. Die individuell dem zweiten Druckraum 18 des Hydrozylinders 60 zugeordnete Hydromaschine 72, siehe 2, gleicht dann das fehlende Volumen im zweiten Druckraum 18 aus, wenn dies nicht durch Nachsaugventile ausgeglichen werden kann.According to 8th is another embodiment of a valve segment 126 as an alternative to the valve segments 52 3 or 108 out 4 , this is a simple and inexpensive variant of a regeneration circuit, with which mainly the extension speed of the hydraulic cylinder 60 can be increased. Such a valve segment 126 For example, see also for the other hydraulic cylinders 62 and 64, see 2 be used. At the valve segment 126 is an additional regeneration valve 128 intended. The other valves 88 to 94 are according to the 3 designed. The trained as a proportional valve regeneration valve 128 can be the first pressure chamber 14 with the second pressure chamber 18 via a flow path 130 connect. For this purpose has the regeneration valve 128 a first connection with the first pressure chamber 14 is connected, and a second port connected to the second pressure chamber 18 connected is. Furthermore, it has a third port, via which it connects to the first port of the connection valve 90 connected. A valve spool of the regeneration valve 128 is acted upon in the direction of first switching positions with a spring force of a valve spring and in the direction of second switching positions via an actuator with an actuating force. In first switching positions, the first pressure chamber 14 with the connection valve 90 connected, wherein the second pressure chamber 18 is locked. In the second switching positions then the first pressure chamber 14 with the second pressure chamber 18 connected, in which case the connection to the connecting valve 90 is controlled. In intermediate positions of the regeneration valve 128 may be both part of the return flow rate at passive loads in the pumping channel 78 as well as in the inlet, so the second pressure chamber 18 , the hydraulic cylinder 60 are regenerated. The speed of the extending hydraulic cylinder 60 is mainly due to the released cross-section of the regeneration valve 128 dependent. The individually the second pressure chamber 18 hydraulic machine 72 associated with hydraulic cylinder 60, see 2 , then resembles the missing volume in the second pressure chamber 18 if this can not be compensated by suction valves.

Gemäß 9 ist eine weitere Ausgestaltung einer Regenerationsschaltung dargestellt. Hierbei ist ein Ventilsegment 131 zusammen mit dem Hydrozylinder 60, ein Ventilsegment 132 und ein weiteres Ventilsegment 134 als Abschlussplatte dargestellt. Die weitere Ausgestaltung der Steueranordnung gemäß 9 dient dazu, einen lastdruckbehafteten Rücklaufvolumenstrom aus dem ersten Druckraum 14 des Hydrozylinders 60 für eine Energierückgewinnung und gleichzeitige Regeneration in den Zulauf zu nutzen. Im Unterschied zum Ventilsegment 126 aus 8 hat das Ventilsegment 131 aus 9 eine zusätzliche Leitung 136, die ein Regenerationsventil 129 mit der Niederdruckseite der dem Hydrozylinder 60 zugeordneten Hydromaschine 72 verbinden kann. Hierfür ist die Leitung 136 über ein Rückschlagventil 138 des Ventilsegments 134 an die Saugseite der Hydromaschine 72 angeschlossen. Das Rückschlagventil 138 öffnet hierbei in Strömungsrichtung hin zur Hydromaschine 72. Des Weiteren ist die Hydromaschine 72 im Unterschied zur 2 nicht direkt mit dem Rückschlagventil 102 verbunden, sondern über eine Zweigleitung 140. In dieser ist ein Steuerventil 142 angeordnet. Dieses hat zwei Anschlüsse, wobei ein erster Anschluss zwischen dem Rückschlagventil 138 und der Hydromaschine 72 angeschlossen ist und der zweite Anschluss an das Rückschlagventil 102 angeschlossen ist. In einer ersten Schaltstellung eines Ventilschiebers des als Schaltventil ausgestalteten Steuerventils 142 sind die Anschlüsse verbunden und in einer zweiten Schaltstellung getrennt. Der Ventilschieber des Steuerventils 142 wird dabei über die Federkraft einer Feder und mit Druckmittel, das zwischen dem Rückschlagventil 102 und dem Steuerventil 142 abgegriffen ist, in Richtung der ersten Schaltstellung beaufschlagt. Entgegengesetzt in Richtung der zweiten Schaltstellung, also in Sperrrichtung, wird der Ventilschieber mit Druckmittel beaufschlagt, das zwischen dem Rückschlagventil 138 und dem Regenerationsventil 129 abgegriffen ist. Somit wird durch die zusätzliche Leitung 136 der lastdruckbehaftete Rücklaufvolumenstrom des Hydrozylinders 60 nach dem Schalten des Regenerationsventils 129 über das Rückschlagventil 138 auf die Saugseite der Hydromaschine 72 zugeschlagen. Diese kann dann als Hydromotor angetrieben sein und die ihr zugeordnete Antriebseinheit 32 als Generator antreiben. Somit kann die in dem lastdruckbehafteten Rücklaufvolumenstrom gespeicherte Energie in elektrische Energie umgewandelt und dem elektrischen Zwischenkreis zur Verfügung gestellt werden. Gleichzeitig fördert dann die Hydromaschine 72 den Rücklaufvolumenstrom in die Zulaufseite bzw. den zweiten Druckraum 18 des Hydrozylinders 60. Ein Zylindervolumenanteil an Druckmittel kann dann durch das Druckbegrenzungsventil 92 aus dem vorgespannten Tankkanal 80 nachgesaugt werden.According to 9 a further embodiment of a regeneration circuit is shown. Here is a valve segment 131 together with the hydraulic cylinder 60, a valve segment 132 and another valve segment 134 shown as end plate. The further embodiment of the control arrangement according to 9 serves to a load pressure-related return flow from the first pressure chamber 14 the hydraulic cylinder 60 for energy recovery and simultaneous regeneration in the inlet to use. Unlike the valve segment 126 out 8th has the valve segment 131 out 9 an additional line 136 that is a regeneration valve 129 with the low pressure side of the hydraulic cylinder 60 associated hydraulic machine 72 can connect. This is the line 136 via a check valve 138 of the valve segment 134 connected to the suction side of the hydraulic machine 72. The check valve 138 opens here in the flow direction to the hydraulic machine 72. Furthermore, the hydraulic machine 72 is different from 2 not directly with the check valve 102 connected but via a branch line 140 , In this is a control valve 142 arranged. This has two ports, with a first port between the check valve 138 and the hydraulic machine 72 is connected and the second connection to the check valve 102 connected. In a first switching position of a valve spool of the switching valve designed as a control valve 142 the connections are connected and disconnected in a second switching position. The valve spool of the control valve 142 is determined by the spring force of a spring and with pressure medium between the check valve 102 and the control valve 142 is tapped, acted upon in the direction of the first switching position. opposed in the direction of the second switching position, ie in the reverse direction, the valve spool is acted upon with pressure medium, which is between the check valve 138 and the regeneration valve 129 is tapped. Thus, by the additional line 136 the load pressure-related return flow of the hydraulic cylinder 60 after switching the regeneration valve 129 over the check valve 138 slammed on the suction side of the hydraulic machine 72. This can then be driven as a hydraulic motor and its associated drive unit 32 as a generator drive. Thus, the energy stored in the load-pressure return flow can be converted into electrical energy and made available to the electrical intermediate circuit. At the same time then promotes the hydraulic machine 72, the return flow in the inlet side and the second pressure chamber 18 of the hydraulic cylinder 60. A cylinder volume fraction of pressure medium can then through the pressure relief valve 92 from the prestressed tank channel 80 be sucked.

Gemäß 9 ist des Weiteren in dem Ventilsegment 134 ein Steuerventil 144 vorgesehen. Über dieses kann die gemeinsame Hydromaschine 68 entweder mit dem Pumpenkanal 78 oder über eine Niederdruckleitung 146 mit der Niederdruckseite zwischen dem Rückschlagventil 102 und der Hydromaschine 68 verbunden werden. Das Steuerventil 144 hat einen ersten Anschluss, der mit der Hydromaschine 68 verbunden ist. Ein zweiter Anschluss ist mit dem Pumpenkanal 78 verbunden und ein dritter Anschluss mit der Niederdruckleitung 146. Ein Ventilschieber ist über eine Ventilfeder in einer erste Schaltstellung mit einer Federkraft beaufschlagbar, in der die Hydromaschine 68 mit dem Pumpkanal 78 verbunden ist und die Verbindung zur Niederdruckleitung 146 gesperrt ist. Über einen Aktor ist der Ventilschieber in eine zweite Schaltstellung betätigbar, in der die Hydromaschine 68 mit der Niederdruckleitung 146 verbunden ist und der Pumpenkanal 78 von der Hydromaschine 68 getrennt ist. Mit dem Steuerventil 144 kann somit in der zweiten Schaltstellung Druckmittel von der Hydromaschine 68 in den vorgespannten Tankkanal 80 gefördert werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn beispielsweise der Hydrozylinder 60 ausgefahren wird und hierbei Druckmittel von dem Tankkanal 80 entnimmt und die anderen Hydrozylinder 62 bis 66, siehe 2, nicht betätigt sind. Hierdurch ist dann ein aktives Nachsaugen der Zulaufseite des Hydrozylinders 60 hin zu seinem zweiten Druckraum 18 ermöglicht.According to 9 is further in the valve segment 134 a control valve 144 intended. About this, the common hydraulic machine 68 either with the pump channel 78 or via a low pressure line 146 with the low pressure side between the check valve 102 and the hydraulic machine 68 are connected. The control valve 144 has a first port connected to the hydraulic machine 68. A second connection is with the pump channel 78 connected and a third connection with the low pressure line 146 , A valve slide can be acted upon via a valve spring in a first switching position with a spring force, in which the hydraulic machine 68 with the pumping channel 78 is connected and the connection to the low pressure line 146 Is blocked. Via an actuator of the valve spool can be actuated in a second switching position in which the hydraulic machine 68 with the low pressure line 146 is connected and the pump channel 78 is separated from the hydraulic machine 68. With the control valve 144 can thus in the second switching position pressure fluid from the hydraulic machine 68 in the prestressed tank channel 80 be encouraged. This is particularly advantageous if, for example, the hydraulic cylinder 60 is extended and in this case pressure medium from the tank channel 80 takes and the other hydraulic cylinder 62 to 66, see 2 , are not actuated. As a result, an active suction of the inlet side of the hydraulic cylinder 60 is then to its second pressure chamber 18 allows.

Über das Steuerventil 142 kann die Saugseite der Hydromaschine 72 vom vorgespannten Tankkanal 80 getrennt werden. Soll der Rücklaufvolumenstrom des Hydrozylinders 60 beim Ausfahren regeneriert werden, so wird durch das Regenerationsventil 129 die Verbindung der Leitung 136 mit dem vorgespannten Tankkanal 80 getrennt und eine Verbindung der Leitung 136 mit dem lastdruckbehafteten ersten Druckraum 14 des Hydrozylinders 60 hergestellt. Hierzu weist das Regenerationsventil 129 gemäß 9 neben dem Anschluss zum ersten Druckraum und dem Anschluss zum Sperrventil 90 einen weiteren Anschluss auf, der mit dem Tankkanal 80 verbunden ist. Außerdem hat das Regenerationsventil 129 einen Anschluss, der mit der Leitung 136 verbunden ist. Gemäß 9 ist das Regenerationsventil 129 als Schaltventil ausgestaltet, wobei ein Ventilschieber mit der Federkraft einer Ventilfeder in eine erste Schaltstellung vorgespannt ist. In dieser ist der erste Druckraum 14 mit dem Sperrventil 90 und der Tankkanal 80 mit der Leitung 136 verbunden. Über einen Aktor ist der Ventilschieber in eine zweite Schaltstellung betätigbar, in der der erste Druckraum 14 mit der Leitung 136 verbunden ist und die anderen Anschlüsse gesperrt sind. In der zweiten Schaltstellung des Regenerationsventils 129 kann dann der in der Leitung 136 vorherrschende Lastdruck zum Betätigen des Steuerventils 142 eingesetzt werden, womit die Verbindung der Hydromaschine 72 mit dem vorgespannten Tankkanal 80 getrennt wird. Ob der Rücklaufvolumenstrom des Hydrozylinders 60 regeneriert werden soll, kann anhand der Signale der Drucksensoren 36, 38 und 40, siehe 2, bestimmt werden, die entsprechend in einer Betriebsstrategie durch das Steuergerät 116, siehe 5, verarbeitet werden.About the control valve 142 the suction side of the hydraulic machine 72 from the prestressed tank channel 80 be separated. If the return volume flow of the hydraulic cylinder 60 is to be regenerated during extension, the regeneration valve will be used 129 the connection of the line 136 with the prestressed tank channel 80 disconnected and a connection of the line 136 with the load pressure-bearing first pressure chamber 14 the hydraulic cylinder 60 made. For this purpose, the regeneration valve 129 according to 9 next to the connection to the first pressure chamber and the connection to the check valve 90 another connection to the tank channel 80 connected is. In addition, the regeneration valve has 129 a connection with the line 136 connected is. According to 9 is the regeneration valve 129 designed as a switching valve, wherein a valve spool is biased by the spring force of a valve spring in a first switching position. This is the first pressure room 14 with the shut-off valve 90 and the tank channel 80 with the line 136 connected. Via an actuator of the valve spool is actuated in a second switching position, in which the first pressure chamber 14 with the line 136 is connected and the other ports are locked. In the second switching position of the regeneration valve 129 can then be in the line 136 prevailing load pressure for actuating the control valve 142 are used, whereby the connection of the hydraulic machine 72 with the prestressed tank channel 80 is disconnected. Whether the return flow rate of the hydraulic cylinder 60 is to be regenerated can be determined from the signals of the pressure sensors 36 . 38 and 40 , please refer 2 , which are determined in accordance with an operating strategy by the control unit 116 , please refer 5 , are processed.

Gemäß 10 ist eine Summierungsschaltung für die erfindungsgemäße Steueranordnung gezeigt. Diese ist in einem Ventilsegment 148 ausgebildet. In dem Ventilsegment sind der Pumpenkanal 78, der, insbesondere vorgespannte, Tankkanal 80, der Druckkanal 76, der Druckkanal 84 und der Druckkanal 86 als durchgehende Kanäle ausgebildet, um mit den Hydrozylindern 60 bis 66, siehe 2 verbindbar zu sein. Insbesondere die Anordnung der Hydromaschinen 68 bis 74, der Drucksensoren 36, 104 und der Rückschlagventile 100, 102 entspricht der Ausgestaltung gemäß 2.According to 10 a summation circuit for the control arrangement according to the invention is shown. This is in a valve segment 148 educated. In the valve segment are the pump channel 78 , the, in particular prestressed, tank channel 80 , the pressure channel 76 , the pressure channel 84 and the pressure channel 86 designed as continuous channels to communicate with the hydraulic cylinders 60 to 66 , please refer 2 to be connectable. In particular, the arrangement of the hydraulic machines 68 to 74 , the pressure sensors 36 . 104 and the check valves 100 . 102 corresponds to the embodiment according to 2 ,

Zur Summierung der Strömungspfade in Form der Druckkanäle 76, 84 und 86 sind zwei Summierventile 150, 152 vorgesehen. Mit dem ersten Summierventil 150 können die Druckkanäle 76 und 84 und mit dem zweiten Summierventil 152 die Druckkanäle 84 und 86 summiert werden. Das erste Summierventil 150 hat einen ersten mit dem Druckkanal 76 und einen zweiten mit dem Druckkanal 84 verbundenen Anschluss. Ein dritter Anschluss ist über ein erstes Rückschlagventil 154 mit dem Druckkanal 76 und über ein zweites Rückschlagventil 156 mit dem Druckkanal 84 verbunden. Die Rückschlagventile 154, 156 öffnen jeweils in Strömungsrichtung weg vom ersten Summierventil 150. Ein Ventilschieber des ersten als Schaltventil ausgebildeten Summierventils 150 ist in eine erste Schaltstellung und eine zweite Schaltstellung bringbar. In der ersten Schaltstellung sind die Anschlüsse voneinander getrennt und in der zweiten Schaltstellung sind alle Anschlüsse verbunden. In Richtung der ersten Schaltstellung ist der Ventilschieber von einer Federkraft einer Ventilfeder und in entgegen gesetzter Richtung von einer Betätigungskraft eines Aktors beaufschlagbar.To sum the flow paths in the form of the pressure channels 76 . 84 and 86 are two summing valves 150 . 152 intended. With the first summing valve 150 can the pressure channels 76 and 84 and with the second summing valve 152 the pressure channels 84 and 86 be summed up. The first summing valve 150 has a first with the pressure channel 76 and a second with the pressure channel 84 connected connection. A third port is via a first check valve 154 with the pressure channel 76 and a second check valve 156 with the pressure channel 84 connected. The check valves 154 . 156 open in the flow direction away from the first summing valve 150 , A valve spool of the first formed as a switching valve summing valve 150 can be brought into a first switching position and a second switching position. In the first Switching position, the terminals are separated from each other and in the second switching position all connections are connected. In the direction of the first switching position of the valve slide of a spring force of a valve spring and in the opposite direction of an actuating force of an actuator can be acted upon.

Das zweite Summierventil 152 ist entsprechend dem ersten Summierventil 150 ausgestaltet. Es ist mit seinem ersten Anschluss an den Druckkanal 84 und mit seinem zweiten Anschluss an den Druckkanal 86 angeschlossen. Über ein erstes Rückschlagventil 158 ist es an den Druckkanal 84 und über ein zweites Rückschlagventil 160 an den Druckkanal 86 angeschlossen. Die Rückschlagventile 158 und 160 öffnen jeweils in Strömungsrichtung weg vom zugeordneten Summierventil 152.The second summing valve 152 is according to the first summing valve 150 designed. It is with its first connection to the pressure channel 84 and with its second connection to the pressure channel 86 connected. Via a first check valve 158 it is the pressure channel 84 and a second check valve 160 to the pressure channel 86 connected. The check valves 158 and 160 open in the flow direction away from the associated summing valve 152 ,

Gemäß 10 können durch das Summierventil 150 der Druckkanal 76 und der Druckkanal 84 verbunden werden, womit der Hydrozylinder 60, siehe 2, der für den Ausleger eingesetzt sein kann, mit dem Hydrozylinder 62, der für den Stiel eingesetzt werden kann, fluidisch verbunden werden kann. Somit ist es möglich beispielsweise den Ausleger auch mit dem Volumenstrom der Hydromaschine 72 zu versorgen und somit dessen Ausfahrgeschwindigkeit zu erhöhen. Hierbei ist allerdings vorzugsweise der Stiel nicht betätigt, um die Ausfahrgeschwindigkeit des Auslegers genau steuern zu können. Bei der Erhöhung der Ausfahrgeschwindigkeit des Stiels gilt entsprechendes. Über die Rückschlagventile 154, 156 wird ein Abfließen von Druckmittel vom Druckkanal 76 zum Druckkanal 84 und umgekehrt verhindert.According to 10 can through the summing valve 150 the pressure channel 76 and the pressure channel 84 connected, thus the hydraulic cylinder 60, see 2 , which may be used for the boom, with the hydraulic cylinder 62, which can be used for the stem, can be fluidly connected. Thus, it is possible, for example, to supply the boom with the volume flow of the hydraulic machine 72 and thus to increase its extension speed. In this case, however, preferably the handle is not actuated in order to control the extension speed of the boom exactly. When increasing the extension speed of the stem applies accordingly. About the check valves 154 . 156 is a drainage of pressure medium from the pressure channel 76 to the pressure channel 84 and vice versa prevented.

Über das Summierventil 152 können die Druckkanäle 84 und 86 verbunden werden, wodurch eine Summierung der Volumenströme der Hydromaschinen 72 und 74 ermöglicht ist. Hierdurch kann dann vorzugsweise entweder der Hydrozylinder 62 für den Stiel, siehe 2, oder der Hydrozylinder 64 für den Löffel schneller ausgefahren werden. Soll der Stiel schneller ausgefahren werden, so wird vorzugsweise der Löffel nicht betätigt und umgekehrt beim schnelleren Ausfahren des Löffels wird der Stiel nicht betätigt, um jeweils die Ausfahrgeschwindigkeit kontrolliert steuern zu können. Über die Rückschlagventile 158, 160 wird wiederum ein Abfließen von Druckmittel vom Druckkanal 84 zum Druckkanal 86 und umgekehrt verhindert.About the summing valve 152 can the pressure channels 84 and 86 be connected, whereby a summation of the flow rates of the hydraulic machines 72 and 74 is made possible. As a result, then preferably either the hydraulic cylinder 62 for the stem, see 2 or the hydraulic cylinder 64 for the spoon are extended faster. If the stem to be extended faster, so preferably the spoon is not operated and vice versa in the faster extension of the spoon, the stem is not operated to control each controlled the extension speed can. About the check valves 158 . 160 in turn, a drainage of pressure medium from the pressure channel 84 to the pressure channel 86 and vice versa prevented.

Durch die Ansteuerung beider Summierventile 150, 152 können alle individuellen Hydromaschinen 70, 72 und 74 fluidisch verbunden werden. Bei dieser Verschaltung wird vorzugsweise jeweils nur einer der Hydrozylinder 60, 62 oder 64, siehe 2, betätigt, um die Geschwindigkeit des betätigten Hydrozylinders 60, 62 oder 64 genau steuern zu können. Gemäß 11 ist eine weitere Ausführungsform einer Summierungsschaltung gezeigt. Im Unterschied zur 10 ist die Summierungsschaltung im Ventilsegment 148 anders ausgestaltet, um auf einfache Weise einen parallelbetrieb von Hydrozylindern 60, 62 und 64, siehe 2 zu ermöglichen.By controlling both summing valves 150 . 152 For example, all of the individual hydraulic machines 70, 72 and 74 can be fluidly connected. In this interconnection, preferably only one of the hydraulic cylinders 60, 62 or 64, see 2 , operated to accurately control the speed of the actuated hydraulic cylinder 60, 62 or 64 can. According to 11 a further embodiment of a summing circuit is shown. In contrast to 10 is the summing circuit in the valve segment 148 designed differently to easily parallel operation of hydraulic cylinders 60, 62 and 64, see 2 to enable.

Für die Summierungsschaltung ist gemäß 11 in dem Druckkanal 76 ein erstes Summierventil 162 und in dem Druckkanal 86 ein zweites Summierventil 164 vorgesehen. Des Weiteren ist in dem Druckkanal 84 ein drittes Summierventil 166 und in dem Druckkanal 76 ein weiteres viertes Summierventil 168. Die Summierventile 162 bis 168 sind gleich ausgestaltet und als Proportionalventile ausgebildet. Das erste Summierventil 162 ist mit einem ersten Anschluss und mit einem zweiten Anschluss in dem Druckkanal 76 eingesetzt. Über einen dritten Anschluss ist es mit dem Druckkanal 84 verbunden. In ersten Schaltstellungen eines Ventilschiebers des Summierventils 162 sind der erste Anschluss und der zweite Anschluss verbunden, womit der Druckkanal 76 geöffnet ist. Der dritte Anschluss ist in den ersten Schaltstellungen gesperrt. In zweiten Schaltstellungen des Ventilschiebers sind der erste und der dritte Anschluss verbunden und der zweite Anschluss ist gesperrt, womit der Druckkanal 76 mit dem Druckkanal 84 verbunden ist. Der Ventilschieber ist in Richtung der ersten Schaltstellungen mit der Federkraft einer Ventilfeder beaufschlagt und in Richtung der zweiten Schaltstellungen mit einer Betätigungskraft eines Aktors. Das zweite Summierventil 164 ist dann mit seinem ersten und zweiten Anschluss in den Druckkanal 86 eingesetzt. Der dritte Anschluss ist mit dem Druckkanal 84 verbunden. Das dritte Summierventil 166 ist dann mit seinem ersten und zweiten Anschluss in den Druckkanal 84 eingesetzt. Der dritte Anschluss ist mit dem Druckkanal 76 verbunden. Das vierte Summierventil 168 ist dann mit seinem ersten und zweiten Anschluss in den Druckkanal 86 eingesetzt. Der dritte Anschluss ist mit dem Druckkanal 86 verbunden. Das dritte Summierventil 166 ist mit seinem dritten Anschluss dann zwischen dem ersten und vierten Summierventil 162 und 168 an den Druckkanal 76 angeschlossen. Das vierte Summierventil 168 ist mit seinem dritten Anschluss zwischen dem zweiten Summierventil 164 und dem Hydrozylinder 64 angeschlossen.For the summing circuit is according to 11 in the pressure channel 76 a first summing valve 162 and in the pressure channel 86 a second summing valve 164 intended. Furthermore, in the pressure channel 84 a third summing valve 166 and in the pressure channel 76 another fourth summing valve 168 , The summing valves 162 to 168 are the same design and designed as proportional valves. The first summing valve 162 is with a first port and with a second port in the pressure port 76 used. There is a third connection with the pressure channel 84 connected. In the first switching positions of a valve spool of the summing valve 162 the first port and the second port are connected, bringing the pressure channel 76 is open. The third connection is blocked in the first switching positions. In second switching positions of the valve spool, the first and the third port are connected and the second port is blocked, whereby the pressure channel 76 with the pressure channel 84 connected is. The valve spool is acted upon in the direction of the first switching positions with the spring force of a valve spring and in the direction of the second switching positions with an actuating force of an actuator. The second summing valve 164 is then with its first and second connection in the pressure channel 86 used. The third port is with the pressure channel 84 connected. The third summing valve 166 is then with its first and second connection in the pressure channel 84 used. The third port is with the pressure channel 76 connected. The fourth summing valve 168 is then with its first and second connection in the pressure channel 86 used. The third port is with the pressure channel 86 connected. The third summing valve 166 is with its third connection then between the first and fourth summing valve 162 and 168 to the pressure channel 76 connected. The fourth summing valve 168 is with its third connection between the second summing valve 164 and the hydraulic cylinder 64 connected.

Gemäß 11 sind somit die Druckkanäle 76, 84 und 86 jeweils durch die als Proportionalventile ausgebildeten Summierventile 162 bis 168 miteinander verbindbar. So kann beispielsweise der Druckkanal 76 durch das Summierventil 162 mit dem Druckkanal 84 verbunden werden. Wird das Summierventil 162 hierbei vollständig bestromt, besteht von der Hydromaschine 70 eine direkte Verbindung zum Druckkanal 84. Somit können die Volumenströme der Hydromaschinen 70 und 72 vollständig summiert und dem Hydrozylinder 62, siehe 2, für den Stiel zur Verfügung gestellt werden. Sollen sowohl der Hydrozylinder 60, siehe 2, für den Ausleger und der Hydrozylinder 62 für den Stiel parallel betätigt werden und benötigt beispielsweise der Hydrozylinder 62 einen größeren Volumenstrom, als die Hydromaschine 72 fördern kann, so kann der Ventilschieber des Summierventils 162 in eine Zwischenstellung in der Art bewegt werden, dass beispielsweise ein Druck im Druckkanal 76 in der Art angestaut wird, um eine Volumenstromaufteilung auch in den individuellen Druckkanal 84 zu ermöglichen. Mögliche anfallende Drosselverluste können durch ein Einspannen des (ausfahrenden) Hydrozylinders mit dem geringeren Lastdruck bei passiven Lasten durch die zentrale Hydromaschine 68 verringert werden. Es kann eine Druckanpassung beider Hydrozylinder 60 und 62 im Zulauf durch Erhöhung des Drucks im ersten Druckraum 14, siehe 2, des lastniederen der beiden Hydrozylinder 60 und 62 erfolgen. Hierbei kann der erste Druckraum 14 des lasthöheren der beiden Hydrozylinder 60 und 62 mit dem, insbesondere vorgespannten, Tankkanal 80 verbunden werden. Die durch die Einspannung mit der Hydromaschine 68 umgewandelte elektrische Energie kann im elektrischen Zwischenkreis genutzt oder zwischengespeichert werden. Durch die Summierventile 164, 166 und 168 kann ebenso eine Verbindung zwischen den einzelnen individuellen Druckkanälen 86, 84 und 76 erreicht werden. Eine Summation des Volumenstroms der eigentlich dem Löffel zugeordneten Hydromaschine 74 mit dem beispielsweise für den Hydrozylinder 62 (Stiel) benötigten Volumenstrom ist somit möglich.According to 11 are thus the pressure channels 76 . 84 and 86 in each case by the summing valves designed as proportional valves 162 to 168 connectable with each other. For example, the pressure channel 76 through the summing valve 162 with the pressure channel 84 get connected. Will the summing valve 162 fully energized in this case, consists of the hydraulic machine 70, a direct connection to the pressure channel 84 , Thus, the volumetric flows of the hydraulic machines 70 and 72 can be completely summed up and the hydraulic cylinder 62, see 2 to be provided for the stalk. Should both the hydraulic cylinder 60, see 2 , for the boom and the Hydraulic cylinder 62 are actuated in parallel for the stem and requires, for example, the hydraulic cylinder 62 a larger volume flow than the hydraulic machine 72 can promote, so the valve spool of the summation valve 162 be moved to an intermediate position in the manner that, for example, a pressure in the pressure channel 76 is accumulated in the type to a flow distribution in the individual pressure channel 84 to enable. Possible resulting throttle losses can be reduced by clamping the (extending) hydraulic cylinder with the lower load pressure at passive loads by the central hydraulic machine 68. There may be a pressure adjustment of both hydraulic cylinders 60 and 62 in the inlet by increasing the pressure in the first pressure chamber 14 , please refer 2 , the lastniederen of the two hydraulic cylinders 60 and 62 take place. Here, the first pressure chamber 14 the higher-load of the two hydraulic cylinders 60 and 62 with the, in particular biased, tank channel 80 get connected. The converted by the clamping with the hydraulic machine 68 electrical energy can be used or cached in the electrical intermediate circuit. Through the summing valves 164 . 166 and 168 can also be a connection between the individual individual pressure channels 86 . 84 and 76 be achieved. A summation of the volume flow of the actually associated with the spoon hydraulic machine 74 with the example for the hydraulic cylinder 62 (stem) required flow rate is thus possible.

Die Summierventile können modular aufgebaut sein, so dass eine individuelle Konfiguration eines Ventilblocks durch den Endanwender möglich ist. So ist es zum Beispiel auch vorstellbar, dass im Sinne einer kostenoptimalen Ausführung der hier beschriebenen Steueranordnung gänzlich auf eine der individuellen den Bodenseiten der Zylinder zugeordneten Pumpen-Motor-Einheiten 70, 72, 74 verzichtet und die Bemessung des Volumenstroms zu dem der entfernten Pumpe zugeordneten Verbraucher nur über die beschriebenen Summierventile 162 bis 168 erfolgt.The summing valves can have a modular structure, so that an individual configuration of a valve block by the end user is possible. Thus, for example, it is also conceivable that in the sense of a cost-optimal design of the control arrangement described here completely dispensed with one of the individual the bottom sides of the cylinder associated pump motor units 70, 72, 74 and the design of the volume flow to that of the remote pump assigned Consumers only via the summing valves described 162 to 168 he follows.

Die Erfindung betrifft eine Steueranordnung zur energieeffizienten Versorgung von hydraulischen Zylindern, insbesondere von hydraulischen Differentialzylindern mit einem Ölvolumenstrom. Hierbei kann die Volumenstrombereitstellung rein verdrängergesteuert in einem offenen Kreis erfolgen. Die stangenseitigen Anschlüsse aller Verbraucher können hierzu mit einer hydraulischen Pumpen-Motor-Einheit verbunden sein, welche vorteilhafterweise über eine Elektromaschine angetrieben oder über diese Elektromaschine elektrische Energie in einen elektrischen Zwischenkreisspeicher abgeben kann. Die stangenseitige Regeneration des Ölvolumenstroms eines Verbrauches oder mehrerer Verbraucher mit einer aktiven Last in die stangenseitige Zylinderkammer anderer parallel betätigter Verbraucher ist somit ebenfalls möglich. Über jeweils eine hydraulische Pumpe-Motor-Einheit an dem bodenseitigen Anschlüssen der hydraulischen Zylinder kann durch die Einstellung eines Drucks ein Kräftegleichgewicht an der Zylinderstange in der Art vorgegeben werden, dass die der gewünschten Geschwindigkeiten entgegen wirkenden Kräfte ausgeglichen werden. Es besteht hierbei die Möglichkeit, eine Soll-Geschwindigkeit vorzugeben (Messung der Geschwindigkeit am Zylinderkolben oder der Drehzahl der elektrischen Maschine) oder eine resultierende Kraftdifferenz einzustellen (über die Vorgabe des Drucks in der Zylinderbodenseite). Mit letzterer Variante kann ein lastfühlendes Verhalten dargestellt werden. Über Drucksensoren an den Anschlüssen sowie in der Pumpen- und der Tankleitung kann durch die Bestimmung der entsprechenden Drücke auf die jeweiligen Lastverhältnisse geschlossen und die notwendigen Drücke in den Zylinderkammern zur Einspannung des Zylinders eingestellt werden. In einer vorteilhaften Ausführung kann auf Positions- und die Mehrzahl der Drucksensoren verzichtet werden, da über die Drehzahl und über den elektrischen Strom der Elektromaschinen auf den Volumenstrom und über das Pumpenmoment auf die Druckdifferenz geschlossen werden kann. Mit einer Summationsschaltung können die individuellen Pumpen-Motor-Einheiten zusammengeschaltet werden.The invention relates to a control arrangement for the energy-efficient supply of hydraulic cylinders, in particular of hydraulic differential cylinders with an oil volume flow. In this case, the volumetric flow supply can be purely displacement-controlled in an open circuit. For this purpose, the rod-side connections of all consumers can be connected to a hydraulic pump-motor unit, which can advantageously be driven by an electric machine or can emit electrical energy into an electrical intermediate-circuit memory via this electric machine. The rod-side regeneration of the oil volume flow of a consumption or multiple consumers with an active load in the rod-side cylinder chamber other parallel actuated consumers is thus also possible. By means of a respective hydraulic pump-motor unit on the bottom-side connections of the hydraulic cylinders, by setting a pressure, an equilibrium of forces on the cylinder rod can be specified in such a way that the forces opposing the desired speeds are compensated. It is possible here to specify a desired speed (measurement of the speed on the cylinder piston or the rotational speed of the electric machine) or to set a resulting force difference (via the specification of the pressure in the cylinder bottom side). With the latter variant, a load-sensing behavior can be represented. By means of pressure sensors at the connections as well as in the pump and tank line, it is possible to determine the respective load conditions by determining the corresponding pressures and to set the necessary pressures in the cylinder chambers for clamping the cylinder. In an advantageous embodiment can be dispensed with position and the majority of pressure sensors, as can be closed on the speed difference and the electric current of the electric machines on the flow and the pump torque on the pressure difference. With a summation circuit, the individual pump motor units can be interconnected.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Steueranordnungcontrol arrangement
22
Hydromaschinehydromachine
44
Pumpenleitungpump line
6 bis 126 to 12
Hydrozylinderhydraulic cylinders
1414
erster Druckraumfirst pressure chamber
1616
Kolbenpiston
1818
zweiter Druckraumsecond pressure chamber
2020
Kolbenstangepiston rod
22 bis 2822 to 28
Hydromaschinehydromachine
3030
Antriebseinheitdrive unit
3232
Antriebseinheitdrive unit
3434
NiederdruckseiteLow pressure side
3636
Drucksensorpressure sensor
3838
Drucksensorpressure sensor
4040
Drucksensorpressure sensor
4242
LastkraftLorries
4444
LastkraftLorries
4646
LastkraftLorries
4848
LastkraftLorries
50 50
Steueranordnungcontrol arrangement
52 bis 5852 to 58
Ventilsegmentvalve segment
60 bis 6660 to 66
Hydrozylinderhydraulic cylinders
68 bis 7468 to 74
Hydromaschinehydromachine
7676
Druckkanalpressure channel
7878
Pumpkanalpump channel
8080
Tankkanaltank channel
8282
NiederdruckseiteLow pressure side
8484
Druckkanalpressure channel
8686
Druckkanalpressure channel
8888
Sperrventilcheck valve
9090
Verbindungsventilconnecting valve
9292
DruckbegrenzungsventilPressure relief valve
9494
DruckbegrenzungsventilPressure relief valve
9696
Anschlussplatteconnecting plate
9898
Vorspannleitungbias line
100100
Rückschlagventilcheck valve
102102
Rückschlagventilcheck valve
104104
Drucksensorpressure sensor
106106
Steuerventilcontrol valve
108108
Ventilsegmentvalve segment
110110
Verbindungsventilconnecting valve
112112
Aktoractuator
114114
Wechselrichterinverter
116116
Steuergerätcontrol unit
118118
Sensorsignalesensor signals
120120
Antriebseinheitdrive unit
122122
Antriebseinheitdrive unit
124124
Umrichterinverter
126126
Ventilsegmentvalve segment
128128
Regenerationsventilregeneration valve
129129
Regenerationsventilregeneration valve
130130
Strömungspfadflow path
131131
Ventilsegmentvalve segment
132132
ZwischenventilsegmentBetween the valve segment
134134
Ventilsegmentvalve segment
136136
Leitungmanagement
138138
Rückschlagventilcheck valve
140140
Zweigleitungbranch line
142142
Steuerventilcontrol valve
144144
Steuerventilcontrol valve
146146
NiederdruckleitungLow-pressure line
148148
Ventilsegmentvalve segment
150150
Summierventilsumming
152152
Summierventilsumming
154154
Rückschlagventilcheck valve
156156
Rückschlagventilcheck valve
158158
Rückschlagventilcheck valve
160160
Rückschlagventilcheck valve
162162
Summierventilsumming
164164
Summierventilsumming
166166
Summierventilsumming
168168
Summierventilsumming

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19714141 A1 [0015]DE 19714141 A1 [0015]

Claims (12)

Steueranordnung, insbesondere für eine Baumaschine, mit zumindest zwei Hydrozylindern (60, 62, 64), wobei ein jeweiliger Hydrozylinder (60, 62, 64) einen Kolben (16) hat, der über einen ersten Druckraum (14) in eine erste Verfahrrichtung und über einen zweiten Druckraum (18) in eine zweite Verfahrrichtung mit Fluid beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliger zweiter Druckraum (18) mit einer eigenen Hydromaschine (70, 72, 74) über einen jeweiligen Strömungspfad (76, 84, 86) fluidisch verbunden ist und dass zumindest ein Summierventil (150, 152; 162 - 168) vorgesehen ist, mit dem Druckmittel von zumindest einem der Strömungspfade (76, 84, 86) zu zumindest einem anderen der Strömungspfade (76, 84, 86) summierbar ist.Control arrangement, in particular for a construction machine, with at least two hydraulic cylinders (60, 62, 64), wherein a respective hydraulic cylinder (60, 62, 64) has a piston (16), which via a first pressure chamber (14) in a first direction of travel and via a second pressure chamber (18) in a second direction of travel can be acted upon with fluid, characterized in that a respective second pressure chamber (18) with its own hydraulic machine (70, 72, 74) via a respective flow path (76, 84, 86) fluidly and at least one summing valve (150, 152; 162-168) is provided, with which the pressure medium of at least one of the flow paths (76, 84, 86) is summable to at least one other of the flow paths (76, 84, 86). Steueranordnung nach Anspruch 1, wobei die ersten Druckräume (14) mit einer gemeinsamen Hydromaschine (68) fluidisch verbunden sind.Control arrangement after Claim 1 , wherein the first pressure chambers (14) are fluidically connected to a common hydraulic machine (68). Steueranordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei zumindest drei Hydrozylinder (60, 62, 64) vorgesehen sind, deren jeweiliger zweiter Druckraum (18) mit der eigenen Hydromaschine (70, 72, 74) über einen jeweiligen Strömungspfad (76, 84, 86) fluidisch verbunden ist, wobei zwischen dem ersten und zweiten Strömungspfad (76, 84) und/oder zwischen dem zweiten und dritten Strömungspfad (84, 86) ein Summierventil (150, 152) vorgesehen ist.Control arrangement after Claim 1 or 2 , wherein at least three hydraulic cylinders (60, 62, 64) are provided, the respective second pressure chamber (18) with its own hydraulic machine (70, 72, 74) via a respective flow path (76, 84, 86) is fluidically connected, wherein between the first and second flow paths (76, 84) and / or between the second and third flow paths (84, 86) a summing valve (150, 152) is provided. Steueranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Summierventil (150, 152) oder ein Teil der Summierventile (150, 152) oder ein jeweiliges Summierventil (150, 152) als Schaltventil ausgestaltet ist.Control arrangement according to one of the preceding claims, wherein the summing valve (150, 152) or a part of the summing valves (150, 152) or a respective summing valve (150, 152) is designed as a switching valve. Steueranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Summierventil (150, 152) oder ein Teil der Summierventile (150, 152) oder ein jeweiliges Summierventil (150, 152) über einen ersten Anschluss mit einem der Strömungspfade (76, 84, 86), über einen zweiten Anschluss mit einem anderen der Strömungspfade (76, 84, 86) und über einen dritten Anschluss mit zwei in Strömungsrichtung weg vom Summierventil (150, 152) öffnende Rückschlagventile (154, 156) verbunden ist, wobei das eine Rückschlagventil mit dem einen Strömungspfad (76, 84, 86) und das andere Rückschlagventil mit dem anderen Strömungspfad (76, 84, 86) verbunden ist.A control arrangement as claimed in any preceding claim, wherein the summing valve (150, 152) or a portion of the summing valves (150, 152) or a respective summing valve (150, 152) is connected to one of the flow paths (76, 84, 86) via a first port; connected via a second port to another of the flow paths (76, 84, 86) and via a third port with two in the flow direction away from the summing valve (150, 152) opening check valves (154, 156), wherein the one check valve with the one Flow path (76, 84, 86) and the other check valve with the other flow path (76, 84, 86) is connected. Steueranordung nach Anspruch 5, wobei ein Ventilschieber des Summierventils (150, 152) in einer ersten Schaltstellung die Anschlüsse sperrt und in einer zweiten Schaltstellung die Anschlüsse verbindet.Control arrangement after Claim 5 , wherein a valve spool of the summing valve (150, 152) blocks the connections in a first switching position and connects the connections in a second switching position. Seueranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Summierventil (162 - 168) oder ein Teil der Summierventile (162 - 168) oder ein jeweiliges Summierventil (162 - 168) als Proportionalventil ausgestaltet ist.Seoulanordnung according to one of the preceding claims, wherein the summing valve (162-168) or a part of the summing valves (162-168) or a respective summing valve (162-168) is designed as a proportional valve. Steueranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Summierventil (162 - 168) oder ein Teil der Summierventile (162 - 168) oder ein jeweiliges Summierventil (162 - 168) in einem der zu summierenden Strömungspfade (76, 84, 86) angeordnet ist.A control arrangement as claimed in any one of the preceding claims, wherein the summing valve (162-168) or a portion of the summing valves (162-168) or a respective summing valve (162-168) is disposed in one of the flow paths (76,84,86) to be summed. Steueranordnung nach Anspruch 8, wobei das Summierventil (162 - 168) über einen ersten und zweiten Anschluss in einem der Strömungspfade (76, 84, 86) angeordnet ist und über einen dritten Anschluss mit einem weiteren Strömungspfad (76, 84, 86) verbunden ist.Control arrangement after Claim 8 wherein the summing valve (162-168) is disposed via first and second ports in one of the flow paths (76, 84, 86) and connected via a third port to another flow path (76, 84, 86). Steueranordnung nach Anspruch 9, wobei ein Ventilschieber des Summierventils (162 - 168) in ersten Schaltstellungen den ersten und zweiten Anschluss verbindet und den dritten Anschluss sperrt, und wobei der Ventilschieber in zweiten Schaltstellungen den ersten und dritten Anschluss verbindet und den zweiten Anschluss sperrt.Control arrangement after Claim 9 wherein a valve spool of the summing valve (162-168) in first switch positions connects the first and second ports and blocks the third port, and wherein the valve spool in second switch positions connects the first and third ports and blocks the second port. Steueranordnung nach Anspruch 10, wobei der Ventilschieber des Summierventils (162 - 168) in Zwischenstellungen zwischen den ersten und zweiten Schaltstellungen bringbar ist.Control arrangement after Claim 10 , wherein the valve spool of the summing valve (162-168) can be brought into intermediate positions between the first and second switching positions. Baumaschine mit einer Steueranordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.Construction machine with a control arrangement according to one of the preceding claims.
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