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Die Erfindung betrifft eine Ventilbaugruppe zur Verwendung in einem hydraulischen Antriebssystem mit zwei hydraulischen Kreisen.
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Derartige hydraulische Antriebssysteme sind beispielsweise aus der
DE 10 2006 053 897 A1 und der
DE 10 2011 111 416 A1 bekannt. Die beiden hydraulischen Kreise haben jeweils eine Pumpe, welche jeweils mehrere zugeordnete Aktuatoren parallel mit Druckfluid versorgt. Jedem Aktuator ist eine Druckwaage zugeordnet, so dass dessen Bewegungsgeschwindigkeit im Wesentlichen unabhängig von der äußeren Last einstellbar ist. Die beiden hydraulischen Kreise sind über Ventilanordnungen derart miteinander verbunden, dass die Pumpe des einen hydraulischen Kreises auch Aktuatoren des anderen hydraulischen Kreises mit Druckfluid versorgen kann. Die genannten Ventilanordnungen können Druckwaagen umfassen, um die lastunabhängige Verstellung des hydraulischen Antriebssystems zu ermöglichen.
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Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe besteht darin, dass sie besonders einfach aufgebaut ist. Sie ist besonders kompakt ausgebildet, wobei sie sich mit geringem Aufwand in übliche Ventilblöcke integrieren lässt. Insbesondere ist eine einfache Kanalführung im Ventilblock möglich, die wenige Bohrungen erfordert. Auf externe Fluidleitungen, die allein der erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe dienen, kann ganz verzichtet werden.
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Gemäß dem selbständigen Anspruch wird eine Ventilbaugruppe mit einem Gehäuse und einem ersten und einem zweiten Steuerschieber vorgeschlagen, wobei der erste Steuerschieber innerhalb des Gehäuses in Richtung einer Längsachse beweglich aufgenommen ist, wobei der zweite Steuerschieber innerhalb des ersten Steuerschiebers in Richtung der Längsachse beweglich aufgenommen ist, wobei der erste Steuerschieber zusammen mit dem zweiten Steuerschieber einen ersten und einen zweiten Steuerraum begrenzt, deren Volumina durch Bewegung des zweiten Steuerschiebers relativ zum ersten Steuerschieber gegenläufig verstellbar sind, wobei der erste Steuerschieber zusammen mit dem zweiten Steuerschieber eine erste und eine zweite Blende bildet, welche durch Bewegung des zweiten Steuerschiebers relativ zum ersten Steuerschieber gemeinsam verstellbar sind, wobei die Ventilbaugruppe einen ersten und einen zweiten Pumpenanschluss und einen ersten und einen zweiten Steueranschluss aufweist, wobei der erste Steuerschieber gegenüber dem Gehäuse eine erste, eine zweite und eine dritte Stellung einnehmen kann, wobei die dritte Stellung zwischen der ersten und der zweiten Stellung angeordnet ist, wobei die erste Stellung des ersten Steuerschiebers einen ersten Fluidströmungspfad bildet, welcher ausgehend vom ersten Pumpenanschluss über die erste Blende zum zweiten Pumpenanschluss verläuft, wobei in der genannten ersten Stellung der erste Pumpenanschluss fluidisch mit dem ersten Steuerraum verbunden ist, wobei der erste Steueranschluss fluidisch mit dem zweiten Steuerraum verbunden ist. Der zweite Steuerschieber bildet damit die oben erläuterte Druckwaage. Der erste Steuerschieber bildet ein Wegeventil, damit die gewünschten Verschaltungen zwischen den genannten Anschlüssen und der Druckwaage herstellbar sind. Die Ventilbaugruppe ist zur Verwendung mit einem Druckfluid vorgesehen, bei dem es sich vorzugsweise um eine Flüssigkeit und höchst vorzugsweise um Hydrauliköl handelt. Die Fluidverbindungen zum ersten und zum zweiten Steuerraum sind vorzugsweise schaltbar ausgebildet. Höchst vorzugsweise erfolgt die entsprechende Schaltung unter Verwendung des ersten Steuerschiebers.
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In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung angegeben.
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Es kann vorgesehen sein, dass in einer Mittelstellung des zweiten Steuerschiebers sowohl die erste als auch die zweite Blende verschlossen sind, wobei bei einer Bewegung des zweiten Steuerschiebers, bei welcher sich der erste Steuerraum vergrößert, ausschließlich die erste Blende öffnet, wobei bei einer Bewegung des zweiten Steuerschiebers, bei welcher sich der zweite Steuerraum vergrößert, ausschließlich die zweite Blende öffnet. Der zweite Steuerschieber bildet mit der ersten Blende eine Druckwaage, die aktiv ist, wenn Druckfluid vom ersten zum zweiten Pumpenanschluss gefördert werden soll. Mit der zweiten Blende bildet der zweite Steuerschieber eine Druckwaage, welche aktiv ist, wenn Druckfluid vom zweiten zum ersten Pumpenanschluss gefördert werden soll. Das bei der
DE 10 2011 111 416 A1 vorgesehene, sehr komplizierte Wegeventil ist damit nicht mehr erforderlich. Gleichzeitig bewirkt der zweite Steuerschieber, dass ein Fluidstrom entgegen der gewünschten Strömungsrichtung nicht möglich ist.
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Es kann vorgesehen sein, dass der zweite Steueranschluss in der ersten Stellung des ersten Steuerschiebers gesperrt ist. Hierdurch wird insbesondere eine Fluidverbindung zwischen dem zweiten Steueranschluss und dem ersten Pumpenanschluss unterbrochen. Diese würde die Funktion des zweiten hydraulischen Kreises stören, dessen höchster Lastdruck vorzugsweise am zweiten Steueranschluss anliegt.
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Es kann vorgesehen sein, dass die zweite Stellung des ersten Steuerschiebers einen zweiten Fluidströmungspfad bildet, welcher ausgehend vom zweiten Pumpenanschluss über die zweite Blende zum ersten Pumpenanschluss verläuft, wobei in der genannten zweiten Stellung der zweite Pumpenanschluss fluidisch mit dem zweiten Steuerraum verbunden ist, wobei der zweite Steueranschluss fluidisch mit dem ersten Steuerraum verbunden ist. Hierdurch kann Druckfluid vom zweiten Pumpenanschluss zum ersten Pumpenanschluss gefördert werden. Die Funktion der Druckwaage übernimmt dabei die zweite Blende.
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Es kann vorgesehen sein, dass der erste Steueranschluss in der zweiten Stellung des ersten Steuerschiebers gesperrt ist. Hierdurch wird insbesondere eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Steueranschluss und dem zweiten Pumpenanschluss unterbrochen, welche die Funktion des ersten hydraulischen Kreises stören würde, dessen höchster Lastdruck vorzugsweise am ersten Steueranschluss anliegt.
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Es kann vorgesehen sein, dass der erste Pumpenanschluss über ein erstes Rückschlagventil mit dem zweiten Steueranschluss verbindbar ist, wobei das erste Rückschlagventil ausschließlich einen Fluidstrom vom ersten Pumpenanschluss zum zweiten Steueranschluss hin zulässt. Bei der Bestimmung des höchsten Lastdrucks für die Druckregelung der Pumpe im zweiten hydraulischen Kreis kann damit der Druck am ersten Pumpenanschluss berücksichtigt werden. Dies geschieht vorzugsweise nur dann, wenn Druckfluid vom zweiten Pumpenanschluss zum ersten Pumpenanschluss gefördert werden soll. Die vorstehend genannte Verbindung besteht vorzugsweise ausschließlich in der zweiten Stellung des ersten Steuerschiebers.
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Es kann vorgesehen sein, dass der zweite Pumpenanschluss über ein zweites Rückschlagventil mit dem ersten Steueranschluss verbindbar ist, wobei das zweite Rückschlagventil ausschließlich einen Fluidstrom vom zweiten Pumpenanschluss zum ersten Steueranschluss hin zulässt. Bei der Bestimmung des höchsten Lastdrucks für die Druckregelung der Pumpe im ersten hydraulischen Kreis kann damit der Druck am zweiten Pumpenanschluss berücksichtigt werden. Dies geschieht vorzugsweise nur dann, wenn Druckfluid vom ersten Pumpenanschluss zum zweiten Pumpenanschluss gefördert werden soll. Die vorstehend genannte Verbindung besteht vorzugsweise ausschließlich in der ersten Stellung des ersten Steuerschiebers.
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Es kann vorgesehen sein, dass in der dritten Stellung des ersten Steuerschiebers der erste und der zweite Pumpenanschluss gesperrt sind. Damit ist ein Fluidaustausch zwischen dem ersten und dem zweiten Pumpenanschluss unabhängig von der Stellung des zweiten Steuerschiebers unterbunden.
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Es kann vorgesehen sein, dass in der dritten Stellung des ersten Steuerschiebers der erste und der zweite Steueranschluss gesperrt sind. Hierdurch wird eine gegenseitige Beeinflussung der Druckregelung im ersten und im zweiten hydraulischen Kreis unterbunden, wenn kein Druckfluid zwischen den genannten Kreisen ausgetauscht werden soll.
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Es kann vorgesehen sein, dass der zweite Steuerschieber mittels wenigstens einer Feder in Richtung seiner Mittelstellung kraftbeaufschlagt ist. Die Vorspannkraft der genannten wenigstens einen Feder ist vorzugsweise so gering, dass sie die hydraulische Funktion der Ventilbaugruppe im Wesentlichen nicht beeinflusst. Hierdurch wird erreicht, dass sich der zweite Steuerschieber in der dritten Stellung des ersten Steuerschiebers in der Mittelstellung befindet. Seine Druckregelfunktion setzt damit schnellstmöglich ein, nachdem der erste Steuerschieber in die erste bzw. zweite Stellung bewegt wurde.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
- 1 einen Schaltplan eines hydraulischen Antriebssystems mit einer erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe;
- 2 einen grobschematischen Halbschnitt einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe und
- 3 einen Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe.
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1 zeigt einen Schaltplan eines hydraulischen Antriebssystems 50 mit einer erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe 10; 10'. Das hydraulische Antriebssystem 50 umfasst einen ersten und einen zweiten hydraulischen Kreis 51; 52, welche über die Ventilbaugruppe 10; 10' fluidisch derart miteinander verbunden sind, dass beide Kreise 51; 52 jeweils über beide Pumpen 53 mit Druckfluid versorgbar sind.
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Die beiden hydraulischen Kreise 51; 52 sind im Wesentlichen identisch aufgebaut. Sie umfassen vorzugsweise jeweils mehrere hydraulische Aktuatoren 55, welche beispielsweise jeweils als Hydraulikzylinder oder als Hydromotor ausgebildet sind.
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Jeder Kreis 51; 52 hat eine Pumpe 53, welche Druckfluid aus einem Tank 54 ansaugt und in eine zugeordnete Pumpenleitung 60 fördert, an welche die betreffenden Aktuatoren 55 parallel angeschlossen sind. Das von den Aktuatoren 55 zurückströmende Druckfluid fließt in den Tank 54 zurück. Alle Tanksymbole in 1 bezeichnen vorzugsweise den gleichen Tank 54. Bei dem Druckfluid handelt es sich vorzugsweise um eine Flüssigkeit und höchst vorzugsweise um Hydrauliköl.
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Zwischen die Pumpenleitung 60 und einem Aktuator 55 ist jeweils eine stetig verstellbare dritte Blende 57 und eine Druckwaage 56 geschaltet. Mit der dritten Blende 57 kann die Bewegungsgeschwindigkeit des betreffenden Aktuators 55 eingestellt werden. Die dritte Blende 57 ist vorzugsweise Bestandteil eines (nicht dargestellten) Wegeventils, mit welchem auch die Bewegungsrichtung des betreffenden Aktuators 55 verstellt werden kann.
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Die Druckwaagen
56 sind vorliegend gemäß der
US 5 305 789 ausgebildet. Sie regeln den Druck stromabwärts der zugeordneten dritten Blende
57 auf den Druck in der zugeordneten Steuerleitung
59 ein. Diejenige Druckwaage, die maximal geöffnet ist, stellt darüber hinaus eine Verbindung zwischen dem Druck stromabwärts der dritten Blende
57 und der Steuerleitung
59 her, so dass in der Steuerleitung
59 der höchste Lastdruck aller zugeordneten Aktuatoren
55 anliegt. Anzumerken ist, dass dieser höchste Lastdruck auch mittels Wechselventilkaskaden bestimmt werden kann. Weiter kann eine Druckwaage Verwendung finden, welche den Druckabfall an der dritten Blende
57 auf einen vorgegebenen Wert einregelt.
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Die Pumpen 53 haben vorzugsweise ein verstellbares Verdrängungsvolumen, wobei sie beispielsweise als Axialkolbenpumpen ausgebildet sind. Der jeweils zugordnete Pumpenregler 58 regelt den Förderdruck der Pumpe 53 durch Verstellung des Verdrängungsvolumens beispielsweise auf einen Wert ein, welcher um eine vorgegebene Druckdifferenz oberhalb des Drucks in der betreffenden Steuerleitung 58 liegt. Zusätzlich kann der Pumpenregler 58 eine Begrenzung der zum Antrieb der zugeordneten Pumpe 53 erforderlichen Leistung vornehmen.
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Die Ventilbaubaugruppe 10; 10' hat einen ersten und einen zweiten Pumpenanschluss P1; P2 und einen ersten und einen zweiten Steueranschluss LS1; LS2. An den ersten Pumpenanschluss P1 und den ersten Steueranschluss LS1 sind die Pumpen- bzw. die Steuerleitung 60; 59 des ersten hydraulischen Kreises 51 angeschlossen. An den zweiten Pumpenanschluss P2 und den zweiten Steueranschluss LS2 sind die Pumpen- bzw. die Steuerleitung 60; 59 des zweiten hydraulischen Kreises 52 angeschlossen.
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2 zeigt einen grobschematischen Halbschnitt einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe 10. Die Ventilbaugruppe 10 hat ein Gehäuse 13, welches beispielsweise in der Art einer Ventilscheibe ausgebildet ist, welche mit weiteren Ventilscheiben zu einem Ventilblock zusammengesetzt wird. Es kann sich aber auch um einen einstückigen Ventilblock handeln, in dem weitere Ventilelemente aufgenommen sind, insbesondere die Druckwaagen und die dritten Blenden (Nr. 56; 57 in 1). Die Ventilbaugruppe 10 hat einen ersten und einen zweiten Steuerschieber 11; 12. Der erste Steuerschieber 11 ist in einer vorzugsweise kreiszylindrischen Bohrung 15 des Gehäuses 13 in Richtung einer Längsachse 14 beweglich aufgenommen. Die Bohrung 15 ist mit mehreren Ringnuten 16 versehen, welche entlang der Längsachse 14 verteilt nebeneinander angeordnet sind. Der erste Steuerschieber 11 hat an seiner Außenumfangsfläche ebenfalls mehrere Ringnuten 17, welche entlang der Längsachse 14 verteilt nebeneinander angeordnet sind. Die Ringnuten 16; 17 sind so aufeinander abgestimmt, dass sich abhängig von der Stellung des ersten Steuerschiebers 11 relativ zum Gehäuse 13 die nachfolgend erläuterten Fluidverbindungen ergeben.
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In der in 2 dargestellten mittleren Stellung 43 des ersten Steuerschiebers 11 sind der erste und der zweite Pumpenanschluss P1; P2 und der erste und der zweite Steueranschluss LS1; LS2 durch den ersten Steuerschieber 11 gesperrt. Es findet damit unabhängig von der Stellung des zweiten Steuerschiebers 12 kein Austausch von Druckfluid zwischen dem ersten und dem zweiten hydraulischen Kreis über die Ventilbaugruppe 10 statt. Wenn der erste Steuerschieber 11 ausgehend von der mittleren Stellung 43 in 2 nach rechts in die erste Stellung 41 bewegt wird, wird der erste Fluidströmungspfad 20 aktiviert, wobei der zweite Fluidströmungspfad 30 gesperrt ist. Der erste Steueranschluss LS2 wird dabei gesperrt, wobei der erste Steueranschluss LS1 über das zweite Rückschlagventil 33 mit dem zweiten Pumpenanschluss P2 verbunden ist. Das zweite Rückschlagventil 33 lässt dabei ausschließlich einen Fluidstrom vom zweiten Pumpenanschluss P2 zum ersten Steueranschluss LS1 zu. Im Ergebnis liegt der Druck am zweiten Pumpenanschluss P2 dann am ersten Steueranschluss LS1 an, wenn dieser höher als die übrigen Lastdrücke im ersten hydraulischen Kreis 51 ist. Weiter ist der erste Steueranschluss LS1 in der ersten Stellung 41 an den zweiten Steuerraum 31 angeschlossen.
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Wenn der erste Steuerschieber 11 ausgehend von der mittleren Stellung 43 in 2 nach links in die zweite Stellung 42 bewegt wird, wird der zweite Fluidströmungspfad 30 aktiviert, wobei der erste Fluidströmungspfad 20 gesperrt ist. Der erste Steueranschluss LS1 ist gesperrt, wobei der zweite Steueranschluss LS2 über das erste Rückschlagventil 23 mit dem ersten Pumpenanschluss P1 verbunden ist. Das erste Rückschlagventil 23 lässt dabei ausschließlich einen Fluidstrom vom ersten Pumpenanschluss P1 zum zweiten Steueranschluss LS2 zu. Im Ergebnis liegt der Druck am ersten Pumpenanschluss P1 dann am zweiten Steueranschluss LS2 an, wenn dieser höher als die übrigen Lastdrücke im zweiten hydraulischen Kreis 52 ist. Weiter ist der zweite Steueranschluss LS2 in der zweiten Stellung 42 an den ersten Steuerraum 21 angeschlossen.
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Der zweite Steuerschieber 12 ist innerhalb des ersten Steuerschiebers 11 in Richtung der Längsachse 14 beweglich aufgenommen. Er begrenzt zusammen mit dem ersten Steuerschieber 11 einen ersten und einen zweiten Steuerraum 21; 31, welche an gegenüberliegenden Längsenden des zweiten Steuerschiebers 12 angeordnet sind. Die Volumina des ersten und des zweiten Steuerraums 21; 31 werden somit gegenläufig verstellt, wenn der zweite Steuerschieber 12 relativ zum ersten Steuerschieber 11 bewegt wird. Der zweite Steuerschieber 12 hat eine erste und eine zweite Ringnut 24; 34, welche in Richtung der Längsachse 11 unmittelbar nebeneinander angeordnet sind. Die erste Ringnut 24 bildet zusammen mit einer Ringnut oder einer Radialbohrung am ersten Steuerschieber 11 eine stetig verstellbare erste Blende 22. Die zweite Ringnut 34 bildet zusammen mit einer Ringnut oder einer Radialbohrung am ersten Steuerschieber 11 eine stetig verstellbare zweite Blende 32. In der in 1 dargestellten mittleren Stellung des zweiten Steuerschiebers 12 sind die erste und die zweiten Blende 22; 32 verschlossen. Wenn sich der erste Steuerraum 21 ausgehend von der mittleren Stellung vergrößert, öffnet die erste Blende 22, wobei die zweite Blende 32 verschlossen bleibt. Wenn sich der zweite Steuerraum 31 ausgehend von der mittleren Stellung vergrößert, öffnet die zweite Blende 32, wobei die erste Blende 22 verschlossen bleibt. Die hydraulisch wirksamen Querschnittsflächen des ersten Steuerschiebers im ersten und im zweiten Steuerraum 21; 31 sind vorzugsweise gleich ausgebildet, so dass der höhere der beiden dortigen Drücke entscheidet, in welche Richtung sich der zweite Steuerschieber 12 bewegt.
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Die erste Ringnut 24 ist über einen ersten Kanal 25 im zweiten Steuerschieber 12 mit dem ersten Steuerraum 21 verbunden. Weiter ist die erste Ringnut 24 in der ersten Stellung 41 des ersten Steuerschiebers 11 mit dem ersten Pumpenanschluss P1 verbunden. Im ersten Steuerraum 21 liegt der Druck stromaufwärts der ersten Blende 22 an. In der zweiten Stellung 42 des ersten Steuerschiebers 11 ist die Verbindung zwischen der ersten Ringnut 24 und dem ersten Pumpenanschluss P1 gesperrt, wobei der erste Steuerraum 21 mit dem zweiten Steueranschluss LS2 verbunden ist.
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Die zweite Ringnut 34 ist über einen zweiten Kanal 35 im zweiten Steuerschieber 12 mit dem zweiten Steuerraum 31 verbunden. Weiter ist die zweite Ringnut 34 in der zweiten Stellung 42 des ersten Steuerschiebers 11 mit dem zweiten Pumpenanschluss P2 verbunden. Im zweiten Steuerraum 31 liegt der Druck stromaufwärts der zweiten Blende an. In der ersten Stellung 41 des ersten Steuerschiebers 11 ist die Verbindung zwischen der zweiten Ringnut 34 und dem zweiten Pumpenanschluss P2 gesperrt, wobei der zweite Steuerraum 31 mit dem ersten Steueranschluss LS1 verbunden ist.
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Durch Verstellung des ersten Steuerschiebers 11 in die erste Stellung 41 kann Druckfluid vom ersten Pumpenanschluss P1 zum zweiten Pumpenanschluss P2 fließen, soweit der Druck am ersten Pumpenanschluss P1 höher als der Druck am zweiten Pumpenanschluss P2 ist. Das Druckfluid fließt dabei entlang dem ersten Fluidströmungspfad 20, ausgehend vom ersten Pumpenanschluss P1 über die zweite Nebenblende 26, weiter über die erste Ringnut 24, weiter über die erste Blende 22 zum zweiten Pumpenanschluss P2. Der Druckabfall an der ersten Blende 22 stellt sich so ein, dass der Druck im ersten Steuerraum 21, nämlich der Druck stromaufwärts der ersten Blende 21, und der Druck im zweiten Steuerraum 31, nämlich der Druck am ersten Steueranschluss LS1, im Gleichgewicht sind. Die freie Querschnittsfläche der ersten Nebenblende 26 wird durch die Stellung des ersten Steuerschiebers 11 im Gehäuse 13 definiert. Sie bestimmt, wieviel Druckfluid vom ersten Pumpenanschluss P1 zum zweiten Pumpanschluss P2 fließt.
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Steigt nun der Druck am zweiten Pumpenanschluss P2, beispielsweise aufgrund von äußeren Lasten am hydraulischen Antriebssystem, über den Druck am ersten Pumpenanschluss P1 an, so öffnet das zweite Rückschlagventil 33. Hierdurch steigt der Druck am ersten Steueranschluss LS1 auf den Druck am zweiten Pumpenanschluss P2 an. Dies bewirkt kurzfristig, dass sich der zweite Steuerschieber 12 in 2 nach links bewegt, so dass der erste Fluidströmungspfad 20 und mithin der Fluidaustausch zwischen dem ersten und dem zweiten hydraulischen Kreis 51, 52 gesperrt ist. Kurzzeitig später bewirkt jedoch der Pumpenregler der ersten Pumpe, dass der Druck am ersten Pumpenanschluss P1 um eine vorgegebene Druckdifferenz über dem Druck am ersten Steueranschluss LS1 liegt. Er ist damit wieder größer als der Druck am zweiten Pumpenanschluss P2. Dementsprechend öffnet der erste Fluidströmungspfad 20 wieder.
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Durch Verstellung des ersten Steuerschiebers 11 in die zweite Stellung 42 kann Druckfluid vom zweiten Pumpenanschluss P2 zum ersten Pumpenanschluss P1 fließen. Die hydraulische Funktionsweise entspricht der vorstehend beschriebenen Funktionsweise für die erste Stellung 41 mit der Maßgabe, dass die jeweils als „erste“ bezeichneten Teile mit den jeweils als „zweite“ bezeichneten Teile vertauscht sind, wobei der erste und der zweite Steuerschieber 11; 12 hierbei ausgenommen sind.
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3 zeigt einen Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ventilbaugruppe 10'. Die zweite Ausführungsform ist hinsichtlich ihrer hydraulischen Funktion identisch mit der ersten Ausführungsform. Die Unterschiede hinsichtlich der geometrischen Gestaltung werden nachfolgend erläutert, wobei im Übrigen auf die Ausführungen zu 1 und 2 verwiesen wird. In den 1 bis 3 sind gleiche bzw. sich entsprechende Teile mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet.
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Der zweite Steuerschieber 12 wird mittels zweier Federn 61, die beispielsweise als Schraubenfedern ausgebildet sind, in seine mittlere Stellung vorgespannt, in welche die erste und die zweite Blende 22; 32 verschlossen sind. Die Vorspannkraft der Federn 61 ist dabei so klein ausgebildet, dass sie nahezu keinen Einfluss auf die hydraulische Funktion haben. Sie bewirken in erster Linie, dass der zweite Steuerschieber 12 im drucklosen Zustand und in der dritten Stellung des ersten Steuerschiebers 11 in der mittleren Stellung steht.
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Der erste und der zweite Kanal 25; 35 umfassen jeweils einen engen Spalt 62, der zwischen dem ersten und dem zweiten Steuerschieber 11; 12 angeordnet ist. In der ersten und der zweiten Ringnut 24; 34 kann es zu einer stark verwirbelten Strömung kommen. Durch den Spalt 62 wird vermieden, dass diese Verwirbelungen Druckschwankungen im ersten und im zweiten Steuerraum 21; 31 verursachen, welche die oben beschriebene Druckregelung nachteilig beeinflussen.
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Weiter ist auf die gesonderten Verschlussschrauben 63 hinzuweisen, mit welchen der erste Steuerschieber 11 stirnseitig verschlossen ist. Hierdurch vereinfacht sich die Montage des zweiten Steuerschiebers 12 und der Federn 61.
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Weiter ist die Verschaltung des ersten und des zweiten Steueranschlusses mit dem ersten Steuerschieber 11 platzsparender ausgeführt. Der erste und der zweite Lastdruckanschluss LS1; LS2 werden dabei von den Ringnuten 66 im Gehäuse 13 gebildet. Nur wenn die Ringnuten 66 die zugeordneten Radialbohrungen 65 im zweiten Steuerschieber 12 überdecken, wird die Fluidverbindung zum ersten bzw. zweiten Steuerraum 21; 31 hergestellt. Nur wenn die Ringnut 66 die zugeordnete Ringnut 64 im ersten Steuerschieber 11 überdeckt, wird die Fluidverbindung zum ersten bzw. zweiten Pumpenanschluss P1; P2 hin hergestellt.
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Der erste Steuerschieber 11 kann durch Druckbeaufschlagung des Innenraums der Steuerdeckel 70 in Richtung der Längsachse 14 bewegt werden. Die beiden Steuerdeckel 70 sind an gegenüberliegenden Längsenden des ersten Steuerschiebers 11 angeordnet. In den Steuerdeckeln 70 ist jeweils eine Feder 71 mit einem zugeordneten Federteller 72 vorgesehen, mit welchen der erste Steuerschieber 11 in die mittlere Stellung vorgespannt wird. Weiter ist jeweils ein verstellbarer Anschlag 73 vorgesehen, mit dem der Bewegungsweg des ersten Steuerschiebers 11 begrenzt wird.
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Bezugszeichenliste
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- P1
- erster Pumpenanschluss
- P2
- zweiter Pumpenanschluss
- LS1
- erster Steueranschluss
- LS2
- zweiter Steueranschluss
- 10
- Ventilbaugruppe (erste Ausführungsform)
- 10'
- Ventilbaugruppe (zweite Ausführungsform)
- 11
- erster Steuerschieber
- 12
- zweiter Steuerschieber
- 13
- Gehäuse
- 14
- Längsachse
- 15
- Bohrung im Gehäuse
- 16
- Ringnut am Gehäuse
- 17
- Ringnut an der Außenseite des ersten Steuerschiebers
- 20
- erster Fluidströmungspfad
- 21
- erster Steuerraum
- 22
- erste Blende
- 23
- erstes Rückschlagventil
- 24
- erste Ringnut
- 25
- erster Kanal
- 26
- erste Nebenblende
- 30
- zweiter Fluidströmungspfad
- 31
- zweiter Steuerraum
- 32
- zweite Blende
- 33
- zweites Rückschlagventil
- 34
- zweite Ringnut
- 35
- zweiter Kanal
- 36
- zweite Nebenblende
- 41
- erste Stellung des ersten Steuerschiebers
- 42
- zweite Stellung des ersten Steuerschiebers
- 43
- dritte Stellung des ersten Steuerschiebers
- 50
- hydraulisches Antriebssystem
- 51
- erster hydraulischer Kreis
- 52
- zweiter hydraulischer Kreis
- 53
- Pumpe
- 54
- Tank
- 55
- Aktuator
- 56
- Druckwaage
- 57
- dritte Blende
- 58
- Pumpenregler
- 59
- Steuerleitung
- 60
- Pumpenleitung
- 61
- Feder
- 62
- Spalt
- 63
- Verschlussschraube
- 64
- Ringnut
- 65
- Radialbohrung
- 66
- Ringnut
- 70
- Steuerdeckel
- 71
- Feder
- 72
- Federteller
- 73
- Anschlag
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006053897 A1 [0002]
- DE 102011111416 A1 [0002, 0006]
- US 5305789 [0021]
