EP1452744B1 - Hydraulic control device - Google Patents
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- EP1452744B1 EP1452744B1 EP04004260A EP04004260A EP1452744B1 EP 1452744 B1 EP1452744 B1 EP 1452744B1 EP 04004260 A EP04004260 A EP 04004260A EP 04004260 A EP04004260 A EP 04004260A EP 1452744 B1 EP1452744 B1 EP 1452744B1
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Definitions
- the axial lengths of the above-described frets and grooves are selected such that in the illustrated spring-biased home position of the working port P is shut off (see Figure 2) and the two working ports A, B and the LS port to the tank port T are connected.
- a hydraulic arrangement with a Zulaufmessblende and a drain metering orifice wherein at least the inlet orifice is associated with a pressure compensator.
- the pressure compensator is acted upon in the opening direction by a control pressure which is tapped off on a control channel which extends between sections located downstream of the inlet measuring orifice and the drain metering orifice.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steueranordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a hydraulic control arrangement according to the preamble of
Derartige Steueranordnungen basieren auf dem Load-Sensing-Prinzip und sind beispielsweise in der DE 197 15 020 A1 offenbart. Diese Druckschrift zeigt einen LS-Steuerblock, bei dem ein Verbraucher über ein LS-Wegeventil mit Druckmittel versorgt wird. Das proportional verstellbare Wegeventil hat einen Steuerschieber, der mit einem Ventilgehäuse einen Richtung/Geschwindigkeitsteil ausbildet. Über den Richtungsteil wird die Druckmittelzufuhr und der Druckmittelablauf zum bzw. vom Verbraucher gesteuert und der Geschwindigkeitsteil gibt den Druckmittelvolumenstrom vor. Bei der bekannten Lösung ist der Geschwindigkeitsteil durch jeweils eine im Zulauf und Rücklauf angeordnete verstellbare Messblende gebildet, deren Öffnungsquerschnitt durch die Axialverschiebung eines Steuerschiebers veränderbar ist. Den Messblenden ist eine Druckwaage vorgeschaltet, die in Öffnungsrichtung von der Kraft einer Feder und dem Lastdruck stromabwärts der Zulaufmessblende und in Schließrichtung von dem Druck stromaufwärts der Zulaufmessblende beaufschlagt ist.Such control arrangements are based on the load-sensing principle and are disclosed for example in DE 197 15 020 A1. This document shows an LS control block, in which a consumer is supplied via an LS-way valve with pressure medium. The proportionally adjustable directional control valve has a spool, which forms a direction / speed part with a valve housing. About the direction part of the pressure medium supply and the pressure medium flow is controlled to or from the consumer and the speed part is the pressure medium flow before. In the known solution, the speed part is formed by a respective arranged in the inlet and return adjustable metering orifice whose opening cross-section is changed by the axial displacement of a spool. The measuring orifice is preceded by a pressure compensator, which is acted upon in the opening direction by the force of a spring and the load pressure downstream of the inlet orifice and in the closing direction of the pressure upstream of the inlet orifice plate.
Soll nun ein derartiger LS-Steuerblock zur Ansteuerung eines Hubzylinders mit drückender Last verwendet werden, so wird diesem ablaufseitig ein Senkbremsventil zugeordnet. Ein derartiges Senkbremsventil ist im Prinzip ein Sperrventil, dass durch den Druck im Zulauf entriegelbar und somit bei drückender Last ein kontrolliertes Absenken ermöglicht. Es zeigte sich, dass ein derartiges System mit LS-Steuerblock und Senkbremsventil bei bestimmten Betriebsbedingungen zu Schwingungen neigt. Diese Schwingungsanfälligkeit resultiert daraus, dass das Senkbremsventil -wie oben erwähnt- vom Druck im Zulauf, d. h. vom Druck stromabwärts der Zulauf-Messblende angesteuert wird. Wenn dieser Zulaufdruck nicht ausreicht, wird das Senkbremsventil geschlossen und entsprechend der Rücklauf zugesteuert. Der Druck im Zulauf steigt dann wieder an und das Senkbremsventil öffnet - der Druck im Zulauf ist somit vom Öffnungsgrad des Senkbremsventils abhängig. Durch dieses Öffnen und Schließen des Senkdruckbremsventils beim Absenken einer Last entstehen Schwankungen im Zulauf, die sich entsprechend auf die vorgeschaltete Druckwaage und ggf auf die in Abhängigkeit vom wirksamen Lastdruck angesteuerte Verstellpumpe auswirken.If such an LS control block is now to be used to control a lifting cylinder with an oppressive load, then a lowering brake valve is assigned to it on the outlet side. Such a lowering brake valve is in principle a check valve that can be unlocked by the pressure in the inlet and thus allows a controlled lowering under oppressive load. It was found that such a system with LS control block and lowering valve at certain Operating conditions to vibrations tends. This susceptibility to vibration results from the fact that the lowering brake valve, as mentioned above, is actuated by the pressure in the inlet, ie by the pressure downstream of the inlet measuring orifice. If this supply pressure is insufficient, the lowering brake valve is closed and controlled according to the return. The pressure in the inlet then rises again and the lowering brake valve opens - the pressure in the inlet is thus dependent on the opening degree of the lowering brake valve. This opening and closing of the Senkdruckbremsventils when lowering a load caused fluctuations in the inlet, which have an effect on the upstream pressure compensator and possibly on the driven depending on the effective load pressure variable.
Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Steueranordnung zur Ansteuerung eines Verbrauchers zu schaffen, bei der die Schwingungsanfälligkeit verringert ist.In contrast, the invention has the object to provide a hydraulic control arrangement for controlling a consumer, in which the susceptibility to vibration is reduced.
Diese Aufgabe wird durch eine hydraulische Steueranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a hydraulic control arrangement having the features of
Erfindungsgemäß wird der Meldedruck nicht stromabwärts der zulaufseitigen Messblende abgegriffen sondern an einem Steuerkanal, der einen Abschnitt stromaufwärts der zulaufseitigen Messblende mit einem Abschnitt stromaufwärts der ablaufseitigen Messblende verbindet. Dieser Meldedruck hat eine wesentlich geringere Abhängigkeit von Druckschwankungen, so dass -beispielsweise bei Einsatz eines Senkbremsventils- die entstehenden Schwingungen sich nicht -wie beim eingangs beschriebenen Stand der Technik- direkt auf den Meldedruck auswirken, da sozusagen ein "geglätteter" Meldedruck an der Druckwaage und/oder der Verstellpumpe des LS-Systems anliegt. Der Steuerkanal muss lediglich so ausgebildet werden, dass der abgegriffene Druck geringer als der auf die Druckwaage in Schließrichtung wirksame Druck ist.According to the invention, the signaling pressure is not tapped downstream of the inlet-side orifice but on a control channel which connects a portion upstream of the inlet-side orifice with a portion upstream of the outlet-side orifice. This reporting pressure has a much lower dependence on pressure fluctuations, so that - for example, when using a Senkbremsventils- the resulting vibrations do not affect-as in the prior art described above-directly on the reporting pressure, as it were a "smoothed" reporting pressure at the pressure compensator and / or the variable displacement pump of the LS system is applied. The control channel only needs to be designed so that the tapped pressure is less than the effective pressure on the pressure compensator in the closing direction.
Aus der DE 38 02 672 C2 ist eine Steueranordnung bekannt, bei der bei einem LS-System der Meldedruck auch an einem Druckteiler abgegriffen wird. Die den Druckteiler enthaltende Steuerleitung erstreckt sich bei dieser Variante allerdings zwischen einem Bereich stromaufwärts der Zulaufmessblende und einem Tankkanal und nicht -wie bei der Erfindung- jeweils zwischen dem stromaufwärtigen Abschnitten vor den Messblenden (in Druckmittelströmungsrichtung gesehen).From DE 38 02 672 C2, a control arrangement is known in which in an LS system, the message pressure is also tapped at a pressure divider. In this variant, however, the control line containing the pressure divider extends between an area upstream of the inlet orifice plate and a tank channel and not, as in the invention, between the upstream sections in front of the metering orifices (as seen in the pressure medium flow direction).
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält der Steuerkanal eine feststehende und eine verstellbare Düse, wobei der Meldedruck in einem Abschnitt zwischen diesen beiden Düsen abgegriffen wird. Das heißt, der Meldedruck wird praktisch an einem Druckteiler zwischen dem Hochdruck (Zulauf) und dem Niederdruck (Ablauf) abgegriffen.In a particularly preferred embodiment, the control channel includes a fixed and an adjustable nozzle, wherein the reporting pressure is tapped in a portion between these two nozzles. That is, the reporting pressure is practically tapped at a pressure divider between the high pressure (inlet) and the low pressure (drain).
Bei dieser Variante wird die verstellbare Düse in Abhängigkeit von der Einstellung der Zulaufmessblende verändert. Genauer gesagt wird die verstellbare Düse umgekehrt proportional zur Zulaufmessblende verstellt, das heißt der Querschnitt der verstellbaren Düse wird mit zunehmenden Hub des Wegeventils verringert.In this variant, the adjustable nozzle is changed depending on the setting of the inlet orifice. More specifically, the adjustable nozzle is adjusted inversely proportional to the inlet orifice, that is, the cross section of the adjustable nozzle is reduced with increasing stroke of the directional control valve.
Bei einer besonders bevorzugten Variante hat die hydraulische Steueranordnung ein LS-Wegeventil, über dass ein Geschwindigkeitsteil ausgebildet ist. Der Geschwindigkeitsteil des LS-Wegeventil bildet die Zulaufmessblende und die Ablaufmessblende aus, wobei der Steuerkanal mit dem Druckteiler (feste Düse, verstellbare Düse) in einem Steuerschieber des LS-Wegeventils integriert ist.In a particularly preferred variant, the hydraulic control arrangement has an LS-way valve, via which a speed part is formed. The speed part of the LS directional control valve forms the inlet orifice plate and the drain orifice plate, the control channel being integrated with the pressure divider (fixed nozzle, adjustable nozzle) in a spool valve of the LS directional control valve.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung hat der Steuerschieber eine zentrale Ringnut, die in der Grundstellung im Bereich eines Druckanschlusses des Wegeventils angeordnet ist und über die bei Axialverschiebung des Steuerschiebers eine Verbindung zum zulaufseitigen oder ablaufseitigen Anschluss aufgesteuert wird.In a particularly preferred embodiment of the invention, the spool has a central annular groove, which is arranged in the basic position in the region of a pressure port of the directional control valve and via which a connection to the inlet-side or outlet-side connection is controlled in axial displacement of the spool.
Bei der vorbeschriebenen Konstruktion wird ein sich an die Ringnut anschließender Steuerbund, über den die Verbindung zum Ablaufanschluss aufsteuerbar ist, mit einer radialen Düsenbohrung versehen, die einen sich zum Rücklaufanschluss hin verjüngenden Öffnungsquerschnitt hat. Diese Düsenbohrung bildet die verstellbare Düse aus und mündet in einer Axialbohrung des Steuerschiebers. In dieser Axialbohrung mündet des weiteren eine radial verlaufende Steueröl-Zulaufbohrung, über die die Axialbohrung mit einem den Druck am Druckanschluss führenden Druckraum verbindbar ist. Diese Steueröl-Zulaufbohrung entspricht somit der festen Düse des Steuerkanals. Der sich zwischen diesen beiden Düsen (Düsenbohrung, Steueröl-Zulaufbohrung) einstellende Meldedruck wird über einen LS-Anschluss abgegriffen und -gegebenenfalls über eine Wechselventilanordnung- zur vorgeschalteten Druckwaage und/oder zur Verstellpumpe gemeldet.In the construction described above, a control collar adjoining the annular groove, via which the connection to the outflow connection can be opened, is provided with a radial nozzle bore which has an opening cross section tapering towards the return connection. This nozzle bore forms the adjustable nozzle and opens into an axial bore of the spool. In this axial bore further opens a radially extending control oil inlet bore, via which the axial bore can be connected to a pressure chamber leading to the pressure chamber pressure. This control oil inlet bore thus corresponds to the fixed nozzle of the control channel. The signaling pressure which occurs between these two nozzles (nozzle bore, control oil inlet bore) is tapped off via an LS connection and, if appropriate via a shuttle valve arrangement, reported to the upstream pressure compensator and / or to the variable displacement pump.
Die Herstellung des Steuerschiebers ist besonders einfach, wenn die Zulaufbohrung und die Düsenbohrung am gleichen Steuerbund ausgebildet sind.The production of the spool is particularly simple if the inlet bore and the nozzle bore are formed on the same control collar.
Der umfangsseitige Mündungsbereich der Düsenbohrung wird bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel durch eine axial verlaufende Kerbe ausgebildet, die sich zum Ablaufanschluss hin verjüngt und flacher wird, so dass der wirksame Durchmesser der Düsenbohrung mit zunehmenden Hub des Steuerschiebers (Zulauf aufsteuern) kleiner wird.The peripheral mouth region of the nozzle bore is formed in a preferred embodiment by an axially extending notch, which tapers towards the discharge port and becomes shallower, so that the effective diameter of the nozzle bore with increasing stroke of the spool (inlet control) is smaller.
Die Erfindung lässt sich besonders vorteilhaft bei einer Steueranordnung mit Verstellpumpe und mit Senkbremsventil anwenden.The invention can be used particularly advantageously in a control arrangement with a variable displacement pump and with a lowering brake valve.
Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.Other advantageous developments of the invention are the subject of further subclaims.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein stark schematisiertes Schaltschema einer erfindungsgemäßen Steueranordnung zur Betätigung eines Hubzylinders mit drückender Last;Figur 2 ein Schaltsymbol eines LS-Wegeventils der Steueranordnung ausFigur 1- Figur 3 eine Schnittdarstellung eines LS-Wegeventils gemäß
Figur 1 und - Fig. 4, 5 Betriebsstellungen des LS-Wegeventils aus Fig. 3.
- Figure 1 is a highly schematic circuit diagram of a control arrangement according to the invention for actuating a lifting cylinder with pressing load;
- FIG. 2 shows a circuit symbol of a LS directional control valve of the control arrangement from FIG. 1
- Figure 3 is a sectional view of a LS-way valve according to Figure 1 and
- Fig. 4, 5 operating positions of the LS-way valve of FIG. 3rd
Figur 1 zeigt ein stark vereinfachtes Schaltschema einer erfindungsgemäßen hydraulischen Steueranordnung 1, über die ein hydraulischer Verbraucher, beispielsweise ein Hubzylinder 2 eines mobilen Arbeitsgerätes, über den beispielsweise ein Hauptarm eines Baustellenfahrzeugs abgestützt ist ansteuerbar ist. Der Hubzylinder 2 wird von einer Verstellpumpe 4 mit Druckmittel versorgt, wobei die Druckmittelströmung zwischen dieser und dem Hubzylinder 2 durch ein LS-Wegeventil 6 gesteuert ist. Der Grundaufbau eines derartigen LS-Wegeventils 1 ist aus der eingangs diskutierten DE 197 15 020 A1 bekannt. Das proportional verstellbare Wegeventil 6 steuert über die Druckmittelströmung zwischen Verstellpumpe, dem Verbraucher (Hubzylinder 2) und einem Tank T. Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Einfachheit halber nur eine Stellung des Wegeventils 6 dargestellt, in der ein Ringraum 8 des Hubzylinders 2 über eine Zulaufleitung 10 an einen Arbeitsanschluss A angeschlossen ist. Ein bodenseitiger Zylinderraum 12 des Hubzylinders 2 ist über eine Ablaufleitung 14 mit einem Arbeitsanschluss B verbunden, der seinerseits über den Richtungsteil des Wegeventils 6 mit dem Tank T verbunden ist.FIG. 1 shows a greatly simplified circuit diagram of a
Durch einen Geschwindigkeitsteil des Wegeventils 6 werden eine Zulaufmessblende 16 und eine Ablaufmessblende 18 ausgebildet, die sich in der Figur 1 dargestellten Schaltposition des Wegeventils 6 zwischen einem Druckanschluss P und dem Arbeitsanschluss A (Zulaufmessblende 16) bzw. zwischen einem Tankanschluss T und dem Arbeitsanschluss B (Ablaufmessblende 18) angeordnet sind. Der Zulaufmessblende 16 ist eine Druckwaage 20 vorgeschaltet, die in Schließrichtung vom Druck stromaufwärts der Zulaufmessblende 16, das heißt vom Druck im Bereich des Druckanschlusses P und in Öffnungsrichtung von der Kraft einer Feder sowie einem Meldedruck in einer Steuerleitung 22 beaufschlagt ist. Dieser Meldedruck wird über die Steuerleitung 22 an einem Steuerkanal 24 abgegriffen, der sich gemäß Figur 1 zwischen einem Bereich des Druckmittelströmungspfades stromaufwärts der Zulaufmessblende 16 und stromaufwärts der Ablaufmessblende 18 erstreckt. Im Steuerkanal 24 ist ein Druckteiler mit einer feststehenden Düse 26 und einer verstellbaren Düse 28 angeordnet, wobei die Steuerleitung 22 zwischen diesen beiden Düsen 26, 28 abzweigt. Die verstellbare Düse 28 ist der Ablaufseite (Niederdruck) und die feste Düse 26 der Zulaufseite (Hochdruck) zugeordnet.By a speed part of the
Die verstellbare Düse 28 lässt sich in Abhängigkeit von der Stellposition des LS-Wegeventils, genauer gesagt in Abhängigkeit von der Einstellung des Geschwindigkeitsteils und somit dem Öffnungsquerschnitt der Messblenden 16 bzw. 18 variieren.The
Der Druck in der Steuerleitung 22 liegt am Eingang eines LS-Wechselventils 30 an, dessen Ausgang zum Regelventil 32 der Verstellpumpe 4 geführt ist. Der andere Eingang des Wechselventils 30 ist an eine LS-Meldeleitung 34 angeschlossen, über die der höchste der Lastdrücke anderer Verbraucher des mobilen Arbeitsgerätes zum Wechselventil 30 geführt ist. Das heißt, die Fördermenge der Verstellpumpe 4 wird in Abhängigkeit vom höchsten Lastdruck oder vom Meldedruck in der Steuerleitung 22 angesteuert. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sei angenommen, dass dieser Meldedruck höher als der höchste der Lastdrücke in der LS-Meldeleitung 34 ist.The pressure in the
Der Hubzylinder 2 ist zum Abstützen einer drückenden Last vorgesehen. Um ein ungesteuertes Absenken dieser Last zu verhindern, ist dem Hubzylinder 2 ein Senkbremsventil 36 zugeordnet. Dieses Senkbremsventil ist im Grunde genommen ein Sperrventil, dass sich durch einen Gegendruck, im vorliegenden Fall durch den Druck in der Zulaufleitung 10 entriegeln und in eine Öffnungsposition bringen lässt, so dass das Druckmittel aus dem Zylinderraum 12 über die Ablaufleitung 14 abströmen kann. Die Besonderheit der Erfindung liegt darin, dass der auf die Druckwaage 20 in Öffnungsrichtung wirksame Steuerdruck und gegebenenfalls auch der Druck zur Regelung der Verstellpumpe 4 nicht -wie beim eingangs beschriebenen Stand der Technik- stromabwärts der Zulaufmessblende 16 abgegriffen wird sondern am Druckteiler, der durch die Düsen 26, 28 ausgebildet ist. Dieser Druck liegt unterhalb des Drucks stromaufwärts der Zulaufmessblende 16 und -je nach Einstellung der Düse 28- oberhalb des Drucks im Ablauf stromaufwärts der Ablaufmessblende 18. Es zeigte sich, dass dieser Druck wesentlich unempfindlicher gegen Öffnungs- und Schließbewegungen des Senkbremsventils ist, so dass die Schwingunganfälligkeit gegenüber herkömmlichen Lösungen wesentlich verbessert ist.The lifting
Wie im folgenden noch näher erläutert wird, lässt sich ein derartiger Steuerkanal 24 mit einem Druckteiler 26, 28 mit minimalem vorrichtungstechnischem Aufwand im Steuerschieber eines Wegeventils integrieren, wie es im Prinzip aus der DE 197 15 020 A1 bekannt ist.As will be explained in more detail below, such a
Das Schaltsymbol eines derartigen LS-Wegeventils 6 ist in Figur 2 dargestellt.The circuit symbol of such a LS-
In seiner federvorgespannten Grundposition ist der Druckanschluss P abgesperrt und die Arbeitsanschlüsse A, B, und Steueranschlüsse S, LS mit dem Tankanschluss T verbunden.In its spring-biased home position, the pressure port P is shut off and the working ports A, B, and control ports S, LS connected to the tank port T.
Wird ein Steuerschieber 38 in der Darstellung gemäß Figur 2 nach links verschoben, so ist der Tankanschluss T mit dem Arbeitsanschluss B verbunden, während der Arbeitsanschluss A an den Druckanschluss P angeschlossen ist - es ist derjenige Druckmittelpfad eingestellt, der in Figur 1 beispielhaft dargestellt ist.If a
Die Messblenden 16, 18 sind im Zulauf beziehungsweise im Ablauf angeordnet. Der Steuerkanal 24 verbindet die jeweils stromaufwärts der Blenden 16, 18 gelegenen Druckmittelpfade miteinander und enthält die feste Düse 26 sowie die verstellbare Düse 28. Der Meldedruck wird über die Steuerleitung 22 zwischen diesem Druckteiler abgegriffen. Dieser entsprechende Druck wird auch in eine LS-Leitung gemeldet.The metering orifices 16, 18 are arranged in the inlet or in the outlet. The
In diesen Stellpositionen (Steuerschieber 38 in Figur 2 nach links) wird Druckmittel über den Arbeitsanschluss A in den Ringraum 8 geführt und strömt aus den Zylinderraum 12 über das nicht dargestellte Senkbremsventil 36 und den Arbeitsanschluss B zum Tank T hinab. Über die vorgeschaltete Druckwaage 20 wird der Druckabfall über der Zulaufmessblende 16 lastdruckunabhängig konstant gehalten, so dass ein konstanter Druckmittelvolumenstrom zum Verbraucher geführt ist (LS-Steuerung). Der Hubzylinder 2 wird somit in diesen Stellpositionen des Wegeventils 6 in Abhängigkeit von der Öffnung des Senkbremsventils 36 abgesenkt.In these adjusting positions (
Zum Ausfahren des Hubzylinders wird der Steuerschieber 38 in der Darstellung gemäß Figur 2 nach rechts verschoben, so dass der Druckanschluss P mit dem Arbeitsanschluss B und der Arbeitsanschluss A mit dem Tankanschluss T verbunden ist. Der Lastdruck am Arbeitsanschluss B wird über eine Düse 40 abgegriffen und zum Steueranschluss S geführt. Diese Düse 40 wird bei der im folgenden beschriebenen Lösung durch die Düse 28 gebildet.To extend the lifting cylinder of the
In Figur 3 ist ein Schnitt eines Wegeventils 6 dargestellt, mit dem das in Figur 2 gezeigte Schaltsymbol realisiert ist.FIG. 3 shows a section of a
Das Wegeventil 6 hat ein Ventilgehäuse 42, in dem der Steuerschieber 38 axial verschiebbar geführt ist. Dieser ist über eine nicht dargestellte Zentrierfederanordnung in die in Figur 3 dargestellte Grundposition (siehe auch Figur 2) vorgespannt.The
An dem Ventilgehäuse 42 sind die Anschlüsse P, T, A, B sowie der LS- bzw. S-Anschluss ausgebildet. Das Ventilgehäuse 42 wird in Axialrichtung von einer Ventilbohrung 44 durchsetzt, in der im Bereich der vorbenannten Anschlüsse Ringräume 46, 48, 50, 52, 54 und 56 ausgebildet sind. Der Ringraum 46 und zwei benachbarten Ringräumen 58, 60 sind dem LS-Anschluss, die beiden Ringräume 48, 56 dem Tankanschluss T, der Ringraum 50 dem Arbeitsanschluss A, der Ringraum 54 dem Arbeitsanschluss B und der Ringraum 52 dem Druckanschluss P zugeordnet, das heißt, in den durch die Ringräume ausgebildeten Druckräumen liegt etwa der Druck am zugeordneten Anschluss an.On the valve housing 42, the terminals P, T, A, B and the LS or S port are formed. The valve housing 42 is penetrated in the axial direction by a valve bore 44, in which in the region of the aforementioned
Der Steuerschieber 38 hat eine zentrale Ringnut 62, die von zwei benachbarten Steuerbünden 64, 66 begrenzt ist. Im Abstand links (Ansicht nach Figur 3) vom Steuerbund 64 sind zwei Ringbünde 68, 70 angeordnet, zwischen denen eine radial zurückgesetzte umlaufende Nut 72 verbleibt. Zwischen dem Steuerbund 64 und dem Ringbund 68 verbleibt eine Umfangsnut 74. Rechts (Ansicht nach Figur 3) ist ein Führungsbund 66 vorgesehen, der über eine weitere Umfangsnut 78 vom Steuerbund 66 beabstandet ist.The
Die Axiallängen der vorbeschriebenen Bünde und Nuten sind derart gewählt, dass in der dargestellten federvorgespannten Grundposition der Arbeitsanschluss P abgesperrt ist (siehe Figur 2) und die beiden Arbeitsanschlüsse A, B sowie der LS-Anschluss mit dem Tankanschluss T verbunden sind.The axial lengths of the above-described frets and grooves are selected such that in the illustrated spring-biased home position of the working port P is shut off (see Figure 2) and the two working ports A, B and the LS port to the tank port T are connected.
An Steuerkanten 80, 82 des Steuerbunds 66 sowie an einer Steuerkante 84, 86 des Steuerbunds 64 bzw. des Ringbunds 68 sind axial verlaufende Steuerkerben ausgebildet über die eine Verbindung zum benachbarten Druckraum allmählich aufsteuerbar ist.On control edges 80, 82 of the
Der Steuerschieber 38 hat eine Axialbohrung, die den Steuerkanal 24 ausbildet. Dieser axial verlaufende Steuerkanal 24 ist durch eine in die rechte Stirnfläche de Steuerschiebers 38 eingeschraubte Verschlussschraube 88 einseitig abgesperrt. Der von der Verschlussschraube 88 benachbarte Endabschnitt endet in einer Radialbohrung 90, die am Aussenumfang der umlaufenden Nut 72 des Steuerschiebers 38 mündet und somit eine Verbindung zwischen dem LS-Anschluss und dem Steuerkanal herstellt.The
In dem durch die beiden Steuerkanten 80, 82 begrenzten Steuerbund 66 sind desweiteren noch zwei auf einer Diagonalen liegende Steueröl-Zulaufbohrungen 92 ausgebildet, die einerseits im Steuerkanal 24 und andererseits im Aussenumfangsbereich des Steuerbunds 66 zwischen zwei benachbarten Steuerkerben münden. Das heißt, in der in Figur 3 dargestellten Grundposition des Steuerschiebers 38 sind die Mündungsbereiche der Zulaufbohrungen 92 abgesperrt. Gemäß Figur 3 ist der Mündungsbereich der Zulaufbohrungen 92 mit relativ geringem Axialabstand zur Steuerkante 80 ausgebildet. Etwa in dem Axialbereich, in dem die der Steuerkante 80 zugeordneten Steuerkerben enden, sind im Steuerbund 66 noch zwei ebenfalls auf einer Diagonalen angeordnete Düsenbohrungen 94 vorgesehen, die einerseits im Steuerkanal 24 und umfangsseitig jeweils in einer entlang des Aussenumfangs in Axialrichtung verlaufenden Kerbe 96 münden. Diese Kerbe verjüngt sich sowohl in der Breite (entlang des Aussenumfangs) als auch in der Tiefe (in Radialrichtung) nach rechts hin. Das heißt, die maximale Breite und Tiefe der Kerbe 96 wird jeweils im umfangsseitigen Mündungsbereich der Düsenbohrungen 94 erreicht. Diese Kerben, mit einem etwa dreiecksförmigen Querschnitt können beispielsweise durch Fräsen am Außenumfang des Steuerschiebers 38 ausgebildet werden.In the limited by the two
In der dargestellten Grundposition des Steuerschiebers 38 sind die Kerben 96 und die Düsenbohrungen 94 zum Arbeitsanschluss B hin mit maximalem Querschnitt geöffnet sind. Das heißt, in der Grundposition sind der LS-Anschluss und der Steuerkanal 24 über die Düsenbohrungen 94 und die Kerben 96 mit dem Arbeitsanschluss B und damit mit dem Tankanschluss T verbunden.In the illustrated basic position of the
Zum Absenken des Hubzylinders 2 wird der Steuerschieber 38 nach links in eine Figur 4 entsprechende Position verschoben. Dabei wird über die Steuerkante 84 mit dem zugeordnetem Steuerkerben die Verbindung vom Druckanschluss P zum Arbeitsanschluss A aufgesteuert, während über die Steuerkante 82 mit den zugeordneten Steuerkerben die Verbindung vom Arbeitsanschluss B zum Tankanschluss T aufgesteuert ist. Der von der Steuerkante 84 aufgesteuerte Querschnitt entspricht dem wirksamen Querschnitt der Zulaufmessblende 16. Wie Figur 4 entnehmbar ist, ist bei einer Verschiebung des Steuerschiebers 38 nach links (Senken) der Mündungsquerschnitt der Steueröl-Zulaufbohrungen 92 geöffnet so dass Druckmittel vom Arbeitsanschluss P, das heißt stromaufwärts der aufgesteuerten Zulaufmessblende 16 über die Steueröl-Zulaufbohrungen 92 in den Steuerkanal 24 des Steuerschiebers 38 eintreten kann. Wie Figur 4 des weiteren entnehmbar ist, ist der wirksame Durchflussquerschnitt der Kerbe 96 gegenüber der Grundposition verringert. Es besteht jedoch noch eine Verbindung zum Arbeitsanschluss B, sodass das Steueröl vom Steuerkanal 24 gedrosselt zum Tankanschluss B hinabströmen kann. Das heißt, die Steueröl-Zulaufbohrung 92 hat im Senken-Betriebszustand einen konstanten Querschnitt, während die Düsenbohrungen 24 mit den Kerben 96 einen vom Hub abhängigen Querschnitt haben, der sich mit zunehmenden Hub verringert. Durch die Zulaufbohrungen 92 wird somit die feststehende Düse 26 und durch die Düsenbohrung 94 mit den Kerben 96 die verstellbare Düse 28 ausgebildet. Diese beiden Düsen 26, 28 bilden einen Druckteiler, wobei der sich zwischen diesen einstellenden Druck über den Steuerkanal 24, die Radialbohrung 90 und den LS-Anschluss abgegriffen und zu den LS-Wechselventilen bzw. zur Druckwaage 20 und dem Regelventil 32 der Verstellpumpe geführt ist. Durch die Verringerung des wirksamen Querschnitts der verstellbaren Düse 28 (Düsenbohrungen 94, Kerben 96) wird das Steueröl im Steuerkanal angestaut und somit ein höherer Druck in die Steuerleitung 22 gemeldet, so dass entsprechend mit zunehmendem Schieberhub der Druck im Zulauf erhöht wird.To lower the
Der sich einstellende Druck mittels Druckmittel- und Steuerölströmungspfad entspricht demjenigen, wir er in Figur 1 dargestellt ist.The self-adjusting pressure by means of pressure medium and control oil flow path corresponds to that, as it is shown in Figure 1.
Zum Ausfahren des Hubzylinders 2 wird der Steuerschieber aus der Grundposition in eine in Figur 5 dargestellte Position nach rechts verfahren, in der durch die Steuerkante 80 mit den zugeordneten Steuerkerben die Verbindung vom Druckanschluss P zum Arbeitsanschluss B aufgesteuert ist. Bei diesen Positionen bleibt der Windungsquerschnitt der Radialbohrungen 90 verschlossen, während die Düsenbohrungen 94 und die Kerben 96 zum Arbeitsanschluss B vollständig aufgesteuert sind. Der in Figur 5 rechte, mit dem Tankanschluss T verbundene Ringraum 56 ist durch die Steuerkante 82 zum Arbeitsanschluss B hin zugesteuert. Dem gemäß kann Druckmittel vom Druckanschluss P über dem Arbeitsanschluss B in den Zylinderraum 12 des Hubzylinders 2 strömen, während das aus dem Ringraum verdrängte Druckmittel 8 über den Arbeitsanschluss A zum Tankanschluss T. Der Druck am Arbeitsanschluss B wird über die aufgesteuerte Düsenbohrung 94, den Steuerkanal 24, die Radialbohrung 90, den Ringraum 60 und den Ringraum 46 abgegriffen und zum LS- (S-) Anschluss gemeldet. Die Ansteuerung der Verstellpumpe 4 erfolgt dann in Abhängigkeit von diesem Druck am Arbeitsanschluss B. Der von der Steuerkante 80 aufgesteuerte Querschnitt entspricht dem wirksamen Querschnitt der Ablaufmessblende 18.To extend the
Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich durch einen sehr einfachen Aufbau aus, wobei gegenüber dem eingangs beschriebenen Stand der Technik gemäß der DE 197 15 020 A1 die Kanalführung innerhalb des Steuerschiebers vereinfacht ist.The solution according to the invention is characterized by a very simple structure, wherein compared to the prior art described in the introduction according to DE 197 15 020 A1, the channel guidance within the control slide is simplified.
Offenbart ist eine hydraulische Anordnung mit einer Zulaufmessblende und einer Ablaufmessblende, wobei zumindest der Zulaufmessblende eine Druckwaage zugeordnet ist. Die Druckwaage wird in Öffnungsrichtung von einem Steuerdruck beaufschlagt, der an einem Steuerkanal abgegriffen ist, der sich zwischen stromabwärts der Zulaufmessblende und der Ablaufmessblende gelegenen Abschnitten erstreckt.Disclosed is a hydraulic arrangement with a Zulaufmessblende and a drain metering orifice, wherein at least the inlet orifice is associated with a pressure compensator. The pressure compensator is acted upon in the opening direction by a control pressure which is tapped off on a control channel which extends between sections located downstream of the inlet measuring orifice and the drain metering orifice.
- 11
- Steueranordnungcontrol arrangement
- 22
- Hubzylinderlifting cylinder
- 44
- Verstellpumpevariable
- 66
- LS-WegeventilLS-way valve
- 88th
- Ringraumannulus
- 1010
- Zulaufleitungsupply line
- 1212
- Zylinderraumcylinder space
- 1414
- Ablaufleitungdrain line
- 1616
- ZulaufmessblendeSupply measuring orifice
- 1818
- AblaufmessblendeDrain measuring orifice
- 2020
- Druckwaagepressure compensator
- 2222
- Steuerleistungcontrol power
- 2424
- Steuerkanalcontrol channel
- 2626
- Düsejet
- 2828
- verstellbare Düseadjustable nozzle
- 3030
- LS-WechselventilLS shuttle valve
- 3232
- Regelventilcontrol valve
- 3434
- LS-MeldeleitungLS-signaling line
- 3636
- Senkbremsventillowering valve
- 3838
- Steuerschieberspool
- 4242
- Ventilgehäusevalve housing
- 4444
- Ventilbohrungvalve bore
- 4646
- Ringraumannulus
- 4848
- Ringraumannulus
- 5050
- Ringraumannulus
- 5252
- Ringraumannulus
- 5454
- Ringraumannulus
- 5656
- Ringraumannulus
- 5858
- Ringraumannulus
- 6060
- Ringraumannulus
- 6262
- Ringnutring groove
- 6464
- Steuerbundcontrol collar
- 6666
- Steuerbundcontrol collar
- 6868
- Ringbundcollar
- 7070
- Ringbundcollar
- 7272
- Nutgroove
- 7474
- Umfangsnutcircumferential groove
- 7676
- Führungsbundguide collar
- 7878
- Umfangsnutcircumferential groove
- 8080
- Steuerkantecontrol edge
- 8282
- Steuerkantecontrol edge
- 8484
- Steuerkantecontrol edge
- 8686
- Steuerkantecontrol edge
- 8888
- VerschlussschraubeScrew
- 9090
- Radialbohrungradial bore
- 9292
- Steueröl-ZulaufbohrungenControl oil supply boreholes
- 9494
- Düsenbohrungennozzle bores
- 9696
- Kerbescore
Claims (10)
- A hydraulic control arrangement for controlling a consumer, with two adjustable measuring diaphragms (16, 18) arranged in a pressure-medium inlet and a pressure-medium outlet, wherein a pressure balance (20) is associated with at least the inlet measuring diaphragm (16) and is acted upon in the closing direction by a pressure upstream of the inlet measuring diaphragm and in the opening direction by a lower status pressure and the force of a spring, characterised in that the status pressure is measured at a control channel (24) which connects together portions of the pressure-medium inlet and the pressure-medium outlet which are located upstream of the measuring diaphragms (16, 18).
- A control arrangement according to claim 1, wherein a lowering brake valve (36) is connected in the outlet and can be opened by the pressure in the inlet.
- A control arrangement according to claim 1 or 2, wherein a fixed nozzle (22) [sic - recte 26] and an adjustable nozzle (28) are connected in series in the control channel (24), and the status pressure is measured between the nozzles (26, 28).
- A control arrangement according to claim 3, wherein the adjustable nozzle (28) is adjustable as a function of the setting of the measuring diaphragms (16, 18).
- A control arrangement according to claim 4, wherein the measuring diaphragms (16, 18) are formed by a velocity part of a proportionally adjustable LS directional-control valve (6), and the control channel (24) with the nozzles (26, 28) is preferably integrated into a control slider (38) of the directional-control valve (6).
- A control arrangement according to claim 5, wherein the control slider (38) has an approximately central annular groove (62) arranged in the region of a pressure connection (P) of the directional-control valve (6) and, by means of its displacement, a connection to an inlet or a return of the consumer can be opened up.
- A control arrangement according to claim 6, wherein, in a control collar (66) associated with the return and adjacent to the annular groove, a radial nozzle bore (94) is provided, the control-oil outlet cross-section of which can be reduced when the inlet measuring diaphragm (16) is opened up and which leads into an axial bore of the control slider (38), which axial bore is connected by means of a control-oil inlet bore (92) of the control slider (38) to a pressure chamber (52) which is arranged downstream of the inlet measuring diaphragm (16) and is connected to the pressure connection (P), and which axial bore leads to an LS connection for measuring the status pressure.
- A control arrangement according to claim 7, wherein the inlet bores (92) are formed in the control collar (66) between the nozzle bores (94) and the annular groove (62).
- A control arrangement according to claim 7 or 8, wherein the nozzle bores (94) each have a radial bore portion leading into a broad end portion of an axially extending notch (96) which tapers away from the annular groove (62) and becomes flatter.
- A control arrangement according to any one of the preceding claims, characterised by a variable displacement pump (4) which is controllable by means of the status pressure.
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