DE3639174C2 - Hydraulic control device - Google Patents
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Description
Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Steuerein richtung für ein von einem Hydromotor angetriebenes, insbe sondere an einem landwirtschaftlichen Fahrzeug angebautes Arbeitsgerät nach der Gattung des Anspruchs 1.The invention is based on a hydraulic control direction for a driven by a hydraulic motor, esp especially attached to an agricultural vehicle Tool according to the preamble of claim 1.
Es ist schon eine solche proportional arbeitende, hydrauli sche Steuereinrichtung aus der DE 34 41 946 A1 bekannt, bei der dem Steuerschieber zur Steuerung eines einfachwirkenden Krafthebers ein als Druckkompensationsventil und als Druck minderer arbeitendes Drosselventil vorgeschaltet ist und bei dem ein hydraulisch vorgesteuerter Sperrblock den Kraftheber absichert. Zum Betätigen des Sperrblocks ist in Stellung Senken ein Steuerölstrom notwendig, der stromabwärts vom Drosselventil abgezweigt wird und über den Steuerschieber zum Tank geführt ist. In diesen Steuerölstrom ist eine Dros sel bzw. ein Druckhalteventil geschaltet, die bzw. das den notwendigen Steuerdruck zum Betätigen des Aufstoßkolbens im Sperrblock aufbaut. Arbeitet diese Steuereinrichtung zusam men mit einer Verstellpumpe im lastdruckfühlenden System, so hält die Verstellpumpe bei nicht betätigtem Verbraucher einen relativ niedrigen Ausgangsdruck bereit. Es kann nun in man chen Fällen von Nachteil sein, daß dieser Steuerölstrom in Stellung Senken in Verbindung mit dem relativ niedrigen Aus gangsdruck zu einer Verlustleistung im System führt. Solange neben dem Kraftheber kein zusätzlicher, zweiter Verbraucher arbeitet, ist diese Verlustleistung relativ niedrig. Wenn jedoch neben dem Senkenvorgang ein zweiter Verbraucher ar beitet und dessen Arbeitsdruck sich dem maximalen Druck nä hert, so können die Energieverluste unerwünscht hoch werden. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn das System in einer Stellung Freigang arbeitet, was einem ständigen Senkenvor gang entspricht, so daß auch der erwähnte Steuerölstrom ständig fließt.It is already such a proportionally working, hydraulic cal control device known from DE 34 41 946 A1, at the control spool to control a single-acting Power lift as a pressure compensation valve and as a pressure less working throttle valve is upstream and at which a hydraulically piloted blocking block the power lift secured. To actuate the locking block is in position Lower a control oil flow that is downstream from the Throttle valve is branched and via the control spool is led to the tank. In this control oil flow is a Dros sel or a pressure control valve switched, the or the necessary control pressure to actuate the push piston in Block builds up. This control device works together men with a variable pump in the load pressure sensing system, see above the variable displacement pump holds one when the consumer is not actuated relatively low outlet pressure ready. It can now be in one Chen cases be disadvantageous that this control oil flow in Lower position in connection with the relatively low off pressure leads to a power loss in the system. As long as in addition to the power lift, no additional, second consumer works, this power loss is relatively low. If however, in addition to the lowering process, a second consumer ar is working and its working pressure is close to the maximum pressure energy losses can become undesirably high. This is especially the case if the system is in a Position clearance works, which is a constant sink gear corresponds, so that the control oil flow mentioned constantly flows.
Ungünstig ist es, wenn die Steuereinrichtung nicht in einem lastdruckfühlenden System sondern in einem Konstant druck-System betrieben wird, wobei die Verstellpumpe ständig den Maximaldruck aufrechterhält. In diesem Fall kann die Verlustleistung, die sich aus dem Maximaldruck und dem je weiligen Steuerölstrom ergibt, eine nennenswerte Größe er reichen. Demgegenüber sind jedoch energiesparende Systeme erwünscht.It is unfavorable if the control device is not in one load-sensing system but in a constant pressure system is operated, the variable displacement pump constantly maintains the maximum pressure. In this case, the Power loss, which results from the maximum pressure and the because there is a significant amount of control oil flow pass. In contrast, there are energy-saving systems he wishes.
Ferner ist aus der DE 33 34 094 A1 eine hydraulische Steuer einrichtung für einen Hydromotor an einem landwirtschaftli chen Arbeitsgerät bekannt, die einen dreiachsigen Gesamtauf bau mit Sperrblock, Steuerschieber und Drosselventil hat. Bei dieser Steuereinrichtung liegt am Steuerschieber eine zweite Arbeitskammer unmittelbar neben einer Rücklaufkammer, so daß zwischen diesen keine vergleichbaren Steuerkammern vorliegen. Auch arbeitet die Steuereinrichtung in Senken stellung ständig mit zwei parallelen Steuerölströmen, damit der Sperrblock hydraulisch betätigbar ist und das Drossel ventil als Stromregler arbeiten kann, wodurch die Energie verluste relativ groß sind.Furthermore, a hydraulic control is known from DE 33 34 094 A1 Device for a hydraulic motor on an agricultural Chen known tool that a three-axis total construction with locking block, spool and throttle valve. In this control device is located on the spool second working chamber directly next to a return chamber, so that no comparable control chambers between them available. The control device also works in sinks position with two parallel control oil flows, so the locking block is hydraulically operated and the throttle valve can work as a current regulator, reducing the energy losses are relatively large.
Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von dem eingangs genannten Stand der Technik den ständigen Steuerölstrom in Senken-Stellung zu vermeiden und damit die Energieverluste zu verringern.The object of the invention is based on the above State of the art mentioned the constant control oil flow in Avoid lowering position and thus the energy losses to reduce.
Gelöst wird diese Aufgabe bei einer gattungsbildenden Steu ereinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des An spruchs 1. Auf diese Weise lassen sich unter Beibehaltung der bisherigen Vorteile ohne nennenswerten Mehraufwand die Energieverluste weiter verringern. Ein ständiger Steuer ölstrom in Stellung Senken entfällt; es wird nur noch wenig Steueröl für die Regelbewegungen des Aufstoßkolbens benö tigt. Darüber hinaus entfallen ferner die druckerhöhenden Mittel in Form einer Drosselstelle bzw. eines Druckhalteven tiles in der Steuerleitung. Die Höhe des Steuerdrucks für die Betätigung des Aufstoßkolbens läßt sich in einfacher Weise durch die Auslegung der Feder am Drosselschieber be stimmen.This task is solved with a generic tax establishment with the characteristic features of the An saying 1. This way you can keep the previous advantages without any significant additional effort Reduce energy losses further. A constant tax there is no oil flow in the lower position; it will be little Control oil for the regulating movements of the pushing piston does. In addition, the pressure-increasing are also eliminated Means in the form of a throttle or a pressure maintenance valve tiles in the control line. The level of control pressure for the actuation of the push piston can be done in a simpler manner Be way by the design of the spring on the throttle valve voices.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im An spruch 1 angegebenen Steuereinrichtung möglich. Besonders zweckmäßig sind Ausbildungen nach den Ansprüchen 2 und 3, die eine besonders einfache, kostengünstige und vor allem nachrüstbare Bauweise der Steuereinrichtung ermöglichen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen.By the measures listed in the subclaims advantageous training and improvements in the on saying 1 possible control device possible. Especially Formations according to claims 2 and 3 are expedient, which is a particularly simple, inexpensive and above all enable retrofittable construction of the control device. Further advantageous configurations result from the other claims.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine hydraulische Steuerein richtung in vereinfachter Darstellung in Stellung Neutral und die Fig. 2 und 3 jeweils einen Teil dieser Steuereinrichtung in den Stellungen Heben bzw. Senken.An embodiment of the invention is shown in the drawing and Darge explained in more detail in the following description. Fig. 1 shows a longitudinal section through a hydraulic Steuerein direction in a simplified representation in the neutral position and FIGS. 2 and 3 each show a part of this control device in the lifting or lowering positions.
Die Fig. 1 zeigt eine Steuereinrichtung 10 mit einem Regelwegeven til 11, das zur Hubwerksregelung an einem landwirtschaftlichen Fahr zeug, insbesondere einem Traktor mit angelenktem Pflug, verwendet wird. Fig. 1 shows a control device 10 with a Regelwegeven valve 11 , the tool for hoist control on an agricultural driving tool, in particular a tractor with articulated plow, is used.
Das Regelwegeventil 11 hat ein Gehäuse 12, in dem in drei zueinander parallelen Achsen ein Drosselventil 13, ein Steuerventil 14 sowie ein hydraulisch vorgesteuerter Sperrblock 15, bestehend aus Sperr ventilen 16 und zugehorigem Aufstoßkolben 17, angeordnet sind. The control valve 11 has a housing 12 in which in three mutually parallel axes a throttle valve 13 , a control valve 14 and a hydraulically pilot-operated blocking block 15 , consisting of blocking valves 16 and associated push piston 17 , are arranged.
Das Drosselventil 13 weist einen Drosselschieber 18 auf, der im Ge häuse 12 in einer Schieberbohrung 19 gleitet. In der Schieberbohrung 19 sind nebeneinanderliegend, bezogen auf die Fig. 1 von links nach rechts gesehen, durch ringförmige Erweiterungen ein Druckraum 21, ein Einlaßraum 22, ein Auslaßraum 23 sowie ein Federraum 24 ausge bildet. Der Drosselschieber 18 wird von einer in dem Federraum 24 angeordneten Feder 25 sowie von den Drücken in dem Federraum 24 und in dem Druckraum 21 beaufschlagt. Zu diesem Zweck steht der Druck raum 21 über im Drosselschieber 18 angeordnete Steuerkanäle 26 mit dem Auslaßraum 23 in Verbindung. Die Feder 25 belastet den Drossel schieber 18 in Richtung einer Ausgangsstellung, in welcher eine am Drosselschieber 18 ausgebildete Steuerfase 27 die Verbindung vom Einlaßraum 22 zum Auslaßraum 23 voll aufsteuert.The throttle valve 13 has a throttle valve 18 , the housing 12 slides in a slide bore 19 in Ge. In the slide bore 19 are side by side, based on Fig. 1 seen from left to right, through annular extensions a pressure chamber 21 , an inlet chamber 22 , an outlet chamber 23 and a spring chamber 24 forms out. The throttle slide 18 is acted upon by a spring 25 arranged in the spring chamber 24 and by the pressures in the spring chamber 24 and in the pressure chamber 21 . For this purpose, the pressure chamber 21 is connected to the outlet chamber 23 via control channels 26 arranged in the throttle slide 18 . The spring 25 biases the throttle slide 18 in the direction of a starting position in which a formed at the throttle slide valve 18 Steuerfase 27 fully aufsteuert the connection from the inlet chamber 22 to outlet chamber 23rd
Der Einlaßraum 22 ist über einen ersten Leitungsabschnitt 28 mit ei nem Eingang 29 des Regelwegeventils 11 verbunden, von dem eine Ar beitsleitung 31 nacheinander über das Drosselventil 13, das Steuer ventil 14 und den Sperrblock 15 zu einem Ausgang 32 führt. Als Teil dieser Arbeitsleitung 31 führt vom Auslaßraum 23 ein zweiter Lei tungsabschnitt 33 zum nachfolgenden Steuerventil 14. Am Drossel schieber 18 ist ferner eine zweite Steuerfase 30 ausgebildet, welche die Verbindung vom Auslaßraum 23 zum Federraum 24 steuert. Die bei den Steuerfasen 27 und 30 arbeiten zueinander gegensinnig und sind mit geringfügig positiver Überdeckung ausgebildet.The inlet space 22 is connected via a first line section 28 with egg nem input 29 of the control valve 11 , from which an Ar beitsleitung 31 one after the other via the throttle valve 13 , the control valve 14 and the blocking block 15 leads to an output 32 . As part of this working line 31 leads from the outlet space 23, a second line section 33 to the subsequent control valve 14 . At the throttle slide 18 , a second control chamfer 30 is also formed, which controls the connection from the outlet chamber 23 to the spring chamber 24 . The control chamfers 27 and 30 work in opposite directions to one another and are designed with a slightly positive overlap.
Das Steuerventil 14 hat einen Steuerschieber 34, der in einer zwei ten Schieberbohrung 35 dicht und gleitend geführt ist. In dieser Schieberbohrung 35 sind wiederum nebeneinanderliegend und auf die Fig. 1 bezogen von links nach rechts gesehen eine erste Dämpfungs kammer 36, eine erste Rücklaufkammer 37, eine Ablaufkammer 38, eine erste (39) und zweite Arbeitskammer 41, eine erste (42) und zweite Steuerkammer 43, eine zweite Rücklaufkammer 44 sowie eine zweite Dämpfungskammer 45 angeordnet. Die beiden außenliegenden Dämpfungs kammern 36, 45 sind über einen Ausgleichskanal 46, der eine dros selnde Wirkung aufweist, miteinander verbunden. Ferner steht der Ausgleichskanal 46 über ein zu ihm hin öffnendes Rückschlagventil 47 mit der zweiten Steuerkammer 43 in Verbindung. Beide Rücklaufkammern 37, 44 sind zu einem Tank 48 entlastet. In die erste Arbeitskammer 39 mündet der zweite Leitungsabschnitt 33 der Arbeitsleitung 31. Von der zweiten Arbeitskammer 41 führt ein dritter Leitungsabschnitt 49 als Teil der Arbeitsleitung 31 zum Sperrventil 16, von dem ein vier ter Leitungsabschnitt 51 zum Ausgang 32 führt.The control valve 14 has a control slide 34 which is guided tightly and slidably in a two-th slide bore 35 . In this slide bore 35 are again side by side and with reference to FIG. 1, seen from left to right, a first damping chamber 36 , a first return chamber 37 , an outlet chamber 38 , a first (39) and second working chamber 41 , a first ( 42 ) and second control chamber 43 , a second return chamber 44 and a second damping chamber 45 are arranged. The two outer damping chambers 36 , 45 are connected to each other via a compensation channel 46 , which has a throttling effect. Furthermore, the equalization channel 46 is connected to the second control chamber 43 via a check valve 47 opening towards it. Both return chambers 37 , 44 are relieved to a tank 48 . The second line section 33 of the working line 31 opens into the first working chamber 39 . From the second working chamber 41 , a third line section 49 leads as part of the working line 31 to the check valve 16 , from which a fourth line section 51 leads to the outlet 32 .
Fernerhin führt vom Ausgang 32 über das Sperrventil 16 eine Rück laufleitung 53 zur Ablaufkammer 38 und weiter über die erste Rück laufkammer 37 zum Tank 48. Diese Rücklaufleitung 53 ist im Bereich des Sperrventils 16 mit dem vierten Leitungsabschnitt 51 und teil weise mit dem dritten Leitungsabschnitt 49 der Arbeitsleitung 31 identisch.Furthermore, a return line 53 leads from the outlet 32 via the check valve 16 to the outlet chamber 38 and further via the first return chamber 37 to the tank 48 . This return line 53 is in the area of the check valve 16 with the fourth line section 51 and partially with the third line section 49 of the working line 31 identical.
Von der ersten Steuerkammer 42 im Steuerventil 14 führt eine erste Steuerleitung 54 zum Federraum 24 im Drosselventil 13 und weiter zu einem Steuerdruckanschluß 55 im Regelwegeventil 11. Von der zweiten Steuerkammer 43 im Steuerventil 14 führt ein Steuerkanal 56 in einen dem Aufstoßkolben 17 zugeordneten Druckraum 57. Am Steuerschieber 34 ist an einem ersten Kolbenabschnitt 58 eine erste Steuerkante 59 ausgebildet, um den über die Arbeitsleitung 31 zufließenden Druck mittelstrom proportional zur Auslenkung des Steuerschiebers 34 zu beeinflussen. Vom ersten Kolbenabschnitt 58 durch eine Eindrehung 61 getrennt liegt ein zweiter Kolbenabschnitt 62 mit einer zweiten Steuerkante 63, die in entsprechender Weise den über die Rücklauf leitung 53 zum Tank 48 abfließenden Druckmittelstrom proportional steuert. Von der ersten Steuerkante 59 durch eine erste Ringnut 64 getrennt ist am Steuerschieber 34 ein dritter Kolbenabschnitt 65 ausgebildet, an den in Richtung zur zweiten Dämpfungskammer 45 hin eine dritte Ringnut 66, ein vierter Kolbenabschnitt 67, eine vierte Ringnut 68 sowie ein fünfter Kolbenabschnitt 69 anschließen. Die Ringnut 66 bildet am dritten Kolbenabschnitt 65 eine dritte Steuer kante 71 sowie am vierten Kolbenabschnitt 67 eine vierte Steuerkante 72. In entsprechender Weise bildet die vierte Ringnut 68 am vierten Kolbenabschnitt 67 eine fünfte Steuerkante 73 und am fünften Kolben abschnitt 69 eine sechste Steuerkante 74.A first control line 54 leads from the first control chamber 42 in the control valve 14 to the spring chamber 24 in the throttle valve 13 and further to a control pressure connection 55 in the control directional valve 11 . A control channel 56 leads from the second control chamber 43 in the control valve 14 into a pressure chamber 57 assigned to the pushing piston 17 . A first control edge 59 is formed on the control slide 34 on a first piston section 58 in order to influence the pressure medium flow flowing through the working line 31 in proportion to the deflection of the control slide 34 . Separated from the first piston section 58 by a recess 61 , there is a second piston section 62 with a second control edge 63 , which controls the pressure medium flow flowing through the return line 53 to the tank 48 proportionally in a corresponding manner. Separated from the first control edge 59 by a first ring groove 64 , a third piston section 65 is formed on the control slide 34 , to which a third ring groove 66 , a fourth piston section 67 , a fourth ring groove 68 and a fifth piston section 69 connect in the direction of the second damping chamber 45 . The annular groove 66 forms a third control edge 71 on the third piston section 65 and a fourth control edge 72 on the fourth piston section 67 . Correspondingly, the fourth annular groove 68 on the fourth piston section 67 forms a fifth control edge 73 and on the fifth piston section 69 a sixth control edge 74 .
Der dritte Kolbenabschnitt 65 ist relativ lang ausgebildet, wobei seine Länge größer gewählt ist als die Breite der ersten Steuerkam mer 42 in axialer Richtung und die Dicke eines Gehäusesteges 75 zwi schen der ersten Steuerkammer 42 und der zweiten Arbeitskammer 41. Auf diese Weise läßt sich im dritten Kolbenabschnitt 65 eine axial sich erstreckende erste Steuerkerbe 76 unterbringen, deren Länge größer ist als die Dicke des Gehäusesteges 75. Am gleichen Kolbenab schnitt 65 ist versetzt zur ersten Steuerkerbe 76 und etwa in der gleichen radialen Ebene eine zweite Steuerkerbe 77 angeordnet. Im Innern des Steuerschiebers 34 verläuft ein erster Schrägkanal 78, welcher die Eindrehung 61 mit der dritten Ringnut 66 verbindet und dabei den ersten Kolbenabschnitt 58, die erste Ringnut 64 und den dritten Kolbenabschnitt 65 durchdringt. Ferner weist der Steuer schieber 34 einen zweiten Schrägkanal 79 auf, welcher die zweite Steuerkerbe 77 mit der vierten Ringnut 68 verbindet und dabei den dritten Kolbenabschnitt 65 teilweise, die dritte Ringnut 66 und den vierten Kolbenabschnitt 67 durchdringt. Aus Gründen der leichteren Darstellbarkeit sind die beiden Steuerkerben 76, 77 und die zugehö rigen Schrägkanäle 78, 79 in Fig. 1 in der Zeichenebene darge stellt; in Wirklichkeit sind die erste und zweite Steuerkerbe 76 bzw. 77 wegen des Druckausgleiches jeweils doppelt und einander ge genüberliegend angeordnet, so daß die erste Steuerkerbe 76 in Um fangsrichtung um ca. 90° zur zweiten Steuerkerbe 77 verdreht ange ordnet ist. Die axiale Länge des vierten Kolbenabschnitts 67 ist kleiner gewählt als die zugeordnete Breite der zweiten Steuerkammer 43, so daß in der gezeichneten Neutralstellung des Steuerschiebers 34 die dritte Ringnut 66 über die zweite Steuerkammer 43 mit der vierten Ringnut 68 in Verbindung steht.The third piston section 65 is relatively long, its length being chosen to be greater than the width of the first control chamber 42 in the axial direction and the thickness of a housing web 75 between the first control chamber 42 and the second working chamber 41 . In this way, an axially extending first control notch 76 can be accommodated in the third piston section 65 , the length of which is greater than the thickness of the housing web 75 . At the same Kolbenab section 65 is offset from the first control notch 76 and approximately in the same radial plane a second control notch 77 is arranged. A first oblique channel 78 runs inside the control slide 34 , which connects the recess 61 with the third annular groove 66 and thereby penetrates the first piston section 58 , the first annular groove 64 and the third piston section 65 . Furthermore, the control slide 34 has a second inclined channel 79 , which connects the second control notch 77 with the fourth annular groove 68 and thereby partially penetrates the third piston section 65 , the third annular groove 66 and the fourth piston section 67 . For the sake of easier representation, the two control notches 76 , 77 and the associated inclined channels 78 , 79 in FIG. 1 in the drawing plane are Darge; in reality, the first and second control notches 76 and 77 are each arranged twice and opposite one another because of the pressure equalization, so that the first control notch 76 is rotated in the circumferential direction by approximately 90 ° to the second control notch 77 . The axial length of the fourth piston section 67 is selected to be smaller than the associated width of the second control chamber 43 , so that in the neutral position of the control slide 34 shown, the third annular groove 66 is connected to the fourth annular groove 68 via the second control chamber 43 .
Die Steuereinrichtung 10 weist ferner eine Verstellpumpe 81 mit zu gehöriger Stelleinrichtung 82 auf, wobei der Ausgang der Verstell pumpe 81 an den Eingang 29 des Regelwegeventils 11 angeschlossen ist. Ein Kolbenstangenraum 83 der Stelleinrichtung 82 wird vom Aus gangsdruck der Verstellpumpe 81 so beaufschlagt, daß sie in Richtung minimaler Fördermenge verstellt wird. In einem Zylinderraum 84 der Stelleinrichtung 82 ist eine Reglerfeder 85 angeordnet, welche die Verstellpumpe 81 in Richtung maximaler Fördermenge zu verstellen sucht. Solange im System von den Hydromotoren kein Druckmittel be nötigt wird, endet diese Förderstromverstellung entgegen der Kraft der Reglerfeder 85 nahe bei Null, wobei nur noch die Leckverluste vom System ausgeglichen werden. Der hierbei von der Verstellpumpe 81 erzeugte und von der Kraft der Reglerfeder 85 abhängige, relativ niedrige Druck wird als Ausgangsdruck bezeichnet. Ferner steht der Zylinderraum 84 mit einem als Maximaldruck-Auswahlvorrichtung die nenden Wechselventil 86 In Verbindung, das über eine erste Last druckleitung 87 mit dem Steuerdruckanschluß 55 und über eine zweite Lastdruckleitung 88 mit einem Lastdruckanschluß eines zweiten Wege ventils 89 in Verbindung steht, das einen zweiten Hydromotor 91 steuert. Das zweite Wegeventil 89 wird parallel zum Regelwegeventil 11 mit Druckmittel von der Verstellpumpe 81 versorgt und ist eben falls für einen geschlossenen Kreislauf ausgebildet.The control device 10 also has a variable displacement pump 81 with associated actuating device 82 , the output of the variable displacement pump 81 being connected to the input 29 of the control valve 11 . A piston rod chamber 83 of the actuating device 82 is acted upon by the output pressure of the variable pump 81 so that it is adjusted in the direction of the minimum delivery rate. A regulator spring 85 is arranged in a cylinder space 84 of the actuating device 82 and tries to adjust the variable displacement pump 81 in the direction of the maximum delivery quantity. As long as no pressure medium is required in the system by the hydraulic motors, this flow adjustment ends against the force of the regulator spring 85 close to zero, only the leakage losses being compensated for by the system. The relatively low pressure generated here by the variable displacement pump 81 and dependent on the force of the regulator spring 85 is referred to as the outlet pressure. Furthermore, the cylinder chamber 84 is connected to a change-over valve 86 as a maximum pressure selection device, which pressure line 87 communicates with the control pressure connection 55 via a first load line and with a load pressure connection of a second directional valve 89 via a second load pressure line 88 , which is a second Hydraulic motor 91 controls. The second directional control valve 89 is supplied with pressure medium from the variable displacement pump 81 parallel to the control directional control valve 11 and is also designed for a closed circuit.
Der am Ausgang 32 des Regelwegeventils 11 angeschlossene einfach wirkende Hydromotor ist ein Kraftheber 92, wie er in nicht näher gezeichneter Weise verwendet wird, um über einen Hubarm und ein übliches Dreipunktgestänge einen an einem Traktorrahmen angelenkten Pflug zu heben, zu halten oder zu senken.The single-acting hydraulic motor connected to the outlet 32 of the control valve 11 is a power lift 92 , as is used in a manner not shown, to raise, hold or lower a plow articulated on a tractor frame via a lifting arm and a conventional three-point linkage.
Die Wirkungsweise der Steuereinrichtung 10 wird wie folgt erläutert, wobei die grundsätzliche Funktion des Regelwegeventils 11 für sich allein als auch im Parallelbetrieb mit dem zweiten Wegeventil 89 als an sich bekannt vorausgesetzt wird, z. B. aus der eingangs erwähnten Druckschrift. Im folgenden wird deshalb nur soweit auf die Funktion der Steuereinrichtung 10 eingegangen, als es zum Verständnis der Er findung notwendig ist.The operation of the control device 10 is explained as follows, the basic function of the control directional valve 11 is assumed to be known per se, as well as in parallel operation with the second directional valve 89 , e.g. B. from the publication mentioned. In the following, therefore, the function of the control device 10 is only discussed as far as is necessary to understand the invention.
In der in Fig. 1 gezeigten Stellung Neutral des Regelwegeventiles 11 ist die zum Kraftheber 92 führende Arbeitsleitung 31 von der er sten Steuerkante 59 unterbrochen. Gleichzeitig entlastet der Steuer schieber 34 den Federraum 24 im Drosselventil 13 zum Tank 48 und zwar über die erste Steuerleitung 54, die mit der ersten Steuerkam mer 42 verbundene, zweite Steuerkerbe 77, den zweiten Schrägkanal 79, vorbei an der geöffneten sechsten Steuerkante 74 in die zweite Rücklaufkammer 44 und weiter zum Tank 48. Über die zuletzt geschil derte Verbindung ist ferner auch der Zylinderraum 84 in der Stell einrichtung 82 zum Tank entlastet, der über das Wechselventil 86 und den Steuerdruckanschluß 55 mit dem Federraum 24 im Drosselventil 13 Verbindung hat. Die Verstellpumpe 81 wird deshalb ihren niedrigen Ausgangsdruck, auch Standby-Druck bezeichnet, erzeugen, um Leckver luste im System auszugleichen und der Reglerfeder 85 das Gleichge wicht zu halten. Dieser Ausgangsdruck der Verstellpumpe 81 ist höher als der vom Drosselventil 13 im Auslaßraum 23 zur Verfügung gestell te, geregelte Auslaßdruck. Die Größe dieses Druckes im Auslaßraum 23 wird von der Kraft der Feder 25 bestimmt, die dementsprechend ausge legt ist. Der Drosselschieber 18 nimmt deshalb in der Neutralstel lung des Regelwegeventils 11 die gezeichnete Stellung ein, wobei seine erste Steuerfase 27 die Verbindung zwischen dem Einlaßraum 22 und dem Auslaßraum 23 soweit androsselt, daß der im Auslaßraum 23 herrschende Druck, der über die Steuerkanäle 26 auch im Druckraum 21 wirkt, den Drosselschieber 18 gegen die Kraft der Feder 25 im Gleichgewicht hält. Durch die geringe positive Überdeckung der Steuerfasen 27, 30 ist sichergestellt, daß der Druck im Auslaßraum 23 gehalten werden kann. Das Drosselventil 13 wirkt somit als Druck minderventil, das einen gegenüber dem Ausgangsdruck der Verstellpum pe 81 niedrigeren Druck von konstanter Größe im Auslaßraum 23 zur Verfügung stellt.In the position shown in FIG. 1 neutral of the control valve 11 , the power line 31 leading to the power lift 92 is interrupted by the most control edge 59 . Simultaneously, the control relieved slide 34 the spring chamber 24 in the throttle valve 13 to the tank 48 and via the first control line 54, with the first Steuerkam mer 42 connected, second control groove 77, the second helical channel 79, past the opened sixth control edge 74 in second return chamber 44 and on to tank 48 . About the last schil dered connection is also relieved of the cylinder space 84 in the actuating device 82 to the tank, which has connection via the shuttle valve 86 and the control pressure connection 55 with the spring space 24 in the throttle valve 13 . The variable displacement pump 81 will therefore generate its low outlet pressure, also referred to as standby pressure, in order to compensate for leakage losses in the system and to keep the regulator spring 85 the same weight. This output pressure of the variable displacement pump 81 is higher than that provided by the throttle valve 13 in the outlet space 23 , regulated outlet pressure. The size of this pressure in the outlet space 23 is determined by the force of the spring 25 , which is accordingly out. The throttle valve 18 therefore assumes the position shown in the neutral position of the control valve 11 , its first control chamfer 27 throttling the connection between the inlet space 22 and the outlet space 23 to such an extent that the pressure prevailing in the outlet space 23 , which is also via the control channels 26 in the Pressure chamber 21 acts, keeps the throttle slide 18 in balance against the force of the spring 25 . The slight positive overlap of the control chamfers 27 , 30 ensures that the pressure in the outlet space 23 can be maintained. The throttle valve 13 thus acts as a pressure reducing valve which provides a pressure of constant size in the outlet space 23 which is lower than the outlet pressure of the adjusting pump 81 .
In der Neutralstellung ist ferner der Kraftheber 92 durch den Sperr block 15 abgesichert, wobei der Druckraum 57 am Aufstoßkolben 17 über den Steuerkanal 56, die zweite Steuerkammer 43, die geöffnete fünfte (73) bzw. sechste Steuerkante 74 sowie die Rücklaufkammer 44 zum Tank 48 entlastet ist, so daß der Sperrblock 15 nicht unbeab sichtigt geöffnet werden kann. Von der ersten Arbeitskammer 39 even tuell in die Eindrehung 61 gelangendes Lecköl wird über den ersten Schrägkanal 78 in die dritte Ringnut 66 und weiter über die geöff nete, vierte bis sechste Steuerkante 72 bis 74 zum Tank 48 abge leitet.In the neutral position, the power lift 92 is also secured by the blocking block 15 , the pressure chamber 57 on the plunger 17 via the control channel 56 , the second control chamber 43 , the open fifth ( 73 ) or sixth control edge 74 and the return chamber 44 to the tank 48 is relieved, so that the locking block 15 cannot be opened unintentionally. From the first working chamber 39 leakage oil that may possibly get into the recess 61 is discharged via the first inclined channel 78 into the third annular groove 66 and further via the open fourth to sixth control edge 72 to 74 to the tank 48 .
In Fig. 2 ist ein Teil des Regelwegeventils 11 in Stellung Heben dargestellt, wobei der Steuerschieber 34 durch elektromagnetische Betätigung aus seiner Neutralstellung heraus nach links ausgelenkt ist. Hierbei öffnet die erste Steuerkante 59 die Verbindung zwischen den beiden Arbeitskammern 39, 41, so daß proportional zur Auslenkung des Steuerschiebers 34 ein Druckmittelstrom über die Arbeitsleitung 31 zum Kraftheber 92 fließen kann. Das über die erste Steuerkante 59 zur Verfügung stehende Druckgefälle wird von der Feder 25 bestimmt, welche den Drosselschieber 18 als Druckwaage arbeiten läßt und somit eine lastdruckkompensierte Steuerung des Krafthebers 92 ermöglicht. Zu diesem Zweck wird der in der zweiten Arbeitskammer 41 vorhandene Druck in Hebenstellung über die erste Steuerkerbe 76 in die erste Steuerkammer 42 übertragen, welche über die erste Steuerleitung 54 mit dem Federraum 24 im Drosselventil 13 und weiter über das Wech selventil 86 mit dem Zylinderraum 84 der Stelleinrichtung 82 Verbin dung hat. Die Verstellpumpe 81 wird daher einen dem jeweiligen Last druck angepaßten Arbeitsdruck aufbauen. In der Hebenstellung des Steuerschiebers 34 ist die Verbindung zwischen den beiden Steuerkam mern 42 und 43 durch die dritte Steuerkante 71 unterbrochen. Ferner ist die zweite Steuerkerbe 77 durch den Gehäusesteg 75 hydraulisch blockiert; die beiden Schrägkanäle 78, 79 sind somit ohne Funktion. Fernerhin bleibt der Druckraum 57 im Aufstoßkolben 17 über den Steuerkanal 56 und die geöffneten Steuerkanten 73 und 74 zur zweiten Rücklaufkammer 44 und weiter zum Tank 48 entlastet.In FIG. 2, a part of the control-way valve shown in the lift position 11, wherein the control slide is deflected 34 by electromagnetic actuation from its neutral position to the left. Here, the first control edge 59 opens the connection between the two working chambers 39 , 41 , so that a pressure medium flow can flow via the working line 31 to the power lift 92 in proportion to the deflection of the control slide 34 . The pressure drop available via the first control edge 59 is determined by the spring 25 , which allows the throttle slide 18 to operate as a pressure compensator and thus enables the power lift 92 to be controlled under load pressure. For this purpose, the pressure present in the second working chamber 41 is transferred in the lifting position via the first control notch 76 into the first control chamber 42 , which via the first control line 54 with the spring chamber 24 in the throttle valve 13 and further via the shuttle valve 86 with the cylinder chamber 84 the actuator 82 has connec tion. The variable displacement pump 81 will therefore build up a working pressure adapted to the respective load. In the raised position of the control slide 34 , the connection between the two control chambers 42 and 43 is interrupted by the third control edge 71 . Furthermore, the second control notch 77 is hydraulically blocked by the housing web 75 ; the two inclined channels 78 , 79 are thus without function. Furthermore, the pressure chamber 57 in the plunger 17 remains relieved via the control channel 56 and the opened control edges 73 and 74 to the second return chamber 44 and further to the tank 48 .
Die Fig. 3 zeigt einen Teil des Regelwegeventils 11 in einer Sen kenstellung, wobei der Steuerschieber 34 aus seiner Neutralstellung nach rechts ausgelenkt wird. Wie in Neutralstellung bleibt in der Senkenstellung der Federraum 24 im Drosselventil 13 zum Tank 48 ent lastet, indem die erste Steuerkammer 42 über die zweite Steuerkerbe 77 und den zweiten Schrägkanal 79 mit der zweiten Rücklaufkammer 44 Verbindung hat. Mit Hilfe des zweiten Schrägkanals 79 wird hierbei die zweite Steuerkammer 43 überbrückt, welche durch die dritte Steuerkante 71 und die fünfte Steuerkante 73. abgesperrt ist. Der Drosselschieber 18 im Drosselventil 13 arbeitet daher weiterhin als Druckminderer, der im Auslaßraum 23 und somit auch im Druckraum 21 einen relativ niedrigen, geregelten Ausgangsdruck zur Verfügung stellt. Dieser Ausgangsdruck gelangt über den zweiten Leitungsab schnitt 33 in die erste Arbeitskammer 39, die in Senkenstellung mit der Eindrehung 61 Verbindung hat. Von dort gelangt der geregelte Ausgangsdruck über den ersten Schrägkanal 72 in die dritte Ringnut 66 und weiter über die geöffnete, vierte Steuerkante 72 in die zwei te Steuerkammer 43. Von dort baut sich der Ausgangsdruck über den Steuerkanal 56 im Druckraum 57 des Aufstoßkolbens 17 auf. Mit Hilfe dieses Ausgangsdrucks läßt sich der Aufstoßkolben 17 entgegen der Federkraft und der auf ihn in der Federkammer 93 wirkenden Gegen drücke nach links bewegen, so daß das vorgesteuerte Sperrventil 16 öffnet. Über das geöffnete Sperrventil 16 kann schließlich Druckmit tel aus dem Kraftheber 92 über die Rücklaufleitung 53 und die aufge steuerte zweite Steuerkante 63 zum Tank 48 abströmen. Der Druck stromaufwärts der zweiten Steuerkante 63 wird zugleich in die Feder kammer 93 am Aufstoßkolben 17 übertragen und ermöglicht dadurch ein lastdruckunabhängiges Senken. Fig. 3 shows part of the control valve 11 in a Sen kenstellung, the spool 34 is deflected from its neutral position to the right. As in the neutral position, the spring chamber 24 remains in the throttle valve 13 to the tank 48 in the lower position by the first control chamber 42 via the second control notch 77 and the second inclined channel 79 with the second return chamber 44 connection. With the help of the second inclined channel 79 , the second control chamber 43 is bridged, which is formed by the third control edge 71 and the fifth control edge 73 . is cordoned off. The throttle slide 18 in the throttle valve 13 therefore continues to work as a pressure reducer, which provides a relatively low, regulated outlet pressure in the outlet chamber 23 and thus also in the pressure chamber 21 . This output pressure passes through the second line section 33 into the first working chamber 39 , which has a connection with the recess 61 in the lowered position. From there, the regulated output pressure over the first helical channel 72 passes into the third annular groove 66 and further via the open fourth control edge 72 in the two-th control chamber 43rd From there, the outlet pressure builds up via the control channel 56 in the pressure chamber 57 of the pushing piston 17 . With the help of this output pressure, the pushing piston 17 can move against the spring force and the counterpressures acting on it in the spring chamber 93 to the left, so that the pilot operated check valve 16 opens. Finally, Druckmit tel can flow out of the power lift 92 via the return line 53 and the controlled second control edge 63 to the tank 48 via the opened shut-off valve 16 . The pressure upstream of the second control edge 63 is at the same time transmitted into the spring chamber 93 on the plunger 17 and thereby enables a lowering of the load pressure.
Auf diese Weise wird zum Betätigen des Aufstoßkolbens 17 in Stellung Senken des Regelwegeventils 11 kein ständiger Steuerölstrom benö tigt; über die erste Steuerfase 27 am Drosselschieber 18 wird ledig lich so viel Druckmittel in den Steuerkreis zugeführt, als für die Regelbewegungen des Aufstoßkolbens 17 benötigt wird. Bei diesen Re gelbewegungen des Aufstoßkolbens 17 wird überschüssiges Druckmittel aus dem Druckraum 57 über die erwähnte Verbindung von der zweiten Steuerfase 30 am Drosselschieber 18 in den Federraum 24 abgelassen, der seinerseits mit dem Tank 48 in Verbindung steht. Der hierbei in Senkenstellung zur Verfügung stehende Ausgangsdruck in der zweiten Steuerkammer 43 gelangt über das Rückschlagventil 47 auch in die äu ßeren Dämpfungskammern 36, 45 und sorgt weiterhin für eine einwand freie Funktion der an sich bekannten Dämpfungseinrichtung. Wenn in Senkenstellung des Regelwegeventils 11 die Verstellpumpe 81 mit maximalem Arbeitsdruck arbeitet, weil dies z. B. der zweite Hydro motor 91 erfordert, so sind die beim Betätigen des Sperrblocks 15 auftretenden Energieverluste relativ gering, da kein ständiger Steuerölstrom mehr fließt. Damit werden auch in der Stellung Frei gang der Steuereinrichtung 10 die Energieverluste äußerst niedrig gehalten.In this way, for actuating the poppet piston is Untitled 17 in lowering position of the control-way valve 11 no permanent control oil flow Benö; Via the first control chamfer 27 on the throttle slide 18 , only as much pressure medium is fed into the control circuit as is required for the control movements of the pushing piston 17 . During these re gel movements of the pushing piston 17 , excess pressure medium is discharged from the pressure chamber 57 via the aforementioned connection from the second control chamfer 30 on the throttle slide 18 into the spring chamber 24 , which in turn is connected to the tank 48 . The output pressure available in the lower position in the second control chamber 43 passes through the check valve 47 into the outer damping chambers 36 , 45 and also ensures that the damping device known per se functions properly. If in the lower position of the control valve 11, the variable pump 81 operates at maximum working pressure, because this z. B. the second hydraulic motor 91 requires, the energy losses occurring when actuating the locking block 15 are relatively small, since no constant control oil flow flows. So that the energy losses are kept extremely low in the free position of the control device 10 .
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Publication number | Publication date |
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Legal Events
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
D2 | Grant after examination | ||
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