DE2554892C2 - Hydraulikkreis - Google Patents

Hydraulikkreis

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DE2554892C2 DE2554892A DE2554892A DE2554892C2 DE 2554892 C2 DE2554892 C2 DE 2554892C2 DE 2554892 A DE2554892 A DE 2554892A DE 2554892 A DE2554892 A DE 2554892A DE 2554892 C2 DE2554892 C2 DE 2554892C2
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hydraulikkreis mit einer Pumpe, mit einem oder mehreren jeweils ein Kopfende und ein Stangenende aufweisenden Hydraulikzylinder, wobei eine erste Leitung jeweils mit dem oder den Kopfenden und eine zweite Leitung jeweils mit dem oder den Stangenenden einerseits und andererseits mit einem Steuerventil in Verbindung stehen, welches in eine erste Arbeitsstellung bewegbar ist und von der Pumpe kommendes, unter Druck stehendes Strömungsmittel jeweils dem Stangenende des oder der Hydraulikzylinder zuführt und jeweils vom Kopfende des oder der Hydraulikzylinder ausgestoßenes Strömungsmittel zu einem Reservoir zurückleitet, und mit einem ntiimicll bciiiligbiircn Vorsiciicrvcntil zur Ansteuerung des Steuerventils.
Bei einem solchen Hydraulikkreis wird ganz allgemein je nach der gewählten Stellung des Steuerventils das von der Pumpe kommende unter Druck stehende Strömungsmittel dem einen Ende des bzw. der Hydraulikzylinder zugeführt, wänrend das vom entgegengesetzten Ende ausgestoßene Strömungsmittel über das Steuerventil zum Tank zurückströmen kann. Von Interesse ist hier insbesondere die oben definierte, sog. erste Arbeitsstellung des Steuerventils. Normalerweise ist das Steuerventil in seiner Größe derart ausgelegt daß es der Pumpenausgangsgiöße entspricht
Da an der einen Seite des Kolbens die Kolbenstange
des Hydraulikzylinders befestigt ist ergeben sich auf den beiden Kostenseiten ungleiche Druckangriffsflächen und infolgedessen ungleiche Verdrängungsvolumina für das Strömungsmittel. Dies hat zur Folge, daß b-:im Einziehen des Hydraulikzylinders durch das auf die Stangenseite des Kolbens auftreffende Strömungsmittel durch die Kopfseite des Kolbens ein wesentlich größeres Strömungsmittelvolumen ausgestoßen wird. Gelegentlich kann die dabei auftretende Volumendifferenz eine solche Größenordnung annehmen, daß das Steuerventil und die Leitungen das größere Volumen des ausgestoßenen Strömungsmittels nicht effektiv verarbeiten können. Es wird vielmehr im ausgestoßenen Strömungsmittel ein Gegendruck erzeugt durch den der Rückhub des Hydraulikzylinders verlangsamt wird.
Die Erfindung bezweckt nun einen Hyd-aulikkreis für für Hydraulikzylinder derart vorzusehen, daß ein schneller Rückfluß möglich ist Der von dem bei der Betätigung des Hydraulikzylinders ausgestoßenen Strömungsmittel erzeugte Gegendruck soll wahlweise minimierbar sein.
Aus der US-PS 33 30 121 ist es bereits bekannt, eine Pumpe über ein Steuerventil mit einem Hydraulikzylinder oder einer anderen hydraulischen Leistungseinheit zu verbinden. Dabei wird insbesondere das Problem angesprochen, daß bei hydraulisch betätigten Baggervorrichtungen beim Entfernen einer weichen Oberflächenschicht von einer harten Grundschicht eine Problematik insofern entsteht, als der hydieuüsch betätigte Ausleger nur unter Schwierigkeiten den Formen der Grundschicht folgen kann. Dies hat zur Folge, daß die Oberflächenschicht nicht in zufriedenstellender Weise aus Vertiefungen entfernt wird, und daß ferner der ganze Bagger dann angehoben wird, wenn der Grund Erhebungen besitzt. Die genannte US-Patentschrift weist daher darauf hin, daß es zweckmäßig wäre, den Ausleger vom Einfluß des Hydraulikzylinders freizugeben, so daß der Baggerkübel allein unter dem Gewicht des Auslegers, des Kübelarms und des Kübels selbst auf der Basis aufliegen und dieser folgen kann. Durch diese Möglichkeit soll natürlich nicht die normale Funktion des Hydraulikzylinders für den Ausleger gestört werden und es soll augenblicklich möglich sein, die hydraulische Leistungseinheit wieder in den Betriebszustand zu versetzen. Um dies zu ermöglichen, wird ein Ventil in die Servoleitung zum Steuerventil eingeschaltet. Dieses Ventil kann mittels eines elektrischen Schalters in die eine oder die andere Stellung gebracht werden. In der einen der beiden Stellungen ist das Steuerventil für den Hydraulikzylinder des Auslegers direkt mittels eines Betätigungshebels betätigbar, während in der anderen der beiden Stellungen das Steuerventil des Hydraulikzylinders des Auslegers direkt über dem Betätigungshebel betätigt werden kann, und zwar dann wenn der Hebel in die Posilion zum Anheben des Auslegers gebracht ist.
Ein weiteres Ventil wird eingeschaltet dann, wenn der Hebel in die Position zum Anheben des Auslegers gebracht ist. Ein weiteres Ventil wird eingeschaltet dann, wenn der Betätigungshebel in eine Posilion zum Abscn-
3 4
ken des Auslegers gebracht wird und ein gegebener 25 benachbart zu den Hydraulikzylindernil in Verbin-Minimaldruck erreicht wurde. Das Ventil dient dabei dung und stellt die Verbindung nut Tank 17 her. Ein dazu, die Arbeitsleitungen des Hydraulikzylinders des steuerdruckbetätigtes Umgehungsventil 39 hegt m der Auslegers kurzzuschließen, so daß der Ausleger mit sei- Nebenleitung 38 und ist normalerweise elastisch so vornen Hilfsteilen infolge seines eigenen Gewichts auf der 5 gespannt, daß die Strömungsmittelströmung durch das Basisschicht aufliegt In der Tat werden bei der einen Umgehungsventil 39 blockiert ist. Eine Steuerleitung 41 Stellung des Ventils einfach die Kopf- und Stangenen- verbindet die Steuerleitung 36 mit dem einen Ende des den miteinander und mit dem Tank verbunden. Umgehungsventils 39.
Die DE-PS il 06 054 betrifft das Problem, bei be- Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Hydraulikkannten Einrichtungen für die Steuerung mehrerer Ar- io kreises ist folgende: Wenn sich das Steuerventil 19 in beitszylinder die dort vorhandenen Nachteile zu ver- der dargestellten neutralen Stellung befindet, so läuft meiden und eine in hydraulische Kraftheberanlagen Strömungsmittel von der Pumpe 16 durch das Steuerleicht auch nachträglich einzusetzende Vorrichtung mit ventil 19 und wird über Leitung 24 zum Tank 17 zurückeinfachem Aufbau zu schaffen, über die an die vornan- geführt. Ferner wird das aus Vorsteuerpumpe 31 austredene und vorgeplante Anlage ohne schwierigen Umbau is tende Steuerdruckmittel zum Tank 17 über Abflußleiein oder mehrere zusätzliche Arbeitszylinder ange- tung 34 zurückgeführt, wenn sich das Vorsteuerventil 33 schlossen werden können. Zwar beschreibt die DE-PS in der dargestellten Stellung befindet
11 06 054 verschiedene Öffnungs- und Schließstellungen Das Ausfahren der Stangen 12 der Hydraulikzylinder für ein Umgehungsventil in einer Umgehungsleitung, 11 wird dadurch eingeleitet daß man das Vorsteuervenjedoch kann dessen Betätigung nur gemeinsam mit den 20 til 33 nach rechts verschiebt so da8 Steuerdruckmittel jj:c Hydraulikzylinder beeinflussenden Ventilen erfol- durch Leitung 37 fließt und das Üteuerventil 19 nach gen. rechts verschiebt Dieser Vorgang blockiert gleichzeitig
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- die Verbindung zwischen Leitungen 18 und 24 und stellt
gründe, einen Hydraulikkreis der im Oberbegriff des eine Verbindung zwischen Leitungen 21 und 25 sowie
Anspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, bei dem mit- 25 der Leitung 26 und der Abflußleitung 23 her. Molgedes-
tels des Vorsteuerventils unter vorwählbaren Bedingun- sen läuft Strömungsmittel von der Pumpe 16 durch das
gen die Geschwindigkeit des oder der Hydraulikzylin- Rückschlagventil 22, das Steuerventil 19, die Leitung 25
der während ihrer Rückziehbewegung unabhängig von und schließlich in die Kopfenden der Hydraulikzylinder,
den Arbeitsdrücken einstellbar ist wodurch deren Ausfahren bewirkt wird. Das von den
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die im 30 Stangenenden ausgestoßene Strömungsmittel wird
Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 vorgesehenen über Leitung 26, Steuerventil 19 und Leitung 23 dem
Maßnahmen vor. Tank 17 zugeführt
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben Das Zurückziehen der Hydraulikzylinder 11 wird
sich aus den Unteransprüchen. durch Verschieben des Vorsteuerventeils 33 nach links
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung er- 35 eingeleitet, um Steuerdruckmittel durch Leitungen 36
geben sich aus der Beschreibung eines Ausfühmngsbei- und 41 zu leiten. Steuerventil 19 und Umgehungsventil
spiels an Hand der Zeichnung, welche schematisch einen 39 sind gemäß der Erfindung derart ausgewählt, daß ein
erfindungsgemäßen Hydraulikkreis für den Hydraulik- relativ höherer Steuerdruckmitteldruck erforderlich ist,
zylinder darstellt. um das Umgehungsventil 39 zu betätigen als erforder-
Der erfiiidungsgemäße Hydraulikkreis (Schnellrück- 40 Hch ist, um das Steuerventil 19 zu betätigen. Gemäß der Stromkreis) für Hydraulikzylinder ist im ganzen mit 10 Erfindung wird das Steuerventil 19 in abgestimmter bezeichnet und zusammen mit einem Paar von Hydrau- Weise gesteuert (moduliert), wenn das unter Druck stelikzylindern 11 in der Zeichnung gezeigt Jeder Hydrau- hende Steuerdruckmittel in Steuerleitung 36 einen likzylinder besitzt eine Stange 12, die an einem gleitend Druck zwischen 345 >: 103 und 690 χ ΙΟ3 Pa besitzt wähinnerhalb eines Zylinders 14 angeordneten Kolben 13 45 rend das Umgehungsventil 39 nur dann betätigt wird, befestigt ist. Eine Pumpe 16 zieht Strömungsmittel aus wenn der Druck in Steuerleitung 41 345 χ 103 Pa übereinem Tank 17 ab und liefert unter Druck stehendes steigt. Demgemäß kann durch Modulation (abgestimm-Strömungsmittel über eine Versorgungsleitung 18 an te Einstellung) des Vorsteuerventils (33) zur Aufrechterein durch Steuerdruckmittel betätigtes (pilotbetätigtes) haltung eines Steuerdruckmitteldrucks in den Steuerlei-Steuerventil 19. Eine Zweigleitung 21 verbindet die Ver- 50 tungen 36 und 41 zwischen 345XiO3 und 69Ox 103 Pa sorgungsleitung 18 mit dem Steuerventil 19, und zwar das Steuerventil 19 nach links verschoben werden, wähüber ein Rückschlagventil 22, um eine alternative Strö- rend das Umgehungsventil 39 in der StrömungsmiUelmungsbahn von der Pumpe zum Steuerventil 19 vorzu- blockierstellung verbleibt. Wenn das Steuerventil 19 sehen. Eine Abflußleitung 23 und eine Rückflußleitung nach links verschoben ist, so wird unter Druck stehen-24 verbinden das Steuerventil 19 mit dem Tank 17. Ein 55 des Strömungsmittel von Pumpe 16 über Leitun£26 zu Paar von Leitungen (erste und zweite Leitungen) 25 und den Stangenenden der Hydraulikzylinder 11 geleitet, 26 verbinden das Steuerventil 19 mit den Kopfenden was deren Rückhub bewirkt. Das von den Kopfenden bzw. Stangenenden der Hydraulikzylinder 11. Ein der Hydraulikzylinder ausgestoßene Strömungsmittel Druckbegrenzungsventil 27 liegt zwischen den Leitun- wird über Leitung 25, über das Steuerventil 19 und die gen 18 und 23, um Überdruck im Hydrauliksystem abzu- 60 Leitung 23 rückgeführt. Die Betätigung von allein dem leiten. Steuerventil 19 zum Zurückziehen der Hydraulikzylin-
Eine Vorsteuerpumpe 31 liefert Steuerdruckmittel der ist unter bestimmten Umständen zweckmäßig, ins-
über eine Leitung 32 an ein von Hand betätigbares Vor- besondere dann, wenn eine Kraft auf die Stangen 12
steuerventil (Wählventil) 33. Eine Abflußleitung 34 ver- ausgeübt ist, welche das Bestreben hat, die Hydraulikzy-
bindet das Vorolänerventil mit dem Tank 17. Ein Paar 65 linder zurückzuziehen. Dadurch daß man unter dieser
Steuerleitungen 36 und 37 verbindet das Vorsteuerven Bedingung nur das Steuerventil 19 betätigt, kann das
til mit entgegengeset2.t>,n Enden des Steuerventils 19. Zurückziehen der Hydraulikzylinder präzise in modu-
Eine Neben- oder Parallelleitung 38 steht mit Leitung lierbarer (abgestimmter) Weise durch Zumessung des
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
45
50
55
60
65
5 6 :
Rückflußurömungsmittels durch das Steuerventil 19 ge- :
steuert werden. ΐ:
Wenn es erwünscht ist, die Hydraulikzylinder 11 mit !
einer größeren Geschwindigkeit zurückzuziehen, so ■-
wird das Vorsteuerventil 33 in ausreichender Weise ver- 5 '
schoben, um den Druck in den Leitungen 36 und 41 über "* ΐ
690 χ 103 Pa anzuheben, um dadurch sowohl das Steuerventil 19, als auch das Umgehungsventil 39 nach links zu verschieben. Die Verschiebung des Steuerventils 19 nach links leitet, wie oben beschrieben, unter Druck stehendes Strömungsmittel durch Leitung 26 zu den Stangenenden der Hydraulikzylinder, während die Leitung 25 mit der Abflußleitung 23 in Verbindung gebracht wird. Die Verschiebung des Umgehungsventils 39 nach links stellt eine direkte Verbindung zwischen den Kopfenden der Hydraulikzylinder und dem Tank 17 über die Nebenschlußleitung 38 her, wodurch eine im wesentlichen uneingeschränkte Strnmiingshahn fi'ir rjpn Rückfluß eines großen Teils des Strömungsmittels zum Tank 17 geschaffen wird, welches von den Kopfenden der Hydraulikzylinder ausgestoßen wird. Ein kleinerer Teil des von den Kopfenden abfließenden Strömungsmittels wird weiterhin zum Tank 17 über Leitung 25, Steuerventil 19 und Leitung 23 rückgeführt.
Die Erfindung sieht somit einen Schnell-Rückflußkreis für Hydraulikzylinder vor, wobei eine selektive Minimierung des Rückdrucks vorgesehen ist, der im Strömungsmittel erzeugt wird, welches von den Hydraulikzylindern während deren Zurückziehung ausgestoßen wird. Dies wird erfindungsgemäß durch eine mit den Kopfender, der Hydraulikzylinder verbundene Nebenschlußleitung erreicht, wobei der Strömungsmittelfluß durch die Nebenschlußleitung normalerweise durch ein Umgehungsventil blockiert ist, welches wahlweise betätigbar ist, um einen Teil des von den Kopfenden der Hydraulikzylinder abgegebenen Strömungsmittels direkt dem Tank zuzuführen, ohne durch das Steuerventil tu laufen.

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Hydraulikkreis mit einer Pumpe (16), mit einem oder mehreren jeweils ein Kopfende und ein Stangenende aufweisenden Hydraulikzylinder, wobei eine erste Leitung (25) jeweils mit dem oder den Kopfenden und eine zweite Leitung (26) jeweils mit dem oder den Stangenenden einerseits und andererseits mit einem Steuerventil (19) in Verbindung stehen, welches in eine erste Arbeitsstellung bewegbar ist und von der Pumpe (16) kommendes, unter Druck stehendes Strömungsmittel jeweils dem Stangenende des oder der Hydraulikzylinder (11) zuführt und jeweils vom Kopfende des oder der Hydraulikzylinder ausgestoßenes Strömungsmittel zu einem Reservoir (17) zurückleitet, und mit einem manuell betätigbaren Vorsteuerventil zur Ansteuerung des Steuerventils (13> dadurch gekennzeichnet, daß eine Nebenschlußleitung (38) mit dem Reservoir und der ersten Leitung (25) verbunden ist, in der ein druckbetätigtes Umgehungsventil (39) angeordnet ist, das in eine Sperrposition federvorgespannt ist, und daß das Steuerventil (13) und das Umgehungsventil (39) über Steuerleitungen. (36, 41) derart mit dem Vorsteuerventil (33) verbunden sind, daß das Steuerventil (19) durch das unter Druck stehende Steuerdruckmitte! bei einem dafür vorbestimmten Druckpegel in die erste Arbeitsstellung verschiebbar ist und da* Umgehungsventil (39) zugleich in die Öffnungsstellung dann verschiebbar ist, wenn das Steuerdruckniittel auch den dafür vorbestimmten Druckpegel übersteigt
2. Hydraulikkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorsteuerventil (33) den Druckpegel des Steuerdruckmittels moduliert
3. Hydraulikkreis nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckpegel zur Betätigung des Umgehungsventils (39) höher liegt als derjenige zur Betätigung des Steuerventils (19).
4. Hydraulikkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die das Steuerventil (19) und das Umgehungsventil (39) beaufschlagenden Steuerleitungen (36,41) mit einem der Steueranschlüsse des Steuerventils (33) verbunden sind, das an eine Vorsteuerpumpe (31) angeschlossen ist
DE2554892A 1974-12-09 1975-12-05 Hydraulikkreis Expired DE2554892C2 (de)

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