DE3344804C2

DE3344804C2 -

Info

Publication number: DE3344804C2
Application number: DE19833344804
Authority: DE
Inventors: Alfons 8751 Kleinwallstadt De Vogel
Original assignee: ABI Anlagentechnik Baumaschinen Industriebedarf Maschinenfabrik und Vertriebsgesellschaft mbH
Current assignee: ABI Anlagentechnik Baumaschinen Industriebedarf Maschinenfabrik und Vertriebsgesellschaft mbH
Priority date: 1983-12-12
Filing date: 1983-12-12
Publication date: 1988-06-09
Also published as: DE3344804A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bau- oder Ar beitsmaschine mit einer Arbeits- und/oder Steuer hydraulik, wobei ein hydraulisches System vorhan den ist, das wenigstens eine Pumpe, die ihrerseits über einen Motor antreibbar ist, aufweist und mit einem einfach wirkenden hydraulischen Zylinder in Verbindung steht, an dem Zylinder und Kolben relativ zueinander entgegen der Kraft einer Feder verschiebbar sind und die Bewegung des Zylinders oder Kolbens mit der Steuerung des zugehörigen Mo tors gekoppelt ist.The invention relates to a construction or Ar beitsmaschine with a work and / or tax hydraulics, with a hydraulic system existing that is, at least one pump, which in turn is drivable by a motor, has and with a single-acting hydraulic cylinder communicates on the cylinder and piston relative to each other against the force of a spring are displaceable and the movement of the cylinder or piston with the control of the associated Mo tors is coupled.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OS 26 20 559 bekannt. Dort ist eine Regelvorrichtung für ei ne Brennkraftmaschine gezeigt, die ihrerseits eine Verdrängerpumpe antreibt, welche der Versorgung einer aussetzend arbeitenden hydraulischen Maschi ne dient. Die Steuerung erfolgt so, daß ein Zy linder mit dem Druck des hydraulischen Systems beaufschlagt wird und hierbei entgegen der Kraft einer Feder den Kolben verschiebt und durch Kopp lung mit der Steuerung des Motors dessen Lei stung und damit auch die der Pumpe und damit die Versorgung des hydraulischen Systemes mit Medium beeinflußbar macht. Die Einstellung auf wechselnde Belastungen folgt durch Ein-/Ausschalten der hy draulischen Maschine. Die Übertragung dieses Re gelsystemes auf Bau- und Arbeitsmaschinen ist be reits deshalb unmöglich, da ein Ein-/Ausschalten der hydraulischen Systeme nicht erfolgen kann und stattdessen eine kontinuierliche Regelung erfol gen muß. Darüber hinaus wäre erforderlich, für jedem der mehreren hydraulischen Systeme der Bau- und Arbeitsmaschine bzw. der entsprechenden Pum pe jeweils einen Motor zuzuordnen. Gemäß der DE-OS 34 21 648 wird die Leistung der die Pumpe antreibenden Brennkraftmaschine dadurch gere gelt, daß das von der hydraulischen Maschine zu rückfließende Medium mengenmäßig erfaßt und die Motorleistung so eingestellt wird, daß die Rück flußmenge einem Minimum zustrebt. Auch bei An wendung dieses Gedankens muß jedem hydraulischen System ein eigener Motor zugeordnet werden. Des weiteren ist bekannt, beispielsweise aus der DD-PS 2 03 085, bei Systemen mit mehreren Pumpen hydraulische "oder"-Glieder einzusetzen.Such a device is from DE-OS 26 20 559 known. There is a control device for egg ne internal combustion engine shown, which in turn a Displacement pump drives which of the supply an intermittently operating hydraulic machine ne serves. The control is done so that a Zy linder with the pressure of the hydraulic system is applied and against the force the piston moves a spring and by Kopp with the control of the motor, its performance and therefore also that of the pump and thus that Supply of the hydraulic system with medium can be influenced. Attitudes to changing Loads follow by switching the hy on / off draulic machine. The transfer of this re gel system on construction and work machines Therefore impossible because a switch on / off the hydraulic systems cannot and instead a continuous regulation is successful must. It would also be required for each of the several hydraulic systems of the construction and work machine or the corresponding pump to assign one motor each. According to the DE-OS 34 21 648 is the performance of the pump driving internal combustion engine thereby applies that to the hydraulic machine too refluxing medium quantified and the Engine power is set so that the return flow tends towards a minimum. Even with An Every hydraulic must apply this idea System can be assigned its own engine. It is also known, for example from DD-PS 2 03 085, for systems with several pumps use hydraulic "or" links.

Hiervon ausgehend hat sich die Erfindung zur Auf gabe gemacht, bei Bau- oder Arbeitsmaschinen mit mehreren hydraulischen Systemen die Förderleistung des hydraulischen Mediums auf die jeweils benö tigte Leistung optimal einzustellen.Proceeding from this, the invention has turned to made with construction or work machines delivery capacity of several hydraulic systems of the hydraulic medium to the required optimal performance.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß mehrere hydraulische Systeme mit jeweils ei ner Pumpe vorhanden und durch denselben Motor an getrieben sind und jedes der zugehörigen hydrau lischen Systeme über ein hydraulisches "oder"- Glied, das den jeweils höheren Druck als Aus gangssignal weitergibt, mit einem anderen hydrau lischen System oder dem Ausgangssignal eines "oder"- Gliedes verbunden ist, und sämtliche Ausgangssi gnale ihrerseits wieder über ein "oder"-Glied ver knüpft sind und der hierdurch abgeleitete Maximal druck aller hydraulischen Systeme über den Zylin der mit der Steuerung des Motors in Verbindung steht.According to the invention, the object is achieved by that several hydraulic systems, each with egg ner pump available and by the same motor are driven and each of the associated hydrau systems via a hydraulic "or" - Limb that has the higher pressure than Off passes signal, with another hydrau system or the output signal of an "or" - Link is connected, and all output gnale in turn ver via a "or" link are linked and the maximum derived thereby pressure of all hydraulic systems via the Zylin connected to the control of the engine stands.

Durch die vorgeschlagene Schaltung zwischen den ein zelnen hydraulischen Systemen wird erreicht, daß das Endsignal den Druck desjenigen hydraulischen Systemes angibt, das im Vergleich mit den übrigen das augenblickliche Maximum darstellt. Dieser wird zur Beaufschlagung des Zylinders und folglich auch zur Steuerung des dem Antrieb sämtlicher Pumpen dienenden Motors eingesetzt. Dann ist garantiert, daß auch das hydraulische System mit der höchsten Belastung ausreichend mit hydraulischem Medium ver sorgt ist, was demzufolge auch für die übrigen, weniger belasteten Systeme zutrifft.The proposed circuit between the one individual hydraulic systems ensure that the final signal the pressure of that hydraulic Systemes that compared to the rest represents the current maximum. This will to act on the cylinder and consequently also to control the drive of all pumps serving engine. Then it is guaranteed that even the hydraulic system with the highest Sufficient load with hydraulic medium is concerned, which consequently also for the rest, less loaded systems apply.

Einer der entscheidenden Vorteile ist in der Ein fachheit der Bedienung zu sehen, da die Regelung der Leistung und Drehzahl des Motors völlig selb ständig undd ohne Eingriffe von außen entsprechend dem jeweiligen maximalen Belastungsdruck erfolgt. Falsche Einstellungen der Motorleistungen sind deshalb ausgeschlossen. Man vermeidet ein unnöti ges Hochdrehen, reduziert den Treibstoffverbrauch und die Geräuschentwicklung so weit wie es der momentane Betriebszustand gestattet. Des weiteren wird der gerade bei hohen Drehzahlen im unbela steten Zustand hohe Verschleiß reduziert, da in einem solchen Fall mehr hydraulisches Medium als notwendig umgewälzt wird, was Ventil und Schalter besonders beansprucht und erwärmt.One of the key advantages is in the one ease of operation to see because of the regulation the power and speed of the engine are completely the same constantly and without external intervention the respective maximum load pressure. Incorrect engine power settings are therefore excluded. You avoid unnecessary high revs, reduces fuel consumption and the noise level as far as the current operating status allowed. Furthermore especially at high speeds in the unbela steady state high wear reduced as in in such a case more hydraulic medium than necessary circulates what valve and switch particularly stressed and warmed.

Die bauliche Gestaltung des "oder"-Gliedes steht im Rahmen der Erfindung grundsätzlich frei, jedoch ist es besonders zweckmäßig hierfür Wechselventile zu verwenden, die aus einem Rückschlagventil mit zwei Ventilsätzen und drei Anschlüssen bestehen. Die beiden Eingänge sind einander gegenüber im Gehäuse angeordnet und bilden einen durchgehenden Kanal, indem sich der Kolben entsprechend der Druckdif ferenz zwischen den beiden Eingängen hin und her bewegt und dabei den in der Mitte befindlichen und senkrecht nach außen führenden Ausgangskanal mit dem durch einen höheren Druck beaufschlagten Ein gang in Verbindung setzt, wobei in diesem Fall der Kolben von innen her gegen den anderen Eingang gepreßt wird und dadurch verschließt.The structural design of the "or" link stands basically free within the scope of the invention, however it is particularly useful for this shuttle valves to use with a check valve there are two sets of valves and three connections. The both inputs are opposite each other in the housing arranged and form a continuous channel, by the piston according to the pressure difference back and forth between the two entrances moved and the one in the middle and output channel leading vertically outwards the A pressurized by a higher pressure correlates, in which case the Pistons from the inside against the other entrance is pressed and thereby closes.

Der erfindungsgemäße Gedanke läßt sich sowohl für eine Arbeits- als auch eine Steuerhydraulik ver wenden. Bei gleichzeitigem Vorhandensein eines Ar beits- und Steuerkreises in ein und derselben Ma schine hat die Erfindung als vorteilhaft erkannt, den jeweiligen Zylinder oder Kolben mit derselben Steuerung zu koppeln.The idea of the invention can be used both for a working as well as a control hydraulics ver turn. If there is an Ar at the same time working and control circuit in one and the same measure Schine has recognized the invention as advantageous the respective cylinder or piston with the same Coupling the controller.

Man erhält als Ergebnis einen linearen Zusammenhang zwischen dem Steuerdruck, der Leistung bzw. der Drehzahl des Motors und damit der Pumpe sowie der Fördermenge des Mediums im Arbeitskreislauf. Steigt beispielsweise der Steuerdruck an, erhöht sich die Schaltgeschwindigkeit der Ventile und Schalter und gleichzeitig wird durch die Kopplung mit dem Motor dessen Leistung erhöht, mit der Folge, daß die Fördermenge des Mediums im Arbeitskreislauf eben falls ansteigt. Ein erhöhter Steuerdruck bedingt zum einen eine höhere Schaltgeschwindigkeit der Ventile und in vorteilhafter Weise gleichzeitig ei ne Vergrößerung der Fördermenge des Mediums im Arbeitskreislauf.The result is a linear relationship between the control pressure, the power or the Speed of the motor and thus the pump and the Flow rate of the medium in the working cycle. Increases for example, the control pressure increases Switching speed of the valves and switches and at the same time by coupling with the engine whose performance increases, with the result that the Flow rate of the medium in the working cycle if increases. An increased control pressure causes on the one hand a higher switching speed of the Valves and advantageously egg at the same time ne increase in the flow rate of the medium in Working cycle.

Im Rahmen der Erfindung steht es grundsätzlich frei, welche Art Motor für den Antrieb der Pumpe sorgt, ob es sich also um einen Verbrennungs- oder einen Elektromotor handelt. Im ersteren Fall erfolgt die Steuerung der Leistung bekanntermaßen durch ent sprechende Änderungen der Zusammensetzung des in die Brennkammer einzubringenden Kraftstoff-Luft- Gemisches, was durch Betätigen eines Gasgestänges vorgenommen wird. Zur Steuerung des Motors ist deshalb der Zylinder oder der Kolben mit dem Gas gestänge gekoppelt. Ist der Antrieb hingegen ein Elektromotor, steht der Kolben mit dessen Steuerung in Verbindung, die als Potentiometer und/oder eine induktive oder kapazitive Kopplung ausgebildet sein kann. Auch hier wiederum ist entscheidend, auf Lei stung sowie die Drehzahl des Motors Einfluß auszu üben, um über die Pumpe den Druck im jeweiligen hydraulischen System zu beeinflussen.In the context of the invention, it is basically free to what type of motor drives the pump, so whether it's a combustion or a Electric motor acts. In the former case, the Performance is known to be controlled by ent speaking changes in the composition of the fuel-air to be introduced into the combustion chamber Mixture, what by operating a gas rod is made. To control the engine is hence the cylinder or the piston with the gas linkage coupled. However, the drive is on Electric motor, the piston stands with its control in conjunction as a potentiometer and / or a inductive or capacitive coupling can. Again, it is crucial to lei and the speed of the motor influence practice to use the pump to set the pressure in each hydraulic system influence.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.An embodiment of the invention is described below with reference to FIG Drawing closer explained.

Sie zeigt in schematischer Darstellung einen Kolben, dessen Zylinder mit einem Gaszug in Verbindung steht und der über ein hydraulisches Medium beaufschlagbar ist. In der Zeichnung ist ein Zylinder 1 dargestellt, der relativ zum Kolben 2 entgegen der Kraft einer Feder 3, die den Zylin der 1 umgibt, bewegbar ist. Beaufschlagt wird der Zylinder 1 über eine Zuleitung 4, wodurch dieser 1 eine Kraft erfährt, die ihn solange bewegt, bis ein Gleichgewicht mit der Feder 3 hergestellt ist.It shows a schematic representation of a piston, the cylinder of which is connected to a throttle cable and which can be acted upon by a hydraulic medium. In the drawing, a cylinder 1 is shown, which can be moved relative to the piston 2 against the force of a spring 3 which surrounds the cylinder 1 . The cylinder 1 is acted upon via a feed line 4 , as a result of which this 1 experiences a force which moves it until an equilibrium with the spring 3 is established.

Für die vorliegende Erfindung wesentlich ist, daß der Zylinder 1 der Steuerung eines Motors dient, wes halb er im gezeigten Beispiel mit dem Gaszug 5 ei nes Verbrennungsmotors in Verbindung steht. Die Bewegung des Zylinders 1 hat eine Verstellung des Gaszuges 5 und dementsprechend eine Änderung der Leistung und der Drehzahl des damit in Verbindung stehenden Motors zur Folge. Das Zusammenspiel des über Zuleitung 4 in den Zylinder 1 eingebrachten und am Kolben 2 angreifenden hydraulischen Mediums mit der Kraft der Feder 3 bewirkt eine Regelung der Drehzahl und damit der Leistung des Verbrennungs motors.For the present invention, it is essential that the cylinder 1 is used to control an engine, which is why it is in the example shown with the throttle cable 5 egg nes internal combustion engine in connection. The movement of the cylinder 1 results in an adjustment of the throttle cable 5 and, accordingly, a change in the power and the speed of the engine connected to it. The interaction of the hydraulic medium introduced into the cylinder 1 via the feed line 4 and acting on the piston 2 with the force of the spring 3 brings about a regulation of the speed and thus the performance of the internal combustion engine.

Das über die Zuleitung 4 dem Zylinder 1 zugeführte hy draulische Medium erhält man wie folgt:The hydraulic medium supplied to the cylinder 1 via the feed line 4 is obtained as follows:

Im gezeigten Beispiel sind vier hydraulische Sy steme 6-10 eingezeichnet, von denen jeweils zwei 6, 7 und 8, 9 über ein Wechselventil 10, 11 ver bunden sind, dessen Ausgangssignal jeweils den höheren Druck der miteinander verglichenen hydrau lischen Systeme 6, 7 und 8, 9 darstellt. Diese Ausgangssignale wiederum sind auf ein weiteres Wechselventil 12 gleicher Funktion gegeben, so daß man als Endsignal dieser Schaltung den höchsten Druck erhält, der in einem der hydraulischen Sy steme 6-9 im Vergleich mit dem übrigen vorliegt. Dieser Druck wird dann über die Zuleitung 4 dem Zylinder 1 zugeführt. Auf diese Weise ist sicher gestellt, daß die Leistung des Motors stets aus reicht, um auch die Pumpe im Kreis des am meisten belasteten hydraulischen Systems in ausreichender Weise anzutreiben. Ein Zusammenbruch des System druckes auf der einen Seite sowie eine überhöhte und damit unwirtschaftliche Motorleistung auf der anderen sind demnach angeschlossen.In the example shown, four hydraulic systems 6-10 are shown, of which two 6, 7 and 8, 9 are connected via a shuttle valve 10, 11 , the output signal of which is the higher pressure of the compared hydraulic systems 6, 7 and 8, 9 . These output signals are in turn given to another shuttle valve 12 with the same function, so that one receives the highest pressure as the end signal of this circuit, which is present in one of the hydraulic systems 6-9 compared to the rest of the systems. This pressure is then fed to the cylinder 1 via the feed line 4 . In this way it is ensured that the power of the motor is always sufficient to drive the pump in the circuit of the most loaded hydraulic system in a sufficient manner. A breakdown of the system pressure on the one hand and an excessive and therefore uneconomical engine output on the other are connected.

Im Ergebnis erhält man eine Regelung der Drehzahl und damit der Leistung des die Pumpen antreibenden Motors in Abhängigkeit von der Belastung.The result is a regulation of the speed and thus the performance of the pumps Motors depending on the load.

Claims

1. Construction or work machine with a work and / or control hydraulics, wherein a hydraulic system is present which has at least one pump, which in turn can be driven by a motor, and is connected to a single-acting hydraulic cylinder on which Cylinders and pistons can be moved relative to each other against the force of a spring and the movement of the cylinder or piston is coupled to the control of the associated motor, characterized in that several hydraulic systems 6-9 are present , each with a pump and by the same motor are driven and each of the associated hydraulic systems 6-9 is connected to another hydraulic system 6-9 or to the output signal of a "or" member via a hydraulic "or" link which passes on the respective higher pressure as an output signal, and all output signals are in turn linked via a "or" element and the maximum pressure derived here all hydraulic systems 6-9 are connected to the control of the engine via cylinder 1 .

2. Machine according to claim 1, characterized in that the hydrau lic "or" member is a shuttle valve 10-12 .

3. Machine according to claim 1 or 2, characterized in that the two associated cylinders 1 or piston 2 are coupled to the controller in a working and control circuit.

4. Machine according to one of claims 1-3, characterized in that the engine is an internal combustion engine and the Zy cylinder 1 or piston 2 with the gas linkage, possibly via a throttle cable 5 , is coupled.

5. Machine according to one of claims 1-4, characterized in that the motor is an electric motor and the cylinder 1 or piston 2 via a potentiometer and / or stage switch and / or electrical displacement transducer and / or an inductive or capacitive coupling connected to the engine.