DE3343234A1 - Device for lifting-gear control - Google Patents
Device for lifting-gear controlInfo
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Abstract
Description
R. 19081R. 19081
25. 11.1983 My/PiNovember 25, 1983 My / Pi
ROBERT BOSCH GMBH, TOOO STUTTGART 1ROBERT BOSCH GMBH, TOOO STUTTGART 1
Einrichtung zur Hubwerksregelung Stand der TechnikState-of-the-art facility for hoist control
Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zur Hubwerksregelung bei Schleppern, Mähdreschern und dergleichen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine solche Einrichtung aus der DE-OS 27 31 16U bekannt, bei welcher das druckbetätigte Wegeventil des hydraulischen Arbeitskreises mit seinen Steueranschlüssen in die Brückendiagonale eines als Vollbrücke ausgebildeten hydraulischen Steuerkreises geschaltet ist. Das über den brückenartigen Steuerkreis, in dem die Istwert- und Sollwertgeber liegen, abfließende Steueröl führt zu einer ständigen Verlustleistung. Um diese Verlustleistung möglichst klein zu halten, können die als Drosseln ausgebildeten Brückenwiderstände im Steuerkreis möglichst klein gehalten werden. Andererseits wird durch kleine Widerstände im Steuerkreis die Verstellgeschwindigkeit des Steuerschiebers im Wegeventil beeinträchtigt, so daß von Nachteil sein kann, daß bei einer hohen Regeldynamik der Einrichtung die Verlustleistung unerwünscht hohe Werte annimmt.The invention is based on a device for regulating the lifting mechanism in tractors, combine harvesters and the like according to the genre of the main claim. It is such a device from DE-OS 27 31 16U known in which the pressure-actuated directional control valve of the hydraulic working circuit with its control connections switched into the bridge diagonal of a hydraulic control circuit designed as a full bridge is. That flowing off via the bridge-like control circuit in which the actual value and setpoint generators are located Control oil leads to constant power loss. In order to keep this power loss as small as possible, you can the bridge resistances in the control circuit, which are designed as chokes, are kept as small as possible. on the other hand the adjustment speed of the control spool in the directional valve is determined by small resistances in the control circuit impaired, so that it can be a disadvantage that with a high dynamic control of the device Power loss assumes undesirably high values.
Ferner ist aus der DE-OS 29 1K) U03 eine Einrichtung zur Hubwerksregelung bei einem Schlepper "bekannt, bei der zur Erhöhung der Regelgenauigkeit mit minimalem Steuerdruck im hydraulischen Steuerkreis für rein hydraulische Signalverarbeitung die beiden Verstelldrosseln für Sollwert- und Istwertgeber hintereinander in denselben Brückenzweig geschaltet sind. Auch hierbei kann die Verlustleistung für die ständig fließenden Steuerölströme in unerwünschtem Maße groß werden.Furthermore, from DE-OS 29 1 K) U03 a device for hoist control in a tractor is known, in which to increase the control accuracy with minimum control pressure in the hydraulic control circuit for purely hydraulic signal processing, the two adjusting throttles for setpoint and actual value transmitter one behind the other in the same bridge branch Here, too, the power loss for the constantly flowing control oil flows can become undesirably large.
Ferner ist aus der US-PS 3 31^O 897 eine hydraulische Einrichtung zur Fernsteuerung eines Wegeventils bekannt, bei der zwischen den Pilotventilen und dem Steuerschieber des Wegeventils im Arbeitskreis Verstärkerventile geschaltet sind. Bei dieser Einrichtung werden die Steuerglieder der Verstärkerventile über hydrostatische Gestänge angesteuert, so daß sich das Problem der Verlustleistung insofern nicht in dem Maße stellt. Andererseits sind die Steueranschlüsse des Wegeventils über im Steuers.chieber liegende Drosselstellen ständig zum Rücklauf entlastet, so daß insbesondere bei ausgelenktem Steuerschieber die Verlustleistung erhöhende Steuerölströme auftreten. Zudem sind die Steuerglieder der Verstärkerventile von Federn belastet und tragen zur Abdichtung reibungserhöhende Ringe, so daß sich dieseFurthermore, from US-PS 3 3 1 ^ 0 897 a hydraulic device for remote control of a directional valve is known in which booster valves are connected between the pilot valves and the control slide of the directional valve in the working circuit. In this device, the control members of the booster valves are controlled via hydrostatic linkages, so that the problem of power loss does not arise to the same extent. On the other hand, the control connections of the directional control valve are constantly relieved of the return flow via throttle points located in the control slide, so that control oil flows increasing the power loss occur, especially when the control slide is deflected. In addition, the control elements of the booster valves are loaded by springs and wear rings that increase friction for sealing, so that they are
relativ aufwendige Bauweise kaum für eine Regeleinrichtung zur Hubwerksregelung bei Schleppern und dergleichen eignet. Vor allem führen die Federbelastung der Steuerglieder in den Verstärkerventilen, die O-Ringe und die aus fertigungstechnischen Gründen notwendige positive Überdeckung am Steuerglied zu Hysterese, die zu Instabilität der Einrichtung führen kann. Dies gilt vor allem dann, wenn das Steuerdruckgefälle zum Betätigen des Hauptsteuerschiebers sehr klein ist.relatively complex construction hardly for a control device for regulating the lifting mechanism in tractors and the like suitable. Above all, the spring loading of the control elements in the booster valves, the O-rings and the positive ones that are necessary for manufacturing reasons Overlap on the control element to hysteresis, which can lead to instability of the device. This is especially true when the control pressure gradient for actuating the main control spool is very small.
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Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die erfindunsgemäße Einrichtung zur Hubwerksregelung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sie bei relativ hoher Regeldynamik der Einrichtung die hydraulische Verlustleistung noch weiter verringert. Selbst bei kleiner Steuerleistung kann der Steuerschieber im Wegeventil noch mit hohen Verstellgeschwindigkeiten betätigt werden. Trotz Verwendung zusätzlicher Druckventile kann das Gesamtgewicht der Einrichtung relativ niedrig gehalten werden, was bei mobilen Anwendungsfällen vorteilhaft ist. Zudem baut die Einrichtung relativ einfach und kostengünstig.The device according to the invention for regulating the hoist mechanism with the characterizing features of the main claim has the advantage that it is at a relatively high Control dynamics of the device further reduces the hydraulic power loss. Even with smaller ones The control spool in the directional control valve can control output can still be operated at high adjustment speeds. Despite the use of additional pressure valves, the total weight of the device can be kept relatively low, which is advantageous in mobile applications is. In addition, the device is relatively simple and inexpensive to build.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Einrichtung möglich. Besonders vorteilhaft sind Ausbildungen gemäß den Ansprüchen 2 und 3, wodurch die befriedigende und schwingungsarme Funktion der Einrichtung gesteigert wird. Eine Einrichtung mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bis 3 stellt eine vorteilhafte Kombination dar. Zweckmäßig ist es auch, den Steuerkreis gemäß Anspruch 6 als VoIlbrückenschaltung auszubilden. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen, der Zeichnung sowie der Beschreibung.The measures listed in the subclaims are advantageous developments and improvements the facility specified in the main claim is possible. Developments according to the claims are particularly advantageous 2 and 3, whereby the satisfactory and low-vibration function of the device is increased. A device with the features of claims 1 to 3 represents an advantageous combination. Appropriate it is also the control circuit according to claim 6 as a full bridge circuit to train. Further advantageous refinements result from the remaining claims, the drawing and the description.
Zeichnungdrawing
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine Einrichtung zur Hubwerksregelung bei einem Schlepper in vereinfachter Darstellung.An embodiment of the invention is shown in the drawing and in the following description explained in more detail. The single figure shows a device for regulating the lifting mechanism in a tractor in a simplified manner Depiction.
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
Die Figur zeigt in vereinfachter Darstellung eine Einrichtung 10 zur Hubwerksregelung bei einem Ackerschlepper. Die Einrichtung 10 weist einen hydraulischen Arbeitskreis 11 auf, in dem ein Regel-Wegeventil 12 in an sich bekannter Weise einen Kraftheber 13 steuert, welcher ein am Schlepper angelenktes Hubwerk 1^ betätigt. Der Arbeitskreis 11 wird von einer Arbeitspumpe 15 mit Druckmittel versorgt. Das Regel-Wegeventil 12 ist in an sich bekannter Weise als U/3-Wegeventil ausgebildet und hat einen federzentrierten Steuerschieber 16, der durch Druckbeaufschlagung in den beiden Steueranschlüssen 17» 18 des Wegeventils 12 aus der gezeichneten Mittelstellung wahlweise nach beiden.Richtungen in Arbeitsstellungen auslenkbar ist.The figure shows a device in a simplified representation 10 for the control of the lifting mechanism on an agricultural tractor. The device 10 has a hydraulic working group 11, in which a directional control valve 12 controls a power lift 13 in a manner known per se, which actuates a hoist 1 ^ linked to the tractor. The working circuit 11 is supplied with pressure medium by a working pump 15. The directional control valve 12 is designed in a manner known per se as a U / 3-way valve and has a spring-centered control slide 16, which is actuated by the application of pressure in the two control connections 17 »18 of the directional control valve 12 from the drawn center position optionally in both directions is deflectable in working positions.
Zum Betätigen des Wegeventils 12 ist ein hydraulischer Steuerkreis 19 vorgesehen, der unter anderem eine hydraulische Voll-Brückenschaltung 21 aufweist, die von einer Steuerölpumpe 22 mit Druckmittel versorgt wird. In der Brückenschaltung 21 sind deren Widerstände so angeordnet, daß in einem ersten Brückenzweig 23 hintereinander eine Verstelldrossel 2k als Sollwertgeber sowie eine Pestdrossel 25 liegen, während in einem zweiten Brückenzweig 26 eine Verstelldrossel als Istwertgeber 27 sowie eine Festdrossel 28 geschaltet sind. Der Istwertgeber 27 ist über eine mechanische Verbindung 30 mit dem Hubwerk 1k so gekoppelt, daß dessen lageabhängige Signale rückgeführt werden.To actuate the directional control valve 12, a hydraulic control circuit 19 is provided which, among other things, has a hydraulic full bridge circuit 21 which is supplied with pressure medium by a control oil pump 22. In the bridge circuit 21, the resistors are arranged in such a way that an adjusting throttle 2k as setpoint generator and a plague throttle 25 lie one behind the other in a first bridge branch 23, while an adjusting throttle as actual value transmitter 27 and a fixed throttle 28 are connected in a second bridge branch 26. The actual value transmitter 27 is coupled to the lifting mechanism 1 k via a mechanical connection 30 in such a way that its position-dependent signals are fed back.
Der hydraulische Steuerkreis 19 weist neben der Voll-Brückenschaltung 21 zwei Drucksteuerventile 29, 3J auf, von denen jedes an die Steuerölpumpe 22, an einen Steuer-The hydraulic control circuit 19 has in addition to the full bridge circuit 21 two pressure control valves 29, 3J, each of which is connected to the control oil pump 22, to a control
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anschluß 17 bzw. 18, an einen Rücklauf 32 sowie an die Brückenschaltung 21 angeschlossen ist. Die beiden Drucksteuerventile 29» 31 haben die gleiche Bauart und sind in den hydraulischen Kreisen symmetrisch geschaltet, so daß im folgenden nur auf das erste Drucksteuerventil eingegangen wird, das dem ersten Brückenzweig 23 zugeordnet ist. Für entsprechende Bauelemente des zweiten Drucksteuerventils 31 werden gleiche Bezugszeichen wie beim ersten Drucksteuerventil 29 verwendet, jedoch mit dem Index '.connection 17 or 18, to a return 32 and to the Bridge circuit 21 is connected. The two pressure control valves 29 »31 have the same design and are switched symmetrically in the hydraulic circuits, so that in the following only on the first pressure control valve is received, which is assigned to the first bridge branch 23. For corresponding components of the second Pressure control valve 31 have the same reference numerals as used in the first pressure control valve 29, but with the index '.
Das erste Drucksteuerventil 29 hat als Steuerglied einen Längsschieber 33, der in einer Schieberbohrung 3^ dicht und gleitend geführt ist. In der Schieberbohrung 3^ sind durch ringförmige Erweiterungen Kammern so ausgebildet, daß neben einer außenliegenden Steuerkammer 35 eine Rücklaufkammer 36, eine Zulaufkammer 37 sowie eine Druckkammer 38 liegen. Die Steuerkammer 35 hat über eine Steuerleitung 39 mit einem Abgriffspunkt k1 der Brückendiagonale Verbindung. Die Rücklaufkammer 36 ist über einen Kanal k2 mit dem Rücklauf 32 verbunden. Die Zulaufkammer 37 ist über eine Zulaufleitung U3 parallel zur Brückenschaltung 21 an den Ausgang der Steuerölpumpe 22 angeschlossen. Die Druckkammer 38 steht über einen Durchgang hk mit dem ersten Steueranschluß 17 des Wegeventils 12 in Verbindung, wobei in diesen Durchgang kk eine Drossel U 5 zur Gegenkoppelung geschaltet ist. Der Längsschieber 33 ist durch eine Ringnut kO in zwei Kolbenabschnitte unterteilt, die jeweils eine der Ringnut zugeordnete erste (U6) bzw. zweite Steuerkante kl bilden. Ein der Ringnut kO zugeordneter Ringraum steht über im Längsschieber 33 ausgebildete Quer- und Längsbohrungen U8 mit der Druckkammer 38 in Verbindung. Auf diese Weise steuert die erste Steuerkante U6 die Verbindung von der Druckkammer 38 zum Rücklauf 32, währendThe first pressure control valve 29 has as a control member a longitudinal slide 33 which is guided in a slide bore 3 ^ tightly and slidably. In the slide bore 3 ^ chambers are formed by annular extensions so that a return chamber 36, an inlet chamber 37 and a pressure chamber 38 are located next to an external control chamber 35. The control chamber 35 has a control line 39 with a tap point k 1 of the bridge diagonal connection. The return chamber 36 is connected to the return 32 via a channel k2. The inlet chamber 37 is connected to the output of the control oil pump 22 in parallel with the bridge circuit 21 via an inlet line U3. The pressure chamber 38 is connected to the first control connection 17 of the directional control valve 12 via a passage hk , a throttle U 5 being connected in this passage kk for counter-coupling. The longitudinal slide 33 is divided by an annular groove in kO two piston sections, each one of the ring groove associated first form (U6) or second control edge kl. An annular space assigned to the annular groove kO is connected to the pressure chamber 38 via transverse and longitudinal bores U8 formed in the longitudinal slide 33. In this way, the first control edge U6 controls the connection from the pressure chamber 38 to the return 32, while
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die zweite Steuerkante hj zwischen Druckkammer 38 und die Zulaufleitung U3 geschaltet ist. Die "beiden Steuerkanten U6, kj sind mit Null- bzw. geringer positiver ÜBerdeckung ausgebildet. Der Längsschieber 33 weist ferner an seinem stirnseitigen Ende gleich große Druckflächen auf, an denen er von den Drücken in der Steuerkammer 35 bzw. in der Druckkammer 38 beaufschlagt wird.the second control edge hj is connected between the pressure chamber 38 and the supply line U3. The two control edges U6, kj are designed with zero or slightly positive overlap. The longitudinal slide 33 also has pressure surfaces of the same size at its front end, on which it is acted upon by the pressures in the control chamber 35 or in the pressure chamber 38 .
Beim zweiten Drucksteuerventil 31 ist in entsprechender Weise die Druckkammer 38' über den Durchgang kh' mit Drossel U5 * an den zweiten Steueranschluß 18 des Wegeventils 12 angeschlossen. Die Steuerkammer 35' hat über die Steuerleitung 39' mit dem Abgriffspunkt h-9 der Brückendiagonale zwischen Istwertgeber 27 und Festdrossel 28 Verbindung. Ein Druckbegrenzungsventil 51 sichert den Steuerkreis 19 ab.In the case of the second pressure control valve 31, the pressure chamber 38 'is connected in a corresponding manner to the second control connection 18 of the directional control valve 12 via the passage kh' with throttle U5 *. The control chamber 35 'is connected to the tapping point h-9 of the bridge diagonal between the actual value transmitter 27 and the fixed throttle 28 via the control line 39'. A pressure relief valve 51 protects the control circuit 19.
Die Wirkungsweise der Einrichtung 10 wird wie folgt erläutert: Es sei davon ausgegangen, daß sich die Einrichtung 10 im Gleichgewicht befinde, wobei das am Istwertgeber 27 anstehende Signal dem am Sollwertgeber 2.\ vorgegebenen Signal entspricht. Dann sind auch die Drücke in den Abgriffspunkten U1, h$ der Brückendiagonale gleich groß und somit auch die Längsschieber 33, 33' an ihren jeweiligen stirnseitigen Druckflächen von gleich großen Drücken beaufschlagt. Die Längsschieber 33, 33' nehmen dabei die gezeichneten Ausgangsstellungen ein, wobei sie infolge der Null-Überdeckung bzw. geringen positiven Überdeckung ihrer Steuerkanten k6, kj die Steueranschlüsse 17, 18 des Wegeventils 12 hydraulisch blockieren. Von der Steuerölpumpe 22 fließt somit lediglich ein verzweigter SteuerölstroEi über die beiden Zweige 23, 26 der Brükkenschaltung 21 jeweils zum Tank 52. Das Regel-Wege-The mode of operation of the device 10 is explained as follows: It is assumed that the device 10 is in equilibrium, the signal present at the actual value generator 27 corresponding to the signal given at the setpoint generator 2. \. Then the pressures in the tapping points U1, h $ of the bridge diagonal are also the same and thus the longitudinal slides 33, 33 'are also acted upon by pressures of the same size on their respective end-face pressure surfaces. The longitudinal slides 33, 33 'assume the initial positions shown, whereby they hydraulically block the control connections 17, 18 of the directional control valve 12 due to the zero overlap or slight positive overlap of their control edges k6, kj. From the control oil pump 22 only a branched control oil flow thus flows via the two branches 23, 26 of the bridge circuit 21 to the tank 52 in each case.
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* Λ * ψ ί * Λ * ψ ί
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ventil 12 entlastet die Arbeitspumpe 15 zum Tank 52 und sperrt den Kraftheber 13 hydraulisch ab.valve 12 relieves the working pump 15 to the tank 52 and locks the power lift 13 hydraulically.
Wird nun z.B. zum Heben des Hubwerks 1U der Sollwertgeber 2U so verstellt, daß sich der Druck im Abgriffspunkt k1 und damit in der Steuerkammer 35 des ersten Drucksteuerventils 29 erhöht, so wird dessen Längsschieber 33 - bezogen auf die Figur - nach rechts ausgelenkt. Die zweite Steuerkante ^7 cLes Längsschiebers 33 öffnet dabei die Verbindung von der Zulaufkammer 37 über die Bohrungen U8 in die Druckkammer 38, so daß der von der Steuerölpumpe 22 aufgebaute, höhere Druck auch über den Durchgang kk mit der Drossel k-5 in den ersten Steueranschluß 17 gelangen kann und den Steuerschieber 16 entgegen der vereinigten Kräfte aus Druck im zweiten Steueranschluß 18 und Feder nach rechts schiebt. Das gleichzeitig vom Steuerschieber 16 aus dem zweiten Steueranschluß 18 verdrängte Druckmittel verschiebt zugleich den Längsschieber 33' nach rechts, wobei seine erste Steuerkante U6' die Verbindung vom Druckraum 38' zur Rücklaufkammer 36' aufsteuert. Das vom Steuerschieber 16 verdrängte Druckmittel kann somit über das zweite Drucksteuerventil 31 nahezu ungedrosselt und somit frei von Hindernissen zum Rücklauf 32 abströmen. Da andererseits die Steuerölpumpe 22 über das erste Drucksteuerventil 29 ungehindert Druckmittel in den ersten Steueranschluß 17 fördern kann, wird der Steuerschieber 16 im Wegeventil 12 somit schnell und ohne Behinderung verschoben. Die Größe der Drosselstellen 2k bis 28 in der VoIl-Brückenschaltung 21 haben somit lediglich noch Einfluß auf die Geschwindigkeit der Längsschieber 33, 33', nicht mehr auf die Geschwindigkeit des Steuerschiebers 16 im Wegeventil 12. Es können also dieIf, for example, to raise the hoist 1U, the setpoint generator 2U is adjusted so that the pressure in the tapping point k 1 and thus in the control chamber 35 of the first pressure control valve 29 increases, its longitudinal slide 33 is deflected to the right in relation to the figure. The second control edge ^ 7 cLes longitudinal slide 33 opens the connection from the inlet chamber 37 via the bores U8 into the pressure chamber 38, so that the higher pressure built up by the control oil pump 22 also via the passage kk with the throttle k-5 in the first Control connection 17 can reach and pushes the control slide 16 against the combined forces of pressure in the second control connection 18 and spring to the right. Simultaneously displaced from the second control terminal 18 of the control slide valve 16 pressure medium at the same time displaces the longitudinal slide 33 'to the right, with its first control edge U6' aufsteuert the connection from the pressure chamber 38 'to the return chamber 36'. The pressure medium displaced by the control slide 16 can thus flow almost unthrottled and thus free of obstacles to the return 32 via the second pressure control valve 31. On the other hand, since the control oil pump 22 can deliver pressure medium unhindered into the first control connection 17 via the first pressure control valve 29, the control slide 16 in the directional control valve 12 is thus moved quickly and without hindrance. The size of the throttling points 2k to 28 in the full-bridge circuit 21 thus only have an influence on the speed of the longitudinal slide 33, 33 'and no longer on the speed of the control slide 16 in the directional control valve 12. So the
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Widerstände in der Brückenschaltung 21 relativ klein ausgelegt werden, wodurch die Verlustleistung sinkt.Resistances in the bridge circuit 21 are designed to be relatively small, as a result of which the power loss is reduced.
Die Verschiebung des Steuerschiebers 16 nach rechts hört auf, wenn bei ausgelenktem Steuerschieber 16 der im ersten Steueranschluß 17 wirksame Druck sich im Gleichgewicht befindet mit der Summe der Kräfte aus Druck und Federkraft im zweiten Steueranschluß 18. Die Drücke in der Steuerkammer 35 und im Druckraum 38 des ersten Drucksteuerventils 29 sind dann gleich groß, so daß der Längsschieber 33 wieder in seine gezeichnete Mittelstellung zurückgeführt wird. Der erste Steueranschluß 17 des Wegeventils 12 ist somit hydraulisch blockiert und der Steuerschieber 16 wird in seiner ausgelenkten Stellung gehalten, wobei von der Steuerölpumpe 22 kein Steuerölstrom über das erste Drucksteuerventil 29 zum Tank abfließen kann. Von der Arbeitspumpe 15 kann somit in Hebenstellung des Wegeventils 12 Druckmittel zum Kraftheber 13 strömen und das Hubwerk lh anheben, wobei über die Rückführung 30 der Istwertgeber 27 soweit aufsteuert, daß nun auch der Druck im Abgriffspunkt lj-9 steigt. Beim Hebenvorgang des Hubwerks 1 h wirkt nun der sich erhöhende Druck im Abgriffspunkt k9 in der Steuerkammer 35' des zweiten Drucksteuerventils und verschiebt dessen Längsschieber 33' nach links. Dessen zweite Steuerkante kj' öffnet nun die zugeordnete Verbindung und von der Steuerölpumpe kann Druckmittel über diese Steuerkante hj' in die Druckkammer 38' und weiter in den zweiten Steueranschluß 18 des Wegeventils 12 gelangen. Der zuvor nach rechts ausgelenkte Steuerschieber 16 wird somit wieder nach links bewegt in Richtung seiner Mittelstellung, wobei nun in entsprechend umgekehrter Weise aus dem ersten Steueranschluß 17 Druckmittel über das er-The shift of the control slide 16 to the right ceases when, with the control slide 16 deflected, the pressure effective in the first control connection 17 is in equilibrium with the sum of the forces of pressure and spring force in the second control connection 18. The pressures in the control chamber 35 and in the pressure chamber 38 of the first pressure control valve 29 are then the same size, so that the longitudinal slide 33 is returned to its center position shown. The first control connection 17 of the directional control valve 12 is thus hydraulically blocked and the control slide 16 is held in its deflected position, whereby no control oil flow can flow from the control oil pump 22 via the first pressure control valve 29 to the tank. In the raised position of the directional valve 12, pressure medium can flow from the working pump 15 to the power lift 13 and raise the lifting mechanism lh , the actual value transmitter 27 opening via the feedback 30 to such an extent that the pressure at the tapping point lj-9 now also rises. During the lifting process of the lifting mechanism 1 h , the increasing pressure now acts at the tapping point k9 in the control chamber 35 'of the second pressure control valve and moves its longitudinal slide 33' to the left. Its second control edge kj 'now opens the associated connection and pressure medium can pass from the control oil pump via this control edge hj' into the pressure chamber 38 'and further into the second control connection 18 of the directional control valve 12. The control slide 16 , which was previously deflected to the right, is thus moved to the left again in the direction of its central position, and now in a correspondingly reverse manner from the first control connection 17 pressure medium via the
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ste Drucksteuerventil 29 ungehindert zum Tank 52 entweichen kann. Das Zurückstellen des Steuerschiebers 16 in seine Mittelstellung ist dann beendet, wenn die Regelabweichung in der Einrichtung 1O zu Null geworden ist. Die Drücke in den Abgriffspunkten U1, U9 der Brückendiagonale sind dann wieder gleich groß, wenn auch absolut höher. Beide Längsschieber 33, 33' nehmen dann wieder ihre gezeichnete Ausgangsstellungen ein, wobei sie den Steuerschieber 16 hydraulisch blockieren.ste pressure control valve 29 can escape to tank 52 unhindered. Resetting the control spool 16 in its middle position is ended when the system deviation in the device 1O has become zero is. The pressures in the tapping points U1, U9 of the Bridge diagonals are then the same size again, albeit absolutely higher. Take both longitudinal slides 33, 33 ' then return to their initial positions drawn, using the control slide 16 hydraulically To block.
In entsprechend umgekehrter Weise kann der Steuerschieber 16 auch nach links ausgelenkt werden, um einen Senkenvorgang einzuleiten. Der Durchflußwiderstand am Sollwertgeber 2k wird dazu entsprechend erhöht, wodurch der Druck am Abgriffspunkt U1 sinkt. Dementsprechend wird der Längsschieber 33 im ersten Drucksteuerventil 29 den ersten Steueranschluß IT zum Rücklauf 32 entlasten, während der Längsschieber 33' des zweiten Drucksteuerventils 31 Druckmittel von der Steuerölpumpe 22 in den zweiten Steueranschluß 18 steuert. Im übrigen läuft der Senkenvorgang in entsprechend umgekehrter Weise wie der Hebenvorgang ab.In a correspondingly opposite manner, the control slide 16 can also be deflected to the left in order to initiate a lowering process. The flow resistance at the setpoint generator 2k is increased accordingly, so that the pressure at the tap point U1 drops. Accordingly, the longitudinal slide 33 in the first pressure control valve 29 will relieve the first control connection IT to the return 32, while the longitudinal slide 33 'of the second pressure control valve 31 controls pressure medium from the control oil pump 22 into the second control connection 18. Otherwise, the lowering process takes place in a correspondingly opposite manner to the lifting process.
Die Drosseln U5, U5' in den Durchgängen UU, UU' dienen zur Gegenkopplung für die Längsschieber 33, 33' und sorgen für einen einwandfreien, schwingungsarmen, stabil en Betrieb der Regelung. Ferner ist von Bedeutung, daß die Längsschieber 33, 33' stirnseitig lediglich von hydraulischen Steuerdrücken beaufschlagt werden und nicht einseitig von Federkräften vorgespannt sind. Mit Hilfe der als 3Wegeventile ausgebildeten Drucksteuerventile 29, 31 kann somit auch bei relativ kleiner hydraulischen Verlustleistung des Steuerölkreises 12The chokes U5, U5 'in the passages UU, UU' are used for counter-coupling for the longitudinal slide 33, 33 'and ensure a perfect, low-vibration, stable Operation of the control. It is also important that the longitudinal slide 33, 33 'at the end only from hydraulic control pressures are applied and are not biased by spring forces on one side. With Help of the pressure control valves designed as 3-way valves 29, 31 can thus even with a relatively small hydraulic power loss of the control oil circuit 12
eine hohe Stellgeschwindigkeit am Steuerschieber 16 und damit eine hohe Regeldynamik im Regelkreis erzielt werden. Dadurch wird ferner auch eine platzsparende Bauweise der Einrichtung 10 begünstigt, zumal als Druckregelventile einfache und kompakte Ventile verwendbar sind.a high adjusting speed at the control slide 16 and thus a high level of control dynamics achieved in the control loop will. This also promotes a space-saving design of the device 10, especially since simple and compact valves can be used as pressure control valves.
Infolge der hydraulischen Gegenkopplung durch die Drossel k5 (bzw. ί+ 5T ) im Ablauf der Vorsteuerung wird das Ablaufvolumen der Vorsteuerung im Druckraum 38 vom Ansteuervolumen des Hauptsteuerschiebers 16 im ersten Steueranschluß 17 entkoppelt. Die Zeitkonstante für den-Druckaufbau im Ablaufvolumen 38 wird damit vernachlässigbar klein, so daß der Druck im Ablaufvolumen 38 dem Ansteuerdruck in der Steuerkammer 35 entspricht. Die Hysterese wird nur noch von der Reibung am Längsschieber 33 der Vorsteuerung bestimmt. Die Vorsteuerschieber 33 zentrieren sich selbst, da kleinste Öffnungen der Steuerkanten k6t kj zu entsprechenden Druckänderungen im Druckraum 38 führen. Die Differenz aus Ansteuerdruck und dem Druck resultierend aus Federkraft und . Stirnfläche des Hauptsteuerscheibers ίβ bestimmt den Volumenstrom über die Gegenkopplungs-Drossel k3 und somit die Geschwindigkeit des Hauptsteuerschiebers Die Geschwindigkeit läßt sich somit in einem großen Bereich dem geforderten dynamischen Verhalten anpassen. Der Hauptsteuerschieber 16 kann selbst bei kleinen Druckdifferenzen von z.B. wenigen Zehntel bar ansprechen.As a result of the hydraulic negative coupling through the throttle k5 (or ί + 5 T ) in the sequence of the pilot control, the flow volume of the pilot control in the pressure chamber 38 is decoupled from the control volume of the main control slide 16 in the first control connection 17. The time constant for the pressure build-up in the outflow volume 38 is thus negligibly small, so that the pressure in the outflow volume 38 corresponds to the control pressure in the control chamber 35. The hysteresis is only determined by the friction on the longitudinal slide 33 of the pilot control. The pilot slides 33 center themselves, since the smallest openings in the control edges k6 t kj lead to corresponding changes in pressure in the pressure chamber 38. The difference between the control pressure and the pressure resulting from the spring force and. The face of the main control spool ίβ determines the volume flow via the negative feedback throttle k3 and thus the speed of the main control spool. The speed can thus be adapted to the required dynamic behavior over a wide range. The main control slide 16 can respond even to small pressure differences of, for example, a few tenths of a bar.
Selbstverständlich sind an der gezeigten Einrichtung Änderungen möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. So ist die gezeigte Einrichtung nicht auf eine Anwendung mit Vollbrückenschaltung im Steuerkreis begrenzt, sondern sie kann auch im ZusammenhangChanges to the device shown are of course possible without departing from the concept of the invention to deviate. The device shown is not intended for an application with a full bridge circuit in the control circuit limited, but they can also be related
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mit einer Halbbrückenschaltung im Steuerkreis verwendet -werden. Auch ist die Einrichtung nicht auf die beschriebene Lageregelung beschränkt, sondern kann genauso gut bei anderen Regelungsarten wie Zugkraft-, Druck-, Tast- oder Mischregelungen usw. angewandt werden. Auch ist die Anordnung der Widerstände in der Brückenschaltung nicht entscheidend und unabhängig davon, ob der Sollwertgeber und die Istwertgeber in einer Art angeordnet werden, wie sie die eingangs erwähnten Druckschriften für Hubwerks-Regeleinrichtungen lehren oder in einer anderen Weise angeordnet sind. Ebenso ist der Erfindungsgegenstand vorteilhaft anwendbar, wenn der Steuerkreis nach Art einer Doppelbrückenschaltung aufgebaut ist, wie dies z.B. aus der DE-AS 27 51 bekannt ist. Es sind somit eine Vielzahl von Änderungen möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen.can be used with a half-bridge circuit in the control circuit. Also, the facility is not as described Position control is limited, but can be used just as well with other types of control such as tensile force, Pressure, tactile or mixed controls, etc. can be applied. Also the arrangement of the resistors is in the Bridge circuit is not critical and regardless of whether the setpoint generator and the actual value generator are in one Kind be arranged, as they teach the aforementioned documents for hoist control devices or arranged in some other way. The subject matter of the invention can also be used advantageously, if the control circuit is constructed in the manner of a double bridge circuit, as e.g. from DE-AS 27 51 is known. A large number of changes are therefore possible without deviating from the concept of the invention.
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Claims (7)
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| DE19833343234 DE3343234A1 (en) | 1983-11-30 | 1983-11-30 | Device for lifting-gear control |
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Family Applications (1)
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Cited By (1)
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1983
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1984
- 1984-11-30 FR FR8418348A patent/FR2555399B1/en not_active Expired
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Also Published As
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| 8141 | Disposal/no request for examination |