DE4322127B4 - Hydraulische Schaltung zum Druckantrieb eines hydraulischen Verteilers des Typs mit offenem Zentrum - Google Patents

Hydraulische Schaltung zum Druckantrieb eines hydraulischen Verteilers des Typs mit offenem Zentrum Download PDF

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Abstract

Hydraulische Schaltung zum Druckantrieb eines hydraulischen Verteilers (1) des Typs mit offenem Zentrum, umfassend eine Steuerleitung (10), wobei die Druckantriebsschaltung mit einer anderen hydraulischen Schaltung (3) verbunden ist, und wobei die beiden Schaltungen durch eine gemeinsame, unter Druck stehende Hydraulikfluidquelle (2) mit variabler Durchflußmenge gespeist sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
am Steuereingang (5) des Verteilers (1) Konstantsteuerdurchflußmengenreglermittel (7) angeschlossen sind, welche zwischen dem Steuereingang (5) des Verteilers (1) und einer von der Quelle (2) gespeisten Hydraulikhauptleitung (8) angeordnet sind und mit einem Haupteingang des Verteilers (1) verbunden sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft in allgemeiner Weise das Gebiet des hydraulischen Antriebs und insbesondere betrifft sie eine hydraulische Schaltung zum Druckantrieb eines hydraulischen Verteilers des Typs mit offenem Zentrum, umfassend eine Steuerleitung, wobei die Druckantriebsschaltung mit einer anderen hydraulischen Schaltung verbunden ist, und wobei die beiden Schaltungen durch eine gemeinsame, unter Druck stehende Hydraulikfluidquelle mit variabler Durchflußmenge gespeist sind.
  • Die DE 2 335 703 A1 offenbart eine hydraulische Schaltung zum Druckantrieb eines hydraulischen Verteilers des Typs mit offenem Zentrum (30), wobei der Verteiler durch eine unter Druck stehende Hydraulikfluidquelle (10) mit variabler Durchflussmenge gespeist wird.
  • Die Erfindung hat im wesentlichen die Aufgabe ein zuverlässiges Mittel zum Druckantrieb eines hydraulischen Verteilers des Typs mit offenem Zentrum zu schaffen, wenn dieser hydraulisch mit wenigstens einer anderen hydraulischen Schaltung verbunden ist, welche vor allem nicht vom druckangetriebenen Typ (z.B. Servolenkung, durchflußmengengesteuerter Verteiler, ...) sein kann, wobei das vorgeschlagene Mittel außerdem in seiner Verwendung sehr anpassungsfähig sein soll und verschiedene Ausführungsformen unterschiedlicher technischer Komplexität, also mit unterschiedlichen Herstellungskosten, ermöglichen soll, wobei die Ausführungsformen dazu geeignet sein sollen, konkrete, variierende Anforderungen des Verwenders zufriedenzustellen.
  • Zu diesem Zweck ist eine durch den Oberbegriff definierte erfindungsgemäße hydraulische Schaltung im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß am Steuereingang des Verteilers Konstantsteuerdurchflußmengenreglermittel angeschlossen sind, welche zwischen dem Steuereingang des Verteilers und einer von der Quelle gespeisten Hydraulikhauptleitung angeordnet sind und mit einem Haupteingang des Verteilers verbunden sind.
  • In einer ersten möglichen Ausführungsform, welche den Fall betrifft, daß der hydraulische Verteiler des Typs mit offenem Zentrum Zufuhrschlitze aufweist, deren Progression ausreicht, die Progression der hydraulischen Verteilung für den Fall einer Parallelschaltung mehrerer Verteiler sicherzustellen, ist es wünschenswert, daß die Konstantsteuerdurchflußmengenreglermittel einen Steuerdurchflußmengenregler umfassen, dessen Eingang an der Hydraulikhauptleitung angeschlossen ist und dessen Ausgang an den Steuereingang des Verteilers angeschlossen ist. Der Steuerdurchflußmengenregler ist also geeignet, die gewünschte Progression des Drucks bei Verschluß der Verteilungsdurchflußblende sicherzustellen und die Anti-Kavitation sicherzustellen, wenn sich der Schieber in Neutralposition befindet.
  • Bei einer anderen Ausführungsform für Verteiler mit Versorgungsschlitzen, die nicht dazu geeignet sind, die gewünschte Progression herzustellen, können die Konstantsteuerdurchflußmengenreglermittel Drosselungsmittel umfassen, welche zwischen der Hydraulikhauptleitung und dem Steuereingang des Verteilers angeordnet sind, und Mittel zum Halten eines konstanten Druckunterschieds, welche in der Hydraulikhauptleitung stromaufwärts des Anschlusses der Drosselungsmittel angeordnet sind, wobei der Antriebseingang dieser Mittel zum Halten eines konstanten Druckunterschieds mit einer Antriebsleitung der Hydraulikquelle durch Lasterfassung verbunden ist, welche selbst an den Verteilersteuereingang angeschlossen ist.
  • Wenn der hydraulische Verteiler mit offenem Zentrum nicht die gesamte von der Quelle kommende Hydraulikfluiddurchflußmenge aufnehmen muß, ist es wünschenswert, daß andere Drosselungsmittel vorgesehen sind, welche in der Hydraulikhauptleitung zwischen den Mitteln zum Halten eines konstanten Druckunterschieds und dem Anschluß der ersten Drosselungsmittel an der Hydraulikhauptleitung angeordnet sind.
  • Wenn im übrigen die unter Druck stehende Hydraulikfluidquelle kein geeignetes Mittel aufweist, um den Druck zu regulieren (z.B. dann, wenn die Quelle eine Pumpe mit variabler Durchflußmenge ist, welche nicht zu dem Typ mit Maximaldruckhaltung gehört) ist es wünschenswert, außerdem Mittel zum Begrenzen des Steuerdrucks vorzusehen, welche an die Lasterfassungsleitung stromaufwärts des Anschlusses der Mittel zum Halten eines konstanten Druckunterschieds angeschlossen sind, und noch andere Drosselungsmittel, welche in der Lasterfassungsleitung zwischen dem Anschluß der Mittel zum Halten eines konstanten Druckunterschieds an dieser Leitung und dem Verteilersteuereingang angeordnet sind.
  • Die erfindungsgemäß eingesetzten Mittel ermöglichen also einen Druckantrieb eines hydraulischen Verteilers mit offenem Zentrum, welcher als Funktion der Regelgüte, die man erreichen will, perfekt an die speziellen Verwendungsbedürfnisse angepaßt werden kann, wobei dann die Kosten der Schaltungen von der Anzahl der verwendeten Bauteile und deshalb der technischen Komplexität der Regelung abhängen.
  • Die folgende detaillierte Beschreibung bestimmter bevorzugter Ausführungsformen, welche in nicht einschränkender Weise beispielhaft sind, dient dem Verständnis der Erfindung. Diese Beschreibung bezieht sich auf die angefügten Zeichnungen, in denen:
  • 1 eine sehr schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen hydraulischen Schaltung ist; und
  • die 2 bis 5 Schaltpläne sind, welche konkrete Ausführungsformen des allgemeinen Schaltplans von 1 sind.
  • In allen Figuren werden die gleichen Bezugszeichen verwendet, um die gleichen Elemente zu bezeichnen.
  • Mit Bezug auf 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen hydraulischen Verteiler des Typs mit offenem Zentrum, dessen Druckantrieb den Gegenstand der Erfindung bildet, wobei der Verteiler von einer Hydraulikfluidquelle mit variabler Durchflußmenge (in diesem Fall konkret eine Pumpe 2 mit variabler Durchflußmenge) versorgt wird, während diese gleichzeitig eine andere hydraulische Schaltung 3 versorgt (schematisch als Rechteck dargestellt). Diese andere hydraulische Schaltung 3 kann ihrerseits nicht druckgetrieben sein. Ein Aufteilungselement 4 eines beliebigen, dem Fachmann bekannten Typs (z.B. ein einfaches T-Stück oder auch ein Prioritätsstromverteilerventil, welches z.B. mit einer Servolenkung verbunden ist, die dann die andere Schaltung 3 bildet) ist zwischen der Hydraulikquelle 2 einerseits sowie dem Verteiler 1 und der Zusatzschaltung 3 andererseits angeordnet, um das Hydraulikfluid unter diesen letzteren aufzuteilen.
  • Der Antrieb der Quelle mit variabler Durchflußmenge als Funktion des Höchstlastbedarfs wird durch eine von dem Steuereingang 5 des Verteilers 1 einerseits und der Schaltung 3 andererseits kommende Lasterfassungsleitung LS mit Hilfe eines Auswahlmittels 6 sichergestellt, welches geeignet ist, den höchsten der erfaßten Drücke auszuwählen und zum Antriebseingang der Quelle 2 zu leiten.
  • Am Steuereingang 5 des Verteilers 1 sind Konstantsteuerdurchflußmengenreglermittel 7 angeschlossen, welche zwischen dem Steuereingang 5 des Verteilers und der Hydraulikhauptleitung 8 angeordnet sind, die durch die Hydraulikquelle 2 über den Aufteiler 4 versorgt wird und an einen Haupteingang des Verteilers angeschlossen ist.
  • Der Ausgang 9 der Steuerleitung 10 des Verteilers 1 wird zum Reservoir zurückgeführt.
  • Dank der im vorhergehenden beschriebenen Anordnung kann die Progression der Druckvariation durch ein sehr einfaches System sichergestellt werden.
  • 2 stellt eine erste konkrete Ausführungsform dar, bei welcher die Konstantsteuerdurchflußmengenreglermittel einen Steuerdurchflußmengenregler 11 umfassen, dessen Eingang mit der Hydraulikhauptleitung 8 und dessen Ausgang mit dem Steuereingang des Verteilers 1 verbunden ist. Eine solche Anordnung der Schaltung wird insbesondere dann verwendet, wenn der Verteiler 1 Zufuhrschlitze aufweist, deren Progression ausreicht, die Progression der Verteilung für den Fall sicherzustellen, daß mehrere Verteiler parallelgeschaltet sind. Der Steuerdurchflußmengenregler 11 stellt also die gewünschte Progression des Drucks bei Verschluß der Verteilungsdurchlaßblende sicher und ermöglicht die Anti-Kavitation, wenn sich der Verteilerschieber in Neutralposition befindet. Die Druckbegrenzung wird also durch den üblicherweise in der Pumpe mit variabler Durchflußmenge 2 eingebauten Druckregler realisiert.
  • Vom technischen Standpunkt aus kann der Steuerdurchflußmengenregler 11 (ebenso wie das Auswahlsmittel 6) in das Eingangselement des Verteilers 1 integriert werden.
  • Das im vorhergehenden beschriebene Beispiel stellt eine einfache Lösung für die Kontrolle der Bewegungen einer Maschine dar, welche mit einer einzigen variablen Pumpe mit Servolenkung des Typs mit Lasterfassung (LS) ausgestattet ist, z.B. um kleine Ladermaschinen auszustatten.
  • In 3 umfassen die Konstantsteuerdurchflußmengenreglermittel Drosselungsmittel, z.B. eine Düse 12, deren Eingang mit der Hydraulikhauptleitung 8 verbunden ist und deren Ausgang mit dem Steuereingang 5 des Verteilers 1 verbunden ist, sowie Mittel zum Halten eines konstanten Druckunterschieds, z.B. eine Druckwaage 13, welche in der Hauptleitung 8 stromaufwärts des Eingangsanschlusses der Düse 12 angeordnet ist und dazu bestimmt ist, einen konstanten Druckunterschied in der Meßdüse 12 während Regelungsphasen zu halten; der Antriebseingang 14 dieser Druckwaage ist mit der Leitung LS des Verteilers 1 über eine Drosselung verbunden. Diese Anordnung kann beibehalten werden, wenn die Progression der Zufuhrschlitze des Verteilers 1 nicht ausreicht, die Progression der Verteilung für den Fall paralleler Verwendung mehrerer Verteiler sicherzustellen.
  • Auf der Grundlage des obigen Schaltplans sind andere Drosselungsmittel vorgesehen, falls der Verteiler 1 nicht die ganze von der Pumpe 2 kommende Hydraulikfluidfördermenge aufnehmen kann, z.B. eine Düse 15 in der Hydraulikhauptleitung 8 zwischen der Druckwaage 13 und dem Eingangsanschluß der ersten Düse 12.
  • Wenn schließlich die Pumpe 2 mit variabler Durchflußmenge nicht mit einem Maximaldruckregler ausgestattet ist, sind Druckbegrenzungssteuermittel 16 (5) vorgesehen (welche von einem Druckbegrenzer gebildet sein können), die mit der Leitung LS des Verteilers 1 zwischen dem Antriebseingangsanschluß 14 der Waage 13 und dem Auswahlmittel 6 angeschlossen sind, sowie auch andere Drosselungsmittel, z.B. eine Düse 17, welche in der Leitung LS des Verteilers 1 zwischen dem Steuereingang 5 des Verteilers und dem Antriebseingangsanschluß 14 der Waage 13 angeordnet ist.

Claims (5)

  1. Hydraulische Schaltung zum Druckantrieb eines hydraulischen Verteilers (1) des Typs mit offenem Zentrum, umfassend eine Steuerleitung (10), wobei die Druckantriebsschaltung mit einer anderen hydraulischen Schaltung (3) verbunden ist, und wobei die beiden Schaltungen durch eine gemeinsame, unter Druck stehende Hydraulikfluidquelle (2) mit variabler Durchflußmenge gespeist sind, dadurch gekennzeichnet, daß am Steuereingang (5) des Verteilers (1) Konstantsteuerdurchflußmengenreglermittel (7) angeschlossen sind, welche zwischen dem Steuereingang (5) des Verteilers (1) und einer von der Quelle (2) gespeisten Hydraulikhauptleitung (8) angeordnet sind und mit einem Haupteingang des Verteilers (1) verbunden sind.
  2. Hydraulische Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstantsteuerdurchflußmengenreglermittel (7) einen Steuerdurchflußmengenregler (11) umfassen, dessen Eingang an der Hydraulikhauptleitung (8) angeschlossen ist und dessen Ausgang an den Steuereingang (5) des Verteilers (1) angeschlossen ist.
  3. Hydraulische Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstantsteuerdurchflußmengenreglermittel (7) Drosselungsmittel (12) umfassen, welche zwischen der Hydraulikhauptleitung (8) und dem Steuereingang (5) des Verteilers (1) angeordnet sind, und Mittel (13) zum Halten eines konstanten Druckunterschieds, welche in der Hydraulikhauptleitung (8) stromaufwärts des Anschlusses der Drosselungsmittel (12) angeordnet sind, wobei der Antriebseingang (14) dieser Mittel (13) zum Halten eines konstanten Druckunterschieds mit einer Lasterfassungsleitung (LS) verbunden ist, welche selbst an den Verteilersteuereingang (5) angeschlossen ist.
  4. Hydraulische Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem andere Drosselungsmittel (15) umfaßt, welche in der Hydraulikhauptleitung (8) zwischen den Mitteln (13) zum Halten eines konstanten Druckunterschieds und dem Anschluß der ersten Drosselungsmittel (12) an der Hydraulikhauptleitung (8) angeordnet sind.
  5. Hydraulische Schaltung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem Mittel (16) zum Begrenzen des Steuerdrucks umfaßt, welche an die Lasterfassungsleitung (LS) stromaufwärts des Anschlusses der Mittel (13) zum Halten eines konstanten Druckunterschieds angeschlossen sind, und noch andere Drosselungsmittel (17), welche in der Lasterfassungsleitung (LS) zwischen dem Anschluß der Mittel zum Halten eines konstanten Druckunterschieds (13) an dieser Leitung und dem Verteilersteuereingang (5) angeordnet sind.
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