DE2807565A1 - Stroemungsmittelsteuersystem - Google Patents
StroemungsmittelsteuersystemInfo
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Description
CATERPILLARTRACTOR CO., Peoria, 111. 61629, V.St.A.
Stromungsmittelsteuersystem
Die Erfindung bezieht sich auf ein Strömungsmittelsteuersystem
mit Prioritätsströmung.
Bei Strömungsmittelsystemen ist es oftmals erwünscht, daß Strömungsmittel in gesteuerter Weise ausgewählten Stellen
durch die Betätigung von Steuerungen zugeführt wird. Je größer die Anzahl der Stellen relativ zur Anzahl der Pumpen
und Steuervorrichtungen ist, um so größer ist die Flexibilität des Systems.
Ein Anwendungsbeispiel für ein solches Strömungsmittelsystem ist ein Bagger, bei dem linke und rechte Antriebs- oder Kettenmotoren
zur Fortbewegung vorgesehen sind, und bei dem eine Vielzahl von Arbeitselementen mit dem Strömungsmittelsystem
in Verbindung steht. Beim Gebrauch eines Baggers ist es zweckmäßig/ eine angemessene Strömungsmittelmenge sowie einen angemessenen
Druck wahlweise an den Arbeitselementen vorzusehen, und zwar sowohl im Falle der Bewegung des Fahrzeugs und auch
dann, wenn das Fahrzeug stationär verbleibt. Es ist ferner zweckmäßig, eine selektive Kombination der Pumpen für ein
ausgewähltes Arbeitselement vorzusehen,und es ist ferner erwünscht,
eine schnellere Bewegung des Strömungsmittels von einem der Arbeitselemente aus zum Tank zu erreichen.
TELEFON: (069) 298527
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lc
Diese Probleme sind bei den· bisherigen Baggern nicht gelöst,
die im allgemeinen eine Vielzahl von Pumpen parallel mit den Arbeitselementen schalten.
Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, insbesondere die genannten
Probleme des Standes der Technik zu lösen.
Die Erfindung sieht ein Strömungsmittelsystem mit einer Vielzahl von Pumpen, linken und rechten Kettenmotoren sowie einer Vielzahl
von Arbeitselementen vor. Erste Elemente sind vorgesehen, um in steuerbarer Weise Strömungsmittel von einer ersten Vielzahl
der Pumpen dem linken Kettenmotor zuzuführen und um in steuerbarer Weise den linken Kettenmotor zu umgehen (bypass)
und um Strömungsmittel von mindestens einer der ersten Vielzahl von Pumpen an ein gesondertes Arbeitselement zu liefern. Ferner
sind zweite Arbeitselemente vorgesehen, um in steuerbarer Weise Strömungsmittel von einer zweiten Vielzahl von Pumpen zum rechten
Kettenmotor zu liefern und um in steuerbarer Weise den rechten Kettenmotor zu umgehen und um Strömungsmittel von
mindestens einer der zweiten Vielzahl der Pumpen zu einem gesonderten entsprechenden Arbeitselement zu liefern.
Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung
von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht des Arbeitsteils des
Systems;
Fig. 2 eine schematische Ansicht des Pilot- oder Steuerteils des Systems.
Die Figuren 1 und 2 sind miteinander zur Bildung des erfindungsgemäßen
Strömungsmittelsystems verbindbar. Die Verbindung der beiden Figuren erfolgt durch Verbindung der mit Buchstaben bezeichneten
Linien der Fig. 1 mit denjenigen der Fig. 2.
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Das Strömungsmittelsystem 10, vgl. Fig. 1, besitzt eine Vielzahl
von Pumpen 11-14, die vorzugsweise solche mit veränderlicher Verdrängung
sind. Jede der Pumpen 11-14 beliefert einen gesonderten ünterkreis 15-18. Jeder der Unterkreise weist ein entsprechendes
Primärsteuerventil 19-22, ein entsprechendes Sekundärsteuerventil 23-26 und ein entsprechendes Arbeitselement 27-30 sowie ein
entsprechendes Wählventil 31-34 auf. Beispiele für Arbeitselemente bei einem Bagger sind ein Stiel 27, ein Ausleger 28, ein -Kübel
29 und eine Schwing- oder Schwenkvorrichtung 30.
Die primären und sekundären Steuerventile 19-22 und 23-26 und
die Wählventile 31-34 sind vorzugsweise Drei-Positions-Ventile oder Dreiwegventile. Die Ventile 19-26 sind von gleichem Aufbau
und ebenso sind die Ventile 31-34 von gleichem Aufbau.
Die ersten und zweiten primären Steuerventile 19, 20 sind zwischen den linken Kettenmotor 35 geschaltet und mit diesem verbunden,
während die dritten und vierten Primärsteuerventile 21,22 zwischen einem rechten Kettenmotor 36 angeordnet und mit diesem
verbunden sind. Unmittelbar stromabwärts gegenüber jedem primären Steuerventil 19-22 ist ein entsprechendes sekundäres Steuerventil
23-26 angeordnet. Ein entsprechendes Arbeitselement 27-30 und entsprechende Wählventile 31-34 sind.angeschaltet, und zwar
stromabwärts gegenüber jedem sekundären Steuerventil 23-26.
Die ersten und zweiten primären Steuerventile 19, 20 bilden erste Mittel 37 zur steuerbaren Zuführung von Strömungsmittel von einer
ersten Vielzahl von Pumpen 11, 12 aus zum linken Kettenmotor 35 und zum steuerbaren Umgehen (Bypass) des linken Kettenmotors 35
und zur Lieferung von Strömungsmittel von mindestens einer, vorzugsweise jeder der ersten Vielzahl von Pumpen 11, 12 zu
einem gesonderten entsprechenden Arbeitselement 27, 28. Die dritten und vierten Primärsteuerventile 21, 22 bilden zweite
Mittel 38 zur steuerbaren Zuführung von Strömungsmittel von einer zweiten unterschiedlichen Vielzahl von Pumpen 13, 14 aus zu dem
rechten Kettenmotor 36 und zur steuerbaren Umgehung (Bypass) des rechten Kettenmotors 36 und zur Lieferung von Strömungsmittel von
mindestens einer, vorzugsweise jeder, der zweiten Vielzahl von
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Rampen 13, 14 zu einem gesonderten entsprechenden Arbeitselement
29, 30. Es sei bemerkt, daß die primären und sekundären Steuerventile 19-22, 23-26 jeweils unabhängig in ersten, zweiten
und dritten Betriebspositionen positionierbar sind.
Dritte Mittel 39 sind vorgesehen, um in steuerbarer Weise selektiv
Strömungsmittel von den entsprechenden sekundären Steuerventilen 23, 26 ausgewählter Pumpen zu anderen Arbeitselementen
27-30 zu leiten, die sich in einem unterschiedlichen Unterkreis 15-18 befinden.
Das System weist ein Strömungsmittelreservoir oder einen Tank 45 auf und jedes der ersten und zweiten Mittel 37, 38 weist
eine Vielzahl von primären Steuerventilen 19-22 auf, deren jedes mit einer entsprechenden Pumpe 11-14, dem entsprechenden
Kettenmotor 35, 36 und einem entsprechenden gesonderten Arbeitselement 27-30 verbunden ist. Die dritten Mittel 39 weisen ihrerseits
eine Vielzahl von sekundären Steuerventilen.23-26 auf.
Jedes sekundäre Steuerventil 23-26 ist zwischen ein entsprechendes
primäres Steuerventil 19-22 und ein entsprechendes Arbeitselement 27-30 geschaltet. Jedes Wählventil 31-34 ist
mit einem entsprechenden sekundären Steuerventil 23-26, dem Tank 45 und einem unterschiedlichen Ventilelement verbunden,
welches dann durch das entsprechende sekundäre Steuerventil 23-26 bedient wird.
Wie oben erwähnt, ist jedes der Wählventile 31-34 jeweils wahlweise
in einer ersten (gezeigten) Position sowie einer zweiten nach unten verschobenen Position anordenbar, wobei in der letztgenannten
Position Strömungsmittel von dem entsprechenden sekundären Steuerventil 23-26 zum Tank 45 fließen kann, während in
einer zweiten nach oben verschobenen Position Strömungsmittel von dem entsprechenden sekundären Steuerventil 23-26 zu einem
Arbeitselement eines unterschiedlichen Unterkreises 15-18 geliefert
wird, beispielsweise vom Wählventil" 32 zum Arbeitselement 27 über Leitung 46, vom Wählventil 33 zum Arbeitselement
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über Leitung 47, vom Wählventil 34 zum Arbeitselement 29 über
Leitung 48 und vom Wählventil 31 zum Arbeitselement 28 über Leitung 49. Es sei bemerkt, daß bei der nach unten verschobenen
Position eines Wählventils das Strömungsmittel vom zugehörigen sekundären Steuerventil zum Tank 45 über Vertxkaldurchlaß 50
im Ventil fließen kann oder zum Tank 45 über Leitung 51 gelangt. Es ist ebenfalls klar, daß Strömungsmittel vom Arbeitselement
27 schnell durch sowohl sekundäres Steuerventil 23 als auch Wählventil 32 immer dann ausgestossen werden kann, wenn sich das Wählventil
32 in seiner Abwärts- oder ünten-Position befindet. In seiner Oben- oder Aufwärts-Position sieht es eine Strömungsmittelbahn
für Strömungsmittel von einem Kreis zur Kombination mit Strömungsmittel in einem anderen Kreis vor.
Fig. 2 zeigt eine Vielzahl gesonderter Steuerelemente 53-56, die jeweils mit einem entsprechenden sekundären Steuerventil 23-26
zur steuerbaren Verschiebung desselben verbunden sind. Mindestens ein Teil der Steuerelemente 53-56 ist ebenfalls mit ausgewählten
Wählventilen 31-34 zur gleichzeitigen Verschiebung des Steuerventils und Wählventils infolge der Betätigung des Steuerelements
verbunden. Es sei jedoch bemerkt, daß das mit einem sekundären Steuerventil eines ünterkreises verbundene Steuerventil mit dem
Wählventil eines unterschiedlichen ünterkreises für diese gleichzeitige Verschiebung verbunden ist.
Bei dem in den Zeichnungen gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel
verschiebt sich das Wählventil 32 des zweiten Unterkreises 16 gleichzeitig mit dem ersten sekundären Steuerventil 2 3 des
ersten ünterkreises 15, das Wählventil 31 des ersten Unterkreises 15 verschiebt sich gleichzeitig mit dem zweiten sekundären
Steuerventil 2 4 des zweiten Unterkreis-es 16 und das vierte Wählventil
des vierten Unterkreises 18 verschiebt sich gleichzeitig mit dem dritten sekundären Steuerventil des dritten Unterkreises
17. Daher besteht eine gleichzeitige Verschiebung zwischen unterschiedlichen Unterkreisen 15, 16, 17, 18, die sowohl die linken,
als auch rechten Kettenmotoren 35, 36, beliefern.
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Fig. 2 zeigt ein Hilfsventil 57 verbunden mit Steuerelement 54 und mit Wählelement 33, wobei das entgegengesetzte Ende des Wählelements
33 mit dem Tank 45 in Verbindung steht. Das Hilfsventil 57 ist von Hand betätigbar, um wahlweise gleichzeitig ein
gemeinsames Signal dem sekundären Steuerventil 2 4 und beiden Wählventilen 31, 33 zuzuführen.
Durch diese Konstruktion kann unter Verwendung des mit Wählventil 33 bei M verbundenen Hilfsventils 57 Strömungsmittel von den
Pumpen 15, 16 und 17 gleichzeitig dem Arbeitselement 2 8 geliefert
werden. Alternativ kann das Wählventil 33 mit einem gesonderten Steuerelement verbunden werden, welches ermöglicht, daß Strömungsmittel
von Pumpe 17 zur einem weiteren Kreis fließt, wie beispielsweise·einem Kübelkreis zur Bodenablage.
Ein Wählventil 58 ist, wie in Fig. 2 gezeigt, zwischen einer ersten (gezeigten) und einer zweiten Position verschiebbar.
In der gezeigten Position bewirkt jede Geschwindigkeitseingangsgröße von den Laufventilen 30 und 62 den gleichzeitigen Betrieb
jedes primären Steuerventils 19-22. Wenn sich das Wählventil 58 in seiner zweiten Position befindet, so können nur die primären
Steuerventile 19 und 21 mit einer gegebenen Laufeingangsgröße von den Laufventilen 60 und 62 betätigt-werden. Die zweite Position
des Wählventils 58 sieht somit den Lauf oder das Fahren des Fahrzeugs vor und die volle gleichzeitige Betätigung von
mindestens zwei Arbeitselementen im System, beispielsweise den Arbeitselementen 28 und 30. Wenn ferner die Arbeitselemente 28
und 30 nicht verwendet werden, so kann das durch die Sekundärventile 24 und 26 kommende Strömungsmittel verwendet werden, um
Strömungsmittel den anderen beiden Arbeitselementen 27 und 2 9 zu liefern.
Durch diese Konstruktion ist das System in der Lage, die Priorität
von mindestens einer Pumpe für jede der Hauptsteuerfunktionen
vorzusehen, und es ist auch in der Lage, den gleichzeitigen Lauf (Bewegung) und Betrieb der Arbeitselemente zu erzeugen.
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ΛΑ
-*" 28Q7565
Aus einer Betrachtung der Beschreibung sowie der Zeichnung erkennt
man, daß das erfindungsgemäße System zahlreiche der bislang bei der Verwendung eines Baggers aufgetretenen Probleme
löst.
Zusammenfassend sieht die Erfindung somit ein Strömungsmittelsystem
10 mit einer Vielzahl von Pumpen 11, 12, 13, 14, linken und rechten Antriebsmotoren 35, 36 und einer Vielzahl von Arbeitselementen
27, 28, 29,' 30 vor. Dabei sind erste Elemente vorgesehen, um in steuerbarer Weise Strömungsmittel von einer
ersten Vielzahl von Pumpen an den linken Antriebs- oder Kettenmotor 35 zu liefern, und um in steuerbarer Weise den linken Kettenmotor
35 zu umgehen und Strömungsmittel von mindestens einer der ersten Vielzahl von Pumpen 11 an ein gesondertes entsprechendes
Arbeitselement 27, 28, 29, 30 zu liefern. Ferner sieht die Erfindung zweite Elemente 28 zur steuerbaren Lieferung von
Strömungsmittel von einer unterschiedlichen Vielzahl der Pumpen 11, 12, 13, 14 zum rechten Ketten- oder Antriebsmotor 36 vor
und zur steuerbaren Umgehung des rechten Antriebsmotors 36 und zur Lieferung von Strömungsmittel von mindestens einer der zweiten
Vielzahl von Pumpen 11, 12, 13, 14 an ein gesondertes entsprechendes Arbeitselement 27, 28,.29, 30.
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Claims (1)
- Patentansprücheat Strömungsmittelsystem mit einer Vielzahl von Pumpen, chten und linken Kettenmotoren sowie einer Vielzahl von Arbeitselementen, gekennzeichnet durch erste Mittel (37) zur steuerbaren Lieferung von Strömungsmittel von einer ersten Vielzahl der Pumpen (11, 12) an den linken Kettenmotor (35) und zur steuerbaren Umgehung des linken Kettenmotors (35) und zur Lieferung von Strömungsmittel von mindestens einer der ersten Vielzahl von Pumpen (11, 12) an ein gesondertes entsprechendes Arbeitselement (27, 28), und ferner gekennzeichnet durch zweite Mittel (38) zur steuerbaren Lieferung von Strömungsmittel von einer zweiten unterschiedlichen Vielzahl der Pumpen (13, 14) an den rechten Kettenmotor (36) und zur steuerbaren Umgehung des rechten Kettenmotors (36) und zur Lieferung von Strömungsmittel von mindestens einer der zweiten Vielzahl von Pumpen (13, 14) an ein gesondertes entsprechendes Arbeitselement (29, 30)."2. Strömungsmittelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten (37) und zweiten (38) Mittel eine Vielzahl von primären Steuerventilen (19, 20, 21, 22) aufweisen, deren jedes mit einer entsprechenden Pumpe (11, 12, 13, 14) verbunden ist und ferner mit einem entsprechenden Kettenmotor (35, 36) und einem entsprechenden gesonderten Arbeitselement (27, 28, 29, 3o).3. Strömungsmittelsteuersystem nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl primärer Steuerventile (19,2o,21,22) von jedem der ersten und zweiten Mittel (37, 38) jeweils unabhängig positionierbar ist, und zwar in ersten, zweiten und dritten Betriebspositionen.4. System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch dritte Mittel (39) zur steuerbaren, selektiven Leitung von Strömungsmittel von den entsprechenden sekundären Steuerven-809838/0602ORiGlMAL INSPECTEDtilen (23, 24, 25, 26) ausgewählter Pumpen (11,12,13,14) zu anderen Arbeitselementen (27,28,29,30).5. System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Tank (45) und dadurch, daß jedes der ersten (37) und zweiten (38) Mittel eine Vielzahl von primären Steuerventilen (19,20,21,22) aufweist, deren jedes mit einer entsprechenden Pumpe (11,12,13,14), dem entsprechenden Kettenmotor (35,36) und einem entsprechenden gesonderten Arbeitselement (27,28,29,30) verbunden ist, und wobei die dritten Mittel (39) folgendes aufweisen:eine Vielzahl von sekundären Steuerventilen (23,24,25,26), deren jedes zwischen ein entsprechendes primäres Steuerventil (19,2o,21,22) und ein entsprechendes Arbeitselement (27,28,29,30) geschaltet ist, und eine Vielzahl von Wählventilen (31,32,33,34), deren jedes mit einem entsprechenden sekundären Steuerventil (23,24,25,26),dem Tank (45) und einem unterschiedlichen Arbeitselement (27,28,29,30) verbunden ist, welches dann durch das entsprechende sekundäre Steuerventil (23,24,25,26) bedient ist.6. System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Wählventilen (31,32,33,34), deren jedes selektiv in ersten und zweiten Positionen positionierbar ist, wobei Strömungsmittel von dem entsprechenden sekundären Steuerventil (23,24,25f26) zum Tank (45) hin offen ist, und wobei eine dritte Position vorgesehen ist, in der Strömungsmittel von dem entsprechenden sekundären Steuerventil (23,24,25,26) an das unterschiedliche Arbeitselement (27,28,29,30) geliefert wird.7. System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an vorgewählten Positionen der sekundären Steuerventile (23,24,25,26) und Wählventile (31,32,33,34) eine Strömungsmittelbahn (46,47,48,49) von dem Arbeitselement (27,28,29,30) zum Tank (45) vorgesehen ist, und zwar über ein Wählventil (31, 32, 33, 34), welches ein anderes ist als das entsprechende Wählventil (31,32,33,34).809838/06028. System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Pumpe (11,12,13,14) als ein gesonderter entsprechender Unterkreis (15,16,17,18) dient, wobei jeder der Unterkreise ein entsprechendes Primärsteuerventil (19,2o,21,22), ein entsprechendes Sekundärsteuerventil (23,24,25,26), ein entsprechendes Arbeitselement (27,28,29,30) und ein entsprechendes Wählventil (31,32,33,34) aufweist, und wobei ferner folgendes vorgesehen ist:ein Steuerelement (53,54,55,56), verbunden mit einem sekundären Steuerventil (23,24) eines Unterkreises (15,16), verbunden mit der linken Kette (35) und mit einem Wählventil (31,32) eines anderen Unterkreises (15,16), verbunden mit der linken Kette (35)zur gleichzeitigen Verschiebung des angeschalteten sekundären Steuerventils (23,24) und WählventiIs (31,32) infolge des Steuerelements (53,54,55,56), undein Steuerelement (53,54,55,56), verbunden mit einem sekundären Steuerventil (25,26) des einen Unterkreises (17,18), verbunden mit der rechten Kette (35) und mit einem Wählventil (33,34) eines weiteren Unterkreises (17,18), verbunden mit der rechten Kette (36) zur gleichzeitigen Verschiebung des angeschalteten sekundären Steuerventils (25,26) und Wählventils (33,34) infolge des Steuerelements (53-56).9. System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Steuerelemente (54) mit einem vorgewählten sekundären Steuerventil (24) und einem vorgewählten Wählventil (31) verbunden ist und ein Hilfsventil (57) aufweist, welches mit dem einen Steuerelement (54) und einem unterschiedlichen vorgewählten Wählventil (33) verbunden ist, um in steuerbarer Weise und gleichzeitig ein Operationssignal von dem einen Steuerelement (54) an beide vorgewählten Wählventile (31,33) und das vorgewählte sekundäre Steuerelement (54) zu liefern.809838/060210. System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eines der vorgewählten Wählventile (31-34) mit der rechten Kette (36) verbunden ist, und daß das andere vorgewählte Wählventil mit der linken Kette (35) verbunden ist.11. System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der primären Steuerventile (19-22) Strömungsmittel von der entsprechenden Pumpe (11-14) zum entsprechenden Kettenmotor (35,36) in ersten und zweiten Betriebspositionen liefert, und von der entsprechenden Pumpe (11-14) zum entsprechenden Arbeitselement (27-3o) während des Umgehens des entsprechenden Kettenmotors (35,36) in der dritten Position.909838/0602
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