DE102019219603B3

DE102019219603B3 - Ventilmodul für eine hydraulische Kippvorrichtung eines Solarpaneelträgers und Solarpaneelträger

Info

Publication number: DE102019219603B3
Application number: DE102019219603.9A
Authority: DE
Inventors: Martin Heusser
Original assignee: Hawe Hydraulik SE
Current assignee: Hawe Hydraulik SE
Priority date: 2019-12-13
Filing date: 2019-12-13
Publication date: 2021-03-04
Anticipated expiration: 2039-12-14

Abstract

Die Erfindung stellt in einem Aspekt ein Ventilmodul für eine hydraulische Kippvorrichtung eines Solarpaneelträgers bereitgestellt. Das Ventilmodul umfasst zwei voneinander getrennte Arbeitsleitungen (A, B) und in jeder Arbeitsleitung (A; B) ein druckgesteuertes Lasthalteventil (LHVA; LHVB), das durch ein mechanisches Vorspannelement (FA; FB) in Zusteuerrichtung mit Druck beaufschlagt ist. Die Arbeitsleitungen (A, B) verbinden jeweils einen verbraucherseitigen Anschluss (A2; A4) des Ventilmoduls, der mit einem Verbraucher, beispielswiese einem Hydrozylinder, verbindbar ist, mit einem versorgungsseitigen Anschluss (A1; A3), der mit einer Pumpe oder einem Tank verbindbar ist. Weiterhin ist in wenigstens einer Arbeitsleitung (A; B) zwischen dem entsprechenden versorgungsseitigen Anschluss (A1; A3) und dem entsprechenden Lasthalteventil (LHVA; LHVB) ein Drucksignal abgreifbar und entgegen der Wirkung des Vorspannelements (FA; FB) an das entsprechende Lasthalteventil (LHVA; LHVB) in Aufsteuerrichtung anlegbar.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventilmodul für eine hydraulische Kippvorrichtung eines Solarpaneelträgers. Ferner betrifft die Erfindung einen Solarpaneelträger mit einer hydraulischen Kippvorrichtung und einem solchen Ventilmodul.
Solarkraftwerke gewinnen bei der Energieerzeugung zunehmend an Bedeutung. Zur optimalen Ausbeute von Solarkraftwerken werden Solarpaneele, die auf Solarpaneelträgern angebracht sind, dem Sonnenstand nachgeführt. Wirtschaftliche Gründe stellen diverse Anforderungen an Solarkraftwerke. Zum Beispiel sollte der Einsatz von Primärenergie für die Nachführung der Solarpaneele nicht die durch die Nachführung erzielbare Energieausbeute übersteigen. Weiterhin sind die Solarpaneele vor Windeinflüssen zu schützen, die zu Schäden an den Solarpaneelen bzw. der Nachführungseinrichtung und/oder den Solarpaneelträgern führen können.
Bekannte Solarkraftwerke, wie z. B. in der Druckschrift EP 1 985 867 A1 beschrieben, sehen für die Nachführung von Solarpaneelen eine eigenständige Stromquelle vor, wie z. B. eine Autobatterie, mit der ein Motorpumpenaggregat zum Betrieb der Nachführung und elektrischer Komponenten von Verstelleinrichtungen auch bei einem Stromausfall netzunabhängig betätigbar sind. So können Sonnenpaneele im Falle von Sturmwinden oder starken Winden auch bei Stromausfall im Netz in eine Schutzposition gefahren werden, in der der Windeinfluss auf die Solarpaneele minimiert wird. Damit können zwar Solarpaneele vor langfristigen Windeinflüssen geschützt werden, jedoch spricht diese Windschutzmaßnahme bei kurzfristig auftretenden Starkwindböen nicht an, die folglich zu einer Beschädigung der Nachführvorrichtung und/oder der Solarpaneele führen können.
Es besteht daher die Aufgabe Solarpaneelträger vor Schäden durch Starkwindböen zu schützen. Die vorliegende Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Erfindungsgemäß wird ein Ventilmodul für eine hydraulische Kippvorrichtung eines Solarpaneelträgers bereitgestellt, wobei das Ventilmodul zwei voneinander getrennte Arbeitsleitungen und in jeder Arbeitsleitung ein druckgesteuertes Lasthalteventil umfasst, das durch ein mechanisches Vorspannelement in Zusteuerrichtung vorgespannt ist. Die Arbeitsleitungen verbinden jeweils einen verbraucherseitigen Anschluss des Ventilmoduls, der mit einem Verbraucher, beispielswiese einem Hydrozylinder, verbindbar ist, mit einem versorgungsseitigen Anschluss, der mit einer Pumpe oder einem Tank verbindbar ist. Weiterhin ist in wenigstens einer Arbeitsleitung zwischen dem entsprechenden versorgungsseitigen Anschluss und dem entsprechenden Lasthalteventil ein Drucksignal abgreifbar und entgegen der Wirkung des Vorspannelements an das entsprechende Lasthalteventil in Aufsteuerrichtung anlegbar.
Es wird damit ein Ventilmodul für eine hydraulische Kippvorrichtung eines Solarpaneelträgers bereitgestellt, bei dem mittels des vierten Druckabgriffs eine Kompensation einer extern einwirkenden Kraft, z. B. hervorgerufen durch Wind, auf ein Solarpaneel ermöglicht wird. Insbesondere wird damit ein „Nachgeben“ des Solarpaneels unter dem Einfluss der externen Krafteinwirkung ermöglicht, wodurch die hydraulischen und/oder mechanischen Komponenten der Kippvorrichtung vor einer Beschädigung durch die Windkraft geschützt sind.
Vorteilhafterweise ist das Drucksignal in jeder der beiden Arbeitsleitungen abgreifbar.
Zweckmäßigerweise ist das zwischen dem entsprechenden versorgungsseitigen Anschluss und dem entsprechenden Lasthalteventil abgegriffene Drucksignal durch ein, in einem zwischen den Lasthalteventilen vorgesehenen Hydrozylinder verschiebbares Kolbenelement an das Lasthalteventil zur Aufsteuerung des Lasthalteventils mechanisch übertragbar. Dies stellt eine vorteilhafte Umsetzung dar, in der anstelle einer rein hydraulischen Übertragung des Drucksignals eine mechanische Übertragung im Ventilmodul ermöglicht wird. Durch die mechanische Kopplung der Lasthalteventile wird eine Windkraftkompensation ermöglicht, bei der unter dem Einfluss einer der Kipprichtung entgegen wirkenden und die von der hydraulischen Kippvorrichtung ausgeübte Kippkraft übersteigende Windkraft durch nachgeben der hydraulischen Kippvorrichtung kompensiert. Dazu ermöglicht die mechanische Kopplung ein Öffnen des Rückschlagventils in der Arbeitsleitung durch ein Druckmedium durch das Ventilmodul zu einem Kippzylinder gefördert wird. Somit wird ein unkontrollierter Druckanstieg in der Arbeitsleitung nach einem der Lasthalteventile durch die einwirkende Windkraft kompensiert.
Vorteilhafterweise werden im Hydrozylinder zwei Kammern durch ein Gleitdichtelement voneinander getrennt. Durch das Vorsehen von lediglich einem Gleitdichtelement am Kolbenelement kann die Hysterese in den beiden Lasthalteventilen gering gehalten werden.
Zweckmäßigerweise ist in jeder Arbeitsleitung ein zusätzliches Drucksignal zwischen dem entsprechenden versorgungsseitigen Anschluss und dem entsprechenden Lasthalteventil abgreifbar ist, das wechselseitig an das jeweilig andere Lasthalteventil in Aufsteuerrichtung anlegbar ist. Dadurch wird beim Anlegen eines Drucks an eine Arbeitsleitung die andere Arbeitsleitung freigegeben.
Vorteilhafterweise ist mindestens ein Lasthalteventil als eine Lasthalteventil-Patrone ausgebildet, die einen Sitz für eine mit einem Aufsteuerkolben verbundene und einen Sitzventilkegel aufweisende Sitzhülse, in der innen der Kegel mit einem Führungsabschnitt in einem Führungskragen der Sitzhülse zum Aufsteuern gegen ein in einem die Sitzhülse positionierenden Federdom angeordnetes Federsystem verschiebbar ist, einen den Sitz umgehenden, ein Rückschlagventil aus Rückschlagventil-Schließkörper und Rückschlagventilsitz aufweisenden Strömungsweg, und wenigstens einen eine Mengenkennlinie bestimmenden Steuerkanal im Kegel umfasst, der bei vom Sitz abgehobenem Kegel den Führungsabschnitt im Führungskragen umgeht und zur Mengensteuerung und blendenartig mit einer Regelkante der Sitzhülse zusammen wirkt, wobei der Strömungsweg und das Rückschlagventil innen im Kegel angeordnet sind und der Steuerkanal bis zum Rückschlagventil-Sitz führender Teil des Strömungswegs ist.
Zweckmäßigerweise ist die Regelkante in der Sitzhülse axial vom Sitz beabstandet.
Vorteilhafterweise der wenigstens einen Lasthalteventil-Patrone ist in der Sitzhülse zwischen der, vorzugsweise rechtwinkligen, Regelkante und dem Sitz eine Ringkammer vorgesehen.
Zweckmäßigerweise weist das Rückschlagventil als Rückschlagventil-Schließkörper eine Kugel und, vorzugsweise, einen im Kegel angeordneten Dämpfungskolben für die Kugel auf.
Vorteilhafterweise ist der Dämpfungskolben durch eine sich gegen eine Schulter des Aufsteuerkolbens abstützende Rückschlagventilfeder in Schließrichtung des Rückschlagventils vorgespannt.
Zweckmäßigerweise ist der Kegel mit dem Aufsteuerkolben einstückig ausgebildet und im oberen, eine Dichtfläche zur Zusammenarbeit mit dem Sitz und das Rückschlagventil aufweisenden Teil durchgängig hohl, und der Steuerkanal führt von außen zum Hohlraum des Kegels.
Vorteilhafterweise ist der Steuerkanal eiförmig und vorzugsweise aus mehreren axial verschnittenen Radialbohrungen gebildet, deren Durchmesser in Richtung zur Dichtfläche abnehmen.
Zweckmäßigerweise ist der zur Dichtfläche weisende obere Rand des Steuerkanals innerhalb des Führungsabschnitts des Kegels positioniert.
Zweckmäßigerweise umfasst das Ventilmodul ferner ein Gehäuse mit einer Gehäusebohrung, wobei die wenigstens eine Lasthalteventil-Patrone in der Gehäusebohrung verschraubt ist, die an beiden Seiten des Sitzes angeordnete Kanäle und einen zum Aufsteuerkolben führenden Steueranschluss aufweist.
Vorteilhafterweise sind die Funktionen der Mengensteuerung, des Rückschlagventils und des Sitzventils voneinander getrennt und beeinflussen sich nicht gegenseitig.
Es kann im Ventilmodul gemäß der vorangehenden anschaulichen Ausführungsformen jedes der Lasthalteventile als Lasthalteventil-Patrone ausgebildet sein.
Des Weiteren gelingt die Lösung der Aufgabe mit einem Solarpaneelträger gemäß Anspruch 16.
Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Seitenansicht einer Solarpaneeleinheit,
2 ein Ventilmodul gemäß einer anschaulichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
3 ein Ventilmodul gemäß einer weiteren anschaulichen Ausführungsform der Erfindung,
4a einen Achsschnitt einer Lasthalteventil-Patrone in einem nicht betätigtem Zustand,
4b eine Seitenansicht zu 4a,
4c und 4d jeweils eine Seitenansicht und einen Achsschnitt eines Sitzventilkegels gemäß beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung,
4e einen Teilschnitt der Lasthalteventil-Patrone gemäß der Darstellung in den 4a, 4b, wobei die Lasthalteventil-Patrone ein aufgesteuertes Sitzventil aufweist,
4f eine Schnitt eines oberen Teils einer Sitzhülse,
4g eine seitliche Teilansicht eines Positionierendes eines Federdoms, und
5 schematisch eine Schnittansicht eines Ventilmoduls gemäß beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung.

Eine Solarpaneeleinheit gemäß 1 weist einen z. B. plattenförmigen Träger T für wenigstens ein Solarpaneel (nicht dargestellt) auf, das mittels der Trägers T in einem Solarkraftwerk auf dem Erdboden oder an Gebäudeflächen installiert sein kann. Ein verankerter Unterbau U trägt eine um eine Achse A mittels eines Drehantriebs D drehbare Säule S, an der in einer Lagerung L der Träger T kippbar und z. B. mittels der Säule S drehbar gelagert ist.
Gemäß beispielhafter Ausgestaltungen kann die Konstruktion so gewählt sein, dass der Träger T einseitig und derart gelagert ist, dass er aus einer gezeigten, beispielsweise auf den momentanen Sonnenstand ausgerichteten Position (in ausgezogener Linie) unter seinem Eigengewicht durch die Schwerkraft selbsttätig in eine beispielsweise als horizontal gestrichelte Linie angedeutete Schutzposition Sp strebt. Die Schutzposition Sp kann z. B. als Passivposition bei Nichtbetrieb oder im Falle von Sturm- oder Starkwindgefahr eingestellt werden, um die dargestellte Solarpaneeleinheit und/oder das/die nicht dargestellte(n) Solarpaneel(e) gegen Schaden zu schützen.
Gemäß beispielhaften Ausgestaltungen kann die Solarpaneeleinheit eine Sensoreinheit SE umfassen und/oder mit einer Sensoreinheit in Verbindung sein, durch deren Sensorausgabe die Verkippung der Solarpaneeleinheit gesteuert wird. Die Solarpaneeleinheit kann z. B. einen Neigungssensor und/oder einen Stromausbeutesensor und/oder eine Zeituhr und/oder einen Lichtsensor umfassen. Zum Beispiel kann die Neigung anhand eines Verlaufs der Stromausbeute und/oder der Uhrzeit (optional mit Datum) gesteuert und auf den Sonnenstand eingestellt werden. Beispielsweise kann die Neigung mittels Stromausbeutesensor derart eingestellt werden, dass eine Neigung eingestellt wird, in der der Stromausbeutesensor ein maximales Signal liefert und die weitere Steuerung der Neigung nach vorgegebenen Zeitabschnitten auf Basis weiterer maximaler Signale eingestellt wird.
Des Weiteren umfasst die in 1 dargestellte Solarpaneeleinheit eine Kippsteuerung des Trägers T mit zumindest einem Kipphydromotor M und einem Differenzialzylinder Z mit einem Kolben K und einer Kolbenstange KS, die in einer weiteren Lagerung L2 am Träger T angelenkt ist. Abhängig von der Größe des Trägers T können mehrere Lagerungen und auch mehrere Kipphydromotoren vorgesehen sein, wobei die mehreren Kipphydromotoren entweder gemeinsam eine Kippsteuerung ausführen, oder jeder Kipphydromotor für sich mit einer solchen Kippsteuerung ausgestattet ist.
Mit Bezug auf die 2 und 3 werden Ventilmodule beschrieben, die gemäß anschaulicher Ausführungsformen der Erfindung zur hydraulischen Steuerung der Kippvorrichtung eingesetzt werden.
2 zeigt schematisch ein Blockschaltbild eines Ventilmoduls gemäß einigen anschaulichen Ausführungsformen der Erfindung. Das Ventilmodul umfasst ein Gehäuse G, in das zwei Arbeitsleitungen A und B und zwei Lasthalteventile LHV_A und LHV_B aufgenommen sind. Dabei ist in jeder der Arbeitsleitungen A, B jeweils ein Lasthalteventil LHV_A , LHV_B angeordnet. Zu jedem der Lasthalteventile LHV_A , LHV_B ist parallel ein Rückschlagventil R_A , R_B angeordnet. Beispielsweise ist, wie in 2 dargestellt ist, das Lasthalteventil LHV_A in der Arbeitsleitung A und parallel dazu das Rückschlagventil RA angeordnet, wobei in der Arbeitsleitung B das Lasthalteventil LHV_B und parallel dazu das Rückschlagventil R_B angeordnet ist. Die Rückschlagventile R_A und R_B sind derart angeordnet, dass entlang einer Durchlassrichtung der Rückschlagventile R_A und R_B das jeweilige Lasthalteventil LHV_A , LHV_B von dem jeweiligen Rückschlagventil R_A , R_B umgangen wird. Stromaufwärts des Rückschlagventils R_A und des Lasthalteventils LHV_A relativ zur Durchlassrichtung des Rückschlagventils RA weist das Ventilmodul einen Anschluss A1 auf.
Stromabwärts des Rückschlagventils R_A und des Lasthalteventils LHV_A weist das Ventilmodul einen Anschluss A2 auf. Entsprechendes gilt für die Arbeitsleitung B, in der das Ventilmodul stromaufwärts des Rückschlagventils R_B und des Lasthalteventils LHV_B relativ zur Durchlassrichtung des Rückschlagventils R_B einen Anschluss A3 und stromabwärts des Rückschlagventils R_B und des Lasthalteventils LHV_B einen Anschluss A4 aufweist.
Gemäß beispielhaften Ausführungsformen ist das Ventilmodul in einer hydraulischen Kippvorrichtung derart vorgesehen, dass die Anschlüsse A2, A4 des Ventilmoduls mit einem Hydrozylinder (vgl. Hydrozylinder Z in 1) zum Kippen eines Solarpaneelträgers (vgl. Träger T in 1) verbunden sind. Beispielsweise kann der Anschluss A2 mit einer kolbenseitigen Kammer des Hydrozylinders (in 2 nicht dargestellt) verbunden sein, während der Anschluss A4 mit einer kolbenstangenseitigen Kammer des Hydrozylinders (in 2 nicht dargestellt) verbunden ist. Die Anschlüsse A1 und A3 des Ventilmoduls können ferner über ein Schieberventil (in 2 nicht dargestellt), beispielsweise ein 4/2 oder 4/3-Proportionalventil, mit einer Versorgungspumpe (in 2 nicht dargestellt) und einem Tank (in 2 nicht dargestellt) verbunden sein. Dadurch kann wechselseitig an die Arbeitsleitungen A, B durch das Schieberventil (in 2 nicht dargestellt) eine Verbindung mit Pumpe und Tank zur wechselseitigen Beaufschlagung der Arbeitsleitungen A, B mit einem Förderdruck der Pumpe verbunden werden.
Es wird weiterhin auf 2 Bezug genommen. Das Lasthalteventil LHV_A umfasst ein Schließelement 201, das durch ein Vorspannelement F_A , beispielsweise eine Feder, in Zu-Steuerrichtung vorgespannt ist. Ebenso weist das Lasthalteventil LHV_B ein Schließelement 202 auf, das durch ein Vorspannelement F_B , beispielsweise eine Feder, in Zu-Steuerrichtung vorgespannt ist.
Weiterhin ist relativ zur Durchlassrichtung des Rückschlagventils R_A nach dem Lasthalteventil LHV_A ein Druckabgriff 205 vorgesehen, durch den ein erstes Drucksignal in der Arbeitsleitung A abgreifbar ist, wobei das erste Drucksignal entgegen der Wirkung des Vorspannelements F_A an das Schließelement 201 anlegbar ist. Bei übersteigen der durch das Vorspannelement F_A auf das Schließelement 201 ausgeübten Krafteinwirkung kann mittels des Druckabgriffs 205 ein Aufsteuern des Schließelements 201 erreicht werden. Mit anderen Worten, bei einem ausreichend hohen, entgegen der Durchlassrichtung des Rückschlagventils R_A an dem Lasthalteventil LHV_A anliegenden Druck, wird das Schließelement 201, und damit das Lasthalteventil LHV_A , entgegen der Wirkung des Vorspannelements F_A durch ein mittels des Druckabgriffs 205 abgegriffenes Drucksignal in der Arbeitsleitung A aufgesteuert.
Gleichfalls ist relativ zur Durchlassrichtung des Rückschlagventils R_B nach dem Lasthalteventil LHV_B ein Druckabgriff 206 vorgesehen, durch den in der Arbeitsleitung B ein erstes Drucksignal abgreifbar ist, wobei das erste Drucksignal in der Arbeitsleitung B entgegen der Wirkung des Vorspannelements F_B an das Schließelement 202 anlegbar ist. Bei übersteigen der durch das Vorspannelement F_B auf das Schließelement 202 ausgeübten Krafteinwirkung kann mittels des Druckabgriffs 206 ein Aufsteuern des Schließelements 202 erreicht werden. Mit anderen Worten, bei einem ausreichend hohen, entgegen der Durchlassrichtung des Rückschlagventils R_B an dem Lasthalteventil LHV_B anliegenden Druck, wird das Schließelement 202, und damit das Lasthalteventil LHV_B , entgegen der Wirkung des Vorspannelements F_B durch ein mittels des Druckabgriffs 206 abgegriffenes Drucksignal in der Arbeitsleitung B aufgesteuert.
Gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung stellt jeder der Druckabgriffe 205 und 206 hinsichtlich dem entsprechenden Lasthalteventil LHV_A und LHV_B einen ersten Druckabgriff dar.
Weiterhin wird relativ zur Durchlassrichtung des Rückschlagventils R_A vor dem Schließelement 201 ein zweites Drucksignal mittels eines Druckabgriffs 208 abgegriffen, das an das das Lasthalteventil LHV_B aufsteuerseitig angelegt wird. Entsprechend ist in der Arbeitsleitung B ein Druckabgriff 209 vorgesehen, der relativ zur Durchlassrichtung des Rückschlagventils R_B vor dem Lasthalteventil LHV_B angeordnet ist und mittels dem ein in der Arbeitsleitung B abgegriffenes zweites Drucksignal aufsteuerseitig an das Lasthalteventil LHV_B angelegt wird. Es wird also ein zweites Drucksignal bezüglich der Durchlassrichtung des Rückschlagventils R_A/R_B vor dem Lasthalteventil LHV_A/LHV_B mittels des Druckabgriffs 208/209 abgegriffen und entgegen der Wirkung des Vorspannelements F_B/F_A an das jeweilig andere Lasthalteventil LHV_B/LHV_A in Aufsteuerrichtung angelegt. Gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung stellt jeder der Druckabgriffe 208 und 209 hinsichtlich dem entsprechenden Lasthalteventil LHV_A und LHV_B einen zweiten Druckabgriff dar.
Folglich wird bei einem in der Arbeitsleitung A am Anschluss A1 mit ausreichender Höhe anliegenden Druck über den Druckabgriff 208 ein Aufsteuern des Lasthalteventils LHV_B erreicht. Andererseits wird bei Anliegen eines ausreichend hohen Drucks am Anschluss A3 mittels des Druckabgriffs 209 ein Aufsteuern des Lasthalteventils LHVA erreicht. Wechselseitig wird eines der Lasthalteventile LHV_A , LHV_B aufgesteuert, während das jeweilig andere Lasthalteventil LHV_B , LHV_A mittels des zugehörigen Rückschlagventils R_B , R_A umströmt wird. Hinsichtlich einer dem Ventilmodul nachgeschalteten hydraulischen Kippvorrichtung wird damit wechselseitig ein Befüllen und Entleeren der kolbenseitigen Zylinderkammer und kolbenstangenseitigen Zylinderkammer erreicht, was ein Verkippen eines Solarpaneelträgers bedeutet.
Gemäß anschaulicher Ausführungsformen erfolgt durch den Druckabgriff 205 und/oder den Druckabgriff 206 ein Abgriff eines Drucksignals, das alleine noch nicht ausreicht, um das entsprechende Lasthalteventil LHV_A und/oder LHV_B gegen die Vorspannung aufzusteuern. Erst im Zusammenspiel mit dem zweiten Drucksignal, das wechselseitig von dem jeweilig anderen Druckabgriff 208, 209 gemeldet wird, kann dann eine Aufsteuerung des Lasthalteventils erfolgen. Dadurch wird ein plötzlicher Druckabfall am Verbraucher hervorgerufen durch ein zu schnelles Öffnen eines Lasthalteventils verhindert, was zu einem nachfolgenden Schließen des Lasthalteventils und letztendlich zu einer unerwünschten ruckelnden Bewegung am Verbraucher führen kann. Demgegenüber wird sichergestellt, dass erst ein ausreichender Druck in der fördernden Arbeitsleitung A oder B und ein ausreichender Druck am Eingang A4 oder A2 der ablassenden Förderleitung B oder A zum Öffnen des Lasthalteventils LHV_B oder LHV_A führt und eine ruckfreie Bewegung am Verbraucher erfolgt.
Zwischen den Lasthalteventilen LHV_A , LHV_B ist in dem Gehäuse G ein Hydrozylinder 210 mit einem im Hydrozylinder 210 verschiebbar gelagerten Kolbenelement 212 vorgesehen. Durch eine Verschiebung des Kolbenelements 212 im Hydrozylinder 210 ist das mittels der Druckabgriffe 208, 209 abgegriffene zweite Drucksignal wechselseitig auf das jeweilig andere Lasthalteventil LHV_A , LHV_B mechanisch übertragbar. Dies bedeutet, dass eine Beaufschlagung des Anschlusses A1 mit Druck zu einer Meldung des zweiten Drucksignals über den Druckabgriff 208 zu einer Kammer 215 im Hydrozylinder 210 bedeutet, die mit dem Schließelement 202 des Lasthalteventils LHV_B gekoppelt ist, so dass ein Druckanstieg in der Kammer 215 auf das Schließelement 202 des Lasthalteventils LHV_B entgegen der Wirkung des Vorspannelements F_B aufsteuerseitig wirkt. Weiterhin führt der Druckanstieg in der Kammer 215 des Hydrozylinders 210 zur Verschiebung des Kolbenelements 212 in Richtung zum Lasthalteventil LHV_A hin, sodass zum Einen ein etwaiges Hydraulikmedium in einer Kammer 214 zum Schließelement 201 des Lasthalteventils LHV_A hin über den Druckabgriff 209 zum Anschluss A3 entlastet wird, zum Anderen ein mechanischer Druck mittels des Kolbenelements 212 auf das Schließelement 201 des Lasthalteventils LHV_A aufsteuerseitig ausgeübt wird. Dies würde zu einer Aufsteuerung des Lasthalteventils LHV_A führen, würde dem nicht ein weiterer Druckabgriff 217 zwischen dem Anschluss A1 und dem Lasthalteventil LHV_A derart entgegenwirken, dass ein durch den Druckabgriff 217 am Anschluss A1 abgegriffenes drittes Drucksignal zusätzlich zur Wirkung des Vorspannelements F_A in Zu-Steuerrichtung auf das Schließelement 201 einwirkt und damit dem Einfluss des Kolbenelements 212 entgegenwirkt. Damit wird bei einem am Anschluss A1 anliegenden Druck ein unerwünschtes Aufsteuern des Lasthalteventils LHV_A vermieden, während das Lasthalteventil LHV_B wunschgemäß aufgesteuert wird. Entsprechendes gilt bei einem am Anschluss A3 anliegenden Druck, der durch einen Druckabgriff 218 abgegriffen wird.
Gemäß den weiter oben beschriebenen ersten und zweiten Aspekten der Erfindung stellt jeder der Druckabgriffe 217 und 218 hinsichtlich dem entsprechenden Lasthalteventil LHV_A und LHV_B einen dritten Druckabgriff dar. Mit anderen Worten, bei einer Verbindung des Anschlusses A1 mit einer nicht dargestellten Pumpe (nicht dargestellt) kann durch die Arbeitsleitung A1 ein Förderdruck zu einem dem Ventilmodul nachgeschalteten Hydrozylinder (nicht dargestellt) übertragen werden, während ein Rückströmen von Hydraulikmedium vom Hydrozylinder (nicht dargestellt) zu einem Tank (nicht dargestellt) über die Arbeitsleitung B ermöglicht wird, da in der Arbeitsleitung B das Lasthalteventil LHV_B gemäß der vorangehenden Beschreibung in Durchflussrichtung geschaltet wird, wenn das durch den Druckabgriff 208 übertragene zweite Drucksignal und das am Druckabgriff 206 gemeldete erste Drucksignal die Wirkung des Vorspannelements F_B übersteigt.
Im Folgenden wird der Effekt der Windkraftkompensation durch das Ventilmodul gemäß der Darstellung in 2 näher erläutert.
Tritt nun eine externe Kraft, z. B. hervorgerufen durch eine Windböe, auf, so steigt der Druck in einer der Arbeitsleitungen A, B im Ventilmodul an. In herkömmlichen Ventilmodulen, insbesondere ohne die mechanische Druckübertragung anhand des Hydrozylinders 210, würden die Druckabgriffe 217, 218 dazu führen, dass ein aufgesteuertes Lasthalteventil LHV_A , LHV_B , das durch einen genügend hohen Druck am Anschluss A2, A4 mittels des Druckabgriffs 205, 206 aufgesteuert ist, aufgrund des Druckabgriffs 217, 218 mit Unterstützung des Vorspannelements F_A , F_B zugesteuert wird. In herkömmlichen Kippvorrichtungen dient dies zu einer Feststellung der Neigung, so dass eine eingestellte Neigung nicht geändert wird. Durch die externe Kraft erfolgt ein Anstieg des Drucks in der Arbeitsleitung mit geschlossenem Lasthalteventil, was zur Beschädigung führen kann.
Das in 2 dargestellte Ventilmodul stellt demgegenüber eine Kompensationsfunktion bereit, gemäß welcher ein Zusteuern eines aufgesteuerten Lasthalteventils LHV_A , LHV_B (Zusteuern würde durch den entsprechenden Druckabgriff 217, 218 erfolgen) verhindert wird, da der in der Durchströmrichtung bzw. Durchflussrichtung von Anschluss A2/A4 zu Anschluss A1/A3 dem Lasthalteventil LHV_A/LHV_B nachgeordnete Druckabgriff 208/209 mittels mechanischer Übertragung des Drucksignals über den Hydrozylinder 210 und insbesondere das darin verschiebbare Kolbenelement 212 der zusteuernden Wirkung des mittels des Druckabgriffs 217/218 abgegriffenen dritten Drucksignals entgegenwirkt bzw. kompensiert. Damit wird die aufsteuernde Wirkung des durch den Druckabgriff 205/206 abgegriffenen ersten Drucksignals für das Lasthalteventil LHV_A/LHV_B aufrechterhalten. Folglich können Druckanstiege in der hydraulischen Kippvorrichtung durch ein Nachgeben der Kippmechanik und Kipphydraulik kompensiert werden.
Gemäß beispielhaften Ausführungsformen kann das Kolbenelement 212 lediglich ein Dichtelement, wie z.B. einen O-Ring, aufweisen.
3 zeigt schematisch ein Ventilmodul gemäß anderer anschaulicher Ausführungsformen der Erfindung. Das Ventilmodul gemäß der Darstellung in 3 unterscheidet sich von dem Ventilmodul gemäß der Darstellung in 2 darin, dass die Kompensationsfunktion alternativ zu 2 durch einen weiteren Druckabgriff 308/309 in der Arbeitsleitung A/B vorgesehen und damit der Zylinder 210 mit Kolbenelement 212 ersetzt wird. Der weitere Druckabgriff 308/309 legt das abgegriffene Drucksignal in Aufsteuerrichtung an das zugeordnete Schließelement 201/202 des jeweiligen Lasthalteventils LHV_A/LHV_B an und kompensiert damit die zusteuernde Wirkung des Druckabgriffs 217/218. Hinsichtlich der weiteren Elemente des in 3 dargestellten Ventilmoduls, die mit den gleichen Bezugszeichen wie in 2 versehen sind, und deren Funktion wird auf die entsprechende Beschreibung zu 2 verwiesen.
Gemäß dem weiter oben beschriebenen zweiten Aspekt der Erfindung stellt jeder der Druckabgriffe 308 und 309 hinsichtlich dem entsprechenden Lasthalteventil LHV_A und LHV_B einen vierten Druckabgriff dar.
Im Folgenden werden anhand der 4a bis 4g beispielhafte Ausgestaltungen von wenigstens einem der Lasthalteventile LHV_A/LHV_B gemäß einer Lasthalteventil-Patrone beschrieben.
Die 4a bis 4g nehmen Bezug zu einer Lasthalteventil-Patrone P, die beispielsweise eingesetzt wird, um einen Hydroverbraucher gegen eine Last zu steuern, unter Last nach einer vorbestimmten Kennlinie (Druckdifferenz über die Lasthalteventil-Patrone P über der Menge oder dem Volumenstrom) mit einem Aufsteuerdruck aufgesteuert abzusenken, und in nicht betätigtem Zustand die Last leckagefrei zu halten.
Eine Lasthalteventil-Patrone P weist in den 4a und 4b einen rohrförmigen Federdom 1 auf, der ein Federsystem 2 enthält, dessen Vorspannung beispielsweise mittels eines Gewindebolzens 3' verstellbar ist.
Die Lasthalteventil-Patrone P ist mit einem Außengewindeabschnitt 3 beispielsweise in ein Gehäuse G' in eine Gehäusebohrung eingeschraubt, in der ein Kanal K1, davon abgedichtet getrennt ein Kanal K2, und ein Aufsteueranschluss 50 vorgesehen sind. Der Kanal K1 ist beispielsweise mit einer Kammer eines nicht gezeigten Hydrozylinders verbunden, der gegen Last aus- und einfahrbar ist. Der Kanal K2 ist beispielsweise mit einer Druckquelle oder einem Schieber verbunden. Der Aufsteueranschluss 50 ist beispielsweise mit einer Aufsteuerleitung verbunden, die wahlweise mit Aufsteuerdruck beaufschlagbar ist.
Der Federdom 1 weist am unteren Positionierende 35 (siehe 4f, 4g) mehrere in Umfangsrichtung verteilte Radialbohrungen 4 auf, sowie zumindest zwei, vorzugsweise vier, elastisch verformbare Rastklauen 5. Die Rastklauen 5 hintergreifen mit Rastnasen 6 einen oberen Endteil 11 einer Sitzhülse 7, die so unverlierbar mit dem Federdom 1 verbunden ist. Das Positionierende 35 (4f, 4g) des Federdoms 1 sitzt auf einer Gegenfläche 10 der Sitzhülse 7 auf, sobald die Lasthalteventil-Patrone P ordnungsgemäß in der Bohrung des Gehäuses G' montiert ist, wobei dann die Rastklauen 5 den Oberteil 11 nur lose umgreifen.
Die Sitzhülse 7 weist mit dem Kanal K1 verbundene, hier schräge Bohrungen 9 auf, die einen Zugang zum Inneren der Sitzhülse 7 bilden. Der Kanal K2 steht über die in Umfangsrichtung verteilten Radialbohrungen 4 mit dem Inneren des Federdoms 1 in Verbindung.
In der Sitzhülse 7 ist ein Sitz 12, beispielsweise als konische Ringfläche, geformt, sowie axial getrennt von Sitz 12 eine rechtwinklige Regelkante 13, wobei zwischen der Regelkante 13 und dem Sitz 12 eine Ringkammer 14 vorliegt. Angrenzend an die Regelkante 13 weist die Sitzhülse 7 einen Führungskragen 36 auf.
In der Sitzhülse 7 ist im Führungskragen 36 ein Sitzventil-Kegel 15 mit einem axial begrenzten Führungsabschnitt 22 (siehe 4c und 4d) verschiebbar geführt, der, optional, einstückig mit einem Aufsteuerkolben 8 ausgebildet ist, der im unteren Ende der Sitzhülse 7 abgedichtet verschiebbar und über den Aufsteueranschluss 50 wahlweise druckbeaufschlagbar ist. Zwischen dem Führungskragen 36 und dem Führungsabschnitt 20 liegt z.B. eine Schieberpassung vor.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Durchmesser des Aufsteuerkolbens 8 gleich dem Innendurchmesser des Führungskragens 36, so dass der Kegel 15 bezüglich im Kanal A herrschenden Lastdruck druckausgeglichen ist. Alternativ, nicht gezeigt, könnte im Aufsteuerkolben 8 eine Ringschulter geformt sein, die mit dem Lastdruck beaufschlagt wird, um eine Schockventilfunktion sicherzustellen.
Der Kegel 15 weist eine Dichtfläche 16, z. B. eine konische Ringfläche, zur Zusammenarbeit mit dem Sitz 12 auf, ist im oberen Teil hohl und enthält eine Kugel 17 als Schließglied eines Rückschlagventils, sowie einen Sitz 18 für die Kugel 17. Das von der Kugel 17 und dem Sitz 18 gebildete Rückschlagventil sperrt einen Strömungsweg in Strömungsrichtung vom Kanal K1 zum Kanal K2, öffnet hingegen mit geringem Drosselwiderstand in der entgegengesetzten Strömungsrichtung vom Kanal K2 zum Kanal K1. Die Kugel 17 wird von einem Dämpfungskolben 21 und einer Schließfeder in Schließrichtung beaufschlagt. Der Dämpfungskolben 21 ist im Kegel 15 verschiebbar geführt und wird in Schließrichtung des Rückschlagventils z.B. vom Lastdruck beaufschlagt. Das Federsystem 2 im Federdom 1 wirkt über ein durchbohrtes Widerlager 19 auf das obere Ende des Kegels 15 ein. Im Kegel 15 sind in der gezeigten Ausführungsform zwei diametral gegenüberliegende Steuerkanäle 20 vorgesehen, die die Wand des Kegels 15 durchsetzen und anhand der 4c und 4d näher erläutert werden. Die beiden Steuerkanäle 20 sind Teil einer Mengensteuerung und Teil des Strömungswegs durch das geöffnete Rückschlagventil vom Kanal K2 zum Kanal K1. Der Dämpfungskolben 21 ist durch eine sich gegen eine Schulter 41 des Aufsteuerkolbens 8 abstützende Rückschlagventilfeder 43 in Schließrichtung des Rückschlagventils vorgespannt.
Gemäß anschaulicher Ausführungsformen der Lasthalteventil-Patrone P ist der Kegel 15 mit dem Aufsteuerkolben 8 einstückig ausgebildet und im oberen, eine Dichtfläche 16 zur Zusammenarbeit mit dem Sitz 12 und das Rückschlagventil aufweisenden Teil durchgängig hohl. Der Steuerkanal 20 kann von außen zum Hohlraum des Kegels 15 führen.
Die 4c und 4d zeigen den Kegel 15 in einer Seitenansicht in Blickrichtung auf die Steueröffnung 20 und in einem Achsschnitt. In geringem Abstand unterhalb der Dichtfläche 16 liegt eine Kante 27 des Führungsabschnitts 22, in welchen der Steuerkanal 20 so eingreift, dass der obere Rand 26 des Steuerkanals 20 unterhalb der Kante 27 liegt.
Der Steuerkanal 20 ist in der gezeigten Ausführungsform eine eiförmige Öffnung, die aus mehreren in Axialrichtung miteinander verschnittenen Radialbohrungen 23, 24 und 25 gebildet ist, deren Durchmesser in Richtung zur Dichtfläche 16 abnehmen. Der Steuerkanal 20 könnte auch als eine gefräste ovale Öffnung ausgebildet werden. Alternativ (nicht gezeigt) könnte der Steuerkanal 20 aus mehreren axialen Nuten im Mantel des Kegels 15 gebildet sein, die, um den Strömungsweg für das Rückschlagventil zu bilden, in den Hohlraum des Kegels 15 eingreifen.
4d verdeutlicht strichpunktiert die Kugel 17, die mit dem Sitz 18 zusammenwirkt, und die mit einem Teil ihrer Kugeloberfläche Teil der Mengensteuerung ist, da sie den Durchflussquerschnitt mit begrenzt. Der Führungsabschnitt 22, der Führungskragen 36 und die Dichtfläche 16 können geschliffene Flächen sein. Die vorbeschriebenen Komponenten der Lasthalteventil-Patrone P sind beispielsweise aus Stahl hergestellt.
4e verdeutlicht in einer Schnittansicht ähnlich der von 4a den aufgesteuerten Zustand der Lasthalteventil-Patrone P. Zu diesem Zweck ist der Aufsteuerkolben 8 aus dem Aufsteueranschluss 50 druckbeaufschlagt, so dass er die Dichtfläche 16 vom Sitz 12 gegen die Kraft des Federsystems 2 abhebt und eine Strömungsverbindung vom Kanal K1 zum Kanal K2 öffnet. Dabei hat der Steuerkanal 20 blendenartig die Regelkante 13 überfahren, sodass Druckmittel über die Ringkammer 14 und durch den Sitz 12 zum Kanal K2 strömt, wobei die allmähliche Querschnittszunahme des die Regelkante 13 überfahrenden Steuerkanals 20 eine präzise Mengensteuerung vornimmt, welche die Kennlinie des aufgesteuerten Sitzventils bestimmt. Das Rückschlagventil bleibt in Sperrstellung.
Um den Kanal K2 mit dem Kanal K1 zu verbinden und beispielsweise den Hydrozylinder gegen die Last auszufahren, wird in der Position von 4a die Kugel 17 vom Sitz 18 abgehoben, so dass das Druckmedium vom Kanal S an der Kugel 17 vorbei durch die Steuerkanäle 20 und die Bohrungen 9 zum Kanal A strömt, während die Dichtfläche 16 in Absperrstellung auf dem Sitz 12 ist.
Um die Kennlinie zu ändern, kann jeweils ein Kegel von mehreren eingebaut werden, die sich ausschließlich durch die Größe, Form und Positionierung der Steuerkanäle 20 unterscheiden. Die anderen Komponenten werden weiterhin verwendet.
Anhand der 4f und 4g wird die formschlüssige Kupplung zwischen dem Federdom 1 und der Sitzhülse 7 näher erläutert. 4f deutet in gestrichelten Linien auch an, wie das Positionierende 35 (siehe auch 4g) des Federdoms 1 formschlüssig mit der Sitzhülse 7 gekuppelt ist, und zwar über die Rastnasen 6 der Rastklauen 5 und die Umfangsnut 33. Die Rastnasen 6 der Rastklauen 5 hintergreifen den Hinterschnitt 32, nachdem das Positionierende 35 des Federdoms 1 über den Umfangsflansch 31 unter elastischer Verformung der Rastklauen 5 geschnappt wurde. In der in den 4e und 4a gezeigten Einbaulage der Lasthalteventil-Patrone P positioniert das Positionierende 35 des Federdoms 1 die Sitzhülse 7 in der Gehäusebohrung, wobei dann gegebenenfalls zwischen den Rastklauen 5 und dem Hinterschnitt 32 ein Spiel vorliegt.
In 4g ist am unteren Ende des Federdoms 1 angrenzend an den Außengewindeabschnitt 3 in ein Rohrfortsatz mit den Radialbohrungen 4 gezeigt sind, wobei die Rastklauen 5 dadurch gebildet sind, dass zu jeweils zwei benachbarten Radialbohrungen 4 Einschnitte 37 geformt sind. Ferner ist innen in dem Rohrfortsatz eine umlaufende Nut 33 geformt, die den Rastklauen 5 ausreichende Elastizität verleihen, um mit Rastnasen 6 über den Umfangsflansch 31 hinweg geführt zu werden, und dann in den Hinterschnitt 32 einzurasten.
Die Kopplung des Federdoms 1 und der Sitzhülse 7, welche auch die weiteren, vorerwähnten Komponenten enthält, erleichtert die Montage, da die Sitzhülse 7 zusammen mit den Komponenten mit dem Federdom 1 einfach in die Gehäusebohrung eingebracht oder aus dieser entnommen werden kann. Da das Rückschlagventil innen in dem Kegel 15 integriert ist, und auch der Strömungsweg des Rückschlagventils über den Steuerkanal 20 innen im Kegel 15 verläuft, wird in Durchmesserrichtung Einbauraum eingespart. Dennoch sind die Funktionen des Rückschlagventils, des Sitzventils und die Funktion der Mengensteuerung voneinander getrennt, da für jede Funktion bauliche Merkmale vorgesehen sind, die nur für die jeweilige Funktion dienen. Die formschlüssige Kupplung zwischen dem Federdom 1 und der Sitzhülse 7 ist im Übrigen nur eine Option und kann gegebenenfalls weggelassen werden.
In anschaulichen Ausführungsformen der Lasthalteventil-Patrone P sind die Funktion der Mengensteuerung, des Rückschlagventils und des Sitzventils voneinander getrennt und beeinflussen sich nicht gegenseitig.
Die vorangehend beschriebene Lasthalteventil-Patrone P kann für wenigstens eines der Lasthalteventile LHV_A , LHV_B verwendet werden, wie oben hinsichtlich der 2 und 3 beschrieben ist.
5 zeigt ein Ventilmodul weiterer anschaulicher Ausführungsformen der Erfindung, wobei jedes der Lasthalteventile LHV_A , LHV_B in 2 durch eine Lasthalteventil-Patrone gemäß der vorangehenden Beschreibung ausgeführt ist. Weiterhin sind die Lasthalteventil-Patronen in 5 durch einen Hydrozylinder 310 verbunden, der einen Kolben 312 zur mechanischen Druckübertragung umfasst, wie hinsichtlich 2 bezüglich des Hydrozylinders 210 und des Kolbenelements 212 beschrieben wurde. In der dargestellten Schnittansicht sind Anschlusskanäle KA1 und KA3 sichtbar, die mit den Anschlüssen A1 und A3 des in 2 dargestellten Ventilmoduls verbunden sind. Weitere Kanäle, insbesondere die mit den Anschlüssen A2 und A4 in 2 verbunden sind, sind in der Schnittansicht in 5 nicht sichtbar. Der Kolben weist lediglich ein Dichtelement, wie zum Beispiel einen O-Ring, auf.
In einigen anschaulichen Ausführungsformen kann ein Ventilmodul zwei voneinander getrennte Arbeitsleitungen und in jeder Arbeitsleitung ein druckgesteuertes Lasthalteventil umfassen, das durch ein mechanisches Vorspannelement in Zusteuerrichtung vorgespannt ist, wobei zu jedem Lasthalteventil in der Arbeitsleitung ein Rückschlagventil parallel angeordnet ist, so dass jedes der Lasthalteventile in Durchlassrichtung des jeweiligen Rückschlagventils in der jeweiligen Arbeitsleistung durch das jeweilige parallel angeordnete Rückschlagventil umgangen werden kann, wobei ein erstes Drucksignal bezüglich der Durchlassrichtung nach jedem Lasthalteventil mittels eines ersten Druckabgriffs abgreifbar und dadurch entgegen der Wirkung des Vorspannelements an das Lasthalteventil in Aufsteuerrichtung anlegbar ist, wobei ein zweites Drucksignal bezüglich der Durchlassrichtung vor jedem Lasthalteventil mittels eines zweiten Druckabgriffs abgreifbar und dadurch entgegen der Wirkung des Vorspannelements an das jeweilig andere Lasthalteventil in Aufsteuerrichtung anlegbar ist, und wobei ein drittes Drucksignal bezüglich der Durchlassrichtung vor jedem Lasthalteventil mittels eines dritten Druckabgriffs abgreifbar und dadurch parallel zur Wirkung des Vorspannelements an das Lasthalteventil in Zusteuerrichtung anlegbar ist. In wenigstens einer Arbeitsleitung ist ein viertes Drucksignal bezüglich der Durchlassrichtung vor dem entsprechenden Lasthalteventil mittels eines vierten Druckabgriffs abgreifbar und dadurch entgegen der Wirkung des Vorspannelements an das Lasthalteventil in Aufsteuerrichtung anlegbar.
In anderen speziellen Ausführungsformen kann das Ventilmodul zwei voneinander getrennte Arbeitsleitungen und in jeder Arbeitsleitung ein Druck gesteuertes Lastventil umfassen, das durch ein mechanisches Vorspannelement in Zusteuerrichtung vorgespannt ist, wobei zu jedem Lasthalteventil in der Arbeitsleitung ein Rückschlagventil parallel angeordnet ist, so dass jedes der Lasthalteventile in Durchlassrichtung des jeweiligen Rückschlagventils in der jeweiligen Arbeitsleitung durch das jeweilige parallel angeordnete Rückschlagventil umgangen werden kann, wobei ein erstes Drucksignal bezüglich der Durchlassrichtung nach jedem Lasthalteventil mittels eines ersten Druckabgriffs abgreifbar und dadurch entgegen der Wirkung des Vorspannelements an das Lasthalteventil in Aufsteuerrichtung anlegbar ist, wobei ein zweites Drucksignal bezüglich der Durchlassrichtung vor jedem Lasthalteventil mittels eines zweiten Druckabgriffs abgreifbar und dadurch entgegen der Wirkung des Vorspannelements an das jeweilige andere Lasthalteventil in Aufsteuerrichtung anlegbar ist, und wobei ein drittes Drucksignal bezüglich der Durchlassrichtung vor jedem Lasthalteventil mittels eines dritten Druckabgriffs abgreifbar und dadurch parallel zur Wirkung des Vorspannelements an das Lasthalteventil in Zusteuerrichtung anlegbar ist. Zwischen den Lasthalteventilen ist ferner ein Hydrozylinder mit einem im Hydrozylinder verschiebbaren Kolbenelement vorgesehen, durch dessen Verschiebung im Hydrozylinder das zweite Drucksignal wechselseitig auf das jeweilig andere Lasthalteventil mechanisch übertragbar ist. Durch die mechanische Kopplung der Lasthalteventile wird alternativ zum ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Windkraftkompensation ermöglicht, bei der unter dem Einfluss einer der Kipprichtung entgegen wirkenden und die von der hydraulischen Kippvorrichtung ausgeübte Kippkraft übersteigende Windkraft durch nachgeben der hydraulischen Kippvorrichtung kompensiert. Dazu ermöglicht die mechanische Kopplung ein Öffnen des Rückschlagventils in der Arbeitsleitung durch das Eindruckmedium durch das Ventilmodul zu einem Kippzylinder gefördert wird. Somit wird ein unkontrollierter Druckanstieg in der Arbeitsleitung nach einem der Lasthalteventile hervorgerufen durch die einwirkende Windkraft kompensiert.

Claims

Ventilmodul für eine hydraulische Kippvorrichtung eines Solarpaneelträgers, wobei das Ventilmodul zwei voneinander getrennte Arbeitsleitungen (A, B), die jeweils einen verbraucherseitigen Anschluss (A2; A4) des Ventilmoduls, der mit einem Verbraucher, beispielswiese einem Hydrozylinder, verbindbar ist, mit einem versorgungsseitigen Anschluss (A1; A3), der mit einer Pumpe oder einem Tank verbindbar ist, miteinander verbindet, und in jeder Arbeitsleitung (A; B) ein druckgesteuertes Lasthalteventil (LHV_A; LHV_B) umfasst, das durch ein mechanisches Vorspannelement (F_A; F_B) in Zusteuerrichtung vorgespannt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einer Arbeitsleitung (A; B) zwischen dem entsprechenden versorgungsseitigen Anschluss (A1, A3) und dem entsprechenden Lasthalteventil (LHV_A; LHV_B) ein Drucksignal abgreifbar und entgegen der Wirkung des Vorspannelements (F_A; F_B) an das entsprechende Lasthalteventil (LHV_A; LHV_B) in Aufsteuerrichtung anlegbar ist.
Ventilmodul nach Anspruch 1, wobei das Drucksignal in jeder der beiden Arbeitsleitungen (A; B) abgreifbar ist.
Ventilmodul nach Anspruch 1 oder 2, wobei das zwischen dem entsprechenden versorgungsseitigen Anschluss (A1, A3) und dem entsprechenden Lasthalteventil (LHV_A; LHV_B) abgegriffene Drucksignal durch ein, in einem zwischen den Lasthalteventilen (LHV_A; LHV_B) vorgesehenen Hydrozylinder (210) verschiebbares Kolbenelement (212) an das Lasthalteventil (LHV_A; LHV_B) zur Aufsteuerung des Lasthalteventils (LHV_A; LHV_B) mechanisch übertragbar ist.
Ventilmodul nach Anspruch 3, wobei das Kolbenelement (212) im Hydrozylinder (210) durch ein Gleitdichtelement zwei Kammern voneinander abtrennt.
Ventilmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in jeder Arbeitsleitung (A; B) ein zusätzliches Drucksignal zwischen dem entsprechenden versorgungsseitigen Anschluss (A1, A3) und dem entsprechenden Lasthalteventil (LHV_A; LHV_B) abgreifbar ist, das wechselseitig an das jeweilig andere Lasthalteventil (LHV_A; LHV_B) in Aufsteuerrichtung anlegbar ist.
Ventilmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens ein Lasthalteventil (LHV_A; LHV_B) als eine Lasthalteventil-Patrone (P) ausgebildet ist, die eine einen Sitz (12) für einen mit einem Aufsteuerkolben (8) verbundenen Sitzventil-Kegel (15) aufweisende Sitzhülse (7), in der innen der Kegel (15) mit einem Führungsabschnitt (22) in einem Führungskragen (36) der Sitzhülse (7) zum Aufsteuern gegen ein in einem die Sitzhülse (7) positionierenden Federdom (1) angeordnetes Federsystem (2) verschiebbar ist, einen den Sitz (12) umgehenden, ein Rückschlagventil aus Rückschlagventil-Schließkörper (17) und Rückschlagventil-Sitz (18) aufweisenden Strömungsweg, und wenigstens einen eine Mengenkennlinie bestimmenden Steuerkanal (20) im Kegel (15) umfasst, der bei vom Sitz (12) abgehobenem Kegel (15) den Führungsabschnitt (22) im Führungskragen (36) umgeht und zur Mengensteuerung und blendenartig mit einer Regelkante der Sitzhülse (7) zusammenwirkt, wobei der Strömungsweg und das Rückschlagventil innen im Kegel (15) angeordnet sind und der Steuerkanal (20) bis zum Rückschlagventilsitz (18) führender Teil des Strömungswegs ist.
Ventilmodul nach Anspruch 6, wobei die Regelkante (13) in der Sitzhülse (7) axial vom Sitz (12) beabstandet ist.
Ventilmodul nach Anspruch 6 oder 7, wobei in der Sitzhülse (7) zwischen der, vorzugsweise rechtwinkligen, Regelkante (13) und dem Sitz (12) eine Ringkammer (14) vorgesehen ist.
Ventilmodul nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das Rückschlagventil als Rückschlagventilschließkörper eine Kugel (17) und, vorzugsweise, einen im Kegel (15) angeordneten Dämpfungskolben (21) für die Kugel (17) aufweist.
Ventilmodul nach Anspruch 9, wobei der Dämpfungskolben (21) durch eine sich gegen eine Schulter (41) des Aufsteuerkolbens (8) abstützende Rückschlagventilfeder (43) in Schließrichtung des Rückschlagventils vorgespannt ist.
Ventilmodul nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei der Kegel (15) mit dem Aufsteuerkolben (8) einstückig ausgebildet und im oberen, eine (16) Dichtfläche zur Zusammenarbeit mit dem Sitz (12) und das Rückschlagventil aufweisenden Teil durchgängig hohl ist, und wobei der Steuerkanal (20) von außen zum Hohlraum des Kegels (15) führt.
Ventilmodul nach einem der Ansprüche 6 bis 11, wobei der Steuerkanal (20) eiförmig und vorzugsweise aus mehreren axial verschnittenen Radialbohrungen (23, 24, 25) gebildet ist, deren Durchmesser in Richtung zur Dichtfläche (16) abnehmen.
Ventilmodul nach einem der Ansprüche 6 bis 12, wobei der zur Dichtfläche (16) weisende obere Rand (26) des Steuerkanals (20) innerhalb des Führungsabschnitts (22) des Kegels (15) positioniert ist.
Ventilmodul nach einem der Ansprüche 6 bis 13, wobei das Ventilmodul ferner ein Gehäuse mit einer Gehäusebohrung umfasst, in die die Lasthalteventil-Patrone (P), wobei die Gehäusebohrung an beiden Seiten des Sitzes (12) angeordnete Kanäle (A, S) und einen zum Aufsteuerkolben (8) führenden Steueranschluss (B) aufweist.
Ventilmodul nach einem der Ansprüche 6 bis 14, wobei die Funktionen des Rückschlagventils (R_A; R_B) und des Sitzventils voneinander getrennt sind und sich nicht gegenseitig beeinflussen.
Solarpaneelträger mit einer hydraulischen Kippvorrichtung und einem Ventilmodul gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.