DE2508253C2 - Hydraulikanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht ich auf eine Hydraulikanlage zur Versorgung einer Arbeitshydraulik, insbesondere bei einem Ackerschlepper, mit einer Druckmittelpumpe konstanter Fördermenge, die bei eingeschalteten Verbrauchern diesen die erforderliche Fördermenge durch eine in der Druckleitung angeordnete einstellbare Meßblende zuführt, wobei parallel zur Druckmittelpumpe ein vom Differenzdruck an der Meßblende geregeltes Abströmventil angeordnet ist, durch das die von den Verbrauchern jeweils nicht benötigte Druckmittelmenge unter Umlaufdruck unmittelbar zum Vorratsbehälter bzw. zum Pumpeneingang zurückströmt.

Es ist aus der US-PS 31 28 783 eine Hydraulikanlage der genannten Gattung bekanntgeworden, bei der eine hydraulische Konstantpumpe eine Arbeitshydraulik mit Druckflüssigkeit versorgt. Die Druckflüssigkeit wird dem Verbraucher durch eine in der Druckleitung der Konstantpumpe angeordnete Meßblende zugeführt. Ein vom Differenzdruck an der Meßblende geregeltes Ventil ist zwischen der Konstantpumpe und der Meßblende an die Druckleitung angeschlossen und so geschaltet, daß die von der Konstantpumpe geförderte überschüssige Druckflüssigkeitsmenge, die jeweils zur Versorgung des Verbrauchers nicht benötigt wird, unmittelbar vom Pumpenausgang zum Pumpeneingang zurückströmt. Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Hydraulikanlage besteht darin, daß die Einengung des freien Querschnitts in der Meßblende unabhängig von der Durchflußmenge stets gleich groß ist, was bei starker Belastung der Hydraulikanlage zu einer unerwünschten Erwärmung der Druckflüssigkeit führt. Hierbei sind besondere Maßnahmen zur Kühlung der Druckflüssigkeit erforderlich.

Es ist ferner aus dem Fachbuch von A. Dürr und O. Wächter »Hydraulik in Werkzeugmaschinen« 1968, S. 15, Bild I bekannt, bei einem hydraulischen Kreislauf mit einer Konstanipunipe in deren Druckleitung eine Drossel und zwischen diese sowie die Konstantpumpe ein zum Vorratsbehälter abzweigendes Druckbegrenzungsventil anzuordnen. Im Arbeitverlauf der Anlage durchströmt die für den Verbraucher bestimmte Fördermenge der Konstantpumpe die Drossel, die einstellbar, jedoch nicht regelbar ausgebildet ist Hierdurch ergibt sich gleichfalls der Nachteil, wie er oben bereits angeführt wurde, nämlich eine unerwünschte starke Erwärmung der Druckflüssigkeit bei starker Belastung, was eine besondere Kühlung der Druckflüssigkeit erforderlich macht

Ausgehend von diesen Erkenntnissen ist es Aufgabe der Erfindung, eine Hydraulikanlage der eingangs umrissenen Gattung dahingehend zu verbessern, daß eine Erwärmung der Druckflüssigkeit für die Arbeitshydraulik beim Durchströmen der Meßblende weitgehend vermieden wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Stellglied der Meßblende ein in einem Zylinder geführter Kolben angreift, der durch die Kraft einer Feder im Öffnungssinn der Meßblende und entgegen der Federkraft durch den Druck in der Leitung in Strömungsrichtung hinter der Meßblende belastet ist.

Durch diese Maßnahmen ist dafür gesorgt, daß die Meßblende jeweils bei Einschaltung eines Verbrauchers durch den am Stellglied angreifenden Zylinder auf ihren größtmöglichen Durchlaufquerschnitt eingestellt wird, so daß keine unzulässig hohe Erwärmung der Druckflüssigkeit beim Durchströmen der Meßblende erfolgen kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Die einzige Abbildung zeigt schematisch eine Hydraulikanlage mit einer regelbaren Meßblende gemäß der Erfindung.

Eine hydraulische Konstantpumpe 1 steht saugseitig durch eine Leitung 2 mit einem Druckmittelvorratsbehalter 3 und druckseitig mit einer Leitung 4 in Verbindung, die an eine einstellbare Meßblende 5 angeschlossen ist. Von dieser Meßblende 5 führt ausgangsseitig eine Leitung 6 zu einem von Hand in drei Stellungen betätigbaren Schieber 7. Die Leitung 4 steht über eine abzweigende Leitung 8 mit einem im Schließsinn federbelasteten Abströmventil 9 in Verbindung. Steuerseitig ist das Abströmventil 9 durch eine Leitung 11 mit dem Druck hinter der Meßblende 5 beaufschlagbar. Die einstellbare Meßblende 5 weist ein Stellglied 12 auf, das gelenkig an der Kolbenstange 13 eines mittels einer Feder 14 belasteten Kolbens 15 angreift. Der Kolben 15 sitzt axial verschiebbar in einem Zylinder 16, der mittels einer Leitung 17 an die Leitung 6 angeschlossen ist.

An den Schieber 7 sind ausgangsseitig zwei Leitungen 18 und 19 angeschlossen, von denen letztere zum Steuergerät 20 einer nach Lage eines Arbeitsgeräts geregelten Kraftheberanlage 21 eines Ackerschleppers führt. Die Leitung 18 ist zum Anschluß eines nicht dargestellten Verbrauchers vorgesehen. Von einem mit der Leitung 19 verbundenen Verteiler 22 gehen drei Leitungen 23,24 und 25 aus, von denen die erstgenannte Leitung 23 über einen in der gezeigten Neutralstellung offenen Schieber 26 mit dem Vorratsbehälter 3 verbunden ist. Der Schieber 26 ist im Schließsinn durch eine Feder 27 belastet. Die Leitung 24, in die eine Drossel 28 eingeschaltet ist, führt zu einem Dreistellungsschieber 29 und ist bei dessen gezeigter Neutralstellung ebenfalls mit dem Vorratsbehälter 3 verbunden. Eine Leitung 30 vcrbindel die federbelasiete Stirnseite des Schiebers 26 mit

b5 der Leitung 24. Die Leitung 25 steht einerseits durch eine Leitung 31 mit der rechten Stirnseite des Schiebers 26 und andererseits über ein Rückschlagventil 32 mit dem Hubzylinder 33 der Kraftheberanlage 21 in Verbin-

dung. Der Hubzylinder 33 ist ferner durch die Leitungen

25 und 34 und ein Drosselorgan 35 mit dem Dreistelüingsschieber 29 verbunden. Zur Regelung des Schiebers 29 dient ein von Hubarmen 36 der Kraftheberanlage 21 mitbetätigtes Kurvensegment 37, das über eine Gestängeverbindung 38 mit dem Schieber 29 in Wirkverbindung steht

Wird der Schieber 29 infolge einer Lageänderung eines nicht dargestellten Arbeitsgerätes gegenüber dem Schlepper durch die Wirkverbindung des Gestänges 58 nach links verjvhoben, so wird die Leitung 24 gegenüber dem Vorratsbehälter 3 gesperrt Hierdurch steigt in der Leitung 24 und damit auch an der linken Stirnseite des Schiebers 26 der Druck an und dieser schiebt schließlich, unterstützt durch die Kraft der Feder 27, den Schieber

26 in dessen Endstellung nach rechts. Damit ist die Leitung 23 gegenüber dem Vorratsbehälter 3 gesperrt und es kann Druckmittel durch die Leitung 25 zum Hubzylinder 33 gelangen. Der Hubzylinder 33 sorgt nun dafür, daß das Arbeitsgerät durch Anhebung wieder seine vorbestimmte Lage erhält. Sollte dagegen infolge einer zu hohen Lage des Arbeitsgeräts gegenüber dem Fahrzeug der Schieber 29 aus der neutralen Mittelstellung nach rechts verschoben werden, so wird außer der Leitung 24 zusätzlich die Leitung 34 und damit auch der Hubzylinder 33 mit dem Vorratsbehälter 3 verbunden. Der dadurch eingeleitete Senkvorgang des Arbeitsgerätes hält an, bis dieses-wieder die vorbestimmte Lage aufweist, wobei gleichzeitig der Schieber 29 wieder in die gezeigte Neutralstellung gelangt ist

Die Konstantpumpe 1 versorgt die nachgeschaltetc Hydraulikanlage mit Druckmittel und ist drehzahlabhängig mit der nicht dargestellten Brennkraftmaschine des Schleppers gekoppelt. Bei nicht eingeschalteten bzw. nicht in Betrieb befindlichen Verbrauchern, beispielsweise bei Neutralstellung der Kraftheberanlage 21, herrscht in der Leitung 6 lediglich ein geringer Druck, wodurch sich der Kolben 15 im Zylinder 16 in der durch die Feder 14 bestimmten Ausgangsstellung befindet. Die Meßblende 5 ist dabei auf einen vorbestimmten geringen Öffnungsquerschnitt eingestellt. Der Hauptförderstrom der Konstantpumpe 1 gelangt bei dieser Einstellung der Meßblende 5 durch das als Druckwaage arbeitende Abströmventil 9 mit nur geringem Druck zurück zum Vorratsbehälter 3. Hierdurch ist dafür gesorgt, daß unabhängig von dem jeweils geförderten Pumpenstrom durch die relativ engen Umlaufkanäle des Ventils 7 und beispielsweise des Ventils 26 zum Vorratsbehälter 3 nur ein geringer, jedoch weitgehend konstanter Druckmittelstrom fließt, weshalb auch der Druck in der Hydraulikanlage bei nicht eingeschalteten Verbrauchern sehr niedrig bleibt und ein Druckmittelkühler nicht benötigt wird. Bei Betätigung der Kraftheberanlage 21 im Sinne eines Hebevorgangs gelangt der Schieber 26 nach rechts in Schließstellung, und es beginnt wegen des hier anstehenden, definierten Pumpenstroms sofort die Regelung der Druckmittelversorgung des Hubzylinders 33. Gleichzeitig erfolgt ein Druckaufbau in der Leitung 6. Der Kolben 15 im Zylinder 16 wird entsprechend beaufschlagt und verschwenkt das Stellglied 12 im Uhrzeigersinn, wodurch die Meßblende 5 auf ihren größten Durchflußquerschnitt eingestellt wird. Damit steht die hohe Pumpenfördermenge je nach Bedarf dem bzw. den Verbrauchern voll zur Verfugung. Sofort nach Abschalten des bzw. der Verbraucher fällt der Druck in der Leitung 6 wieder ab, so daß die Meßblende 5 wieder auf ihren ursprünglichen geringen Durchflußquerschnitt eingestellt wird. Der von der Konstantpumpe 1 geförderte Hauptstrom gelangt dann wieder durch das nur eine geringe Schließkraft aufweisende Abströmventil 9 zurück zum Vorratsbehälter 3.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche;

   Hydraulikanlage zur Versorgung einer Arbeitshydraulik, insbesondere bei einem Ackerschlepper, mit einer Druckmittelpumpe konstanter Fördermenge, die bei eingeschalteten Verbrauchern diesen die erforderliche Fördermenge durch eine in der Druckleitung angeordnete einstellbare Meßblende zuführt, wobei parallel zur Druckmittelpumpe ein vom Differenzdruck an der Meßbiende geregeltes Abströmventil angeordnet ist, durch das die von den Verbrauchern jeweils nicht benötigte Druckmittelmenge unter Umlaufdruck unmittelbar zum Vorratsbehälter bzw. zum Pumpeneingang zurückströmt, dadurch gekennzeichnet, daß am Stellglied (12) der Meßblende (5) ein in einem Zylinder (16) geführter Kolben (15) angreift, der durch die Kraft einer Feder (14) im Öffnungssinn der Meßblende (S) und entgegen der Federkraft durch den Druck in der Druckleitung (6) in Strömungsrichtung hinter der Meßblende (5) belastet ist.