DE2910623C2 - Steuervorrichtung für ein hydraulisches System - Google Patents
Steuervorrichtung für ein hydraulisches SystemInfo
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Description
a) der Ventilsrhieber (50) in seiner zweiten Schaltstellung als Überdruckventil wirkt und
die Druckleitung (18) mit dem Tank (12) verbindet,
b) der die Stirnseite des Ventilschiebers (50) beaufschlagende Steuerdruck von der Druckleitung
(18) abgenommen wird und den Ventilschieber (50) entgegen der Wirkung der Feder
(48) in die zweite Schaltstellung drückt, und
c) parallel zum Ventilschieber (50) in der Ventilanordnung ein Rückschlagventil (70) angeordnet
ist, über das in der ersten Schaltstellung des Ventilschiebers (50) die Rücklaufleitung (38) mit
der Druckleitung(18) verbunden wird.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (40) einen
Ladedruckkanal (66), der mit dem Auslaß der Ladepumpe (16) verbunden ist, einen Rücklaufkanal
(64), der mit dem Tank (12) verbunden ist, und eine Rücklaufbohrung (42) aufweist, die mit der Rücklaufleitung
(38) verbunden ist, wobei Ladedruckkanal, Rücklaufkanal und Rücklaufbohrung anderenends in
die Ventilbohrung (44) münden.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufbohrung
(42) über eine Zuführbohrung (68) mit dem Ladedruckkana! (66) verbunden ist, wobei in der
Zuführbohrung das Rückschlagventil (70) vorgesehen ist.
4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (70) einen
in einer Bohrung verschiebbaren Ventilschieber (76) aufweist, dessen Stirnseite dem Druck in der
Rücklaufbohrung (42) entgegen der Wirkung einer Feder (74) und dem Druck in dem Ladedruckkanal
(66) ausgesetzt ist.
5. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (52, 54, 56) des
Ventilschiebers (50) derart angeordnet sind, daß die
40
45
50
55
60 Verbindung zwischen Ladedruckkanal und Rücklaufkanal bereits unterbrochen ist, wenn die
Verbindung zwischen Rückiaufbohrung und Rücklaufkanal noch besteht.
6. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der stirnseitige Druckraum des Ventilschiebers (50) über eine Drosselbohrung (112)
mit dem Rücklaufkanal (64) verbunden ist.
7. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Verbindung von dem stirnseitigen Druckraum des Ventilschiebers (50) zu der
Druckleitung (18) ein Rückschlagventil (84) vorgesehen ist.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für ein hydrostatisches Getriebe mit den im Oberbegriff
des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen.
Bei einer derartigen Steuervorrichtung (US-PS 39 TZ 398) ist der Ventilschieber an seinen beiden Seiten
einem Steuerdruck ausgesetzt und die Druckleitung über ein pilotgesteuertes Überdruckventil mit dem Tank
verbunden. Hierbei ist ferner die Ventilanordnung zwischen der Hauptpumpe und den Verbrauchern
vorgesehen, und im Einsatz ist die Förderleitung, die die Hauptpumpe mit den Verbrauchern verbindet, immer
druckbeaufschlagt, auch dann, wenn die die Verbraucher zuschaltenden Ventile sich in der Neutralstellung
befinden. Um diese Funktionen zu ermöglichen, weist der Ventiischieber eine Längsbohrung auf, die zu einer
Seite hin offen und auf der anderen Seite mit einer Drosselbohrung versehen ist, die das Druckbeaufschlagen
der Förderleitung zuläßt.
Ausgehend von dieser bekannten Steuervorrichtung wird die mit der Erfindung zu lösende Aufgabe darin
gesehen, daß das dort notwendige Überdruckventil bei Aufrechterhaltung der wesentlichen Funktionen eingespart
werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
Auf diese Weise ist nur ein einziges Ventil vorgesehen, das derart ausgebildet ist, daß es, wenn der
Bedarf der Verbraucher gleich null ocer gering ist, eine
Verbindung der Ladepumpe mit dem Tank herstellt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
In der Zeichnung ist ein nachfolgend näher erläutertes
Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Das mit 10 bezeichnete hydraulische System weist einen Tank 12, einen Filter 14 und eine Ladepumpe 16
auf, die Druckmedium aus dem Tank 12 ansaugt. Des weiteren ist die Ladepumpe 16 über eine Druckleitung
18, in der ein Hauptfilter 20 vorgesehen ist, mit einer Hauptpumpe 22 verbunden, die wiederum Druckmedium
in eine Förderleitung 24 abgibt.
In letzterer sind mehrere Wegeventile 26, 28 und 30 vorgesehen, die mit Hydromotoren in Verbindung
stehen, wie bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel mit einem umkehrbaren Hydromotor 32, einem einseitig
beaufschlagbaren Stellmotor 34 und einem doppelseitig beaufschlagbaren Stellmotor 36. Des weiteren sind die
Wegeventile 26, 28 und 30 mit einer Rücklaufleitung 38 verbunden, die wiederum in eine Ventilanordnung 40
mündet, die mit dem Tank 12 in Verbindung steht.
Diese Ventilanordnung 40 ist mit einem Ventilgehäuse 41 versehen, in das eine Rücklaufbohrung 42
eingearbeitet ist, die wiederum an die Rücklaufleitung 38 angeschlossen ist und anderenends in eine Ventilbohrung
44 mündet, die an einem ihrer Enden durch einen Stopfen 46 verschlossen ist. Gegen diesen Stopfen 46
liegt eine Feder 48 an. Über diese Feder 48 kann ein Ventilschieber 50 in dieser Ventilbohmng 44 gegen das
abgelegene Ende der Ventilbohrung 44 gedrückt werden. In der Zeichnung heißt das, daß der
Ventilschieher über die Feder 48 zur rechten Seite hin gedrückt wird.
Wenn man an der rechten Seite des Ventilschiebers 50 beginnt, so weist er einen ersten, zweiten und dritten
Steg 52, 54 und 56 auf, die durch erste und zweite Eindrehungen 58 und 60 voneinander getrennt sind. Ein
Durchgang 62 ist in dem dritten Steg 56 vorgesehen, so daß die federbelastete Seite des Ventilschiebers 50 mit
einem Rücklaufkanal 64 verbunden werden kann, der parallel zur und in der Nähe der Rücklaufbohrung 42
vorgesehen is(. Der Rücklaufkanal 64 ist über eine Leitung mit dem Tank 12 verbunden. Parallel zum und in
der Nähe des Rücklaufkanals 64 ist ein Ladedruckkanal 66 in das Ventil eingearbeitet, der die Ventilbohmng 44
mit der Druckleitung 18 verbindet.
Der Ladedruckkanal 66 ist über eine Zuführbohrung 68 mit einem Rückschlagventil 70 versehen, dessen
Bohrung an einem Ende über einen Stopfen 72 verschlossen ist. Gegen diesen Stopfen liegt eine Feder
74 an, die anderenends einen Ventilschieber 76 zum rechten Ende der Bohrung des Rückschlagventils 70
verschieben will. Im rechten Ende der Bohrung ist eine Öffnung 78 vorgesehen die den Zugang zu der
Rücklaufbohrung 42 gestattet. Der Ventilschieber 76 ist ferner mit Durchtritten 80 versehen, die eine Flüssigkeitsverbindung
der Zuführbohrung 68 mit der federbclasteten Seite des Ventilschiebers ermöglichen.
Was die Ventilbohrung 44 anbelangt, so ist ihr rechtes Ende mit einem Kanal 82 verbunden, der mit einem
Rückschlagventil 84 versehen ist. Letzteres ist mit einem ίο
herkömmlichen Halter 86, einer Feder 88 und einer Kugel 90 versehen und derart angeordnet, daß
Druckflüssigkeit von der Druckleitung 18 zu dem Kanal 82 gelangen kann, aber nicht in umgekehrter Richtung.
Der Kanal 82 ist des weiteren mit einem ersten und ·*5
zweiten Kanal 92 und 94 versehen, die zueinander Abstand aufweisen und in eine Ventilbohrung 96 eines
Signalventils münden, das in dem Ventilgehäuse 41 vorgesehen ist. Die Ventilbohrung 96 des Signalventils
ist an einem Ende über einen Stopfen 98 verschlossen, der einen gegenüber dem Stopfen abgedichteten
Kolben 100 aufnimmt. Gegen den Stopfen 98 liegt des weiteren eine Feder 102 an, die anderenends gegen
einen Distanzstift 104 anliegt. Gegen letz'eren liegt wiederum eine Feder 106 an, deren anderes Ende einen
Ventilschieber 108 des Signalventils gegen das rechte Ende der Ventilbohrung 96 des Signalventils drücken
will. Das rechte Ende det Ventilbohmng 96 ist des weiteren über einen Ladekanal UO mit der Ventilbohmng
44 und somit mit dem Ladedruckkanal 66 verbunden.
Der erste und zweite Kanal 92 und 94 und der Kanal 82 des Rückschlagventils 84 sind gemeinsam über eine
Drosselbohrung 112 mit dem Rücklaufkanal 64 verbunden.
Während des Einsatzes des hydraulischen Systems 10 wird, wenn sich alle Wegeventile 26, 28 und 30 in ihrer
geschlossenen Position befinden, die Ladepumpe 16 unter Druck befindliche Flüssigkeit in die Druckleitung
18 fördern. Der Druck dieser Flüssigkeit wird dann einen vorherbestimmten Maximalwert einnehmen, da
der Flüssigkeitsfluß durch das Rückschlagventil 84, abgesehen von den Verlusten durch die Drossdbohrung
112 und den Rücklaufkanal 64, einen Druck auf der rechten Seite in der Ventilbohmng 44 erzeugt, wodurch
die Feder 48 zusammengedrückt und der Ventilschieber 50 bis in sein extremes linkes Ende verschoben wird.
Befindet sich nun der Ventilschieber 50 in seiner äußersten linken Stellung, dann sind die Rücklaufbohrung
42 und der Ladedruckkanal 66 mit dem Rücklaufkanal 64 über die Eindrehungen 58 und 60
verbunden. In dieser Stellung wird Rücklauföl aus den Wegeventilen in den Tank 12 gelangen und lediglich der
Druck, der an der Hauptpumpe 22 erforderlich ist, wird beibehalten und der übrige durch den Ladedruckkanal
66 in den Rücklaufkanal 64 gelangen. Wenn nun einer der Verbraucher Flüssigkeit von der Hauptpumpe 22
benötigt, beispielsweise der doppelseitig beaufschlagbare Stellmotor 36, dann wird der Druck der Druckflüssigkeit
in der Druckleitung 18 etwas reduziert. Diese Reduzierung unter den maximalen vorherbestimmten
Druckwert bewirkt eine Reduzierung des Druckes in dem Kanal 82 des Rückschlagventils 84, wodurch sich
der Ventilschieber 50 nach rechts bewegen kann. Diese Bewegung bewirkt ein Abmessen der Flüssigkeit von
dem Ladedruckkanal 66 über den zweiten Steg 54 des v^entilschiebers 50 und außerdem einen entsprechenden
Druckanstieg in der Druckleitung 18, um der Druckreduzierung entgegenzuwirken, die durch den Bedarf des
Verbrauchers an der Hauptpumpe 22 entstanden ist.
Wird noch mehr Flüssigkeit von der Hauptpumpe 22 gefordert, beispielsweise wenn der doppelseitig beaufschlagbare
Stellmotor 36 sowie der umkehrbare Hydromotor 32 zugeschaltet werden, dann wird der
Druck der Druckflüssigkeit in der Druckleitung 18 weiter reduziert, wodurch der Druck im rechten Ende
der Ventilbohrung 44 einen Wert erreicht, bei dem der zweite Steg 54 des Ventilschiebers 50 den Ladedruckkanal
66 von dem Rücklaufkanal 64 trennt, wodurch die gesamte Leistung der Ladepumpe 16 der Druckleitung
18 zugefügt wird. An dieser Stelle wird darauf hingewiesen, daß die Rücklaufleitung 38 dann immer
noch mit dem Rücklaufkanal 64 über die Rücklaufbohriing 42 in Verbindung steht, wodurch Rücklauföl in den
Tank gelangen kann.
Wird nun die volle Leistung der Hauptpumpe 22 verlangt, wenn alle Verbraucher im Einsatz sind,
beispielsweise beide Stellmotoren 34 und 36 und auch der umkehrbare Hydromotor 32, dann wird der Druck
der Druckflüssigkeit in der Druckleitung 18 über einen vorherbestimmten Mindestdruckwert weiter reduziert.
Die Reduzierung des Druckes in der Druckleitung 18 bewirkt wiederum, daß der Ventilschieber 50 so weit
nach rechts bewegt wird, bis der dritte Steg nur noch einen begrenzten Zufluß zuläßt und dann die Rücklaufbohrung
42 von dem Rücklaufkanal 64 vollständig trennt. Als Resultat dieser Trennung ergibt sich, daß der
Druck in der Rücklaufleitung 38 ansteigt. Wenn nun dieser Druck ein vorherbestimmtes unteres Druckniveau
erreicht, das eine Funktion des Unterschiedes zwischen dem Druck in der Rücklaufleitung und dem
Dru:k in der Druckleitung 18 plus der Kraft der Feder
74 ist, dann wird die öffnung 78 von dem Ventilschieber 76 freigegeben, so daß Druckflüssigkeit aus der
Rücklaufbohrung 42 in die Zuführbohrung 68 eintreten kann und schließlich in den Ladedruckkanal 66 gelangt.
Hat nun der Ventilschicbcr 76 die Öffnung 78 freigegeben, so wird Rücklaufflüssigkeit von den
verschiedenen Verbrauchern direkt der Druckleitung 18 zugeführt, so daß die Ladepumpe 16 lediglich so viel
Flüssigkeit zuzuführen hat, wie von dem einseitig beaufschlagbaren Stellmotor 34 erfordert wird.
Sind nun die verschiedenen Verbraucher abgeschaltet, so ist die Folge der Arbeitsabläufe umgekehrt, so
daß bei einem Minimumdruckniveau die Rückläufe der Verbraucher mit dem Tank verbunden sind und dann bei
einem maximalen Druckniveau die Ladepumpe ebenfalls mit dem Tank 12 verbunden ist. Ein zusätzlicher
Vorteil dieses Systems ist, daß die Flüssigkeit größtenteils wieder zu dem Tank 12 geführt wird, so daß es von
der Ladepumpe 16 durch den Filter 14 als auch durch den I iaupti'ilter 20 gefördert wird, wodurch die
Lebensdauer des Hauptfilters 20 verlängert und das System sauberer gehalten werden kann.
Die Ventilanordnung 40 ist ferner mit dem Hauptfilter 20 verbunden, so daß ein optisches Zeichen gegeben
werden kann, wenn der Hauptfilter 20 verstopft ist, wodurch die Verbraucher außer Funktion gesetzt
werden könnten. Wenn der Hauptfilter 20 sich verstopft, dann wird der Druck an der Ladepumpe
ansteigen, wodurch ein Druckanstieg in dem Ladedruckkanal 66 und in dem Ladekanal 110 erfolgt. Bei
einem vorherbestimmten Unterschied beiderseits des Hauptfilters 20, der erreicht wird, wenn der Druck in
dem Ladekanal größer ist als der in dem ersten Kanal plus der Kraft der Feder 106, dann wird der
Vcntilschieber 108 sich derart verschieben, daß die Feder 102 zusammengepreßt wird, wodurch der
Distanzstift 104 den Kolben 100 nach links verschiebt, wodurch der Stößel des Kolbens 100 ausgefahren wird,
was bedeutet, daß der Filter verstopft ist. Die unter Druck befindliche Flüssigkeit aus dem Ladekanal 110
wird dann über die ersten und zweiten Kanäle 92 und 94 au dem Kanal 82 weitcrgclcitet, wodurch der Veniilschieber
50 wiederum nach links in eine Position verschoben wird, in der der Ladedruckkanal 66 mit dem
Rücklaufkanal 64 verbunden ist.
Nachdem der Hauptfilter 20 gereinigt worden ist. wird die Ventilanordnung 40 selbständig ihre normale
Betriebsstellung wieder einnehmen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Steuervorrichtung für ein hydrostatisches Getriebe mit einer Hauptpumpe und einer Ladepumpe,
deren Auslaß mit dem Einlaß der Hauptpumpe über eine Druckleitung verbunden ist, mit von der
Hauptpumpe beschickten Hydromotoren, mit einer von den Hydromotoren ausgehenden Rücklaufleitung,
mit einer einerseits zwischen der Rücklaufleitung und einem Tank und andererseits zwischen der ι«
Ladepumpe und den Hydromotoren zwischengeschalteten Ventilanordnung mit einem stirnseitig
von einem Steuerdruck beaufschlagten, gegen die Wirkung einer Feder verschiebbaren Ventilschieber,
der abhängig von einem vorherbestimmbaren ersten Wert des Steuerdruckes, bei dem alle Hydromotoren
beaufschlagt sind, in eine ers:e Schaltstelhing geht,
die eine Verbindung der Rücklaufleitung mit der Druckleitung herstellt, und abhängig von einem
zweiten Wert des Steuerdruckes, bei dem alle ^o
Hydromotoren stillgesetzt sind, in eine zweite Schaltstellung geht, die eine Verbindung der
Rücklaufleitung mit dem Tank herstellt, sowie mit einem auf Überdruck in der Druckleitung ansprechenden
Ventil, das eine Verbindung zwischen der Druckleitung und dem Tank herstellt, dadurch
gekennzeichnet, daß
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