EP0656447B1 - Steuerung zur Aufteilung des Förderstromes bei Hydrauliksystemen auf mehrere Verbraucher - Google Patents

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EP0656447B1
EP0656447B1 EP94117578A EP94117578A EP0656447B1 EP 0656447 B1 EP0656447 B1 EP 0656447B1 EP 94117578 A EP94117578 A EP 94117578A EP 94117578 A EP94117578 A EP 94117578A EP 0656447 B1 EP0656447 B1 EP 0656447B1
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EP
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consumer
degree
control
hydraulic
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Gustav Leidinger
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CNH Industrial Baumaschinen GmbH
Original Assignee
O&K Orenstein and Koppel GmbH
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    • F15B2211/75—Control of speed of the output member

Definitions

  • the invention relates to a controller for dividing the through at least one pump provided flow for hydraulic systems to multiple consumers the principle independent of load pressure, especially for construction machines, like wheel loaders, graders or excavators, each one a predeterminable control cross-section having control spool at least one compensator containing a piston is connected downstream and each downstream of the compensator Consumer a predeterminable proportion of the flow receives by the pistons of the compensators by different the passage cross-sections exerted on these forces to consumers with different opening pressures release.
  • Hydraulic systems with spool valves according to the throttle principle are unable to To divide the flow rate when the spool is switched on, because even with a small pressure difference between the lower the total flow rate to consumers flows to.
  • the load pressure independent system offers the possibility of the flow according to certain criteria to distribute to individual consumers.
  • the hydraulic consumers e.g. cylinder
  • the hydraulic consumers e.g. cylinder
  • the hydraulic consumers e.g. Lifting frame, To receive booms, etc.
  • Pressure compensators connected in parallel to each control piston (O + P Oil Hydraulics and Pneumatics, 35 (1991) No. 9, Pages 717 to 723 - Control of hydraulic drives with variable supply pressure). If there is insufficient supply, it flows the consumer with the lower pressure requirement with increasing Differential pressure between consumers is increasing higher proportion of the flow rate. With a 50% Degree of supply for two consumers with the same nominal flow rate receives the lower pressure-loaded consumer already at a pressure corresponding to the pressure compensator control pressure Pressure difference to the more heavily loaded consumer the whole Flow rate. Because the pressure compensator pressure is of the order of magnitude of 5-20 bar, is therefore already low changing pressure differences the total flow rate each flow to another consumer.
  • Priority pressure compensators connected in series in the inlet to each spool. With simultaneous actuation of receives two or more consumers according to the training the pressure compensator piston the predetermined preferred consumer each the target amount, while the residual current is offered to other consumers. With a 50% Degree of supply for two consumers with the same nominal flow rate therefore the preferred consumer receives the full Flow rate (off highway capability - wheeled loaders der Vickers).
  • LUDV Flow pressure independent flow distribution
  • EP-A 491 050 is a generic hydraulic Control for dividing the available by a pump set flow rate in hydraulic systems several consumers according to the principle independent of load pressure, especially known for construction machinery.
  • This publication settles only with the supply of hydraulic medium to the individual consumers in every operating state with sufficient supply to all consumers apart.
  • To achieve this goal are in the field of the individual Compensators each provided stepped pistons that form different pressure spaces on the sides. With every piston acts a spring together, but not an actuator forms, but is intended exclusively for to keep the piston on its seat.
  • By different hydraulic actuation of the respective pressure rooms inside the expansion joints are of different sizes cross sections to the individual consumers independent of load pressure switched.
  • the object of the invention is a generic Control to evolve so that the requirements to the working hydraulics, especially of construction machinery be fulfilled automatically in the event of undersupply the ratio when two or for several consumers the flow flowing in differently is as the ratio of the nominal flow rates of these Consumers, this ratio also unaffected by the load (consumer) pressures.
  • each piston each cooperates with a spring as an actuating element, the springs each having a different spring force have, such that in the event of a shortage of consumers through these different spring forces of the springs the flow rate is automatically divided into Dependence on the degree of the flow rate the degree of undersupply resulting from the pump the full supply changes.
  • the invention has an equally advantageous effect Arrangement off, if the hydraulic system is operated that for a consumer the full cross section of the spool is released and for one or optionally also several other consumers of the tax cross-section to be released is constantly changing. For example, as with the operation of a wheel loader, the hand lever for the Hoist fully pulled, while the lever for the tipper depending on the current requirements of material intake is operated, the previously described arises Condition on.
  • FIG. 1 shows a wheel loader 1, which consists essentially of the following components: a front end 2, a rear end 3, both of which are connected to one another via an articulated joint 4.
  • a lifting frame 5 which carries a loading shovel 7 at its free end.
  • the mast 5 can be raised and lowered via hydraulic cylinders 8 designed as consumers, while the bucket 7 can be tilted on and off by another consumer in the form of a hydraulic cylinder 9.
  • Figure 2 shows a hydraulic excavator 10, one opposite an undercarriage 11 rotatable superstructure 12, one on the superstructure 12
  • Boom 13 and arm 14 existing equipment is articulated.
  • the stem 14 in turn carries a pivotable loading shovel 15 at its free end.
  • the boom 13 is opposite the superstructure 12 via hydraulic cylinders 16 movable, while the stem 14 can be actuated by means of a further cylinder 17 is.
  • the pivoting movement of the loading shovel 15 relative to the stick 14 is also brought about by a hydraulic cylinder 18.
  • the hydraulic system shown in FIG. 3, which can be used, for example, for a wheel loader 1 according to FIG. 1, contains a single variable pump 20 equipped with a load-sensing controller 19, which is operatively connected to control slides 22, 23 via an inflow line 21.
  • the control spools 22, 23 are provided with the same or different control cross sections A 1 and A 2 , depending on the design.
  • a compensator 26, 27 is connected downstream of the control slides 22, 23 via further lines 24, 25, which in this example contains a piston 28, 29 and a spring 30, 31 as an actuating element in a simplified representation.
  • Other actuating elements such as hydraulically, pneumatically or electromagnetically actuatable plungers, can also be implemented.
  • the compensators 26, 27 are operatively connected to the downstream consumers, here the hydraulic cylinders 8, 9 according to FIG. 1, via further lines 32, 33.
  • the consumers 8, 9 are subjected to different pressures p 1 and p 2 by the external forces acting on them. In the case of a wheel loader 1 or excavator 10, these are, for example, the lifting and tearing or digging forces when picking up material, in the case of a grader these can be the cutting forces acting on the coulter.
  • the flow rate is the variable displacement pump 20 divided in a predeterminable ratio, by the opening pressures of the pistons 28, 29 selected differently Forces of the springs 30.31 are different.
  • the closing pressure of the piston 28 is thus composed of the highest consumer pressure p 1 and the pressure p F1 that comes from the associated spring 30; that of the piston 29 is p 1 plus p F2 , where p F1 and p F2 correspond to those pressures on the piston end which keep the respective spring force in equilibrium.
  • the variable displacement pump 20 delivers a delivery flow with a pressure p p that is higher than the highest load pressure p 1 by the load sensing differential pressure p LS , as long as the control cross sections A 1 released when the control slides 22, 23 are actuated.
  • a 2 are kept so small that the total flow rate is less than or at most equal to the maximum flow rate Q max of the variable displacement pump 20.
  • each of the consumers 8, 9 receives the target quantity Q 1S , Q 2S predetermined by the cross section A 1 , A 2 , which is calculated for the consumer 8
  • Q 1S kx A 1S x p p - (p 1 + p F1 )
  • the value for the consumer is analogous to 9
  • Q 2S kx A 2S x p p - (p 1 + p F2 ) .
  • the value k takes into account the physical quantities and the conversion factors of the flow equation as well as the number of jet contractions.
  • the resulting differential pressure at the respective control cross section A 1 , A 2 which determines the flow rate, is therefore p p - (p 1 + p F1 ) respectively.
  • the state of undersupply occurs because the variable displacement pump 20 is no longer able due to its design, which the control slides 22 To provide 23 requested flow rates.
  • the delivery flow supplied by the variable displacement pump 20 will then have a value with p x which is less than p LS above the highest load pressure p 1 and therefore lower than the pump pressure p p when saturated. This is because the maximum oil flow Q max supplied by the variable displacement pump 20 now only requires a smaller pressure drop to pass through the cross sections A 1 and A 2 .
  • Q 2nd kx A 2nd x p x - p F2 .
  • Q 1S kx A 2S x p LS - p F2 kx A 1S x p LS - p F1 it is with undersupply
  • Q 2nd Q 1 kx A 2nd x p x - p F2 kx A 1 x p x - p F1 ie in the event of undersupply, a larger part of the oil flow flows to the consumer 9 with Q 2 , which is supplied via the compensator 27 with the lower spring force and thus with the opening pressure p F2 of the piston 29.
  • FIG. 4 shows a graphical representation of the proportion Q 2 of the consumer 9 in the total flow Q max according to FIG. 1, assuming that the control cross section A 1 is fully open for the consumer 8 in all operating states.
  • FIG. 4 is based on the assumption that the control cross section A 1 , A 2 of each control spool 22, 23 is designed such that, when actuated alone, the maximum pump delivery flow Q max can pass at the given load sensing differential pressure p LS .
  • the percentage Q 2 of the throttled consumer 9 in the total flow Q max is plotted on the ordinate, while the ratio A 2 / A 2max of the instantaneous opening cross section to the largest possible control cross section of the control slide 23 is shown on the abscissa.
  • This ratio is selected according to the specific requirements of the respective machine.
  • the control cross section A 1 of the control slide 22 is fully open.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerung zur Aufteilung des durch mindestens eine Pumpe zur Verfügung gestellten Förderstromes bei Hydrauliksystemen auf mehrere Verbraucher nach dem lastdruckunabhängigen Prinzip, insbesondere für Baumaschinen, wie Radlader, Grader oder Bagger, wobei einem jeden einen vorgebbaren Steuerquerschnitt aufweisenden Steuerschieber zumindest ein einen Kolben beinhaltender Kompensator nachgeschaltet ist und jeder dem Kompensator nachgeschaltete Verbraucher einen vorgebbaren Anteil des Förderstromes erhält, indem die Kolben der Kompensatoren durch unterschiedlich auf diese ausgeübte Kräfte die Durchtrittsquerschnitte zu den Verbrauchern mit unterschiedlichen öffnungsdrücken freigeben.
Aus wirtschaftlichen und technischen Gründen ist man vielfach gehalten, Hydraulikanlagen so zu dimensionieren, daß der Förderstrom der Pumpe (bzw. Pumpen) bei gleichzeitiger Einspeisung in zwei oder mehr Verbraucher nicht mehr ausreicht, jedem Verbraucher den auslegungsgemäß gewünschten Förderstrom zuzuführen. Dieser Zustand wird als Unterversorgung der einzelnen Verbraucher (z.B. Zylinder) definiert und ist beispielsweise auch bei der Auslegung von Baumaschinen, insbesondere Radladern, Gradern, Baggern oder dergl., gegeben, bei denen die Wahl der Pumpengröße so erfolgt, daß der Förderstrom die geforderten Verstellzeiten der gleichzeitig betätigten oder betätigbaren Zylinder nicht mehr gewährleisten kann, was sich beispielsweise am Hub- und Kippwerk bei einem Radlader verdeutlichen läßt.
Bei einer derartigen gegebenen Unterversorgung muß nun bei der Auslegung der Hydraulikanlage entschieden werden, in welchem Maße der vorhandene Förderstrom auf die einzelnen Verbraucher aufgeteilt wird. Hydraulikanlagen mit Steuerschiebern nach dem Drosselprinzip sind nicht imstande, einen Förderstrom bei durchgeschalteten Schieberkolben aufzuteilen, da bereits bei einer geringen Druckdifferenz zwischen den Verbrauchern dem niedriger belasteten der gesamte Förderstrom zufließt.
Das lastdruckunabhängige (load sensing) System bietet hingegen die Möglichkeit, den Förderstrom nach gewissen Kriterien auf die einzelnen Verbraucher aufzuteilen. Um bei den bei dem jeweiligen Anwendungsfall gegebenen Verhältnissen den günstigsten Bewegungsablauf der durch die hydraulischen Verbraucher (z.B. Zylinder) betätigten Bauteile, wie z.B. Hubrahmen, Ausleger, usw. zu erhalten, ist es erforderlich, den Förderstrom in einem bestimmten Verhältnis aufzuteilen.
Bekannt sind bisher Lösungen, bei denen je nach Ausführungsform eine von äußeren Bedingungen abhängige oder feste Aufteilung gegeben ist. Dies gilt u.a. für folgende Ausführungsformen:
Druckwaagen, parallel geschaltet im Zulauf zu jedem Steuerkolben (O + P Ölhydraulik und Pneumatik, 35 (1991) Nr. 9, Seiten 717 bis 723 - Regelung hydraulischer Antriebe mit veränderlichem Versorgungsdruck). Bei Unterversorgung fließt dem Verbraucher mit dem geringeren Druckbedarf bei steigendem Differenzdruck zwischen den Verbrauchern ein zunehmend höherer Anteil des Förderstromes zu. Bei einem 50 %-igen Versorgungsgrad zweier Verbraucher mit gleicher Nenndurchflußmenge erhält der niedriger druckbelastete Verbraucher bereits bei einer dem Druckwaagenregeldruck entsprechenden Druckdifferenz zum höher belasteten Verbraucher den gesamten Förderstrom. Da der Druckwaagenregeldruck in der Größenordnung von 5-20 bar liegt, wird demnach schon bei geringen wechselnden Druckunterschieden der gesamte Förderstrom jeweils einem anderen Verbraucher zufließen.
Prioritätsdruckwaagen, hintereinander geschaltet im Zulauf zu jedem Steuerschieber. Bei gleichzeitiger Betätigung von zwei oder mehr Verbraucher erhält entsprechend der Ausbildung der Druckwaagenkolben der vorbestimmte bevorzugte Verbraucher jeweils die Sollmenge, während der Reststrom den weiteren Verbrauchern angeboten wird. Bei einem 50 %-igen Versorgungsgrad zweier Verbraucher mit gleicher Nenndurchflußmenge erhält daher der bevorzugte Verbraucher den vollen Förderstrom (off highway capability - wheeled loaders der Fa. Vickers).
Lastdruckunabhängige Durchflußverteilung (LUDV) infolge eines jedem Steuerschieber nachgeschalteten Kompensators, dessen bisher bekanntes System im wesentlichen aus Kolben und Feder besteht. Hierbei erhält jeder Verbraucher je nach Grad der Unterversorgung einen anteilig geringeren Förderstrom. Bei einem 50 %-igen Versorgungsgrad erhält bei zwei Verbrauchern demnach jeder 50 % seiner Nennmenge unabhängig davon, ob die Verbraucher auf gleiche oder ungleiche Nenndurchflußmenge ausgelegt sind (Katalog Mannesmann Rexroth - RD 64001/04.92, Seiten 163 bis 166 - load sensing Steuerblock Baureihe M7 mit LUDV in Mischbauart Mono + Sandwich).
Durch die EP-A 491 050 ist eine gattungsbildende hydraulische Steuerung zur Aufteilung des durch eine Pumpe zur Verfügung gestellten Förderstromes bei Hydrauliksystemen auf mehrere Verbraucher nach dem lastdruckunabhängigen Prinzip, insbesondere für Baumaschinen, bekannt. Diese Druckschrift setzt sich ausschließlich mit der Zuführung von Hydraulikmedium zu den einzelnen Verbrauchern in jedem Betriebszustand bei hinreichender Versorgung sämtlicher Verbraucher auseinander. Zur Erlangung dieses Zieles sind im Bereich der einzelnen Kompensatoren jeweils gestufte Kolben vorgesehen, die seitlich verschiedene Druckräume bilden. Mit jedem Kolben wirkt eine Feder zusammen, die jedoch kein Betätigungselement bildet, sondern ausschließlich dafür vorgesehen ist, den Kolben auf seiner Sitzfläche zu halten. Durch unterschiedliche hydraulische Betätigung der jeweiligen Druckräume innerhalb der Kompensatoren werden unterschiedlich große lastdruckunabhängige Querschnitte zu den einzelnen Verbrauchern geschaltet.
Diese aus EP-A 491 050 bekannte hydraulische Steuerung funktioniert nur bei ausreichender Versorgung sämtlicher Verbraucher mit Hydraulikmedium. Aus wirtschaftlichen und technischen Gründen ist man jedoch vielfach gehalten, Hydraulikanlagen so zu dimensionieren, daß der Förderstrom der Pumpe(n) bei gleichzeitiger Einspeisung in zwei oder mehrere Verbraucher nicht mehr ausreicht, jedem einzelnen Verbraucher seinen auslegungsgemäßen Förderstrom zuzuführen. In diesem Zustand der Unterversorgung können die Maßgaben dieser Druckschrift keine Anwendung finden, da die Steuerungsmöglichkeit der Kompensatoren dieser Steuerung nur momentan ist und nur vom Fahrer der Baumaschine durch Betätigung eines Steuerhebels eingeleitet werden kann. Sobald der Steuerhebel jedoch losgelassen wird, wird die entsprechende Steuerung der Kompensatoren wieder rückgängig gemacht. Eine gezielte Steuerung bei Unterversorgung ist somit nicht möglich.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine gattungsgemäße Steuerung so weiterzuentwickeln, daß die Anforderungen an die Arbeitshydraulik, insbesondere von Baumaschinen, dergestalt erfüllt werden, daß bei Unterversorgung automatisch das Verhältnis bei gleichzeitiger Betätigung von zwei oder mehreren Verbrauchern der diesen zufließende Förderstrom anders ist als das Verhältnis der Nenndurchflußmengen dieser Verbraucher, wobei dieses Verhältnis auch unbeeinflußt von den Last-(Verbraucher-)Drücken sein soll.
Diese Aufgabe wird bei einer Steuerung der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Kolben jeweils mit einer Feder als Betätigungselement zusammenwirkt, wobei die Federn jeweils eine unterschiedliche Federkraft aufweisen, derart, daß bei Unterversorgung der Verbraucher durch diese unterschiedlichen Federkräfte der Federn sich die Aufteilung des Förderstromes automatisch in Abhängigkeit vom Maß des durch den jeweiligen Förderstrom der Pumpe sich ergebenden Grades der Unterversorgung gegenüber der Vollversorgung ändert.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Steuerung wird unabhängig von der Betätigung durch den Fahrer der Baumaschine automatisch, d.h. zwangsweise, bei Unterversorgung der Förderstrom der einzelnen Verbraucher im Sinne einer Priorität zugunsten eines Verbrauchers aufgeteilt, nämlich desjenigen, der über den Kompensator mit der geringeren Federkraft versorgt wird. Somit läßt sich über die Wahl unterschiedlicher Federkräfte sowie die Dimensionierung der Querschnittsöffnungen der Schieber der Förderstrom in Abhängigkeit vom Maß des durch den jeweiligen Förderstrom der Pumpe sich ergebenden Grades der Unterversorgung im Sinne einer Priorität zwischen zwei oder mehreren Verbrauchern beliebig aufteilen.
Besonders vorteilhaft ist vorgesehen, daß mit dem Grad der Unterversorgung entsprechend der Wahl der Federkräfte der Federn der Grad der Priorität der einzelnen Verbraucher gegenüber den anderen Verbrauchern ansteigt.
Infolge der sich in Abhängigkeit der Betätigung der Steuerschieber ergebenden Prioritäten können vorteilhafterweise sich einander überlagernde Bewegungen durchgeführt werden, die den Bedienkomfort der jeweiligen Maschine erheblich verbessern. Ebenso vorteilhaft wirkt sich die erfindungsgemäße Anordnung aus, falls die Hydraulikanlage so betätigt wird, daß für einen Verbraucher der volle Querschnitt des Steuerschiebers freigegeben wird und für einen oder wahlweise auch mehrere andere Verbraucher der freizugebende Steuerquerschnitt laufend verändert wird. Wird beispielsweise wie bei der Bedienung eines Radladers üblich der Handhebel für das Hubwerk voll durchgezogen, während der Hebel für das Kippwerk je nach den augenblicklichen Erfordernissen der Materialaufnahme betätigt wird, stellt sich der vorab beschriebene Zustand ein.
Bei einem Bagger wäre der vorab beschriebene Vorgang der Bewegungsüberlagerung beispielsweise dann gegeben, wenn gleichzeitig die Zylinder für Ausleger, Stiel und Löffel betätigt würden.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 -
Prinzipskizze eines Radladers,
Fig. 2 -
Prinzipskizze eines Baggers,
Fig. 3 -
Prinzipskizze eines LUDV-Schiebers mit den erfindungsgemäßen Merkmalen,
Fig. 4 -
graphische Darstellung der Aufteilung des Förderstromes für einen der Verbraucher gemäß Figur 1.
Figur 5 -
graphische Darstellung der Versorgungsgrade von zwei Verbrauchern sowie des Gesamtsystems.
Figur 1 zeigt einen Radlader 1, der im wesentlichen aus folgenden Bauteilen besteht:
einem Vorderwagen 2, einem Hinterwagen 3, die beide über ein Knickgelenk 4 miteinander verbunden sind. Im Bereich des Vorderwagens 2 ist ein Hubgerüst 5 vorgesehen, das an seinem freien Ende eine Ladeschaufel 7 trägt. Das Hubgerüst 5 ist über als Verbraucher ausgebildete Hydraulikzylinder 8 heb-und senkbar, während die Schaufel 7 durch einen weiteren Verbraucher in Form eines Hydraulikzylinders 9 an- und auskippbar ist.
Figur 2 zeigt einen Hydraulikbagger 10, der einen gegenüber einem Unterwagen 11 drehbaren Oberwagen 12 aufweist, wobei am Oberwagen 12 eine aus Ausleger 13 und Stiel 14 bestehende Ausrüstung angelenkt ist. Der Stiel 14 wiederum trägt an seinem freien Ende eine schwenkbare Ladeschaufel 15. Der Ausleger 13 ist über Hydraulikzylinder 16 gegenüber dem Oberwagen 12 bewegbar, während der Stiel 14 mittels eines weiteren Zylinders 17 betätigbar ist. Die Schwenkbewegung der Ladeschaufel 15 gegenüber dem Stiel 14 wird ebenfalls durch einen Hydraulikzylinder 18 herbeigeführt.
Die Verbraucher 8,9 gemäß Figur 1 und die Verbraucher 16-18 gemäß Figur 2 werden jeweils durch eine oder mehrere nicht weiter dargestellte Verstellpumpe(n) versorgt, deren gesamter Förderstrom der Nenndurchflußmenge lediglich eines der Verbraucher (Figur 1) bzw. etwa zweier Verbraucher (Figur 2) entspricht. Werden gemäß Figur 1 nun beide Verbraucher 8,9 voll beaufschlagt, so reicht der durch die Pumpe zur Verfügung gestellte Förderstrom nicht aus, um beide Verbraucher 8,9 mit dem jeweils geforderten Förderstrom zu versorgen. Die bisher bekannten, aber bei Unterversorgung unbefriedigenden Techniken sind in der Beschreibungseinleitung dargelegt. Das Wesen der Erfindung ist in den Figuren 3 bis 5 angesprochen.
Das in Figur 3 dargestellte, z.B. für einen Radlader 1 gemäß Figur 1, verwendbare Hydrauliksystem beinhaltet eine einzelne mit einem Load-Sensing-Regler 19 ausgerüstete Verstellpumpe 20, die über eine Zuflußleitung 21 mit Steuerschiebern 22,23 in Wirkverbindung steht. Die Steuerschieber 22,23 sind mit je nach Auslegung gleichen oder unterschiedlichen Steuerquerschnitten A1 und A2 versehen. Über weitere Leitungen 24,25 ist den Steuerschiebern 22,23 jeweils ein Kompensator 26,27 nachgeschaltet, der in diesem Beispiel in vereinfachter Darstellung einen Kolben 28,29 und eine Feder 30,31 als Betätigungselement beinhaltet. Andere Betätigungselemente, wie z.B. hydraulisch, pneumatisch oder elektromagnetisch betätigbare Stößel, sind ebenfalls ausführbar. Über weitere Leitungen 32,33 stehen die Kompensatoren 26,27 mit den nachgeschalteten Verbrauchern, hier die Hydraulikzylinder 8,9 gemäß Figur 1 dargestellt, in Wirkverbindung. Die Verbraucher 8,9 werden hierbei mit unterschiedlichen Drücken p1 und p2 durch die auf sie wirkenden äußeren Kräfte beaufschlagt. Bei einem Radlader 1 oder Bagger 10 sind dies beispielsweise die Hub- und Reiß- bzw. Grabkräfte bei der Materialaufnahme, bei einem Grader können dies die auf die Schar einwirkenden Schnittkräfte sein.
Bei Betätigung der Steuerschieber 22,23 des nach dem lastdruckunabhängigen Prinzip arbeitenden Hydrauliksystems wird erfindungsgemäß der Förderstrom der Verstellpumpe 20 in einem vorgebbaren Verhältnis aufgeteilt, indem die Öffnungsdrücke der Kolben 28,29 durch unterschiedlich gewählte Kräfte der Federn 30,31 verschieden sind.
Zum besseren Verständnis des erfindungsgemäßen Hydrauliksystems sind hier lediglich zwei Verbraucher 8,9 dargestellt, deren Anzahl jedoch auch höher sein kann, wie z.B. bei Baggern oder Gradern. Gleiches gilt auch für die Anzahl der gemeinsam in die Zuflußleitung 21 einspeisenden Pumpen. Der jeweils höchste Verbraucherdruck (in diesem Beispiel p1 ) wird über ein Wechselventil 34 über die Leitung 35 dem Regler 19 der Verstellpumpe 20 gemeldet. Desweiteren wird der höchste Druck p1 auch über die Leitung 36 auf die Federseite der Kolben 28,29 übertragen. Der Schließdruck des Kolbens 28 setzt sich somit zusammen aus dem höchsten Verbraucherdruck p1 und dem Druck pF1 der von der zugehörigen Feder 30 stammt; der des Kolbens 29 liegt bei p1 plus pF2, wobei pF1 und pF2 jenen Drücken auf der Kolbenstirnseite entsprechen, welche der jeweiligen Federkraft das Gleichgewicht halten. Die Verstellpumpe 20 gibt bei normaler Versorgung der Verbraucher 8,9 solange einen Förderstrom mit einem um den load sensing Differenzdruck pLS über dem höchsten Lastdruck p1 liegenden Druck pp ab, solange die bei Betätigung der Steuerschieber 22,23 freigegebenen Steuerquerschnitte A1, A2 so klein gehalten werden, daß der gesamte Förderstrom kleiner oder höchstens gleich dem maximalen Förderstrom Qmax der Verstellpumpe 20 ist. Jeder der Verbraucher 8,9 erhält bis zur Sättigungsgrenze die durch den Querschnitt A1, A2 vorgegebene Sollmenge Q1S, Q2S, die sich für den Verbraucher 8 errechnet mit Q1S = k x A1S x pp - (p1 + pF1) Analog ist der Wert für den Verbraucher 9 Q2S = k x A2S x pp - (p1 + pF2) . Im Wert k sind die physikalischen Größen und die Umrechnungsfaktoren der Strömungsgleichung sowie die Strahlkontraktionszahl berücksichtigt. Der sich am jeweiligen Steuerquerschnitt A1, A2 einstellende, die Durchflußmenge bestimmende Differenzdruck beträgt daher pp - (p1 + pF1) bzw. pp - (p1 + pF2). Weil jedoch bei Sättigung auch für beide Verbraucher gleichermaßen gilt: pp = pLS + p1 werden die Ölströme zu den Verbrauchern 8,9 Q1S = k x A1S x pLS - pF1 bzw. Q2S = k x A2S x pLS - pF2 . Im Sättigungspunkt ist daher der maximale von der Verstellpumpe 20 lieferbare Förderstrom gleich Qmax = Q1S + Q2S.
Werden nun durch eine weitere Betätigung der Steuerschieber 22,23 die freigegebenen Querschnitte A1 und A2 weiter vergrößert, so tritt der Zustand der Unterversorgung ein, da die Verstellpumpe 20 aufgrund ihrer Auslegung nun nicht mehr in der Lage ist, die seitens der Steuerschieber 22,23 angeforderten Förderströme aufzubringen. Der von der Verstellpumpe 20 gelieferte Förderstrom wird mit px dann einen Wert aufweisen, der um weniger als pLS über dem höchsten Lastdruck p1 liegt und daher niedriger als der Pumpendruck pp bei Sättigung ist. Dies aus dem Grund, weil der von der Verstellpumpe 20 gelieferte maximale Ölstrom Qmax jetzt zum Durchtritt durch die Querschnitte A1 und A2 nur ein geringeres Druckgefälle benötigt. Der Förderstrom Qmax teilt sich nun auf nach Q1 = k x A1 x px - pF1 bzw. Q2 = k x A2 x px - pF2 . War das Verhältnis der Förderströme bei Sättigung Q2S Q1S = k x A2S x pLS - pF2 k x A1S x pLS - pF1 ist es bei Unterversorgung Q2 Q1 = k x A2 x px - pF2 k x A1 x px - pF1 d.h. bei Unterversorgung fließt mit Q2 ein größerer Teil des Ölstroms dem Verbraucher 9 zu, der über den Kompensator 27 mit der geringeren Federkraft und damit mit dem Öffnungsdruck pF2 des Kolbens 29 versorgt wird.
Ein Zahlenbeispiel soll die vorstehenden theoretischen Annahmen verdeutlichen. Wird zur Vereinfachung der Rechnung angenommen, daß A2S gleich A1S ist und dieses Verhältnis 1:1 auch bei weiterer Schieberöffnung beibehalten wird, so daß auch A2 gleich A1 bleibt, dann gilt bei folgender Auslegung von Pumpenregler 19 und Kompensatoren 28,29 folgendes:
  • load sensing Differenzdruck: pLS = 14 bar
  • Öffnungsdruck durch Federkraft: pF1 = 10 bar
  • Öffnungsdruck durch Federkraft: pF2 = 4 bar.
Das Aufteilungsverhältnis Q2S:Q1S ergibt sich demzufolge bei Sättigung Q2S Q1S = 14 - 4 14 - 10 = 1,58 Sinkt nun der Versorgungsgrad durch entsprechende weitere Querschnittsfreigabe A1 und A2 soweit ab, daß bereits bei einem überdruck von z.B. px = 11 bar über dem höchsten Lastdruck p1 der gesamte Förderstrom den Verbrauchern 8 und 9 zufließen kann, so ergibt sich als Aufteilungsverhältnis Q2 Q1 = 11 - 4 11 - 10 = 2,64 Es fließt also wunschgemäß mit Q2 ein höherer Anteil des Förderstromes Qmax dem Verbraucher 9 zu.
Man kann nun durch weitere Änderung der Steuerquerschnitte A1 und A2 zu einer Stellung gelangen, bei der Vollpriorität für den Verbraucher 9 gegeben ist, d.h. diesem der gesamte Förderstrom Qmax zufließt. Dies ist dann der Fall, wenn der Grad der Unterversorgung so hoch wird, daß der Pumpenüberdruck px auf den Wert pF1 sinkt, weil dann der Kompensator 26 für den Verbraucher 8 nicht mehr öffnet. Dann gilt Q2 Q1 = 10 - 4 10 - 10 = ∞ Dies ist der Fall bei Q1 gleich 0 l/min.
Somit läßt sich beispielsweise über die Wahl unterschiedlicher Federkräfte sowie die Dimensionierung der Steuerquerschnitte A1, A2 der Schieber 22,23 der Förderstrom in Abhängigkeit vom Maß des durch den maximalen Förderstrom der Verstellpumpe 20 sich ergebenden Grades der Unterversorgung der Förderstrom im Sinne einer Priorität zugunsten des Verbrauchers 9 gegenüber dem Verbraucher 8 beliebig aufteilen.
Im Vorstehenden wurde dargestellt, wie sich das Aufteilungsverhältnis bei gleichzeitiger Veränderung der Durchtrittsquerschnitte ergibt. Ebenso vorteilhaft wirkt sich die erfindungsgemäße Anordnung aus, fall die Hydraulikanlage so betätigt wird, daß für einen Verbraucher, z.B. 8, der volle Steuerquerschnitt A1 freigegeben wird und bei dem anderen Verbraucher 9 der freizugebende Steuerquerschnitt A2 laufend verändert wird. Dies trifft z.B. speziell auf Baumaschinen, insbesondere auf die Betriebsweise eines Radladers, zu, bei dem der Handhebel für den Hubrahmenzylinder 8 voll durchgezogen wird, während der Hebel für den Kippwerkzylinder 9 in Abhängigkeit der augenblicklichen Erfordernisse der Materialaufnahme betätigt wird. Analoges gilt für den Betrieb eines Baggers 10, bei dem die Handhebel für den Ausleger 13 und den Stiel 14 voll durchgezogen werden, während der Ladeschaufelzylinder 18 variabel betätigt wird.
Figur 4 zeigt in graphischer Darstellung den Anteil Q2 des Verbrauchers 9 am gesamten Förderstrom Qmax gemäß Figur 1, unter der Annahme, daß der Steuerquerschnitt A1 für den Verbraucher 8 in allen Betriebszuständen voll geöffnet ist. Der Figur 4 liegt die Annahme zugrunde, daß der Steuerquerschnitt A1, A2 eines jeden Steuerschiebers 22,23 so ausgelegt ist, daß bei alleiniger Betätigung der maximale Pumpenförderstrom Qmax beim gegebenen load sensing Differenzdruck pLS durchtreten kann. In der Ordinate ist der prozentuale Anteil Q2 des gedrosselten Verbrauchers 9 am Gesamtförderstrom Qmax aufgetragen, während auf der Abszisse das Verhältnis A2/A2max des momentanen öffnungsquerschnittes zum größtmöglichen Steuerquerschnitt des Steuerschiebers 23 dargestellt ist.
Das bestimmte vorgewählte Anteilsverhältnis Q2/Qmax (wobei sich über die Beziehung Q1 = Qmax minus Q2 auch das Aufteilungsverhältnis Q2/Q1 errechnen läßt) ergibt sich bei den beiden Schiebern 22,23 im ganz geöffneten Zustand aus der Festlegung von pLS, pF1 und pF2. Dieses Verhältnis wird nach den spezifischen Anforderungen der jeweiligen Maschine ausgewählt. In Figur 4 ist das Aufteilungsverhältnis Q2/Qmax und damit mittelbar auch Q2/Q1 mit dem diesen bestimmenden Wert W = pF1 - pF2 pLS - pF1 als Parameter aufgetragen.
Bei den bekannten Systemen mit lastdruckunabhängiger Durchflußverteilung, abgekürzt als LUDV bezeichnet, d.h. mit zwei gleich starken Federn (pF1 = pF2) ergibt sich bei 50 %-iger Unterversorgung der Verbraucher 8,9 mit gleich großen Nenndurchflußmengen ergibt sich bei Voraussetzung der Parameter des vorangegangenen Zahlenbeispieles W = 4 - 414 - 4 = 0 und damit eine Aufteilung bei maximalem Steuerquerschnitt A2max von Q2 Qmax = 0,50 bzw. Q2 Q1 = 1,0.
Bei lastdruckunabhängigen Systemen erfindungsgemäßer Bauart, d.h. mit zwei unterschiedlich stark ausgebildeten Federn 12,13 und 50 %-iger Unterversorgung der Verbraucher 8,9 mit gleich großen Nenndurchflußmengen errechnet sich beispielsweise W = 10 - 414 - 10 = 1,5
Die Aufteilung bei A2max beträgt jetzt Q2 Qmax = 0,786 bzw. Q2 Q1 = 0,786(1 - 0.786) = 3,67
Bei zunehmender Vergrößerung von W erhöht sich der Anteil des dem Verbraucher 9 zufließenden Förderstromes Q2 am Gesamtförderstrom Qmax bis hin zum theoretischen Wert W = ∞, so daß rein rechnerisch Vollpriorität gegeben wäre, was bedeutet, daß dem Verbraucher 9 der gesamte Förderstrom Qmax zufließt.
Die zwischen der oberen (W = ∞) und der unteren Kurve (W = 0) liegenden Kurvenzüge stellen vorgebbare Aufteilungsverhältnisse des Förderstromes Qmax dar, die bei der Auslegung der Baumaschine, je nach angestrebter Funktion, Berücksichtigung finden können.
Mit zunehmender Verringerung des Steuerquerschnittes A2 unter Beibehaltung des maximalen Steuerquerschnittes A1 wird sich der Anteil des Ölstromes Q2 gemäß den dargestellten Kurvenzügen ändern. Diese Verläufe errechnen sich aus der Strömungsgleichung unter Berücksichtigung der Tatsache, daß der Grad der Versorgung, der nach Darstellung der Figur 4 bei beiden Steuerquerschnitten A1, A2 im ganz geöffneten Zustand bei 50 % liegt, bei Verringerung des Steuerquerschnittes A2 auf höhere Werte ansteigt. Dies deshalb, weil die Sollmenge für den Verbraucher 8 dabei unverändert bleibt, für den Verbraucher 9 hingegen wegen der Verringerung des Steuerquerschnittes A2 sinkt. Bezogen auf den unverändert bleibenden Pumpenförderstrom Qmax ergibt sich somit ein höherer Versorgungsgrad des Verbrauchers 8, d.h. ein geringeres Maß an Unterversorgung.
Die Versorgungsgrade, jeweils definiert als das Verhältnis des Ist- zum Sollförderstrom, sind für einen angenommenen Pumpenförderstrom von Qmax = 100 l/min und dem im Vorstehenden beispielhaft angenommenen Wert von W = 1,5 in Abhängigkeit vom Verhältnis des Öffnungsquerschnittes A2/A2max des Steuerschiebers 23 in Figur 5 aufgetragen. Der Steuerquerschnitt A1 des Steuerschiebers 22 ist dabei voll geöffnet.
Für den Versorgungsgrad V2 des Verbrauchers 9 gilt V2 = Q2ist Q2soll = Q2ist (A2/A2max) x 100 sowie für den Versorgungsgrad V1 des Verbrauchers 8 V1 = Q1ist Q1soll = Q1ist 100
Der Gesamtversorgungsgrad Vg des Systems ist definiert mit Vg Qmax Q1soll + Q2soll = 100100 + (A1/A2max) x 100 = 11 + A2/A2max Mit zunehmendem Öffnen des Steuerquerschnittes A2, was einen ansteigenden Grad der Unterversorgung des Gesamtsystems bedeutet, sinkt der Versorgungsgrad V2 des Verbrauchers 9 weniger ab als der Versorgungsgrad V1 des Verbrauchers 8, d.h. der Grad der Priorität des Verbrauchers 9 steigt mit dem Grad der Unterversorgung gegenüber dem anderen Verbraucher 8 an.
Diese Werte in Figur errechnen sich gemäß folgender Tabelle:
A2 / A2max Q2 Q1 V2 V1 Vg
- l/min l/min - - -
0,0 100 1,00 1,00 1,00
0,1 9,6 90,4 0,960 0,904 0,909
0,2 18,6 81,4 0,930 0,814 0,833
0,3 27,0 73,0 0,900 0,730 0,769
0,4 35,1 64,9 0,878 0,649 0,714
0,5 42,8 57,2 0,858 0,572 0,667
0,6 50,2 49,8 0,837 0,498 0,625
0,7 57,4 42,6 0,820 0,426 0,588
0,8 64,5 35,5 0,806 0,355 0,556
0,9 71,6 28,4 0,796 0,284 0,526
1,0 78,6 21,4 0,786 0,214 0,500

Claims (4)

  1. Steuerung zur Aufteilung des durch mindestens eine Pumpe zur Verfügung gestellten Förderstromes bei Hydrauliksystemen auf mehrere Verbraucher (8,9) nach dem lastdruckunabhängigen Prinzip, insbesondere für Baumaschinen, wie Radlader (1), Grader oder Bagger, wobei einem jeden einen vorgebbaren Steuerquerschnitt (A1,A2) aufweisenden Steuerschieber (22,23) zumindest ein einen Kolben (28,29) beinhaltender Kompensator (26,27) nachgeschaltet ist und jeder dem Kompensator (26,27) nachgeschaltete Verbraucher (8,9) einen vorgebbaren Anteil des Förderstromes (Qmax) erhält, indem die Kolben (28,29) der Kompensatoren (26,27) durch unterschiedlich auf diese ausgeübte Kräfte die Durchtrittsquerschnitte zu den Verbrauchern (8,9) mit unterschiedlichen Öffnungsdrücken freigeben,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß jeder Kolben (28,29) jeweils mit einer Feder (30,31) als Betätigungselement zusammenwirkt, wobei die Federn (30,31) jeweils eine unterschiedliche Federkraft aufweisen, derart, daß bei Unterversorgung der Verbraucher (8,9) durch diese unterschiedlichen Federkräfte der Federn (30,31) sich die Aufteilung des Förderstromes automatisch in Abhängigkeit vom Maß des durch den jeweiligen Förderstrom der Pumpe (20) sich ergebenden Grades der Unterversorgung gegenüber der Vollversorgung ändert.
  2. Steuerung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß mit dem Grad der Unterversorgung entsprechend der Wahl der Federkräfte der Federn (30,31) der Grad der Priorität der einzelnen Verbraucher (9) gegenüber den anderen Verbrauchern (8) ansteigt.
  3. Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Kolben (28,29) durch eine Kombination aus mechanischer Feder und pneumatischer bzw. hydraulischer oder elektromagnetischer Betätigung mit Kraft beaufschlagbar ist.
  4. Steuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufteilungsverhältnis der Kräfte aus mechanischer Feder und pneumatischer bzw. hydraulischer oder elektromagnetischer Betätigung, welche den Gesamtöffnungsdruck bewirken, vorgebbar einstellbar ist.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996002707A1 (de) * 1994-07-13 1996-02-01 O & K Orenstein & Koppel Ag Verfahren und einrichtung zur lagegerechten positionierung der an einem abwärts sich bewegenden hubgerüst einer mobilen arbeitsmaschine kippbar angeordneten arbeitsausrüstung
KR970007735B1 (ko) * 1995-06-13 1997-05-16 대우중공업 주식회사 휠로다의 조향유압시스템
DE19939796C1 (de) 1999-08-21 2000-11-23 Orenstein & Koppel Ag Verfahren und Arbeitsmaschine zur Herstellung von Bodenflächen
CN100402763C (zh) * 2002-09-26 2008-07-16 日立建机株式会社 建筑机械
DE102007028864A1 (de) * 2007-03-27 2008-10-02 Robert Bosch Gmbh Hydraulische Steueranordnung
US20080288989A1 (en) * 2007-05-14 2008-11-20 Zheng Yu Brian System, Methods and Apparatus for Video Communications
US7854115B2 (en) * 2008-04-25 2010-12-21 Husco International, Inc. Post-pressure compensated hydraulic control valve with load sense pressure limiting
JP6292979B2 (ja) * 2014-05-26 2018-03-14 Ｋｙｂ株式会社 ロードセンシング制御回路
DE102019216771A1 (de) * 2019-10-30 2021-05-06 Robert Bosch Gmbh Hydraulische Steueranordnung zur Druckmittelversorgung wenigstens zweier hydraulischer Verbraucher

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3603630A1 (de) * 1986-02-06 1987-08-13 Rexroth Mannesmann Gmbh Steueranordnung fuer mindestens zwei von mindestens einer pumpe gespeiste hydraulische verbraucher
JPH0826883B2 (ja) * 1989-05-24 1996-03-21 株式会社小松製作所 油圧回路
JPH0826882B2 (ja) * 1989-05-24 1996-03-21 株式会社小松製作所 油圧回路
US5209063A (en) * 1989-05-24 1993-05-11 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Hydraulic circuit utilizing a compensator pressure selecting value
US5279122A (en) * 1989-08-16 1994-01-18 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Hydraulic circuit apparatus for supplying fluid under pressure into hydraulic cylinders for work implement
EP0551513A1 (de) * 1990-02-28 1993-07-21 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Hydraulisches betätigungssystem für baumaschinen
EP0657656B1 (de) * 1990-05-15 2000-03-22 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Hydraulisches system
KR940008823B1 (ko) * 1990-07-05 1994-09-26 히다찌 겐끼 가부시기가이샤 유압구동장치 및 밸브장치
US5067389A (en) * 1990-08-30 1991-11-26 Caterpillar Inc. Load check and pressure compensating valve
DE4036720C2 (de) * 1990-11-17 2001-09-13 Linde Ag Steuerschaltung für die lastunabhängige Aufteilung eines Druckmittelstromes
JPH04210101A (ja) * 1990-11-30 1992-07-31 Komatsu Ltd 油圧回路
DE4041288C1 (en) * 1990-12-21 1992-06-11 Mannesmann Rexroth Gmbh, 8770 Lohr, De Hydraulic control system for several users - uses movable piston to match pump output to demand
JP3101830B2 (ja) * 1991-06-12 2000-10-23 株式会社小松製作所 旋回式作業装置の油圧回路
US5207059A (en) * 1992-01-15 1993-05-04 Caterpillar Inc. Hydraulic control system having poppet and spool type valves
JP2579202Y2 (ja) * 1992-04-10 1998-08-20 株式会社小松製作所 圧力補償弁を備えた操作弁
US5446979A (en) * 1992-04-20 1995-09-05 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Hydraulic circuit system for civil engineering and construction machines
JPH06123123A (ja) * 1992-05-22 1994-05-06 Hitachi Constr Mach Co Ltd 油圧駆動装置
FR2694606B1 (fr) * 1992-08-04 1994-11-04 Bennes Marrel Ensemble de commande d'une pluralité de récepteurs hydrauliques.
JP3179596B2 (ja) * 1992-11-17 2001-06-25 日立建機株式会社 流量制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
US5609089A (en) 1997-03-11
DE4341244C2 (de) 1997-08-14
DE4341244A1 (de) 1995-06-08
EP0656447A1 (de) 1995-06-07
ATE166411T1 (de) 1998-06-15
DE59406014D1 (de) 1998-06-25

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