DE2513919A1

DE2513919A1 - Druckkompensierte hydraulische antriebseinrichtung mit einer mehrzahl von arbeitsfunktionen

Info

Publication number: DE2513919A1
Application number: DE19752513919
Authority: DE
Inventors: Lanson Becker
Original assignee: General Signal Corp
Current assignee: SPX Corp
Priority date: 1974-03-28
Filing date: 1975-03-27
Publication date: 1975-10-09
Also published as: SE402623B; CA1032063A; IT1032464B; JPS6018844B2; JPS50130981A; FR2266024A1; GB1457731A; FR2266024B1; DE2513919C2; SE7503395L; US3911942A

Description

Unser Zeichen: G 1366

Druckkompensierte hydraulische Antriebseinrichtung mit einer Mehrzahl von Arbeitsfunktionen

Die Erfindung betrifft eine druckkompensierte hydraulische Antriebseinrichtung mit einer Mehrzahl von Arbeitsfunktionen und mit Speisung aus einer Quelle für Hydraulikflüssigkeit .

Die Erfindung kann in einem breiten Anwendungsgebiet eingesetzt werden, eignet sich jedoch besonders für eine Verwendung in einem Hydraulikkreis mit druckkompensierten Strömungsreglern oder Strömungseinstellern und wird nachfolgend insbesondere in diesem Zusammenhang beschrieben.

MiJ: dem Bedarf für komplexere hydraulische Antriebssysteme sind hydraulische Antriebssysteme in der Vordergrund gerückt, die eine Mehrzahl von Arbeitsfunktionen entweder hintereinander oder gleichzeitig durchführen können. Zur Deckung dieses Erfordernisses besteht ein Interesse dafür, hydraulische Antriebs- oder Steuersysteme zu schaffen, die eine Vielzahl von Arbeitsfunktionen mit gutem Wirkungsgrad und guter Leistung durchführen können.

Eines der wesentlichen Bauteile in hydraulischen Kreisen neuerer Bauart ist ein druckkompensierter Steuerschieber.

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Derartige druckkompensierte Steuerschieber bestimmen nicht ηητ die Wirksamkeit eines Hydraulikmotors und dessen Arbeitsrichtung, sondern halten bei einer gegebenen Stellung des Steuerschiebers den Motor auch auf einer konstanten, eingestellten Geschwindigkeit unabhängig von Änderungen der Motorbelastung oder des Druckes der Speiseflüssigkeit.

Ein Beispiel für den Bedarf solcher komplexer Hydrauliksysteme mit druckkompensierten Steuerventilen findet sich beispielsweise bei einem auf einem Raupenfahrwerk gelagerten Bagger. Beim Einsatz eines solchen Baggers ist es häufig erwünscht und in vielen Fällen erforderlich, einen Hauptausleger, einen Klemmarm und einen Förderkübel gleichseitig zu betätigen. Da jede dieser Betätigungen über einen getrennten Steiierbereich erfolgt, muß die Bedienungsperson die Strömung in jedem Steuerbereich unabhängig von den anderen Steuerbereichen und unabhängig von Änderungen in der Belastung und dem Druck steuern können. Darüberhinaus muß die Bedienungsperson Arbeitsfunlctionen der Maschine kombinieren können, ohne daß die Positionssteuerung für andere Arbeitsfunktionen \^?erlorengeht oder beeinträchtigt wird.

In der Patentanmeldung Aktenzeichen P 24 40 099.5-13 ist bereits ein hydraulisches Antriebssystem vorgeschlagen worden, welches zwei oder mehr druckkompensierte Steuerschieber aufweist, von denen jeder zur gleichen Zeit eine eigene, separate Arbeitsfunktion steuern kann. Dieser Vorschlag war sehr erfolgreich, da dies unter Minimierung der Leistung der einstellbaren Speisepumpe je nach dem Flüssigkeitsbedarf irgendeiner der hydraulisch betätigten Arbeitsfunktionen erreicht wird. Beim praktischen Einsatz von Antrieben mit dieser Schaltung erfordern die Arbeitsfunktionen nicht notwendigerweise gleichen Betriebsdruck. Daher ist es möglich, daß einige der Arbeitsfunktionen

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den System-Entlastungsdruck vor anderen Arbeitsfunktionen erreichen. Der Druckkompensator, der mit dem System-Entlastungsdruck gespeist wird, steht normalerweise in seiner Stellung für Volldurchfluß und gibt sämtliche ankommende Hydraulikflüssigkeit an den zugeordneten Steuerschieber weiter. Wenn jedoch nun die Arbeitsfunktion blockiert ist, wie dies weiter unten noch näher erläutert wird, so benötigt sie keine weitere Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit. Daher steigt der Druck an und öffnet ein Entlastungsventil, welches die Strömung unter Umgehung der Betätigungsglieder der Arbeitsfunktion in einen Speicher ableitet. Wenn eine derart unter System-Entlastungsdruck arbeitende Arbeitsfunktion bzw. der ihr zugeordnete Steuerbereich stromauf einer anderen Arbeitsfunktion bzw. deren Steuerbereichs mit einem niedrigeren Betriebsdruck angeordnet ist, so kann dadurch die Strömung zur stromabliegenden Arbeitsfunktion verhindert werden.

Unter "Blockieren" im vorliegenden Zusammenhang ist eine Situation zu verstehen, in der ein hydraulisches Betätigungsglied, etwa ein Kolben in einem Hydraulikzylinder, seine Arbeitsfunktion nicht ausüben kann und so eine Druckerhöhung in der Speiseleitung für das Betätigungsglied herbeiführt. Ein solcher Fall kann beispielsweise dann auftreten, wenn der Kolben des Hydraulikzylinders sein Hubende erreicht hat oder wenn die Gegenlast für das Betätigungsglied, z.B. den Kolben, zu groß ist und nicht mehr überwunden werden kann.

Eine Maschine, bei der in einer solchen Blockierstellung eine oder mehrere Arbeitsfunktionen ausfallen, arbeitet natürlich nicht mit optimalem Wirkungsgrad. Ein plötzlicher, zeitweiliger Ausfall einer oder mehrerer Arbeitsfunktionen kann überdies zu Stoßen oder Rucken im Betrieb der Maschine führen.

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Erfindungsgemäß ist eine druckkompensierte hydraulische Antriebseinrichtung bzw. ein druckkompensierter Hydraulikkreis mit einer Mehrzahl von Arbeitsfunktionen und mit Speisung aus einer Quelle für Hydraulikflüssigkeit vorgesehen, bei dem wenigstens zwei Steuerbereiche vorgesehen sind, die je eine Arbeitsfunktion steuern und untereinander verbunden sind, von denen einer einen mit einem Steuerschieber verbundenen Druckkompensator aufweist, sowie eine stromauf des Steuerschiebers angeschlossene erste Signalleitung zur Bewegung eines Kompensatorschiebers im Druckkompensator zur Weiterleitung der Hydraulikflüssigkeit zum anderen Steuerbereich und eine stromab des Steuerschiebers angeschlossene zweite Signalleitung zur Bewegung des Kompensatorschiebers zur Abgabe der erforderlichen vollen Menge an Hydraulikflüssigkeit an den Steuerschieber aufweist, und bei dem in der zweiten Signalleitung eine Druckentlastungseinrichtung zur Zuleitung von Hydraulikflüssigkeit zum Druckkompensator vorgesehen ist, um eine Weiterleitung der Hydraulikflüssigkeit zum anderen Steuerbereich für den Fall zu ermöglichen, daß der Steuerschieber in seiner Arbeitsstellung blockiert ist.

Die druckkompensierte hydraulische Antriebs- oder Steuereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist zwei Steuerbereiche oder Systemsteuerungen auf, die miteinander verbunden sind und jeweils eine eigene Arbeitsfunktion durchführen oder steuern. Eine der Systemsteuerungen verarbeitet, die erforderliche Menge an Hydrauliköl, um damit die zugeordnete Arbeitsfunktion unter voller Deckung des hierfür erforderlichen Flüssigkeitsbedarfes durchführen zu können. Der verbleibende Rest an Hydraulikflüssigkeit wird zur anderen Systemsteuerung umgeleitet oder weitergeleitet. Dabei ist eine Einrichtung vorgesehen, die einen Übertritt von Hydraulikflüssigkeit von einer Systemsteuerung zur anderen Systemsteuerung gestattet, wenn die erste Systemsteuerung blockiert ist.

Im einzelnen kann die eine Systemsteuerung bzw. der eine Steuerbereich einen mit einem Steuerschieber in Verbindung stehen-

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den Druckkompensator aufweisen. Eine erste Signalleitung stromauf des Steuerschiebers bringt den Kompensatorschieber in eine solche Stellung, in der die Hydraulikflüssigkeit zum anderen Steuerbereich weiterfließen kann, wenn der Steuerschieber eine ausreichende Flüssigkeitsmenge zur Durchführung seiner Arbeitsfunktion hat. Eine zweite Signalleitung stromab des Steuerschiebers stellt den Kompensatorschieber so ein, daß der Steuerschieber die erforderliche Menge an Hydraulikflüssigkeit entsprechend seinem vollen Bedarf erhält. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht dabei darin, daß in der zweiten Signalleitung eine Druckentlastungseinrichtung zur Zuleitung bzw. Weiterleitung von Hydraulikflüssigkeit zum Druckkompensator vorgesehen ist, um eine Weiterleitung der Hydraulikflüssigkeit zum anderen Steuerbereich für den Fall zu ermöglichen, daß der Steuerschieber in seiner Arbeitsstellung blockiert ist.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung, insbesondere in Verbindung mit den zusätzlichen Ansprüchen. Es zeigt

Fig. 1 schematisch vereinfacht die Schaltung eines druckkompensierten Hydraulikkreises mit einer Mehrzahl von Arbeitsfunktionen,

Fig. 2 eine in der Darstellung Fig. 1 entsprechende Veranschaulichung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung,

Fig. 3 eine den Fig. 1 und 2 entsprechende Darstellung einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung,

Fig. 4 einen Schnitt durch ein bei der erfindungsgemäßen Einrichtung eingesetztes Druqkentlastungsventil,

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Fig. 5 einen Schnitt durch ein bei der erfindungsgemäßen Einrichtung eingesetztes Betätigungsglied und

Fig. 6 einen Schnitt durch ein bei der erfindungsgemäßen Einrichtung eingesetztes, als Schieberorgan ausgebildetesDruckentlastungsorgan.

Ein druckkompensiertes Hydrauliksystem mit einer Mehrzahl von Arbeitsfunktionen weist eine Quelle für Hydraulikflüssigkeit, beispielsweise eine geeignete Pumpe 10 auf. Zwei Systemsteuerungen 12 und 12¹ sind miteinander verbunden und jede kann eine eigene, separate Arbeitsfunktion ausführen. Die Systemsteuerung oder der Steuerbereich 12 verarbeitet die erforderliche Menge der von der Pumpe 10 gelieferten Hydraulikflüssigkeit, um seine Arbeitsfunktion durchführen zu können und leitet den Rest an Hydraulikflüssigkeit zum Steuerbereich 12' weiter. Eine Einrichtung mit einem Druckentlastungsventil 16 in einer zweiten Signalleitung 38 ermöglicht eine Weiterleitung der Hydraulikflüssigkeit vom Steuerbereich 12 zum Steuerbe— reich 12', wenn der Steuerbereich 12 bzw. dessen Steuerschieber in einer Blockierstellung ist.

In Fig. 1 ist ein druckkompensiertes Hydrauliksystem mit mehreren Arbeitsfunktionen der in der oben genannten Patentanmeldung Aktenzeichen P 24 40 099.5-13 vorgeschlagenen Art veranschaulicht. Dieses System steuert eine Mehrzahl von Arbeitsfunktionen gleichzeitig. Eine Pumpe 10, vorzugsweise eine Pumpe mit einstellbarer Pumpleistung, z.B. eine Pumpe des Typs Dynapower Model No. 45 (hergestellt durch The New York Air Brake Company) ist in der oberen Hälfte von Fig. 1 veranschaulicht. Die Leistung der Pumpe 10 ist über einen Hebel 20 einstellbar, der gegen die Kraft einer Andruckfeder 22 durch die Bewegung eines Kolbens 24 in einem Zylinder 26 betätigbar ist. Die Pumpe ist mit einer Saugleitung 28 versehen, die zu einem Spei-

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eher T führt, und mit einer Druckleitung 29» die zu den Steuerbereichen 12 und 12* führt, die in der vorliegenden Beschreibung auch als Systemsteuerungen, Funktibnsbereiche oder Arbeitsbereiche bezeichnet sind.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel können die Arbeitsbereiche 12 und 12' eigene, voneinander unabhängige Arbeitsfunktionen ausüben, wobei beispielsweise der Arbeitsbereich 12 einen Förderkübel bewegen kann, während der Arbeitsbereich 12· einen Ausleger anhebt. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Steuerbereich 12 mit einem Steuerschieber 30 üblicher Bauart und mit einem Druckkompensator 31 versehen, der ebenfalls als herkömmlicher Steuerschieber oder Druckkompensatorschieber ausgebildet ist. Der Steuerbereich 12' weist dieselben Bauteile auf, die auch mit entsprechenden Bezugszahlen, jedoch mit einem zusätzlichen indizierenden Strich, versehen sind.

Der Kompensatorschieber 31 ist mit dem Schieber 31' über die Leitung 32 in Reihe geschaltet. Jeder der Kompensatorschieber 31 und 31' ist mit dem zugehörigen Steuerschieber 30 und 30' über Leitungen 33 bzw. 33' verbunden. Überdies werden die Kompensatorschieber 31 und 31' im Betrieb von Andruck- bzw. Rückstellfedern 34 und 34' beaufschlagt, welche die Kompensatorschieber in eine Stellung zu drängen suchen, in der ein Durchfluß von der Leitung 29 und der Leitung 32 aus über die Leitungen 33 bzw. 33' zu den Steuerschiebern 30 und 30' möglich ist. Eine erste Signalleitung 36, die stromauf des Steuerschiebers 30 angeordnet bzw. angeschlossen ist, läßt eine Druckbeaufschlagung des nicht näher dargestellten Steuerschiebers im Kompensatorschieber 31 in Richtung auf eine Schaltstellung zu, in der eine Umlenkung oder Weiterleitung von Flüssigkeit zum Kompensatorschieber 31' über die Leitung erfolgt, wenn der Steuerschieber 30 in der in Fig. 1 dargestellten Mittelstellung ist. Ein Rückschlagventil 40

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gegen einen Belastungsabfall, welches in der Leitung 33 angeordnet ist, verhindert eine !Rückströmung von Flüssigkeit aus dem Betätigungsglied, wenn der Steuerschieber 30 in seiner Speisestellung ist, in der Druckflüssigkeit dem Betätigungsglied zugeführt werden soll, jedoch die Pumpe nicht arbeitet. Eine zweite Signalleitung 38 zwischen dem Steuerschieber 30 und dem Druckkompensator 31 gestattet eine Druckbeaufschlagung des Kompensatorschiebers 31 durch Flüssigkeit aus dem Bereich stromab des Steuerschiebers in derselben Richtung wie die Kompensatorfeder 34. Die Signalleitungen 36 und 38 erfassen den Druckabfall über eine einstellbare Öffnung 42 im Steuerschieber 30 und stellende Strömung von dem Kompensatorschieber 31 zum Steuerschieber 30 so ein, daß ein konstanter Druckabfall über die einstellbare öffnung 42 erzielt wird.

Die Leitung 32 verbindet die Kompensatorschieber 31 und 31' in einer Reihenschaltung, d.h., sie verbindet die beiden Steuerbereiche 12 und 12¹. Eine stromab des Kompensatorschiebers 31' angeschlossene Strömungsleitung 44 führt zu einer Einrichtung, die den Gesamtbedarf des Systems erfaßt und dementsprechend die Leistung der Pumpe 10 einstellt. Diese Einrichtung weist eine Drosselöffnung 46 und einen insgesamt mit 48 bezeichneten Steuerschieber auf. Der Steuerschieber 48 weist einen von einer Feder 52 beaufschlagten Schieberkörper 50 auf, sowie weiterhin Öffnungen 54 und 56 für die Beaufschlagung durch die Meßsignale, eine Auslaßöffnung 58 zum Speicher T, eine Steueröffnung 60 und eine Drucköffnung 62. Die Öffnung 56 für die Meß- oder Steuersignale gestattet eine Beaufschlagung des Schieberkörpers 50 durch Druckflüssigkeit in Gegenrichtung zur Kraft der Andruckfeder 52 entsprechend dem über eine Leitung 64 von der Stromaufseite der Drosselöffnung 46 ankommenden Druck. Entsprechend ist der Schieberkörper 50 in Wirkungsrichtung der Feder 52 durch Meßdrücke aus der Leitung 66 beaufschlagt, welche einen der

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Stromabseite der Drosselöffnung 46 entsprechenden Druck führt.

Die Drucköffnung 62 erhält Flüssigkeit von der Pumpe 10 über die Leitungen 29 und 68. Die Steueröffnung 60 ist über eine Leitung 70 mit dem Zylinder 26 verbunden, während die Auslaßöffnung 58 über eine Leitung 72 mit dem Speicher T verbunden ist. Die Leitungen 74 und 74' erstrecken sich von den Steuerschiebern 34 und 34' in den Speicher T.

Das Absperrorgan oder Ventil 75, welches üblicherweise als Druckkompensator-Steuerschieber bezeichnet wird, begrenzt den von der Pumpe 10 erzeugten Maximaldruck. Eine Drucköffnung 76 des Steuerschiebers 75 erhält über die Leitungen 29 und 78 Flüssigkeit von der Pumpe 10. Der Druck in der Öffnung 76 wirkt einer Feder 80 entgegen und kann den Schieberkörper 82 derart bewegen, daß über den Steuerschieber 48 und die Leitung 70 Flüssigkeit in den Zylinder 26 der Pumpe 10 fließt.

Dieses Hydrauliksystem wird anhand einer Beschreibung einer typischen Betriebsweise näher veranschaulicht. Wenn das Hydrauliksystem in seiner neutralen Ruhestellung oder Leerlaufsteilung ist, in der die Pumpe zwar arbeitet, jedoch die Arbeitsfunktionen nicht in Betrieb sind, so kann eine Betätigung beispielsweise einer Arbeitsfunktion vorgenommen werden, wenn etwa die Bedienungsperson den Hauptausleger eines Baggers anheben will. Hierzu kann de Bedienungsperson beispielsweise von Hand den Steuerschieber 30 derart betätigen,wie dies zur Durchführung der gewünschten Arbeitsfunktion erforderlich ist. Diese Verschiebung des Steuerschiebers 30 gestattet einen Durchtritt der Hydraulikflüssigkeit unter Druck von der Pumpe 10 durch die Druckleitung 29 in den Druckkompensator Das nicht näher dargestellte Schieberglied im Druckkom-

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pensator 31 wird normalerweise von der Feder 34 derart beaufschlagt, daß ein voller Durchfluß über die Leitung zum Steuerschieber 30 erfolgen kann. Je nach der Einstellung der einstellbaren öffnung 42, was durch Festlegung der Stellung des Schiebergliedes des Steuerschiebers erfolgt j stellen die Signalleitungen 36 und 38 den !Compensators chi eb er 31 derart ein, daß nur die zur Durchführung einer Arbeitsfunktion, beispielsweise Bewegung eines Kolbens in einem Betätigungszylinder über einen gewünschten Abstand, benötigte Menge an Hydraulikflüssiglceit in den Steuerschieber 30 eintreten kann. Die aus dem Betätigungsglied wie z.B. dem veranschaulichten Hydraulikzylinder zurückfließende Hydraulikflüssigkeit wird über die Leitung 74 in den Speicher T abgeleitet. Der Rest der von der Pumpe 10 angebotenen Strömung wird über die Leitung in den stromabliegenden Steuerbereich 12' weiter- oder umgeleitet. Die Bedienungsperson kann eine andere Arbeitsfunktion betätigen, bei der der Steuerbereich oder die Systemsteuerung 12¹ in der für den Steuerbereich 12 erläuterten Weise herangezogen wird.

Wenn mehr Druckflüssigkeit von der Pumpe 10 angeboten wird als nötig ist, so fließt diese über die Leitung 44 zur Öffnung 46 und verursacht einen Druckabfall. Dann wird der Druck stromauf der Öffnung 46 durch die Leitung 64 erfaßt und der Meßsignalöffnung 56 zugeführt, um den Schieberkörper 50 gegen die Feder 52 zu drängen. Gleichzeitig wird der Druck stromab der Öffnung 46 über die Leitung 66 erfaßt und zu der Meßsignalöffnung 54 geführt, wo er im Ausmaß des Druckabfalles bzw. des Gegendruckes der Beaufschlagung mit dem höheren Druck in der Öffnung entgegenwirkt. Der Schieberkörper 50 ist dann so eingestellt, daß Druckflüssigkeit von der Pumpe 10 über die Leitungen 29, 68 und 70 in die Zylinderöffnung 26 einströmt. Diese Strömung bewegt den Kolben 24 gegen die

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Kraft der Feder 22 und stellt dadurch die Pumpe 10 ein, so daß diese lediglich die für den Betrieb beider Arbeitsfunktionen erforderliche Flüssigkeitsmenge liefert.

Eine Schwierigkeit kann entstehen, wenn das System 12 in Betrieb ist und eine Arbeitsfunktion ausführt, beispielsweise den Hauptausleger eines Baggers anhebt, während das Steuersystem 12' eine andere Arbeitsfunktion durchführt. Ein in einem Hydraulikzylinder hin und herbeweglich gelagerter Kolben, der zum Anheben des Auslegers herangezogen wird, kann sein Hubende erreichen. In diesem Fall kann der Hydraulikzylinder keine Hydraulikflüssigkeit mehr vom Steuerschieber 30 aufnehmen. Damit ist dann der Steuerbereich 12 blockiert.

In dieser Blockierstellung wird der Druckabfall über die einstellbare Öffnung 42 fast zu Null und somit der Druck in der Signalleitung 36 annähernd gleich dem Druck in der Signalleitung 33. Die Kompensatorfeder 34 drängt den Schieberkörper im Druckkompensator 31 in eine Schaltstellung, in der dieser die gesamte Strömung für die Arbeitsfunktion, die vom Steuerbereich 12 gesteuert wird, zum Steuerschieber 30 weiterleitet. Das Betätigungsorgan kann jedoch keine Flüssigkeit mehr aufnehmen, so daß sich Druck in der Leitung 29 aufbaut und über die Leitung 78 zur Drucköffnung 76 des Schiebers 75 gelangt. Der erhöhte Druck drängt den Schieberkörper 82 gegen die Feder 80 und erlaubt eine Strömung von der Pumpe 10 über die Leitungen 29, 78 und 70 in den Zylinder 26. Diese in den Zylinder 26 eintretende Flüssigkeit führt zu einer Bewegung des Kolbens 24 und des Hebels 20 gegen die Kraft der Feder 22, wodurch die Pumpe auf Null-Leistung eingestellt wird. Wenn daher der Steuerbereich 12 blockiert ist, so fließt keine Flüssigkeit zum Steuerbereich 12¹.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung eines derartigen

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Hydraulikkreises wird hingegen eine Strömung vom Steuerbereich 12 zum Steuerbereich 12· ermöglicht, wenn der erstgenannte Steuerbereich 12 blockiert ist. Hierzu ist in Fig. 2 eine erste Ausbildungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Mit Ausnahme der zweiten Signalleitung 13S entspricht diese Ausführungsform dem Hydrauliksystem gemäß Fig. 1, so daß nur die Steuerbereiche veranschaulicht sind. Entsprechende Bauteile haben gleiche Bezugszeichen. Die zweite Signalleitung 138 weist eine Steuerschieberleitung 84 auf, die mit einem Ende an den Steuerschieber und mit dem anderen Ende an ein Ende einer Hauptleitung angeschlossen ist. Eine Kompensatorleitung 90 ist mit ihrem einen Ende an den Druckkompensator 31 und mit ihrem anderen Ende an die Hauptleitung 86 und eine Ent las tungs leitung angeschlossen. Ein Entlastungsventil 16 ist mit dem anderen Ende der Entlastungsleitung 92 und mit einem Ende einer Abflußleitung 93 zum Speicher T verbunden. Eine Drossel kann in der Hauptleitung 86 vorgesehen sein. Eine Nebenleitung 88 ist dargestellt, weil dies in einer schematischen bzw. schaltbildartigen Darstellung eines Druckentlastungsventil es erforderlich ist. Jedoch tritt die Leitung 88 bei dem als Schieberorgan ausgebildeten Druckentlastungsorgan gemäß Fig. 6 in Wirkung.

Wie in Fig. 4 veranschaulicht ist, kann das Druckentlastungsventil 16 ein Gehäuse 94 mit einem Sitz 96 aufweisen, der in Strömungsverbindung mit der Entlastungsleitung 92 steht. Ein beweglicher Schließkörper 98 wie beispielsweise eine Kugel liegt am Sitz 96 an. Eine Feder drängt den Schließkörper 98 gegen den Dichtsitz 96 entgegen dem Flüssigkeitsdruck in der Entlastungsleitung 92. Die Kugel 98 hebt vom Dichtsitz 96 ab und stellt eine Verbindung zwischen der Entlastungsleitung 92 und der Ablaßleitung 93 her, wenn der Flüssigkeitsdruck in der Entlastungsleitung 92 derart anwächst, daß die Schließkraft der Feder 100 überwunden wird.

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Die Arbeitsweise einer erfindungsgemäßen Einrichtung wird nachfolgend anhand einer typischen Arbeitsweise des dargestellten Hydrauliksystemes näher -\eranschaulicht. Wenn der Steuerbereich 12 in der weiter oben erläuterten Blockierstellung ist, so steigt der Flüssigkeitsdruck in der Signalleitung 138 an und führt zu einem Abheben des Schließkörpers 98 vom Sitz 96 gegen die Kraft der Schließfeder 100, so daß Druckflüssigkeit von der Kompensatorleitung 90 durch die Ent1astungsleitung 92, das Entlastungsventil 16 und die Abflußleitung 93 zum Speicher T gelangen kann. Diese Absenkung des Druckes an der federbeaufschlagten Seite des Druckkompensators 31, ermöglicht es dem höheren Druck der ersten Signalleitung 36, den Steuerkörper des Kompensators in eine Stellung zu verschieben, in der die Strömung über die Leitung 32 zum Steuerbereich 12' weitergeleitet wird. Obwohl also die dem Steuerbereich 12 zugeordnete Arbeitsfunktion angehalten ist, kann die dem Steuersystem 12' zugeordnete Arbeitsfunktion weiterhin betätigt werden.

Die Drossel 18 kann zur Verringerung der von der Steuerschieberleitung 84 in den Speicher T übertretenden Plüssigkeitsmenge herangezogen werden. Auf diese Weise muß die Pumpe 10 weniger Flüssigkeit als sonst erforderlich fördern und arbeitet daher mit besserem Wirkungsgrad und mit niedrigeren Kosten. Die Drossel 18 kann jede gewünschte Größe aufweisen, beispielsweise etwa 1,5 mm (0,06 inces), wobei annähernd 3,8 Liter (1 Gallone) pro Minute bei einem Druckabfall über die Drosselstelle 18 von ca. 7 bar (100 psi) hindurchtreten.

Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, entspricht im wesentlichen der ersten Ausführungsform, mit Ausnahme von Einzelheiten der Ausgestaltung der zweiten Signalleitung 238.

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Bei der zweiten Ausführungsorm ist ein Druckentlastungsventil 16 in der zweiten Signalleitung 238 vorgesehen, um Flüssigkeit in der zweiten Signalleitung 238 dem Druckkompensator 31 zuzuführen. Die Hydraulikflüssigkeit kann danach von dem Steuerbereich 12 zum Steuerbereich 12* fließen, wenn der Steuerbereich 12 blockiert ist.

Die zweite Signalleitung 238 weist eine Steuerschieberleitung 104 auf, die an einem Ende am Steuerschieber 30 und mit ihrem anderen Ende an einer Entlastungsleitung und an einem Ende einer Rückschlagleitung 108 angeschlossen ist. Eine Kompensatorleitung 110 ist an einem Ende mit dem Druckkompensator 31 und am anderen Ende mit der Steuerschieberleitung 104 verbunden. Ein Druckentlastungsventil 16 ist mit einem Ende mit dem anderen Ende der Entlastungsleitung 106 und mit einem Ende einer Arbeitsleitung 112 verbunden. Ein Betätigungsglied 116 ist an das andere Ende der Arbeitsleitung 112 angeschlossen. Die Rückschlagleitung 108 weist ein Rückschlagventil 118 auf, welches einen Durchfluß von der Arbeitsleitung 112 zur Steuerschieberleitung 104 gestattet. Eine Nebenleitung 114 ist dargestellt, da dies in einer schematischen bzw. schaltbildlichen Darstellung eines Druckentlastungsventils erforderlich ist. Jedoch tritt die Leitung 114 im Zusammenhang mit dem als Schieberorgan ausgebildeten Druckentlastungsorgan gemäß Fig. 6 in Wirkung.

In Fig. 5 sind Einzelheiten des Betätigungsgliedes 116 dargestellt, welches einen Zylinder 120 aufweist, in den Druckflüssigkeit von der Arbeitsleitung 112 her einströmt. Diese Druckflüssigkeit steuert eine Hin- und Herbewegung eines Betätigungskolbens 122 im Zylinder 120. Da der Betätigungskolben 122 mit dem Schieber- oder Steuerkörper im Kompensator 31 verbunden ist, drängt der Kolben 122 den Schieberkörper gegeridie Kompensatorfeder 34.

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Zum besseren Verständnis der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform gemäß Fig. 3 sei angenommen, daß der Steuerbereich 12 blockiert ist. Der Druck in der Steuerschieberleitung 104 wird über die Entlastungsleitung 106 zum Druckentlastungsventil 16 tibertragen, wodurch, der Schließkörper 98 gegen die Kraft der Feder 100 abgehoben wird. Dadurch kann Flüssigkeit durch die Leitungen 104 und 106, über den Dichtsitz 96 in die Leitung 112 und mithin zum Betätigungsglied 116 fließen. Der Betätigungskolben 122 trifft auf den nicht näher dargestellten Steuerkörper des Druckkompensators auf und bewegt diesen gegen die Kraft der Feder 34, wodurch der Druckkompensator 31 so eingestellt wird, daß Flüssigkeit über die Leitung 32 zum Steuerbereich 12' v/eitergeleitet wird. Obwohl also der Steuerbereich 12 blockiert ist, kann auf diese Weise eine stromabliegende Arbeitsfunktion immer noch durchgeführt werden.

Zur näheren Veranschaulichung der Bedeutung des Ruckschlagventiles 118 sei angenommen, daß der Betätigungskolben im Betätigungsglied 116 sich in Richtung auf die Feder bewegt hat. Wenn die Arbeitsfunktion, die dem Steuerbereich 12 zugeordnet ist, wieder aufgenommen wird, so muß sich der Steuerkörper in dem Kompensatorschieber 31 in Richtung auf das Betätigungsglied 116 bewegen. Jedoch kann keine Flüssigkeit.durch die Arbeitsleitung 112 strömen, da das Druckentlastungsventil 16 in seiner Schließstellung ist. Daher ermöglicht das Rückschlagventil 118 eine Strömung zur Steuerschieberleitung 104 und somit eine Entleerung des Betätigungsgliedes, so daß der Druckkompensator 31 sich wieder in Richtung der Beaufschlagung der Feder 34 bewegen kann.

Das Druckentlastungsventil 16 gemäß Fig. 4 ist nur ein Beispiel für viele handelsübliche Vorrichtungen, welche

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Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können. Beispielsweise kann auch ein Schieberorgan statt dessen eingesetzt -"/erden, me dies in Fig.. 6 veranschaulicht ist. Das Schieberorgan 124 weist einen Zylinder 125 auf. Sin Schieberkörper oder Steuerkörper 128 mit swei Steuerstegen 129 ist gleitbar im Zylinder 126 gelagert. Sine Schieberfeder 130 in einem Ende des Zylinders beaufschlagt den Steuerkolben 128 so. daß eine Flüssigkeitsleitung 132 derart an den Schieberzylinder 12β angeschlossen ist, daß sie stets mit einem Ringraum 131 zischen den Steuerstegen 129 in Verbindung steht. Sine Leitung 134 ist mit dem Ende des Zylinders 126 verbunden, welches die Feder 130 aufweist. Sine Druckleitung 136 ist mit dem anderen Ende des Zylinders 126 verbunden, so daß Druckflüssigkeit aus der Leitung 136 den Schieber- oder Steuerkörper gegen die Kraft der Feder 130 drängt, so daß eine Strömung von der Leitung 132 über den Raum 1 31 zur Leitung 134 ermöglicht wird. Bei einem Einsatz als Druckentlastungsventil, etwa als Druckentlastungsventil 16 gemäß Fig. 2, dient die Leitung 132 als Ent1astungsleitung, die Leitung 136 als Nebenleitung und die Leitung 134 als Abfl-uß zum Speicher.

Obwohl nach der vorstehenden Beschreibung eine Pumpe mit variabler Pumpleistung eingesetzt wird, kann im erfindungsgemäßen Zusammenhang auch eine Pumpe mit konstanter Verdrängung ohne weiteres eingesetzt werden. Weiterhin ist de vorstehende Beschreibung lediglich aus Gründen der Übersichtlichkeit auf nur zwei Arbeitsfunktionen beschränkt. Selbstverständlich kann eine unbegrenzte Anzahl von Arbeitsfunktionen oder Steuerbereichen hintereinandergesehaltet werden. Eine Begrenzung der Anzahl der Arbeitsfunktionen oder Steuerbereiche ergibt sich im wesentlichen nur aus praktischen Beschränkungen hinsichtlich der Pumpe 10, die in der Regel den gesamten Leistungsbedarf für sämtliche Arbeitsfunktionen deckt. Darüberhinaus kann in man-chen

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Fällen ein Steuerboreich durch einen üblichen Steuerschieber ohne Druckkompensation gebildet werden.

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Claims

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; SrtÄCicicoKipensier j tr- S^d^siililacre^i mir s^ner Kstirsalil ίγο:; ArbeitsfuiiktioiisE. mit Speisung aus einer· Quelle für Hy--■dj?aulikflüssigk'eit_s. dadurch gs2c-3nnzeichnst₉ daß wenigstens zwei Steuerber-eidie vorgesehen sincL_r die ja eine Arbeitsfunktion steuern "and untereinander- verbunden sind, von denen einer einen mit einem Steuerschieber verbundenen Druckkompensator aufweist, sowie eine stromauf des Steuerschiebers angeschlossene erste Signalleitung zur Bewegung eines Kompensatc^schiebers im Druckkompensator zur- Weiterleitung der Hydraulikflüssigkeit zum anderen Steuerbereich und eine stromab des Steuerschiebers angeschlossene zweite Signalleitimg zur- Bewegung des Kompensator Schiebers zur Abgabe der erforderlichen, vollen Menge an Hydraulikflüssigkeit an den Steuerschieber aufweist, und daß in der zweiten Signalleitung eine Druckent1astungseinrichtung zur Zuleitung von Hydraulikflüssigkeit zum Druckkompensator vorgesehen ist, um eine Weiterleitung der Hydraulikflüssigkeit zum anderen Steuerbereich für den Fall zu ermöglichen, daß der Steuerschieber in seiner Arbeitsstellung blockiert ist.

Hydraulikkreis nach Anspruch Λ, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Signalleitung eine Steuerschieberleitung aufweist, die mit einem Ende am Steuerschieber und mit dem anderen Ende am Ende einer Ent1astungsleitung und am Ende einer Rückschlagleitung angeschlossen ist, sowie eine Kompensatorleitung aufweist, die an einem Ende mit dem Druckkompensator und am anderen Ende mit der Entlastungsleitung verbunden ist, wobei die Druckentlastungseinrichtung mit dem anderen Ende der Entlastungsleitung und mit einem Ende einer Arbeitsleitung verbunden ist_f sowie ferner ein Betätigungsglied aufweist, welches mit dem anderen Ende der Arbeitsleitung verbunden ist und den Kompensatorschieber beaufschlagt, das Ganze derart,

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daß der Flüssigkeitsdruck in der Entlastungsleitung die Druckent1astungseinrichtung im Sinne der Schaffung einer Strömungsverbindung von der Steuerschieberleitung zur Entlastungsleitung durch die Druckentlastungseinrichtung hindurch zur Arbeitsleitung betätigt und dabei das Betätigungsglied zur Bewegung des Kompensatorschiebers bewegt.

3. Hydraulikkreis nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied einen Zylinder zur Aufnahme von Flüssigkeit aus der Arbeitsleitung und einen Betätigungskolben im Zylinder aufweist, der mit dem Druckkompensator in Eingriff steht, wobei Druckflüssigkeit aus der Arbeitsleitung den Betätigungskolben hin-und herbewegt und dadurch den Kompensatorschieber bewegt.

4. Hydraulikkreis nach den Ansprüchen 2 und 3_f dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagleitung ein Rückschlagventil aufweist, welches eine Flüssigkeitsströmung von der Arbeitsleitung zu der Steuerschieberleitung beim Entleeren des Betätigungsgliedes gestattet.

5. Hydraulikkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckentlastungseinrichtung ein Druckentlastungsventil aufweist, mit einem Gehäuse mit einem mit der Entlastungsleitung verbundenen Dichtsitz, einem beweglichen,Schließglied für den Dichtsitz und einer Andruckfeder zur Anpressung des Schließgliedes an den Dichtsitz in Gegenrichtung zum Flüssigkeitsdruck in der Entlastungsleitung, wobei das Schließglied vom Dichtsitz abhebt, wenn der Druck in der Entlastungsleitung infolge einer Blockierung des Steuerschiebers über einen vorbestimmten Wert hinaus ansteigt.

6. Hydraulikkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckentlastungseinrichtung ein

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Schieberorgan aufweist, mit einem Zylinder, einem Schieber mit zwei Steuerstegen, einer Schieberfeder in einem Ende des Schieberzylinders und einer mit einem Ende an die Ruckschiagleitung und mit dem anderen Ende an das Schieberorgan angeschlossenen Nebenleitung, wobei die Entlastungsleitung derart an dem Schieberzylinder angeschlossen ist, daß sie mit einem Ringraum zwischen den beiden Steuerstegen in Verbindung steht, und wobei die Arbeitsleitung mit dem einen Ende des Schieberzylinders, die Nebenleitung mit einem anderen Ende des Schieberzylinders verbunden ist, in dem Flüssigkeit aus der Nebenleitung den Schieber gegen die Kraft der Schieberfeder drängt, um bei blockiertem Steuerschieber Flüssigkeit aus der Steuerschieberleitung durch die Entlastungsleitung, durch das Schieberorgan in die Arbeitsleitung übertreten zu lassen.

7· Hydrauliksystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Steuerbereich einen zweiten Druckkompensator und einen zweiten Steuerschieber aufweist.

8. Hydraulikkreis nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Signalleitung ein Betätigungsglied aufweist, mit einem Zylinder zur Aufnahme von durch die Druckentlastungseinrichtung zugeleiteter Flüssigkeit, einem im Zylinder hin und herbeweglichen Betätigungskolben, der den Kompensatorschieber in dem Sinne bewegt, daß Hydraulikfüs— sigkeit bei blockiertem Steuerschieber zum anderen Steuerbereich weiterfließen kann.

9. Hydraulikkreis nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Steuerleitung weiterhin ein Rückschlagventil aufweist, welches bei nicht blockiertem Steuerschieber eine Flüssigkeitsströmung von dem Betätigungsglied zum Steuerschieber gestattet.

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