DE19527701C2 - Hydraulische Anlage mit einem Hydrospeicher - Google Patents
Hydraulische Anlage mit einem HydrospeicherInfo
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- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description
Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Anlage, die einen
Hydrospeicher sowie die weiteren im Oberbegriff des Anspruchs 1
enthaltenen Merkmale aufweist.
Auf dem RD-Blatt 25 880/02.94 der Fa. Mannesmann Rexroth GmbH,
Lohr/Main, ist ein Ventilblock beschrieben, der ein vorgesteuer
tes Pumpenumlaufventil mit einem Hauptkolben, der in Öffnungs
richtung vom Druck in einer Pumpenleitung und in Schließrichtung
vom Druck in einem Steuerraum beaufschlagbar ist, und ein Wege
ventil umfaßt, das in einer ersten Stellung den Hauptkolben von
Druck entlastet und in einer zweiten Stellung den Aufbau eines
Schließdrucks durch Zufluß von Steueröl ermöglicht. Eine solche
Ventilkombination ist dazu geeignet, einen Hydrospeicher jeweils
dann wieder bis zu einem oberen Grenzdruck aufzuladen, wenn der
Druck im Hydrospeicher bis zu einem festgesetzten Minimalwert
abgefallen ist. Während des Aufladens des Hydrospeichers befin
det sich das Wegeventil in seiner zweiten Stellung, in der das
Pumpenumlaufventil geschlossen ist und eine Pumpe über ein
Sperrventil, das üblicher Weise als zum Hydrospeicher hin öff
nendes Rückschlagventil ausgebildet ist, Druckmittel in den Hy
drospeicher fördert. Wird von einem Drucksensor festgestellt,
daß der obere Grenzdruck im Hydrospeicher erreicht ist, wird das
Wegeventil in seine erste Stellung gebracht, so daß das Pumpen
umlaufventil öffnet und die Pumpe zum Tank fördert. Durch die
Betätigung eines oder mehrerer hydraulischer Verbraucher fällt
der Druck im Hydrospeicher ab. Wird schließlich von einem zwei
ten Drucksensor festgestellt, daß der Minimaldruck erreicht ist,
so kehrt das Wegeventil wieder in seine zweite Stellung zurück.
Nach dem RD-Blatt fließt das für einen Druckaufbau im Steuerraum
notwendige Steueröl dem Steuerraum aus der Pumpenleitung zu. Die
dabei erzielbaren Schließzeiten für das Pumpenumlaufventil genü
gen in sehr vielen Fällen den gestellten Anforderungen, zumal
man den unteren Grenzdruck, bei dem das Wegeventil geschaltet
wird, so weit über einen für den Betrieb eines hydraulischen
Verbrauchers notwendigen Speicherdruck legen kann, daß sicherge
stellt ist, daß der Speicherdruck nicht unter den notwendigen
Wert fällt. Bei besonderen Anforderungen an eine hydraulische
Anlage im Hinblick auf einen geringen Energieverbrauch sollte
jedoch der untere Grenzwert des Speicherdruckes nur knapp über
dem auf jeden Fall notwendigen Speicherdruck liegen. Außerdem
sollten die Verluste an nicht nutzbarer Energie während der Pum
penförderung im Umlauf klein sein. Im Hinblick darauf wird ange
strebt, eine Pumpe mit einem kleinen Hubvolumen, eine schwache
Schließfeder am Hauptkolben des Pumpenumlaufventils und einen
Hauptkolben mit einem großen Querschnitt zu verwenden, wobei
letzteres ein großes Steuerölvolumen bedingt.
Aus der DE 30 11 518 A1 ist eine hydraulische Anlage mit den
Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt. Das
dort als Ladeventil bezeichnete Pumpenumlaufventil ist von einem
Wegeventil vorgesteuert. Im geschlossenen Zustand des
Hauptventils fließt das von einer Pumpe zu einem Pumpenanschluß
des Ventils geförderte Druckmittel über ein Rückschlagventil dem
Hydrospeicher zu. Im geöffneten Zustand des Hauptventils fließt
das Druckmittel nicht näher bezeichneten Verbrauchern zu. Ist
das Hauptventil geöffnet und sinkt der Druck im Hydrospeicher
auf einen unteren Grenzwert, wird das Wegeventil in eine
Stellung gebracht, in der es den Pumpenanschluß mit dem
Steuerraum des Hauptventils verbindet. Auch hier fließt also das
für den Druckaufbau im Steuerraum des Hauptventils notwendige
Steueröl dem Steuerraum aus der Pumpenleitung zu.
Ziel der Erfindung ist es, eine hydraulische Anlage gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiterzuentwickeln, daß die An
lage mit geringen Energieverlusten und einer niedrigen Antriebs
leistung betrieben werden kann.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß durch eine hydraulische Anlage
erreicht, die außer mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff auch
mit dem Merkmal aus dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1
ausgestattet ist, so daß das Pumpenumlaufventil jeweils schnell
schließt. Nach dem Merkmal ist ein Schließdruck im Steuerraum
des Hauptkolbens durch Zufluß von Steueröl aus dem Hydrospeicher
aufbaubar. Gemäß der Erfindung fließt also das Steueröl von ei
ner Druckquelle, in der z. B. ein Druck von 40 bar herrscht, in
den Steuerraum hinter dem Hauptkolben. Die Druckdifferenz zwi
schen dem Steuerraum und dem Hydrospeicher ist recht groß, so
daß eine große Steuerölmenge in kurzer Zeit in den Steuerraum
strömt. Demgegenüber wird bei den vorbekannten hydraulischen An
lagen ein Steuerölstrom nur durch die geringe Druckdifferenz
zwischen der Pumpenleitung und dem Steuerraum verursacht. Es hat
sich herausgestellt, daß bei einer erfindungsgemäßen hydrauli
schen Anlage die Druckaufbauzeiten im System bis um den Faktor
10 kleiner sind als bei bekannten Anlagen. Es wird zwar Steueröl
dem Hydrospeicher entnommen. Dies wird jedoch dadurch überkom
pensiert, daß die Pumpe nach dem Schalten des Wegeventils nach
kürzester Zeit in den Hydrospeicher fördert.
Vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen hydrauli
schen Anlage kann man den Unteransprüchen entnehmen. So ist ge
mäß Anspruch 2 im Strömungspfad des vom Hydrospeicher zum Steu
erraum fließenden Steueröls ein Düse angeordnet. Damit kann der
Steuerölstrom vom Hydrospeicher zum Steuerraum begrenzt werden,
damit der Hauptkolben geräuscharm schaltet. Die Düse kann auch
durch die Leitungswiderstände oder den Widerstand des Wegeven
tils realisiert sein.
Besonders bevorzugt wird auch die Ausgestaltung gemäß Anspruch
3, nach der das Wegeventil in seiner ersten Stellung eine
Steuerölleitung, durch die in der zweiten Stellung des Wegeven
tils ein Zufluß von Steueröl aus dem Hydrospeicher zum Steuer
raum des Pumpenumlaufventils erfolgt, absperrt und den Steuer
raum mit Tank verbindet. Bei geöffnetem Pumpenumlaufventil tre
ten also keine Steuerölverluste aus dem Hydrospeicher auf.
Damit der Hauptkolben beim Laden des Hydrospeichers sicher ge
schlossen bleibt, ist in der Ausgestaltung gemäß Anspruch 4 der
Hauptkolben des Pumpenumlaufventils in Schließrichtung von einer
Schließfeder belastet, deren Kraft größer ist als eine durch
eine Druckdifferenz zwischen dem in der Pumpenleitung herrschen
den Pumpendruck und dem Speicherdruck am Hauptkolben erzeugte,
in Öffnungsrichtung des Hauptkolbens wirkende Druckkraft. Selbst
wenn der Druck im Steuerraum nicht über den Speicherdruck an
steigen kann, hält die Schließfeder den Hauptkolben zu.
Eine andere vorteilhafte Möglichkeit, den Hauptkolben sicher in
seiner Schließstellung zu halten, besteht gemäß Anspruch 5
darin, daß dem Steuerraum über eine zweite Steuerleitung Steu
eröl aus der Pumpenleitung zuführbar ist und daß in der ersten
Steuerleitung ein zum Steuerraum hin öffnendes Rückschlagventil
angeordnet ist. Sperrt bei dieser Ausführung das Wegeventil den
Steuerraum des Hauptkolbens zum Tank hin ab, so herrscht im
Steuerraum derselbe Druck wie in der Pumpenleitung. Es genügt
schon eine schwache Schließfeder, um den Hauptkolben geschlossen
zu halten.
Vorteilhafterweise wird das Pumpenumlaufventil auch als Sicher
heitsventil genutzt, das den Systemdruck auf einen maximalen
Wert begrenzt. Dazu ist gemäß Anspruch 6 an den Steuerraum auch
ein als Druckbegrenzungsventil ausgebildetes Vorsteuerventil an
geschlossen.
Für eine Maximaldruckbegrenzung ist es günstig, wenn dem Steuer
raum über eine zweite Steuerleitung, in der eine Düse angeordnet
ist, Steueröl aus der Pumpenleitung zuführbar ist.
Besonders günstig wird die Maximaldruckbegrenzung bei einer Aus
führung gemäß Anspruch 8 erreicht. Denn bei dieser Ausführung
fließt beim Ansprechen des vorsteuernden Druckbegrenzungsventils
kein Steueröl aus dem Hydrospeicher in den Steuerraum, das die
Druckverhältnisse beeinflussen könnte.
Gemäß Anspruch 10 ist in der zweiten Steuerleitung ein zur Pum
penleitung hin sperrendes Rückschlagventil angeordnet. Dieses
Rückschlagventil verhindert, daß beim Schließen des Hauptkolbens
vom Hydrospeicher über das Wegeventil fließendes Steueröl über
die zweite Steuerleitung zur Pumpenleitung gelangt. In prakti
schen Tests hat sich erwiesen, daß mit diesem Rückschlagventil
in der zweiten Steuerleitung der Druckaufbau im System bis auf
ein Zehntel der Zeit reduziert werden konnte, die bei bekannten
Anlagen beansprucht wird. Ohne Rückschlagventil konnte die
Druckaufbauzeit auf etwa die Hälfte reduziert werden.
Gemäß Anspruch 11 ist das Wegeventil aus einer Ruhestellung, in
der der Steuerraum hinter dem Hauptkolben von Druck entlastet
ist, gegen die Kraft einer Rückstellfeder in einer Arbeitsstel
lung verstellbar, in der die erste Steuerleitung abgesperrt ist.
Wenn das Betätigungselement für das Wegeventil, z. B. ein Elek
tromagnet, ausfällt, so nimmt das Wegeventil seine Ruhestellung
ein, in der das Pumpenumlaufventil geöffnet ist.
Durch eine Weiterbildung gemäß Anspruch 12 oder 13 kann ein be
sonders niedriger Umlaufdruck bei sicherer Funktion erhalten
werden.
Mehrere Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen hydrauli
schen Anlage sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand dieser
Ausführungsbeispiele wird die Erfindung nun näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit einer ersten Steuer
leitung und mit einer zweiten Steuerleitung, in denen
sich jeweils ein zum Steuerraum des Hauptkolbens hin
öffnendes Rückschlagventil befindet,
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel mit ebenfalls zwei
Steuerleitungen, wobei sich in der ersten Steuerleitung
eine Düse und in der zweiten Steuerleitung eine Düse und
ein zum Steuerraum hin öffnendes Rückschlagventil
befinden und
Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel, bei dem der Haupt
kolben des Pumpenumlaufventils mit einer Flächen
differenz ausgestattet ist.
Bei den beiden in den Fig. 1 und 2 gezeigten hydraulischen
Anlagen saugt eine Hydropumpe 10 Hydrauliköl aus einem Tank 11
an und fördert es in eine Pumpenleitung 12 und über ein Rück
schlagventil 13 weiter in eine Druckleitung 14, an die ein Hy
drospeicher 15 angeschlossen ist und über die ein einziger oder
mehrere hydraulische Verbraucher mit Druckmittel gespeist werden
können.
An die Pumpenleitung 12 ist mit seinem Haupteingang 20 ein vor
gesteuertes Pumpenumlaufventil 21 angeschlossen, dessen Haupt
kolben 22 in geöffneter Stellung eine Verbindung zwischen der
Pumpenleitung 12 und einer Tankleitung 23 freigibt und in ge
schlossener Stellung absperrt. Der Hauptkolben wird an seiner
vorderen Stirnfläche 18 in Öffnungsrichtung vom Druck in der
Pumpenleitung 12 und an seiner die gleiche Größe wie die Stirn
fläche 18 aufweisenden hinteren Stirnfläche 19 in Schließrich
tung von einem Steuerdruck beaufschlagt, der in einem Steuerraum
24 hinter dem Hauptkolben 22 herrscht. In dem Steuerraum 24 be
findet sich eine Schließfeder 25, die in Schließrichtung auf den
Hauptkolben 22 wirkt.
Das als Kugel angedeutete Schließglied 16 des Rückschlagventils
13 wird in Schließrichtung von einer Schließfeder 17 beauf
schlagt. Insgesamt möge sich, wenn die gesamte Fördermenge der
Pumpe 10 in die Druckleitung 14 fließt, über das Rückschlag
ventil 13 ein Druckabfall von z. B. 1,5 bar ergeben.
Ein erstes Vorsteuerventil des Pumpenumlaufventils 21 ist ein
4/2-Wegeventil 30, das von einer Rückstellfeder 31 in Richtung
einer Ruhestellung belastet ist. In dieser Ruhestellung entla
stet das Wegeventil 30 den Steuerraum 24 zum Tank 11, wobei aus
dem Steuerraum 24 zum Tank 11 abfließendes Steueröl über einen
zwischen dem Steuerraum 24 und dem Wegeventil 30 angeordneten
und aus einer Druckwaage 32 und einer Meßdrossel 33 bestehenden
Stromregler fließt, um den Hauptkolben 22 gedämpft zu entlasten.
In der Ruhestellung unterbricht das Wegeventil 30 außerdem eine
erste Steuerleitung 34, die einen zwischen der Druckleitung 14
und dem Wegeventil liegenden Leitungsabschnitt 35 und einen zwi
schen dem Wegeventil 30 und dem Steuerraum 24 liegenden Leitungs
abschnitt 36 besitzt. Das Wegeventil 30 kann von einem Elektro
magneten 37 in eine Arbeitsstellung gebracht werden, in der die
beiden Abschnitte 35 und 36 der ersten Steuerleitung 34 mitein
ander verbunden sind und in der die Verbindung des Steuerraumes
24 zum Tank 11 unterbrochen ist.
Bei der Ausführung nach Fig. 1 sind im Abschnitt 36 der ersten
Steuerleitung 34 in Reihe zueinander ein Rückschlagventil 38,
das zum Steuerraum 24 hin öffnet, und eine Düse 39 angeordnet.
Grundsätzlich können Rückschlagventil 38 und Düse 39 auch im Ab
schnitt 35 der Steuerleitung 34 angeordnet sein. Auch kann sich
das eine Element im einen Abschnitt und das andere Element im
anderen Abschnitt der Steuerleitung 34 befinden.
Bei beiden Ausführungen nach den Fig. 1 und 2 ist über eine
zweite Steuerleitung 45 der Steuerraum 24 mit der Pumpenleitung
12, also mit dem Eingang 20 des Pumpenumlaufventils 21 verbun
den. In der Steuerleitung 45 befinden sich zwei Düsen 46 und 47
sowie ein Rückschlagventil 48, das zum Steuerraum 24 hin öffnet
und zur Pumpenleitung 12 hin sperrt. Das Rückschlagventil 48 ist
in Fig. 1 zwischen den beiden Düsen 46 und 47 angeordnet. Es
ist jedoch auch möglich, die Düse 47 ganz wegzulassen oder ihre
Position mit derjenigen des Rückschlagventils 48 zu vertauschen.
Die beiden Rückschlagventile 38 und 48 können dann evt. auch zu
einem Wechselventil zusammengefaßt werden.
Zur Maximaldruckabsicherung ist als zusätzliches Vorsteuerventil
ein direktbetätigtes Druckbegrenzungsventil 50 vorhanden, das
mit seinem Eingang an den Steuerraum 24 und mit seinem Ausgang
an Tank 11 angeschlossen ist.
Eine Düse 51 zwischen dem Steuerraum 24 und dem Verbindungspunkt
zwischen den beiden Steuerleitungen 34 und 45, dem Eingang des
Druckbegrenzungsventils 50 und dem Eingang der Druckwaage 32 hat
im wesentlichen Dämpfungsfunktion.
Die Ausführung nach Fig. 2 unterscheidet sich von derjenigen
nach Fig. 1 im wesentlichen in zweierlei Hinsicht. Zum einen
sind bei der Ausführung nach Fig. 1 in der ersten Steuerleitung
ein Rückschlagventil 38 und eine Düse 39 angeordnet, während
sich bei der Ausführung nach Fig. 2 in der Steuerleitung 34 le
diglich eine Düse 52 befindet. Zum anderen ist bei der Ausfüh
rung nach Fig. 2 die den Hauptkolben 22 belastende Schließfeder
25 so ausgelegt, daß bei einem bestehenden Kräftegleichgewicht
am Hauptkolben 22 die Differenz zwischen dem Druck in der Pum
penleitung 12 und dem Druck im Steuerraum 24 größer ist als der
Druckabfall über das Rückschlagventil 13. Bei der Ausführung
nach Fig. 1 dagegen, ist die Schließfeder 25 so ausgelegt, daß
im Kräftegleichgewicht die Differenz zwischen dem Druck in der
Pumpenleitung 12 und dem Druck im Steuerraum 24 kleiner ist als
der Druckabfall über das Rückschlagventil 13. Die Ausführung
nach Fig. 1 ermöglicht somit einen besonders niedrigen Umlauf
druck.
Bei beiden Ausführungen nach den Fig. 1 und 2 wird ein oberer
Grenzwert für den Druck im Hydrospeicher 15 von einem ersten
Drucksensor 60 und ein unterer Grenzwert von einem zweiten
Drucksensor 61 erfaßt und in ein elektrisches Signal umgewan
delt. Die elektrischen Signale gelangen zu einer Steuereinheit
62, die in Abhängigkeit von den Signalen der Drucksensoren den
Elektromagneten 37 des Wegeventils 30 ansteuert.
Die Funktionsweise der Ausführung nach Fig. 1 ist folgende:
Der Hauptkolben 22 und das Wegeventil 30 nehmen die in Fig. 1 gezeigten Stellungen ein, wenn der Druck im Hydrospeicher 15 über dem unteren Grenzwert liegt. Die Hydropumpe 10 fördert im Umlauf über das Ventil 21 zum Tank 11. Durch Verbrauch von Druckmittel sinkt der Druck in der Druckleitung 14 ab, bis schließlich der Drucksensor 61 den unteren Grenzwert für den Druck detektiert. Die Steuereinheit 62 erregt den Elektromagne ten 37, der das Wegeventil 30 aus der in Fig. 1 gezeigten Ruhe stellung in seine Arbeitsstellung bringt. Nun kann Steueröl über die Steuerleitung 34 in den Steuerraum 24 strömen, in dem wäh rend der Umlaufförderung der Hydropumpe 10 Tankdruck geherrscht hat. Das Rückschlagventil 48 in der Steuerleitung 45 verhindert, daß ein Teil des Steueröls in die Pumpenleitung 12 gelangt. Im Steuerraum 24 baut sich schnell ein Druck auf, was zu einem schnellen Schließen des Hauptkolbens 22 führt. Die Pumpe 10 för dert nun über das Rückschlagventil 13 in die Druckleitung 14, wobei der Druck in der Pumpenleitung 12 um den Druckabfall am Rückschlagventil 13, also z. B. 1,5 bar, höher liegt als in der Druckleitung 14. Derselbe Druck wie in der Pumpenleitung 12 herrscht auch im Steuerraum 24, da das Rückschlagventil 38 einen Steuerölfluß vom Steuerraum 24 zum Hydrospeicher 15 verhindert. Wenn der Drucksensor 60 den oberen Grenzwert für den Speicher druck detektiert, wird der Magnet 37 abgeschaltet, so daß das Wegeventil 30 wieder in seine Ruhestellung gelangt, in der es den Steuerraum 24 zum Tank 11 entlastet, so daß der Hauptkolben 22 öffnet.
Der Hauptkolben 22 und das Wegeventil 30 nehmen die in Fig. 1 gezeigten Stellungen ein, wenn der Druck im Hydrospeicher 15 über dem unteren Grenzwert liegt. Die Hydropumpe 10 fördert im Umlauf über das Ventil 21 zum Tank 11. Durch Verbrauch von Druckmittel sinkt der Druck in der Druckleitung 14 ab, bis schließlich der Drucksensor 61 den unteren Grenzwert für den Druck detektiert. Die Steuereinheit 62 erregt den Elektromagne ten 37, der das Wegeventil 30 aus der in Fig. 1 gezeigten Ruhe stellung in seine Arbeitsstellung bringt. Nun kann Steueröl über die Steuerleitung 34 in den Steuerraum 24 strömen, in dem wäh rend der Umlaufförderung der Hydropumpe 10 Tankdruck geherrscht hat. Das Rückschlagventil 48 in der Steuerleitung 45 verhindert, daß ein Teil des Steueröls in die Pumpenleitung 12 gelangt. Im Steuerraum 24 baut sich schnell ein Druck auf, was zu einem schnellen Schließen des Hauptkolbens 22 führt. Die Pumpe 10 för dert nun über das Rückschlagventil 13 in die Druckleitung 14, wobei der Druck in der Pumpenleitung 12 um den Druckabfall am Rückschlagventil 13, also z. B. 1,5 bar, höher liegt als in der Druckleitung 14. Derselbe Druck wie in der Pumpenleitung 12 herrscht auch im Steuerraum 24, da das Rückschlagventil 38 einen Steuerölfluß vom Steuerraum 24 zum Hydrospeicher 15 verhindert. Wenn der Drucksensor 60 den oberen Grenzwert für den Speicher druck detektiert, wird der Magnet 37 abgeschaltet, so daß das Wegeventil 30 wieder in seine Ruhestellung gelangt, in der es den Steuerraum 24 zum Tank 11 entlastet, so daß der Hauptkolben 22 öffnet.
Der untere Grenzwert für den Speicherdruck möge z. B. 40 bar und
der obere Grenzwert 60 bar betragen.
Das Druckbegrenzungsventil 50 möge z. B. auf einen Druck von 70
bar eingestellt sein. Sollte wegen eines Defekts in der Elektrik
für die Ansteuerung des Wegeventils 30 oder im Wegeventil selbst
ein Fehler vorliegen, der ein Zurückschalten des Wegeventils in
die Ruhestellung verhindert, so steigen die Drücke in der Pum
penleitung 12 und im Hydrospeicher 15 zunächst über den Grenz
wert von 60 bar hinaus weiter an. Erreicht der Druck im Steuer
raum 24 den am Druckbegrenzungsventil 50 eingestellten Wert, so
öffnet dieses Ventil und begrenzt den Steuerdruck. Da die
Schließfeder 25 im Kräftegleichgewicht über den Hauptkolben 22
lediglich eine Druckdifferenz zuläßt, die kleiner ist als der
Druckabfall über das Rückschlagventil 13, ist der Druck am Ein
gang des Druckbegrenzungsventils 50 höher als der Speicherdruck,
so daß kein Steueröl vom Hydrospeicher über die Steuerleitung 34
zum Eingang des Druckbegrenzungsventils 50 fließt und die Druck
begrenzung nicht beeinträchtigt wird.
Bei der Ausführung nach Fig. 2 kann während des Aufladens des
Hydrospeichers 15 bei geschlossenem Hauptkolben 22 der Druck im
Steuerraum 24 dem Speicherdruck entsprechen, der um den Druckab
fall am Rückschlagventil 13, z. B. 1,5 bar niedriger ist als der
Druck in der Pumpenleitung 12. Da jedoch die Schließfeder 25 so
ausgelegt ist, daß bei einem bestehenden Kräftegleichgewicht am
Hauptkolben 22 die Druckdifferenz über den Hauptkolben größer
ist als der Druckabfall am Rückschlagventil 13, bleibt der
Hauptkolben 22 während des Ladevorgangs geschlossen.
Beim Ansprechen des Druckbegrenzungsventils 50 kann der Druck im
Steuerraum 24 wegen der Düse 52 in der ersten Steuerleitung 34
bis unter den Speicherdruck absinken, so daß der Hauptkolben 22
öffnen kann, um durch Ablassen von Druckmittel zum Tank den
Druck in der Pumpenleitung 12 und damit im Hydrospeicher 15 zu
begrenzen.
Die Ausführung nach Fig. 3 unterscheidet sich von der Ausfüh
rung nach Fig. 2 nur dadurch, daß der Hauptkolben 22 an seiner
vorderen Stirnfläche, die nun mit 70 bezeichnet ist, mit einer
Fase 71 versehen ist. Dies bedeutet, daß der Hauptkolben 22 in
Schließstellung vorne an einer kleineren Fläche von Druck beauf
schlagt wird als hinten, daß deshalb auch bei einer schwachen
oder sogar fehlenden Schließfeder 25 die für das Öffnen des
Hauptkolbens notwendige Druckdifferenz zwischen den beiden
Stirnflächen 70 und 19 des Hauptkolbens größer ist als der
Druckabfall über das Rückschlagventil 13. Während des Ladens des
Speichers 15 bleibt das Pumpenumlaufventil deshalb sicher ge
schlossen.
Der Hauptkolben 22 kommt auch sicher aus seiner Offenstellung in
seine Schließstellung, da beim Schließen des Pumpenumlaufventils
der Druck in der Pumpenleitung zunächst niedriger als der Druck
im Speicher 15 ist und weil durch die Fase 71 auch bei geöffne
tem Hauptkolben 22 und zunehmend mit immer weiter in Schließ
stellung geratendem Hauptkolben die Wirkung einer Flächendiffe
renz zwischen Vorderseite und Rückseite des Hauptkolbens erzielt
wird. Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist also ein besonders
niedriger Umlaufdruck möglich.
Für eine besonders hohe Funktionseinheit kann auch bei der Aus
führung nach Fig. 2, bei der die Kraft der Schließfeder 25 grö
ßer als bei der Ausführung nach Fig. 3 ist, eine Flächendiffe
renz am Hauptkolben 22 vorgesehen sein. Ebenso ist dies bei der
Ausführung nach Fig. 1 möglich.
Claims (13)
1. Hydraulische Anlage mit einem Hydrospeicher (15), der
über ein Sperrventil (13) aus einer Pumpenleitung (12) aufladbar
ist, und mit einem vorgesteuerten Pumpenumlaufventil (21), des
sen Hauptkolben (22) in Öffnungsrichtung vom Druck in der Pum
penleitung (12) und in Schließrichtung vom Druck in einem Steu
erraum (24) beaufschlagbar ist, der in einer ersten Stellung ei
nes Wegeventils (30) von Druck entlastbar und in dem in einer
zweiten Stellung des Wegeventils (30) durch Zufluß von Steueröl
ein Schließdruck aufbaubar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schließdruck durch Zufluß von Steueröl aus dem Hydrospeicher
(15) aufbaubar ist.
2. Hydraulische Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß im Strömungspfad des vom Hydrospeicher (15) zum
Steuerraum (24) fließenden Steueröls eine Düse (39; 52) angeord
net ist.
3. Hydraulische Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Wegeventil (30) in seiner ersten Stellung
eine Steuerölleitung (34), durch die in der zweiten Stellung des
Wegeventils (30) ein Zufluß von Steueröl aus dem Hydrospeicher
(15) zum Steuerraum (24) des Pumpenumlaufventils (21) erfolgt,
absperrt und den Steuerraum (24) mit dem Tank (11) verbindet.
4. Hydraulische Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Hauptkolben (22) des Pumpenumlaufventils (21)
in Schließrichtung von einer Schließfeder (25) belastet ist, daß
die Kraft der Schließfeder (25) größer ist als eine durch eine
Druckdifferenz zwischen dem in der Pumpenleitung (12) herrschen
den Pumpendruck und dem Speicherdruck am Hauptkolben (22) er
zeugte, in Öffnungsrichtung des Hauptkolbens (22) wirkende
Druckkraft.
5. Hydraulische Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß dem Steuerraum (24) über eine zweite Steuerleitung
(45) Steueröl aus der Pumpenleitung (12) zuführbar ist und daß
in der ersten Steuerleitung (34) ein zum Steuerraum (24) hin
öffnendes Rückschlagventil (38) angeordnet ist.
6. Hydraulische Anlage nach einem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Maximaldruckabsicherung der
Steuerraum (24) an ein als Druckbegrenzungsventil (50) ausgebil
detes Vorsteuerventil angeschlossen ist.
7. Hydraulische Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß dem Steuerraum (24) über eine zweite Steuerleitung
(45), in der eine Düse (46, 47) angeordnet ist, Steueröl aus der
Pumpenleitung (12) zuführbar ist.
8. Hydraulische Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß in der ersten Steuerleitung (34) ein zum Steuer
raum (24) hin öffnendes Rückschlagventil (38) angeordnet ist,
daß der Hauptkolben (22) des Pumpenumlaufventils (21) in
Schließrichtung von einer Schließfeder (25) belastet ist und daß
die Druckdifferenz über das Sperrventil (13) beim Laden des Hy
drospeichers (15) größer ist als die durch die Schließfeder (25)
festgelegte, für ein Kräftegleichgewicht am Hauptkolben (22)
notwendige Differenz der Drücke in der Pumpenleitung (12) und im
Steuerraum (24).
9. Hydraulische Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Sperrventil (13) ein zum Hydrospeicher (15)
hin öffnendes Rückschlagventil (13) mit einer Schließfeder (17)
ist.
10. Hydraulische Anlage nach einem der Ansprüche 5, 7, 8
oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Steuerleitung
(45) ein zur Pumpenleitung (12) hin sperrendes Rückschlagventil
(48) angeordnet ist.
11. Hydraulische Anlage nach einem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, daß das Wegeventil (30) aus einer Ruhe
stellung, in der der Steuerraum (24) von Druck entlastet ist,
gegen die Kraft einer Rückstellfeder (31) in eine Arbeitsstel
lung verstellbar ist, in der die erste Steuerleitung (34) offen
ist.
12. Hydraulische Anlage nach einem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, daß am Hauptkolben (22) eine Differenz
in der Größe der vom Druck in der Pumpenleitung (12) und vom
Druck im Steuerraum (24) beaufschlagbaren Flächen (70, 19) vor
gesehen ist.
13. Hydraulische Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Flächendifferenz durch eine Fase (71) an der
vom Druck in der Pumpenleitung (12) beaufschlagbaren Stirnfläche
(70) des Hauptkolbens (22) realisiert ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19527701A DE19527701C2 (de) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | Hydraulische Anlage mit einem Hydrospeicher |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19527701A DE19527701C2 (de) | 1995-07-28 | 1995-07-28 | Hydraulische Anlage mit einem Hydrospeicher |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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Citations (1)
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---|---|---|---|---|
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1995
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Patent Citations (1)
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DE3011518A1 (de) * | 1980-03-25 | 1981-10-01 | G.L. Rexroth Gmbh, 8770 Lohr | Ladeventil fuer einen hydrospeicher |
Non-Patent Citations (1)
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RD-Blatt 25 880/02.94 der Fa. Mannesmann Rexroth GmbH, Lohr/Main * |
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DE19527701A1 (de) | 1997-01-30 |
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