DE3447166C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steuerungsanordnung mit den Merkmalen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine solche hydraulische Steuerungsanordnung ist beispiels­ weise aus der US 37 12 180 bekannt. Diese Steuerungsanord­ nung ist auf einen speziellen Anwendungsfall zugeschnitten und deshalb nicht universell, insbesondere nicht für funk­ tionell abweichende Hydrauliksysteme verwendbar.

Der Vollständigkeit halber sei noch darauf hingewiesen, daß Druckzuschaltventile als solches hinsichtlich ihrer Funktion und ihrem Aufbau nach bekannt sind, siehe zum Beispiel Type DZ 10 DP Serie 30 der Fa. FAG Kugelfischer Georg Schä­ fer & Co.

Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung, eine hydraulische Steuerungsanordnung zu schaffen, die einfach aufgebaut und im Betrieb zuverlässig ist sowie sich vielseitig einsetzen läßt, insbesondere in Fahrzeugen mit hydrostatischem Antrieb mit und ohne Bremsenergierückgewinnung.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Steuerungsan­ ordnung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Vorteilhafte Einzelheiten dieser Lösung sind in den Unteran­ sprüchen angegeben.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Steuerungsanord­ nung ist ein kompaktes, bei Bedarf schnell auswechselbares Bauteil geschaffen, das sich in einem Hydrauliksystem insbe­ sondere für eine energiesparende Ölversorgung eignet.

Die Realisierung unterschiedlicher Druckniveaus ist möglich. Es besteht ferner die Möglichkeit, die Ölmenge in einem ge­ schlossenen Kreislauf konstant zu halten. Das bevorzugt durch einen Niveaugeber zu schaltende Steuerventil ermög­ licht in einer Durchlaß-Steuerstellung ein Nachfüllen von Öl in den geschlossenen Kreislauf über den zweiten Arbeits­ anschluß mit Bereitstellung eines Stell- und Steuerdruckes für angeschlossene Hydraulikeinheiten. In zweiter Steuer­ stellung des Steuerventils sind der Öl- und Druckversor­ gungsanschluß sowie der Drucklosbehälter-Anschluß kurzge­ schlossen, so daß in den Kreislauf weder Öl noch Druck ein­ geleitet werden. In der dritten Steuerstellung des Steuer­ ventils wird ebenfalls kein Hydrauliköl in den geschlossenen Kreislauf eingespeist, jedoch der Stelldruck für angeschlos­ sene Hydroeinheiten über den ersten Arbeitsanschluß sichergestellt. Mithin kann nach der Erfindung ein kompakter Steuerblock geschaffen werden, der folgende Funktionen aufweist:

• - Umlaufstellung,
• - Bereitstellung eines vorgegebenen Öldruckes und Ölnachspei­ sung in den geschlossenen Arbeitskreis,
• - Bereitstellung eines vorgegebenen Öldruckes ohne Ölnach­ speisung, und
• - Begrenzung des maximalen Öldruckes.

Nachstehend ist die erfindungsgemäße Steuerungsanordnung an­ hand eines in der Zeichnung dargestellten beispielhaften Hy­ draulikschemas näher erläutert.

Die hydraulische Steuerungsanordnung 10 umfaßt ein Steuer­ ventil 1 in Form eines 4/3-Wege-Ventils, einen ersten Arbeits­ anschluß X, einen zweiten Arbeitsanschluß A, einen Druck­ behälteranschluß P für Öl- und Druckbereitstellung, einen Drucklosbehälteranschluß T für Rückleitung abgesteuerten Öles, ein Druckbegrenzungsventil 2, dessen Schaltdruck ein­ stellbar ist, ein Druckzuschaltventil 3, dessen Druck vor­ zugsweise ebenfalls einstellbar ist, sowie mehrere Leitungs­ zweige und vier Rückschlagventile 4, 5, 6, 7 in letzteren. Diese Rückschlagventile sind alle gleich aufgebaut.

Das Steuerventil 1 hat vier Anschlüsse. Auf der einen Seite sind der Druckbehälteranschluß P und der Drucklosbehälteran­ schluß T, auf der anderen Seite sind ein zum Druckzuschalt­ ventil 3 führender Leitungszweig 11 und ein zum ersten Ar­ beitsanschluß X führender Leitungszweig 16 angeschossen. In letzterem ist das nur zum ersten Arbeitsanschluß X hin durchlässige zweite Rückschlagventil 4 angeordnet.

Das Druckzuschaltventil 3 dient dazu, den eingestellten Druck am ersten Arbeitsanschluß X zu halten. Am Ausgang des Druckzuschaltventils 3 ist ein zum zweiten Arbeitsanschluß A hinführender Leitungszweig 12 angeschlossen, über den Öl mit entsprechendem Druck bereitgestellt wird.

Vom Leitungszweig 11 zweigt vor dem Druckzuschaltventil 3 ein zum Eingang des Druckbegrenzungsventils 2 führender und ein nur in Richtung zu letzterem hin durchlässiges erstes Rückschlag­ ventil 5 aufweisender Leitungszweig 19 ab. Vom Ausgang des Druckbegrenzungsventils 2 führt ein Leitungszweig 18 zum Drucklosbehälteranschluß T hin. Vom Leitungszweig 16 zweigt strömungsmäßig nach dem zweiten Rückschlagventil 4 ein Leitungs­ zweig 15 ab, der zu dem zwischen erstem Rückschlagventil 5 und Druck­ begrenzungsventil 2 verlaufenden Teil des Leitungszweiges 19 hinführt. Vom Leitungszweig 18 geht ein zum Leitungszweig 12 hinführender Leitungszweig 14, 13 ab, in dem ein nur in Richtung zweiten Arbeitsanschluß A durchlässiges drittes Rückschlagventil 6 angeordnet ist. Zwischen dem Leitungszweig 13, 14 und dem Leitungszweig 15 ist ein Leitungszweig 17 mit einem nur in Richtung ersten Arbeitsanschluß X durchlässigen vierten Rückschlagventil 7 gegeben.

Im Betrieb befindet sich das Steuerventil 1 normalerweise in seiner dargestellten, nicht betätigten zweiten Steuerstel­ lung O, also in der sogenannten Umlaufstellung, in welcher einerseits die Anschlüsse P und T der Steuerungsanordnung kurzgeschlossen sind, andererseits die Drücke im ersten Ar­ beitsanschluß X und zweiten Arbeitsanschluß A konstant ge­ halten werden.

Wenn das Steuerventil 1 elektromagnetisch in seine erste Durchschalt-Steuerstellung a geschaltet wird, dann wird im ersten Arbeitsanschluß X der mit Hilfe des Druckzuschalt­ ventils 3 eingestellte Druck gehalten, über die Leitungs­ zweige 12, 13, 17, 15 und 16. Überschüssiges Druckmittel wird solange zum zweiten Arbeitsanschluß A hin abgesteuert, bis der durch das Druckbegrenzungsventil 2 vorgegebene Druck er­ reicht ist. Dabei sind die Rückschlagventile 4, 5 und 6 ge­ schlossen, das Rückschlagventil 7 dagegen offen. Sobald im zweiten Arbeitsanschluß A der maximal zulässige, vom Druck­ begrenzungsventil 2 durch dessen Einstellung vorgegebene Druck erreicht wird, öffnet das Druckbegrenzungsventil 2 und es fließt Öl über den Leitungszweig 18 zum Drucklosbehälter­ anschluß T hin und von diesem in einen nicht dargestellten drucklosen Behälter ab.

Wenn das Steuerventil 1 elektromagnetisch in seine dritte Durchschalt-Steuerstellung b geschaltet wird, dann kann vom Druckbehälteranschluß P kein Öl mehr zum zweiten Arbeitsan­ schluß A fließen. Es wird jedoch der extern anstehende Druck im zweiten Arbeitsanschluß A deswegen gehalten, weil die Rückschlag­ ventile 5 und 6 geschlossen sind. Außerdem wird der Druck im ersten Arbeitsanschluß X konstant gehalten, und zwar mit Hilfe des Druckbegrenzungsventiles 2 über den Leitungszweig 15 und den stromauf des ersten Rückschlagventils 5 liegenden Teil des Lei­ tungszweiges 19. Das vom Anschluß P her eingespeiste, aber überschüssige Öl wird vom Druckbegrenzungsventil 2 über den Leitungszweig 18 abgesteuert.

Sämtliche Ventile 1, 2, 3 und Rückschlagventile 4, 5, 6, 7 und Leitungszweige 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 sind in einem einzigen Steuerblock integriert, der in der Zeichnung durch eine strichpunktierte Umrandung symbolisiert ist und außenseitig die Anschlüsse X, A, P, T aufweist.

Dieser Steuerblock kann in einem Fahrzeug mit hydrostati­ schem Antrieb mit Bremsenergierückgewinnungseinrichtung zur Versorgung der betreffenden Hydraulikeinheiten verwendet sein.

Claims (7)

1. Hydraulische Steuerungsanordnung (10) mit

• - einem ersten Arbeitsanschluß (X), einem zweiten Arbeits­ anschluß (A), einem Druckbehälteranschluß (P) und einem Drucklosbehälteranschluß (T),
• - einem Steuerventil (1) in Form eines 4/3-Wege-Ventils zur Steuerung des Mediumsflusses von und zu den An­ schlüssen (X, A, P, T),
• - einem Druckbegrenzungsventil (2),

wobei das Steuerventil (1) eine erste Steuerstellung (a), in der über Leitungszweige der Druckbehälteranschluß (P) mit wenigstens einem der anderen Anschlüsse verunden ist, eine zweite Steuerstellung (O) sowie eine dritte Steuerstellung (b) einnehmen kann, in der gegenüber der ersten Steuerstellung (a) die ausgangsseitigen Anschlüsse vertauscht sind, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein Druckzuschaltventil (3) im Leitungszweig (11, 12) vom Steuerventil (1) zum zweiten Arbeitsanschluß (A) befindet, daß das Druckbegrenzungsventil (2) und strö­ mungsmäßig davor ein nur in Richtung zu letzterem hin durchlässiges erstes Rückschlagventil (5) in einem Lei­ rungszweig (19, 18) angeordnet sind, der vom Leitungs­ zweig (11) vor dem Druckzuschaltventil (3) abzweigt und zum Drucklosbehälteranschluß (T) hinführt, daß sich im Leitungszweig (16) zwischen Steuerventil (1) und erstem Arbeitsanschluß (X) ein nur in Richtung des letzteren durchlässiges zweites Rückschlagventil (4) befindet, daß strömungsmäßig nach dem zweiten Rückschlagventil (4) vom Leitungszweig (16) ein Leitungszweig (15) zu dem zwischen erstem Rückschlagventil (5) und Druckbegrenzungsventil (2) liegenden Teil des Leitungszweiges (19) hinführt, daß ein weiterer von dem vom Druckbegrenzungsventil (2) abgehen­ den Leitungszweig (18) zum Leitungszweig (12) hinter dem Druckzuschaltventil (3) führender Leitungszweig (13, 14) mit einem nur in Richtung Arbeitsanschluß (A) durchlässi­ gen dritten Rückschlagventil (6) vorgesehen ist, daß zwi­ schen dem weiteren Leitungszweig (13, 14) und dem Lei­ tungszweig (15), der zum Leitungszweig (16) hinter dem ersten Rückschlagventil (5) führt, ein Leitungszweig (17) mit in Richtung erstem Arbeitsanschluß (X) durchlässigem viertem Rückschlagventil (7) vorgesehen ist, so daß mit­ tels des Steuerventils (1)

• a) in dessen erster Steuerstellung a) durch das Druck­ zuschaltventil (3) ein Druck im ersten Arbeitsanschluß (X) gehalten, überschüssige Druckmittel solang zum zwei­ ten Arbeitsanschluß (A), bis der im Drückbegrenzungs­ ventil (2) vorgegebene Druck erreicht ist, und dann von letzterem zum Drucklosbehälteranschluß (T) hin ab­ gesteuert wird,
• b) in dessen zweiter Steuerstellung (O) die Anschlüsse (P und T) kurzgeschlossen sind, und
• c) in dessen dritter Steuerstellung (b) die Anschlüsse (P und X) miteinander verbunden sind und der Druck am er­ sten Anschluß X mittels des Druckbegrenzungsventils (2) gehalten wird.

2. Steuerungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Steuerventil (1) im nicht betätigten Zustand seine zweite Steuerstellung (O) einnimmt.

3. Steuerungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Steuerventil (1) durch einen Niveau­ geber schaltbar ist.

4. Steuerungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Druck des Druckzuschaltven­ tils (3) und/oder der Druck des Druckbegrenzungsventils (2) einstellbar ist.

5. Steuerungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß das Druckzuschaltventil (3) und/oder das Druckbegrenzungsventil (2) elektromagnetisch betätigbar sind.

6. Steuerungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß sämtliche Ventile (1, 2, 3) und Rückschlagventile (4, 5, 6, 7) samt Leitungszweigen in einem einzigen Steuerblock integriert sind, der außensei­ tig die beiden Arbeitsanschlüsse (X, A) den Druckbehälter- Anschluß (P) und den Drucklosbehälter-Anschluß (T) enthält.