DE10250466A1

DE10250466A1 - Vorrichtung zum Regeln einer Fluidmenge für schweres Baugerät

Info

Publication number: DE10250466A1
Application number: DE10250466A
Authority: DE
Inventors: Hae Kyun Joung
Original assignee: Volvo Construction Equipment AB
Current assignee: Volvo Construction Equipment AB
Priority date: 2001-12-20
Filing date: 2002-10-30
Publication date: 2003-07-10
Anticipated expiration: 2022-10-31
Also published as: US6675904B2; FR2834018A1; GB2383383A; FR2834018B1; JP3822156B2; GB2383383B; CN1427186A; JP2003194006A; CN1285837C; US20030115878A1; DE10250466B4; GB0222644D0

Abstract

Eine vorgegebene Menge von Fluid kann konstant einem Stellzylinder zugeführt werden und eine Rückströmung von Fluid von dem Stellzylinder kann verhindert werden, sogar in dem Fall des Entwickelns von Variationen eines Lastdruckes des Stellzylinders und eines Druckes einer Hydropumpe, und es wird ein Regelventil zum Regeln des Antreibens des Stellzylinders, welcher an die Hydropumpe angeschloosen ist, zur Verfügung gestellt, weiterhin ein Logik-Absperrventil, das in einem Weg zwischen der Hydropumpe und dem Regelventil montiert ist, um geöffnet und geschlossen zu werden, und ein Logik-Regelventil, das zwischen der Hydropumpe und der Druckkammer des Logik-Absperrventils montiert ist und dem Regeln einer Menge an Fluid dient, welche durch die obere Seite des Logik-Absperrventils von der Hydropumpe durch Schalten durchtritt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Regeln einer Fluidmenge für schweres Baugerät, welche eine Menge an hydraulischem Fluid einem Stellglied beziehungsweise Stellzylinder konstant zuführen kann und verhindert, dass Fluid von dem Stellzylinder in den Fällen zurückgeführt wird, dass ein Belastungsdruck auf den Stellzylinder, welcher in schwerem Baugerät wie zum Beispiel Baggern montiert ist, und ein Druck einer Hydropumpe variieren.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Fig. 1 ist eine Ansicht zum Zeigen eines Hydraulikkreislaufes einer herkömmlichen Vorrichtung zum Regeln einer Fluidmenge für schweres Baugerät.

Wie in der Fig. 1 gezeigt ist, umfasst die herkömmliche Vorrichtung zum Regeln einer Menge von Fluid für schweres Baugerät eine Hydropumpe P, die mit einem Motor verbunden ist, einen Stellzylinder 300, der mit der Hydropumpe P verbunden ist und angetrieben wird durch Zuführen von Hydraulikfluid, ein Regelventil 100, das in einem parallelen Hydraulikweg 103 zwischen der Hydropumpe P und dem Stellzylinder 300 montiert ist und dem Starten, Stoppen und Richtungsschalten des Stellzylinders 300 dient, und Fluidmengen- Regelventile 400, 400A und 400B, die in Wegen zwischen den Öffnungen 101 und 102 an Auslässen des Regelventils 100 und des Stellzylinders 300 montiert sind und dem Beschränken einer Fluidmenge dienen, die dem Stellzylinder 300 zugeführt wird, und dem Regeln einer Antriebsgeschwindigkeit desselben.

Ein Bezugszeichen 105, welches in den Zeichnungen nicht näher beschrieben ist, bezeichnet einen zentralen Bypassweg und 106 ein Überdruckventil zum Ableiten von Hydraulikfluid in einen Hydrauliköltank T, wenn eine Last über einem festgesetzten Druck in dem hydraulischen Kreislauf entwickelt wird.

Dementsprechend wird, wenn ein Vorsteuersignaldruck Pi, basierend auf einer Manipulation eines Joysticks, welcher nicht dargestellt ist, auf das rechte Ende des Regelventils 100 aufgebracht wird, um einen inneren Abstandsring/Kolben in die linke Richtung in der Zeichnung der Fig. 1 zu schalten, Hydraulikfluid, das von der Hydropumpe P entladen wird, in eine große Kammer 302 des Stellzylinders zugeführt, mittels des parallelen Weges 103 und des positionsgeschalteten Regelventils 100, und zu derselben Zeit wird Hydraulikfluid, das aus einer kleinen Kammer 301 des Stellzylinders 300 zurückgeführt wird, abgeführt zu dem Hydrauliköltank T, mittels eines Rückschlagventils 405B, was verursacht, dass der Stellzylinder 300 sich bewegt.

Zu dieser Zeit kann, im Falle des Beschränkens der Fluidmenge, um eine Antriebsgeschwindigkeit des Stellzylinders 300 entsprechend einer Arbeitsbedingung zu regeln, das Fluidmengen-Regelventil 400A die Fluidmenge regeln, die in die große Kammer 302 strömt, basierend auf einem Druckunterschied zu einem Federventil 404A, das eingestellt ist entsprechend eines Druckunterschiedes der Einlass- und Auslasswege 402A und 403A eines Kolbens 402, aufgrund des Ausmaßes des Öffnens eines Drosselventils 401A.

Die oben beschriebene Fluidmengen-Regelvorrichtung erfordert jedoch getrennte Blöcke, um das Regelventil 400 für die Hydraulikmenge in den Hydraulikwegen zwischen den Anschlüssen 101 und 102 an den Auslassen des Regelventils 100 und dem Stellzylinder 300 zu installieren, was Probleme verursacht, welche die Kosten aufgrund der Vergrößerung der Anzahl von Teilen vergrößern, eine Störung zwischen Teilen auf einem Layout beim Entwerfen verursachen und ihre Verwendung in Räumen mit einem engen Ausmaß unmöglich machen.

Zudem, wie vorher beschrieben wurde, weist das Fluidmengen-Regelventil 400 keine Rückschlagfunktion für den Fall auf, dass ein Lastdruck auf der Seite des Stellzylinders größer ist als ein Entladungsdruck auf der Seite der Hydropumpe P, was das Problem des getrennten Installierens des Rückschlagventils 104 in dem parallelen Weg 103 auf der Seite des Einlasses des Regelventils 100 verursacht.

Die Fig. 2 ist eine Ansicht zum Zeigen eines Hydraulikkreislaufes für eine herkömmliche Vorrichtung zum Regeln einer Fluidmenge.

Wie in der Fig. 2 gezeigt ist, weist die Fluidmengen-Regelvorrichtung eine Hydropumpe P, Stellzylinder A, B und C, die mit der Hydropumpe verbunden sind und durch Zufuhren von Hydraulikfluid angetrieben werden, und richtungsschaltende Ventile D, E und F, die in Hydraulikwegen zwischen der Hydropumpe P und den Stellzylindern A, B und C installiert sind und der Regelung der Strömungsrichtungen des Hydraulikfluids, das zu den Stellzylindern A, B und C zugeführt wird, dienen auf.

Das richtungsschaltende Ventil E umfasst einen Pumpweg 500, der mit dem Stellzylinder B verbunden ist, Zufuhrwege 503 und 504, welche Zufuhranschlüsse 501 und 502 aufweisen, die mit dem Stellzylinder B in Verbindung stehen, und einen Übertragungsweg 505, der von dem Pumpweg 500 abgezweigt ist und verbunden ist mit den Zufuhrwegen 503 und 504, ein Regelventil 511, das in einem zentralen Bypassweg 510 montiert ist und dem Regeln des Hydraulikfluids dient, welches dem Stellzylinder B zugeführt wird, ein Sitzventil 512, das montiert ist, um geöffnet und abgesperrt zu werden zwischen dem Pumpweg 500 und dem Regelventil 511, und ein Vorsteuerkolbenventil 513, das zwischen dem Sitzventil 512 und dem Regelventil 511 montiert ist, was ermöglicht, eine Menge von Hydraulikfluid zu beschränken, welches zu den variablen Drosselventilen 515 und 516 des Regelventils 511 durch den Pumpweg 500 und den Übertragungsweg 505 von der Hydropumpe P zugeführt wird, und eine Menge von Hydraulikfluid, welches in den Zufuhrwegen 503 und 504 des Hydraulikzylinders B strömt, zu regeln.

Der Übertragungsweg 505 weist einen Weg 506 auf, der mit dem Pumpweg 500 in Verbindung steht, ein Paar von Wegen 507 und 508, die auf beiden Seiten des Weges 506 positioniert sind, und einen ringförmigen Weg 509, der das Paar von Wegen 507 und 508 und den Weg 506 verbindet.

Dementsprechend wird, wenn ein Vorsteuersignaldruck aufgrund einer Manipulation eines Fahrers auf das Regelventil 514 des richtungsschaltenden Ventils D aufgebracht wird, Hydraulikfluid, das aus der Hydropumpe P entladen wird, zu dem Stellzylinder A über das positionsgeschaltete Regelventil 514 zugeführt, um den Stellzylinder A anzutreiben, wobei die Menge von Hydraulikfluid, welches dem Stellzylinder B über das Regelventil 511 zugeführt wird, das infolge des Aufbringens des Vorsteuersignaldruckes geschaltet wird, proportional geregelt wird.

Weil jedoch das Vorsteuerkolbenventil 513 einen anfänglich geöffneten Zustand während der gesamten Zeit beibehält, tritt, in dem Fall, dass Belastungsdrücke, welche in den Zufuhrwegen 503 und 504 des Stellzylinders B auftreten, größer sind als ein Druck des Hydraulikfluids, welches von der Hydropumpe P entladen wird, eine Rückströmung durch das Sitzventil 512 auf, und dann wird ein vorgegebener Arbeitsdruck dem Stellzylinder B nicht zugeführt, was seine Regelung unmöglich macht und ein Problem des Aufkommens eines Sicherheitszwischenfalls verursacht.

Wenn man dies in Betracht zieht, wird ein eine Rückströmung verhinderndes Rückschlagventil in einem Sitzventil, das nicht gezeigt ist, installiert, aber dies weist eine ungenaue Reaktion auf die Rückströmung auf, was ein Problem des Verminderns der Zuverlässigkeit der Ausstattung verursacht und des Steigerns der Herstellungskosten, aufgrund der Vergrößerung der Anzahl der Teile.

Zudem variiert eine Menge von Hydraulikfluid, die zu dem Stellzylinder B zugeführt wird, gemäß eines Belastungsdruckes des Stellzylinders B und eines Entladungsdruckes von der Hydropumpe P, was zu einem Problem des Entwickelns eines Sicherheitszwischenfalls führt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Regeln einer Fluidmenge für schweres Baugerät zur Verfügung zu stellen, welche Layoutstörungen beim Design verhindern kann und in einem beengten Raum aufgrund einer kompakten Struktur verwendet werden kann, derart, dass ein Fluidmengen-Regelventil, welches eine Antriebsgeschwindigkeit eines Stellzylinders regelt, innerhalb eines Regelventils installiert wird, das eine Strömungsrichtung von Hydraulikfluid, welches dem Stellzylinder zugeführt wird, regelt.

Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Regeln einer Fluidmenge für schweres Baugerät zur Verfügung zu steilen, welche die Haltbarkeit der Teile vergrößert, durch Vermindern von Schwapp- und Stoßphänomenen aufgrund von Variationen eines Lastdruckes eines Stellzylinders und eines Druckes einer Hydropumpe.

Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Regeln einer Fluidmenge für schweres Baugerät zur Verfügung zu stellen, welche eine Reaktionseigenschaft durch Ausführen einer Funktion eines Rückschlagventils verbessern kann, wenn ein Lastdruck einer Arbeitsvorrichtung größer ist als ein Entladungsdruck einer Hydropumpe.

Um die obigen Aufgaben zu lösen, umfasst eine Vorrichtung zum Regeln einer Fluidmenge für schweres Baugerät gemäß einer vorzuziehenden Ausführung der vorliegenden Erfindung in einer Vorrichtung zum Regeln einer Fluidmenge für schweres Baugerät, welche eine Hydropumpe, einen Stellzylinder, der mit der Hydropumpe verbunden ist und angetrieben wird durch Zufuhren von Hydraulikfluid, und ein Regelventil, das in einem parallelen Fluidweg zwischen der Hydropumpe und dem Stellzylinder installiert ist und dem Starten, Stoppen und Richtungsschalten des Stellzylinders dient, aufweist, ein Logik-Absperrventil, welches montiert ist, um geöffnet und abgesperrt zu werden zwischen einem Einlassseitenweg des Regelventils und dem parallelen Weg, und ein Logik- Regelventil zum Öffnen und Absperren eines Einlassseitenweges, der mit dem parallelen Weg verbunden ist, und eines Auslassseitenweges, der mit einer Druckkammer des Logik-Absperrventils verbunden ist, durch Schalten, basierend auf einer vorgegebenen elastischen Kraft einer Ventilfeder und einem Druck in einem Weg auf einer Seite des Stellzylinders, der mit einer Seite der Druckkammer verbunden ist, im Hinblick auf einen Druck in einem Einlassseitenweg, der mit der anderen Seite der Druckkammer verbunden ist.

Gemäß einer vorzuziehenden Ausführung ist eine Öffnung in dem Auslassseitenweg installiert, welcher das Logik-Absperrventil und das Logik- Regelventil verbindet.

Zudem ist ein Kolben in der Druckkammer des Logik-Absperrventils installiert, und eine Öffnung ist in einem Weg installiert, der durch den Kolben durchtritt.

Zudem ist ein Absperrventil bzw. Rückschlagventil in einem Weg installiert, der das Logik-Absperrventil und den Einlassseitenweg verbindet, und eine Öffnung ist in einem abgezweigten Weg vor und hinter dem Absperrventil installiert.

Zudem ist eine Öffnung in einem Weg installiert, der den Einlassseitenweg des Logik-Regelventils und die Druckkammer des Logik-Absperrventils verbindet.

Zudem ist eine veränderbare/variable Öffnung in einem Einlassseitenweg eines Abstandsringes/Kolbens des Logik-Regelventils installiert.

Zudem umfasst das Logik-Absperrventil weiterhin eine regelbare Drossel zum Variieren eines Öffnungsbereiches im Hinblick auf einen Einlassweg von dem parallelen Weg, basierend auf Versetzungen eines Ventilsitzes des Logik- Absperrventils.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die obigen Aufgaben und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden verständlich durch Beschreibung im Detail einer vorzuziehenden Ausführung derselben mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, in welchen:
Fig. 1 eine Ansicht ist, zum Zeigen eines herkömmlichen hydraulischen Kreislaufes einer Vorrichtung zum Regeln einer Fluidmenge für schweres Baugerät;
Fig. 2 eine Ansicht ist, zum Zeigen eines anderen herkömmlichen hydraulischen Kreislaufes einer Vorrichtung zum Regeln einer Fluidmenge;
Fig. 3 eine Ansicht ist, zum Zeigen eines hydraulischen Kreislaufes einer Vorrichtung zum Regeln einer Fluidmenge für schweres Baugerät gemäß einer vorzuziehenden Ausführung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ein Graph ist, welcher eine Beziehung zwischen einem Vorsteuerdruck und einem Kolben/Abstandsring-Öffnungsbereich zeigt;
Fig. 5 eine Ansicht ist, zum Zeigen eines Hauptteiles einer Vorrichtung zum Regeln einer Fluidmenge gemäß einer vorzuziehenden Ausführung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 eine Ansicht ist, zum Zeigen eines Hauptteiles einer Vorrichtung zum Regeln einer Fluidmenge gemäß einer anderen vorzuziehenden Ausführung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 eine Ansicht ist, zum Zeigen eines Hauptteiles einer Vorrichtung zum Regeln einer Fluidmenge gemäß noch einer anderen vorzuziehenden Ausführung der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 8 eine Ansicht ist, zum Zeigen eines Hauptteils einer Vorrichtung zum Regeln einer Fluidmenge gemäß einer weiteren vorzuziehenden Ausführung der vorliegenden Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER VORZUZIEHENDEN AUSFÜHRUNGEN

Nachfolgend wird eine Vorrichtung zum Regeln einer Fluidmenge für schweres Baugerät gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in größerem Detail mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Fig. 3 ist eine Ansicht zum Zeigen eines hydraulischen Kreislaufes einer Vorrichtung zum Regeln einer Fluidmenge für schweres Baugerät gemäß einer vorzuziehenden Ausführung der vorliegenden Erfindung, und Fig. 4 ist ein Graph, welcher eine Beziehung zwischen einem Vorsteuerdruck und einem Kolben- Öffnungsbereich zeigt.
Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, umfasst die Vorrichtung eine Hydropumpe P, einen Stellzylinder 3, der mit der Hydropumpe P verbunden ist und angetrieben wird durch Zufuhr von Hydraulikfluid, ein Regelventil 4, das in einem parallelen Fluidweg 6 zwischen der Hydropumpe P und dem Stellzylinder 3 installiert ist und geschaltet wird durch eine Aufbringung eines Vorsteuersignaldruckes, basierend auf einer Handhabung eines Bedienungshebels L, um das Starten, Stoppen und Richtungsschalten des Stellzylinders 3 zu steuern, und ein Fluidmengen- Regelventil 22 eines Typs der Rückflussverhinderung und Druckkompensation, welches montiert ist, um geöffnet und geschlossen zu werden zwischen einem Weg 7 auf der Einlassseite des Regelventils 4 und dem parallelen Weg 6.
Das Fluidmengen-Regelventil 22 ist ausgeführt mit einer Öffnung 9, die in einem Begrenzungsweg 10 (check path) installiert ist, der den Auslassseitenweg 7 und eine Druckkammer 12 verbindet, und einem Logik-Absperrventil 8, welches die Absperrung des parallelen Weges 6 und des Auslassseitenweges 7 durch eine vorgegebene elastische Kraft einer Ventilfeder 11 in einen Anfangszustand zwingt, und einem Logik-Regelventil 13, wobei eine Druckkammer 13a desselben mit einem Weg 15 verbunden ist, der einen Druck innerhalb des Auslassseitenweges 7, der durch das Logik-Absperrventil 8 hindurchtritt, feststellt, und eine Druckkammer 13b desselben mit einem Weg 16 verbunden ist, der einen Belastungsdruck des Stellzylinders 3 feststellt, der durch das Regelventil 4 und die Öffnungen 19a und 19b durchtritt, wobei das Logik-Regelventil 13 einen Einlassseitenweg 17 öffnet und schließt, der mit einem parallelen Weg 6 in Verbindung steht, und einen Auslassseitenweg 18, der mit der Druckkammer 12 des Logik-Absperrventils 8 verbunden ist, durch Schalten, basierend auf einer Druckdifferenz zwischen den Wegen 5 und 16 und der vorgegebenen elastischen Kraft einer Ventilfeder 14.
Zu dieser Zeit ist der Weg 16 mit dem Hydrauliköltank T in dem Fall verbunden, dass sich das Regelventil 4 in der Neutralposition befindet, und erfasst Belastungsdrücke an den stromabwärtigen Seiten der Öffnungen 19, 19a und 19b, in dem Fall, dass ein Abstandsring bzw. Kolben 5 des Regelventils 4 in die linke oder rechte Richtung geschaltet wird, basierend auf einer Aufbringung des Vorsteuersignaldruckes Pi.
Ein Bezugszeichen 20, welches in den Zeichnungen nicht näher beschrieben ist, bezeichnet einen zentralen Bypassweg und 21 ein Überdruckventil, welches einen vorgegebenen Arbeitsdruck in dem hydraulischen Kreislauf ausbildet.
Nachfolgend werden die Betriebszustände einer Vorrichtung zum Regeln einer Fluidmenge für schweres Baugerät gemäß einer vorzuziehenden Ausführung der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
Die Fig. 4 ist ein Graph zum Zeigen einer Beziehung zwischen Vorsteuerdrücken und Kolben-Öffnungsbereichen.
Wie in der Fig. 4 gezeigt ist, wird, in dem Fall des Schaltens des Regelventils 4 in die linke oder rechte Richtung mit einem vorgegebenen Druck, basierend auf einer Aufbringung eines Vorsteuersignaldruckes, wenn der Vorsteuerbedienhebel L durch einen Fahrer gehandhabt wird, das bedeutet, in dem Fall des Schattens mit einem Vorsteuerdruck "A" auf der Linie des Öffnungsbereiches des Kolbens 5, der Öffnungsbereich des Regelventils 4 auf "A'" gesetzt.
Zu dieser Zeit wird der zentrale Bypassweg 20 abgesperrt, und das Hydraulikfluid, welches von der Hydropumpe P entladen wird, durchtritt wiederum durch die Öffnungsbereiche des parallelen Weges 6 - das Logik-Absperrventil 8 - den Einlassseitenweg 7 - den Kolben 5 und tritt dann in eine große Kammer des Stellzylinders 3, was ein verlängertes Antreiben ermöglicht.
Zu dieser Zeit, in dem Fall des Anstrebens, eine Antriebsgeschwindigkeit des Stellzylinders 3 zu regeln durch Beschränken des Hydraulikfluids, das dem Stellzylinder 3 zugeführt wird, basierend auf einem Arbeitszustand, ergibt sich, wenn ein Bereich, durch welchen Hydraulikfluid durchtritt, wenn der Vorsteuerdruck des Regelventils 4 auf "A" geschaltet worden ist, auf "A" eingestellt wird, eine Fluidmenge Q; die durch diesen durchtritt, wie folgt:

Q = Cd × A' × √ΔP
mit Cd: Strömungskoeffizient, A': Öffnungsbereich und ΔP: Druckdifferenz zwischen vor und hinter der Öffnung.
Dies bedeutet, dass das Hydraulikfluid, welches durch den Abstandsring 5 durchtritt, proportional zu einem quergeschnittenen Bereich der Öffnung wird, wenn die Druckdifferenz zwischen vor und hinter der Öffnung 19 gleich gehalten wird.
Zu dieser Zeit, wenn der Öffnungsbereich des Abstandsringes 5 auf "A"' gesetzt wird und eine Druckdifferenz (ein Druck an dem Einlass des Regelventils 4 - einem Belastungsdruck des Stellzylinders 3) zwischen vor und hinter der Öffnung 19 unterhalb eines festgesetzten Wertes liegt, strömt das Hydraulikfluid, welches durch die Öffnung 19 hindurchtritt, ohne Regelungen ein, weil das Logik- Regelventil 13 nicht geregelt wird, sondern in dem anfänglichen neutralen Zustand gehalten wird.
In der Zwischenzeit, in dem Falle, dass das Hydraulikfluid allmählich ansteigt, so dass die Druckdifferenz zwischen vor und hinter der Öffnung 19 den festgesetzten Wert übersteigt, wird ein Arbeitsdruck, der auf dem Einlassseitenweg 7 auftritt, größer als die elastische Kraft der Ventilfeder 14 des Logik-Regelventils 13, um das Logik-Regelventil 13 in die Richtung nach rechts in der Zeichnung zu schalten, so dass der Einlassseitenweg 17 mit dem Auslassseitenweg 18 verbunden wird, damit das geregelte Hydraulikfluid, welches von der Hydropumpe P entladen wird, die Druckkammer 12 des Logik-Absperrventils 8 erreicht.
Das geregelte Hydraulikfluid, welches die Druckkammer 12 erreicht hat, strömt aus zu dem Einlassseitenweg über die Öffnung 9 des Logik-Absperrventils 8. Eine Fluidmenge, welche in die Druckkammer 12 des Logik-Absperrventils 8 mittels der Öffnung 9 des Logik-Absperrventils 8 strömt, wächst an und nimmt ab, basierend auf dem Versatz des Logik-Regelventils 13, und der Druck der Druckkammer 12 des Logik-Absperrventils 8 wird basierend auf dem Ansteigen und der Abnahme der Fluidmenge geregelt.
Weil zudem das Logik-Absperrventil 8 sich in die Sitzrichtung bewegt, aufgrund des Druckes in der Druckkammer 12 des Logik-Absperrventils 8, basierend auf einem Unterschied der quergeschnittenen Bereiche der Druckkammer 12 des Logik-Absperrventils 8 und des Sitzes, wird der Bereich des Logik-Absperrventils 8, durch welchen Hydraulikfluid durchtritt, kleiner, wodurch die Fluidmenge vermindert wird.
Dementsprechend wird eine Fluidmenge, die durch den Bereich A' der Öffnung des Kolbens 5 durchtritt, konstant gehalten, weil das Hydraulikfluid mit einem konstanten Druckunterschied strömt, zu jeder Zeit, ungeachtet der Variationen des Belastungsdruckes des Stellzylinders 3 und des Druckes der Hydropumpe P, so dass die Layout-Störungen beim Entwerfen aufgrund einer kompakten Struktur verhindert werden können.
Zudem wird, in dem Fall, dass der Belastungsdruck des Stellzylinders 3 sich verändert oder der Druck der Hydropumpe P sich momentan ändert, der Druck der Druckkammer 12 des Logik-Absperrventils 8, basierend auf dem Versatz des Fluidmengen-Regelventils 22, zweifach gesteuert/geregelt, um das Schwappen und Stöße zu verhindern, wodurch ermöglicht wird, dass die Stabilität des hydraulischen Systems sichergestellt werden kann.
In der Zwischenzeit, weil das Logik-Regelventil 13 abgesperrt wird, aufgrund seiner neutralen Position (mit Bezug auf Fig. 3), in dem Fall, dass ein Belastungsdruck des Stellzylinders 3 größer ist als ein Entladungsdruck der Hydropumpe P, weist das Logik-Absperrventil 8 eine Funktion eines Hauptabsperrventils/Hauptrückschlagventils mit einer exzellenten Reaktion desselben auf, so dass die Zuverlässigkeit der Einrichtung vergrößert werden kann.
Wie oben beschrieben wurde, wird in der Fluidmengen-Regelvorrichtung gemäß einer vorzuziehenden Ausführung der vorliegenden Erfindung Hydraulikfluid aus der Hydropumpe P geregelt, basierend auf einem Schaltausmaß des Logik- Regelventils 13, wenn es durch die Druckkammer 12 des Logik-Absperrventils 8 durchtritt, und der Druck der Druckkammer 12 des Logik-Absperrventils 8 wird geregelt durch das Hydraulikfluid, welches durch die Druckkammer 12 durchtritt, so dass eine konstante Menge von Fluid dem Stellzylinder 3 zugeführt werden kann, ungeachtet von Variationen des Belastungsdruckes des Steilzylinders 3 und des Druckes der Hydropumpe P und verhindert wird, dass Hydraulikfluid von dem Stellzylinder 3 zurückströmt.
Die Fig. 5 bis 8 sind Ansichten zum Zeigen eines Hauptteils einer Fluidmengen-Regelvorrichtung gemäß einer anderen vorzuziehenden Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Wie in den Fig. 5 bis 8 gezeigt ist, sind der Stellzylinder 3, welcher in Verbindung mit der Hydropumpe P angetrieben wird, das Logik-Absperrventil 8, das in dem Weg zwischen der Hydropumpe P und dem Stellzylinder 3 montiert ist, das Logik-Absperrventil 13, das in dem Weg zwischen der Druckkammer 12 des Logik-Absperrventils 8 und der Hydropumpe P montiert ist, und so weiter, im wesentlichen die selben, wie die der Fluidmengen-Regelvorrichtung gemäß der Ausführung der vorliegenden Erfindung, welche in der Fig. 2 gezeigt ist, so dass auf eine Beschreibung dieser Komponenten verzichtet wird.
Wie in der Fig. 5 gezeigt wird, weil die Fluidmengen-Regelvorrichtung gemäß einer anderen vorzuziehenden Ausführung der vorliegenden Erfindung einen Dämpfungseffekt mit einer Öffnung 23, die in einem Weg 18 installiert ist, der die Druckkammer 12 des Logik-Absperrventils 8 und das Logik-Regelventil 13 verbindet, sicherstellt, kann die Vorrichtung Variationen des Druckes der Hydropumpe P oder der abrupten Fluidmenge und des Druckes, aufgrund eines Belastungsdruckes in dem Stellzylinder 3, verhindern, um dadurch zu ermöglichen, dass das Schwappen und die Instabilität eines hydraulischen Systems verhindert wird.
Wie in der Fig. 6 gezeigt ist, weil die Vorrichtung zum Regeln einer Fluidmenge gemäß einer vorzuziehenden Ausführung der vorliegenden Erfindung einen Kolben 24 in der Druckkammer des Logik-Absperrventils 8 aufweist und eine Öffnung 24a, die in einem Weg, der durch den Kolben 24 durchtritt, wird die Druckkammer 12 des Logik-Absperrventils 8 prompt versorgt mit hydraulischem Fluid, in dem Fall, dass ein Lastdruck des Stellzylinders 3 größer ist als ein Entladungsdruck der Hydropumpe P, so dass die Vorrichtung eine exzellente Reaktion aufweist, wenn sie eine rückströmungsverhindernde Funktion ausführt.
Wie in der Fig. 7 gezeigt ist, weist eine Vorrichtung zum Regeln einer Fluidmenge gemäß einer vorzuziehenden Ausführung der vorliegenden Erfindung ein Absperrventil/Rückschlagventil 25 auf, das in dem Weg installiert ist, der die Druckkammer 12 des Logik-Absperrventils 8 und den Einlassseitenweg 7 verbindet, und eine Öffnung 26, die in einem verzweigten Weg vor und hinter dem Absperrventil/Rückschlagventil 25 installiert ist, so dass das Hydraulikfluid der Druckkammer 12 des Logik-Absperrventils 8 durch das Absperrventil/Rückschlagventil 25 zugeführt werden kann, wobei eine Rückströmungs-Verhinderungs-Funktion ausgeführt wird, und geregeltes Hydraulikfluid nur durch die Öffnung durchtreten kann, wenn eine Fluidmenge eingestellt wird.
Wie in der Fig. 8 gezeigt wird, umfasst eine Vorrichtung zum Regeln einer Fluidmenge für schweres Baugerät gemäß einer anderen vorzuziehenden Ausführung der vorliegenden Erfindung den Stellzylinder 3, welcher in Verbindung stehend mit der Hydropumpe P angetrieben wird, das Regelventil 4, welches in dem Weg zwischen der Hydropumpe P und dem Stellzylinder 3 montiert ist, das Logik-Absperrventil 8, welches in dem Weg zwischen der Hydropumpe P und dem Regelventil 4 montiert ist, das Logik-Regelventil 13, welches in dem Weg zwischen der Druckkammer 12 des Logik-Absperrventils 8 und der Hydropumpe P montiert ist, und so weiter, wobei alle Bauteile die selben sind, wie diejenigen der Vorrichtung zum Regeln einer Fluidmenge gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung, welche in der Fig. 3 gezeigt ist, so dass auf die Beschreibung dieser Bauteile verzichtet wird und sich entsprechende Bezugszeichen die sich entsprechenden Teile bezeichnen.
In der Vorrichtung zum Regeln einer Fluidmenge für schweres Baugerät gemäß einer anderen vorzuziehenden Ausführung der vorliegenden Erfindung weist der Ventilsitz des Logik-Absperrventils 8 eine regelbare Drossel 8a auf, welche entlang des äußeren Umfangs desselben ausgebildet ist, und die Drossel 8a variiert einen Öffnungsbereich im Hinblick auf den Einlassweg 7 von dem parallelen Weg 6 der Hydropumpe P, basierend auf dem Versatz des Sitzes, so dass die Regelung der Menge an Fluid, welches dem Stellzylinder 3 zugeführt wird, erleichtert wird.
Obwohl die vorzuziehenden Ausführungen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, ist es für den Fachmann verständlich, dass die Erfindung nicht auf die beschriebenen vorzuziehenden Ausführungen beschränkt werden soll, sondern verschiedene Veränderungen und Modifikationen ausgeführt werden können innerhalb des Erfindungsgedankens und des Schutzumfanges der vorliegenden Erfindung, wie er durch die angehängten Ansprüche beschrieben wird.

Claims

1. Eine Vorrichtung zum Regeln einer Fluidmenge für schweres Baugerät, welche eine Hydropumpe aufweist, einen Stellzylinder, der mit der Hydropumpe verbunden ist und durch Zufuhr von Hydraulikfluid angetrieben wird, und ein Regelventil, das in einem parallelen Fluidweg zwischen der Hydropumpe und dem Stellzylinder installiert ist und dem Regeln des Startens, Stoppens und des Schaltens der Richtung des Stellzylinders dient, umfassend:
ein Logik-Regelventil zum Öffnen und Schließen eines Einlassseitenweges, der mit dem parallelen Weg in Verbindung steht, und eines Auslassseitenweges, der an eine Druckkammer des Logik-Absperrventils angeschlossen ist, durch Schalten, basierend auf einer vorgegebenen elastischen Kraft einer Ventilfeder und einem Druck in einem Weg auf einer Seite des Stellzylinders, der an eine Seite der Druckkammer angeschlossen ist, im Hinblick auf einen Druck in einem Einlassseitenweg, der an die andere Seite der Druckkammer angeschlossen ist.

2. Die Vorrichtung, wie beansprucht in Anspruch 1, wobei eine Öffnung in dem Auslassseitenweg installiert ist, der das Logik-Absperrventil und das Logik- Regelventil verbindet.

3. Die Vorrichtung, wie beansprucht in Anspruch 1, wobei ein Kolben in der Druckkammer des Logik-Absperrventils installiert ist, und eine Öffnung in einem Weg, der durch den Kolben durchtritt, installiert ist.

4. Die Vorrichtung, wie beansprucht in Anspruch 1, wobei ein Rückschlagventil in einem Weg installiert ist, der das Logik-Absperrventil und den Einlassseitenweg verbindet, und eine Öffnung in einem verzweigten Weg vor und hinter dem Rückschlagventil installiert ist.

5. Die Vorrichtung, wie beansprucht in Anspruch 1, wobei eine Öffnung in dem Weg installiert ist, der den Einlassseitenweg des Logik-Regelventils und die Druckkammer des Logik-Absperrventils verbindet.

6. Die Vorrichtung, wie beansprucht in Anspruch 1, wobei eine veränderbare Öffnung in einem Einlassseitenweg eines Kolbens des Logik- Regelventils installiert ist.

7. Die Vorrichtung, wie beansprucht in Anspruch 1, wobei das Logik- Absperrventil zudem eine regelbare Drossel zum Verändern eines Öffnungsbereiches im Hinblick auf einen Einlassweg von dem Parallelweg umfasst, basierend auf Versetzungen eines Ventilsitzes des Logik- Absperrventils.