DE2733054A1

DE2733054A1 - Vorrichtung zur zufuhr von unter druck stehendem fluid

Info

Publication number: DE2733054A1
Application number: DE19772733054
Authority: DE
Inventors: James Kwok-Fun Yip
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1976-07-26
Filing date: 1977-07-21
Publication date: 1978-02-02
Also published as: CA1062123A; AU2674377A; JPS5322979A; DE2733054C2; GB1565467A; JPS6118204B2; FR2360005A1; IT1077337B; AU506192B2; US4044786A; FR2360005B1; AR212045A1

Description

PATENTANWALT DIPL.-INC. GERHARD SCHWAN

BUR.O: 8000 MÜNCHEN «3 ■ ILIENSTRASSt 32

76-CLP-126

EATON CORPORATION 1OO Erieview Plaza, Cleveland, Ohio 44114, V.St.A.

Vorrichtung zur Zufuhr von unter Druck stehendem Fluid

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HP-NSI !UCHfI'.: 0811/6011039 · KABEL: ILtCTRICPATENT MÜNCHEN

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zufuhr von unter Druck stehendem Fluid zu einer Mehrzahl von Lastkrei-SOIi₁ und insbesondere eine Vorrichtung, bei der einem der Lastkreioe Vorrang gegeben werden muß; d. h. der volle Fluiclbedarf dieses Primär- oder Hauptkreises muß erfüllt werden, wahrend gegebenenfalls verfügbares überschüssiges Fluid an einen Hilfskreis geht.

Die Vorrichtung nach der Erfindung laßt sich bei beliebigen Anordnungen einsetzen, bei denen unter Druck stehendes Fluid fur einen Primarlastkreis und einen HiIfslastkreis benötigt wird; sie eignet sich insbesondere für Anordnungen, bei denen der Primarlastkreis ein Fahrzeug-Servolenksystem umfaßt, und ist in Verbindung damit im folgenden naher erläutert.

Es ist bekannt, unter Druck stehendes Fluid mittels einer einzigen Fluidpumpe und eines Vorrang-StromregelventiIs sowohl einem primären Lastkreis als auch einem Hi1fslastkreis zuzuführen (US-PS 3 455 21O). Angesichts der großen Bedeutung, die derzeit einer wirkungsvollen Energieausnutzung beigemessen wird, kann eine der Betriebseigenschaften derartiger Vorranganordnungen einen Nachteil darstellen. Diese Eigenschaft besteht darin, daß dann, wenn Fluid zwei ver schiedenen Lastkreisen mit erheblich unterschiedlichen Last drücken (beispielsweise 69 bar und 138 bar) zugeführt wird,

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das Vorrangventil den Druck der Fluidquelle auf den niedrigeren Lastdruck drosseln muß, wobei diese Drosselung zur Folge hat, daß ein erheblicher Anteil der der Pumpe zugefuhrten Eingangsenergie in Warme umgewandelt wird und damit verlorengeht.

Es ist auch bekannt, eine Pumpe für den Primär lastkreis zu benutzen und eine weitere Pumpe für den HiI fs lastkreis vorzL-jehen, wobei jede der Pumpen ausreichendes Leistungsvermögen hat, um den Mengen- und Druckbedarf des jeweils zugeordneten Lastkreises zu decken. Diese Ausbildung fuhrt jedoch zu einer unnötigen und kostspieligen Pumpenkapazitat .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichturuj der vorstehend genannten Art zu schaffen, bei der die erstu Pumpe Fluid an den Primdrlastkreis liefert und die zweite Pumpe ebenfalls in der Lage ist, ihren Ausgangsstrom oder einen Teil desselben dem Primärlastkreis in Abhängigkeit von einem von dem Primarkreis kommenden Lastdrucksignal zuzuführen. Es soll eine Vorrichtung erhalten werden, bei der gegebenenfalls vorhandenes überschüssiges Fluid von der ersten Pumpe (im Hi 1 fs las tkreis verfügbar ist. Das der zweiten Pumpe zugeordnete Stromregelventil soll auf ein Lustdrucksignal von dem Primarlastkreis ansprechen, wobei die Verfügbarkeit des Lastdrucksignals an dem Stromregelventil durch eine Pilotventilanordnung gesteuert ist, die auf den Druck des Fluids anspricht, das dem Hi1fslastkreis

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von dem der ersten Pumpe zugeordneten Stromregelventil aus zug!römt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur bedarfsweisen Zufuhr von unter Druck stehendem fluid zu einem Primärlastkreis und zu einem Hilfslastkreis, wobei der Primärlastkreis eine Einrichtung zur Abgabe eines Lastdrucksignals aufweist, das kennzeichnend für den f-'l uidbedar f des Primärlastkreises ist. Die Vorrichtung ist mit einer ersten Fluidquelle und einem ersten Stromregelventil versehen, das einen mit der ersten Fluidquelle in Verbindung stehenden Einlaß, einen ersten Hauptauslaß, einen ersten Hilfsauslaß und eine erste Vorspanneinrichtung aufweist, die das Ventil in Richtung auf eine Stellung vorspannt, die im wesentlichen den gesamten Strom vom Einlaß zwn ersten Hauptauslaß gelangen läßt. Eine erste Primärfluidleitung stellt eine Verbindung zwischen dem ersten Hauptauslaß und dem Primärlastkreis her, während eine Hilfsfluidleitung für ein« Verbindung zwischen dem ersten Hilfsauslaß und dem HiIfslastkreis sorgt. Die Vorrichtung ist ferner mit einer zweiten DruckfluidquelIe und einem zweiten Stromregelventil ausgestattet, das einen mit der zweiten Fluidquelle in Verbindung stehenden Einlaß, einen zweiten Hauptauslaß, einen mit dem HiIfslastkreis in Verbindung stehenden zweiten Hilfsauslaß und eine zweite Vorspanneinrichtung aufweist, die das Ventil in Richtung auf eine Stellung vorspannt, die im wesentlichen den gesamten Strom

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vom Einlaß zum zweiten Hauptauslaß gelangen läßt. Eine zweite Primärfluidleitung stellt eine Verbindung zwischen dem zweiten Hauptauslcß und der ersten Primärfluidleitung her. Es ist eine Einrichtung vorgesehen, die ein Drucksignal von der ersten Primäriluidleitung übermittelt, um eine Vorspannkraft auf das erste und das zweite Stromregelventil auszuüben, die der von der ersten bzw. der zweiten Vorspanneinrichtung ausgeübten Kraft entgegengesetzt ist. Eine erste Signalübertragungseinrichtung überträgt ein Lastdrucksignal zwecks Ausübung einer Vorspannkraft auf das erste Stromregelventil in gleicher Richtung wie die erste Vorspanneinrichtung. Eine zweite Signalübertragungseinrichtung übermittelt das Lastdrucksignal zur Ausübung einer Vorspannkraft auf das zweite Stromregelventil in der gleichen Richtung wie die zweite Vorspanneinrichtung. Eine dritte Ventilanordnung befindet sich in der zweiten Signalübertragungseinrichtung; sie weist einen Einlaß, einen Signalanschluß, einen Behälteranschluß und eine Vorspanneinrichtung auf, die das Ventil in Richtung auf eine Stellung vorspannt, die das Übermitteln des Lastdrucksignals zuläßt. Ein Drucksignal wird von der Hilfsfluidleitung übertragen, um auf die dritte Ventilanordnung eine Vorspannkraft entgegen der von der Vorspanneinrichtung ausgeübten Kraft und in Richtung auf eine Stellung aufzubringen, in der das Übermitteln des Lastdrucksignals blockiert ist und das Lastdrucksignal an dem zweiten Stromregelventil druckentlastet wird.

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Die Erfindung ist im folgenden an Hand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen schematischen hydraulischen Schalt

plan einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 und 3 Querschnitte des bei der erfindungsgemäßen

Vorrichtung vorgesehenen Pilotventils in zwei unterschiedlichen Arbeitsstellungen und

Fig. 4 einen schematischen hydraulischen Schalt

plan ähnlich Fig. 1 für eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung.

In Fig. 1 ist schematisch eine Vorrichtung veranschaulicht, die unter Druck stehendes Fluid einer hydrostatischen Servolenkeinrichtung 11, die den Primär- oder Vorranglastkreis bildet, und einem Hilfslastkreis 13 zuführt, der der Einfachheit halber njr als Drosselöffnung dargestellt ist. Die Vorrichtung umfaßt eine Primärteileinheit und eine Hilfsteileinheit. Zu der Primärteileinheit gehört eine Fluidpumpe 15, deren Ausgangsstrom über eine Leitung 21 einem Einlaß 17 eines Vorrangstromregelventils 19 zugeführt wird. Mit der Leitung 21 ist ein Druckentlastungsventil 23 ver-

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bunden, das einen sich aufbauenden übermäßigen Druck zum Fluidbehälter hin entlasten kann. Das Stromregelventil 19 umfaßt ferner einen Hauptauslaß 25, einen Hilfsauslaß 27, ein verstellbares Ventilorgan 29 und eine Feder 31, die das Ventilorgan 29 in Richtung auf die in Fig. 1 gezeigte Stellung vorspannt, in der im wesentlichen der gesamte Strom vom Einlaß 17 zum Hauptauslaß 25 gelangt. Das Vorrangstromregelventil 19 kann in bekannter Weise aufgebaut sein, zum Beispiel in der in der US-PS 3 455 210 gezeigten Weise.

Zu der Vorrichtung gehört ferner eine Hilfsteileinheit, die im wesentlichen in der gleichen Weise aufgebaut ist, wie die zuvor beschriebene Primärteileinheit und bei der entsprechende Bauteile mit den gleichen Bezugsziffern und dem zusätzlichen Buchstaben "a" versehen sind. Weil die Fluidpumpe 15a als Konstantpumpe dargestellt ist, sollte der Hilfslastkreis 13 eine offene Mittelstellung haben. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 können die Fluidpumpen 15 und 15a Konstantpumpen, Verstellpumpen oder lastmessende Anordnungen sein (falls der Lastkreis eine offene Mittelstellung oder eine geschlossene Mittelstellung hat bzw. als lastmessende Anordnung ausgelegt ist); beide Pumpen sollten jedoch in gleicher Weise aufgebaut sein.

Der Hauptauslaß 25 ist mit der Servolenkeinrichtung 11 über eine Leitung 33 verbunden, während der Hauptauslaß 25a über eine Leitung 35 und eine Leitungsverbindung 37 an die Lei-

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tung 33 angeschlossen ist. In der Leitung 33 sitzt ein Kugelrückschlagventil 39 stromaufwärts von der Leitungsverbindung 37, während in der Leitung 35 ein Kugel rückschlagventil 41 gleichfalls stromaufwärts von der Leitungsverbindung 37 angeordnet ist. Die Kugelrückschlagventile 39 und 41 haben den Zweck, einen Rückstrom in den Leitungen 33 bzw. 35 zu verhindern.

In ahnlicher Weise ist der HiIfsauslaß 27a mit dem Hilfslastkreis 13 über eine Leitung 43 verbunden; der Hilfsaus-IaQ 27 ist über eine Leitung 45 und eine Leitungsverbindung 47 an die Leitung 43 angeschlossen. Ein Kugel rückschlagventil 49 sitzt in der Leitung 43; ein Kugelrückschlagventil 51 ist in der Leitung 45 angeordnet. Die Kugelrückschlagventile 49 und 51 haben die Aufgabe, einen Rückstrom in den Leitungen 43 bzw. 45 zu verhindern.

Die hydrostatische Servolenkeinrichtung 11 weist eine Ventilanordnung 53 auf, die, wenn sie von der in Figur 1 gezeigten Neutralstellung aus in eine Stellung für Linksfahrt oder eine Stellung für Rechtsfahrt verschoben wird, eine verstellbare Drosselöffnung 55 bildet. Die Ventilanordnung 53 liefert in bekannter Weise ein Lastdrucksignal 57, das stromabwärts von der verstellbaren Drosselöffnung 55 abgenommen wird. Das Lastdrucksignal 57 wird über eine Signalleitung 59 und eine Drosselöffnung 61 zurück zu der Federkammer des Stromregelventils 19 zurückgeführt, um das Ventil-

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organ 29 in der gleichen Richtung vorzuspannen, wie dies die Feder 31 tut, d. h. in Richtung auf die in Fig. 1 veranschaulichte Stellung. Es versteht sich, daß das Stromregelventil 19 die in Fig. 1 gezeigte Stellung nur einnimmt, wenn die Ventilanordnung 53 aus der Neutralstellung gemäß Fig. 1 heraus in eine Linksfahrtstellung oder eine Rechtsfahr tstel lung verschoben ist. Das Lastdrucksignal 57 wird ferner über eine Signal1 eitung 63 einem Pilotventil 65 zugeführt, das in der im folgenden noch näher erläuterten Weise die Übermittlung des Drucksignals von der Signalleitung 63 zu einer Signalleitung 67 steuert. Die Signalleitung 67 übermittelt das Drucksignal über eine Drosselöffnung 69 zu der Federkammer des Stromregelventils 19a, um das Ventilorgan 29a in der gleichen Richtung vorzuspannen, wie dies die Feder 31a tut, d. h. in Richtung auf die in Fig. 1 veranschaulichte Stellung.

Ein weiteres Drucksignal wird stromaufwärts von der verstellbaren Drosselöffnung 55 und vorzugsweise an einer Stelle stromabwärts νοτ der Leitungsverbindung 37 aufgenommen. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das zweite Drucksignal über eine Signalleitung 71 einer Signalleitung 73 zugeführt, die das Drucksignal über eine Drosselöffnung 75 weitergibt, um auf das Ventilorgan 29 eine Vorspannkraft auszuüben, die der von der Feder 31 aufgebrachten Kraft entgegengesetzt ist. Die Signalleitung 71 ist ferner mit einer Signalleitung 77 verbunden, die das Drucksignal über eine

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Drosselöffnung 79 schickt, um auf das Ventilorgan 29a eine Vorspannkraft auszuüben, die der von der Feder 31a aufgebrachten Kraft entgegengesetzt ist.

An Hand der Figuren 2 und 3 seien nunmehr in Verbindung mit Fig. 1 der Aufbau des Pilotventils 65 und sein Zusammenwirken mit den übrigen Teilen der Anordnung näher erläutert. Das Pilotventil 65 weist einen Ventilkörper 81 auf, der eine Hauptventilkolbenbohrung 83 bildet. An dem in Fig. 2 linken Ende der Ventilkolbenbohrung 83 befindet sich ein Anschlußstück 85, das mit dem Ventilkörper 81 verschraubt ist und einen Anschluß 87 bildet, der über eine Leitung 89 mit dem Fluidbehälter T in Verbindung steht. Am rechten Ende der Ventilkolbenbohrung 83 ist ein AnschluSstUck 91 mit dem Ventilkörper 81 verschraubt. Das Anschlußstück 91 bildet einen Anschluß 93, der über eine Leitung 95 mit der Leitung 45 in Verbindung steht. In der Ventilkolbenbohrung 83 sitzt ein Ventilkolben 97, der, solange keine Fluiddrücke auf ihn einwirken, mittels einer Feder 99 in Richtung auf die in Fig. 2 gezeigte Stellung vorgespannt wird. Innerhalb eines erweiterten Teils der Ventilkolbenbohrung 83 befindet sich benachbart dem Anschlußstück 85 ein Kolbenanschlag 1O1, der, wie am besten aus Fig. 3 hervorgeht, die Bewegung des Ventilkolbens 97 nach links begrenzt. Der Ventilkolben 97 bildet eine axial verlaufende Bohrung 103, die mit dem Anschluß 93 über eine feste Drosselöffnung 105 in Verbindung steht, die bei der vorliegenden Ausführungsform einen Durchmesser von unge-

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fähr O,76 mm hat. Der Ventilkolben 97 weist ferner eine verhältnismäßig breite Ringnut 107 und eine wesentlich schmalere Ringnut 109 auf. Die Ringnut 109 steht über mehrere Radialkanäle 111 mit der Axialbohrung 103 in ständiger Verbindung. Zwischen den Ringnuten 107 und 109 befindet sich ein ringförmiger Bund 113, dessen Funktion weiter unten näher erläutert ist.

Der Ventilkörper 81 ist ferner mit einem Einlaß 115 ausgestattet, der die Drucksignalleitung 63 aufnimmt und über einen Fluiddurchlaß 117 mit der Ventilkolbenbohrung 83 in Verbindung steht. Ein Signalanschluß 119 des Ventilkörpers 81 ist an die Druckleitung 67 angeschlossen und steht mit der Ventilkolbenbohrung 83 über einen Fluiddurchlaß 121 in Verbindung .

Ein wesentliches Merkmal der vorliegend erläuterten Vorrichtung besteht darin, daß sie in erster Linie auf den Druckbedarf des Primär lastkreises 11, dargestellt durch das über die Signalleitungen 59 und 63 übermittelte Lastdrucksignal sowie auf den Mengenbedarf anspricht, der durch die Differenz zwischen dem Lastdrucksignal 57 und dem Lastdruck in der Signalleitung 71 (sowie den Signalleitungen 73 und 77) charakterisiert wird. Ein wesentliches Merkmal ist ferner darin zu sehen, daß in Abhängigkeit von dem Fluidbedarf des Primärlastkreises 11 jede der Teileinheiten ihre betreffende Ausgangskapazität teilweise, voll oder nicht dem Primar-

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lastkreis 11 und dem Hi1fslastkreis 13 entsprechend jeder der folgenden Kombinationen zur Verfügung stellen kann:

Strom von der Primärteileinheit zum Lastkreis

Strom von der Hilfsteileinheit zum Lastkreis

	11	13	11	13
(a)	voll	nich ts	voll	nichts
(b)	voll	nichts	teils	teils
(c)	voll	nichts	nichts	voll
(d)	teils	teils	nichts	voll
(e)	nichts	voll	nichts	voll

Die Art und Weise, auf die diese verschiedenen Bedingungen erzielt werden, sei nunmehr erläutert. Wenn der Primärlastkreis 11 einen Fluiddruck und einen Fluidstrom benötigt, geht in der zuvor beschriebenen Weise ein Lastdrucksignal 57 zu dem Stromregel ventil 19. Wenn der Mengenbedarf des Lastkreises 11 größer als das Leistungsvermögen der Pumpe 15 ist, reicht der Unterschied zwischen den Lastdrucksignalen in den Signalleitungen 59 und 73 aus, um das Ventilorgan 29 in eine Stellung (wie in Fig. 1 gezeigt) vorzuspannen, in der das gesamte Fluid vom Einlaß 17 zum Hauptauslaß 25 strömt. In diesem Zustand tritt kein erheblicher Druck oder Strom von dem Hilfsauslaß 27 über die Leitung 45 auf. Das gleiche gilt für die Leitung 95, so daß das Pilotventil 65 die in Fig. 2 veranschaulichte Lage einnimmt,

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wobei die Feder 99 den Ventilkolben 97 gegen das Anschlußstück 91 vorspannt. Steht der Ventilkolben 97 in der Stellung gemäß Fig. 2, bildet der Bund 113 zusammen mit der
Ventilkolbenbohrung 83 eine Drosselöffnung 123. Die Drosselöffnung 123 gestattet es, daß das Lastdrucksignal in
der Leitung 63 über den Fluiddurchlaß 117 zum Fluiddurchlaß 121 sowie dann über die Signalleitung 67 übertragen
wird, um in der zuvor erläuterten Weise eine Vorspannkraft auf das Ventilorgan 29a auszuüben. Die Differenz zwischen
den Lastdrücken in den Signalleitungen 67 und 77 ist derart beschaffen, daß das Ventilorgan 29a in eine Stellung
vorgespannt wird, in der die Menge des Fluids, das gegebenenfalls von dem Einlaß 17a zum Hauptauslaß 25a strömt, gerade ausreicht, um zusätzlich zu der von der Fluidpumpe 15 gelieferten Fluidmenge den Bedarf des Lastkreises 11 zu
decken. Am Einlaß 17a gegebenenfalls zur Verfügung stehendes überschüssiges Fluid strömt zum Hilfsauslaß 27a und
dann zum Hilfslastkreis 13. Die vorstehende Erläuterung erfaßt daher die Bedingungen (a), (b) und (c) der obigen Tabelle.

Die als nächstes zu erläuternde Situation besteht darin,
daß der Mengenbedarf des Lastkreises 11 kleiner als die Ka pazität der Fluidpumpe 15 ist. Wenn dies der Fall ist, reicht die Menge des vom Einlaß 17 zum Hauptauslaß 25 strömenden Fluids gerade aus, um den Mengenbedarf des Lastkrei ses 11 zu decken, während der Überschußstrom zu dem Hilfs-

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auslaß 27 gelangt. Unter diesen Bedingungen liegen daher
in der Leitung 45 ein Fluiddruck und ein Fluidstrom vor;
im wesentlichen der gleiche Druck herrscht in der Leitung
95, wobei jedoch die Durchflußmenge sehr gering ist, da sie durch die Größe der festen Drosselöffnung 105 begrenzt wird, Der in der Leitung 95 herrschende Fluiddruck wird über den Anschluß 93 übermittelt und übt eine Vorspannkraft auf den Ventilkolben 97 aus, wodurch der Ventilkolben in die in
Fig. 3 gezeigte Stellung vorgespannt wird. In dieser Stellung wird die Öffnung 123 abgesperrt; die Übermittlung des Lastdrucksignals von der Signalleitung 63 zur Signalleitung 67 wird blockiert. Wenn sich der Ventilkolben 97 in der
Stellung gemäß Fig. 3 befindet, wird der Lastdruck in der
Signalleitung 67 (und im Durchlaß 121) über eine Drosselöffnung 125 zu der Ringnut 109 übermittelt, von wo aus das Fluid durch die Radialkanäle 111, die Axialbohrung 103,
den Anschluß 87 und die Leitung 89 zum Fluidbehälter strömen kann. Wird der Lastdruck in der Signalleitung 67 auf
die gerade erläuterte Weise entlastet, sind die einzigen
auf das Ventilorgan 29a einwirkenden Kräfte die Feder 31a
und der Lastdruck in der Signalleitung 77, so daß das Ventilorgan 29a eine Stellung einnimmt, in der das gesamte
Fluid am Einlaß 17a zu dem Hilfsauslaß 27a und zu dem Hilfslastkreis 13 gelangt.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung dürfte sich an Hand eines Beispiels besser verstehen lassen, wobei an-

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genommen ist, daß die Last im Primärkreis 11 138 bar betragt und die Last im HiIfslastkreis 13 bei 69 bar liegt. Wenn sich der Mengenbedarf (Q) im Lastkreis 11 ändert, wie dies durch die sechs unterschiedlichen Zustandsnummern dargestellt ist, gibt die obere Hälfte der Tabelle den Druck und den Strom an jedem der Auslässe sowie die Stellung des Pilotventils 65 djrch Bezugnahme auf entweder die Fig. 2 oder die Fig. 3 an. Es ist festzuhalten, daß für die Zwecke dieses Beispiels alle Leitungsverluste ebenso wie die Druckabfälle an den verschiedenen Drosselöffnungen als vernachlässigbar unterstellt wurden. In der unteren Hälfte der Tabelle ist für jeden der sechs Zustände, die in der oberen Hälfte der Tabelle erfaßt sind, die Leistung (in PS) im Primärlastkreis und im Hilfslastkreis angegeben; außerdem sind vergleichshalber der Energieverbrauch einer bekannten Vorrichtung und der Vorrichtung nach der Erfindung einander gegenübergestellt. Bei der bekannten Vorrichtung ist unterstellt, daß sie eine Pumpe und ein Stromregelventil mit Haupt- und Hilfsauslaß aufweist. Unter jeder der Überschriften "Stand der Technik" und "Erfindung" befindet sich eine mit "U" bezeichnete Spalte, in der die Nutzleistung im Primär- und/oder Hilfslastkreis als Prozentsatz des Leistungsverbrauchs der Pumpe angegeben ist.

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ERFINDUNG

Primärkreis Hilfskreis

25

27

25a

27a

Nr. Last

Last

Druck Q

Druck

STAND DER TECHNIK

ERFINDUNG

65

Stellg,

1	138	bar	20	69	bar	40	1	38	bar	20	69	bar	1O	1	O	bar	O	69	bar	30	F.3
2	138	bar	30	69	bar	3O	1	38	bar	3O	O		O	1	O	bar	0	69	bar	3O	F.2
3	138	bar	4O	69	bar	2O	1	38	bar	30	O		O		38		1O	69	bar	2O	F.2
4	138	bar	6O	O		O	1	38	bar	30	0		O	1	38	bar	3O	O		O	F.2
5	138	bar	0	69	bar	60	1	38	bar	0	69	bar	30	O	0	69	bar	3O	F.3
6	138	bar	30	O		0		O		O	O		O	38	30	O		O	F.2

Zus t.	Primärkreis	Hilfskreis	Pumpe	bar 6O	PS	U	15	bar	Q	PS	15a	bar	Q	PS	U
Nr.	PS	PS	Druck Q	bar 6O	7O	%	Druck	bar	30	35	Druck	bar	3O	17	%
1	23	23	138	bar 6O	7O	66	138	bar	3O	35	69	bar	3O	17	86
2	35	17	138	bar 6O	70	74	138	bar	3O	35	69	bar	30	35	86
3	46	11	138	bar 6O	70	81	138	bar	30	35	138	bar	3O	35	81
4	7O	O	138	bar 3O	70	1OO	138		3O	35	138	bar	30	17	1OO
5	O	35	138		35	5O	138		O	O	69		3O	35	67
6	35	O	138	1OO	0			138		100

Aus einem Vergleich der Ausnutzungsgrade bei der bekannten Vorrichtung und der Vorrichtung nach der Erfindung ergibt sich, daß unter den Bedingungen Nr. 3, 4 und 6 der theoretische Wirkungsgrad der bekannten Vorrichtung ungefähr der gleiche wie derjerige der Vorrichtung nach der Erfindung ist, wahrend bei den restlichen Bedingungen (die die häufiger anzutreffenden Arbeitszustände darstellen) die Prozentsätze für die bekannte Vorrichtung wesentlich niedriger als für die Vorrichtung nach d»r Erfindung sind.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung ähnlich Fig. 1 für eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung. Bei der Darstellung nach Fig. 4 ist der Primärlastkreis 11 der Einfachheit halber nur als verstellbare Stromregel-Drosselöffnung 55 veranschaulicht. Bei dieser Ausführungsform steht für den Hilfslastkreis 13 als einzige Druckfluidquelle der Hilfsauslaß 27 des Stromregelventils 19 zur Verfügung. Der Hilfsauslaß 27a des Stromregelventils 19a liefert unter Druck stehendes Fluid über die Leitung 43 zu einem gesonderten Hilfslastkreis 131. Der Hilfslastkreis 131 umfaßt beispielshalber ein 4/3-Stromregelventil 133, dessen Auslaß mit den gegenüberliegenden Enden eines hydraulischen Arbeitszylinders 135 verbunden ist. Das Ventil 133 ist als lastmessendes Ventil dargestellt; es gibt ein Lastdrucksignal über eine Signalleitung 137 an den Kompensationsteil einer mengen- und druckkompensierten Verstellpumpe 139. Für den Fachmann versteht es sich, daß im Falle der Ausführungsform nach

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Fig. 4, bei der zwei gesonderte HiIfslastkreise 13 und 131 vorgesehen sind, die beiden Fluidpumpen nicht vom gleichen Typ zu sein brauchen (d. h. Konstantpumpe, druckkompensierte Pumpe oder mengen- und druckkompensierte Pumpe). Im übrigen arbeitet die Vorrichtung im wesentlichen in der gleichen Weise, wie dies oben in Verbindung mit Fig. 1 erläutert ist, so daß ein Fehlen von Druck und Strom in der Leitung 45 sowie in der Leitung 95 zur Folge hat, daß das Pilotventil 65 die in Fig. 2 gezeigte Stellung einnimmt; infolgedessen kann der Lastdruck in der Signalleitung 63 zur Signallöitung 67 übermittelt werden. Druck und Strom in der Leitung 45, die erkennen lassen, daß die Fluidpumpe 15 den Strombedarf des Lastkreises 11 decken kann, bewirken, daß das Pilotventil 65 in der in Fig. 3 dargestellten Lage steht, so daß der gesamte Ausgangsstrom der Verstellpumpe 139 zu dem Hilfslastkreis 131 geht. Der vorliegend benutzte Begriff "Hilfslastkreis" soll daher sowohl einen einzelnen Lastkreis (13), wie in Fig. 1, als auch zwei oder mehr Lastkreise (13 und 131) umfassen, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist.

Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene weitere Abwandlungen möglich. Beispielsweise kann ein System vorgesehen werden, das drei Pumpen und drei Stromregelventile aufweist, die einen Primärlastkreis und einen HiIfslastkreis speisen. Es können auch drei Pumpen und drei Stromregelventile zur Speisung eines Primärlastkreises, eines ersten Hilfslastkrei-

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ses und eines zweiten HiIfslastkreises vorgesehen sein. Im letztgenannten Falle können alle drei Teileinheiten in der Lage sein, den Primärlastkreis zu speisen; die Auslegung kann aber auch so getroffen sein, daß nur die beiden ersten Teileinheiten den Primär lastkreis speisen können, während die; dritte Teileinheit nur zur Speisung des ersten und zweiten Hilfskreises herangezogen wird. In diesem Falle ist es möglich, den ersten und den zweiten HiIfslastkreis derart aufzulegen, daB der erste Hilfskreis Vorrang gegenüber dem zweiten Hilfskreis hat.

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Claims

Ansprüche

. -'Vorrichtung zur Zufuhr von unter Druck stehendem Fluid zu einem Primärlastkreis und zu einem HiIfslastkreis , wobei der Primä-lastkreis eine Einrichtung zur Abgabe mindestens eines Lastdrucksignals aufweist, das kennzeichnend für den Fluiddruck- und Fluidmengenbedarf des Primärlastkreises ist, gekennzeichnet durch

(a) eine erste Teileinheit mit einer ersten Druckfluidquelle und einer ersten Ventilanordnung, mittels deren in Abhängigkeit von Änderungen des Lastdrucksignals der Fluidstrom von der ersten Fluidquelle zu dem Primärlastkreis zwecks Befriedigung des Fluidbedarfs dieses Kreises steuerbar und überschüssiges Fluid dem Hi1fslastkreis zuleitbar ist, wenn der Fluidbedarf des Primärlastkreises kleiner als das Leistungsvermögen der ersten Fluidquelle ist;

(b) eine zweite Teileinheit mit einer zweiten Druckfluidquelle und einer zweiten Ventilanordnung, mittels deren in Abhängigkeit von Änderungen des Lastdrucksignals der Fluidstrom von der zweiten Fluidquelle zu dem Primärlastkreis zwecks Befriedigung eines Fluidbedarfs dieses Kreises steuerbar ist, der das Leistungsvermögen der ersten Fluidquelle übersteigt, und mittels dessen überschüssiges Fluid von der zweiten Fluidquelle zu dem HiIfslastkreis leitbar ist; und

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ORIGINAL INSPECTED

(c) eine dritte Ventilanordnung, mittels deren das Last drucksignal der zweiten Ventilanordnung zuführbar ist, um die zweite Ventilanordnung auf dieses Signal ansprechen zu lassen, wenn die erste Ventilanordnung das gesamte Fluid von der ersten Fluidquel-Ie zu dem Primärlastkreis leitet, und mittels dessen die Übermittlung des Lastdrucksignals zu der zweiten Ventilanordnung sperrbar ist, wenn die erste Ventilanordnung überschüssiges Fluid von der ersten Fluidquelle zu dem Hi1fslastkreis leitet, wo bei das auf die zweite Ventilanordnung wirkende Lastdrucksignal mittels der dritten Ventilanordnung zum Fluidbehdlter abgeleitet wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Ventilanordnung eine Vorspanneinrichtung aufweist, die die Ventilanordnung in Richtung auf eine Stel lung vorspannt, die im wesentlichen den gesamten Strom von der ersten Fluidquelle zu dem Primärlastkreis gelangen läßt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ventilanordnung eine Vorspanneinrich tung aufweist, die die Ventilanordnung in Richtung auf eine Stellung vorspannt, die im wesentlichen den gesamten Strom von der zweiten Fluidquelle zu dem Primärlastkreis gelangen läßt.

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-S-
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Ventilanordnung eine Vorspanneinrichtung aufweist, die die Ventilanordnung in Richtung auf eine Stellung vorspannt, die ein Übermitteln des Lastdrucksignals zu der zweiten Ventilanordnung zuläßt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Ventilanordnung einer der Kraft der Vorspanneinrichtung entgegengesetzten Vorspannkraft ausgesetzt ist, die auf den Druck zurückzuführen ist, der von Druckmittel ausgeübt wird, das von der ersten Ventilanordnung zu dem Hilfslastkreis übermittelt wird, wobei diese Vorspannkraft die Ventilanordnung in Richtung auf eine Stellung vorspannt, in der die Übermittlung des Lastdrucksignals blockiert ist.
6. Vorrichtung zur bedarfsweisen Zufuhr von unter Druck stehendem Fluid zu einem Primärlastkreis und zu einem Hilfslastkreis, wobei der Primärlastkreis eine Einrichtung zur Abgabe eines Lastdrucksignals aufweist, das kennzeichnend für den Fluidbedarf des Primärlastkreises ist, gekennzeichnet durch

(a) eine erste Druckfluidquelle;

(b) eine erste Stromregelventilanordnung mit einem mit der ersten Fluidquelle in Verbindung stehenden Einlaß, einem ersten Hauptauslaß, einem ersten Hilfsaus-

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laß und einer ersten Vorspanneinrichtung, die die Ventilanordnung in Richtung auf eine Stellung vorspannt, die im wesentlichen den gesamten Strom vom Einlaß zum ersten Hauptauslaß gelangen läßt;

(c) eine erste Primärfluidleitungsanordnung, die eine Verbindung zwischen dem ersten Hauptauslaß und dem Primärlastkreis herstellt;

(d) eine Hi1fsfluidleitungsanordnung, die für eine Verbindung zwischen dem ersten Hilfsauslaß und dem HiIfslastkreis sorgt;

(e) eine zweite DruckfluidquelIe;

(f) eine zweite Stromregelventilanordnung mit einem mit der zweiten Fluidquelle in Verbindung stehenden Einlaß, einem zweiten Hauptauslaß, einem mit dem Hilfslastkreis in Verbindung stehenden zweiten Hilfsauslaß und einer zweiten Vorspanneinrichtung, die die Ventilanordnung in Richtung auf eine Stellung vorspannt, die im wesentlichen den gesamten Strom vom Einlaß zum zweiten Hauptauslaß gelangen läßt;

(g) eine zweite Primärfluidleitungsanordnung, die eine Verbindung zwischen dem zweiten Hauptauslaß und der ersten Primorfluidleitungsanordnung herstellt;

(h) eine Einrichtung zum Übermitteln eines Drucksignals von der.ersten Primärfluidleitungsanordnung zur Ausübung einer Vorspannkraft auf die erste und die zweite Stromregelventilanordnung, die der von der ersten bzw. der zweiten Vorspanneinrichtung ausgeübten Kraft

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entgegengesetzt ist;

(i) eine erste Signalübertragungseinrichtung zum Übertragen des Lastdrucksignals von dem Primärlastkreis zwecks Ausübung einer Vorspannkraft auf die erste Stromregelventilanordnung in gleicher Richtung wie die erste Vorspanneinrichtung;

(j) eine zweite Signalübertragungseinrichtung zum Übertragen des Lastdrucksignals zwecks Ausübung einer Vorspannkraft auf die zweite Stromregelventilanordnung in gleicher Richtung wie die zweite Vorspanneinrichtung; und

(k) eine in der zweiten Signalübertragungseinrichtung liegende dritte Ventilanordnung mit einem Einlaß, einem Signalanschluß, einem Behälteranschluß und einer dritten Vorspanneinrichtung, die die Ventilanordnung in Richtung auf eine Stellung vorspannt, die das Übermitteln des Lastdrucksignals zuläßt, sowie durch eine Einrichtung zum Übermitteln eines Drucksignals von der Hilfsfluidleitungsanordnung zwecks Ausübung einer Vorspannkraft auf die dritte Ventilanordnung entgegen der von der dritten Vorspanneinrichtung ausgeübten Kraft und in Richtung auf eine Stellung, in der das Übermitteln des Lastdrucksignals blockiert ist und das Lastdrucksignal an der zweiten Stromregelventilanordnung druckentlastet wird.

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7. Ventilanordnung zum Steuern der Übermittlung eines Lastdrucksignals von einem ersten Lastkreis zu einer Ventileinrichtung in Abhängigkeit von dem Strom von unter Druck stehendem Fluid von einer Fluidquelle zu einem zweiten Lastkreis über eine Leitungsanordnung, gekennzeichnet durch

(a) ein Gehäuse, das einen zur Aufnahme des Lastdrucksignals von dem ersten Lastkreis geeigneten Fluideinlaß, einen mit der Ventileinrichtung zu verbindenden Signalanschluß, einen Behdlteranschluß, einen mit der Leitungsanordnung in Verbindung bringbaren Druckanschluß und eine Ventilbohrung bildet;

(b) eine in der Ventilbohrung untergebrachte Ventileinrichtung, die eine Druckmittel von dem Druckanschluß zu dem Behälteranschluß leitende erste Fluiddurchlaßanordnung und eine zweite Fluiddurchlaßanordnung bildet, die mit der ersten Fluiddurchlaßanordnung

in ständiger Verbindung steht;

(c) eine Vorspanneinrichtung zum Vorspannen der Ventileinrichtung in Richtung auf eine Stellung, die eine Fluidübertragung zwischen dem Fluideinlaß und dem Signalanschluß erlaubt und die Verbindung zwischen dem SignalanschluB und der zweiten Fluiddurchlaßanordnung sperrt,

(d) wobei die Ventileinrichtung durch Fluid an dem Druckanschluß einer Vorspannkraft ausgesetzt ist, die der von der Vorspanneinrichtung ausgeübten Kraft entge-

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gengesetzt ist, und wobei die Ventileinrichtung, wenn der Fluiddruck am Druckanschluß die Vorspanneinrichtung überwindet, in eine Stellung übergeht, die die Fluidverbindung zwischen dem FluideinlaQ und dem Signalanschluß blockiert und eine Fluidübertragung zwischen dem Signalanschluß und der zweiten Fluiddurchlaßanordnung gestattet.

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