DE2119465A1 - Steuervorrichtung zum Steuern mehrerer druckmittelbetätigter Vorrichtungen - Google Patents
Steuervorrichtung zum Steuern mehrerer druckmittelbetätigter VorrichtungenInfo
- Publication number
- DE2119465A1 DE2119465A1 DE19712119465 DE2119465A DE2119465A1 DE 2119465 A1 DE2119465 A1 DE 2119465A1 DE 19712119465 DE19712119465 DE 19712119465 DE 2119465 A DE2119465 A DE 2119465A DE 2119465 A1 DE2119465 A1 DE 2119465A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pressure
- valves
- devices
- flow rate
- valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
- F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
- F15B2211/205—Systems with pumps
- F15B2211/2053—Type of pump
- F15B2211/20546—Type of pump variable capacity
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
- F15B2211/25—Pressure control functions
- F15B2211/251—High pressure control
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/30—Directional control
- F15B2211/305—Directional control characterised by the type of valves
- F15B2211/30525—Directional control valves, e.g. 4/3-directional control valve
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/30—Directional control
- F15B2211/31—Directional control characterised by the positions of the valve element
- F15B2211/3144—Directional control characterised by the positions of the valve element the positions being continuously variable, e.g. as realised by proportional valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/30—Directional control
- F15B2211/35—Directional control combined with flow control
- F15B2211/351—Flow control by regulating means in feed line, i.e. meter-in control
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/30—Directional control
- F15B2211/35—Directional control combined with flow control
- F15B2211/353—Flow control by regulating means in return line, i.e. meter-out control
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
- F15B2211/71—Multiple output members, e.g. multiple hydraulic motors or cylinders
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Description
8 MÜNCHEN 22 WIDENMAYERSTRASSE 6
TEL. (O811) 22 25 30-29 5192
21»April 1971 Unsere Zeichen: A 162 Tl/Ml/gb · '
Firma MONSUN-TISON AB , Viskastrd&sgatan 10, 501 Ol Boras 1,
Schweden
Steuervorrichtung zum Steuern mehrerer druckmittelbetätigter Vorrichtungen
Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung zum
Steuern vorzugsweise mehrerer druckmittelbetätigter Vorrichtungen und zwar einzeln als auch gleichzeitig,
wobei Jede Vorrichtung durch ein gesondertes Ventil gesteuert wird, die sämtlich parallel zueinander mit
einer Druckmittelquelle und mit einem Sumpf in Verbindung stehen, wobei die Druckmittelquelle lastfrei
gemacht wird, wenn keine Vorrichtung betätigt wird.
Die für diesen Zweck gewöhnlich verwendeten Ventile üben eine Shunt-Funktion aus und sind als Block am Be-
109845/1324
dienungssltz vereinigt·. Von diesem Ventirblock verlaufen
gewöhnlieherwelse zwei Hochdruckleitungen zu Jeder betätigten
Yorriehtung. Folglich ist die Anzahl der Hochdruckleitungen
an einem Kranausleger sehr groß, was für den technischen und praktischen Aufbau ein erheblicher
Nachteil Ist. Ein weiterer wesentlicher Nachteil ist der, daß die Betätigung einer Vorrichtung über ein
Ventil in hohem Maße auch die gleichzeitige Betätigung der übrigen Forrichtungen beeinflußt. Wenn z. B. beim
langsamen Yersehwenken eines Kranaus leger s er zugleich angehoben wird, ändert sich die Verschwenkgeschwindigkeit
des Auslegers beträchtlich. Um diesem Einfluß entgegenzuwirken
, ist es nötig, beim Verstellen eines Ventils zumindest ein weiteres mit zu verstellen. Die
Größen und Biehtungen der übrigen Ventilverstellungen
sind in jedem speziellen Fall unterschiedlich und müssen jeweils abgeschätzt werden, was aus dem Grunde
schwierig ist* da nur 10 bis 20 % der Ventilverstellung
für die Stromungsmengensteuerung benutzt wird und die jeweilige Stellung des Bereiches zur Strömungsmengens
teuerung abhängig von der Druckdifferenz der zu betätigenden
¥orrichtung wechselt wie auch von der Strömungsmenge
der Pumpe. Überdies ist das Betätigen des Ventils
- 3 !Q984S/1324
mühsam. Die letzt bezeichneten Nachteile treten auch
dann auf, wenn nur eine Vorrichtung betätigt werden soll. Diese Nachteile können bis zu einen gewissen
Grad teilweise dadurch ausgeschaltet werden, daß eine
Strömungsmengensteuerwirkung der. gestalt in die Ventile eingebaut wird, daß die Stellung des Ventilgleitkörpers
oder die Strömungsmenge abgefühlt wird. In jedem Fall ist jedoch eine unerwünschte Abhängigkeit von Druekschwankungen
der Druekmittelquelle bei verschiedenen.
Lastbedingungen vorhanden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache Steuervorrichtung
zum Steuern einer oder mehrerer weiterer Vorrichtungen zu schaffen, bei der die vorstehend genannten
Nachteile ausgeschaltet sind. Gemäß der Erfindung wird dies Ziel erreicht, in_dem die Ventile
in einer an sich bekannten Weise so angeordnet sind,
daß sie den Vorrichtungen eine Bewegungsrichtung und eine Bewegungsgesehwindigkeit erteilen, die ausschließlich
von einem Eingangssignal abhängig sind* das eine variable Richtung und Größe hat und Jedem
Ventil zugeleitet wird und das außerdem unabhängig : davon ist, ob die Vorrichtung während ihrer Bewegung
109845/1324
-A -
Energie verbraucht oder abgibt, und unabhängig von der Größe des Druckabfalls an dem entsprechenden Ventil.
Die Druckmittelquelle wird dabei mit Reguliermitteln
ausgestattet, die teilweise so angepaßt sind, daß sie
in einer Zuführungsleitung zu dem Ventil die Strömungsmenge ausreichend hoch halten, so daß jede zu betätigende
Vorrichtung mit einerStrömungsmenge versorgt wird, die unter die Strömungsmenge , die durch das Eingangssignal
des entsprechenden Ventils eingestellt ist, nicht mehr als eine bestimmte Menge vermindert werden
kann, z. B. 10 % der- maximalen Strömungsmenge zu
diesen Vorrichtungen, während zum anderen verhindert wird, daß der Druck i,m System , wenn eine energieverbrauchende
Vorrichtung gesteuert wird, daran gehindert wird, den maximal in diesem Augenblick von den
betätigten Vorrichtungen geforderten Druck zu übersteigen, und wenn eine energieabgebende Vorrichtung
gesteuert wird oder keine Belastung vorhanden ist, der Druckpegel im Sumpf des Systems nicht mehr als
um einen Wert ansteigt, der im Hinblick auf den Wirkungsgrad annehmbar ist, daß d. h., einen Wert, der
ausreicht, die Verluste in den Leitungen und den Ventilen
zu überwinden. Die Systemdruckcharakteristik der
- 5 -109845/13?A
Zuführung, d. h. der Fluidendruckquelle und der Steuermittel
als Punktion der abgegebenen Strömungsmenge, wird so reguliert, daß der Arbeitspunkt die beiden
Bedingungen erfüllt , die ihrerseits an die Druck-Strömungsmengencharakteristik
der Ventile anzupassen sind. Die Regulierung des Systemdrucks kann mit Hilfe eines Shunt oder einer Pumpe durchgeführt werden, die
eine variable Strömungsmenge abgibt und die beim Sitz der Bedingungsperson und/oder bei der Druckmittelquelle
angebracht ist, so daß dann die verschiedenen Ventile bei den jeweiligen Vorrichtungen, die betätigt
werden sollen , sitzen können, so daß sie durch kurze Verbindungsleitungen an eine Hochdruckzuführleitung
angeschlossen werden können, durch die alle Ventile und Vorrichtungen versorgt werden, so wie auch an
eine Rückführleitung , so daß damit das Verteilungssystem
und seine Einzelteile optimiert'werden können. Die Ventile selbst können über hydraulische oder
pneumatische Niederdruckleitungen oder mechanische Verbindung , elektrische Verbindungen oder Kombinationen
derartiger Leitungen und Verbindungen gesteuert werden.
109845/1324
■ .- 6 -
Wenn also ein Ventil, das die schwerste Last steuert, betätigt wird, darin wird der Druck im System
durch diese schwerste Last eingestellt, woraus sich ergibt, daß die Geschwindigkeit geringfügig kleiner
ist, als durch das Eingangssignal vorgegeben. Die übrigen leichteren Lasten jedoch erhalten Geschwindigkeiten,
die ihren EingangsSignalen entsprechen ·
Ventile , die wenigstens eine Strömungsgeschwindigkeit
übertragen, die im wesentlichen proportional zu nur einen Eingangssignal sind, sind vorzugsweise in
bekannter Weise so abgestimmt, daß Impulskräfte für die Strömungsgeschwindigkeitssteuerung ausgenutzt werden,
doch können auch andere Verfahren angewendet werden, die beispielsweise Servotechniken verwenden. Auch
Mittel.zur Regelung des Systemdruckes in der vorstehend genannten Weise sind in der Regelungstechnik bekannt.
Gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung kann die Regelung des Systemdruckes in einfacher Weise
ohne Verwendung von Druckfühlern und/oder Strömungsgeschwindigkeitsfühlern so durchgeführt werden, daß
- 7 109845/1324
Q3 = Q1 + Q2 + Q... - Qmarg » worin Q3 = Strömungsgeschwindigkeit
in der Zuführleitung zu den parallel geschalteten Ventilen ist, Q.,QgiQ...= Strömungsgeschwindigkeiten
zu den vorrichtungen , die durch die Steuersignale gefcrdert werden , ft „„„ = eine
ΙΠα,Ι g
begrenzte Strömungsgeschwindigkeit, ζν B. 10 % Q
Durch Einstellen der verschiedenen Ventileinstellmittel ist die erforderliche Gesamtströmungsgeschwindigkeit
, reduziert um eine begrenzte Strömungsgeschwindigkeit von der Fluidendruekquelle festgelegt
. So sind beide Bedingungen, die für die Erfindung notwendig sind, automatisch erzielt.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile, wenn sie Energie verbrauchende Vorrichtungen steuern,
so angeordnet sind, daß sie den Druck in der Zuführleitung zwischen den Vorrichtungen und ihren jeweiligen
Ventilen fühlen, und wenn sie energieabgebende Vorrichtungen
steuern ,in der neutralen Stellung den Druck in der Sumpfleitung fühlen, wobei zusätzlich
Mittel vorhanden sind, um sämtliche gefühlte Drücke zu vergleichen und um die Reguliermittel der Fluiden-
1 09845/13?4 " 8 "
211948-5
druckquelle auf den höchsten dieser Drücke auszusteuern,
so daß der Druck in der Zuführleitung der .parallel geschalteten Ventile stets die Summe aus dem höchsten Druck
und den Druckverlusten in den Leitungen und Ventilen erreicht. Durch Verwendung des Maximaldruckes in den
Zuführleitungen zum Steuern der Druckmittelzuführung der Ventile wird jede zu betätigende Vorrichtung automatisch
mit einer Strömungsmenge versorgt, die nicht mehr als eine begrenzte Menge unter den Wert absinken
kann, der dem Eingangssignal entspricht.
Die Erfindung geht aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung nochmals deutlich hervor.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild, das eine Anzahl von Vorrichtungen andeutet, die zu
betätigen sind, wobei jede dieser Vorrichtungen über ein Ventil aus
einer gemeinsamen Druckmittelquelle gespeist wird;
Fig. 2 und 2a eine bekannte Ventilausführung und ihre entsprechende Drosselbereichcharakteristik;
Fig. 3 und 4 Kurven , die den Druck als Funktion
der Strömungsmenge eines Ventils, wie es bei der Erfindung verwendet wird, zeigt sowie einer Vorrichtung, die zu
betätigen ist und von derArt der Energie verbrauchenden Vorrichtungen ist, und ein
entsprechendes Ventil, das eine Vorrichtung
10984571324 ' - 9 -
steuert, welche hydraulische Energie
abgibt;
Fig. 5a, 5b und 5° Kurven bei zwei Energie verbrauchenden
Vorrichtungen und Ventilen sowie die gemeinsame Kurve;
Fig. 6a, 6b und 6c Kurven entsprechend Fig. 5a
bis 5c bei Energie abgebenden Vorrichtungen;
Fig. 7a, 7b und 7c Kurven entsprechend Fig. 5a
bis 5c* wobei Energie verbrauchende und Energie abgebende Vorrichtungen
in Verbindung miteinander betätigt werden, während die Ventile lineare Proportionalität zeigen;
Fig. 8a, 8b und 8c Kurven entsprechend Fig. 7a
bis 7c bei Energie abgebenden Vorrichtungen;
Fig. 9 ein Druck-Strömungsmengendiagramm eines Systems mit Regulierung der Energiezufuhr
in Abhängigkeit von Druck in der Zuführleitung zu der Vorrichtung mit dem höchsten Druck;
Fig. 10a, 10b und 10c Druck-Strömungsmengendiagramme von zwei zu betätigenden Vorrichtungen
und die gemeinsame Kurve eines Systems gemäß Fig. 95
Fig. 11 ein Durck-Strömungsmengendiagramm einer zu betätigenden , Energie abgebenden
Vorrichtung;
Fig. 12 schematisch eine Anordnung zum Festlegen des höchsten Druckes im System
nach Fig. 9 bis 11; und
Fig. 13 schematisch Mittel zum Regulieren der
Leistungszufuhr.
- 10 -
109845/1324
- ίο -
Das in Fig. 1 dargestellte System ist mit einer
HydraulilEpoBipe ausgestattet, die als Pluidendruckquelle
1 mit einer1 Druckleitung 2 in Verbindung steht. Zwischen
der Leitung 2 und der Rückleitung J befindet sich eine
Anzahl "Ventile %t von der in der Zeichnung nur zwei Ventile
dargestellt sind. Eine zu betätigende Vorrichtung 5 ist an Jedes der Ventile 4 angeschlossen . Herkömmliche
¥entile K sind gewöhnlich mit einer Shunt-Leitung
kombiniert, und ein derartiges Ventil ist schemafcisön in. der Pig. 2 dargestellt. Die Shunt-Leitungen
aller Venfeile sind hintereinander geschaltet und führen dann zum Sumpf. Die Steuercharakteristiken sind durch
Zusammenwirken zwischen drei variablen Drosselstellen gegeben, die durch die Stellen AM und Aß dargestellt sind,
die in Abhängigkeit vom Abstand X von einer neutralen
Stelle eines bewegbaren Ventilgleitkörpers sich ändern, wie dies in Fig. 2a dargestellt ist„
Die Fig. 2a zeigt, ist die Durchlaßfläche Ag bei
X = O gpoS , so daß dann das Strömungsmedium direkt
von der Pompe zum Sumpf mit niedrigem Durekabfall ρ
fließen kann. Die zu betätigende Vorrichtung ist in
diesen Augenblick festgesetzt» Die Steuercharakteristiken
- II -
!■■■ -A
-11 -
sind durch die Strömungsmenge der Pumpe und auch durch
den Belastungsdruck: beeinflußt. Wenn xg , X1 und X2
die Eingangssignale zur Druckregulierung der. Fluldendruekquelle
1 ist und zum Einstellen der Ventile 4
benötigt werden, bei einem gewöhnlichen System, dann sind χ und x, als auch χ und Xg zwangsläufig miteinander
in Verbindung ohne Abhängigkeit von der Strömungsmenge der Fluidendruckquelle und dem Belastungsdruck
der zu betätigenden Vorrichtung, was Anlaß zu recht schlechten Steuercharakteristiken gibt. Nur 10 bis 20 %
des Hubes des Ventilkörpers können für die Steuerung
der Strömungsmenge ausgenutzt werden, wobei die lage des Fluidenmengen steuernden Bereiches sich ändert,
das Betätigen einer Vorrichtung durch das Betätigen einer weiteren beträchtlich basLnflußt werden kann und
die Shunt-Leitung vom übrigen Teil des Ventils nicht abgetrennt werden kann.
In Fig. 1 sind auch die Hydraulikmengen des hydraulisch gesteuerten Systems gemäß der Erfindung
eingezeichnet. Die zu betätigenden Vorrichtungen sind mit Ziffern bezeichnet, wobei eine Vorrichtung mit
einer niedrigen Zahl die größere Belastung hat als diejenige -i die mit einer höheren Zahl gekennzeichnet ist,
- 12 -
109845/1324
und ein mittleres Paar von Vorrichtung und Ventil ist
mit der Kennziffer χ bezeichnet. Die Lastdrückeder zu betätigenden Vorrichtungen sind durch folgende
Beziehung definiert:
efcc·
"^Li >
0 bedeutet, daß hydraulische Energie durch die Vorrichtung (einen Motor) verbraucht wird,
und 4 Pt · -^O be sagt j daß hydraulische Energie
von der Vorrichtung (Pumpe ) abgegeben wird.
Q1- . -. und Qx , . sind Strömungsmengen, die
Jj xn χ ι, ux X-
der Vorrichtung zugeführt werden oder von ihr ausgehen, wobei die Strömungsmengen unterschiedliche
Werte haben können.
APf in j_ und4pf ut i sind die Druckabfälle in
einem Ventil entsprechend den Strömungsmengen:
i = 4Pf in i
Fig. 3 zeigt die Beziehung δP1-. + äp = f(Q . .)
IjX ii L in i
für eine zu betätigende Vorrichtung und ein Ventil bei
- 13 -
109845/13 74
einem vorgegebenen Eingangssignal an. Die vom Ventil übertragene Strömungsmenge wird konstant, wenn Δρ- .
einen bestimmten Wert überschBitet. In diesem Fall wirdApT . >
0 , so daß die Vorrichtung dann hydrau-
JLj 1
lische Energie verbraucht.
Pig. 4 zeigt ÄpL j, + ipf 1 η f (QL ±n
wobei
Δρτ . < 0 ist. Die Vorrichtung gibt hydraulische Energie
ab. Ein Arbeitspunkt ist durch einen Ring auf den Kurven
angedeutet.
Pig. 5a und 5b zeigt entsprechende Kurven für zwei
Vorrichtungen mit ihren Ventilen. Die gemeinsame Kurve ist in Pig. 5c wiedergegeben.
Gemäß der Erfindung hat der Arbeitspunkt zwei Bedingungen
zu erfüllen, und zwar:
1) Jede Vorrichtung soll eine Strömungsmenge erhalten,
die die dem Eingangssignal entsprechende Strömungsmenge nicht mehr als eine begrenzte Menge,
nämlich 4 Q, , unterschreiten darf, und
2) der Systemdruck ρ darf den Druck der höchsten
positiven Belastung um nicht mehr als einen Wert überschreiten, der in Hinblick auf den Wirkungsgrad ^P
- Ik 109845/1324
verträglieli Ist. Die vertikale gestrichelte Linie In
den Fig. 5a und 5b zeigt die Grenze nach der ersten Bedingung an. Die Vorrichtung in Fig. 5b arbeitet
mit dem-breitsten positiven Belastungsdruck L\p,.* » und
die horizaatal eingezeichnete gestrichelte Linie
in Fig. 5S>. zeigt die Grenze nach der zweiten Bedingung
an. Der ürtieitspunkt, der mit einem Ring in den
Fig. eingezeichnet ist, erfüllt beide Bedingungen.
Fig. 6a, 6b und 6c zeigt die entsprechenden Kurven
bei einem negativen Belastungsdruck. Im Hinblick auf den Arbeitspunkt bleibt die erst genannte
Bedingung imverändert, wogegen die zweite Bedingung
nun die ist, daß der Systemdruck ρ den Wert 0 nicht meiir unterschreiten darf als ins Hinblick auf
den Wirkungsgrad ÄPfQ bei negativen Belastungen verträglich ist.
Der in. diesen Fig. eingezeichnete Arbeitspunkt erfüllt aucii diese Bedingungen.
Die Energiezuführcharakteristlk ist ρ = f (Q }.
Der Schnittpunkt der Energie zuführkurve und der Kurve
- 15 109845/1324
der Vorrichtungen und ihrer Ventile , die zueinander
parallel liegen, ist der Arbeitspunkt des Systems.
In Fig. fa., 7b und 7c ist das Arbeitsprinzip eines
besonderen Ausführungsbeispiels gezeigt. In diesem Fall ist .
% - My1 + y2 * ··- ymarg) = Q1
worin y., y? ... ein Steuersignal ist, das vom Eingangssignal
X1 o abgeleitet und linear proportional
zu Q1- . n o- ist. Diese Werte um einen bestimmten
Wert ergänzt oder vermindert steuern die Energiezuführung, was in dem p-Q,-Diagramm (Fig. 7c) eine
vertikale Charakteristik ergibt. In Fig. 7c ist der entsprechende Arbeitspunkt durch einen Ring eingezeichnet,
und von diesem Systemdruck ρ sind die Arbeitspunkte der Kurven in der Fig. 7a und 7b abgeleitet.
Die Fig. 8a, 8b und 8c zeigen die entsprechenden Bedingungen im Falle negativen Belastungsdrucks. Das
Steuersignal y. ist gleich dem Eingangssignal χ- ,
- 16 109845/1324
wenn eine lineare Proportionalität zwischen dem Eingangssignal und QT a„ „. besteht.
Jb Xn 1. ·
Das Eingangssignal kann aus einem elektrischen Strom
in einem elektrohydraulischen Ventil bestehen, aber auch
aus einem hydraulischen Druck in einem hydraulisch gesteuerten
Ventil oder aus einer Kraft. Das Addieren dieser Grben stellt eine gewisse Schwierigkeit dar, deren Lösung
Jedoch dem Fachmann bekannt ist.
Die hydraulische Energiezuführung kann eine variable
Pumpe enthalten, bei der das Steuersignal den Wert Q füreine mit festem Wert arbeitende Pumpe steuert,
die eine einstellbare Shunt-Leitung zum Sumpf hat.
Fig. 9 zeigt das Arbeitsprinzip eines weiteren
Ausführungsbeispiels . In dem p-Q-Diagramm stellen
die Kurven den Zuführdruck zu einer Vorrichtung mit positivem Belastungsdruck ^p . dar : &pT . + 4p_ . . =
J_i J- JLi 1 I Ul· 1
Es wird angenommen, daß dieser Druck der höchste in
einer Anzahl von Vorrichtungen ist und die hydraulische
109845/1324
Energiezufuhr bis zu einem Druckpegel steuert, der um
den Wert Δ ρ höher ist als der höchste Druck. Die Beziehung
lautet:
P3 - ΔρΕ + ( pL ±
Fig. 9 dargestellt ist. .
Fig. 9 dargestellt ist. .
Der Schnittpunkt zwischen den Kurven
s - (ApL i+^fut iW + APf in i
stellt den Arbeitspunkt dar.
In den Fig. 10a, 10b und 10 c ist gezeigt, wie
zwei Vorrichtungen parallel zueinander arbeiten. Die Vorrichtung aus Fig. 10b hat den höheren Wert (ΔΡτ -» +
ap. ~ „+. λ ) , und der Druck ρ des Arbeitspunktes,
X Ut X S
der durch einen Ring angezeigt ist, bestimmt den Arbeitspunkt in Fig. 10 a .
Durch die gestrichelte Linie ist der Bereich eingegrenzt,
innerhalb dessen die Arbeitspunkte liegen mssen.
- 18 -.1098 45/132 4
Flg. 11 zeigt die Bedingungen im Falle eines
negativen Belastungsdruckes . Der niedrigste Druck,
der gefühlt werden kann ist O , und die Energiezufuhrkurve
liegt bei einem Dufrck Δ pE . Die gestrichelten
Linien geben die bei der Erfindung möglichen Grenzen an.
Der Druck Ap„ kann einen wechselnden Wert haben
und z. B. ansteigen, wenn Q ansteigt, damit Druckabfälle
in den Rohrleitungen usw. kompensiert werden können.
Die Behandlung der Signale kann,wie bereits
vorstehend erwähnt, auf sehr verschiedene Arten erfolgen, z, B. hydraulisch oder elektrisch. Der
höchste Druck kann mit HilfeVon Einwegventilen bestimmt werden, wie dies in Fig. 12 gezeigt
Ist, wobei dieses Ventil zum Steuern der Druckzufuhr verwendet werden kann. Bei einer elektrischen
Lösung isfc es nötüg, die hydraulischen Drücke in
elektrische Signale umzuwandeln, wobei das höchste Signal z. B. mittels Dioden bestimmt wird. Derartige
Lösungswege sind jedoch in der Regelungstechnik dem Fachmann wohl bekannt.
Die hydraulische Druekzuführung kann , wie bereits
1OS845/1324 " 19 "
an früherer Stelle dargelegt, mit Hilfe von einer Pumpe variabler Leistung, die einen einstellbaren
Druck aufweist, vorgenommen werden, oder es kann eine Pumpe mit unverändlicher Pumpleistung jedoch
verstellbarer Shunt-Leitung verwendet werden, wie dies in Fig. 13 gezeigt ist«
-20.-
1Ο98Λ5/1324
Claims (2)
- - 20 PATENTANSPRÜCHE\lj) Steuervorrichtung zur Steuerung von vorzugsweise mehreren, durch eine Druckfluide betätigten Vorrichtungen sowohl einzeln als auch gleichzeitig, wobei jede Vorrichtung durch ein gesondertes Ventil gesteuert wird, welche alle gemeinsam an einer Druckfluidenquelle und einem Sumpf angeschlossen sind, während die Druckfluidenquelle entlastet wird, wenn keine der Vorrichtungen betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile in an sich bekannter Weise so angeordnet sind, daß sie den Vorrichtungen eine Bewegungsrichtung und eine Bewegungsgeschwindigkeit erteilen, die lediglich von einem Eingangssignal mit veränderlicher Richtung und Größe abhängen, welches jedem Ventil zugeführt wird, unabhängig von der Tatsache, ob die Vorrichtung während ihrer Bewegung Energie verbraucht oder abgibt, und' unabhängig von der Größe des Druckabfalls am Ventil, und dass die Druckfluidenquelle mit Reguliermitteln ausgestattet ist, die zum Teil dafür vorgesehen sind, in einer Zuführleitung zu den Ventilen die Strömungsmenge so groß zu haltenj daß jeder betätigten Vorrichtung eine so große Strö-. - 21 -109845/1394mungsmenge zugeführt werden kann, daß diese gegenüber der durch das Eingangssignal bedingten Strömungsmenge um nicht mehr als einen bestimmten Betrag, z. B. 10 % der maximalen Strömungsmenge zu den Vorrichtungen, vermindert werden kann, während die Reguliermittel weiter die Aufgabe haben, bei der Steuerung von Energie verbrauchenden Vorrichtungen zu verhindern, daß der Systemdruck den höchst erforderlichen Druck der zu betätigenden Vorrichtungen in jedem Augenblick nicht übersteigt und, wenn eine Energie abgebende Vorrichtung gesteuert wird oder keine Last vorhanden ist, der Druckpegel des Systemsumpfes über einen Wert steigt, der im Hinblick auf den Wirkungsgrad annehmbar ist, d. h« einen Wert, der zur Überwindung der Verluste in den Leitungen und Ventilen ausreicht.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile so ausgebildet und angeordnet sind, daß sie Strömungsmengen übermitteln, die linear proportional zu Steuersignalen sind, die von den Eingangssignalen abgeleitet sind, während zusiAäzlich Mittel vorhanden sind zumAddieren der Steuersignale und- 22 109845/1324Einstellen der Reguliermittel für die Druckfluidenquelle derart ,, daßQ3= Q1 +Q2+ ... -worin Q die Strömungsmenge in der Zufürfoleitung zu den parallel geschalteten Ventilen ,Q1, Qg*.. = die Strömungsmenge in den Vorrichtungen, entsprechend den Steuersignalen undQ_ e =* eine begrenze Strömungsmenge, 2. B. IQ % von Qe■ ov sind.S Π15« Vorriehtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile beim Steuern Energie verbrauchender Yorrichtungen so angeordnet und gestaltet sind, daß sie den Druck in der Zuführleitung zwischen, den Vorrichtung und ihren Ventilen feststellen und beim Steuern energieabgebender Vorrichtungen sowie in der Neutralstellung den Druck in der Sumpf leitung feststellen, und daß Mittel zum Vergleichen aller festgestellter Brücke und zum Steuern der Reguliermifcfcel der Fluidendruckquelle auf den höchsten dieser Drücke vorhanden sind, so daß der Druck in der Zuführleitung der parallel liegenden Ventile stets die Summe aus dem höchsten Druck und dem Druckabfall in den Leitungen der Ventile ist.109845/1324L eerie He
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE05509/70A SE365029B (de) | 1970-04-21 | 1970-04-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2119465A1 true DE2119465A1 (de) | 1971-11-04 |
Family
ID=20266630
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19712119465 Ceased DE2119465A1 (de) | 1970-04-21 | 1971-04-21 | Steuervorrichtung zum Steuern mehrerer druckmittelbetätigter Vorrichtungen |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3727403A (de) |
CA (1) | CA933836A (de) |
DE (1) | DE2119465A1 (de) |
FR (1) | FR2086231B1 (de) |
GB (1) | GB1375840A (de) |
SE (1) | SE365029B (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5428958A (en) * | 1987-05-19 | 1995-07-04 | Flutron Ab | Electrohydraulic control system |
JP3228931B2 (ja) * | 1992-02-18 | 2001-11-12 | 日立建機株式会社 | 油圧駆動装置 |
US5379585A (en) * | 1993-07-06 | 1995-01-10 | General Electric Company | Hydraulic control system for a jet engine nozzle |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2568528A (en) * | 1944-08-05 | 1951-09-18 | Colonial Broach Co | Valve and hydraulic circuit therefor |
US2524238A (en) * | 1946-11-15 | 1950-10-03 | Jessie Chess Soule | Flight trainer |
US3470694A (en) * | 1968-04-30 | 1969-10-07 | Weatherhead Co | Flow proportional valve for load responsive system |
-
1970
- 1970-04-21 SE SE05509/70A patent/SE365029B/xx unknown
-
1971
- 1971-04-21 CA CA110924A patent/CA933836A/en not_active Expired
- 1971-04-21 US US00136155A patent/US3727403A/en not_active Expired - Lifetime
- 1971-04-21 FR FR7114192A patent/FR2086231B1/fr not_active Expired
- 1971-04-21 DE DE19712119465 patent/DE2119465A1/de not_active Ceased
- 1971-10-21 GB GB1060971*[A patent/GB1375840A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE365029B (de) | 1974-03-11 |
US3727403A (en) | 1973-04-17 |
CA933836A (en) | 1973-09-18 |
GB1375840A (de) | 1974-11-27 |
FR2086231A1 (de) | 1971-12-31 |
FR2086231B1 (de) | 1976-05-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2651325C2 (de) | ||
DE3532816C2 (de) | ||
DE2911118A1 (de) | Regelvorrichtung | |
DE2733054A1 (de) | Vorrichtung zur zufuhr von unter druck stehendem fluid | |
DE2343832A1 (de) | Lasterfassungs- und druckbegrenzungsorgan mit beschleunigter ausloesung | |
DE4036720C2 (de) | Steuerschaltung für die lastunabhängige Aufteilung eines Druckmittelstromes | |
EP0564939B1 (de) | Hydraulische Steuereinrichtung für mehrere Verbraucher | |
DE2440099A1 (de) | Ausgeglichenes hydrauliksystem zur ausfuehrung mehrerer funktionen | |
DE2442819A1 (de) | Vorrangsteuerventil | |
DE2533673A1 (de) | Hydrauliksystem | |
DE3528096C2 (de) | ||
DE2119465A1 (de) | Steuervorrichtung zum Steuern mehrerer druckmittelbetätigter Vorrichtungen | |
DE4308004A1 (de) | Hydraulische Steuereinrichtung für mehrere Verbraucher | |
EP0346352B1 (de) | Hydraulikeinrichtung mit einer regelbaren pumpe | |
DE3823892A1 (de) | Hydraulikanlage mit mehreren pumpen | |
EP3135924B1 (de) | Hydrauliksteuerung | |
EP0676547B1 (de) | Mengenregel-Vorrichtung für die Hochdruck-Hydraulik und Senkbremsventil | |
DE3419711A1 (de) | Als kolbenventil ausgebildetes hydroventil zur steuerung eines hydraulischen verbrauchers | |
DE3703576A1 (de) | Steueranordnung fuer mindestens zwei von mindestens einer pumpe gespeiste hydraulische verbraucher | |
EP0164603B1 (de) | Hydraulikanlage | |
DE19603899A1 (de) | Hydraulische Steuervorrichtung zur Druckmittelversorgung mehrerer hydraulischer Verbraucher | |
DE2261628C2 (de) | Steuerung für einen umkehrbaren Druckflüssigkeitsmotor | |
DE19541190A1 (de) | Hydraulische Anordnung zur Steuerung des Hubwerks einer mobilen Arbeitsmaschine | |
DE3609399A1 (de) | Hydrauliksystem | |
DE3844405A1 (de) | Ventilanordnung fuer ein hydraulisches system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8131 | Rejection |