DE4344610B4 - Hydraulisches Steuersystem für Kraftübertragung - Google Patents

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    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract

Hydraulisches Steuersystem, umfassend
ein hydraulisches Stellglied (20) mit gegenüberliegenden Öffnungen, die so ausgeführt sind, daß sie abwechselnd als Einlässe und Auslässe zum Bewegen eines Glieds des Stellglieds (20) in entgegengesetzten Richtungen funktionieren,
eine Pumpe (22) zur Versorgung des Stellglieds (20) mit Flüssigkeit,
ein Wegeventil, umfassend wenigstens ein vorgesteuertes Zumeßventil (27), das mit der Flüssigkeit von der Pumpe (22) versorgt wird,
ein Paar sich von dem Zumeßventil (27) zu den jeweiligen Öffnungen des Stellglieds (20) erstreckender erster Leitungen (32, 33),
ein von dem Zumeßventil (27) getrenntes und unabhängig davon betreibbares, jeder Öffnung des Stellglieds (20) zugeordnetes, vorgesteuertes Abmeßventil (34, 35) zur Steuerung des Flusses aus dem Stellglied (20),
Mittel zum Erfassen des Austrittsdrucks in einer der ersten Leitungen (32, 33) zum Stellglied (20), wenn das Zumeßventil (27) betrieben wird, und zum Bereitstellen einer dem Austrittsdruck an dem Zumessventil (27) proportionalen Kraft, die der Kraft des...

Description

  • Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Steuersystem entsprechend dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 oder 2.
  • Derartige hydraulische Steuersysteme werden bei Kraftübertragungen und insbesondere Hydraulikkreisläufen für Stellglieder, wie beispielsweise bei Erdbaueinrichtungen einschließlich Baggern angetroffen.
  • Stand der Technik und kurze Darstellung der Erfindung
  • Diese Erfindung betrifft Hydrauliksysteme zur Steuerung mehrerer Stellglieder wie Hydraulikzylinder, die beispielsweise bei Erdbaueinrichtungen wie Baggern und Kränen angetroffen werden. Bei einem solchen System wird herkömmlicherweise ein vorgesteuertes Regelventil für jedes Stellglied zur Verfügung gestellt, das von einer Steuereinrichtung über einen hydraulischen Vorsteuerkreis gesteuert wird. Das Regelventil dient zur Versorgung des Stellglieds mit Hydraulikflüssigkeit zur Steuerung der Geschwindigkeit und Betriebsrichtung des Stellglieds. Darüber hinaus steuert das Regelventil für jedes Stellglied den Fluß der Hydraulikflüssigkeit aus dem Stellglied. Des weiteren ist es auch ge bräuchlich, Vorspannventile oder Festdrosseln zur Steuerung von rücklaufenden Lasten zur Verfügung zu stellen.
  • In den U.S.-Patenten US 4 201 052 A und US 4 480 527 A , die den gleichen Rechtsnachfolger wie vorliegende Erfindung haben, wird ein Hydrauliksystem zur genauen Steuerung der Stellung und Betriebsgeschwindigkeit der Stellglieder offenbart und beansprucht, das einfach ist, leicht herstellbar und zu warten ist, sowie vom Lastdruckwechsel verschiedener Teile des Systems oder anderer von der gleichen Quelle bedienter Stellglieder nicht beeinflusst wird und im Falle von rücklaufenden Lasten an den Stellgliedern keinen Fluß von der Druckquelle verwenden darf; wobei die Regelventile neben dem Stellglied angebracht werden können, um im Falle von Fehlfunktion der Hydraulikleitungen zu dem Stellglied zu verhindern, daß die Last außer Kontrolle gerät, der Fluß aus den das Stellglied steuernden Ventilen so funktioniert, daß sie die Geschwindigkeit im Falle von energieerzeugenden Lasten steuern, der Fluß in das das Stellglied steuernde Ventil die Geschwindigkeit im Falle von energieaufnehmenden Lasten steuert, das Ventilsystem für jedes Stellglied an seinem jeweiligen Stellglied angebracht werden kann und Mittel zur Verhinderung ungesteuerten Senkens der Last im Falle von Druckverlust, der auf ein Reißen der Leitungen zum stellgliedmontierten Ventilsystem zurückzuführen ist, enthält und wobei die Zeitsteuerung des Betriebs des Fluß in das und aus dem Stellglied steuernden Ventils so ausgelegt werden kann, dass der speziellen Natur der jeweiligen Last Rechnung getragen wird. Bei gewissen hohen Trägheitslasten wie Schwenkantrieben bei einem Bagger, bei denen Drehstellantriebe verwendet werden, sind ein sanftes Anhalten und Starten der Last und genaues Positionieren der Last äußerst wichtig.
  • Im U.S.-Patent US 4 407 122 A wird ein Hydrauliksystem der in den obengenannten U.S.-Patenten US 4 201 052 A und US 4 480 527 A dargestellten Art offenbart, das zum sanften Anhalten und Starten und genauen Positionieren der Last unter Trägheitslasten modifiziert ist. Der Speisedruck aus dem Zumeßventilmittel wird erfaßt, und an dem Zumeßventilmittel wird eine Kraft angelegt, die dem Vorsteuerdruck, der versucht, das Zumessventilmittel zu öffnen, entgegenwirkt.
  • Ein derartiges Druckbetriesartsystem funktioniert zufriedenstellend unter Drucksteuerung für verschiedene Maschinenfunktionen wie Schwenken und Baggern. Unter bestimmten Bedingungen ist es jedoch wünschenswert, die gleichen Maschinenfunktionen entweder in Ist-Geschwindigkeits- oder Durchflußsteuerungsbetriebsart zu haben. Wenn es sich beispielsweise bei einer Erdbaumaschine oder einem Erdbaugerät um einen Frontlader mit einem Eimer zum Scheiden der Grasdecke handelt, wo das System Drucksteuerung aufweist, würde jeder plötzliche Abfall der Last das System dazu veranlassen, sofort zu reagieren und den Fluß zum hydraulischen Stell glied oder zu den hydraulischen Stellgliedern zu erhöhen, wodurch das Grasdeckenschneiden ein gefährliches Unterfangen werden kann.
  • Demgemäß zahlt zu den Aufgaben der Erfindung die Bereitstellung eines Hydrauliksystems, das wahlwei- se in Durchfluß- oder Geschwindigkeitssteuerungsbe- triebsart oder Drucksteuerungsbetriebsart betrieben werden kann, das leicht auf ein Hydrauliksystem mit Geschwindigkeitssteuerung anwendbar ist, das in einer Form an dem Zumeßventilmittel angelegte Kraft reguliert, die dem Vorsteuerdruck zum Zumeßventilmittel entgegenwirkt, und das in einer anderen Form das Hydrauliksystem dazu veranlassen kann, entweder in Durchfluß- oder Geschindigkeitssteuerungsbetriebsart oder Drucksteuerungsbetriebart zu arbeiten.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 oder 2 gelöst.
  • Erfindungsgemäß umfaßt ein ein hydraulisches Steuersystem ein hydraulisches Stellglied mit gegenüberliegenden Öffnungen, die so ausgeführt sind, daß sie abwechselnd als Einlässe und Auslässe zum bewegen des Glieds des Stellglieds in entgegengesetzten Richtungen funktionieren, eine Pumpe zur Versorgung jenes Stellglieds mit Flüssigkeit, ein Wegeventil, umfassend vorgesteuerte Zumessventile, die mit der Flüssigkeit von der Pumpe durch erste Leitungen zur Steuerung der Bewegungsrichtung des Stellglieds versorgt werden, und ein jeder Öffnung des Stell glieds zugeordnetes vorgesteuertes Abmeßventil zur Steuerung des Flusses aus dem Stellglied. Der Druck der dem Stellglied mittels des Zumeßventils zugeführten Flüssigkeit wird erfaßt und einer sich von dem Ausgang des Zumeßventils erstreckenden Leitung zugeführt. In dieser Leitung ist ein Ventil vorgesehen, um das Zumeßventil gezielt mit einer Kraft zu beaufschlagen, die der Bewegung des Zumeßventils durch den Vorsteuerdruck entgegenwirkt. Das Ventil kann entweder ein Regulierventil oder ein Absperrventil umfassen.
  • Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine hydraulische Schemazeichnung eines erfindungsgemäßen Hydrauliksystems.
  • 2 ist eine Schemazeichnung einer Form eines Systems.
  • 3 stellt Druckkennlinien als Funktion vom Durchfluß für das System in 2 dar.
  • 4 ist eine Schemazeichnung einer anderen Form eines Systems.
  • 5 stellt eine Druckkennlinie als Funktion
  • In 1 umfaßt das erfindungsgemäße Hydrauliksystem ein Stellglied 20, hierin als hydraulischer Drehzylinder dargestellt, mit einer Abtriebswelle 21, die durch von einem Verstellpumpensystem 22, das Lasterfassungssteuerung gemäß herkömmlicher Ausführung aufweist, zugeführte Hydraulikflüssigkeit in entgegengesetzten Richtungen bewegt wird. Das Hydrauliksystem enthält weiterhin eine von Hand betätigte Steuereinrichtung 23, die einem Ventilsystem 24 einen Vorsteuerdruck zur Steuerung der Bewegungsrichtung des Stellglieds, wie gerade beschrieben, zuleitet. Flüssigkeit von der Pumpe 22 wird zur Leitung 25 und Leitung 26 zu einem Zumeßventil 27 geleitet, das den Fluß der Hydraulikflüssigkeit zu einem der beiden Enden des Stellglieds 20 leitet und steuert. Das Zumeßventil 27 wird von der Steuereinrichtung 23, wie gerade beschrieben, über Leitungen 28, 29 und Leitungen 30, 31 zu seinen gegenüberliegenden Enden vorgesteuert. Je nach Bewegungsrichtung des Ventils fließt Hydraulikflüssigkeit durch die Leitungen 32, 33 zu einem der beiden Enden des Stellglieds 20.
  • Das Hydrauliksystem 24 enthält weiterhin in den Leitungen 32, 33 ein jedem Ende des Stellglieds zugeordnetes Abmeßventil 34, 35 zur Steuerung des Flusses der Flüssigkeit von dem Ende des Stellglieds, zu dem keine Hydraulikflüssigkeit von der Pumpe fließt, zu einem Behälterdurchgang 36, wie gerade beschrieben.
  • Das Hydrauliksystem 24 enthält weiterhin federbelastete Regelventile 37, 38 in den Leitungen 32, 33 und federbelastete Anti-Kavitationsventile 39, 40, die zur Öffnung der Leitungen 32, 33 zum Behälterdurchgang 36 ausgelegt sind. Darüber hinaus sind federbelastete Kegelventile jedem Abmeßventil 34, 35 zugeordnet, die als vorgesteuerte Druckbegrenzungsventile wirken. Eine Ablaßleitung 47 mit einer Öffnung 49 erstreckt sich vom Durchgang 36 über die Rückschlagventile 77 in den Zweigleitungen 78 zu den Abmeßventilen 34, 35 und zu den Vorsteuerleitungen 28, 29. Die Federenden der Abmeßventile 34, 35 sind mit der Leitung 36 verbunden.
  • Des weiteren enthält das System ein der Rück- oder Behälterleitung zugeordnetes Gegendruckventil 44. Das Gegendruckventil 44 reduziert Kavitation auf ein Minimum, wenn eine rücklaufende oder sich senkende Last das Stellglied nach unten zu treiben versucht. Ein Füllpumpen-Druckbegrenzungsventil 45 ist vorgesehen, um einen Überstrom über den Einlaßanforderungen der Pumpe 22 aufzunehmen und zur Erhöhung der dem Stellglied zur Verfügung stehenden Flüssigkeit das Gegendruckventil 44 damit zu beaufschlagen.
  • Das Zumeßventil 27 umfaßt eine Bohrung, in der ein Schieber positioniert ist und bei fehlendem Vorsteuerdruck durch Federn in neutraler Stellung gehalten wird. Normalerweise sperrt der Schieber den Fluß von dem Druckdurchgang 26 zu den Durchgängen 32, 33. Wird Vorsteuerdruck an einen der beiden Durchgänge 30 oder 31 angelegt, wird der Zumeßschieber in Richtung des Drucks bewegt, bis zwischen dem Vorsteuerdruck, der Federbelastung und den Strömungskräften ein Kräfteausgleich besteht. Die Bewegungsrichtung bestimmt, welcher der Durchgänge 32, 33 vom Durchgang 26 mit druckbeaufschlagter Flüssigkeit versehen wird.
  • Wird Vorsteuerdruck entweder an Leitung 28 oder 29 angelegt, die zu den Abmeßventilen 34 oder 35 führen, wird das Ventil so betätigt, daß Fluß vom zugehörigen Ende des Stellglieds 20 zum Behälterdurchgang 36 gedrosselt wird.
  • Somit ist ersichtlich, daß der gleiche Vorsteuerdruck, der zur Bestimmung der Öffnungsrichtung des Zumeßventils dient, auch zur Bestimmung und Steuerung der Öffnung des entsprechenden Abmeßventils dient, so daß die Flüssigkeit im Stellglied zur Behälterleitung zurückfließen kann.
  • Im Falle einer energieaufnehmenden Last, wenn die Steuereinrichtung zum Betätigen des Stellglieds 20 in einer vorbestimmten Richtung bewegt wird, bewegt der über Leitung 28 und Durchgang 30 angelegte Vorsteuerdruck den Schieber des Zumeßventils nach rechts, was druckbeaufschlagte Hydraulikflüssigkeit dazu veranlaßt, durch Durchgang 33 zu fließen, Ventil 38 zu öffnen und weiter zum Einlaß B des Stellglieds 20 zu fließen. Der gleiche Vorsteuerdruck wird an das Abmeßventil 34 angelegt und ermöglicht so den Fluß der Flüssigkeit aus dem Ende des Stellglieds 20 zum Rück- oder Behälterdurchgang 36.
  • Wird die Steuereinrichtung zur Betätigung des Stellglieds bewegt, z.B. für eine rücklaufende oder sich senkende Last, wird die Steuereinrichtung derart bewegt, daß Vorsteuerdruck an die Leitung 28 angelegt wird. Das Abmeßventil 34 öffnet unter der Wirkung des Vorsteuerdrucks vor dem Zumeßventil 27. Die Last an dem Stellglied zwingt die Hydraulikflüssigkeit durch die Öffnung A des Stellglieds an dem Abmeßventil 34 vorbei zum Rück- oder Behälterdurchgang 36. Gleichzeitig wird das Ventil 40 geöffnet und ermöglicht, daß die Flüssigkeit teilweise durch Öffnung B zum anderen Ende des Stellglieds zurückfließt, wodurch Kavitation vermieden wird. Somit wird die Flüssigkeit ohne Öffnen des Zumeßventils 27 und ohne Verwendung von Flüssigkeit von der Pumpe dem anderen Ende des Stellglieds zugeführt.
  • Zum Erreichen einer Schwimmstellung wird die Steuereinrichtung umgangen und Vorsteuerdruck an beide Vorsteuerleitungen 28, 29 angelegt. Dies wird beispielsweise von einem Kreislauf (nicht gezeigt) erreicht, in dem die Flüssigkeit von einer Vorsteuerpumpe direkt an die Leitungen 28, 29 angelegt wird, was das Öffnen beider Abmeßventile 34 und 35 veranlaßt und dadurch den Anschluß beider Enden des Stellglieds an den Behälterdruck ermöglicht. In dieser Situation funktionieren die Abmeßventile derart, daß Flüssigkeit zwischen den gegenüberliegenden Enden des Zylinders hin- und herfließen kann.
  • Durch Ändern der Federkräfte und der Flächen am Zumeßventil 27 und an den Abmeßventilen 34, 35 kann die zeitliche Steuerung zwischen diesen Ventilen geändert werden. Wird folglich die Zeitsteuerung beispielsweise derart eingestellt, daß die Betätigung des Abmeßventils der des Zumeßventils vorangeht, steuert das Zumeßventil den Fluß und die Geschwindigkeit in dem Fall, wo das Stellglied angetrieben wird. Bei einer derartigen Anordnung mit einer überholenden Last führt der lasterzeugte Druck dazu, daß das Abmeßventil den Fluß und die Geschwindigkeit steuert. In einer solchen Situation ermöglichen die Anti-Kavitations-Rückschlagventile 39, 40 das Fließen von Flüssigkeit zur Versorgungsseite des Stellglieds, so daß zum Füllen des Stellglieds in einer Betriebsart oder einem Zustand von überholender Last kein Pumpenfluß benötigt wird.
  • Ein Rückschlagventil 77 ist in einem Zweig jeder Vorsteuerleitung 28, 29 jedem Abmeßventil 34, 35 benachbart vorgesehen. Die Ventile 77 erlauben das Ablassen der Flüssigkeit, die relativ warm ist, vom hohen Behälterdruck im Durchgang 36, und ihr Umlaufen durch die Vorsteuerleitungen 28, 29 zurück zur Steuereinrichtung und zum Flüssigkeitstank, wenn an den Vorsteuerleitungen 28, 29 kein Vorsteuerdruck anliegt. Wird ein Vorsteuerdruck an eine Vorsteuerleitung angelegt, schließt das jeweilige Rückschlagventil 77 und trennt den Vorsteuerdruck vom Behälterdruck.
  • Es wird vorgesehen, daß der maximale Lastdruck in einem einer Vielzahl von mehrere Stellglieder steuernden Ventilsystemen 24 erfaßt wird und daß dieser höhere Druck an die lastempfindliche Verstellpumpe 22 angelegt wird. Jedes Ventilsystem 24 enthält eine sich zu einem Wechselventil 80, das Lastdruck über Leitung 79 von einem benachbarten Stellglied empfängt, erstreckende Leitung 81. Das Wechselventil 80 erfaßt, welcher der Drücke größer ist, und schaltet, um den höheren Druck an Pumpe 22 anzulegen. Eine Leitung 84 erstreckt sich vom Durchgang 32 zum Wechselventil 82. Das Wechselventil 82 erfaßt, welcher der Drücke größer ist, und schaltet, um den höheren Druck an Pumpe 22 anzulegen. Somit enthält jedes Ventilsystem nacheinander die Wechselventile 80, 82, die den Lastdruck darin mit dem Lastdruck eines benachbarten Ventilsystems vergleichen und den höheren Druck zum nachfolgenden Ventilsystem übertragen und schließlich den höchsten Lastdruck an Pumpe 22 anlegen.
  • Das Zumeßventil 27 umfaßt eine Bohrung 50, in der sich ein Schieber 51 befindet und bei fehlendem Vorsteuerdruck durch Federn 52 in einer neutralen Stellung gehalten wird. Normalerweise sperrt der Schieber 51 den Fluß von dem Druckdurchgang 26 zu den Durchgängen 32, 33. Wird Vorsteuerdruck entweder an Durchgang 30 oder 31 angelegt, wird der Zumeßschieber 51 in Richtung des Drucks bewegt, bis ein Kräfteausgleich zwischen dem Vorsteuerdruck, der Federbelastung und den Strömungskräften besteht. Die Bewegungsrichtung bestimmt, welcher der Durchgänge 32, 33 von Durchgang 26 mit druckbeaufschlagter Flüssigkeit versehen wird.
  • Der oben beschriebene Kreislauf wird in den obengenannten U.S.-Patenten 4 201 052 und 4 480 527 gezeigt und beschrieben. Das einzelne Zumeßventil 27 kann durch zwei Zumeßventile ersetzt werden, wie im obengenannten U.S.-Patent Nr. 4 480 527 beschrieben.
  • Die Einzelheiten der bevorzugten Ausführung der Elemente des Hydraulikkreislaufes werden ausführlicher in den obengenannten U.S.-Patenten 4 201 052 und 4 480 527 beschrieben, auf die hierin Bezug genommen wird.
  • Auf ähnliche Weise wie in dem U.S.-Patent Nr. 4 407 122, auf das hierin Bezug genommen wird, enthält das erfindungsgemäße System einen Lastkolben oder Kraftstab 101. Der Last- oder Austrittsdruck wird auch über eine getrennte Leitung 100 an das Ende des Lastkolbens 101 angelegt, so daß Austrittsdruck auf eine Fläche wirken kann, die der Fläche des Kolbens 101 entspricht, und der Kraft entgegenwirkt, die den Schieber zu öffnen versucht.
  • Wird beispielsweise Vorsteuerdruck angelegt, um den Zumeßschieber zur Druckbeaufschlagung einer Öffnung eines Drehstellantriebs nach links zu verschieben, wird Austrittsdruck an die Fläche des Kraftstabs oder Kolbens 101 am gegenüberliegenden Ende des Zumeßventils angelegt, der der Kraft entgegenwirkt, die den Schieber zu öffnen versucht.
  • Ohne den Lastkolben 101 befindet sich der Fluß zum Stellglied in Durchflußsteuerungsbetriebsart unabhängig vom Lastdruck. Ein Sprungeingang von Fluß zu einer stationären Last könnte zu Hochdruckspitzen führen und eine hohe Beschleunigung ergeben. Wenn sich die Last zu bewegen beginnt, könnte der Druck abfallen und zu einer geringen Beschleunigung führen. Somit könnte die Last unter ruckartigen Bewegungen starten und anhalten. Durch Einführen eines Rückführkolbens vermindert der Lastdruck nun das Öffnen des Zumeßschiebers und vermindert somit den Fluß zur Last während Zeitabschnitten hoher Beschleunigung, und bei vermindertem Lastdruckzustand gäbe es geringeren Rückführdruck und somit weiteres Öffnen des Zumeßschiebers, wodurch mehr Fluß während eines Zeitabschnitts geringerer Beschleunigung eingeführt und somit eine sanftere Beschleunigung erhalten wird.
  • Erfindungsgemäß enthält der Hydraulikkreislauf ein Steuersystem mit der Lastdruckrückführleitung 100 zum Kraftstab 101, vorzugsweise außerhalb des Gehäuses 24 zwischen der Leitung 32, die die Öffnung eines hydraulischen Stellglieds von dem Wegeventil 27 mit Hydraulikflüssigkeit versorgt. In der Leitung 100 ist ein Regelventil 105 vorgesehen. Die Leitung 100 erstreckt sich zum Kraftstab 101, der zur Ausführung hin- und hergehender Bewegungen im Gehäuse des Ventilsystems befestigt ist und in das Ende 103 des Schiebers des Zumeßventils 27 eingreift. Eine ähnliche Konstruktion kann am anderen Ende des Zumeßventils 27 vorgesehen sein. Das Regelventil 105 kann ein Regulierventil oder ein Schaltventil umfassen, wie gerade beschrieben.
  • Bei geöffnetem Schaltventil arbeitet das System in Drucksteuerungsbetriebsart zur Erzeugung einer Kraft, die der Bewegung des Wegeventils entgegenwirkt, woraus sich eine sanfte und genaue Steuerung des Stellglieds bei der Bewegung von Trägheitslasten ergibt.
  • Das Ventil 105 in Leitung 100 kann, wie in 2 gezeigt, ein Regulierventil 105a in Form eines innenentlüftungsgesteuerten Druckbegrenzungsventils sein. Mit einem solchen Ventil 105a kann das System derart betrieben werden, daß Drucksteuerung zusammen mit Durchflußsteuerung erzeugt wird, wie durch die Druckkennlinien als Funktion der Durchflußkennlinien in 3 dargestellt. Somit veranlaßt anfangs das Ventil 105a das System, in Geschwindigkeitssteuerungsbetriebsart zu arbeiten, d.h. der Fluß ist bis zu einer vorbestimmten Einstellung des Ventils 105a, wie von der Feder festgelegt, konstant. Wenn der Druck ansteigt, öffnet sich danach das Ventil und veranlaßt das System, in Drucksteuerungsbetriebsart zu arbeiten.
  • Bei dem Ventil 105 kann es sich auch um ein magnetisch betätigtes Schaltventil 105b handeln, wie in 4 gezeigt, das Drucksteuerung zusammen mit Durchflußsteuerung erzeugt, wie in den Druck- und Durchflußkennlinien in 5 gezeigt. Somit arbeitet das System bei geschlossenem Ventil 105b in Geschwindigkeitssteuerungsbetriebsart, wie durch die gestrichelten Kennlinien gezeigt, und bei geöffnetem Ventil 105b in Drucksteuerungsbetriebsart.
  • Befindet sich das Schaltventil 105b in geöffneter Stellung, und wird der Schieber des Ventils 27 durch Vorsteuerdruck bewegt, beispielsweise nach links zur Druckbeaufschlagung der Öffnung A des Drehstellantriebs 20, wirkt der Austrittsdruck vom Ventil über Leitung 100 derart, daß Druck an den Kraftstab 101 am gegenüberliegenden Ende des Zumeßventils 27 angelegt wird, der der Kraft, die versucht den Schieber zu öffnen, entgegenwirkt. In dieser Betriebsart arbeitet das System in ähnlicher Weise wie das des zuvor genannten U.S.-Patents Nr. 4 407 122, um für sanftes Starten und Anhalten sowie genaue Steuerung der Bewegung des Stellglieds zu sorgen. Bei geschlossenem Ventil 105b arbeitet das System in Durchfluß- oder Geschwindigkeitssteuerungsbetriebsart.
  • Somit ist ersichtlich, daß ein Hydrauliksystem zur Verfügung gestellt wird, das wahlweise in Durchfluß- oder Geschwindigkeitssteuerungsbetriebsart oder Drucksteuerungsbetriebsart betrieben werden kann, das leicht auf ein Hydrauliksystem mit Geschwindigkeitssteuerung anwendbar ist, das in einer Form an das Zumeßventilmittel angelegte Kraft reguliert, die dem Vorsteuerdruck am Zumeßventilmittel entgegenwirkt, und das in einer anderen Form das Hydrauliksystem dazu veranlassen kann, entweder in Durchfluß- oder Geschwindigkeitssteuerungsbetriebsart oder Drucksteuerungsbetriebsart zu arbeiten.

Claims (4)

  1. Hydraulisches Steuersystem, umfassend ein hydraulisches Stellglied (20) mit gegenüberliegenden Öffnungen, die so ausgeführt sind, daß sie abwechselnd als Einlässe und Auslässe zum Bewegen eines Glieds des Stellglieds (20) in entgegengesetzten Richtungen funktionieren, eine Pumpe (22) zur Versorgung des Stellglieds (20) mit Flüssigkeit, ein Wegeventil, umfassend wenigstens ein vorgesteuertes Zumeßventil (27), das mit der Flüssigkeit von der Pumpe (22) versorgt wird, ein Paar sich von dem Zumeßventil (27) zu den jeweiligen Öffnungen des Stellglieds (20) erstreckender erster Leitungen (32, 33), ein von dem Zumeßventil (27) getrenntes und unabhängig davon betreibbares, jeder Öffnung des Stellglieds (20) zugeordnetes, vorgesteuertes Abmeßventil (34, 35) zur Steuerung des Flusses aus dem Stellglied (20), Mittel zum Erfassen des Austrittsdrucks in einer der ersten Leitungen (32, 33) zum Stellglied (20), wenn das Zumeßventil (27) betrieben wird, und zum Bereitstellen einer dem Austrittsdruck an dem Zumessventil (27) proportionalen Kraft, die der Kraft des Vorsteuerdrucks, die das Zumeßventil (27) zu betätigen versucht, entgegenwirkt, wobei das Mittel zum Erfassen des Austrittsdrucks und Bereitstellen einer dem Austrittsdruck proportionalen Kraft einen Kraftstab (101) umfaßt, dessen eines Ende dem Zumeßventil (27) zugeordnet ist, wobei dem anderen Ende des Kraftstabs (101) Austrittsdruck zugeordnet ist, eine Druckrückführleitung (100), die sich von dem anderen Ende des Kraftstabs (101) und einer der ersten Leitungen (32, 33) vom Zumessventilmittel (27) zu einer der Öffnungen des Stellglieds (20) erstreckt, gekennzeichnet durch ein Regelventil (105) in der Druckrückführleitung (100) zur gezielten Steuerung des Drucks in der Druckrückführleitung (100), wobei das Regelventil (105) ein Schaltventil (105b) ist, derart, daß das Steuersystem in Drucksteuerungsbetriebsart arbeitet, wenn sich das Schaltventil (105b) in geöffneter Stellung befindet, und Austrittsdruck in der Druckrückführleitung (100) den Kraftstab (101) mit Druck beaufschlagt, der der Kraft, die versucht, das Zumeßventil (27) zu öffnen, entgegenwirkt, um für ein sanftes Starten und Anhalten sowie genaue Steuerung des Stellglieds zu sorgen, wenn Vorsteuerdruck an das Zumeßventil (27) angelegt wird, und derart, daß das Steuersystem in Geschwindigkeits steuerungsbetriebsart arbeitet, wenn das Schaltventil (105b) geschlossen ist.
  2. Hydraulisches Steuersystem, umfassend ein hydraulisches Stellglied (20) mit gegenüberliegenden Öffnungen, die so ausgeführt sind, daß sie abwechselnd als Einlässe und Auslässe zum Bewegen eines Glieds des Stellglieds (20) in entgegengesetzten Richtungen funktionieren, eine Pumpe (22) zur Versorgung des Stellglieds (20) mit Flüssigkeit, ein Wegeventil, umfassend wenigstens ein vorgesteuertes Zumeßventil (27), das mit der Flüssigkeit von der Pumpe (22) versorgt wird, ein Paar sich von dem Zumeßventil (27) zu den jeweiligen Öffnungen des Stellglieds (20) erstreckender erster Leitungen (32, 33), ein von dem Zumeßventil (27) getrenntes und unabhängig davon betreibbares, jeder Öffnung des Stellglieds (20) zugeordnetes, vorgesteuertes Abmeßventil (34, 35) zur Steuerung des Flusses aus dem Stellglied (20), Mittel zum Erfassen des Austrittsdrucks in einer der ersten Leitungen (32, 33) zum Stellglied (20), wenn das Zumeßventil (27) betrieben wird, und zum Bereitstellen einer dem Austrittsdruck an dem Zumessventil (27) proportionalen Kraft, die der Kraft des Vorsteuerdrucks, die das Zumeßventil (27) zu betätigen versucht, entgegenwirkt, wobei das Mittel zum Erfassen des Austrittsdrucks und Bereitstellen einer dem Austrittsdruck proportionalen Kraft einen Kraftstab (101) umfaßt, dessen eines Ende dem Zumeßventil (27) zugeordnet ist, wobei dem anderen Ende des Kraftstabs (101) Austrittsdruck zugeordnet ist, eine Druckrückführleitung (100), die sich von dem anderen Ende des Kraftstabs (101) und einer der ersten Leitungen (32, 33) vom Zumessventilmittel (27) zu einer der Öffnungen des Stellglieds (20) erstreckt, gekennzeichnet durch ein Regelventil (105) in der Druckrückführleitung (100) zur gezielten Steuerung des Drucks in der Druckrückführleitung (100), wobei das Regelventil (105) ein Regulierventil (105a) ist, das ein innenentlüftungsgesteuertes Druckbegrenzungsventil umfaßt, das für Drucksteuerung zusammen mit Durchflußsteuerung sorgt, wobei das Regulierventil (105a) anfangs das Steuersystem dazu veranlaßt, in Geschindigkeitssteuerungsbetriebsart zu arbeiten, wobei der Durchfluß bis zur vorbestimmten Einstellung des Regulierventils (105a) konstant ist, und wobei das Regulierventil (105a) öffnet und das Steuersystem in Drucksteuerungsbetriebsart arbeitet, wenn der Systemdruck eine vorbestimmte Einstellung übersteigt.
  3. Hydraulisches Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem sich das Zumeßventil (27), der Kraftstab (101) und das vorgesteuerte Abmeßventil (34, 35) in einem einzigen Gehäuse befinden und sich die Druckrückführleitung (100) und das Regelventil (105) außerhalb des Gehäuses befinden.
  4. Hydraulisches Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem sich das Zumeßventil (27), der Kraftstab (101) und das vorgesteuerte Abmeßventil (34, 35) in einem einzigen Gehäuse befinden und sich die Druckrückführleitung (100) und das Regelventil (105) innerhalb des einzigen Gehäuses befinden.
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