DE19622163A1 - Hydraulikanlage - Google Patents

Description

BEREICH DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Hydraulik­ anlage, die eine automatische Rückspülvorrichtung für einen in die Schaltung eingebauten Filter beinhaltet.

BESCHREIBUNG DES BISHERIGEN STANDS DER TECHNIK

Bei Hydraulikanlagen, die Verbraucher wie zum Beispiel Hydrozylinder mit unter Druck stehender Hydraulikflüssig­ keit versorgen (unabhängig davon, ob Wasser, Wasser-Öl- Emulsionen oder Öl als Hydraulikflüssigkeit verwendet wird), ist nicht auszuschließen, daß die Flüssigkeit durch Partikel und Schmutz verunreinigt wird. Die Hydraulikanlage muß deshalb mindestens über einen Filter verfügen, der die Anlage selbst und besonders die eingebauten Ventile usw. vor Verschmutzung und/oder Fehlfunktionen schützt.

Während des Einsatzes hat dies eine Ansammlung von Schmutz­ partikeln im Filter selbst zur Folge. Diese Verschmutzungen müssen entfernt werden, wenn der Volumenstrom durch den Filter nicht beeinträchtigt werden soll. Bei einem ersten bekannten System erfolgt die Beseitigung der Verschmutzung durch einen Bedienmann zur Einleitung der sogenannten Rück­ spülsequenz, bei der die Druckflüssigkeit zeitweilig in der entgegengesetzten Richtung durch den Filter strömt. Auf diese Weise wird die Spülflüssigkeit mitsamt den Schmutz­ partikeln aus dem System entfernt. Abgesehen von den Unwäg­ barkeiten eines von Hand ausgeführten Arbeitsgangs, muß die Vorrichtung zum Ausführen des Rückspülvorgangs so ange­ bracht werden, daß sie für den Bedienmann zugänglich ist. Bei einem zweiten bekannten System ist eine automatische Rückspülvorrichtung vorhanden, so daß ein manuell auszufüh­ render Arbeitsgang nicht mehr erforderlich ist. Dieses System arbeitet jedoch zum Auslösen des Rückspülvorgangs nach dem Differenzdruckprinzip (Verschmutzungsanzeige am Filter), so daß die Druckflüssigkeitsversorgung der Ver­ braucher innerhalb der Anlage zu einem vorher nicht bestimmbaren Zeitpunkt unterbrochen wird.

ZIEL DER ERFINDUNG

Ein grundlegendes Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Darstellung einer Hydraulikanlage mit einer verbesserten automatischen Rückspülvorrichtung.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Anlage eine Zulaufleitung; eine Abströmleitung und einen Filter, der zwischen Zulaufleitung und Abströmleitung angeordnet ist; ergänzt durch eine automatische Rückspülvorrichtung, die aus einer Anordnung verschiedener Ventile besteht. Diese Ventile können so geschaltet werden, daß der Volumenstrom durch den Filter in Förderrichtung zeitweise unterbrochen und die Flüssigkeit in umgekehrter Richtung durch den Fil­ ter geleitet wird. Der Rückstromvorgang wird durch die Ven­ tilanordnung initiiert, die einen ersten Volumenstrom mit einem bestimmten Druck feststellt und nach einer vorbe­ stimmten Zeit dafür sorgt, daß das Hydraulikmedium in der normalen Durchflußrichtung strömt.

Im Gegensatz zu früheren automatischen Rückspülsystemen wird die automatische Rückspülsequenz bei dem vorliegenden System initiiert, wenn der Volumenstrom zum Beispiel nach Öffnen eines Absperrventils oder nach dem Anlaufen einer Pumpe einen voreingestellten Druck zum erstenmal erreicht. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die Hydraulik­ anlage und die Verbraucher konstant mit Hydraulikflüssig­ keit versorgt werden, sobald Hydraulikflüssigkeit gefördert wird.

Im einzelnen kann die Rückspülvorrichtung aus den folgenden Komponenten bestehen:

• (i) Rückspül-Steuerventil (A), angeordnet vor der Anströmseite des Filters (FU);
• (ii) erstes hydraulisch entsperrbares Rückschlagven­ til (C), angeordnet hinter der Abströmseite des Steuerventils (A);
• (iii) zweites hydraulisch entsperrbares Rückschlagven­ til (B), angeordnet hinter der Abströmseite des Filters (F);
• (iv) Leitung zwischen Steuerventil (A) und Filter (F);
• (v) Leitung zwischen Filter (F) und Ölbehäl­ ter/Atmosphäre;
• (vi) drittes hydraulisch entsperrbares Rückschlagven­ til (D), angeordnet in der Leitung zwischen Fil­ ter (F) und Ölbehälter/Atmosphäre;
• (vii) Nebenstromleitung, angeordnet als Abzweig der Anströmleitung des Steuerventils (A) zur Beför­ derung von Flüssigkeit mit Systemdruck zu einer Drossel zur Erzeugung von Steuerdruck und zum stufenweisen Verfahren des Steuerventils (A) aus der geöffneten in die geschlossene Position;
• (viii) Steuerdruck-Ringkanal; steht in Verbindung mit der Drossel; und
• (ix) Steuerdruckleitungen vom Ringkanal zum ersten, zweiten und dritten Rückschlagventil (C), (B) und (D) zur Freigabe der Sperre bei aufgeschal­ tetem Steuerdruck.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung der Komponenten und Leitungen. Die Pfeile geben die Strömungsrichtung des Hydrau­ likmediums während der Rückspülphase wieder;

Fig. 2 ist der Schaltplan der Hydraulikanlage; und

Fig. 3, 4 und 5 sind genaue Darstellungen der Ventile und des Filters.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Ein Ventilblock VB (Fig. 2 bis 4) beinhaltet vier Steu­ erventile; im einzelnen ein Rückspül-Steuerventil (A) und drei hydraulisch entsperrbare Rückschlagventile (B), (C) und (D).

Jedes der Ventile funktioniert innerhalb einer bestimmten Sequenz. Der Ablauf der Sequenz wird durch die Steuerdruck­ einstellungen bestimmt.

In Ruhestellung, d. h. wenn keine Druckflüssigkeit geliefert wird, befinden sich die Ventile in den folgenden Stellun­ gen:

Ventil (A) - durch Federdruck geöffnet in Richtung Ventil (B) und Filterausgang,
Ventil (B) - durch Federdruck geschlossen,
Ventil (C) - durch Federdruck geschlossen,
Ventil (D) - durch Federdruck geöffnet.

Die Hydraulikanlage hat eine Zulaufleitung (1), die an eine (nicht gezeigte) Pumpe angeschlossen ist, sowie eine Abströmleitung (2), in der die Druckflüssigkeit zu den (nicht gezeigten) Verbrauchern gelangt. Zwischen (1) und (2) fließt das Hydraulikmedium in erster Linie über die Leitung (M1) zum Ventil (A); dann über Leitung (M2) zum Ventil (C); dann über Leitung (M3) zum Filter (FU) mit dem Filtereinsatz (F); dann über Leitung (M4) zum Ventil (B); und danach hinter Ventil (B) in die Abströmleitung (2).

Bevor jedoch das Hydraulikmedium so strömen kann, wird erfindungsgemäß eine Rückspülsequenz durch das Ventil (A), das einen Volumenstrom mit einem vorher festgelegten Druck, ausgehend von einem von Hand oder per Fernsteuerung bedien­ ten Hauptventil (MV), feststellt.

Nach Öffnen des Hauptventils (MV) fließt im einzelnen Hydraulikmedium mit dem Druck P1 durch das geöffnete Ventil (A). An dieses Ventil (A) ist eine Rückspülleitung (BF1) angeschlossen, die mit der Leitung (M4) verbunden ist, so daß in Richtung der in der Zeichnung angegebenen Pfeile und entgegengesetzt der normalen Strömungsrichtung ein Rück­ spülvolumenstrom fließt. Dieser Rückspülvolumenstrom gelangt in die Rückspülleitung (BF2), die mit der Leitung (M3) in Verbindung steht, zum Ventil (D) und danach über die Rückspülleitung (BF3) zum Behälter (T) oder in die Atmosphäre. Hierbei bleiben die Ventile (B) und (C) in ihrer geschlossenen Stellung. Eine Nebenstromleitung (BP1) zweigt von der Hauptleitung (M1) ab, so daß gleichzeitig ein Volumenstrom durch die Drossel (O) des Ventils (A) (diese Drossel kann eingestellt werden und wie in Fig. 1 dargestellt direkt am Ventil und/oder als (QR) und wie in Fig. 2 dargestellt weiter entfernt angeordnet werden) zur Steuerseite des Ventils (A) fließt. Diese Drosselung von Volumenstrom und Druck bewirkt, daß der Kolben (S) des Ven­ tils (A) sich entsprechend der in Fig. 1 gezeigten Pfeil­ richtung verschiebt und den "Rückspül-Volumenstrom", der über die Leitung (BF1) zum Filter (FU) strömt, schließlich sperrt.

Der zum Schließen des Ventils (A) erforderliche Schließ­ druck (P2) liegt unterhalb des Systemdrucks (P1).

Die Steuerdrücke für die Ventile (B), (C) und (D) werden über das Steuerdruckleitungsnetz (PL) vom Steuerdruck-Ring­ kanal (6) des Ventils (A) abgenommen. Sobald das Ventil (A) seine geschlossene Position erreicht hat, steigt der Steu­ erdruck hinter der Drossel (O) langsam so lange an, bis er dem Systemdruck (P1) entspricht. Durch den steigenden Steu­ erdruck wird zuerst das Ventil (D) durch den Druck (P3) geschlossen. Danach öffnet das Ventil (C) durch Einwirkung des Drucks (P4), gefolgt von Ventil (B) durch Steuerdruck (PS). Hydraulikflüssigkeit strömt jetzt durch Ventil (C), Filter (FU), Ventil (B) und danach zur Abströmleitung des Ventilblocks (VB). Die Sequenz läuft also wie folgt beschrieben ab:

• (i) Ventil (A) schließt,
• (ii) Ventil (D) schließt,
• (iii) Ventil (C) öffnet,
• (iv) Ventil (B) öffnet.

Daraufhin strömt Hydraulikflüssigkeit in den Haupthydrau­ likkreis.

Nach Schließen des Hauptventils (MV) baut sich der Druck im System ab, so daß alle Ventile aufgrund der Federlast in ihre Ausgangsstellungen zurückkehren.

Claims (2)

1. Hydraulikanlage mit einer Zulaufleitung und einer Abströmleitung für Hydraulikmedium sowie einem Filter zwischen Zulaufleitung und Abströmleitung, wobei die Hydraulikanlage eine automatische Rückspülvorrichtung mit einer Ventilanordnung beinhaltet, die vorübergehend den Volumenstrom in der normalen Durchlaufrichtung durch den Filter sperrt und dafür einen Rückspül-Volu­ menstrom in der entgegengesetzten Richtung veranlaßt; dadurch gekennzeichnet, daß die Rückspülung durch die Ventilanordnung (A, B, C, D) initiiert wird, die einen ersten Volumenstrom mit einem vorbestimmten Druck fest­ stellt und nach Ablauf einer bestimmten Zeit dafür sorgt, daß der Volumenstrom in der normalen Richtung durch das System strömt.

2. Hydraulikanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rückspülvorrichtung folgende Komponenten beinhaltet:

• (i) Rückspül-Steuerventil (A), angeordnet vor der Anströmseite des Filters (FU);
• (ii) erstes hydraulisch entsperrbares Rückschlagven­ til (C), angeordnet hinter der Abströmseite des Steuerventils (A);
• (iii) zweites hydraulisch entsperrbares Rückschlagven­ til (B), angeordnet hinter der Abströmseite des Filters (F);
• (iv) Leitung zwischen Steuerventil (A) und Filter (F);
• (v) Leitung zwischen Filter (F) und Ölbehäl­ ter/Atmosphäre;
• (vi) drittes hydraulisch entsperrbares Rückschlagven­ til (D), angeordnet in der Leitung zwischen Fil­ ter (F) und Ölbehälter/Atmosphäre;
• (vii) Nebenstromleitung, angeordnet als Abzweig der Anströmleitung des Steuerventils (A) zur Beför­ derung von Flüssigkeit mit Systemdruck zu einer Drossel zur Erzeugung von Steuerdruck und zum stufenweisen Verfahren des Steuerventils (A) aus der geöffneten in die geschlossene Position;
• (viii) Steuerdruck-Ringkanal; steht in Verbindung mit der Drossel; und
• (ix) Steuerdruckleitungen vom Ringkanal zum ersten, zweiten und dritten Rückschlagventil (C), (B) und (D) zur Freigabe der Sperre bei aufgeschal­ tetem Steuerdruck.