DE19646427A1 - Valve arrangement for control of hydraulic equipment of e.g. lifting gear of land cultivator - Google Patents
Valve arrangement for control of hydraulic equipment of e.g. lifting gear of land cultivatorInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung zur An steuerung eines Verbrauchers gemäß dem Oberbegriff des Pa tentanspruchs 1.The invention relates to a valve arrangement for control of a consumer according to the preamble of Pa claim 1.
Derartige Ventilanordnungen werden in der Mobilhydrau lik zur Ansteuerung eines Verbrauchers, beispielsweise ei nes Hubwerks eines Ackerschleppers verwendet.Such valve arrangements are used in the mobile hydraulic lik to control a consumer, for example egg Nes hoist of a tractor used.
In der DE 24 20 242 C2 ist eine Ventilanordnung ge zeigt, bei der von einer Pumpe gefördertes Hydraulikfluid über ein stetig verstellbares Wegeventil mit einem Verbrau cher verbindbar oder vom Verbraucher zu einem Tank T rück führbar ist. Der Förderstrom der als Konstantpumpe ausge führten Pumpe wird über eine Druckwaage eingestellt, die in Öffnungsrichtung mit einem Druck stromaufwärts des Wegeven tils und in Schließrichtung mit einem Druck stromabwärts des Wegeventils beaufschlagt ist.In DE 24 20 242 C2 a valve arrangement is ge shows the hydraulic fluid delivered by a pump via a continuously adjustable directional valve with a consumption connectable or from the consumer back to a tank T. is feasible. The flow of the out as a constant pump led pump is adjusted via a pressure compensator, which in Opening direction with a pressure upstream of Wegeven tils and in the closing direction with a pressure downstream of the directional valve is acted upon.
Zur Verhinderung einer Rückströmung des Hydraulikfluids vom Verbraucher sind in den zu diesen führenden Arbeitslei tungen Rückschlagventile vorgesehen, die eine leckölfreie Einspannung des Hydraulikfluids zwischen dem Rückschlagven til und dem Verbraucher ermöglichen.To prevent backflow of the hydraulic fluid from the consumer are in the leading jobs to these non-return valves are provided, which are leak-free Clamping the hydraulic fluid between the check valves til and enable the consumer.
Bei einer derartigen Ventilanordnung ist es jedoch nach wie vor möglich, daß ein Leckölstrom durch die zur Druck waage geführte Lastdruckmeldeleitung entsteht, so daß der Verbraucher, beispielsweise ein Hubzylinder langsam unter der aufliegenden Last absinken kann. Das Verwenden eines Rückschlagventils in der mit der Arbeitsleitung verbundenen Lastdruckmeldeleitung ist bei den herkömmlichen Lösungen nicht möglich, da dann kein Lastdruck mehr gemeldet werden kann.With such a valve arrangement, however, it is after as before possible that a leakage oil flow through to the pressure horizontal load pressure signaling line is created, so that the Consumers, for example, slowly lift a cylinder of the applied load can decrease. Using one Check valve in the connected to the work line Load pressure reporting line is with the conventional solutions not possible because then no load pressure will be reported can.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Ventilanordnung zu schaffen, bei der mit geringem vor richtungstechnischen Aufwand eine leckölfreie Abstützung des Verbrauchers gewährleistet ist.In contrast, the invention is based on the object to create a valve assembly in which with little in front directional effort a leak oil-free support of the consumer is guaranteed.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentan spruchs 1 gelöst.This task is accomplished through the features of the patent spell 1 solved.
Durch die Maßnahme, den Lastdruck nicht an der Arbeits leitung direkt abzugreifen, sondern den in Pumpendruckauf baurichtung vor der Meßblende anstehenden Druck über einen Steuerleitungsabschnitt abzugreifen, in dem eine Drossel vorgesehen ist, die wiederum über den Steuerleitungsab schnitt mit der Arbeitsleitung verbunden ist, wird der am Meßblendeneingang anliegende Druck über die Drossel auf den in der Arbeitsleitung herrschenden Lastdruck gedrosselt. Die Leckölströmung in der Steuerleitung läßt sich dann ver hindern, indem zwischen Drossel und Arbeitsleitung ein Rückschlagventil vorgesehen wird, das die Leckölströmung hin zur Drossel unterbindet. Durch diesen Ventilaufbau wird das Abgreifen des Lastdrucks und die entsprechende Ansteue rung einer Pumpe (Konstantpumpe, Verstellpumpe) ermöglicht und es ist darüber hinaus gewährleistet, daß der Verbrau cher leckölfrei einspannbar ist, so daß weder durch die Steuerleitungen noch durch die Arbeitsleitungen Lecköl zum Tank T zurückströmen kann.By the measure, the load pressure is not at work tap directly, but the pump pressure direction in front of the orifice plate Tapping control line section in which a choke is provided, which in turn via the control line is connected to the work management, the on The orifice inlet pressure is applied via the throttle to the throttled load pressure in the work line. The leakage oil flow in the control line can then ver prevent by placing between throttle and working line Check valve is provided that the leakage oil flow prevents the throttle. Through this valve structure tapping the load pressure and the corresponding control pump (constant pump, variable pump) and it is also guaranteed that the consumption can be clamped without leakage oil, so that neither by the Control lines still leak through the working lines to Tank T can flow back.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Meßblende und die Rückschlagventilanordnung zum Absperren der Arbeitslei tung durch ein Rückschlagventil gebildet werden, das mit einer Sperrstellung und mehreren Durchflußstellungen ausge führt ist.It when the orifice and the check valve assembly to shut off the job tion are formed by a check valve that with a blocking position and several flow positions leads is.
Für den Fall, daß in der Lastmeldeleitung ein höherer Druck als der Lastdruck am Verbraucher herrscht, läßt sich ein unerwünschtes Druckbeaufschlagen des Verbrauchers über die Lastdruckmeldeleitung verhindern, indem zwischen diese und dem Steuerleitungsabschnitt ein weiteres Rückschlagven til geschaltet wird, das eine Strömung hin zum Verbraucher unterbindet.In the event that a higher in the load reporting line Pressure than the load pressure prevailing at the consumer can be undesirable pressurization of the consumer prevent the load pressure reporting line by between them and the control line section a further check valve til is switched, which is a flow towards the consumer prevents.
Die erfindungsgemäße Ventilanordnung läßt sich beson ders vorteilhaft bei Steuerblöcken zur Versorgung mehrerer Verbraucher realisieren, wobei ein Verbraucher ein Priori tätsverbraucher sein kann, der über den Steuerblock mit Priorität versorgt wird, während die anderen Verbraucher nur bei ordnungsgemäßer Versorgung des Prioritätsverbrau chers angesteuert werden. In diesem Fall kann ein Verbrau cher über die erfindungsgemäße Ventilanordnung mit Hydrau likfluid versorgt werden, während weitere nachgeordnete Verbraucher über Systeme mit einer Meßblende und einer nachgeschalteten Druckwaage mit Hydraulikfluid versorgt werden.The valve arrangement according to the invention can be particularly advantageous for control blocks to supply several Realize consumers, where a consumer is a priority can be the consumer who uses the control block Priority is supplied while the other consumer only if the priority consumption is properly supplied be controlled. In this case, consumption cher about the valve assembly according to the invention with hydraulic likfluid are supplied while more downstream Consumers about systems with one orifice plate and one downstream pressure compensator supplied with hydraulic fluid will.
Wenn sämtliche Druckwaagen der nachgeordneten Verbrau cher in Schließrichtung mit dem gleichen Steuerdruck, vor zugsweise dem Druck in der Lastdruckmeldeleitung, beauf schlagt werden, läßt sich der Hydraulikfluidvolumenstrom in Teilströme aufteilen, die auch bei unterschiedlichen Last drücken am Verbraucher ein konstantes Teilungsverhältnis beibehalten.If all pressure balances of the subordinate consumption cher in the closing direction with the same control pressure preferably the pressure in the load pressure signaling line be struck, the hydraulic fluid volume flow can be in Split partial streams, even with different loads press a constant division ratio on the consumer maintained.
Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.Other advantageous developments of the invention are the subject of further subclaims.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläu tert. Es zeigen:A preferred embodiment of the invention in the following with reference to schematic drawings tert. Show it:
Fig. 1 ein Schaltschema einer erfindungsgemäßen Ventil anordnung und Fig. 1 shows a circuit diagram of a valve arrangement according to the invention and
Fig. 2 ein Schaltschema eines Steuerblocks zur Ansteue rung mehrerer Verbraucher, bei dem die erfindungsgemäße Ventilanordnung verwendet wird. Fig. 2 is a circuit diagram of a control block for Ansteue tion of several consumers, in which the valve assembly according to the invention is used.
Fig. 1 zeigt einen Teil eines Steuerblocks 2 eines landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs, beispielsweise eines Ackerschleppers, dessen Lenkung und sonstige Verbraucher über den Steuerblock 2 mit Hydraulikfluid versorgbar ist. Fig. 1 shows a part of a control block 2 of an agricultural vehicle, such as an agricultural tractor, whose steering and other consumers of the control block 2 can be supplied with hydraulic fluid.
Ein Verbraucher, beispielsweise ein einfachwirkender Hubzylinder ist an dem Steuerblock Ausgangsanschluß C ange schlossen. Das druckbeaufschlagte Hydraulikfluid wird von einer Pumpe, beispielsweise einer Konstantpumpe mit Druck waage oder einer Verstellpumpe zum Anschluß P des Steuer blocks 2 geführt.A consumer, for example a single-acting lifting cylinder is connected to the control block output port C. The pressurized hydraulic fluid is guided by a pump, for example a constant pump with pressure balance or a variable pump for connection P of the control block 2 .
Das druckbeaufschlagte Hydraulikfluid wird über einen Pumpenkanal 4 zu einem stetig verstellbaren Prioritätsven til 6 geleitet über das das Hydraulikfluid zu einem Priori tätsanschluß PST oder zu dem anderen Ausgangsanschluß C ge leitet werden kann. An dem Prioritätsanschluß PST ist ein Prioritätsverbraucher, beispielsweise die Lenkung des Ackerschleppers angeschlossen. Um zu gewährleisten, daß die ser Verbraucher stets mit Hydraulikfluid versorgt wird, wird das Hydraulikfluid erst dann an die weiteren Verbrau cher weitergeleitet, wenn der Prioritätsverbraucher hinrei chend versorgt ist.The pressurized hydraulic fluid is passed via a pump channel 4 to a continuously adjustable Priority valve 6 via which the hydraulic fluid can be routed to a priority port P ST or to the other output port C ge. A priority consumer, for example the steering of the agricultural tractor, is connected to the priority connection P ST . In order to ensure that the water consumer is always supplied with hydraulic fluid, the hydraulic fluid is only passed on to the other consumers when the priority consumer is adequately supplied.
Der Ventilschieber des Prioritätsventils 6 ist über eine Feder und einen Steuerdruck in einer Steuerleitung 8 in eine Stellung vorgespannt, in der der Pumpenkanal 4 mit dem Prioritätsanschluß PST verbunden ist und die Verbindung zum Ausgangskanal C abgesperrt oder nur geringfügig aufge steuert ist.The valve spool of the priority valve 6 is biased via a spring and a control pressure in a control line 8 into a position in which the pump channel 4 is connected to the priority connection P ST and the connection to the output channel C is blocked or only slightly increased.
An der gegenüberliegenden Steuerseite des Prioritäts ventilschiebers liegt der Druck am Prioritätsanschluß an, der über eine Steuerleitung 10 an die von der Feder ent fernte Steuerseite geführt ist. In dieser Steuerleitung 10 ist eine Dämpfungsdrossel geschaltet, die durch eine Bypassleitung umgehbar ist, in der ein Rückschlagventil 14 vorgesehen ist, das eine Rückströmung des Steueröls unter Umgehung der Dämpfungsdrossel 12 erlaubt. Bei hinreichendem Druck am Prioritätsanschluß PST wird der Ventilschieber in eine Stellung gebracht, in der auch Hydraulikfluid zu dem am Ausgangsanschluß C angeschlossenen Verbraucher geführt wird.On the opposite control side of the priority valve spool, the pressure is present at the priority connection, which is guided via a control line 10 to the control side remote from the spring. In this control line 10 , a damping throttle is connected, which can be bypassed by a bypass line, in which a check valve 14 is provided, which allows the control oil to flow back bypassing the damping throttle 12 . If there is sufficient pressure at the priority port P ST , the valve slide is brought into a position in which hydraulic fluid is also led to the consumer connected to the output port C.
Das vom Prioritätsverbraucher nicht benötigte Hydrau likfluid wird über einen Verbindungskanal 16 zu einem An schluß P eines 3/2-Wegeventils 18 geleitet, das als elek trisch betätigtes Schaltventil ausgeführt ist.The not required by the priority consumer hydrau likfluid is passed through a connecting channel 16 to a circuit P to a 3/2-way valve 18 , which is designed as an electrically operated switching valve.
Ein Anschluß T des Wegeventils 18 ist über einen Tank kanal 20 mit einem Tank T verbunden und ein Ausgangsan schluß A des Wegeventils führt über einen Verbindungskanal 26 zu einem Sitzventil 22, das mit stetig verstellbaren Durchflußstellungen ausgeführt ist. Ein derartiges Ventil kann auch als Mengenverstellventil bezeichnet werden. Das Sitzventil 22 ist ebenfalls elektrisch betätigt und sperrt in seiner federvorgespannten Grundposition einen Arbeitska nal 24 in Richtung zu dem Teil des Verbindungskanals 26 ab, der sich zwischen dem Wegeventil 18 und dem Sitzventil 22 erstreckt. Bei Betätigung des Sitzventils 22 läßt sich des sen Ventilschieber gegen die Federvorspannung in Durchfluß stellungen bewegen, wobei der Durchströmungsquerschnitt vorzugsweise stetig verstellbar ist, so daß das Sitzventil 22 in seinen Durchströmungsstellungen eine verstellbare Meßblende bildet, über die der Volumenstrom zum Verbraucher C und damit dessen Aus- bzw. Einfahrgeschwindigkeit ein stellbar ist.A port T of the directional control valve 18 is connected via a tank channel 20 to a tank T and an output circuit A of the directional control valve leads via a connecting channel 26 to a seat valve 22 , which is designed with continuously adjustable flow positions. Such a valve can also be referred to as a quantity adjustment valve. The seat valve 22 is also electrically operated and locks in its spring-biased basic position a Arbeitsska channel 24 towards the part of the connecting channel 26 which extends between the directional control valve 18 and the seat valve 22 . When the seat valve 22 is actuated, the valve spool can move into flow positions against the spring preload, the flow cross-section preferably being continuously adjustable, so that the seat valve 22 forms an adjustable orifice plate in its flow positions, via which the volume flow to the consumer C and thus its out - or retraction speed is adjustable.
Von dem Verbindungskanal 26 zwischen den beiden Venti len 18, 22 zweigt ein Steuerleitungsabschnitt 28 ab, in dem eine Drossel 30 geschaltet ist. Stromabwärts von der Dros sel 30, d. h. in Druckaufbaurichtung vom Pumpenanschluß P gesehen, ist ein Verbindungsknoten 32 ausgebildet, über den der Steuerleitungsabschnitt 28 mit einem weiteren Steuer leitungsabschnitt 34 verbunden ist, der zum Arbeitskanal 24 (stromabwärts des Sitzventils 22 - oder besser gesagt der Meßblende -) führt. In diesem Steuerleitungsabschnitt 34 ist ein Rückschlagventil 36 geschaltet, das eine Steueröl strömung von dem Arbeitskanal 24 zum Verbindungsknoten 32 unterbindet.From the connecting channel 26 between the two Venti len 18 , 22 branches off a control line section 28 in which a throttle 30 is connected. Downstream of the throttle 30 , ie seen in the pressure build-up direction from the pump connection P, a connection node 32 is formed, via which the control line section 28 is connected to a further control line section 34 , which leads to the working channel 24 (downstream of the seat valve 22 - or rather the measuring orifice -) leads. In this control line section 34 , a check valve 36 is connected, which prevents a control oil flow from the working channel 24 to the connection node 32 .
Eine weitere Steuerleitung 38 führt zu einer Lastmelde leitung 40, die mit einem Steueranschluß XLS verbunden ist.Another control line 38 leads to a load reporting line 40 which is connected to a control terminal X LS .
An diesem Steueranschluß XLS kann beispielsweise die Druckwaage einer Konstantpumpe oder das Verstellelement ei ner Verstellpumpe angeschlossen sein, um die Fördermenge zu variieren. In der Steuerleitung 38 ist ein Rückschlagventil 42 vorgesehen, das lediglich eine Steuerölströmung vom Ver bindungsknoten 32 zur Lastmeldeleitung 40 ermöglicht. Durch die Steuerleitungsabschnitte 34 und 28 wird praktisch eine Bypassleitung gebildet, durch die die Meßblende des Sitz ventils 22 umgangen wird.At this control connection X LS , for example, the pressure compensator of a constant pump or the adjusting element of a variable displacement pump can be connected in order to vary the delivery rate. In the control line 38 , a check valve 42 is provided which only allows a control oil flow from the connection node 32 to the load signaling line 40 . By the control line sections 34 and 28 , a bypass line is practically formed through which the orifice of the seat valve 22 is bypassed.
Wie desweiteren aus Fig. 1 ersichtlich ist, können die Lastmeldeleitung 40, der Pumpenkanal 4 und die Tankkanäle 20 noch zu weiteren Ventilanordnungen des Steuerblocks ge führt werden (siehe oben rechts in Fig. 1). Mit dem Bezugs zeichen T0 ist ein Tankkanal bezeichnet, über den das Steu eröl zum Tank zurückführbar ist.As can also be seen from FIG. 1, the load signaling line 40 , the pump channel 4 and the tank channels 20 can still lead to further valve arrangements of the control block (see top right in FIG. 1). The reference character T 0 is a tank channel through which the control oil can be returned to the tank.
Durch Bestromung des Elektromagneten des Wegeventils 18 wird dessen Ventilschieber gegen die Federvorspannung nach oben (Ansicht nach Fig. 1) geschoben, so daß die beiden An schlüsse P und A miteinander verbunden sind und das Hydrau likfluid über den Verbindungskanal 16 zum Verbindungskanal 26 und von dort weiter zum Sitzventil 22 geführt wird. Je nach Ansteuerung dieses Sitzventils 22 wird der effektive Durchströmungsquerschnitt der Meßblende des Sitzventils 22 geändert, so daß über dem Sitzventil 22 ein Druckabfall entsteht und am Ausgang, d. h. im Arbeitskanal 24 der am Verbraucher wirkende Lastdruck herrscht. In der dargestell ten Grundstellung des Sitzventils 22 ist das Hydraulikfluid leckölfrei zwischen dem Sitzventil 22 und dem Verbraucher im Arbeitskanal 24 eingeschlossen. Eine Leckölströmung durch den Steuerleitungsabschnitt 34 kann ebenfalls nicht stattfinden, da diese Leckölströmung durch das Rückschlag ventil 36 verhindert wird. Somit wird ein Absinken des Ver brauchers zuverlässig verhindert.By energizing the electromagnet of the directional control valve 18 , its valve spool is pushed upwards against the spring preload (view according to FIG. 1), so that the two connections P and A are connected to one another and the hydraulic fluid via the connecting channel 16 to the connecting channel 26 and from there is guided to the seat valve 22 . Depending on the control of this seat valve 22 , the effective flow cross-section of the metering orifice of the seat valve 22 is changed so that a pressure drop occurs across the seat valve 22 and the load pressure acting on the consumer prevails at the outlet, ie in the working channel 24 . In the dargestell th basic position of the seat valve 22, the hydraulic fluid is leak-free trapped between the seat valve 22 and the consumer in working channel 24th A leak oil flow through the control line section 34 can also not take place because this leak oil flow through the check valve 36 is prevented. This reliably prevents the consumer from sinking.
Durch Umschalten des Wegeventils 18 in seine gezeigte federvorgespannte Grundposition und Bestromung des Elektro magneten des Sitzventils 22 kann das Hydraulikfluid vom Verbraucher über den Arbeitskanal 24 zum Tank T zurückge führt werden.By switching the directional valve 18 into its shown spring-biased basic position and energizing the solenoid of the seat valve 22 , the hydraulic fluid can be returned from the consumer via the working channel 24 to the tank T.
Durch den Steuerleitungsabschnitt 28 wird der Druck stromaufwärts der Meßblende des Sitzventils 22 abgegriffen und durch die Drossel 30 auf den Lastdruck im Arbeitskanal 24 abgedrosselt, so daß am Verbindungsknoten 32 der Last druck des an dem Anschluß C angeschlossenen Verbrauchers herrscht. Dieser Lastdruck wird über das Rückschlagventil 42 zur Lastdruckmeldeleitung 40 weitergegeben, so daß ein entsprechendes Signal an die Pumpe oder andere Steuerein richtungen abgebbar ist.Through the control line section 28 , the pressure upstream of the orifice plate of the seat valve 22 is tapped and throttled by the throttle 30 to the load pressure in the working channel 24 , so that the load pressure of the consumer connected to the connection C prevails at the connection node 32 . This load pressure is passed through the check valve 42 to the load pressure reporting line 40 , so that a corresponding signal to the pump or other Steuerein directions can be issued.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist auch der Steuerdruck in der Steuerleitung 8 über einen Steuerkanal 44 mit der Lastdruckmeldeleitung 40 verbunden, wobei in dem Steuerka nal 44 wiederum ein Rückschlagventil 46 vorgesehen ist, das eine Steuerölströmung von der Steuerleitung 8 zur Lastdruckmeldeleitung 40 erlaubt. As is apparent from Fig. 1, the control pressure in the control line 8 is connected via a control channel 44 to the load pressure signaling line 40 , with a check valve 46 in turn being provided in the control channel 44 , which allows a control oil flow from the control line 8 to the load pressure signaling line 40 .
Für den Fall, daß der Steuerdruck in der Lastdruck meldeleitung größer ist als der Lastdruck des Verbrauchers C und damit des Steuerdrucks am Verbindungsknoten 32 wird durch das Rückschlagventil 42 verhindert, daß dieser Druck über den Steuerleitungsabschnitt 34 in den Arbeitskanal 24 gelangt, so daß ein unbeabsichtigter Druckaufbau am Ver braucher verhindert werden kann.In the event that the control pressure in the load pressure signaling line is greater than the load pressure of the consumer C and thus the control pressure at the connecting node 32 , the check valve 42 prevents this pressure from entering the working channel 24 via the control line section 34 , so that an unintentional Pressure build-up on the consumer can be prevented.
Die erfindungsgemäße Ventilanordnung ermöglicht es so mit, einerseits den Hydraulikfluidvolumenstrom durch ent sprechende Ansteuerung des Sitzventils oder genauer gesagt, durch Veränderung der Meßblende einzustellen und gleichzei tig den Lastdruck abzugreifen, so daß eine optimale An steuerung der Pumpe gewährleistet ist. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung mit dem Rückschlagventil 36, der Drossel 30 und dem Sitzventil 22 erlaubt es desweiteren, den Verbrau chern leckölfrei abzustützen.The valve assembly according to the invention makes it possible, on the one hand, to adjust the hydraulic fluid volume flow by accordingly controlling the seat valve or more precisely, by changing the orifice plate and simultaneously tapping the load pressure, so that optimal control of the pump is ensured. The configuration according to the invention with the check valve 36 , the throttle 30 and the seat valve 22 also allows the consumer to be supported without leakage.
In Fig. 2 ist ein Steuerblock zur Versorgung von mehre ren Verbrauchern dargestellt, wobei der Steuerblock durch verschiedene Ventilscheiben realisierbar ist. Die mit 2 be zeichnete Ventilscheibe ist identisch mit der in Fig. 1 dargestellten Ventilanordnung. Über die Ventilscheiben 50, 52 usw. mit den Arbeitsanschlüssen A1, B1 bzw. A2, B2 kön nen beispielsweise doppeltwirkende Hubzylinder angesteuert werden.In Fig. 2, a control block for supplying several ren consumers is shown, wherein the control block can be realized by different valve disks. The valve disk marked with 2 be identical to the valve arrangement shown in Fig. 1. Via the valve disks 50 , 52 etc. with the working connections A 1 , B 1 or A 2 , B 2, for example, double-acting lifting cylinders can be controlled.
In der Ventilscheibe für den Steuerblock 2 sind der Pumpenanschluß P, der Steueranschluß XLS, der Prioritäts steueranschluß XST, der Prioritätsanschluß PST und die Tankanschlüsse T, T0 ausgebildet.In the valve disc for the control block 2 , the pump connection P, the control connection X LS , the priority control connection X ST , the priority connection P ST and the tank connections T, T 0 are formed.
Die Schaltungen der Ventilscheiben 50, 52 haben einen identischen Aufbau, der im Detail im wesentlichen in den Parallelanmeldungen der Anmelderin 196. . . (Aktenzeichen 11MA7197), 196. . . (Aktenzeichen 11MA7192) beschrieben ist. Die Offenbarung dieser Parallelanmeldungen ist zur Offenba rung der vorliegenden Anmeldung zu zählen, so daß im fol genden lediglich die zum Verständnis der Steuerblockfunk tion wesentlichen Details erläutert werden.The circuits of the valve disks 50 , 52 have an identical structure, which is described in detail essentially in the applicant's parallel applications 196. . (File number 11MA7197), 196.. . (File number 11MA7192). The disclosure of these parallel applications is to be counted towards the disclosure of the present application, so that only the essentials for understanding the control block function are explained in the fol lowing.
Gemäß Fig. 2 ist der Verbindungskanal 16 zum Eingangs anschluß P eines Proportionalwegeventils 54 geführt, das in seiner federvorgespannten Nullposition in eine Sperrstel lung vorgespannt ist. Dem Proportionalwegeventil 54 ist ei ne Individualdruckwaage 56 zugeordnet, die der durch das Proportionalwegeventil 54 gebildeten Meßblende nachgeschal tet ist. Durch die Kombination der Meßblende und der ver stellbaren Drossel der Druckwaage 56 läßt sich ein last druckunabhängiger jedoch über die Meßblende einstellbarer Hydraulikdurchflußstrom einstellen, wobei durch die Druck waage das Druckgefälle an der Meßblende unabhängig vom Lastdruck konstant gehalten wird.Referring to FIG. 2, the connecting channel 16 is input to the port P of a proportional directional control valve out 54, which is biased lung in its spring-biased zero position into a locking Stel. The proportional directional valve 54 is associated with egg ne individual pressure compensator 56 which is tet the metering orifice formed by the proportional directional valve 54 nachgeschal. The combination of the orifice plate and the adjustable throttle ver of the pressure compensator 56 allows a load-independent but adjustable hydraulic flow rate to be set via the measuring orifice, the pressure drop at the measuring orifice being kept constant by the pressure compensator regardless of the load pressure.
Die Druckwaage 56 ist in ihre gezeigte Sperrstellung durch eine Feder und durch den Druck in der Lastmeldelei tung 40 beaufschlagt, der über eine Steuerleitung 58 an den Ventilschieber der Druckwaage 56 geführt ist. Die Druck waage ist in Öffnungsrichtung durch den Druck stromabwärts der Meßblende, d. h. den Druck am Eingang der Druckwaage be aufschlagt, der durch eine Steuerleitung 60 am Verbindungs kanal 62 zwischen den beiden Ventilen 54, 56 abgegriffen wird. Das Hydraulikfluid wird stromabwärts der Druckwaage 56 über das Proportionalwegeventil 54 zu den Arbeitskanäle 64 und 66 geführt, die an die Anschlüsse A und B des Pro portionalwegeventils 54 angeschlossen sind. Die Arbeitska näle 64, 66 münden in den Anschlüssen A1 bzw. B1 des Steu erblocks 50.The pressure compensator 56 is acted upon in its shown blocking position by a spring and by the pressure in the load signaling device 40, which is guided via a control line 58 to the valve slide of the pressure compensator 56 . The pressure balance is opened in the opening direction by the pressure downstream of the orifice, ie the pressure at the input of the pressure compensator, which is tapped through a control line 60 on the connecting channel 62 between the two valves 54 , 56 . The hydraulic fluid is guided downstream of the pressure compensator 56 via the proportional directional control valve 54 to the working channels 64 and 66 , which are connected to the connections A and B of the proportional directional control valve 54 . The working channels 64 , 66 open into the connections A1 and B1 of the control block 50 .
In diese Arbeitskanälen ist jeweils eine hydraulisch entsperrbare Rückschlagventilanordnung 68 bzw. 70 geschal tet, über die das Hydraulikfluid leckölfrei zwischen dem Verbraucher und der jeweiligen Rückschlagventilanordnung 68 bzw. 70 einspannbar ist. Die Rückschlagventilanordnungen 68, 70 haben eine Vielzahl von (stetig verstellbaren) Durchflußstellungen, in denen der jeweilige Arbeitskanal 66 bzw. 64 über die Tankkanäle 72, 20 mit dem Tankanschluß T verbindbar ist.In these working channels, a hydraulically unlockable check valve arrangement 68 or 70 is switched, via which the hydraulic fluid can be clamped without leakage oil between the consumer and the respective check valve arrangement 68 or 70 . The check valve arrangements 68 , 70 have a plurality of (continuously adjustable) flow positions, in which the respective working channel 66 or 64 can be connected to the tank connection T via the tank channels 72 , 20 .
Jeder Steuerseite des Ventilschiebers des Proportional wegeventils 54 ist ein Pilotventil 74 bzw. 76 zugeordnet, über die der Druck im Pumpenkanal 16 auf einen Steuerdruck am Ausgang des jeweiligen Pilotventils 74 bzw. 76 reduzier bar ist. Dieser Ausgangsdruck der Pilotventile 74, 76 wird über Steuerleitungen 78 bzw. 80 zu den jeweiligen Stirnsei ten des Ventilschiebers des Proportionalwegeventils 54 ge führt. Jede Steuerleitung 78 bzw. 80 ist desweiteren mit der Steuerseite einer der Rückschlagventilanordnungen 68 bzw. 70 verbunden.Each control side of the valve spool of the proportional directional control valve 54 is assigned a pilot valve 74 or 76 , via which the pressure in the pump channel 16 can be reduced to a control pressure at the outlet of the respective pilot valve 74 or 76 . This output pressure of the pilot valves 74 , 76 is via control lines 78 and 80 to the respective front sides of the valve spool of the proportional directional control valve 54 . Each control line 78 or 80 is further connected to the control side of one of the check valve arrangements 68 or 70 .
Durch Bestromung des Pilotventils 74 läßt sich bei spielsweise die in Fig. 2 obere Stirnseite des Ventilschie bers des Proportionalwegeventils 54 mit einem Steuerdruck beaufschlagen, so daß die Anschlüsse P und C bzw. A und D des Proportionalwegeventils 54 miteinander verbunden wer den. Des weiteren wird durch den Steuerdruck in der Steuer leitung 78 die Rückschlagventilanordnung 68 in eine ihrer Durchflußstellungen gebracht. Das Hydraulikfluid in der Pumpenleitung 16 wird dann über das Proportionalwegeventil 54 und die Druckwaage 56 und die Rückschlagventilanordnung 70 zum Anschluß A1 geleitet, wobei - wie oben erwähnt - durch die Kombination der Druckwaage 56 mit der Meßblende des Proportionalwegeventils 54 ein lastdruckunabhängiger Volumenstrom einstellbar ist. Das vom Verbraucher ver drängte Hydraulikfluid strömt durch die entsperrte Rück schlagventilanordnung 68 über die Tankkanäle 72, 20 und den Tankanschluß T zum Tank zurück.By energizing the pilot valve 74 , the upper end face of the valve slide bers of the proportional directional control valve 54 in FIG. 2 can be acted upon with a control pressure, so that the connections P and C or A and D of the proportional directional control valve 54 are connected to one another. Furthermore, the check valve assembly 68 is brought into one of its flow positions by the control pressure in the control line 78 . The hydraulic fluid in the pump line 16 is then passed via the proportional directional control valve 54 and the pressure compensator 56 and the check valve arrangement 70 to the connection A1, wherein - as mentioned above - by combining the pressure compensator 56 with the orifice plate of the proportional directional control valve 54, a load pressure-independent volume flow can be set. The hydraulic fluid displaced by the consumer flows back through the unlocked check valve arrangement 68 via the tank channels 72 , 20 and the tank connection T back to the tank.
Durch Bestromung des Elektromagneten des Pilotventils 76 läßt sich in entsprechender Weise der Arbeitsanschluß B1 mit Hydraulikfluid versorgen und das Verbraucher zurück strömende Hydraulikfluid über den Arbeitsanschluß A1 zum Tank T zurückführen.By energizing the electromagnet of the pilot valve 76 , the working connection B1 can be supplied with hydraulic fluid in a corresponding manner and the hydraulic fluid flowing back can be returned to the tank T via the working connection A1.
Der Steuerblock 52 funktioniert in gleicher Weise, so daß auf weitere Erläuterungen verzichtet werden kann. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, sind beide Druckwaagen 56 der Steu erblöcke 50, 52 über die Steuerleitungen 58 mit der Lastdruckmeldeleitung 40 verbunden, so daß alle Druckwaagen in Schließrichtung mit dem gleichen Steuerdruck beauf schlagt sind. Wie bereits erwähnt, wirkt auf die gegenüber liegende Seite der Druck am Eingang der Individualdruck waage 56, der in erster Näherung dem Individuallastdruck des jeweiligen Verbrauchers entspricht. Von dieser Näherung kann man ausgehen, da die Steuerfedern der Druckwaagen 56 eine sehr geringe Federrate haben, so daß die Vorspannkraft vernachlässigbar ist.The control block 52 functions in the same way, so that further explanations can be dispensed with. As can be seen from Fig. 2, both pressure compensators 56 of the control blocks 50 , 52 are connected via the control lines 58 to the load pressure reporting line 40 , so that all pressure compensators are struck with the same control pressure in the closing direction. As already mentioned, the pressure at the input of the individual pressure balance 56 acts on the opposite side, which in a first approximation corresponds to the individual load pressure of the respective consumer. This approximation can be assumed since the control springs of the pressure compensators 56 have a very low spring rate, so that the preload force is negligible.
Für den Fall, daß der individuelle Lastdruck größer als der Lastdruck in der Lastdruckmeldeleitung 40 ist, wird der Ventilschieber der Druckwaage 56 in seine Endposition nach oben (Ansicht nach Fig. 2) bewegt, in der die beiden Steu erleitungen 60 und 58 miteinander verbunden sind, so daß dieser höchste Individualdruck in die Lastdruckmeldeleitung 40 eingespeist wird. Dieser höchste Lastdruck liegt dann wieder an allen Druckwaagen des Systems an. Damit stellen sich die Ventilschieber der Druckwaagen so ein, daß an ih ren Eingängen auch bei unterschiedlichen Lastdrücken stets gleicher Druck herrscht, so daß die Meßblenden von im Ver hältnis zueinander stets konstanten Hydraulikfluidströmen durchflossen werden.In the event that the individual load pressure is greater than the load pressure in the load pressure signaling line 40 , the valve slide of the pressure compensator 56 is moved upward into its end position (view according to FIG. 2), in which the two control lines 60 and 58 are connected to one another , so that this highest individual pressure is fed into the load pressure reporting line 40 . This highest load pressure is then again applied to all pressure balances in the system. Thus, the valve spool of the pressure compensators adjust so that the same pressure always prevails at their inputs, even at different load pressures, so that the orifices are flowed through by constant hydraulic fluid flows in relation to each other.
Durch diese Schaltung wird praktisch der Pumpenstrom in einzelne zu jedem Verbraucher fließende Teilströme aufgeteilt, wobei auch bei unterschiedlichen Lastdrücken das Teilungsverhältnis konstant bleibt und damit die gewünschte Geschwindigkeit aufrecht erhalten bleibt. Derartige Systeme werden auch LUDV-Systeme (Systeme mit Lastdruck Unabhängigem Durchflußverhalten) bezeichnet. Durch den höchsten Lastdruck wird dann praktisch der von der Pumpe geförderte Druck bestimmt. Dieser höchste Last druck der LUDV-Steuerblöcke 50, 52 wirkt allerdings nicht im Prioritätskreis und in dem Steuerleitungsabschnitt 28 mit der Drossel 30, da die beiden Rückschlagventile 44 und 42 eine Übertragung des Drucks in die entsprechenden Lei tungszweige ausschließt. In diesem Fall nimmt der Steuer block 2 nicht an der LUDV-Regelung teil.This circuit practically divides the pump current into individual partial flows flowing to each consumer, the division ratio remaining constant even with different load pressures and the desired speed thus being maintained. Such systems are also called LUDV systems (systems with load pressure independent flow behavior). The highest load pressure then practically determines the pressure delivered by the pump. This highest load pressure of the LUDV control blocks 50 , 52 does not act in the priority circuit and in the control line section 28 with the throttle 30 , since the two check valves 44 and 42 rule out a transmission of the pressure in the corresponding line branches. In this case, control block 2 does not participate in the LUDV regulation.
In dem Fall, in dem der Lastdruck des an dem Arbeitsan schluß C angeschlossenen Verbrauchers den Lastdruck in der Lastdruckmeldeleitung 40 überschreitet, wird dieser Maxi mallastdruck im Steuerblock 2 über das Rückschlagventil 42 in die Lastdruckmeldeleitung 40 eingespeist, so daß auch die Druckwaagen 56 entsprechend angesteuert werden. In die sem Fall nimmt der Steuerblock 2 praktisch an der LUDV-Re gelung teil.In the case in which the load pressure of the consumer connected to the Arbeitsan circuit C exceeds the load pressure in the load pressure signaling line 40 , this maximum load in control block 2 is fed via the check valve 42 into the load pressure signaling line 40 , so that the pressure compensators 56 are controlled accordingly . In this case, the control block 2 practically takes part in the LUDV control.
Offenbart ist eine Ventilanordnung zur Verbindung eines Verbrauchers mit einem Tank oder mit einer Pumpe, wobei in einer Arbeitsleitung zum Verbraucher eine Rückschlagventi lanordnung vorgesehen ist, die eine leckölfreie Einspannung des Hydraulikfluids zwischen Verbraucher und Rückschlagven tilanordnung erlaubt. Der Lastdruck des eingespannten Ver brauchers läßt sich über eine Bypass-Steuerleitung abgrei fen, in der eine Drossel vorgesehen ist, über die der Druck am Eingang der mit einer Meßblende ausgeführten Rückschlag ventilanordnung auf den Druck in der Arbeitsleitung dros selbar ist. Zwischen der Drossel und der Arbeitsleitung ist ein weiteres Rückschlagventil angeordnet, das einen Leckölstrom über die Bypassleitung verhindert.A valve arrangement for connecting a valve is disclosed Consumer with a tank or with a pump, being in a work line to the consumer a check valve Arrangement is provided, which is a leak oil-free clamping of the hydraulic fluid between the consumer and non-return valves arrangement allowed. The load pressure of the clamped Ver user can be removed via a bypass control line fen, in which a throttle is provided, via which the pressure at the entrance of the check carried out with an orifice plate valve arrangement to the pressure in the working line dros is selectable. Between the throttle and the working line Another check valve is arranged, the one Leakage oil flow through the bypass line prevented.
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