DE69120818T2 - Hydraulisches system - Google Patents

Hydraulisches system

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Teruo Kabushiki Kaisha Komatsu Kawasaki-Ku Kawasaki-Shi Kanagawa 210 Akiyama
Naoki Kabushiki Kaisha Komatsu Kawasaki-Ku Kawasaki-Shi Kanagawa 210 Ishizaki
Shinichi Kabushiki Kaisha Komatsu Kawasaki-Ku Kawasaki-Shi Kanagawa 210 Shinozaki
Kiyoshi Kabushiki Kaisha Komatsu Kawasaki-Ku Kawasaki-Shi Kanagawa 210 Shirai
Koji Kabushiki Kaisha Komatsu Kawasaki-Ku Kawasaki-Shi Kanagawa 210 Yamashita
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hydraulikvorrichtung zum Betreiben einer Vielzahl von hydraulischen Betätigungselementen durch von einer einzigen Hydraulikpumpe gefördertes Hydrauliköl.
  • Zum Betrieb einer Vielzahl von hydraulischen Betätigungselementen mittels einer einzigen Hydraulikpumpe wird gewöhnlich eine Parallelkreis-Hydraulikvorrichtung A gemäß Fig. 3 verwendet.
  • In der Hydraulikvorrichtung A wird von einer Hydraulikpumpe B gefördertes Hydrauliköl über ein erstes Betätigungsventil C1 einem ersten hydraulischen Betätigungselement D1 und über ein zweites Betätigungsventil C2 einem zweiten hydraulischen Betätigungselement D2 zugeführt.
  • Die oben erwähnte Anordnung der Hydraulikvorrichtung A hat jedoch den Nachteil, daß bei gleichzeitiger Zufuhr des Hydrauliköls zu den mehreren hydraulischen Betätigungselementen D1 und D2 die Menge des Hydrauliköls, die einem geringer belasteten hydraulischen Betätigungselement zugeführt wird, größer wird, was dazu führt, daß ein unter höherer Last stehendes hydraulisches Betätigungselement nicht mit einer ausreichenden Hydraulikölmenge versorgt wird.
  • Fig. 4 zeigt eine Hydraulikvorrichtung, die zur Beseitigung des oben erwähnten Nachteils vorgeschlagen wurde. Bei dieser Hydraulikvorrichtung A' sind ein erstes und ein zweites Druckausgleichventil E1 und E2 zwischen dem ersten Betätigungsventil C1 und dem ersten hydraulischen Betätigungselement D1 bzw. zwischen dem zweiten Betätigungsventil C2 und dem zweiten hydraulischen Betätigungselement D2 angeordnet.
  • Die einlaßseitigen Drücke des ersten und zweiten Druckausgleichventils E1 und E2 werden als Pilotdruck auf die die Durchflußmengenerhöhung steuernden Druckaufnahmeflächen der Schieber in den jeweiligen Druckausgleichventilen E1 und E2 aufgebracht, und der Ausgabedruck eines Pendelventils F, das zwischen einem Hydraulikdurchlaß, der sich zwischen dem ersten Druckausgleichventil E1 zu dem ersten hydraulischen Betätigungselement D1 erstreckt, und einem Hydraulikdurchlaß, der sich zwischen dem zweiten Druckausgleichventil E2 zu dem zweiten hydraulischen Betätigungselement D2 erstreckt, angeordnet ist, wird als Pilotdruck auf die die Durchflußmengenverminderung steuernden Druckaufnahmeflächen der betreffenden Schieber aufgebracht.
  • Bei der vorstehenden Hydraulikvorrichtung A' wird ermöglicht, daß der maximale Hydraulikdruck an dem unter höherer Last stehenden hydraulischen Betätigungselement D1 oder D2 unter der Wirkung des Pendelventils F auf die die Durchflußmengenverminderung steuernden Druckaufnahmeflächen der Druckausgleichventile E1,E2 einwirkt, so daß die Durchflußmenge des Hydrauliköls an demjenigen Druckausgleichventil, das mit dem unter höherer Last stehenden hydraulischen Betätigungselement gekoppelt ist, beschränkt wird, während die Durchflußmenge des Hydrauliköls an demjenigen Druckausgleichventil, das mit dem geringer belasteten hydraulischen Betätigungselement gekoppelt ist, erhöht wird.
  • Selbst wenn das erste und das zweite hydraulische Betätigungselement D1 und D2 unterschiedlich belastet sind, wird somit eine Hydraulikölmenge, die proportional zu der Hydraulikdurchlaßöffnungsfläche ist, d.h. dem Ausmaß der Hebelbetätigung in dem betreffenden Betätigungsventil C1,C2, an das betreffende hydraulische Betätigungselement D1,D2 verteilt, ungeachtet der unterschiedlichen Last der hydraulischen Betätigungselemente.
  • Bei der oben beschriebenen Hydraulikvorrichtung A' läßt man den auslaßportseitigen Druck des Druckausgleichventils auf die durchflußmengenmindernde Druckaufnahmefläche des Schiebers darin einwirken, und es wird bewirkt, daß der auslaßseitige Druck P3 aufgrund des Druckverlustes, der beim Durchlauf des Hydrauliköls durch das Druckausgleichventil verursacht wird, geringer als der einlaßseitige Druck P2 des Ventils ist.
  • Die Durchflußmenge Q1 in dem geringer belasteten Druckausgleichventil und die Durchflußmenge Q2 in dem unter höherer Last stehenden Druckausgleichventil sind wie folgt:
  • Q1 = C a1 [P1 - P2 + (P2 - P3)]
  • Q2 = C a2 [P1 - P2]
  • wobei C eine Konstante ist und a1 und a2 die Öffnungsflächen der jeweiligen Betätigungsventile sind.
  • Es wird also in die Hydraulikölmenge, die an jedes hydraulische Betätigungselement verteilt wird, ein dem Druckverlust (P2 - P3) in dem Druckausgleichventil entsprechender Fehler eingebracht.
  • Der gerade erwähnte Nachteil kann dadurch behoben werden, daß der einlaßportseitige Druck des Druckausgleichventils dazu gebracht wird, auf die durchflußmengenmindernde Druckaufnahmefläche des Ventils einzuwirken; dabei entsteht jedoch das Problem, daß das Druckausgleichventil durch die Strömungskraft fälschlich betätigt wird, die, da der einlaßportseitige Druck P2, d.h. ein gleichgroßer Druck, auf die durchflußmengensteigernden und die durchflußmengenmindernden Druckaufnahmeflächen des Schiebers in dem Ventil einwirkt, in dem Druckausgleichventil auftritt. Genauer gesagt, wenn die oben erwähnte Strömungskraft in Schließrichtung des Druckausgleichventils wirkt, wird der einlaßportseitige Druck P2 des Druckausgleichventils höher als der auslaßportseitige Druck P3, und auf diese Weise wird ein Energieverlust verursacht.
  • Ferner ist eine Hydraulikvorrichtung zum Betrieb einer Vielzahl von hydraulischen Betätigungselementen durch Ausgabe von Hydrauliköl aus einer einzigen Hydraulikpumpe aus DE-A-36 34 728 bekannt. Diese Hydraulikvorrichtung weist auf: ein erstes Betätigungsventil und ein zweites Betätigungsventil, die zwischen der Hydraulikpumpe und einem ersten bzw. zweiten hydraulischen Betätigungselement angeordnet sind, ein erstes Druckausgleichventil, das zwischen dem ersten Betätigungsventil und dem ersten hydraulischen Betätigungselement angeordnet ist, und ein zweites Druckausgleichventil, das zwischen dem zweiten Betätigungsventil und dem zweiten hydraulischen Betätigungselement angeordnet ist, wobei das erste und das zweite Druckausgleichventil derart angeordnet sind, daß der Ausgabedruck des ersten und zweiten Betätigungsventils auf die Durchflußmengenerhöhung steuernde Druckaufnahmeflächen ihrer jeweiligen Schieber einwirkt, und ein Pendelventil, das derart angeordnet ist, daß ein Teil des von dem ersten Betätigungsventil zu dem ersten hydraulischen Betätigungselement gelieferten Hydrauliköls in einen der Einlaßports des Pendelventils eingespeist wird und ein Teil des von dem zweiten Betätigungsventil zu dem zweiten hydraulischen Betätigungselement gelieferten Hydrauliköls in den anderen der Einlaßports des Pendelventils eingespeist wird, welches ferner derart angeordnet ist, daß sein Ausgabedruck auf die Durchflußmengenverminderung steuernde Druckaufnahmeflächen des betreffenden Schiebers in dem ersten und zweiten Druckausgleichventil einwirkt. Die Steuerungscharakteristiken dieser Vorrichtung erfüllen jedoch nicht die Anforderungen aller Baumaschinen.
  • In Anbetracht des oben beschriebenen Standes der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Hydraulikvorrichtung zu schaffen, die imstande ist, eine Fehlfunktion der Druckausgleichventile zu verhindern und Hydrauliköl mit einer korrekten, dem Ausmaß der Betätigung der Betätigungsventile entsprechenden Durchflußmenge an eine Vielzahl von hydraulischen Betätigungselementen zu verteilen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 3 gelöst.
  • Als Betätigungsventile C1,C2 in der Hydraulikvorrichtung von Fig. 4 werden Dreiwegumschaltventile verwendet, um eine umsteuerbare Betätigung der hydraulischen Betätigungselemente D1,D2 zu ermöglichen, wobei die Umschaltventile in einer neutralen Position angeordnet sind, um die Druckausgleichventile E1,E2 mit einem Ablaßtank in Verbindung zu bringen.
  • Wenn also die Betätigungshebel der Betätigungsventile C1,C2 in eine Neutralposition gestellt werden, wird somit das Hydrauliköl in den einlaßseitigen Hydraulikdurchlässen der Druckausgleichventile E1,E2 abgelassen, so daß die Schieber durch Halten der Drücke der hydraulischen Betätigungselemente D1,D2 in ihre Ausgangspositionen zurückgeführt werden.
  • Wenn der Betätigungshebel aus der Neutralposition in die Betriebsposition bewegt wird, wird folglich ein Teil des aus den Betätigungsventilen C1,C2 abgelassenen Hydrauliköls verwendet, um eine Verschiebung der Schieber der Druckausgleichventile in eine geeignete Ausgleichposition zu bewirken, so daß der Aufbau des von dem Pendelventil F bereitgestellten maximalen Drucks entsprechend verzögert wird, was zu einer Minderung der Reaktion des hydraulischen Betätigungselementes auf die Hebelbetätigung führt.
  • In Anbetracht eines derartigen Standes der Technik ist es ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, eine Hydraulikvorrichtung zu schaffen, die imstande ist, die Reaktion der hydraulischen Betätigungselemente auf die Hebelbetätigung der Betätigungsventile zu verbessern.
  • Die Hydraulikvorrichtung nach Anspruch 1 weist eine erste und eine zweite Mitteldruckliefereinrichtung zum Aufbringen von mittleren Drücken der einlaßportseitigen und auslaßportseitigen Drücke in einem ersten bzw. zweiten Druckausgleichventil auf einen und den anderen der Einlaßports eines Pendelventils auf.
  • Bei dieser Hydraulikvorrichtung wird ermöglicht, daß die Mitteldrücke zwischen den einlaßportseitigen und auslaßportseitigen Drücken in den Druckausgleichventilen auf die durchflußmengenmindernden Druckaufnahmeflächen der Schieber in den Druckausgleichventilen einwirken, so daß Betriebsfehler und Fehlfunktionen der Druckausgleichventile in höchstmöglichem Maße eingeschränkt werden können, während gleichzeitig das Auftreten von Fehlern bei der Menge des jeweils an die hydraulischen Betätigungselemente verteilten Hydrauliköls sowie das Auftreten eines Energieverlustes verhindert werden können.
  • Die Hydraulikvorrichtung nach Anspruch 3 weist auf: einen ersten und einen zweiten Mitteldruckhydraulikdurchlaß zum Verbinden der einlaßportseitigen Hydraulikdurchlässe und der auslaßportseitigen Hydraulikdurchlässe in einem ersten und einem zweiten Druckausgleichventil miteinander, einen ersten und einen zweiten Umlaufhydraulikdurchlaß zum Verbinden des ersten und des zweiten Mitteldruckhydraulikdurchlasses mit dem ersten und dem zweiten Betätigungsventil, und einen ersten und einen zweiten Vergleichshydraulikdurchlaß zum Verbinden des ersten und des zweiten Betätigungsventils mit einem Hauptpendelventil, und ein erstes und ein zweites Unterpendelventil, auf welche der Ausgabedruck des Hauptpendelventils aufgebracht wird, wobei das Einwirken der Ausgabedrücke des ersten und des zweiten Unterpendelventils auf die Durchflußmengenverminderung steuernde Druckaufnahmeflächen in dem ersten und dem zweiten Druckausgleichventil ermöglicht ist.
  • Indem bewirkt wird, daß der Haltedruck der hydraulischen Betätigungselemente bei neutralen Betätigungsventilen auf die durchflußmengenmindernden Druckaufnahmeflächen der Druckausgleichventile einwirkt, werden bei dieser Hydraulikvorrichtung die Schieber der Druckausgleichventile in der Ausgleichposition gehalten, wodurch die Reaktion der Betätigungsventile auf die Hebelbetätigung verbessert ist.
  • In den Zeichnungen:
  • Fig. 1 ist ein Hydraulikkreisdiagramm, das die Hydraulikvorrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt,
  • Fig. 2 ist ein Hydraulikkreisdiagramm, das die Hydraulikvorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
  • Fig. 3 ist ein Hydraulikkreisdiagramm, das eine herkömmliche Parallelkreis-Hydraulikvorrichtung zeigt, und
  • Fig. 4 ist ein Hydraulikkreisdiagramm, das eine herkömmliche Hydraulikvorrichtung mit Druckausgleichventilen zeigt.
  • Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • In der Hydraulikvorrichtung 1 nach einem in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird aus einer Hydraulikpumpe 2 gepumptes Drucköl über ein erstes Betätigungsventil 3 und ein erstes Druckausgleichventil 4 einem Hydraulikzylinder 5 zugeführt, der als erstes hydraulisches Betätigungselement dient, und das Drucköl wird ferner über ein zweites Betätigungsventil 3' und ein zweites Druckausgleichventil 4' einem Hydraulikmotor 5' zugeführt, der als zweites hydraulisches Betätigungselement dient.
  • Der oben erwähnte Hydraulikzylinder 5 und Hydraulikmotor 5' werden als Betätigungselement zum Antrieb von Arbeitsmaschinen wie einem Ausleger, einem Arm oder einer Schaufel einer Baumaschine wie beispielsweise einem Löffelbagger oder dergleichen oder als Antriebsbetätigungselement zum Drehen einer Kabine verwendet.
  • Die Hydraulikpumpe 2 ist eine Regelpumpe, bei der die Druckölfördermenge pro Umdrehung durch Verändern des Winkels einer Taumelscheibe 2a verändert werden kann, wobei diese mittels eines Kolbens 6 mit großem Durchmesser in eine solche Richtung geneigt werden kann, daß die Kapazität abnimmt, und mittels eines Kolbens 7 mit kleinem Durchmesser in eine solche Richtung geneigt werden kann, daß die Kapazität zunimmt. Der Kolben 6 mit großem Durchmesser weist eine Hydraulikkammer 6a auf, die über ein Umschaltventil 8 mit einem Auslaßhydraulikdurchlaß 2A der Hydraulikpumpe 2 gekoppelt ist, während der Kolben 7 mit kleinem Durchmesser eine direkt mit dem Auslaßhydraulikdurchlaß 2A gekoppelte Hydraulikkammer 7a aufweist. Durch den Druck in dem Auslaßhydraulikdurchlaß 2A wird das Umschaltventil 8 in eine Verbindungsrichtung geschoben, und mittels einer Feder 8a und des Ausgabedrucks eines nachfolgend zu beschreibenden Pendelventils wird es auch in eine Ablaßrichtung geschoben. Daher wird bei Zunahme des Förderdrucks P1 von der Hydraulikpumpe 2 das Drucköl der Hydraulikkammer 6a des Kolbens mit großem Durchmesser 6 zugeführt, so daß die Taumelscheibe 2a in kapazitätsmindernder Richtung geneigt wird, während bei Abnahme des Förderdrucks P1 das Drucköl in der Hydraulikkammer 6a in einen Ablaßtank ausgegeben wird, so daß die Taumelscheibe 3a in Kapazitätssteigerungsrichtung geneigt wird. Auf diese Weise wird die Taumelscheibe 2a auf einen dem Förderdruck entsprechenden Winkel eingestellt.
  • Die Betätigungsventile 3,3' sind derart betätigt, daß ihre Öffnungsflächen proportional zu der Menge des von den Pilotsteuerventilen 9,9' gelieferten Pilotdrucköls größer oder kleiner werden und die Menge des Drucköls proportional zu dem Stellweg der Betätigungshebel 9a,9a' zu- oder abnimmt. Als Betätigungsventile 3,3' werden Dreiwegumschaltventile verwendet, damit der Hydraulikzylinder 5 und der Hydraulikmotor 5' umsteuerbar betätigt werden können.
  • Der Einlaßdruck des ersten und des zweiten Druckausgleichventils 4,4' wird als Pilotdruck auf die durchflußmengensteigernden Druckaufnahmeflächen 4a,4a' der Schieber in dem ersten und dem zweiten Druckausgleichventil 4,4' aufgebracht, und der Ausgabedruck eines zwischen einem Hydraulikdurchlaß zwischen dem ersten Druckausgleichventil 4 und dem Hydraulikzylinder 5 und einem Hydraulikdurchlaß zwischen dem zweiten Druckausgleichventil 4' und dem Hydraulikzylinder 5, angeordneten Pendelventils 10 wird als Pilotdruck auf die durchflußmengenmindernden Druckaufnahmeflächen 4b,4b' der Schieber aufgebracht.
  • Die Einlaßports 10a und 10b des Pendelventils 10 sind über einen ersten und einen zweiten Einleithydraulikdurchlaß 11 bzw. 11' mit den einlaßseitigen Hydraulikdurchlässen für das erste und das zweite Druckausgleichventil 4 und 4' gekoppelt. Ferner sind die einlaßseitigen Hydraulikdurchlässe und die auslaßseitigen Hydraulikdurchlässe des ersten und des zweiten Druckausgleichventils 4 und 4' über den ersten und den zweiten Einleithydraulikdurchlaß 11 und 11' und über einen ersten und einen zweiten Abzweighydraulikdurchlaß 12 und 12' miteinander verbunden.
  • Der erste und der zweite Einleithydraulikdurchlaß 11 bzw. 11' sind mit einer ersten Drossel 11a bzw. 11a' versehen. Der erste und der zweite Abzweighydraulikdurchlaß 12 bzw. 12' sind mit Rückschlagventilen 12a bzw. 12a' versehen, um zu ermöglichen, daß nur Drucköl von den einlaßseitigen Hydraulikdurchlässen des ersten und des zweiten Druckausgleichventils 4 und 4' hindurchströmt, sowie mit zweiten Drosseln 12b und 12b', die den Rückschlagventilen jeweils vorgeschaltet sind.
  • Der erste Einleithydraulikdurchlaß 11 und der erste Abzweighydraulikdurchlaß 12 und der zweite Einleithydraulikdurchlaß 11' und der zweite Abzweighydraulikdurchlaß 12' bilden eine erste und eine zweite Mitteldruckliefereinrichtung 13 bzw. 13', die zum Aufbringen mittlerer Drücke zwischen den einlaßseitigen und auslaßseitigen Drücken des ersten und des zweiten Druckausgleichventils 4 und 4' auf die Einlaßports 10a und 10b des Pendelventils 10 vorgesehen sind.
  • Bei vorstehender Anordnung wird in dem Pendelventil 10 der auf dem Verhältnis der Drosselflächen der Drosseln 11a und 12b der ersten Mitteldruckliefereinrichtung 13 basierende mittlere Druck mit dem auf dem Verhältnis der Drosselflächen der Drosseln 11a' und 12b' der zweiten Mitteldruckliefereinrichtung 13' basierenden mittleren Druck verglichen, so daß auf die die Durchflußmengenverminderung steuernden Druckaufnahmeflächen 4b,4b' der Druckausgleichventile 4,4' der maximale Druck aufgebracht wird.
  • Auf diese Weise können Betriebsfehler und Fehlfunktionen der Druckausgleichventile 4,4' in höchstmöglichem Maße reduziert werden, wodurch weniger Fehler, die aufgrund des Druckverlustes in den Druckausgleichventilen 4,4' verursacht werden, bei der Hydraulikölverteilung an die hydraulischen Betätigungselemente auftreten, während gleichzeitig der Energieverlust in höchstmöglichem Maße eingeschränkt wird.
  • Fig. 2 zeigt die Hydraulikvorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bei 20, wobei von einer Hydraulikpumpe 2 ausgegebenes Hydrauliköl über ein erstes Betätigungsventil 3 und ein erstes Druckausgleichventil 4 einem Hydraulikzylinder 5 zugeführt wird, der als erstes hydraulisches Betätigungselement dient, und über ein zweites Betätigungsventil 3' und ein zweites Druckausgleichventil 4' einem Hydraulikmotor 5' zugeführt wird, der als zweites hydraulisches Betätigungselement dient.
  • Die Konstruktionen der Hydraulikpumpe 2, der Druckausgleichventile 4,4' und der hydraulischen Betätigungselemente 5,5' sind identisch mit der Konstruktion der Hydraulikpumpe 2, der Druckausgleichventile 4,4' und der hydraulischen Betätigungselemente 5,5' der in Fig. 1 gezeigten Hydraulikvorrichtung 1. Elemente, die denjenigen der Hydraulikvorrichtung 1 entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen versehen und ihre weitere Beschreibung entfällt.
  • Als Betätigungsventile 3,3' zum Ermöglichen einer umsteuerbaren Betätigung des Hydraulikzylinders 5 und des Hydraulikmotors 5' werden Dreiwegumschaltventile verwendet. Die Lastdruckports 3A,3A' der Betätigungsventile 3,3' sind in der Neutralposition N in Verbindung mit Ablaßtanks und in einer ersten bzw. zweiten Hydrauliköllieferposition I bzw. II außer Verbindung mit den Ablaßtanks und verbinden einen ersten und einen zweiten Umlaufhydraulikdurchlaß 22 und 22' mit einem ersten und einem zweiten Vergleichshydraulikdurchlaß 23 und 23'. Die Betätigungsventile 3,3' sind derart betätigt, daß ihre Öffnungsflächen proportional zu der Menge des von den Pilotsteuerventilen 9,9' gelieferten Pilothydrauliköls größer oder kleiner werden. Das Pilothydrauliköl nimmt proportional zu dem Stellweg der Betätigungshebel 9a,9a' zu oder ab.
  • Die einlaßseitigen Drücke des ersten und des zweiten Druckausgleichventils 4 und 4' werden als Pilotdrücke auf die die Durchflußmengenerhöhung steuernden Druckaufnahmeflächen 4a,4a' der Schieber der Druckausgleichventile 4,4' aufgebracht; und die einlaß- und auslaßseitigen Hydraulikdurchlässe in dem ersten und dem zweiten Druckausgleichventil 4 und 4' sind mit einem ersten und einem zweiten Mitteldruckhydraulikdurchlaß 21 bzw. 21' gekoppelt.
  • Der erste und der zweite Mitteldruckhydraulikdurchlaß 21 und 21' sind mit Rückschlagventilen 21a und 21a' versehen, um zu ermöglichen, daß nur Hydrauliköl von den einlaßseitigen Hydraulikdurchlässen hindurchströmt, und weisen Drosseln 21b,21c und 21b',21c' auf, die sich auf der Einlaßseite der Rückschlagventile 21a,21a' befinden.
  • Die einlaßseitigen Hydraulikdurchlässe der Rückschlagventile 21a,21a' in dem ersten und dem zweiten Mitteldruckhydraulikdurchlaß 21,21' sind über den ersten und den zweiten Umlaufhydraulikdurchlaß 22 und 22' mit den Einlaßseiten der Lastdruckports 3A und 3A' des ersten und des zweiten Betätigungsventils 3 und 3' gekoppelt, und die Auslaßseiten der Lastdruckports 3A und 3A' in dem ersten und dem zweiten Betätigungsventil 3 und 3' sind mit den Einlaßports 24a und 24b eines Hauptpendelventils 24 verbunden.
  • Der Ausgabedruck von dem Hauptpendelventil 24 wird auf einen betreffenden der Einlaßports eines ersten und eines zweiten Unterpendelventils 25 und 25' aufgebracht; die Ausgabedrücke von den auslaßseitigen Hydraulikdurchlässen der Rückschlagventile 21a und 21a' in dem ersten und dem zweiten Mitteldruckhydraulikdurchlaß 21 und 21' werden auf die anderen Einlaßports des ersten und des zweiten Unterpendelventils 25 und 25' aufgebracht, die Ausgabedrücke des ersten und des zweiten Unterpendelventils 25 und 25' werden den die Durchflußmengenverminderung steuernden Druckaufnahmeflächen 4b und 4b' der jeweiligen Schieber in dem ersten und dem zweiten Druckausgleichventil 4 und 4' mitgeteilt.
  • Wenn die Betätigungsventile 3,3' auf die erste Hydrauliköllieferposition I oder die zweite Hydrauliköllieferposition II gestellt worden sind, wird bei der vorstehenden Anordnung das aus der Hydraulikpumpe 2 ausgegebene Hydrauliköl über die Betätigungsventile 3 und 3' dem Hydraulikzylinder 5 und dem Hydraulikmotor 5' zugeführt, während gleichzeitig die Lastdruckports 3A,3A' der Betätigungsventile 3,3' außer Verbindung mit den Ablaßtanks gebracht werden, wodurch der erste und der zweite Umlaufhydraulikdurchlaß 22 und 22' mit dem ersten und dem zweiten Vergleichshydraulikdurchlaß 23 und 23' in Verbindung gebracht werden.
  • Infolgedessen wird der mittlere Druck der einlaß- und auslaßseitigen Drücke des ersten und des zweiten Druckausgleichventils 4 und 4' als Lastdruck auf die Einlaßports des Hauptpendelventils 24 aufgebracht, und anschließend wird der Ausgabedruck (maximaler Lastdruck) von dem Hauptpendelventil 24 als Pilotdruck über das erste und das zweite Unterpendelventil 25 und 25' auf die die Durchflußmengenverminderung steuernden Druckaufnahmeflächen 4b, 4b' der Druckausgleichventile 4 und 4' aufgebracht.
  • Tritt in einem hydraulischen Betätigungselement, dem kein Hydrauliköl zugeführt wird, ein Haltedruck auf, werden der Betätigungselementhaltedruck und der Ausgabedruck (maximaler Lastdruck) von dem Hauptpendelventil 24 in dem ersten oder zweiten Pendelventil 25 oder 25' miteinander verglichen; ist der Haltedruck des Betätigungselementes höher als der Ausgabedruck des Hauptpendelventils 24, dann wird der Haltedruck des hydraulischen Betätigungselementes als Pilotdruck auf das Druckausgleichventil 4 oder 4' aufgebracht.
  • Auf diese Weise werden Betriebsfehler und Fehlfunktionen der jeweiligen Druckausgleichventile 4,4' in höchstmöglichem Maße eingeschränkt, wodurch aufgrund des Druckverlustes in den Druckausgleichventilen 4,4' verursachte Fehler bei der Hydraulikölverteilung an die jeweiligen hydraulischen Betätigungselemente abnehmen und durch die Strömungskraft verursachte Fehlfunktionen der Druckausgleichventile verhindert werden. Auf diese Weise kann die Energie in höchstmöglichem Maße eingeschränkt werden.
  • Wenn die jeweiligen Betätigungsventile 3,3' dazu gebracht werden, die Neutralposition N einzunehmen, und Haltedruck auf den Hydraulikzylinder 5 und den Hydraulikmotor 5' aufgebracht wird, werden die Lastdruckports 3A,3A' mit den Ablaßtanks in Verbindung gebracht, so daß Hydrauliköl in dem einlaßseitigen Hydraulikdurchlaß der betreffenden Druckausgleichventile 4,4' abgelassen wird, während der Haltedruck des Hydraulikzylinders 5 und des Hydraulikmotors 5' zwischen dem auslaßseitigen Hydraulikdurchlaß der Rückschlagventile 21a und 21a' in dem ersten und dem zweiten Mitteldruckhydraulikdurchlaß 21 und 21', d.h. dem auslaßseitigen Hydraulikdurchlaß des ersten Druckausgleichventils 4 und dem Rückschlagventil 21, und zwischen dem auslaßseitigen Hydraulikdurchlaß des zweiten Druckausgleichventils 4' und dem Rückschlagventil 21a' aufgebracht wird.
  • Der Haltedruck des Hydraulikzylinders 5 und des Hydraulikmotors 5' wird von dem ersten und dem zweiten Mitteldruckhydraulikdurchlaß 21 und 21' zu dem ersten und dem zweiten Unterpendelventil 25 und 25' weitergeleitet und in den Unterpendelventilen 25,25' mit dem Ausgabedruck des Hauptpendelventils 24 verglichen.
  • An diesem Punkt sind die Lastdrücke in dem ersten und dem zweiten Vergleichshydraulikdurchlaß 23 und 23' Null, da das Hydrauliköl in den einlaßseitigen Hydraulikdurchlässen der jeweiligen Druckausgleichventile 4,4' wie oben erwähnt abgelassen wird. Der Ausgabedruck des Hauptpendelventils 24 ist selbstverständlich auch Null.
  • Daher wird der Haltedruck des Hydraulikzylinders 5 und des Hydraulikmotors 5' unverändert als Pilotdruck auf die die Durchflußmengenverminderung steuernden Druckaufnahmeflächen 4b und 4b' des ersten und des zweiten Druckausgleichventils 4 und 4' aufgebracht, so daß die Schieber der betreffenden Druckausgleichventile 4,4' an dem Haltedruck des Hydraulikzylinders 5 und des Hydraulikmotors 5' entsprechenden Ausgleichpositionen gehalten werden.
  • Versucht man, durch Betätigen der jeweiligen Betätigungsventile 3,3' in die Neutralposition N dem Hydraulikzylinder 5 und dem Hydraulikmotor 5' Hydrauliköl zuzuführen, ist es infolgedessen möglich, die Schieber der betreffenden Druckausgleichventile 4,4' auf die passende Ausgleichposition einzustellen, ohne daß den betreffenden Druckausgleichventilen 4,4' eine große Hydraulikölmenge zugeführt wird, wodurch die Reaktion des hydraulischen Betätigungselementes auf die Hebelbetätigung der Betätigungsventile verbessert wird.
  • Die Hydraulikvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist vorteilhaft dahingehend, daß mehrere Betätigungselemente mittels einer einzigen Hydraulikpumpe angetrieben werden, und sie ist höchst effektiv bei Baumaschinen mit einer Vielzahl von Antriebsbetätigungselementen oder dergleichen anwendbar.

Claims (3)

1. Hydraulikkreis mit:
einem ersten Betätigungsventil (3) und einem zweiten Betätigungsventil (3'), die zwischen einer Hydraulikpumpe (2) und einem ersten hydraulischen Betätigungselement (5) bzw. einem zweiten hydraulischen Betätigungselement (5') angeordnet sind,
einem ersten Druckausgleichventil (4), das zwischen dem ersten Betätigungsventil (3) und dem ersten hydraulischen Betätigungselement (5) angeordnet ist, und einem zweiten Druckausgleichventil (4'), das zwischen dem zweiten Betätigungsventil (3') und dem zweiten hydraulischen Betätigungselement (5') angeordnet ist, wobei das erste und das zweite Druckausgleichventil (4,4') derart angeordnet sind, daß die Ausgabedrücke (P2) des ersten und zweiten Betätigungsventils (3,3,) auf durchflußmengensteigerungsseitige Druckaufnahmeflächen (4a,4a') ihrer jeweiligen Schieber einwirken,
einem Pendelventil (10), das derart angeordnet ist, daß ein Teil des von dem ersten Betätigungsventil (3) zu dem ersten hydraulischen Betätigungselement (5) gelieferten Hydrauliköls in einen der Einlaßports (10a) des Pendelventils (10) eingespeist wird und ein Teil des von dem zweiten Betätigungsventil (3') zu dem zweiten hydraulischen Betätigungselement (5') gelieferten Hydrauliköls in den anderen der Einlaßports (10b) des Pendelventils (10) eingespeist wird, welches ferner derart angeordnet ist, daß sein Ausgabedruck auf durchflußmengenminderungsseitige Druckaufnahmeflächen (4b, 4b') der betreffenden Schieber in dem ersten und zweiten Druckausgleichventil (4,4') einwirkt,
gekennzeichnet durch eine erste Mitteldruckliefereinrichtung (13) und eine zweite Mitteldruckliefereinrichtung (13') zum Aufbringen von mittleren Drücken der einlaßportseitigen und auslaßportseitigen Drücke in dem ersten und zweiten Druckausgleichventil (4,4') auf den jeweiligen Einlaßport (10a,10b) des Pendelventils (10).
2. Hydraulikkreis nach Anspruch 1, bei dem die erste und die zweite Mitteldruckliefereinrichtung aufweisen:
erste und zweite Einleithydraulikdurchlässe (11,11') zum Verbinden der einlaßseitigen Hydraulikdurchlässe des ersten und zweiten Druckausgleichventils (4,4') mit dem betreffenden Einlaßport (10a,10b) des Pendelventils (10), wobei die ersten und zweiten Einleithydraulikdurchlässe (11,11') jeweils mit einer ersten Drossel (11a,11a') versehen sind, und
erste und zweite Abzweighydraulikdurchlässe (12,12') zum Verbinden der auslaßseitigen Hydraulikdurchlässe des ersten und zweiten Druckausgleichventils (4,4') mit den stromab gelegenen Seiten der ersten Drosseln (11a,11a') in den ersten und zweiten Einleithydraulikdurchlässen (11,11'), wobei die ersten und zweiten Abzweighydraulikdurchlässe (12,12') jeweils mit einem Rückschlagventil (12a,12a') versehen sind, um zu ermöglichen, daß nur Hydrauliköl von den einlaßseitigen Hydraulikdurchlässen des ersten und zweiten Druckausgleichventils (4,4') durch dieses strömt, und wobei die Abzweighydraulikdurchlässe (12,12') jeweils mit einer zweiten Drossel (12b,12b') versehen sind, die sich auf der Einlaßseite des betreffenden Rückschlagventils (12a,12a') befindet.
3. Hydraulikkreis mit:
einem ersten Betätigungsventil (3) und einem zweiten Betätigungsventil (3'), die zwischen einer Hydraulikpumpe (2) und einem ersten hydraulischen Betätigungselement (5) bzw. einem zweiten hydraulischen Betätigungselement (5') angeordnet sind,
einem ersten Druckausgleichventil (4), das zwischen dem ersten Betätigungsventil (3) und dem ersten hydraulischen Betätigungselement (5) angeordnet ist, und einem zweiten Druckausgleichventil (4'), das zwischen dem zweiten Betätigungsventil (3') und dem zweiten hydraulischen Betätigungselement (5') angeordnet ist, wobei das erste und das zweite Druckausgleichventil (4,4') derart angeordnet sind, daß die Ausgabedrücke von dem ersten und dem zweiten Betätigungsventil (3,3,) auf durchflußmengensteigerungsseitige Druckaufnahmeflächen (4a,4a') ihrer jeweiligen Schieber einwirken,
gekennzeichnet durch
erste und zweite Mitteldruckhydraulikdurchlässe (21,21') zum Verbinden der einlaßportseitigen Hydraulikdurchlässe und der auslaßportseitigen Hydraulikdurchlässe in dem ersten und zweiten Druckausgleichventil (4,4') miteinander, wobei die ersten und zweiten Mitteldruckhydraulikdurchlässe (21,21') jeweils mit einem Rückschlagventil (21a,21a') versehen sind, um zu ermöglichen, daß nur Hydrauliköl von den einlaßportseitigen Hydraulikdurchlässen hindurchströmt, und wobei die Mitteldruckhydraulikdurchlasse jeweils mit einer Drossel (21b,21b') versehen sind, die sich auf der Einlaßseite des betreffenden Rückschlagventils (21a,21a') befindet,
erste und zweite Umlaufhydraulikdurchlässe (22,22') zum Verbinden von einlaßseitigen Hydraulikdurchlässen der Rückschlagventile (21a,21a') in den ersten und zweiten Mitteldruckhydraulikdurchlässen mit Einlaßseiten der Lastdruckports (3A,3A') indem ersten bzw. zweiten Betätigungsventil (3,3'),
erste und zweite Vergleichshydraulikdurchlässe (23,23') zum Verbinden der Auslaßseiten der Lastdruckports (3A,3A') des ersten und zweiten Betätigungsventils (3,3') mit dem betreffenden Einlaßport (24a,24b) eines Hauptpendelventils (24), und
ein erstes und ein zweites Unterpendelventil (25,25'), die derart angeordnet sind, daß der Ausgabedruck von dem Hauptpendelventil (24) auf einen der Einlaßports jedes der Unterpendelventile (25,25') aufgebracht wird und Ausgabedrücke von den Auslaßseiten der Rückschlagventile (21a,21a') in den ersten und zweiten Mitteldruckhydraulikdurchlässen (21,21') auf den anderen der Einlaßports jedes der Unterpendelventile (25,25') aufgebracht werden, wobei die ersten und zweiten Unterpendelventile (25,25') ebenfalls derart angeordnet sind, daß ihre Ausgabedrücke auf durchflußmengenminderungsseitige Druckaufnahmeflächen (4b,4b') der jeweiligen Schieber in dem ersten und zweiten Druckausgleichventil (4,4') einwirken.
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