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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Fluidvereinigungsvorrichtung
für Motorbaufahrzeuge.
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Diese
Fluidvereinigungsvorrichtung dient zum wahlweisen Miteinandervereinigen
von Druckflüssigkeit,
die von wenigstens zwei Haupthydraulikpumpen abgegeben wird, welche
in dem Hydrauliksystem eines Baufahrzeuges vorgesehen sind, und zum
Liefern der vereinigten Flüssigkeit
zu einem überlasteten
Stellantrieb.
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Bekanntlich
hat das Hydrauliksystem eines Motorbaufahrzeuges wie eines Motorbaggers
wenigstens zwei Haupthydraulikpumpen zusätzlich zu einer Servo- oder Vorsteuerpumpe.
Die Hauptpumpen liefern jeweils Druckflüssigkeit, die als Betätigungsflüssigkeit
für mehrere
Motoren und Zylinderstellantriebe wie einen Fahrmotor, einen Schwenkmotor,
einen Auslegerzylinder, einen Armzylinder und einen Eimerzylinder
eines Motorbaggers benutzt wird. Das heißt, die Stellantriebe eines
Motorbaufahrzeuges sind in zwei Gruppen unterteilt, die normalerweise
Druckflüssigkeit
empfangen, welche von der einen beziehungsweise von der anderen
Hauptpumpe geliefert wird.
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Es
kann jedoch notwendig sein, die von den beiden Hauptpumpen abgegebenen
Druckflüssigkeiten
miteinander zu vereinigen und die vereinigte Flüssigkeit einem Stellantrieb
gemäß Betriebsbedingungen
des Baufahrzeuges zuzuführen.
Zum Beispiel, wenn entweder der Auslegerzylinder oder der Armzylinder
während
eines Betriebes überlastet wird,
ist es notwendig, eine große
Menge an Flüssigkeit
dem überlasteten
Stellantrieb zuzuführen,
um dadurch den überlasteten
Stellantrieb mit einer gewünschten
Bewegungsgeschwindigkeit gleichmäßig zu bewegen.
Um dieses Ziel zu erreichen, wird die Flüssigkeit aus den beiden Hauptpumpen
wahlweise miteinander vereinigt und dem überlasteten Stellantrieb zugeführt. Zum
Stand der Technik wird beispielhaft auf die
DE 32 21 160 A1 und die
EP 0 277 602 A2 verwiesen.
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1 ist ein Scheltbild, das
das Hydrauliksystem eines Baufahrzeuges zeigt, welches mit einer typischen
Flüssigkeitsvereinigungsvorrichtung
versehen ist. Gemäß der Darstellung
in 1 sind ein erstes
und ein zweites Wegeventil 100 und 110 mit einem
ersten und einem zweiten Stellantrieb 101 und 111 wie
einem Ausleger- und einem Eimerzylinder eines Motorbaggers über mehrere
Flüssigkeitsleitungen 102, 103, 112 und 113 verbunden
und steuern die Fließgeschwindigkeit
und die Flißrichtung
der Druckflüssigkeit,
die aus einer ersten Hauptpumpe 10 den Stellantrieben 101 und 111 zugeführt wird. Mittlerweile
sind ein drittes und ein viertes Wegeventil 200 und 210 mit
einem dritten und einem vierten Stellantrieb 201 und 211 wie
einem Armzylinder und ACC eines Motorbaggers über mehrere Flüssigkeitsleitungen 202, 203, 212 und 213 verbunden
und steuern die Fließgeschwindigkeit
und die Fließrichtung
von Druckflüssigkeit,
die aus einer zweiten Hauptpumpe 20 den Stellantrieben 201 und 211 zugeführt wird.
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Die
erste Hauptpumpe 10 ist mit dem ersten und dem zweiten
Wegeventil 100 und 110 über eine erste Mittenbypassleitung 114 und
eine erste paralle Leitung 115 verburnden. Währenddessen
ist die zweite Pumpe 20 mit dem dritten und dem vierten Wegeventil 200 und 210 über eine
zweite Mittenbypassleitung 214 und eine zweite parallele
Leitung 215 verbunden.
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Ein
Bypassleitungssteuerventil 50 ist in der zweiten Mittenbypassleitung 214 in
einer Position hinter dem vierten Wegeventil 210 angeordnet.
Das obige Leitungssteuerventil 50 wird durch eine Ventilfeder
an einem Ende (dem federvorgespannten Ende) vorgespannt, so daß das Ventil 50 normalerweise die
zweite Bypassleitung 214 öffnet. Wenn jedoch ein Vorsteuerdruck
P1 dem anderen Ende (dem entgegengesetzten Ende) des Ventils 50 zugeführt wird, schließt das Ventil 50 die
zweite Bypassleitung 214. Der obige Vorsteuerdruck P1 wird
auch als ein Schieberantriebsdruck benutzt, welcher dem ersten Wegeventil 100 zugeführt wird.
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Das
erste Wegeventil 100 steuert die Fließgeschwindigkeit und die Fließrichtung
der Druckflüssigkeit,
die von der ersten Pumpe 10 dem ersten Stellantrieb 101 zugeführt wird,
aufgrund des Vorsteuerdruckes P1 oder P2. Das Steuerventil 100 steuert
so den Betrieb des Stellantriebs 101.
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Wenn
der Schieber des ersten Steuerventils 100 in einer neutralen
Position ist, sind die internen Leitungen des Ventils 100 mit
Ausnahme der ersten Bypassleistung 114 geschlossen, so
daß Druckflüssigkeit,
die von der ersten Pumpe 10 abgegeben wird, gänzlich zu
einem ersten Rücklauftank
T zurückkehrt.
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Wenn
der Vorsteuerdruck P1 dem ersten Steuerventil 100 zugeführt wird,
bewegt sich der Schieber des Ventils 100 in eine Position "A". Die Druckflüssigkeit aus der ersten Pumpe 10 wird
daher der großen
Kammer des ersten Stellantriebs 101 über die Leitung 102 zugeführt. In
dem obigen Zustand kehrt das Fluid in der kleinen Kammer des Stellantriebs 101 zu
dem ersten Rücklauftank
T über
die Leitung 103 zurück.
In diesem Fall wird mit dem Kolben die Kolbenstange des Stellantriebs 101 aus
dem Zylinder ausgefahren.
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Wenn
sich jedoch der Schieber des ersten Steuerventils 100 in
die Position "B" bewegt, wird die Flüssigkeit
aus der Pumpe 10 der kleinen Kammer des Stellantriebs 101 über die
Leitung 103 zugeführt, während das
Fluid in der großen
Kammer des Stellantriebs 101 zu dem Rücklauftank T über die
Leitung 102 zurückkehrt.
Der Kolben des Stellantriebs 101 fährt in diesem Fall die Kolbenstange
in den Zylinder ein.
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Um
die Druckflüssigkeit
aus den beiden Pumpen 10 und 20 wahlweise miteinander
zu vereinigen und die vereinigte Flüssigkeit einem überlasteten
Stellantrieb zuzuführen,
zweigt eine erste konfluente Leitung 32 von der Mittenbypassleitung 114 der ersten
Pumpe 10 in einer Position vor dem ersten Wegeventil 100 ab.
Eine zweite konfluente Leitung 31 zweigt von der paral lelen
Leitung 215 der zweiten Pumpe 20 ab. Die beiden
konfluenten Leitungen 31 und 32 sind über ein
federvorgespanntes Logikventil 30 miteinander gekoppelt.
Das Logikventil 30 verschließt normalerweise die konfluenten
Leitungen 31 und 32 aufgrund eines Vorsteuerdruckes.
Wenn jedoch der Vorsteuerdruck an dem Logikventil 30 abgebaut
wird, öffnet
das Ventil 30 die konfluenten Leitungen 31 und 32 aufgrund
der Vorspannkraft einer Ventilfeder, die in dem Ventil 30 enthalten
ist, und vereinigt so die Druckflüssigkeit aus den beiden Pumpen 10 und 20 miteinander.
In dem obigen Zustand gestattet das Logikventil 30 nur
Druckflüssigkeit,
von der zweiten konfluenten Leitung 31 zu der ersten konfluenten
Leitung 32 zu fließen,
so daß die
Fließrichtung
der Flüssigkeit
in der Vereinigungsvorrichtung auf die Richtung von der zweiten
Pumpe 20 zu der ersten Pumpe 10 begrenzt ist.
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Zum
Steuern des Logikventils 30 zweigt eine erste Vorsteuerleitung 41 von
der zweiten konfluenten Leitung 31 ab. Ein erstes Vorsteuerleitungssteuerventil 40 ist
in der Vorsteuerleitung 41 angeordnet. Das Vorsteuerleitungssteuerventil 40 ist
durch eine Ventilfeder vorgespannt, so daß das Ventil 40 die Vorsteuerleitung 41 normalerweise öffnet. Wenn
jedoch der Vorsteuerdruck P1 dem Ventil 40 zugeführt wird,
schließt
das Ventil 40 die erste Vorsteuerleitung 41, so
daß die
Flüssigkeiten
aus den beiden Pumpen 10 und 20 miteinander vereinigt
wird.
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Wenn
der Schieber des ersten Wegeventils 100 sich in die Position "A" bewegt, um den Kolben des ersten Stellantriebs 101 nach
oben zu bewegen, wird mit dem Vorsteuerdruck P1 für das Ventil 100 das
Bypassleitungssteuerventil 50 beaufschlagt, so daß die zweite
Bypassleitung 214 geschlossen wird. In dem obigen Zustand
kann Druckflüssigkeit
aus der zweiten Pumpe 20 nicht zu dem zweiten Rücklauftank
T zurückkehren.
Mit dem Vorsteuerdruck P1 wird gleichzeitig das erste Vorsteuerleitungssteuerventil 40 beaufschlagt,
so daß die
erste Vorsteuerleitung 41 geschlossen wird. Deshalb öffnet das
Logikventil 40 die konfluenten Leitungen 31 und 32,
während
die Vorspannkraft der Ventilfeder, die in dem Logikventil 40 enthalten
ist, überwunden
wird. Die Druckflüssigkeit
aus der zweiten Pumpe 20 geht daher durch die zweite parallele
Leitung 215, die zweite konfluente Leitung 31,
das Logikventil 30 und die erste konfluente Leitung 32 und
erreicht die erste Bypassleitung 114 des ersten Wegeventils 100.
In der ersten Bypassleitung 114 werden die Flüssigkeit
aus der zweiten Pumpe 20 und die Flüssigkeit aus der ersten Pumpe 10 miteinander
vereinigt. Die vereinige Flüssigkeit
wird anschließend
der großen
Kammer des überlasteten
Stellantriebs 101 über
die Leitung 102 zugeführt,
so daß der
Kolben des Stellantriebs 101 mit einer erwünschten
Bewegungsgeschwindigkeit gleichmäßig bewegt
wird.
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Die
obige Flüssigkeitsvereinigungsvorrichtung
ist jedoch insofern problematisch, als die Flüssigkeiten aus der ersten und
der zweiten Pumpe 10 und 20 zu irgendeiner Zeit
vereinigt werden können, ungeachtet
des Betriebes der Stellantriebe 210 und 211, die
mit der zweiten Pumpe 20 verbunden sind, so daß die Flüssigkeit
aus der zweiten Pumpe 20 unnötigerweise oder unerwünschterweise
mit der Flüssigkeit
aus der ersten Pumpe 10 vereinigt werden kann, wenn zwei
Stellantriebe, die mit den beiden Pumpen 10 bzw. 20 verbunden
sind, gleichzeitig betätigt
werden. Wenn z.B. die Stellantriebe 101 und 201 durch
Druckflüssigkeit
aus den Pumpen 10 und 20 gleichzeitig betätigt werden,
ist es notwendig zu verhindern, daß die von den beiden Pumpen 10 und 20 abgegebenen
Flüssigkeiten
miteinander vereinigt werden. Wenn jedoch der Betätigungsdruck
des dritten Stellantriebs 201 in dem obigen Zustand höher ist als
der des ersten Stellantriebs 101, wird die Flüssigkeit
aus der zweiten Pumpe 20 unerwünschterweise mit der Flüssigkeit
aus der ersten Pumpe 10 in der Flüssigkeitsleitung 102 des
ersten Steuerventils 100 vereinigt. Deshalb wird der dritte
Stellantrieb 201 in einen Betätigungsflüssigkeitsverknappungszustand gebracht,
so daß der
Stellantrieb 201 nicht gleichmäßig bewegt werden kann. Um
die obigen Probleme zu überwinden,
ist es notwendig, die Flüssigkeitsvereinigungsfunktion
während
eines synchronen Betriebes der Stellantriebe, von denen einer einen
Druck hat, der höher
als der Druck des Flüssigkeitsvereinigungskreises ist,
wahlweise zu blockieren. Die typische Flüssigkeitsvereinigungsvorrichtung
kann jedoch unnötigerweise
oder unerwünschterweise
die Flüssigkeiten
aus den beiden Pumpen miteinander vereinigen, ungeachtet der Betriebsbedingungen
der synchron betätigten
Stellantriebe.
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Es
ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Fluidvereinigungsvorrichtung
für Motorbaufahrzeuge
zu schaffen, bei der die obigen Probleme beseitigt sind und die
Fluids aus Pumpen aufgrund eines äußeren Signals wahlweise vereinigt, wodurch
die Stellantriebe eines Baufahrzeuges während eines synchronen Betriebes
der Stellantriebe gleichmäßig betätigt werden.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
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Zum
Erreichen des obigen Zieles schafft die vorliegende Erfindung eine
Fluidvereinigungsvorrichtung für
Motorbaufahrzeuge, mit einer ersten Hauptpumpe, die mit einem oder
mit mehreren ersten Wegeventilen parallel verbunden ist und einen
oder mehrere erste Stellantriebe über die ersten Wegeventile
mit Druckfluid versorgt, einer zweiten Hauptpumpe, die mit einem
oder mehreren zweiten Wegeventilen parallel verbunden ist und einen
oder mehrere zweite Stellantriebe über die zweiten Wegeventile mit
Druckfluid versorgt, einer ersten konfluenten Leitung, die sich
von einer ersten Mittenbypassleitung der ersten Pumpe aus erstreckt,
einer zweiten konfluenten Leitung, die sich von einer parallelen
Leitung der zweiten Pumpe aus erstreckt, einem Logikventil, welches
die erste und die zweite konfluente Leitung miteinander verbindet
und normalerweise die konfluenten Leitungen verschließt, aber
die konfluenten Leitungen aufgrund eines Vorsteuerdruckes wahlweise öffnet, einer
ersten Vorsteuerleitung, die sich von der zweiten konfluenten Leitung
in einer Position vor dem Logikventil aus erstreckt und den Vorsteuerdruck
wahlweise an das Logikventil anlegt, und einem ersten Vorsteuerleitungssteuerventil,
das in der ersten Vorsteuerleitung angeordnet ist und die erste Vorsteuerleitung normalerweise öffnet, aber
die Vorsteuerleitung aufgrund eines Vorsteuerdruckes wahlweise verschließt, wodurch
der Vorsteuerdruck, der dem Logikventil zugeführt wird, wahl weise blockiert wird,
weiter mit: einem Bypassleitungssteuerventil, das in einer zweiten
Mittenbypassleitung der zweiten Pumpe in einer Position angeordnet
ist, wo die zweite Bypassleitung vollständig durch die zweiten Wegeventile
hindurchführt,
wobei das Bypassleitungssteuerventil normalerweise die zweite Mittenbypassleitung öffnet, aber
die zweite Mittenbypassleitung aufgrund eines Vorsteuerdruckes wahlweise
verschließt;
und einem zweiten Vorsteuerleitungssteuerventil, das in einer zweiten
Vorsteuerleitung angeordnet ist und die zweite Vorsteuerleitung
aufgrund eines äußeren Signals
steuert, wobei sich die zweite Vorsteuerleitung von dem ersten Vorsteuerleitungssteuerventil
aus erstreckt und wahlweise das erste Vorsteuerleitungssteuerventil
ansteuert.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung gilt, daß das
zweite Vorsteuerleitungssteuerventil ein Magnetventil ist, das zwischen
einer Vorsteuerfluidversorgungsposition, in der das Magnetventil
durch ein elektrisches Signal betätigt wird und dadurch Vorsteuerfluid
der zweiten Vorsteuerleitung zuführt,
und einer Vorsteuerfluidrückleitposition,
in der das Magnetventil das Vorsteuerfluid der zweiten Vorsteuerleitung
zu einem Rücklauftank
zurückleitet, bewegbar
ist.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gilt, daß der Vorsteuerdruck, der auf
das Bypassleitungssteuerventil einwirkt, mit dem Vorsteuerdruck
identifiziert wird, mit dem das erste Vorsteuerleitungssteuerventil
beaufschlagt wird.
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Gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gilt, daß daß das äußere Signal, das auf das zweite
Vorsteuerleitungssteuerventil einwirkt, mit einem Vorsteuerdruck
identifiziert wird, der zum Antreiben eines Schiebers eines zweiten
Wegeventils benutzt wird.
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Gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gilt, daß das äußere Signal, das auf das zweite
Vorsteuerleitungssteuerventil einwirkt, aus einem Betä tigungsdruck
erzeugt wird, wobei der Betätigungsdruck
von einem ersten Wegeventil abgegeben wird und zum Betätigen eines zugeordneten
ersten Stellantriebs benutzt wird.
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Gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform
hat die Fluidvereinigungsvorrichtung nach der Erfindung einen Druckschalter,
der entweder in einer Vorsteuerdruckleitung angeordnet ist, die
einen Vorsteuerdruck liefert, der zum Antreiben eines Schiebers
eines zweiten Wegeventils benutzt wird, oder in einer Betätigungsdruckleitung,
die einen Betätigungsdruck
von dem zweiten Wegeventil aus zu einem zugeordneten zweiten Stellantrieb
leitet, wobei der Druckschalter den Druck innerhalb entweder der Vorsteuerdruckleitung
oder der Betätigungsdruckleitung
erfasst und das elektrische Signal an das Magnetventil abgibt, wodurch
das Magnetventil betätigt wird.
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Die
vorliegende Erfindung wird aus der folgenden ausführlichen
Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher
werden, in denen:
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1 ein
Schaltbild ist, das das Hydrauliksystem eines Baufahrzeuges zeigt,
welches mit einer typischen Fluidvereinigungsvorrichtung versehen
ist;
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2 ein
Schaltbild ist, das das Hydrauliksystem eines Baufahrzeuges zeigt,
welches mit einer Fluidvereinigungsvorrichtung der Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung versehen ist; und
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die 3 bis 6 Schaltbilder
sind, die die Hydrauliksysteme zeigen, welche mit Fluidvereinigungsvorrichtungen
gemäß anderen
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung versehen sind.
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2 ist
ein Schaltbild, welches das Hydrauliksystem eines Baufahrzeuges
zeigt, das mit einer Fluidvereinigungsvorrich tung gemäß der Hauptausführungsform
der vorliegenden Erfindung versehen ist.
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Gemäß der Darstellung
in 2 sind das erste und das zweite Wegeventil 100 und 110 mit
einem ersten und einem zweiten Stellantrieb 101 und 111 wie
einem Ausleger- und einem Eimerzylinder eines Motorbaggers über mehrere
Fluidleitungen 102, 103, 112 und 113 verbunden
und steuern die Strömungsgeschwindigkeit
und die Strömungsrichtung von
Druckfluid, welches den Stellantrieben 101 und 111 aus
einer ersten Hauptpumpe 10 zugeführt wird. Ein drittes und ein
viertes Wegeventil 200 und 210 sind mit einem
dritten und einem vierten Stellantrieb 201 und 211 wie
z.B. einem Armzylinder und ACC eines Motorbaggers über mehrere
Fluidleitungen 202, 203, 212 und 213 verbunden
und steuern die Strömungsgeschwindigkeit
und die Strömungsrichtung von
Druckfluid, welches den Stellantrieben 201 und 211 aus
einer zweiten Hauptpumpe 20 zugeführt wird.
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Die
erste Hauptpumpe 10 ist mit dem ersten und dem zweiten
Wegeventil 100 und 110 über eine erste Mittenbypassleitung 114 und
eine erste parallele Leitung 115 verbunden. Die zweite
Pumpe 20 ist mit dem dritten und dem vierten Wegeventil 200 und 210 über eine
zweite Mittenbypassleitung 214 und eine zweite parallele
Leitung 215 verbunden.
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Eine
erste konfluente Leitung 32 zweigt von der Mittenbypassleitung 114 der
ersten Pumpe 10 in einer Position vor dem ersten Wegeventil 100 ab. Eine
zweite konfluente Leitung 31 zweigt von der parallelen
Leitung 215 der zweiten Pumpe 20 ab. Die beiden
konfluenten Leitungen 31 und 32 sind über ein
federvorgespanntes Logikventil 30 miteinander gekoppelt.
Das Logikventil 30 verschließt normalerweise die konfluenten
Leitungen 31 und 32. Wenn jedoch das Logikventil 30 mit
einem Servo- oder Vorsteuerdruck beaufschlagt wird, öffnet das
Ventil 30 die konfluenten Leitungen 31 und 32.
Eine erste Vorsteuerleitung 41 zweigt von der zweiten konfluenten Leitung 31 in
einer Position vor dem Logikventil 30 ab und beaufschlagt
das Logikventil 30 wahlweise mit dem Vorsteuerdruck. Ein
er stes Vorsteuerleitungssteuerventil 40 ist in der Vorsteuerleitung 41 angeordnet.
Das Vorsteuerleitungssteuerventil 40 ist durch eine Ventilfeder
vorgespannt, so daß das
Ventil 40 normalerweise die Vorsteuerleitung 41 öffnet. Wenn jedoch
das Ventil 40 mit einem Vorsteuerdruck beaufschlagt wird,
schließt
das Ventil 40 die erste Vorsteuerleitung 41, so
daß das
Logikventil 30 mit dem Vorsteuerdruck beaufschlagt wird.
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Ein
Bypassleitungssteuerventil 50 ist in der zweiten Mittenbypassleitung 214 in
einer Position hinter dem vierten Wegeventil 210 angeordnet.
Das obige Leitungssteuerventil 50 ist durch eine Ventilfeder
an einem Ende (dem federvorgespannten Ende) vorgespannt, so daß das Ventil 50 normalerweise
die zweite Bypassleitung 214 öffnet. Wenn jedoch ein erster
Vorsteuerdruck P1 auf das andere Ende (das entgegengesetzte Ende)
des Ventils 50 ausgeübt wird,
schließt
das Ventil 50 die zweite Bypassleitung 214. Eine
zweite Vorsteuerleitung 60 erstreckt sich von dem ersten
Vorsteuerleitungssteuerventil 40 aus und beaufschlagt das
Ventil 40 wahlweise mit einem Vorsteuerdruck. Ein zweites
Vorsteuerleitungssteuerventil 70 ist in der zweiten Vorsteuerleitung 60 angeordnet
und steuert die zweite Vorsteuerleitung 60 aufgrund eines äußeren Vorsteuerdruckes
oder eines zweiten Vorsteuerdruckes P2.
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In
der obigen Fluidvereinigungsvorrichtung wird der erste Vorsteuerdruck
P1 auch als ein Schieberantriebsdruck benutzt, mit dem das erste
Wegeventil 100 beaufschlagt wird. Der äußere Vorsteuerdruck P2 wird
durch eine Bedienungsperson über
ein Schaltteil steuerbar eingegeben. Das heißt, die Beaufschlagung mit
dem Druck P1 bedeutet, daß der erste
Stellantrieb 101 in Betrieb ist, wogegen die Beaufschlagung
mit dem Druck P2 bedeutet, daß das Schaltteil
durch die Bedienungsperson auf Ein geschaltet wird.
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Die
Arbeitsweise der obigen Fluidvereinigungsvorrichtung wird im folgenden
beschrieben.
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Bei
dem Betrieb der Vorrichtung werden mit den Vorsteuerdrüc ken P1
und P2 die Ventile gleichzeitig oder wahlweise wie folgt beaufschlagt.
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1.
Ein synchroner Betrieb der Stellantriebe, bei dem der erste Stellantrieb 101 betätigt wird
und dadurch mit dem ersten Vorsteuerdruck P1 die Fluidvereinigungsvorrichtung
beaufschlagt wird und entweder der dritte oder der vierte Stellantrieb 201, 211 betätigt wird:
Wenn
mit dem Vorsteuerdruck P2 nicht das zweite Vorsteuerleitungssteuerventil 70 beaufschlagt
wird und der Betätigungsdruck
des Stellantriebs 201 oder 211 höher ist
als der des Stellantriebs 101, wird das Fluid aus der zweiten
Pumpe 20 mit dem Fluid aus der ersten Pumpe 10 über die
Fluidvereinigungsvorrichtung nach der Erfindung vereinigt. Das vereinigte Fluid
wird seinerseits dem ersten Stellantrieb 101 zugeführt, wodurch
der Stellantrieb 101 mit einer erwünschten Bewegungsgeschwindigkeit
sanft bewegt wird.
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Das
heißt,
aufgrund des ersten Vorsteuerdruckes P1 schließt das Bypassleitungssteuerventil 50 die
zweite Bypassleitung 214. Da das zweite Vorsteuerleitungssteuerventil 70 von
dem äußeren Vorsteuerdruck
P2 frei ist, öffnet
darüber
hinaus das Ventil 70 kontinuierlich die zweite Vorsteuerleitung 60,
wodurch mit dem ersten Vorsteuerdruck P1 das erste Vorsteuerleitungssteuerventil 40 beaufschlagt wird.
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Das
Vorsteuerleitungssteuerventil 40 schließt daher die erste Vorsteuerleitung 41 und öffnet dadurch
das Logikventil 30. Das Logikventil 30 gestattet
in dem obigen Zustand, daß das
Fluid in der zweiten Bypassleitung 214 der ersten Bypassleitung 114 über die
konfluenten Leitungen 31 und 32 zugeführt wird.
Das vereinigte Fluid wird seinerseits dem ersten Stellantrieb 101 zugeführt.
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Kurz
gesagt wird in dem Fall eines synchronen Betriebes mit ausschließlich dem
ersten Druck P1 das Fluid aus der zweiten Pumpe 20 effektiv
mit dem Fluid aus der ersten Pumpe 10 verei nigt, wenn der
Betätigungsdruck
eines Stellantriebs 201 oder 211, der mit der
zweiten Pumpe 20 verbunden ist, höher ist als der eines Stellantriebs 101, 111,
der mit der ersten Pumpe 10 verbunden ist.
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2.
Ein Betrieb, bei dem mit dem ersten und dem zweiten Vorsteuerdruck
P1 und P2 die Fluidvereinigungsvorrichtung gemeinsam beaufschlagt
wird:
Wenn mit dem äußeren Vorsteuerdruck
P2 das zweite Vorsteuerleitungssteuerventil 70 beaufschlagt wird,
schließt
das Ventil 70 die zweite Vorsteuerleitung 60.
Deshalb öffnet
das erste Vorsteuerleitungssteuerventil 40 die erste Vorsteuerleitung 41 aufgrund
der Vorspannkraft der Ventilfeder, die in dem Ventil 40 enthalten
ist. Das Logikventil 30 schließt in dem obigen Zustand die
konfluenten Leitungen 31 und 32, so daß das Fluid
aus der zweiten Pumpe 20 nicht mit dem Fluid aus der ersten
Pumpe 10 vereinigt wird. Deshalb werden selbst dann, wenn
der Betätigungsdruck
eines Stellantriebs 201 oder 211, der mit der
zweiten Pumpe 20 verbunden ist, höher ist als der eines Stellantriebs 101, 111,
der mit der ersten Pumpe 10 verbunden ist, die Fluids aus
den beiden Pumpen 10 und 20 nicht miteinander
vereinigt.
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Deshalb
kann der Stellantrieb 201 oder 211, der mit der
zweiten Pumpe 20 verbunden ist, sanft betätigt werden,
ungeachtet des Betriebes des Stellantriebs 101 oder 111,
der mit der ersten Pumpe 10 verbunden ist.
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Die 3 bis 6 sind
Schaltbilder, welche die Hydrauliksysteme zeigen, die mit Fluidvereinigungsvorrichtungen
gemäß anderen
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung versehen sind. Bei den Ausführungsformen
nach den 3 bis 6 wechseln
die Vorsteuerdruckversorgungseinrichtung, das zweite Vorsteuerleitungssteuerventil und
die äußere Vorsteuerdruckversorgungseinrichtung
für das
zweite Vorsteuerleitungssteuerventil miteinander ab.
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3 zeigt
die Fluidvereinigungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform
der Erfindung. Bei der zweiten Ausführungsform stimmen die meisten
Elemente mit denen der Hauptausführungsform überein,
so daß diejenigen
Elemente, die der Hauptausführungsform
und der zweiten Ausführungsform gemeinsam
sind, dieselben Bezugszahlen tragen und eine weitere Erläuterung
daher für
nicht notwendig erachtet wird.
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Bei
der zweiten Ausführungsform
ist das zweite Vorsteuerleitungssteuerventil 70 durch die Ventilfeder
vorgespannt, so daß das
Ventil 70 normalerweise die zweite Vorsteuerleitung 60 öffnet. Wenn jedoch
mit dem zweiten Vorsteuerdruck P2 das zweite Vorsteuerleitungssteuerventil 70 beaufschlagt wird,
verschließt
das Ventil 70 die zweite Vorsteuerleitung 60.
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Außerdem,
wenn mit dem ersten Vorsteuerdruck P1 das Bypassleitungssteuerventil 50 beaufschlagt
wird, schließt
das Ventil 50 die normalerweise geöffnete Mittenbypassleitung 214.
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In
dieser zweiten Auführungsform
kann ein dritter Vorsteuerdruck P3 vorzugsweise anstelle des ersten
Vorsteuerdruckes P1 für
das Bypassleitungssteuerventil 50 benutzt werden. In diesem
Fall, wenn wenigstens einer der Stellantriebe 201 und 211,
der mit der zweiten Pumpe 20 verbunden ist, betätigt wird,
schließt
das zweite Vorsteuerleitungssteuerventil 70 die zweite
Vorsteuerleitung 60 aufgrund des zweiten Vorsteuerdruckes
P2. Das Bypassleitungssteuerventil 50 ist in dem obigen
Zustand frei von dem dritten Vorsteuerdruck P3, so daß das Ventil 50 die
Mittenbypassleitung 214 öffnet, die sich von der zweiten
Pumpe 20 aus erstreckt.
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In
der obigen Fluidvereinigungsvorrichtung wird der erste Vorsteuerdruck
P1 auch als ein Schieberantriebsdruck benutzt, mit dem das erste
Wegeventil 100 beaufschlagt wird. Der dritte Vorsteuerdruck
P3 wird durch den ersten Vorsteuerdruck P1 erzeugt, der durch das
zweite Vorsteuerleitungssteuerventil 70 gelangt, bevor
mit ihm das erste Vorsteuerleitungssteuerventil 40 beaufschlagt
wird. Hingegen wird der zweite Vorsteuerdruck P2 auch als ein Schieberantriebsdruck
benutzt, mit dem das dritte oder das vierte Wegeventil 200, 210 beaufschlagt wird.
Das heißt,
die Beaufschlagung mit dem ersten Vorsteuerdruck P1 bedeutet, daß der erste
Stellantrieb 101 in Betrieb ist, während die Beaufschlagung mit
dem Druck P3 bedeutet, daß das
zweite Vorsteuerleitungssteuerventil 70 geöffnet wird.
Die Beaufschlagung mit dem zweiten Vorsteuerdruck P2 bedeutet, daß der dritte
oder der vierte Stellantrieb 201, 211 in Betrieb
ist.
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Die
Arbeitsweise der Fluidvereinigungsvorrichtung gemäß der zweiten
Ausführungsform
wird im folgenden beschrieben.
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Wenn
der erste Stellantrieb 101 und der dritte oder der vierte
Stellantrieb 201, 211 gleichzeitig betätigt werden,
wird die Fluidvereinigungsvorrichtung mit dem ersten und dem zweiten
Vorsteuerdruck P1, P2 gemeinsam beaufschlagt.
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Da
mit dem zweiten Vorsteuerdruck P2 das zweite Vorsteuerleitungssteuerventil 70 beaufschlagt wird,
schließt
das Ventil 70 die zweite Vorsteuerleitung 60.
Deshalb öffnet
das erste Vorsteuerleitungssteuerventil 40 die erste Vorsteuerleitung 41 aufgrund
der Vorspannkraft der Ventilfeder, die in dem Ventil 40 enthalten
ist. Das Logikventil 30 schließt in dem obigen Zustand die
konfluenten Leitungen 31 und 32, so daß Fluid
aus der zweiten Pumpe 20 nicht mit dem Fluid aus der ersten
Pumpe 10 vereinigt wird. Selbst wenn der Betätigungsdruck
eines Stellantriebs 201 oder 211, der mit der
zweiten Pumpe 20 verbunden ist, höher als der des Stellantriebs 101 ist, der
mit der ersten Pumpe 10 verbunden ist, werden deshalb die
Fluids aus den beiden Pumpen 10 und 20 nicht miteinander
vereinigt.
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Gemäß der dritten
Ausführungsform
kann ein Vorsteuerdruck P2' anstelle
des Vorsteuerdruckes P2 benutzt werden, mit dem das zweite Vorsteuerleitungssteuerventil 70 beaufschlagt
wird, wie es in 4 gezeigt ist. Der Druck P2' wird aus der Fluidleitung 203 abgezweigt,
die sich zwischen dem dritten Stellantrieb 201 und dem
dritten Steuerventil 200 erstreckt, und er geht durch ein
Druckreduzierventil 400, bevor mit ihm das Ventil 70 beaufschlagt
wird. Alternativ kann der Druck P2' von einer anderen Leitung wie der Leitung 202, 212 oder 213 abgezweigt werden.
Als eine weitere Alternative kann der Druck P2' von sämtlichen Leitungen 202, 203, 212 und 213 parallel
abgezweigt werden.
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Die
Arbeitsweise des zweiten Vorsteuerleitungssteuerventils 70 aufgrund
des Druckes P2' bleibt
gleich derjenigen, die für
die zweite Ausführungsform
beschrieben worden ist, und eine weitere Erläuterung wird daher nicht für notwendig
erachtet.
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5 zeigt
die Fluidvereinigungsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform
der Erfindung. In der vierten Ausführungsform stimmen die meisten Elemente
mit denen der zweiten Ausführungsform überein,
so daß diejenigen
Elemente, die der zweiten Auführungsform
und der vierten Ausführungsform gemeinsam
sind, dieselben Bezugszahlen tragen und eine weitere Erläuterung
daher nicht für
notwendig erachtet wird.
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In
der vierten Ausführungsform
ist das zweite Vorsteuerleitungssteuerventil 70 ein Magnetventil, welches
sich zwischen einer Vorsteuerfluidversorgungsposition und einer
Vorsteuerfluidrückleitposition
bewegt. Das Ventil 70 in der Vorsteuerfluidversorgungsposition
wird durch ein elektrisches Signal P2 betätigt und legt den Vorsteuerdruck
P1 oder P3 an die zweite Vorsteuerleitung 60 an. Mittlerweile
leitet das Ventil 70 in der Vorsteuerfluidrückleitposition
das Vorsteuerfluid der zweiten Vorsteuerleitung 60 zu einem
Rücklauftank
zurück.
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Die
Fluidvereinigungsvorrichtung der vierten Ausführungsform hat auch einen Druckschalter 500, der
in einer Zweigleitung 520 angeordnet ist. Die Leitung 520 zweigt
von einer Vorsteuerdruckleitung 510 ab, die einen Vorsteuerdruck
liefert, der zum Antreiben des Schiebers des dritten Steuerventils 200 benutzt
wird, welches mit der zweiten Pumpe 20 verbunden ist. Wenn
mit dem Vorsteuerdruck das dritte Steuerventil 200 beaufschlagt
wird, erfaßt
der Druckschalter 500 den Druck innerhalb der Leitung 520 und
gibt ein elektrisches Signal P2 an das Magnetventil 70 ab,
wodurch das Ventil 70 betätigt wird. Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung kann der obige Druckschalter 500 in einer
Leitung 530 angeordnet sein, die von der Leitung 203 abzweigt,
welche sich zwischen dem dritten Steuerventil 200 und dem
dritten Stellantrieb 201 erstreckt, wie es in 6 gezeigt
ist.
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In
der Fluidvereinigungsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform
wird der Vorsteuerdruck P1 auch als ein Schieberantriebsdruck benutzt,
mit dem das erste Wegeventil 100 beaufschlagt wird. Der Vorsteuerdruck
P3 wird durch den Vorsteuerdruck P1 erzeugt, der durch das zweite
Vorsteuerleitungssteuerventil 70 geht, bevor mit ihm das
erste Vorsteuerleitungssteuerventil 40 beaufschlagt wird.
Mittlerweile wird das elektrische Signal P2 aus einem Vorsteuerdruck
gebildet, welcher zum Betätigen
des Schiebers des dritten Steuerventils 200 benutzt wird,
und wird durch den Druckschalter 500 erfaßt. Das
heißt,
die Beaufschlagung mit dem Vorsteuerdruck P1 bedeutet, daß der erste
Stellantrieb 101 in Betrieb ist, während die Beaufschlagung mit
dem Druck P3 bedeutet, daß das
zweite Vorsteuerleitungssteuerventil 70 geöffnet ist.
Das Anlegen des elektrischen Signals P2 bedeutet, daß der dritte
oder vierte Stellantrieb 201, 211 durch das dritte
oder vierte Steuerventil 200, 210 betätigt wird.
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Die
Arbeitsweise der Fluidvereinigungsvorrichtung gemäß der vierten
Ausführungsform
wird im folgenden beschrieben.
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Wenn
der erste Stellantrieb 101 und entweder der dritte oder
der vierte Stellantrieb 201, 211 gleichzeitig
betätigt
werden, werden die Vorsteuerdrücke
P1 und das elektrische Signal P2 gemeinsam an die Fluidvereinigungsvorrichtung
angelegt.
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Da
das elektrische Signal P2 an das zweite Vorsteuerleitungssteuerventil
oder Magnetventil 70 angelegt wird, schließt das Ventil 70 die
zweite Vorsteuerleitung 60. Deshalb öffnet das erste Vorsteuerleitungssteuerventil 40 die
erste Vorsteuerlei tung 41 aufgrund der Vorspannkraft der
Ventilfeder, die in dem Ventil 40 enthalten ist. Das Logikventil 30 in
dem obigen Zustand schließt
die konfluenten Leitungen 31 und 32, so daß Fluid
aus der zweiten Pumpe 20 nicht mit dem Fluid aus der ersten
Pumpe 10 vereinigt wird. Selbst wenn der Betätigungsdruck
eines Stellantriebs 201 oder 211, der mit der
zweiten Pumpe 20 verbunden ist, höher als der des Stellantriebs 101 ist,
der mit der ersten Pumpe 10 verbunden ist, werden die Fluids
aus den beiden Pumpen 10 und 20 nicht miteinander
vereinigt.
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Die
vorliegende Erfindung schafft, wie oben beschrieben, eine Fluidvereinigungsvorrichtung
für Baufahrzeuge.
Die Vorrichtung hat ein zweites Vorsteuerleitungssteuerventil, welches
eine zweite Vorsteuerleitung aufgrund eines äußeren Signals steuert. Deshalb
erfüllt
die Vorrichtung wahlweise die Fluidvereinigungsfunktion gemäß den Betriebszuständen der
Stellantriebe, die mit der zweiten Pumpe verbunden sind, wodurch
die Stellantriebe eines Baufahrzeuges sanft betätigt werden und das Arbeiten des
Baufahrzeuges während
eines synchronen Betriebes der Stellantriebe verbessert wird.