EP0190431B1

EP0190431B1 - Hydraulikanlage

Info

Publication number: EP0190431B1
Application number: EP85115425A
Authority: EP
Inventors: Horst Dr.-Ing. Hesse; Wolfgang Dipl.-Ing. Kötter
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1985-02-02
Filing date: 1985-12-05
Publication date: 1989-03-08
Also published as: DE3503559A1; DE3568615D1; EP0190431A3; EP0190431A2

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Hydraulikanlage nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei derartigen bekannten Hydraulikanlagen mit unterschiedlich hohen Verbraucher - Druckmittelströmen (z. B. Gabelstapler)ist zur Vermeidung von Überhitzung des Druckmittels der Förderstrom der Pumpe dem jeweils eingeschalteten Verbraucher anzupassen. Für solche Anlagen Verden häufig Verstellpumpen verwendet, die durch ihren Regler automatisch an den benötigten Druckmittelstrom angepaßt werden, während bei Konstantpumpen teure Zusatzeinrichtungen notwendig sind.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Hydraulikanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Förderstromanpassung mit Hilfe von Konstantpumpen erfolgt, und zwar auf relativ einfache Weise und mit geringem Geräteaufwand.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Hydraulikanlage in schematischer Darstellung, Figuren 2 und 3 jeweils ein Diagramm.

Beschreibung des

Ausführungsbeispiels

In Figur 1 ist mit 10 eine erste Konstantpumpe und mit 11 eine zweite Konstantpumpe bezeichnet, die Druckmittel aus einem Behälter 12 ansaugen. Die Konstantpumpe 10 fördert das Druckmittel in eine Förderleitung 13, die zu einer ersten Druckwaage 14 führt. Die zweite Konstantpumpe 11 fördert Druckmittel in eine Förderleitung 15, die zu einer zweiten Druckwaage 16 führt. Von der Förderleitung 13 zweigt eine Leitung 17 ab, die durch zwei Steuerblöcke 18, 19 führt und an einer Endplatte 20 endet. Von der Leitung 17 zweigt eine Leitung 22 ab, die zu einem ersten, im Block 18 angeordneten 5/3-Wegeventil 23 führt. In der Leitung 22 ist ein sich in Richtung zum Wegeventil 23 hin öffnendes Rückschlagventil 24 angeordnet. Vom Wegeventil 23 führen zwei Leitungen 25, 26 zu einem nicht dargestellten, doppeltwirkenden Arbeitszylinder. Vom Wegeventil 23 führt weiterhin eine Leitung 28 zu einem Wechselrückschlagventil 29 bekannter Bauart. Dieses ist in einer Steuerleitung angeordnet, die vier Abschnitte 30A bis 30D hat und die von der Endplatte 20 ausgeht. Der oberste Steuerleitungsabschnitt 30A hat Verbindung mit einer Rücklaufleitung 31, in welche auch eine vom Wegeventil 23 ausgehende Leitung 32 mündet. Am Anschluß a des Wegeventils 23 ist eine Meßblende 33 ausgebildet die in den Arbeitsstellungen I und 111 wirksam ist, während die Stellung 11 die Sperrstellung darstellt.
Im Block 19 ist ein dem Wegeventil 23 genau entsprechendes 5/3-Wegeventil 34 angeordnet, von dem nur die Meßblende 36 näher bezeichnet ist. Die vom Wegeventil 34 ausgehenden Leitungen bzw. die an ihm mündenden sind weiter nicht bezeichnet, da sie ebenfalls denjenigen im Block 18 entsprechen. Lediglich das Wechselrückschlagventil 35 ist noch bezeichnet, das an den Steuerleitungsabschnitt 30A angeschlossen ist.
Die Druckwaage 14 ist von ihrer einen Stirnseite her über eine von der Leitung 17 ausgehende Leitung 37 mit dem Förderdruck der Konstantpumpe 10 beaufschlagt, von ihrer anderen Stirnseite her über eine an den Steuerleitungsabschnitt 30C angeschlossene Leitung 38. Vor dem Abzweigpunkt ist im Abschnitt 30C eine Drossel 39 angeordnet. Von dieser Stirnseite wirkt auf die Druckwaage 14 auch eine Regelfeder 40 ein. Von der Druckwaage 14 führt eine Leitung 42 zur Rücklaufleitung 31. Die Druckwaage 14 hat eine Durchflußstellung I und eine Sperrstellung II, wobei der Obergang zwischen beiden Schaltstellungen fließend ist.
Die Druckwaage 16 ist von ihrer einen Stirnseite her über eine mit der Leitung 13 verbundenen Leitung 43 beaufschlagt, von ihrer gegenüberliegenden Seite über den Steuerleitungsabschnitt 30D und ist zusätzlich von einer Regeffeder44 belastet. Von der Druckwaage führt einerseits eine Leitung 45 zur Rücklaufleitung 31 und andererseits eine Leitung 46 mit eingebautem Rückschlagventil 47 zur Förderleitung 13, wobei sich das Rückschlagventil in Richtung von der Druckwaage 16 zur Förderleitung 13 hin zu öffnen vermag. Die Druckwaage 16 hat zwei Schaltstellungen I und 11. An den Steuerleitungsabschnitt 30C ist noch ein Druckbegrenzungsventil 48 angeschlossen, das zur Absicherung der Anlage dient.
Die Konstantpumpen 10 und 11 können entweder gleich groß ausgelegt sein oder sie können auch Unterschiedliche Fördermengen erbringen. Im konkret beschriebenen Fall sind beide gleich groß und werden von einer gemeinsamen, nicht dargestellten Antriebsmaschine angetrieben. Die Vorspannung der Regelfeder40 an der Druckwaage 14 ist größer als die der Regelfeder 40 an der Druckwaage 16. Die Wechselrückschlagventile 29 und 35 haben den Zweck, den höheren Druck von dem an die Wegeventile 23, 34 angeschlossenen Verbraucher in die Steuerleitung 30A bis 30B zu leiten, der an den Druckwaagen 14, 16 und am Druckbegrenzungsventil 48 wirksam ist; solche Ventile werden auch als Auswahlventile bezeichnet. Das Druckbegrenzungsventil 48 dient gleichzeitig als Vorsteuerventil für die Druckwaagen 14, 16; die Drossel 39 liegt vor den Druckwaagen.
Wenn die beiden Konstantpumpen 10 und 11 Druckmittel fördern und beispielsweise das Wegeventil 23 in Schaltstellung I geschaltet wird, so fließt Druckmittel über die Förderleitung 13, das Wegeventil 23 und die Leitung 25 zum Verbraucher. Dabei wird die Meßblende 33 wirksam, an der ein bestimmtes Druckgefalle A P1 entsteht. Der Druck in der Förderleitung wirkt sowohl auf die Druckwaage 14 wie auch auf die Druckwaage 16. Der Druck am Verbraucher wird in Schaltstellung I über die Leitung 28 und das Wechselrückschlagventil 29 in den Steuerleitungsabschnitt 30C übertragen, von wo er ebenfalls auf die Druckwaagen 14, 16 einwirkt. Ist das Druckgefälle an der Meßblende 33 des Wegeventils 23 noch groß, da der Verbraucher erst eine geringe Druckmittelmenge benötigt, befindet sich die Druckwaage 16 in Schaltstellung 11, so daß die von der Pumpe 11 geförderte Druckmittelmenge über die Leitung 45 und die Rücklaufleitung 31 sofort in den Behälter 12 zurückfließt. Die Druckwaage 14 befindet sich durch die größere Vorspannung der Feder 40 in Regelstellung bzw. in Sperrstellung 11, so daß also das von der Pumpe 10 geförderte Druckmittel zum Verbraucher fließen kann.
Sobald der Förderstrom der Konstantpumpe 10 nicht mehr ausreicht, um das höhere Druckgefalle P1 an der Meßblende 33 aufrecht zu erhalten, so fallt auch der Druck in der Förderleitung 13 ab, vorauf die Druckwaage 16 nach und nach in ihre Schaltstellung I gesteuert wird. Nun kann das von der Konstantpumpe 11 geförderte Druckmittel über die Leitung 46 und das Rückschlagventil 47 ebenfalls in die Förderleitung 13 bzw. die Leitung 17 strömen.
Selbstverständlich kann jederzeit auch der an das Wegeventil 34 angeschlossene Verbraucher mit Druckmittel versorgt werden. Wenn dort der höhere Förderdruck herrscht als am anderen Verbraucher, so wird nun dieser Druck über das Wechselrückschlagventil 35 in die Steuerleitung 30B, 30C, 30D übertragen und das Ventil 29 wird geschlossen.
Das Diagramm nach Figur 2 zeigt auf der Abszisse die Öffnungen der Meßblenden 33, 36, auf der Ordinate die Förderströme 01 und Q2 der Pumpen 10, 11. Beim Öffnen der Meßblende 33 ergibt sich mit A P1 ein Förderstrom bis 01 , an der Meßblende 36 mit A P2 ein Förderstrom bis 01 + Q2, d. h. mit zunehmender Meßblendenöffnung wird der Pumpe 10 die Pumpe 11 zugeschaltet. Dabei ist die Meßblende 36 größer als die Meßblende 33.
Im zweiten Diagramm ist die Leistungsbilanz bei Solobetrieb des kleineren Verbrauchers dargestellt, die zweite Pumpe 11 bleibt dabei auf niedrigem Neutralumlaufdruck.
Der schraffierten Fläche entspricht die Leistungseinsparung gegenüber einer Anlage mit nur einer großen Pumpe. Zur Druckbegrenzung der gesamten Anlage ist nur das Druckbegrenzungsventil 48 notwendig. Wenn dieses öffnet, werden auch beide Druckwaagen in Schaltstellung ll gesteuert, worauf die Pumpen 10 und 11 in den Rücklauf fördern.
Die Reihenfolge des Zuschaltens der Pumpen ist allein abhängig von der Federvorspannung der jeder Pumpe zugeordneten Druckwaage. Die Druckwaage mit der niedrigsten Federvorspannung (= niedrigstes A P) schaltet zuletzt die zugehörige Pumpe zum Arbeitskreis.

Claims

1. Hydraulikanlage mit wenigstens zwei Konstantpumpen (10, 11), denen ein gemeinsamer Arbeitskreis mit mehreren Verbrauchern zugeordnet ist und mit je einem jedem Verbraucher zugeordneten Wegeventil (23, 34), das in einer Arbeitsstellung eine den Durchflußstrom ermitteltende Meßblende (33, 36) aufweist, und mit einer Steuerleitung (30A - 30D), in der sich ein einem jeden Verbraucherkreis zugeordnetes Wechselrückschlagventil (29, 35) befindet, über das der höchste an einem der Verbraucher herrschende Druck ausgewählt wird, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Konstantpumpe (10, 11) eine Druckwaage (14, 16) zugeordnet ist, die einerseits vom im gemeinsamen Arbeitskreis herrschenden Druck beaufschlagt ist, andererseits vom höchsten Verbraucherdruck und von einer Regelfeder (40, 44), wobei die Regelfeder (40) für die erste Druckwaage (14) eine größere Vorspannung aufweist als diejenige für die zweite Druckwaage (16) der zweiten Konstantpumpe (11), daß die zweite Druckwaage bei einem bestimmten Druckgefälle an einer der Meßblenden (33, 36) der Wegeventile sich so eingestellt, daß die zweite Konstantpumpe auch in den Arbeitskreis fördert, nachdem sie zuvor mit dem Rücklauf (31) verbunden war und daß auch die erste Konstantpumpe (14) eine Verbindung über die erste Druckwaage (14) zum Rücklauf hat.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Druckwaagen (14,16) ein Druckbegrenzungsventil (48) zugeordnet ist, das stets vom höchsten Verbraucherdruck beaufschlagt ist und daß dem Druckbegrenzungsventil eine Drossel (39) vorgeschaltet ist.