DE3507122A1 - Vorrangsteuerung fuer hydraulische verbraucher - Google Patents

Vorrangsteuerung fuer hydraulische verbraucher

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Description

/Γ
BESCHREIBUNG:
Die Erfindung betrifft eine Vorrangsteuereinrichtung für mindestens zwei Verbraucher mit dem im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Es ist bekannt, die Aufteilung des Druckmittels auf einen vorrangigen und einen nachrangigen Verbraucher derart vorzunehmen, daß beide Verbraucher über ein Prioritätsventil
IQ an die Druckmittelleitung angeschlossen sind. Der Regelkolben des Vorrangsteuerventils wird vom Lastdruck des vorrangigen Verbrauchers und gegensinnig vom Pumpendruck beaufschlagt, so daß bei Betätigung des Steuerventils für den vorrangigen Verbraucher das Prioritätsventil so verstellt wird, daß der Zustrom von Druckmittel zu den nachrangigen Verbrauchern gedrosselt und zum vorrangigen Verbraucher erhöht wird. Der Regelkolben derartiger Prioritätsventile ist mit drei Steuerkanten versehen.
Es ist auch bekannt (US-PS 28 92 311), das Vorrangsteuerventil in der zum nachrangigen Verbraucher führenden Arbeitsleitung vorzusehen. Der Regelkolben dieses Ventils wird einerseits von dem als Steuerdruck am vorrangigen Verbraucher abgegriffenen Arbeitsdruck und gegensinnig von einem Druck beaufschlagt, der an einem zusätzlichen Ventil einstellbar ist, dessen Ventilkörper ebenfalls vom Steuerdruck am vorrangigen Verbraucher beaufschlagt ist. Steigt bei Betätigung des vorrangigen Verbrauchers der Steuerdruck an, so wird das Vorrangsteuerventil verschoben und der Zustrom von Druckmittel zum nachrangigen Verbraucher gedrosselt bzw. gesperrt.
Vor allem bei Fahrzeugen mit hydraulischer Lenkung muß die Lenkung vorrangig mit Druckmittel versorgt werden, wobei °° der Zustrom von Druckmittel zu anderen hydraulischen Ver-
brauchern gedrosselt bzw. gesperrt werden muß, sobald das Lenkventil betätigt wird.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Vorrangsteuereinrichtung, insbesondere für eine hydraulische Lenkvorrichtung in möglichst einfacher Weise sowie zuverlässig wirkend auszubilden.
Diese Aufgabe ist mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmalen gelöst.
Dabei erfolgt die Versorgung der nachrangigen Verbraucher über ein Stromregelventil bzw. eine Druckwaage, bei der der mit der Steuerdruckleitung für die nachrangigen Verbraucher verbundene Regelkolbenraum über das Proportionalventil mit dem Tank verbindbar ist. Der Regelkolben des Proportionalventils öffnet in zunehmendem Maße die Verbindung zum Tank, wenn bei Betätigung des Steuerventils für den vorrangigen Verbraucher der Druckunterschied zwischen Pumpe und Last einen vorbestimmten Wert unterschreitet, so daß durch die Steuerdruckentlastung der Druckwaage diese in Schließrichtung verstellt wird und damit den Zustrom zum nachrangigen Verbraucher drosselt. Die Vorrangsteuereinrichtung ist demnach aus einfachen, in Serie herstellbaren Ventilen, nämlieh aus einem Stromregelventil, das insbesondere auch für große Durchflußmengen einfach herstellbar ist, und einem 2/2-Proportionalventil aufgebaut.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert, die eine schematische Darstellung einer Vorrangsteuereinrichtung für eine hydraulische Lenkung zeigt.
Eine Verstellpumpe 10, deren Verstellorgan mit 11 bezeichnet ist, ist über eine Leitung 12 an eine Arbeitsleitung 14 und eine Arbeitsleitung 15 angeschlossen, in der je eine Druckwaage 16 und 17 vorgesehen ist. Die Arbeitsleitung 14 führt zu einem Steuerventil 18 eines vorrangigen Verbrauchers Bei diesem handelt es sich vorzugsweise um eine hydraulische Lenkung.
Die Arbeitsleitung 15 führt zu einem Steuerventil 20 für einen nicht dargestellten nachrangigen Verbraucher sowie über einen Anschluß 21 zu weiteren ebenfalls nicht dargestellten Verbrauchern. Das Steuerventil 20 ist in bekannter Weise über die Anschlüsse A und B beispielsweise mit einem hydraulischen Servomotor verbunden.
Die Druckwaagen 16 und 17 dienen zur Lastdruckkompensation, so daß die Regelkolben der Druckwaagen jeweils vom Druck in der Arbeitsleitung 14 bzw. 15 unmittelbar und gegensinnig von einem Steuerdruck beaufschlagt sind, der auf den Regelkolben zusätzlich zur Kraft einer Feder 22 bzw. 23 wirkt. Dabei wird der Lastdruck des vorrangigen Verbrauchers 19 stromab des Steuerventils 18 abgegriffen, das als Drosselventil dargestellt ist und über eine Steuerdruckleitung 25 an die Druckwaage 16 geführt wird. Andererseits wird der Arbeitsdruck des stromab des Steuerventils 20 für den nachrangigen Verbraucher über eine Steuerleitung 26 und einen Abzweig 27 zur Druckwaage 17 geführt. Beide Steuerdruckleitungen 25 und 26 sind an ein Wechselventil 28 angeschlossen, so daß der jeweils höhere
Steuerdruck über eine Leitung 29 zum Verstellorgan 11 der Verstellpumpe 10 geführt wird, um bei steigendem Steuerdruck den Volumenstrom der Pumpe zu erhöhen.
Ferner ist der mit dem Steuerdruck des nachrangigen Verbrauchers beaufschlagte Federraum der Druckwaage 17 über eine Leitung 31 und über ein Proportionalventil 32 mit einer zum Tank T führenden Leitung 33 verbunden. Der Regelkolben des Proportionalventils 32 ist vom Druck in der Arbeitsleitung 14 und gegensinnig zusätzlich zur Kraft einer Feder 34 vom Steuerdruck in der Steuerdruckleitung 25 beaufschlagt. Am Regelkolben des Proportionalventils 32 wirkt somit der Druckunterschied, der sich am Steuerventil 18 für den vorrangigen Verbraucher einstellt.
Solange das Steuerventil 18 für die hydraulische Lenkung einen zur Lenkbetätigung ausreichenden Volumenstrom über die Arbeitsleitung 14 erhält, hat der Druckunterschied am Steuerventil 18 einen vorbestimmten Wert, der mittels der Feder 34 am Proportionalventil 32 einstellbar ist, so daß das Ventil durch den Druck in der Arbeitsleitung 14 entgegen der Darstellung der Zeichnung umgeschaltet ist und damit den Ablauf der Leitung 31 zum Tank sperrt. Der Druckunterschied kann beispielsweise 8 bar betragen.
Von den Druckwaagen 16 und 17 wird abhängig vom Steuerdruck des vorrangigen bzw. nachrangigen Verbrauchers in der Steuerdruckleitung 25 und 26 der Zustrom von Druckmittel zu den Verbrauchern geregelt.
Erhält jedoch der vorrangige Verbraucher zu wenig Druckmittel, weil für einen nachrangigen Verbraucher zu viel Druckmittel entnommen wird, so sinkt die Druckdifferenz am Regelkolben des Proportionalventils 32 unter den vorbestimmten Wert von z.B. 7 bar, wodurch das Proportinalventil in Öffnungsrichtung verstellt wird.In der Zeichnung ist es in der voll geöffneten Stellung gezeigt, doch erfolgt die Verstellung und damit der Ablauf zur Tankleitung 33 proportional zum jeweiligen Druckunterschied am
Regelkolben. Damit wird der Regelkolben der Druckwaage druckentlastet, die Druckwaage 17 schließt und drosselt den Zustrom von Druckmittel zum Steuerventil 20 bzw. zum Anschluß 21. Abhängig von der Druckdifferenz am Lenkventil 18 und damit am Proportlnalventil 32 wird somit der Zustrom zu den nachrangigen Verbrauchern gedrosselt.
Damit der federseitige Steuerraum der Druckwaage 17 druckentlastet werden kann, ist im Abzweig 27 zur Steuerdruckleitung 26 eine Drossel 36 vorgesehen.
Geht der Volumenstrombedarf für die hydraulische Lenkung zurück, so erhöht sich wiederum der Druckunterschied am Proportionalventil, welches in Schließrichtung verstellt wird, so daß der Steuerdruck für die Druckwaage 17 erhöht und diese wieder in Öffnungsrichtung verstellt wird.
Der Regelkolben des Proportionalventils 32 kann auch vom Druck in der Druckleitung 12 über eine Steuerleitung 39 beaufschlagt sein. Dies ist vorteilhaft, wenn das Proportionalventil 32 unmittelbar auf der Pumpe 10 aufgebaut ist, da dann die von der Arbeitsleitung 14 zum Verbraucher führende Steuerleitung 38 in Wegfall gerät und diese Leitung eingespart wird.
- Leerseite -

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE
1. Vorrangsteuereinrichtung für mindestens zwei Verbraucher, bestehend aus je einem Steuerventil zur Steuerung des Druckmittels zum jeweiligen Verbraucher, einem Vorrangsteuerventil, das in der das Druckmittel zum Steuerventil des nachrangigen Verbrauchers führenden Arbeitsleitung angeordnet ist, und mit einem Ventil, das von dem als Steuerdruck abgegriffenen Arbeitsdruck des vorrangigen Verbrauchers beaufschlagt ist und von dem das Vorrangsteuerventil in Schließrichtung verstellbar ist, wenn das Steuerventil für den vorrangigen Verbraucher betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorrangsteuerventil ein Stromregelventil (17) ist, dessen Regelkolben vom Druck in der zum nachrangigen Verbraucher führenden Arbeitsleitung (15) und gegensinnig von dem als Steuerdruck abgegriffenen Arbeitsdruck des nachrangigen Verbrauchers beaufschlagt ist und daß zwischen der den nachrangigen Steuerdruck füh- :/ renden Steuerdruckleitung (26,27,31) und einem Tank ein ^ Proportionalventil (32) angeordnet ist, dessen Regelkolben vom vorrangigen Steuerdruck in einer Steuerdruckleitung (25) und gegensinnig vom Druck in der zum Steuerventil (18) des vorrangigen Verbrauchers (19) führenden Druckleitung beaufschlagt ist, wobei ab einer vorbestimmten Druckdifferenz der Ablauf der Steuerdruckleitung (31) zum Tank abgesperrt und mit sinkender Druckdifferenz bei Betätigung des vorrangigen Steuerventils (18) der Ablauf proportional geöffnet wird, wodurch das Stromregelventil (17) proportional in Schließrichtung betätigt wird.
2. Vorrangsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckdifferenz am Proportionalventil (32) von einer gleichsinnig mit dem Vorrangsteuerdruck auf den Regelkolben wirkenden Federkraft (34) einstellbar ist.
3. Vorrangsteuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Proportionalventil (32) ein 2/2-Ventil ist.
4. Vorrangsteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß in der nachrangigen Steuerdruckleitung (26) stromauf vom Proportionalventil (32) und dem Stromregelventil (17) eine Drossel (36) vorgesehen ist.
10
5. Vorrangsteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Arbeitsleitung (14) zum vorrangigen Steuerventil (18) ein Stromregelventil (16) angeordnet ist, dessen Regelkolben vom vorrangigen Steuerdruck und gegensinnig vom Druck in der
zum Steuerventil des vorrangigen Verbrauchers führenden Arbeitsleitung (14) beaufschlagt ist.
J
6. Vorrangsteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis *" 20 5, dadurch gekennzeichnet, daß der vorrangige Verbraucher (19) eine hydraulische Lenkvorrichtung ist.
7. Vorrangsteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (20) für den nachrangigen Verbraucher, die beiden Stromregelventile (16,17) zusammen mit einer Anschlußleitung (12) zu einer Pumpe, und das Proportionalventil (32) jeweils in einer Einheit angeordnet sind und die Einheiten zu einem Steuerblock vereinigt sind, wobei der Regelkolben des Proportionalventils (32) vom Druck in der Arbeitsleitung (14) stromab des Stromregelventils (16) beaufschlagt ist.
8. Vorrangsteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Proportionalventil mit
der Pumpe (20) zusammengebaut ist und der Regelkolben des Proportionalventils (32) vom Pumpendruck beauf-. <· schlagt ist.
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