EP1190178B1 - Switching device for a machine - Google Patents
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- EP1190178B1 EP1190178B1 EP00943911A EP00943911A EP1190178B1 EP 1190178 B1 EP1190178 B1 EP 1190178B1 EP 00943911 A EP00943911 A EP 00943911A EP 00943911 A EP00943911 A EP 00943911A EP 1190178 B1 EP1190178 B1 EP 1190178B1
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- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2264—Arrangements or adaptations of elements for hydraulic drives
- E02F9/2267—Valves or distributors
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- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2217—Hydraulic or pneumatic drives with energy recovery arrangements, e.g. using accumulators, flywheels
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- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/226—Safety arrangements, e.g. hydraulic driven fans, preventing cavitation, leakage, overheating
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B1/00—Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
- F15B1/02—Installations or systems with accumulators
- F15B1/024—Installations or systems with accumulators used as a supplementary power source, e.g. to store energy in idle periods to balance pump load
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Definitions
- the invention relates to a switching device for a work machine with the features of the preamble of claim 1.
- the supply connection serves to connect a pump unit, for example in the form of a hydraulic pump to the hydraulic working group, the connected to the service port, with pressurized hydraulic oil to supply.
- the pertinent hydraulic circuits are in usually divided into a high pressure part and a low pressure part, wherein at the low pressure part, the actuating device for the working machine is connected, via an operator, such as the Excavator guide, the equipment of the high pressure circuit accordingly for working processes.
- the addressed hydraulic accumulator is used then, in the event of a supply failure within the hydraulic circuit to ensure the hydraulic supply for a certain period of time to avoid that the work equipment, for example in the form of a Excavator bucket, can fall down in the raised state or the like, which would pose a security risk.
- a generic switching device for a work machine known to monitor a connection between a supply connection and a storage tank (tank T) on one side and a hydraulic accumulator on the other side, with a pilot valve whose valve member from the pressure in the hydraulic accumulator can be acted upon and with a controllable from the pilot valve switching valve, wherein the valve member of the pilot valve to the switching valve leading control line either to the supply terminal or the Reservoir (tank T) connects.
- the known switching device is a safe switching on and off of the hydraulic accumulator allows.
- the valve member of the pilot valve does not assume a control position, i. the connection between the hydraulic pump and the hydraulic accumulator is either completely open or completely closed.
- the valve member performs Umsteuem from pump to accumulator pressure and vice versa a rapid switching movement and thus acts as a bistable flip-flop. This will a safe switching on and off of the hydraulic pump or the reservoir (Tank T) or the respective consumer.
- the realization of a Emergency supply in the sense outlined above is with this known switching device However, not possible, which ensures only a monitoring function.
- the invention is therefore the Task on, the known switching devices continue to do so to improve that it is possible with them, even then an emergency function ensure before starting to work with the work machine becomes.
- a pertinent task solves a Heidelbergüngsvortechnische with the Features of claim 1.
- a pressure reducing valve is that within a hydraulic circuit a low pressure part separated by a high pressure part, both via the supply connection are supplied, is the high pressure circuit when switching the machine from the supply connection and thus from the supply circuit disconnected and with switching on the working machine is the hydraulic accumulator charged over the supply connection before working with the Work machine is started.
- both the supply can be connected via only one supply connection the high-pressure part and the low-pressure part are ensured and in contrast to an optionally electrical control via a Electric solenoid for the switching valve is the operation of the same pressure-controlled and thus functionally reliable.
- Switching device is between the secondary line and the hydraulic accumulator arranged in the direction of the hydraulic accumulator check valve, about the safe separation in case of power failure, in particular the Pump current, from low pressure part to high pressure part is ensured.
- the hydraulic accumulator is with its fluid side to the low pressure part connected, via another valve, in particular a Slide valve, the control unit in particular provided with a joystick provided.
- the control unit as part of the operating device of the working machine is thus supplied via the fluid side of the hydraulic accumulator and can via appropriate control units, the low pressure part with the affect him connected work equipment.
- Switching device opens the secondary line in another Nutzanschluß and on the low pressure side there is a third usable connection, the via a third valve, in particular in the form of another slide valve, can be locked. In this way, stand within the Switching device even more useful connections for An horrruderie the working machine available.
- the slide valves as well as the pressure relief valves and the pressure reducing valve connected to a tank connection, which is substantially ambient pressure having.
- the hydraulic accumulator is a diaphragm accumulator, wherein the Hydraulic accumulator and all valves as screw-in parts, in particular in shape of Einschraubpatronen, are formed.
- the Switching device formed in a block design, wherein the switching device block Outside peripheral side with the supply connection, the Nutzan sayn and the tank connection is provided as well as with connection points for receiving the screwed parts.
- connection points for receiving the screwed parts Preferably, run in the Inside the switching device block between the connecting lines the connections and the connection points. In this way is one modular construction of the switching device concept realized, the compact constructive little space required within the machine. Furthermore, in case of failure of a component this is easy and inexpensive exchangeable for a spare part.
- the switching valve 12 and the Check valve RV are preferably designed as kits.
- the low pressure part has at least one working pressure of 20 bar and the high pressure part a working pressure of at least 200 bar.
- the inventive switching device is based on a Embodiment-explained in more detail after the drawing.
- the switching device is for a working machine, in particular for an excavator, provided and has a supply connection P and a user port P 'on. Furthermore, as a membrane memory trained hydraulic accumulator 10 available. Like the rest 1 shows is between the supply terminal P and the Nutzanschluß P 'serving as a switching valve switching valve 12 is arranged, the in the switching position shown in FIG. 1 the supply connection P from the service port P 'separates or throttles and the fluid-side charge the hydraulic accumulator 10 is ensured via the supply terminal P.
- the Gas side of the hydraulic accumulator 10 is connected to a working gas, in particular in Form of nitrogen, provided with a predeterminable pressure. In the other Switching position of the switching valve 12 would then be the supply terminal P. connected to the Nutzanschluß P 'fluid leading.
- a pressure reducing valve DM arranged inside the hydraulic Working cycle a low pressure part 16 of a high pressure part 18th disconnects, both of which are powered by the supply terminal P.
- a low pressure part 16 of a high pressure part 18th disconnects, both of which are powered by the supply terminal P.
- RV Hydraulic accumulator 10 opening check valve
- the hydraulic accumulator 10 with its fluid side to the low pressure part 16 connected, via another valve 20, in particular in the form a slide valve, a control unit not shown for actuating the work equipment, in particular with a joystick (not shown) provided for operation by an operator supplied.
- the pertinent connection is designated in Figure 1 with Azg.
- the secondary line 14 opens another useful connection branch, wherein on the low pressure side 16 a third useful terminal Ap is present, the via a third valve 22, in particular in the form of a further slide valve, can be locked.
- the two slide valves 20 and 22 are spring loaded held in their basic position shown in Figure 1 and are electrically via solenoids WK1, WK2 can be actuated. Thanks to the other two Useful connections Ap and branch can be further on the low pressure side Units of the work machine hydraulically connect to the switching device.
- the high pressure part 18 via a pressure relief valve DB3 and the low pressure part 16 via a pressure relief valve DB4 secured.
- the two slide valves 20,22 and the two Pressure relief valves DB3 and DB4 and the pressure reducing valve DM are to a tank connection T, which has substantially ambient pressure, connected to the fluid.
- the hydraulic accumulator 10 is a diaphragm accumulator formed, wherein the hydraulic accumulator 10 and all valves 12,20,22, DM, RV, DB3 and DB4 as screw-in parts, in particular in the form of Einschraubpatronen, are formed.
- the switching device is formed in block construction, wherein the Wegvornchtungsblock 24 is formed in the manner of a cube or cuboid and the outer peripheral side of the supply terminal P, the Nutzan getting P ', branch and Ap and the tank connection T. Furthermore, he has the terminal Azg on and corresponding connection points 26 for recording the screwed. Inside the switching device block 24 (not shown in detail) then make appropriate connection lines the connections between the addressed ports and the Connection points 26 ago.
- the drive unit runs, in particular Shape of a diesel engine, and drives a hydraulic pump (not shown) at.
- the hydraulic pump then delivers to the supply port P a Fluid working pressure, for example, at the rate of 230 bar.
- a Fluid working pressure for example, at the rate of 230 bar.
- the memory is now fluid side against the gas working pressure as long filled or charged until the pressure in the secondary line 14 is approximately the desired working pressure in the hydraulic accumulator 10, ie, for example 35 bar with a delivery volume of 6.6 l / min.
- the low pressure part 16 a pressure equilibrium established between the fluid side of Hydraulic accumulator 10 and the upcoming pressure in the secondary line 14, wherein the closing force of the return spring of the check valve RV to include is, the switching valve 12 is in its fluid-conducting switching position brought and the supply terminal P with the user port P ' connected, so that then on the working equipment of the working machine,
- the working pressure of High pressure part 18 of the switching device can be pending.
- Will the slide valves 20,22 connected via the electromagnet WK2 or WK1 is the pressure in the low-pressure part 16 at the terminals Azg and Ap, which are otherwise connected fluid leading to the tank side T out.
- About the Connections Azg and Ap can then be the one for the control unit for Supply working machine with low pressure or another hydraulic consumer the entire hydraulic circuit (not shown).
- a throttle DR For a partial separation of the fluid supply for the high pressure circuit may be provided a throttle DR, so that the switching valve 12, such as 1, through a switching valve with throttle, as shown, can be replaced.
- the emergency care can be over ensure the hydraulic accumulator 10 and at the same time can be at least achieve a work function within the high pressure circuit.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung für eine Arbeitsmaschine mit
den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.The invention relates to a switching device for a work machine with
the features of the preamble of
Dahingehende Schaltvorrichtungen für Arbeitsmaschinen sind in einer Vielzahl von Ausführungsformen auf dem Markt frei erhältlich. Der Versorgungsanschluß dient dabei dem Anschluß einer Pumpeneinheit, beispielsweise in Form einer Hydropumpe, um den hydraulischen Arbeitskreis, der an den Nutzanschluß angeschlossen ist, mit unter Druck stehendem Hydrauliköl zu versorgen. Die dahingehenden hydraulischen Kreisläufe sind in der Regel in einen Hochdruckteil und in einen Niederdruckteil unterteilt, wobei an den Niederdruckteil die Betätigungseinrichtung für die Arbeitsmaschine angeschlossen ist, über die eine Bedienperson, beispielsweise der Baggerführer, die Arbeitsgerätschaften des Hochdruckkreises entsprechend für Arbeitsvorgänge ansteuert. Der angesprochene Hydrospeicher dient dann dazu, bei einem Versorgungsausfall innerhalb des Hydraulikkreises die Hydraulikversorgung noch für einen gewissen Zeitraum sicherzustellen, um zu vermeiden, daß die Arbeitsgerätschaften, beispielsweise in Form einer Baggerschaufel, im angehobenen Zustand herunterfallen können od.dgl., was ein Sicherheitsrisiko darstellen würde. Related switching devices for working machines are in a variety of embodiments in the market freely available. The supply connection serves to connect a pump unit, for example in the form of a hydraulic pump to the hydraulic working group, the connected to the service port, with pressurized hydraulic oil to supply. The pertinent hydraulic circuits are in usually divided into a high pressure part and a low pressure part, wherein at the low pressure part, the actuating device for the working machine is connected, via an operator, such as the Excavator guide, the equipment of the high pressure circuit accordingly for working processes. The addressed hydraulic accumulator is used then, in the event of a supply failure within the hydraulic circuit to ensure the hydraulic supply for a certain period of time to avoid that the work equipment, for example in the form of a Excavator bucket, can fall down in the raised state or the like, which would pose a security risk.
Bei den bekannten Schaltvorrichtungen ist es nun so, daß zum Herstellen dieser Sicherheitsfunktion der Hydrospeicher erst geladen werden muß, der später die Notversorgung sicherstellt, so daß bei bekannten Arbeitsmaschinen diese nicht sofort mit dem Arbeiten beginnen können, sondern vielmehr muß erst eine definierte Betätigungsfunktion durch den Baggerführer ausgeführt werden, beispielsweise durch Heben der Baggerschaufel, um sicherzustellen, daß der Speicher bei diesem Vorgang für die spätere Notfunktion geladen ist. In der Regel ist der dahingehende Arbeitsvorgang in der Bedienungsanleitung der Arbeitsmaschine beschrieben und muß entsprechend genau durchgeführt werden.In the known switching devices, it is now so that for the manufacture This safety function of the hydraulic accumulator must first be loaded, the later ensures the emergency supply, so that in known machines they can not start working immediately, but rather must first a defined actuation function by the excavator operator be executed, for example, by lifting the bucket to order Make sure that the memory in this process for the later emergency function loaded. In general, the pending operation is in described in the manual of the machine and must accordingly be done exactly.
Durch die DE-A-30 34 467 ist eine gattungsgemäße Schaltvorrichtung für eine Arbeitsmaschine bekannt, die zum Überwachen einer Verbindung zwischen einem Versorgungsanschluß und einem Vorratsbehälter (Tank T) auf der einen Seite und einem Hydrospeicher auf der anderen Seite dient, mit einem Vorsteuerventil, dessen Ventilglied vom Druck im Hydrospeicher beaufschlagbar ist und mit einem vom Vorsteuerventil steuerbaren Schaltventil, wobei das Ventilglied des Vorsteuerventils eine zum Schaltventil führende Steuerleitung wahlweise mit dem Versorgungsanschluß oder dem Vorratsbehälter (Tank T) verbindet. Mit der bekannten Schaltvorrichtung ist ein sicheres Zu- und Abschalten des Hydrospeichers ermöglicht. Das Ventilglied des Vorsteuerventils nimmt keine Steuerstellung ein, d.h. die Verbindung zwischen der Hydropumpe und dem Hydrospeicher ist entweder ganz offen oder ganz geschlossen. Das Ventilglied führt beim Umsteuem vom Pumpen- zum Speicherdruck und umgekehrt eine rasche Schaltbewegung aus und wirkt dadurch wie eine bistabile Kippstufe. Hierdurch wird ein sicheres Zu- und Abschalten der Hydropumpe oder des Vorratsbehälters (Tank T) bzw. des jeweiligen Verbrauchers erreicht. Die Realisierung einer Notversorgung im oben skizzierten Sinne ist mit dieser bekannten Schaltvorrichtung jedoch nicht möglich, die nur eine Überwachungsfunktion sicherstellt. From DE-A-30 34 467 a generic switching device for a work machine known to monitor a connection between a supply connection and a storage tank (tank T) on one side and a hydraulic accumulator on the other side, with a pilot valve whose valve member from the pressure in the hydraulic accumulator can be acted upon and with a controllable from the pilot valve switching valve, wherein the valve member of the pilot valve to the switching valve leading control line either to the supply terminal or the Reservoir (tank T) connects. With the known switching device is a safe switching on and off of the hydraulic accumulator allows. The valve member of the pilot valve does not assume a control position, i. the connection between the hydraulic pump and the hydraulic accumulator is either completely open or completely closed. The valve member performs Umsteuem from pump to accumulator pressure and vice versa a rapid switching movement and thus acts as a bistable flip-flop. This will a safe switching on and off of the hydraulic pump or the reservoir (Tank T) or the respective consumer. The realization of a Emergency supply in the sense outlined above is with this known switching device However, not possible, which ensures only a monitoring function.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung daher die
Aufgabe zugrunde, die bekannten Schaltvorrichtungen dahingehend weiter
zu verbessern, daß es mit ihnen möglich ist, eine Notfunktion schon dann
sicherzustellen, bevor mit dem Arbeiten mit der Arbeitsmaschine begonnen
wird. Eine dahingehende Aufgabe löst eine Schaltüngsvorrichtung mit den
Merkmalen des Anspruches 1.Based on this prior art, the invention is therefore the
Task on, the known switching devices continue to do so
to improve that it is possible with them, even then an emergency function
ensure before starting to work with the work machine
becomes. A pertinent task solves a Schaltüngsvorrichtung with the
Features of
Dadurch, daß gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 für das
Schalten des Schaltventils der in der Nebenleitung anstehende Schaltdruck
im wesentlichen dem fluidseitigen Speicherdruck entspricht und daß zwisehen
dem Versorgungsanschluß des Schaltventils und der Nebenleitung ein Druckminderventil angeordnet
ist, das innerhalb eines hydraulischen Kreislaufs einen Niederdruckteil
von einem Hochdruckteil trennt, die beide über den Versorgungsanschluß
versorgt sind, ist der Hochdruckkreis beim Einschalten der Arbeitsmaschine
vom Versorgungsanschluß und mithin vom Versorgungskreis
getrennt und mit Einschalten der Arbeitsmaschine wird der Hydrospeicher
über den Versorgungsanschluß aufgeladen, bevor mit dem Arbeiten mit der
Arbeitsmaschine begonnen wird. Somit steht unmittelbar nach Einschalten
des Antriebsaggregates und mithin der Hydropumpe die Notversorgung zur
Verfügung und die Bedienperson kann unmittelbar mit dem Arbeiten beginnen,
ohne erst an die Notfunktion denken zu müssen. Dies dient der
Sicherheit und erleichtert die Bedienung der Arbeitsmaschine und stellt deren
sofortigen Arbeitseinsatz sicher. Die Trennung des Versorgungsanschlusses
vom Nutzanschluß kann im Sinne einer Fluidabsperrung vollständig
sein. Vorzugsweise ist jedoch nur eine teilweise Trennung vorgesehen,
beispielsweise mittels einer Drossel, die derart noch eine Teilversorgung
des Hochdruckkreises für bestimmte Arbeitsfunktionen sicherstellen kann,
wobei gleichzeitig die Notversorgung gewährleistet ist.Characterized in that according to the characterizing part of
Ferner kann über nur einen Versorgungsanschluß sowohl die Versorgung des Hochdruckteils als auch des Niederdruckteils sichergestellt werden und im Gegensatz zu einer gegebenenfalls elektrischen Ansteuerung über einen Elektro-Schaltmagneten für das Schaltventil ist die Betätigung desselben druckgesteuert und damit funktionssicher.Furthermore, both the supply can be connected via only one supply connection the high-pressure part and the low-pressure part are ensured and in contrast to an optionally electrical control via a Electric solenoid for the switching valve is the operation of the same pressure-controlled and thus functionally reliable.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung ist zwischen der Nebenleitung und dem Hydrospeicher ein in Richtung des Hydrospeichers öffnendes Rückschlagventil angeordnet, über das eine sichere Trennung bei Versorgungsausfall, insbesondere des Pumpenstromes, von Niederdruckteil zu Hochdruckteil sichergestellt ist. Vorzugsweise ist dabei der Hydrospeicher mit seiner Fluidseite an den Niederdruckteil angeschlossen, der über ein weiteres Ventil, insbesondere ein Schieberventil, die Steuereinheit insbesondere mit einem Joystick versehen versorgt. Die Steuereinheit als Teil der Betätigungseinrichtung der Arbeitsmaschine ist somit über die Fluidseite des Hydrospeichers versorgt und kann über entsprechende Steuereinheiten den Niederdruckteil mit den an ihn angeschlossenen Arbeitsgerätschaften beeinflussen.In a further preferred embodiment of the invention Switching device is between the secondary line and the hydraulic accumulator arranged in the direction of the hydraulic accumulator check valve, about the safe separation in case of power failure, in particular the Pump current, from low pressure part to high pressure part is ensured. Preferably, the hydraulic accumulator is with its fluid side to the low pressure part connected, via another valve, in particular a Slide valve, the control unit in particular provided with a joystick provided. The control unit as part of the operating device of the working machine is thus supplied via the fluid side of the hydraulic accumulator and can via appropriate control units, the low pressure part with the affect him connected work equipment.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung mündet die Nebenleitung in einen weiteren Nutzanschluß und auf der Niederdruckseite ist ein dritter Nutzanschluß vorhanden, der uber ein drittes Ventil, insbesondere in Form eines weiteren Schieberventils, absperrbar ist. Auf diese Art und Weise stehen innerhalb der Schaltvorrichtung noch weitere Nutzanschlüsse für Ansteuervorgänge an der Arbeitsmaschine zur Verfügung. Dabei sind vorzugsweise die Schieberventile sowie die Druckbegrenzungsventile und das Druckminderventil an einen Tankanschluß angeschlossen, der im wesentlichen Umgebungsdruck aufweist.In a further preferred embodiment of the invention Switching device opens the secondary line in another Nutzanschluß and on the low pressure side there is a third usable connection, the via a third valve, in particular in the form of another slide valve, can be locked. In this way, stand within the Switching device even more useful connections for Ansteuervorgänge the working machine available. In this case, preferably the slide valves as well as the pressure relief valves and the pressure reducing valve connected to a tank connection, which is substantially ambient pressure having.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Schaltvorrichtung ist der Hydrospeicher ein Membranspeicher, wobei der
Hydrospeicher sowie alle Ventile als Einschraubteile, insbesondere in Form
von Einschraubpatronen, ausgebildet sind. Vorzugsweise ist dabei die
Schaltvorrichtung in Blockbauweise ausgebildet, wobei der Schaltvorrichtungsblock
außenumfangsseitig mit dem Versorgungsanschluß, den Nutzanschlüssen
und dem Tankanschluß versehen ist sowie mit Anschlußstellen
für die Aufnahme der Einschraubteile. Vorzugsweise verlaufen dabei im
Inneren des Schaltvorrichtungsblockes die Verbindungsleitungen zwischen
den Anschlüssen und den Anschlußstellen. Auf diese Art und Weise ist ein
modularer Aufbau des Schaltvorrichtungskonzeptes verwirklicht, das kompakt
aufbauend wenig Bauraum innerhalb der Arbeitsmaschine benötigt.
Des weiteren ist bei Versagen eines Bauteiles dieses einfach und kostengünstig
gegen ein Ersatzteil austauschbar. Das Umschaltventil 12 sowie das
Rückschlagventil RV sind vorzugsweise als Einbausätze ausgebildet.In a particularly preferred embodiment of the invention
Switching device, the hydraulic accumulator is a diaphragm accumulator, wherein the
Hydraulic accumulator and all valves as screw-in parts, in particular in shape
of Einschraubpatronen, are formed. Preferably, the
Switching device formed in a block design, wherein the switching device block
Outside peripheral side with the supply connection, the Nutzanschlüssen
and the tank connection is provided as well as with connection points
for receiving the screwed parts. Preferably, run in the
Inside the switching device block between the connecting lines
the connections and the connection points. In this way is one
modular construction of the switching device concept realized, the compact
constructive little space required within the machine.
Furthermore, in case of failure of a component this is easy and inexpensive
exchangeable for a spare part. The
Vorzugsweise weist dabei der Niederdruckteil mindestens einen Arbeitsdruck von 20 bar und der Hochdruckteil einen Arbeitsdruck von mindestens 200 bar auf.Preferably, the low pressure part has at least one working pressure of 20 bar and the high pressure part a working pressure of at least 200 bar.
Im folgenden wird die erfindungsgemaße Schaltvorrichtung anhand einer Ausführungsform-nach der Zeichnung näher erläutert.In the following, the inventive switching device is based on a Embodiment-explained in more detail after the drawing.
Es zeigen in prinzipieller und nicht maßstäblicher Darstellung die
- Fig.1
- einen hydraulischen Schaltplan betreffend die Schaltvorrichtung;
- Fig.2
- in der Art einer Explosionszeichnung die Schaltvorrichtung nach der Fig.1.
- Fig.1
- a hydraulic circuit diagram relating to the switching device;
- Fig.2
- in the manner of an exploded view, the switching device according to Fig.1.
Die Schaltvorrichtung nach der Zeichnung ist für eine Arbeitsmaschine,
insbesondere für einen Bagger, vorgesehen und weist einen Versorgungsanschluß
P sowie einen Nutzanschluß P' auf. Des weiteren ist ein als Membranspeicher
ausgebildeter Hydrospeicher 10 vorhanden. Wie des weiteren
die Fig.1 zeigt, ist zwischen dem Versorgungsanschluß P und dem Nutzanschluß
P' ein als Umschaltventil dienendes Schaltventil 12 angeordnet, das
in der gezeigten Schaltstellung nach der Fig.1 den Versorgungsanschluß P
vom Nutzanschluß P' trennt bzw. androsselt und die fluidseitige Ladung
des Hydrospeichers 10 über den Versorgungsanschluß P gewährleistet. Die
Gasseite des Hydrospeichers 10 ist mit einem Arbeitsgas, insbesondere in
Form von Stickstoff, mit einem vorgebbaren Druck versehen. In der anderen
Schaltstellung des Schaltventils 12 wäre dann der versorgungsanschluß P
mit dem Nutzanschluß P' fluidführend verbunden.The switching device according to the drawing is for a working machine,
in particular for an excavator, provided and has a supply connection
P and a user port P 'on. Furthermore, as a membrane memory
trained
In seiner in der Fig.1 dargestellten Ausgangsstellung trennt zumindest teilweise
das Schaltventil 12 den Versorgungsanschluß P vom Nutzanschluß P'
und zum Schalten des Schaltventils 12 in seine den Versorgungsanschluß P
mit dem Nutzanschluß P' verbindenden Versorgungsstellung dient der in
einer Nebenleitung 14 anstehende Schaltdruck, der im wesentlichen dem
fluidseitigen Speicherdruck des Hydrospeichers 10 entspricht.In its initial position shown in Figure 1 separates at least partially
the
Zwischen dem angesprochenen Schaltventil 12 und der Nebenleitung 14 ist
ein Druckminderventil DM angeordnet, das innerhalb des hydraulischen
Arbeitskreislaufes einen Niederdruckteil 16 von einem Hochdruckteil 18
trennt, die beide über den Versorgungsanschluß P versorgt sind. Zwischen
der Nebenleitung 14 und dem Hydrospeicher 10 ist ein in Richtung des
Hydrospeichers 10 öffnendes Rückschlagventil RV angeordnet. Des weiteren
ist der Hydrospeicher 10 mit seiner Fluidseite an den Niederdruckteil
16 angeschlossen, der über ein weiteres Ventil 20, insbesondere in Form
eines Schieberventils, eine nicht näher dargestellte Steuereinheit zum Betätigen
der Arbeitsgerätschaft, insbesondere mit einem Joystick (nicht dargestellt)
fur die Bedienung durch eine Bedienperson versehen ist, versorgt.
Der dahingehende Anschluß ist in der Fig.1 mit Azg benannt.Between the mentioned
In die Nebenleitung 14 mündet ein weiterer Nutzanschluß Ast, wobei auf
der Niederdruckseite 16 ein dritter Nutzanschluß Ap vorhanden ist, der
über ein drittes Ventil 22, insbesondere in Form eines weiteren Schieberventils,
absperrbar ist. Die beiden Schieberventile 20 und 22 sind federbelastet
in ihrer in der Fig.1 gezeigten Grundstellung gehalten und sind elektrisch
über Schaltmagnete WK1, WK2 betätigbar. Dank der beiden weiteren
Nutzanschlüsse Ap und Ast lassen sich auf der Niederdruckseite weitere
Einheiten der Arbeitsmaschine hydraulisch an die Schaltvorrichtung anschließen.
Des weiteren ist der Hochdruckteil 18 über ein Druckbegrenzungsventil
DB3 und der Niederdruckteil 16 über ein Druckbegrenzungsventil
DB4 abgesichert. Die beiden Schieberventile 20,22 sowie die beiden
Druckbegrenzungsventile DB3 und DB4 und das Druckminderventil DM
sind an einen Tankanschluß T, der im wesentlichen Umgebungsdruck aufweist,
fluidführend angeschlossen.In the
Wie insbesondere die Fig.2 zeigt, ist der Hydrospeicher 10 als Membranspeicher
ausgebildet, wobei der Hydrospeicher 10 sowie alle Ventile
12,20,22,DM,RV,DB3 und DB4 als Einschraubteile, insbesondere in Form
von Einschraubpatronen, ausgebildet sind. Wie des weiteren die Fig.2 zeigt,
ist die Schaltvorrichtung in Blockbauweise ausgebildet, wobei der Schaltvornchtungsblock
24 in der Art eines Würfels oder Quaders ausgebildet ist
und außenumfangsseitig den Versorgungsanschluß P, die Nutzanschlüsse
P', Ast und Ap aufweist sowie den Tankanschluß T. Des weiteren weist er
den Anschluß Azg auf und entsprechende Anschlußstellen 26 für die Aufnahme
der Einschraubteile. Im Inneren des Schaltvorrichtungsblockes 24
(nicht näher dargestellt) stellen dann entsprechende Verbindungsleitungen
die Verbindungen zwischen den angesprochenen Anschlüssen und den
Anschlußstellen 26 her.2, the
Zur Verdeutlichung der beschriebenen Schaltvorrichtung wird diese anhand
ihrer Funktion näher erläutert. Mit Einschalten der Arbeitsmaschine, insbesondere
in Form eines Baggers, läuft die Antriebseinheit, insbesondere in
Form eines Dieselmotors, und treibt eine Hydropumpe (nicht dargestellt)
an. Die Hydropumpe liefert dann an den Versorgungsanschluß P einen
Fluid-Arbeitsdruck, beispielsweise in Höhe von 230 bar. Beim Anlaufen der
Arbeitsmaschine befindet sich das Schaltventil 12 in seiner in der Fig.1 dargestellten
verriegelten bzw. angedrosselten Schaltstellung und der Fluiddruck
des Hochdruckteils 18 wird über das Druckminderventil DM auf den
Arbeitsdruck des Niederdruckteils 16 gebracht, beispielsweise indem das
Druckminderventil auf einen Einstelldruck von 45 bar eingestellt ist. Das
Ruckschlagventil RV wird entgegen seiner Federkraft geöffnet und der Versorgungsanschluß
P versorgt mit reduziertem Druck den Hydrospeicher 10
auf seiner Fluidseite.To clarify the switching device described this is based on
their function explained in more detail. With switching on the working machine, in particular
in the form of an excavator, the drive unit runs, in particular
Shape of a diesel engine, and drives a hydraulic pump (not shown)
at. The hydraulic pump then delivers to the supply port P a
Fluid working pressure, for example, at the rate of 230 bar. When starting the
Working machine is the switching
Der Speicher wird nun fluidseitig entgegen dem Gasarbeitsdruck so lange
befüllt bzw. geladen, bis der Druck in der Nebenleitung 14 ungefähr dem
gewünschten Arbeitsdruck im Hydrospeicher 10 entspncht, also beispielsweise
35 bar bei einem Fördervolumen von 6,6 l/min. Ist im Niederdruckteil
16 ein Druckgleichgewicht hergestellt zwischen der Fluidseite des
Hydrospeichers 10 und dem anstehenden Druck in der Nebenleitung 14,
wobei die Schließkraft der Rückstellfeder des Rückschlagventils RV mit einzubeziehen
ist, wird das Schaltventil 12 in seine fluidführende Schaltstellung
gebracht und der Versorgungsanschluß P mit dem Nutzanschluß P'
verbunden, so daß dann an den Arbeitsgerätschaften der Arbeitsmaschine,
beispielsweise in Form von Hydraulikzylindern, der Arbeitsdruck des
Hochdruckteils 18 der Schaltvorrichtung anstehen kann. Werden die Schieberventile
20,22 über die Elektromagneten WK2 bzw. WK1 geschaltet,
steht der Druck im Niederdruckteil 16 an den Anschlüssen Azg und Ap an,
die ansonsten zur Tankseite T hin fluidführend geschaltet sind. Über die
Anschlüsse Azg und Ap läßt sich dann zum einen die Steuereinheit für die
Arbeitsmaschine mit Niederdruck versorgen bzw. ein weiterer Hydraulikverbraucher
des gesamten Hydraulikkreislaufs (nicht dargestellt).The memory is now fluid side against the gas working pressure as long
filled or charged until the pressure in the
Kommt es nun zu Funktionsstörungen, ist eine Notfunktion über den Hydrospeicher
10 sichergestellt, der dann über das Rückschlagventil RV gegenüber
dem Hochdruckteil 18 abgesperrt eine Notversorgung über den
jeweiligen Anschluß Azg und/oder Ap sicherstellt. Auf diese Art und Weise
läßt sich beispielsweise eine angehobene Baggerschaufel bei Versagen der
Hydraulikversorgung in ihrer Position halten oder definiert absenken. Ein
weiterer Nutzanschluß für einen weiteren Hydraulikverbraucher auf der
Niederdruckseite ist über den Nutzanschluß Ast gegeben. Mit der erfindungsgemäßen
Schaltvorrichtung ist also sichergestellt, daß vor dem eigentlichen
Arbeitsbeginn mit der Arbeitsmaschine der Notspeicher in Form des
Hydrospeichers 10 mit einem Fluidvorrat unter Druck befüllt ist, der dann
später eine-Notversorgung auf jeden Fall sicherstellen kann.If it now comes to malfunctions, is an emergency function on the
Für eine teilweise Trennung der Fluidversorgung für den Hochdruckkreislauf
kann eine Drossel DR vorgesehen sein, so daß das Schaltventil 12, wie
in der Fig.1 dargestellt, durch ein Schaltventil mit Drossel, wie dargestellt,
ersetzt sein kann. Auf diese Art und Weise läßt sich die Notversorgung über
den Hydrospeicher 10 sicherstellen und gleichzeitig läßt sich zumindest
eine Arbeitsfunktion innerhalb des Hochdruckkreises erreichen.For a partial separation of the fluid supply for the high pressure circuit
may be provided a throttle DR, so that the switching
Claims (8)
- Switching means for a working machine, especially an excavator, with at least one supply and one utility connection (P, P'), and with at least one hydro store (10), whereby a switching valve (12) is located between the supply connection (P) and the utility connection (P'), which at least partly separates the supply connection (P) from the utility connection (P') in one of its switch positions and guarantees the fluid side charging of the hydro store (10) via the supply connection (P), whereby the supply connection (P) is connected with the utility connection (P') in another switch position, whereby the switching valve (12) in its starting position at least partially separates the supply connection (P) from the utility connection (P'), and serves for the switching of the switching valve (12) into its supply position connecting the supply connection (P) with the utility connection (P'), for a switching pressure supplied by an auxiliary line (14), characterised in that the switching pressure supplied by the auxiliary line (14) for the switching of the switching valve (12) is substantially equal to the fluid side store pressure, and in that a pressure reducing valve (DM) is located between the supply connection of the switching valve (12) and the auxiliary line (14), which separates a low pressure section (16) from a high pressure section (18) within a hydraulic circuit, both of which are supplied via the supply connection (P).
- Switching means according to Claim 1, characterised in that a non-return valve (RV) opening in the direction of the hydro store (10) is located between the auxiliary line (14) and the hydro store (10).
- Switching means according to Claim 2, characterised in that the hydro store (10) is connected with the low pressure section (16) with its fluid side, which supplies the control unit, especially with a joystick, via a further valve (20), especially a displacement valve.
- Switching means according to one of the Claims 1 to 3, characterised in that auxiliary line (14) opens into a further utility connection (Ast), and in that a third utility connection (Ap) is provided on the low pressure side (16), which can be turned off via a third valve (22), especially in form of a further displacement valve.
- Switching means according to Claim 4, characterised in that the high pressure section (18) and the low pressure section (16) are secured by means of pressure limiting valves (DB3, i.e. DB4).
- Switching means according to Claim 5, characterised in that the displacement valves (20, 22) as well as the pressure limiting valves (DB3 and DB4) and the pressure reducing valve (DM) are connected with a tank connection (T).
- Switching means according to Claim 6, characterised in that the hydro store (10) consists of a membrane store, and in that the hydro store (10) as well as all valves (12, 20, 22, RV, DM, DB3 and DB4) consist of threadable components, especially in the form of threadable cartridges.
- Switching means according to Claim 7, characterised in that the same is designed as a block construction, in that the switching means block (24) is equipped with the supply connection (P), the utility connections (P', Azg, Ap, Ast), and the tank connection (T) around its outer circumference, as well as with connection points (26) for receiving the threaded components, and in that the connection lines between the utility connections and the connection points (26) extend inside the switching means block (24).
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