DE3422165C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Einrichtung mit einer Pumpe und mit mindestens zwei von dieser beaufschlagten Verbrauchern hydraulischer Energie gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Hauptanspruchs.The invention relates to a hydraulic device a pump and with at least two of them Hydraulic energy consumers according to the characteristics of Preamble of the main claim.
Bei einer bekannten Einrichtung (DE-OS 26 51 235) ist vor jeweils einen Verbraucher, das heißt in die zu diesem führende Zulaufleitung und die von diesem fortführende Ablaufleitung, ein willkürlich gesteuertes, in Zwischenstellungen drosselndes Steuerwegeventil geschaltet und in einer Steuerdruckleitung, die von einer Steuerdruckpumpe zu dem Pumpenstellorgan führt, ist ein hydraulisch gesteuertes (Zweistellung/Zweianschluß) -Zusatzventil geschaltet, dessen in Schließrichtung belasten der Steuerdruckraum von dem Druck vor dem Steuerwegeventil beaufschlagt ist und dessen in Richtung Öffnen belastender Steuerdruckraum von dem Druck zwischen Steuerwegeventil und Verbraucherzulauf belastet ist. Das heißt, das Zusatzventil wirkt als Druckwaage. Das Zusatzventil ist in Richtung Schließen zusätzlich mit einer Feder belastet, durch die die Regeldruckdifferenz an der Druckwaage vorgegeben wird. Bei dieser bekannten Einrichtung teilen die Steuerwegeventile mit eingebauten Mengenreglern den Pumpenstrom lastunabhängig im Verhältnis zu den Drosselöffnungen am Steuerwegeventil kolben, solange der von der Pumpe geförderte Strom der Summe der von den Verbrauchern aufgenommenen Ströme entspricht. Übersteigt jedoch die Summe der Ströme, die jeweils ein Verbraucher aufnimmt, den maximalen Förderstrom der Pumpe, so wird das durch die Feder vorgegebene Regeldruckgefälle am Zusatzventil nicht mehr erreicht mit der Folge, daß der Förderstrom der Pumpe zu dem Verbraucher fließt, in dem der geringste Druck wirkt, das heißt, der am relativ ge ringsten belastet ist.In a known device (DE-OS 26 51 235) is before one consumer each, that is, in the one leading to it Inlet line and the outlet line continuing from it, an arbitrarily controlled, throttling in intermediate positions Control directional control valve switched and in a control pressure line, which leads from a control pressure pump to the pump actuator, is a hydraulically controlled (two position / two connection) -Additional valve switched, the load in the closing direction the control pressure space from the pressure upstream of the control directional valve is acted upon and its load in the direction of opening Control pressure space from the pressure between the control directional valve and Consumer feed is charged. That is, the auxiliary valve acts as a pressure compensator. The auxiliary valve is in the direction Closing additionally loaded by a spring through which the control pressure difference is specified on the pressure compensator. In this known device, the control directional valves share with built-in volume controllers, the pump current is independent of the load in relation to the throttle openings on the control directional valve piston as long as the current delivered by the pump is the sum corresponds to the currents consumed by consumers. However, the sum of the currents exceeds each one Consumer takes up the maximum flow of the pump, this is how the control pressure drop specified by the spring becomes at the additional valve no longer reached with the result that the Flow of the pump flows to the consumer in which the lowest pressure is effective, that is, the most ge wrestled.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der genannten Gattung derart zu verbessern, daß auch dann, wenn die Summe der von den einzelnen Verbrauchern geforderten Ströme größer ist als der maximale Förderstrom der Pumpe, dieser Förderstrom der Pumpe auf die einzelnen Verbraucher in dem Verhältnis aufgeteilt wird, in dem die jeweils einem Verbraucher zugeordneten Steuerwegeventile geöffnet sind, das heißt, daß die gewollten Verhältnisse der Bewegungsge schwindigkeiten beibehalten bleiben, so daß beispielsweise dann, wenn durch gleichzeitiges Beaufschlagen von zwei Ver brauchern durch Überlagern von deren Bewegungen eine resul tierende Bewegung angesteuert wird, diese resultierende Bewegung die angesteuerte Richtung beibehält und nur in ihrer absoluten Größe entsprechend dem zu geringen Förder strom der Pumpe vermindert wird.The invention has for its object a device to improve the genus in such a way that even if the sum of those required by individual consumers Flows is greater than the maximum flow of the pump, this flow of the pump to the individual consumer is divided in the ratio in which the one Control directional valves assigned to consumers are open, that is, the desired conditions of the movement law speeds remain, so that for example then, when two ver a resul by superimposing their movements ting movement is driven, this resulting Movement maintains the controlled direction and only in their absolute size according to the insufficient funding current of the pump is reduced.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete hydraulische Einrichtung gelöst. This object is achieved by the in claim 1 marked hydraulic device solved.
Bei bekannten hydraulischen Einrichtungen mit Load-Sensing- Bedarfsstromregelung ist an der Load-Sensing-Steuerdruck leitung eine Ablaßöffnung zum Beispiel in Form eines Strom regelventiles vorgesehen, durch die ständig ein kleiner vorbestimmter Strom abfließt, um ein Entlasten der Load- Sensing-Steuerdruckleitung zu ermöglichen (DE-OS 31 46 513). Selbst dieser, wenn auch geringe Nachteil der bekannten Einrichtung, kann mit der Einrichtung gemäß der Erfindung, insbesondere in deren Ausgestaltung gemäß Anspruch 2, vermieden werden. Bei mehr als zwei Verbrauchern muß für jeden Verbraucher, der mehr als zwei vorhanden ist, ein zusätzliches Umsteuerventil in Kaskadenschaltung zugeschaltet werden.In known hydraulic devices with load sensing Demand flow control is at the load sensing control pressure line a drain opening, for example in the form of a current Control valve provided by which a small constantly predetermined current flows to relieve the load To enable sensing control pressure line (DE-OS 31 46 513). Even this, albeit minor disadvantage of the known Device, can with the device according to the invention, in particular in their configuration according to claim 2, be avoided. If more than two consumers have to any consumer who has more than two present one additional reversing valve connected in cascade will.
Die Größe der Wirkfläche der auch bei den bisher bekannten Einrichtungen vorhandenen Steuerdruckräume am Zusatzventil kann zu der Größe der Wirkflächen der gemäß der Erfindung zusätzlich vorhandenen Zusatzsteuerdruckräume im Verhältnis 1 : 1 stehen. Es kann aber auch ein abweichendes Größenver hältnis gewählt werden, sei es, daß die Zusatzsteuerdruck räume größer sind oder kleiner sind als die dem bisher bekannten Stand der Technik entsprechenden Steuerdruckräume, um bestimmte Effekte zu erzielen.The size of the effective area also in the previously known Facilities existing control pressure rooms on the additional valve can be to the size of the effective areas according to the invention additionally existing additional control pressure rooms in the ratio Stand 1: 1. But it can also be a different size Ratio be chosen, be it that the additional tax pressure rooms are larger or smaller than the previous one control pressure chambers corresponding to known prior art, to achieve certain effects.
Durch die Erfindung werden die großen Vorteile der Load- Sensing-Bedarfsstromregelungen mit Parallelschaltungsdrosseln, die ein Aufteilen der Verbraucherströme entsprechend den gewollten Ansteuerungen bewirken (siehe DE-OS 31 46 513 und DE-OS 30 44 144) auch auf hydraulische Einrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 übertragen. Ebenso, wie das System mit Parallelschaltungsdrosseln gemäß den genannten DE-OS läßt sich das System gemäß der Er findung nicht nur bei hydraulischen hydrostatischen Anlagen anwenden, bei denen die Pumpe bezüglich des Fördervolumens pro Umdrehung einstellbar ist und die Einstellage von der Differenz zwischen Steuerdruck in der Load-Sensing-Steuer druckleitung und dem Druck in der Förderleitung bestimmt ist, sondern auch bei Einrichtungen mit Pumpen, deren Fördervolumeneinstellung von einer anderen Größe abhängig oder willkürlich gesteuert ist oder bei Einrichtungen mit einer Konstantpumpe, bei der ein gegebenenfalls überschüssiger Strom durch ein Nebenablaßventil abgelassen wird (siehe Ausführungsbeispiel Fig. 2).By the invention, the great advantages of the load-sensing demand current controls with parallel circuit chokes, which cause a distribution of the consumer currents according to the desired controls (see DE-OS 31 46 513 and DE-OS 30 44 144) also on hydraulic devices according to the preamble of Claim 1 transferred. Just like the system with parallel connection chokes according to the aforementioned DE-OS, the system according to the invention can be used not only in hydraulic hydrostatic systems in which the pump can be set with respect to the delivery volume per revolution and the setting of the difference between control pressure in the Load-sensing control pressure line and the pressure in the delivery line is determined, but also in devices with pumps, the delivery volume setting of which is dependent on another size or controlled arbitrarily or in devices with a constant pump, in which any excess flow is discharged through a secondary drain valve is (see embodiment Fig. 2).
Die Erfindung ist im folgenden anhand der in der Zeichnung als Schaltschema dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is based on the following in the drawing embodiments shown as a schematic diagram explained.
Fig. 1 zeigt ein Schaltschema zu einer hydraulischen Einrichtung gemäß der Erfindung. Fig. 1 shows a circuit diagram for a hydraulic device according to the invention.
Fig. 2 zeigt den pumpenseitigen Teil des Schaltschemas mit einer Ausführung mit Konstantpumpe und Neben ablaßventil. Fig. 2 shows the pump-side part of the circuit diagram with an embodiment with a constant pump and secondary drain valve.
Die einstellbare Pumpe 1 saugt aus einem Behälter 2 und fördert in eine Förderleitung 3, die sich in zwei Zweig förderleitungen 4 und 5 aufteilt. Die Förderleitung 4 führt zu einem Anschluß eines Zweistellungs/Zweianschlußwegeven tiles 6, an dessen zweiten Anschluß eine Leitung 7 ange schlossen ist, die zu einem Eingang eines willkürlich ansteuer baren Steuerwegeventiles 8 führt, durch das die Leitung 7, in die ein Rückschlagventil 9 eingebaut ist, wahlweise ent weder mit der Leitung 10 oder mit der Leitung 11 verbunden werden kann, wobei die beiden Leitungen 10 und 11 zu den beiden Druckräumen eines Zylinders 12 führen. Durch das Steuerwegeventil 8 wird die jeweils nicht mit der Leitung 7 verbundene der beiden Leitungen 10 und 11 mit dem Behälter 2 verbunden.The adjustable pump 1 sucks from a container 2 and feeds into a delivery line 3 , which is divided into two branch delivery lines 4 and 5 . The delivery line 4 leads to a connection of a two-position / two-way valve 6 tiles, at the second connection a line 7 is connected, which leads to an input of an arbitrarily controllable control valve 8 through which the line 7 , in which a check valve 9 is installed , either ent can be connected either to line 10 or to line 11 , the two lines 10 and 11 leading to the two pressure chambers of a cylinder 12 . The control directional control valve 8 connects the two lines 10 and 11 , which are not connected to the line 7 , to the container 2 .
In ebensolcher Weise führt die Förderzweigleitung 5 zu einem Zusatzwegeventil 16, von dem eine Leitung 17 ausgeht, in die ein Rückschlagventil 19 eingebaut ist und die zu einem Steuerwegeventil 18 führt. Zwei Anschlüsse des Steuerwege ventiles 18 sind mit den Leitungen 20 und 21 verbunden, die zu dem Zylinder 22 führen. In the same way, the feed branch line 5 leads to an additional directional control valve 16 , from which a line 17 extends, into which a check valve 19 is installed and which leads to a control directional control valve 18 . Two ports of the control valve 18 are connected to the lines 20 and 21 which lead to the cylinder 22 .
Das Steuerwegeventil 8 weist einen fünften Anschluß auf, an den eine Steuerdruckleitung 23 angeschlossen ist, die sich in einer Steuerdruckleitung 24 fortsetzt, die zu einem Steuerdruckraum des Zusatzwegeventiles 6 führt. Ein zweiter Steuerdruckraum des Zusatzwegeventiles 6 ist an die Steuerdruckleitung 55 angeschlossen, die anderer seits an die Leitung 7 angeschlossen ist.The control directional control valve 8 has a fifth connection, to which a control pressure line 23 is connected, which continues in a control pressure line 24 which leads to a control pressure chamber of the additional directional control valve 6 . A second control pressure chamber of the additional directional control valve 6 is connected to the control pressure line 55 , which on the other hand is connected to the line 7 .
In ebensolcher Weise wie die Steuerdruckleitung 23 an das Steuerwegeventil 8 ist an das Steuerwegeventil 18 eine Steuerdruckleitung 55 angeschlossen, die über eine Zweig steuerdruckleitung 26 einen Steuerdruckraum des Zusatzwege ventiles 16 beaufschlagt, während der zweite Steuerdruck raum des Wegeventiles 16 über eine Steuerdruckleitung 27 beaufschlagt wird, die an die Leitung 17 angeschlossen ist.In just such a manner as the control pressure line 23 to the control-way valve 8, a control pressure line is connected to the control directional valve 18 is connected 55, the control pressure line via a branch acts upon a control pressure chamber of the additional directional control valve 16 26 while the second control pressure chamber of the directional valve is acted upon 16 via a control pressure line 27, which is connected to line 17 .
Das Stellglied 28 der Pumpe 1 ist mit einem Stellkolben 29 verbunden, der in einem Stellzylinder 30 gegen die Kraft einer Feder verschiebbar ist, wobei der Druckraum in dem Stellzylinder 30 an eine Leitung 31 angeschlossen ist, die ihrerseits an das Pumpeneinstellungssteuerungs wegeventil 32 angeschlossen ist, dessen einer Eingang an die andererseits an die Leitung 3 angeschlossene Leitung 32 angeschlossen ist und dessen dritter Anschluß mit dem Behälter 2 verbunden ist. Das Ventil 32 ist hydrau lisch gesteuert, wobei der federseitige Steuerdruckraum an die Steuerdruckleitung 34 angeschlossen ist und der gegenüberliegende Steuerdruckraum an die Steuerdruck leitung 35 angeschlossen ist, die andererseits an die Leitung 33 angeschlossen ist.The actuator 28 of the pump 1 is connected to an actuating piston 29 which is displaceable in an actuating cylinder 30 against the force of a spring, the pressure space in the actuating cylinder 30 being connected to a line 31 which in turn is connected to the pump setting control directional valve 32 , whose one input is connected to line 32, which is connected to line 3 , and whose third connection is connected to container 2 . The valve 32 is hydraulically controlled, the spring-side control pressure chamber being connected to the control pressure line 34 and the opposite control pressure chamber being connected to the control pressure line 35 , which on the other hand is connected to the line 33 .
Am fünften Anschluß des Steuerwegeventils 8 bzw. 18 steht je weils der Druck des jeweils angesteuerten Verbrauchers 12 bzw. 22 an. At the fifth connection of the control directional control valve 8 or 18 , the pressure of the respective controlled consumer 12 or 22 is present .
Soweit entspricht die Einrichtung dem bekannten Stand der Technik.As far as the facility corresponds to the known state of the technique.
An die Steuerdruckleitung 23 ist weiterhin eine Steuerdruck leitung 36 angeschlossen, die an einen Eingang eines Umsteuerventiles 37 angeschlossen ist, an dessen zweiten Eingang die Steuerdruckleitung 55 angeschlossen ist und an dessen Ausgang die Steuerdruckleitung 38 angeschlossen ist, in der also immer der Druck herrscht, der in der den höheren Druck führenden der beiden Leitungen 23 oder 55 herrscht. An die Leitung 38 ist eine Steuerdruckzweig leitung 39 angeschlossen, die zu einem Zusatzsteuerdruckraum des Zusatzwegeventiles 6 führt und zwar zu dem in Schließ richtung belasteten. Der gegenüberliegende Zusatzsteuer druckraum des Zusatzwegeventiles 6 ist an eine Steuerdruck leitung 40 angeschlossen, die ihrerseits an die Förderzweig leitung 4 angeschlossen ist. Die Steuerdruckleitung 38 setzt sich weiterhin in einer Steuerdruckleitung 41 fort, die zu einem Zusatzsteuerdruckraum des Zuaatzwegeventils 16 führt, wobei ein gegenüberliegender Zusatzsteuerdruckraum dieses Zusatzwegeventiles 16 an die Steuerdruckleitung 42 angeschlossen ist, die ihrerseits an die Förderzweig leitung 5 angeschlossen ist.To the control pressure line 23 , a control pressure line 36 is also connected, which is connected to an input of a reversing valve 37 , to the second input of which the control pressure line 55 is connected and to the output of which the control pressure line 38 is connected, so that the pressure always prevails in which the higher pressure of the two lines 23 or 55 prevails. To the line 38 , a control pressure branch line 39 is connected, which leads to an additional control pressure chamber of the additional directional control valve 6 and that to the loaded in the closing direction. The opposite additional control pressure chamber of the additional directional control valve 6 is connected to a control pressure line 40 , which in turn is connected to the delivery branch line 4 . The control pressure line 38 continues in a control pressure line 41 proceeds, which leads to an additional control pressure chamber of the Zuaatzwegeventils 16, wherein an opposite auxiliary control pressure chamber of this additional way valve 16 is connected to the control pressure line 42, which is connected 5 in turn lead to the conveying branch.
Die Wirkungsweise ist folgende: Durch willkürliches An steuern des Steuerwegeventiles 8 wird zwischen der Leitung 7 und der Leitung 10 oder wahlweise zwischen der Leitung 7 und der Leitung 11 eine Verbindung mit einer willkürlich wählbaren Drosselwirkung hergestellt. Da die jeweils andere der beiden Leitungen 10 und 11 mit dem Behälter 2 verbunden wird, fließt ein Strom, dessen Größe durch die gewählte Drosselwirkung bestimmt ist. In ebensolcher Weise kann das Steuerwegeventil 18 ange steuert werden, wobei beide Steuerwegeventile 8 und 18 gleichzeitig angesteuert werden können. The mode of operation is as follows: By arbitrarily controlling the control directional control valve 8 , a connection with an arbitrarily selectable throttling effect is established between line 7 and line 10 or optionally between line 7 and line 11 . Since the other of the two lines 10 and 11 is connected to the container 2 , a current flows, the size of which is determined by the selected throttling effect. In the same way, the control directional control valve 18 can be controlled, wherein both control directional control valves 8 and 18 can be controlled simultaneously.
Bei den bisher bekannten Einrichtungen war an dem Zusatz wegeventil 6 bzw. 16 eine in Schließrichtung belastende Feder vorgesehen, wobei durch die Charakteristik dieser Feder eine Regeldruckdifferenz an diesem Zusatzwegeventil unveränderlich vorgegeben war. Dem gegenüber werden die Zusatzventile gemäß der Erfindung durch die Druckdifferenz in den Zusatzsteuerdruckräumen zusätzlich beeinflußt, wobei dieser zusätzliche Einfluß an die Stelle der Wirkung der Feder tritt. Diese Druckdifferenz in den Zusatzsteuer druckräumen kann veränderlich sein, um eine Anpassung an die Gegebenheiten bewirken zu können.In the previously known devices, a spring loading in the closing direction was provided on the additional directional control valve 6 or 16, a characteristic pressure difference on this additional directional valve being invariably given by the characteristic of this spring. In contrast, the additional valves according to the invention are additionally influenced by the pressure difference in the additional control pressure spaces, this additional influence taking the place of the action of the spring. This pressure difference in the additional control pressure rooms can be variable in order to be able to bring about an adaptation to the circumstances.
In Fig. 2 ist eine andere Ausgestaltungsform nur des Pumpenbereiches bis zur Förderleitung 3 dargestellt und zwar mit einer Konstantpumpe 51, wobei an die Förder leitung 3 eine Nebenablaßleitung 52 angeschlossen ist, die zu einem Nebenablaßventil 52 führt, das die Verbindung zum Behälter 2 herstellt und das durch die Druckdifferenz zwischen den Leitungen 52, deren Druck über die Steuer leitung 54 auf einen Druckraum des Nebenablaßventiles 53 übertragen wird, und der Steuerdruckleitung 34 gesteuert wird und zwar derart, daß dann, wenn der Förderstrom der Pumpe 1 größer ist als der von der Summe der Ver braucher 12 und 22 aufgenommenen Ströme das Nebenablaß ventil 53 gedrosselt öffnet und den überschüssigen Strom abläßt.In Fig. 2 another embodiment of only the pump area to the delivery line 3 is shown, namely with a constant pump 51 , with the delivery line 3, a secondary drain line 52 is connected, which leads to a secondary drain valve 52 , which establishes the connection to the container 2 and that is controlled by the pressure difference between the lines 52 , the pressure of which is transmitted via the control line 54 to a pressure chamber of the secondary drain valve 53 , and the control pressure line 34 , in such a way that when the flow rate of the pump 1 is greater than that of the Sum of the consumers 12 and 22 consumed streams opens the secondary drain valve 53 throttled and discharges the excess stream.
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