EP3527833A1 - Zufuhrkreislauf mit steuerung mit regulierbarem druck - Google Patents

Zufuhrkreislauf mit steuerung mit regulierbarem druck Download PDF

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EP3527833A1
EP3527833A1 EP19154068.1A EP19154068A EP3527833A1 EP 3527833 A1 EP3527833 A1 EP 3527833A1 EP 19154068 A EP19154068 A EP 19154068A EP 3527833 A1 EP3527833 A1 EP 3527833A1
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EP
European Patent Office
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line
control
return
valve
drainage
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EP19154068.1A
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Massimo Baraldi
Simone Bruni
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Bosch Rexroth Oil Control SpA
Original Assignee
Bosch Rexroth Oil Control SpA
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    • F15B2211/30565—Assemblies of multiple valves having multiple valves for a single output member, e.g. for creating higher valve function by use of multiple valves like two 2/2-valves replacing a 5/3-valve
    • F15B2211/3058—Assemblies of multiple valves having multiple valves for a single output member, e.g. for creating higher valve function by use of multiple valves like two 2/2-valves replacing a 5/3-valve having additional valves for interconnecting the fluid chambers of a double-acting actuator, e.g. for regeneration mode or for floating mode
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    • F15B2211/77—Control of direction of movement of the output member
    • F15B2211/7741—Control of direction of movement of the output member with floating mode, e.g. using a direct connection between both lines of a double-acting cylinder

Definitions

  • the subject of the present invention is a supply circuit for an oil-hydraulic actuator.
  • the circuit can be used for example for the supply of an oil-hydraulic cylinder.
  • the majority of earthmoving or heavy lifting machines are provided with one or more oil-hydraulic cylinders for operating equipment or a power tool, such as a digging bucket or a forklift, connected to a movable arm.
  • Each arm is provided with an actuator cylinder which produces movement of the arm between a raised and a lowered position.
  • a working fluid is directed into a first chamber of the actuator cylinder while a second chamber of the actuator cylinder is connected to a reservoir so that the working fluid initially present in the second chamber is discharged.
  • the first chamber is disposed on the side of the cylinder bottom and, when energized, causes the cylinder shaft to exit and lift the load.
  • the second chamber is located on the side of the cylinder shaft and, when energized, causes the shank to retract and the load to descend.
  • a first circuit branch connects a hydraulic distributor associated with a pump with the chamber of the actuator, which is associated with the lifting of the load
  • a second branch connects the manifold with the chamber associated with the lowering of the load
  • the circuit is provided with a balancing valve, which is provided for the control of the liquid flow rate along the first branch in the phase of lowering the load.
  • a control line takes from the second branch a control pressure, the Opening of the compensation valve in the phase of lowering the load acts.
  • the return line is generally provided with a check valve which allows only the flow directed from the rod side to the bottom side, and with a normally closed return valve which is controlled on opening by a control pressure taken from the supply line on the bottom side of the cylinder.
  • the recirculation valve requires controlled control to prevent it from opening too quickly.
  • a particularly critical situation of operation of the circuit which occurs when, starting from a position in which the rod is fully retracted into the cylinder, the extension of the rod is commanded.
  • the pressure trapped inside the chamber of the rod counteracts the pressure created in the chamber of the soil. This creates a pressure spike in the bottom side feed line, which also transfers to the pressure to control the recirculation valve.
  • the tip of the control pressure causes a sudden opening of the return valve, which brings a jerk of the rod forward with it.
  • a drainage line which connects the control line of the return valve to a drain.
  • This drainage line is provided with one or more drainage constrictions that control the oil flow rate.
  • the current solution has some disadvantages.
  • the object of the present invention is to provide a supply circuit for an oil hydraulic actuator, which allows to overcome the disadvantages of currently available circuits and devices.
  • An advantage of the circuit according to the invention is that it does not require continuous oil drainage, so that the necessary energy expenditure is limited.
  • the feed circuit according to the invention is used to feed a hydraulic cylinder which serves to cause the lifting and lowering of a load.
  • the lifting and lowering of the load are performed by a cylinder (C), which is shown schematically in the figures.
  • the cylinder (C) normally has two chambers (C1, C2) separated by a piston (P) to which the rod (S) associated with the load to be lifted is connected in different ways.
  • a first chamber (C1) typically the Chamber, which is located on the side of the cylinder bottom, serves to absorb the pressurized oil to cause the lifting of the load.
  • a second chamber (C2) arranged on the side of the rod of the cylinder (C) and therefore annular, is provided to receive oil and to cause the lowering of the load.
  • a manifold typically a four-port, three-port valve, is provided to direct the supply of pressurized oil to the first chamber (C1) or the second chamber (C2) and, at the same time, around the chamber which is not under pressure supplied oil in connection with a drain.
  • the distributor is not present since it is known to the person skilled in the art.
  • the manifold is provided with a slide which can assume a first position in which the first chamber (C1) is brought into communication with a source of pressurized fluid and the second chamber (C2) is connected to a drain is.
  • the slider may also assume a second position in which opposite connections are created compared to those in the first position.
  • the spool may also occupy a central position in which the first and second chambers (C1, C2) are not in communication with the source of pressurized fluid.
  • the control device comprises a first line (2) which is provided to connect the first chamber (C1) of the cylinder (C) to the distributor.
  • a second conduit (3) is provided to connect the second chamber (C2) of the cylinder (C) to the manifold.
  • a compensating valve (4) disposed on the first conduit (2) is provided to permit the free flow of liquid from the manifold to the first chamber (C1) and to allow the free flow of liquid from the first chamber (C1) to the manifold , only if it is fed by a control pressure that is above a predetermined value.
  • the balance valve (4) known to those skilled in the art has substantially the function of preventing the outflow of working fluid from the first chamber (C1) unless there is a precise command from an operator. This is necessary to prevent uncontrolled lowering of the load, even in the event of damage or fluid loss.
  • the balancing valve (4) essentially comprises a slide, which by a spring in a closed position is pushed, in which it prevents the flow of fluid from the first chamber (C1).
  • the supplied liquid for opening the spool of the balance valve (4) is taken from the second line (3) through a control line (6).
  • the equalizing valve (4) opens in a command to lower the load because the operating oil is supplied to the second chamber (C2) via the second line (3) to cause the lowering of the load.
  • the circuit according to the invention also comprises a return line (5) which connects the second line (3) with the first line (2).
  • the return line (5) is connected to a first section (21) of the first line (2), which is arranged between the equalizing valve (4) and the cylinder (C).
  • a return valve (7) is arranged on the return line (5).
  • This return valve (7) is movable on command between an open configuration in which it allows flow along the return line (5) and a closed configuration in which it prevents flow along the return line (5).
  • the return line (5) is preferably a check valve (51), in particular a check valve arranged, which allows only an oil flow from the second to the first line (3, 2) out.
  • the check valve (51) can be arranged before or after the return valve (7).
  • the return valve (7) comprises a slide which is movable between a closed position in which it completely closes the return line (5) and an open position in which it releases the oil flow return line (5).
  • the slide is pushed by a spring into the closed position, so that when there is no command, the return valve (7) remains in a closed configuration.
  • the circuit according to the invention comprises a control line (8) which connects the first line (2) and the return valve (7).
  • the control line (8) supplies pressure to the return valve (7) to drive the slider to the open position.
  • the resulting pressure is transmitted to the spool of the recirculation valve (7) via the control pipe (8), so that the spool shifts to the open position.
  • the supply circuit also includes a drainage line (9) connecting the control line (8) to a drain.
  • a drainage line (9) connecting the control line (8) to a drain.
  • the drainage line (9) is provided with a control valve (10) which is movable between an opening position of the drainage line (9) and a closing position of the drainage line (9).
  • the control valve (10) is normally in the open position and is driven by the existing pressure in the control line (8) in the closed position.
  • the check valve (10) comprises a spool movable between a closed position in which it completely closes the control line (8) and an open position in which it clears the oil flow control line (8).
  • the slider is pushed by a spring to the opening position while being pushed to the closing position by the pressure existing in the control line (8). If the pressure in the control line (8) does not produce more thrust than that exerted by the spring, the control valve (10) remains in the open position.
  • the control valve (10) shifts in the closed position.
  • control line (8) may be provided with one or more control constrictions (81, 82), which may be fixed or adjustable to control the flow rate in the control line (8).
  • control line includes a first control constriction (81) and a second constriction (82).
  • the drainage line (9) may be provided with one or more fixed or adjustable drainage constrictions (91) to control the flow rate.
  • the drainage line (9) can also be provided with a check valve (92), which is preferably designed as a check valve, which prevents the flow from the outlet to the control line (8).
  • control line (8) and the drainage line (9) at the height of a node (A) are fluidly miteinader connected.
  • the first control constriction (81) of the control line (8) lies in the section between the node (A) and the first line (2).
  • the second control restriction (82) is located in the section between the node (A) and the return valve (7).
  • the drainage constriction (91) of the drainage line (9) can be arranged indiscriminately on one or the other side of the control valve (10).
  • the check valve (10) produces the following effect.
  • the control valve (10) in the return valve (7) is integrated.
  • the return valve (7) is provided with a structured slide to cause the opening and closing of both the return line (5) and the drainage line (9).
  • the return valve (7) closes the return line (5) and opens the drainage line (9) (in FIG. 2 shown position).
  • the return valve (7) opens the return line (5) and closes the drainage line (9).
  • the return valve (7) is brought to the first position by a spring, while being brought to the second position by the pressure existing in the control line (8).
  • the operation of the circuit is essentially the same as that of the version of FIG.
  • the oil supply to the first line (2) produces the already described pressure peak.
  • the return valve (7) is located in the first Position, so that the pressure peak and a certain amount of oil to drain over the drainage line (9).
  • the pressure in the control line progressively increases until it reaches a value at which the return valve (7) moves to the second position in which the return line (5) opens and the drainage line (9) opens closes.
  • the check valve (10) is in the form of an electrovalve that can be normally opened (10a) or normally closed (10b).
  • the closing command for the control valve (10) is sent electrically from a control module.
  • the opening command is sent electrically by a control module.
  • the control module operates in a manner that is suitable for the embodiments in FIG. 1 and 2 described operation reproduced.

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Abstract

Zufuhrkreislauf für einen ölhydraulischen Stellantrieb, der Folgendes umfasst: eine erste Leitung (2), die dafür vorgesehen ist, mit einer ersten Kammer (C1) eines Stellantriebs (C) verbunden zu werden;eine zweite Leitung (3), die dafür vorgesehen ist, mit einer zweiten Kammer (C2) eines Stellantriebs (C) verbunden zu werden;eine Rückführleitung (5), die die erste Leitung (2) und die zweite Leitung (3) verbindet;ein Rückführventil (7), das an der Rückführleitung (5) angeordnet und konfiguriert ist, um eine Schließposition einzunehmen, in der es die Rückführleitung (5) verschließt, und eine Öffnungsposition, in der es die Rückführleitung (5) öffnet; wobei das Rückführventil (7) normalerweise geschlossen ist und durch die Wirkung eines Steuerdrucks zur Öffnungsposition schaltbar ist;eine Steuerleitung (8), die mit der ersten Leitung (2) und dem Rückführventil (7) verbunden ist, um einen Steuerdruck an das Rückführventil (7) zu übertragen;eine Drainageleitung (9), die mit der Steuerleitung (8) und mit dem Ablauf oder einer Ablaufleitung verbunden ist.Der Kreislauf umfasst ein Kontrollventil (10), das an der Drainageleitung (9) angeordnet und konfiguriert ist, um eine Öffnungsposition einzunehmen, in der es den Fluss entlang der Drainageleitung (9) ermöglicht, und eine Schließposition, in der es die Drainageleitung (9) verschließt.

Description

  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Zufuhrkreislauf für einen ölhydraulischen Stellantrieb.
  • Der Kreislauf kann beispielsweise für die Versorgung eines ölhydraulischen Zylinders verwendet werden.
  • Der Großteil der Arbeitsmaschinen zur Erdbewegung oder zum Heben von schweren Lasten ist mit einem oder mehreren ölhydraulischen Zylindern ausgestattet, die zur Betätigung einer Ausrüstung oder eines Kraftwerkzeugs dienen, zum Beispiel einer Grabschaufel oder einer Hebegabel, das mit einem beweglichen Arm verbunden ist.
  • Jeder Arm ist mit einem Stellzylinder versehen, der eine Bewegung des Arms zwischen einer angehobenen und einer abgesenkten Position erzeugt. Wenn das Anheben des Arms gewünscht ist, wird im Besonderen eine Betriebsflüssigkeit in eine erste Kammer des Stellzylinders geleitet, während eine zweite Kammer des Stellzylinders mit einem Behälter verbunden wird, sodass die anfänglich in der zweiten Kammer vorhandene Betriebsflüssigkeit abgeleitet wird. Das Gegenteil geschieht, wenn das Absenken des Arms gewünscht wird. Im Allgemeinen ist die erste Kammer auf der Seite des Zylinderbodens angeordnet und bewirkt, wenn sie gespeist wird, das Austreten des Zylinderschafts und das Anheben der Last. Die zweite Kammer ist auf der Seite des Zylinderschafts angeordnet und bewirkt, wenn sie gespeist wird, den Einzug des Schafts und das Absenken der Last.
  • Bekannt sind Hydraulikkreisläufe zur Betätigung von Hydraulikstellantrieben, bei denen ein erster Kreislaufzweig einen einer Pumpe zugeordneten Hydraulikverteiler mit der Kammer des Stellantriebs verbindet, die dem Anheben der Last zugeordnet ist, und ein zweiter Zweig den Verteiler mit der Kammer verbindet, die dem Absenken der Last zugeordnet ist. Der Kreislauf ist mit einem Ausgleichsventil versehen, das für die Kontrolle der Flüssigkeitsdurchflussmenge entlang dem ersten Zweig in der Phase des Absenkens der Last vorgesehen ist. Eine Steuerleitung entnimmt vom zweiten Zweig einen Steuerdruck, der zur Öffnung des Ausgleichsventils in der Phase des Absenkens der Last wirkt.
  • Zur Steigerung der verfügbaren Öldurchflussmenge auf der Seite des Zylinderbodens ist es zur Erhöhung der Geschwindigkeit der Ausdehnung des Zylinders möglich, eine Rückführleitung anzuordnen, die die Zufuhrleitung auf der Seite des Zylinderschafts mit der Zufuhrleitung auf der Seite des Zylinderbodens verbindet. Diese Leitung erlaubt, das Öl auf die Seite des Zylinderbodens zu leiten, das von der Seite des Zylinderschafts während des Ausfahrens der Stange abfließt.
  • Die Rückführleitung ist im Allgemeinen mit einem Sperrventil versehen, das nur den von der Stangenseite zur Bodenseite gerichteten Fluss erlaubt, und mit einem normalerweise geschlossenen Rückführventil, das beim Öffnen durch einen Steuerdruck gesteuert wird, der von der Zufuhrleitung auf der Bodenseite des Zylinders entnommen wird.
  • Das Rückführventil erfordert eine kontrollierte Steuerung, um ein zu unvermitteltes Öffnen zu vermeiden. Es gibt nämlich eine besonders kritische Betriebssituation des Kreislaufs, die auftritt, wenn ausgehend von einer Position, in der die Stange vollkommen in den Zylinder eingezogen ist, das Ausfahren der Stange befohlen wird. In dieser Situation wirkt der im Inneren der Kammer der Stange eingeschlossene Druck dem Druck entgegen, der in der Kammer des Bodens entsteht. Dies erzeugt eine Druckspitze in der Zufuhrleitung auf der Bodenseite, die sich auch auf den Druck zur Steuerung des Rückführventils überträgt. Die Spitze des Steuerdrucks bewirkt ein unvermitteltes Öffnen des Rückführventils, was einen Ruck der Stange nach vorne mit sich bringt.
  • Um das unvermittelte Öffnen des Rückführventils zu vermeiden, wird derzeit eine Drainageleitung verwendet, die die Steuerleitung des Rückführventils mit einem Ablauf verbindet. Diese Drainageleitung ist mit einer oder mehreren Drainageverengungen versehen, die die Öldurchflussmenge kontrollieren.
  • Die derzeitige Lösung weist einige Nachteile auf.
  • Zunächst ist eine kontinuierliche Drainage des Öls erforderlich, das abgelassen wird, ohne eine Arbeit zu erzeugen. Dies bringt eine Energieverschwendung mit sich.
  • Außerdem bringt die kontinuierliche Öldrainage eine Druckminderung in der Steuerleitung des Rückführventils mit sich. Um das Rückführventil zum Öffnen bringen zu können, ist daher ein höherer Druck in der Zufuhrleitung auf der Bodenseite des Zylinders mit einem weiteren Energieaufwand erforderlich. Wenn die Zufuhrleitung außerdem mit einem Druckbegrenzungsventil in Verbindung ist, gelingt es oft nicht, den nötigen Druck für die vollständige Öffnung des Rückführventils zu erreichen.
  • Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Zufuhrkreislauf für einen ölhydraulischen Stellantrieb zu bieten, der es erlaubt, die Nachteile der derzeit verfügbaren Kreisläufe und Vorrichtungen zu überwinden.
  • Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Kreislaufs besteht darin, dass er keine kontinuierliche Öldrainage erfordert, sodass der notwendige Energieaufwand begrenzt wird.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen deutlicher aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung einer Ausführungsform der gegenständlichen Erfindung hervor, die als Beispiel, aber nicht beschränkend in den beiliegenden Figuren dargestellt ist, wobei:
    • Figur 1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zufuhrkreislaufs darstellt;
    • Figur 2 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zufuhrkreislaufs darstellt;
    • Figur 3 eine schematische Ansicht einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zufuhrkreislaufs darstellt.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform wird der erfindungsgemäße Zufuhrkreislauf verwendet, um einen hydraulischen Zylinder zu speisen, der dazu dient, das Anheben und Absenken einer Last zu bewirken.
  • Das Anheben und Absenken der Last werden durch einen Zylinder (C) durchgeführt, der in den Figuren schematisch dargestellt ist. Der Zylinder (C) weist normalerweise zwei Kammern (C1, C2) auf, die von einem Kolben (P) getrennt sind, dem die Stange (S) zugeordnet ist, der auf verschiedene Arten mit der zu hebenden Last verbunden ist. Eine erste Kammer (C1), typischerweise die Kammer, die sich auf der Seite des Zylinderbodens befindet, dient zur Aufnahme des unter Druck stehenden Öls, um das Anheben der Last zu veranlassen. Eine zweite Kammer (C2), die auf der Seite der Stange des Zylinders (C) angeordnet und daher ringförmig ist, ist vorgesehen, um Öl aufzunehmen und das Absenken der Last zu veranlassen.
  • Ein Verteiler, normalerweise ein Ventil mit vier Anschlüssen und drei Stellungen, ist vorgesehen, um die Zufuhr des unter Druck befindlichen Öls zur ersten Kammer (C1) oder zur zweiten Kammer (C2) zu veranlassen und gleichzeitig um die Kammer, die nicht mit unter Druck befindlichem Öl gespeist wird, in Verbindung mit einem Ablauf zu bringen. Bei der als Beispiel schematisch dargestellten Ausführungsform ist der Verteiler nicht vorhanden, da er für den branchenkundigen Fachmann bekannt ist. Im Allgemeinen ist der Verteiler mit einem Schieber versehen, der eine erste Position einnehmen kann, in der die erste Kammer (C1) in Verbindung mit einer Quelle einer unter Druck befindlichen Flüssigkeit gebracht ist und die zweite Kammer (C2) in Verbindung mit einem Ablauf gebracht ist. Der Schieber kann außerdem eine zweite Position einnehmen, in der entgegengesetzte Verbindungen im Vergleich zu jenen in der ersten Position erzeugt werden. Der Schieber kann ebenfalls eine zentrale Position einnehmen, in der die erste und die zweite Kammer (C1, C2) nicht in Verbindung mit der Quelle der unter Druck befindlichen Flüssigkeit sind.
  • Die erfindungsgemäße Kontrollvorrichtung umfasst eine erste Leitung (2), die vorgesehen ist, um die erste Kammer (C1) des Zylinders (C) mit dem Verteiler zu verbinden. Eine zweite Leitung (3) ist vorgesehen, um die zweite Kammer (C2) des Zylinders (C) mit dem Verteiler zu verbinden.
  • Ein an der ersten Leitung (2) angeordnetes Ausgleichsventil (4) ist vorgesehen, um das freie Fließen der Flüssigkeit vom Verteiler zur ersten Kammer (C1) zu erlauben und um das freie Fließen der Flüssigkeit von der ersten Kammer (C1) zum Verteiler zu erlauben, nur wenn sie von einem Steuerdruck gespeist wird, der über einem vorher festgelegten Wert liegt. Das Ausgleichsventil (4), das für den branchenkundigen Fachmann bekannt ist, hat im Wesentlichen die Funktion, das Abfließen der Betriebsflüssigkeit von der ersten Kammer (C1) zu verhindern, außer es gibt einen präzisen Befehl dazu seitens eines Bedieners. Dies ist notwendig, um ein unkontrolliertes Absenken der Last zu verhindern, auch im Fall von Schäden oder Flüssigkeitsverlust. Das Ausgleichsventil (4) umfasst im Wesentlichen einen Schieber, der durch eine Feder in eine Schließposition geschoben wird, in der er das Abfließen der Flüssigkeit aus der ersten Kammer (C1) verhindert.
  • Die zugeführte Flüssigkeit zum Öffnen des Schiebers des Ausgleichsventils (4) wird von der zweiten Leitung (3) durch eine Steuerleitung (6) entnommen. Auf diese Weise öffnet sich das Ausgleichsventil (4) bei einem Befehl zum Absenken der Last, da zum Veranlassen des Absenkens der Last das Betriebsöl über die zweite Leitung (3) zur zweiten Kammer (C2) zugeführt wird.
  • Der erfindungsgemäße Kreislauf umfasst außerdem eine Rückführleitung (5), die die zweite Leitung (3) mit der ersten Leitung (2) verbindet. Vorzugsweise ist die Rückführleitung (5) mit einem ersten Abschnitt (21) der ersten Leitung (2) verbunden, der zwischen dem Ausgleichsventil (4) und dem Zylinder (C) angeordnet ist. Ein Rückführventil (7) ist an der Rückführleitung (5) angeordnet. Dieses Rückführventil (7) ist auf Befehl zwischen einer geöffneten Konfiguration, in der es das Fließen entlang der Rückführleitung (5) ermöglicht, und einer geschlossenen Konfiguration beweglich, in der es das Fließen entlang der Rückführleitung(5) verhindert. In der Rückführleitung (5) ist vorzugsweise ein Sperrventil (51), insbesondere ein Rückschlagventil angeordnet, welches ausschließlich eine Ölfluss von der zweiten zur ersten Leitung (3; 2) hin zulässt. Das Sperrventil (51) kann vor oder nach dem Rückführventil (7) angeordnet sein.
  • Das Rückführventil (7) umfasst einen Schieber, der zwischen einer Schließposition, in der er die Rückführleitung (5) vollständig verschließt, und einer Öffnungsposition beweglich ist, in der er die Rückführleitung (5) für den Ölfluss frei macht. Der Schieber wird durch eine Feder in die Schließposition geschoben, sodass bei nicht vorhandenem Befehl das Rückführventil (7) in geschlossener Konfiguration bleibt.
  • Der erfindungsgemäße Kreislauf umfasst eine Steuerleitung (8), die die erste Leitung (2) und das Rückführventil (7) verbindet. Die Steuerleitung (8) führt dem Rückführventil (7) den Druck zu, um den Schieber in die Öffnungsposition zu treiben. Wenn das Öl der ersten Leitung (2) zugeführt wird, wird der entstehende Druck auf den Schieber des Rückführventils (7) über die Steuerleitung (8) übertragen, sodass der Schieber sich in die Öffnungsposition verschiebt.
  • Der Zufuhrkreislauf umfasst außerdem eine Drainageleitung (9), die die Steuerleitung (8) mit einem Ablauf verbindet. Bei der dargestellten Ausführungsform mündet die Drainageleitung (9) in die zweite Leitung (3), aber sie könnte auch direkt in einen Behälter oder in eine andere Ablaufleitung münden, wie es bei den beiden schematisch in Figur 1 dargestellten Alternativen gezeigt wird.
  • Vorteilhafterweise ist die Drainageleitung (9) mit einem Kontrollventil (10) versehen, das zwischen einer Öffnungsposition der Drainageleitung (9) und einer Schließposition der Drainageleitung (9) beweglich ist. Das Kontrollventil (10) ist normalerweise in Öffnungsposition und wird durch den in der Steuerleitung (8) vorhandenen Druck in die Schließposition getrieben. Im Wesentlichen umfasst das Kontrollventil (10) einen Schieber, der zwischen einer Schließposition, in der er die Steuerleitung (8) vollständig verschließt, und einer Öffnungsposition beweglich ist, in der er die Steuerleitung (8) für den Ölfluss frei macht. Der Schieber wird durch eine Feder zur Öffnungsposition geschoben, während er zur Schließposition, durch den Druck geschoben wird, der in der Steuerleitung(8) vorhanden ist. Wenn der Druck in der Steuerleitung (8) keinen stärkeren Schub erzeugt als jenen, den die Feder ausübt, bleibt das Kontrollventil (10) in Öffnungsposition. Wenn der Druck in der Steuerleitung (8) einen stärkeren Schub erzeugt als jenen, den die Feder ausübt, verschiebt sich das Kontrollventil (10) in Schließposition.
  • Bei allen beschriebenen Ausführungsformen kann die Steuerleitung (8) mit einer oder mehreren Steuerverengungen (81, 82) versehen sein, die feststehend oder regulierbar sein können, um die Durchflussmenge in der Steuerleitung (8) zu kontrollieren. Bei der dargestellten Ausführungsform umfasst die Steuerleitung eine erste Steuerverengung (81) und eine zweite Steuerverengung (82). Auch die Drainageleitung (9) kann mit einer oder mehreren feststehenden oder regulierbaren Drainageverengungen (91) versehen sein, um die Durchflussmenge zu kontrollieren. Die Drainageleitung (9) kann außerdem mit einem Sperrventil (92), welches vorzugsweise als Rückschlagventil ausgebildet ist, versehen sein, das den Fluss vom Ablauf zur Steuerleitung (8) verhindert.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Steuerleitung (8) und die Drainageleitung (9) auf der Höhe eines Knotens (A) fluidisch miteinader verbunden. Die erste Steuerverengung (81) der Steuerleitung (8) liegt im Abschnitt zwischen dem Knoten (A) und der ersten Leitung (2). Die zweite Steuerverengung (82) liegt im Abschnitt zwischen dem Knoten (A) und dem Rückführventil (7). Die Drainageverengung (91) der Drainageleitung (9) kann unterschiedslos auf der einen oder anderen Seite des Kontrollventils (10) angeordnet sein.
  • Das Kontrollventil (10) erzeugt die folgende Wirkung.
  • Ausgehend von einer Konfiguration, bei der die Stange (S) vollständig in den Zylinder (C) eingezogen ist, erzeugt das Leiten des Öls zur ersten Leitung (2) für das Ausfahren der Stange (S) im Inneren der Steuerleitung (8) die im einleitenden Teil der Beschreibung beschriebene Druckspitze, die auf den Restdruck zurückzuführen ist, der in der zweiten Kammer (C2) des Zylinders vorhanden ist. Die Druckspitze und ein Teil der Ölmenge in der Steuerleitung (8) leiten sich durch die Drainageleitung (9) ab, da das Kontrollventil (10) sich in Öffnungsposition befindet. Sobald die anfängliche Druckspitze abgebaut ist, beginnt der Druck in der ersten Leitung (2) wieder fortschreitend zu steigen. Wenn der Druck in der Steuerleitung (8) den Eichwert des Kontrollventils (10) erreicht, das heißt den erforderlichen Wert, um den entgegengesetzten Schub zu überwinden, der von der auf den Schieber wirkenden Feder ausgeübt wird, bringt sich das Kontrollventil (10) in Schließposition und verschließt die Drainageleitung (9). Unter diesen Umständen gelangt das gesamte Öl, das entlang der Steuerleitung (8) fließt, zum Rückführventil (7), ohne weitere Verluste durch die Drainageleitung (9). Dies erlaubt, den Energieaufwand des Zufuhrkreislaufs zu beschränken und außerdem die vollständige Öffnung des Rückführventils (7) zu erzielen.
  • Bei der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform ist das Kontrollventil (10) in das Rückführventil (7) integriert. Im Wesentlichen ist das Rückführventil (7) mit einem strukturierten Schieber versehen, um das Öffnen und Schließen sowohl der Rückführleitung (5) als auch der Drainageleitung (9) zu veranlassen. In einer ersten Position schließt das Rückführventil (7) die Rückführleitung (5) und öffnet die Drainageleitung (9) (in Figur 2 dargestellte Position). In einer zweiten Position öffnet das Rückführventil (7) die Rückführleitung (5) und schließt die Drainageleitung (9). Das Rückführventil (7) wird zur ersten Position durch eine Feder gebracht, während es zur zweiten Position durch den Druck gebracht wird, der in der Steuerleitung (8) vorhanden ist. Die Funktionsweise des Kreislaufs ist im Wesentlichen dieselbe wie jene der Version von Figur 1. Ausgehend von einer Anfangskonfiguration, bei der die Stange (S) vollkommen in den Zylinder (C) eingefahren ist, erzeugt die Ölzufuhr zur ersten Leitung (2) die bereits beschriebene Druckspitze. Das Rückführventil (7) befindet sich in der ersten Position, sodass die Druckspitze und eine bestimmte Ölmenge sich über die Drainageleitung (9) ableiten. Wenn die Druckspitze abgebaut ist, steigt der Druck in der Steuerleitung fortschreitend, bis er einen Wert erreicht, bei dem das Rückführventil (7) sich in die zweite Position bringt, in der sich die Rückführleitung (5) öffnet und die Drainageleitung (9) sich schließt.
  • Bei der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform ist das Kontrollventil (10) in Form eines Elektroventils, das normal geöffnet (10a) oder normal geschlossen (10b) werden kann. Im ersten Fall wird der Schließbefehl für das Kontrollventil (10) elektrisch von einem Kontrollmodul gesendet.
  • Im zweiten Fall wird der Öffnungsbefehl elektrisch von einem Kontrollmodul gesendet. In beiden Fällen arbeitet das Kontrollmodul auf eine Weise, in der es die für die Ausführungsformen in Figur 1 und 2 beschriebene Funktionsweise reproduziert.
    • BEZUGSZEICHEN
    • C
    Zylinder
    C1
    erste Kammer
    C2
    zweite Kammer
    P
    Kolben
    S
    Stange
    A
    Knoten
    2
    erste Leitung
    21
    erster Abschnitt der ersten Leitung
    3
    zweite Leitung
    4
    Ausgleichsventil
    5
    Rückführleitung
    51
    Sperrventil
    6
    Steuerleitung
    7
    Rückführventil
    8
    Steuerleitung
    81
    erste Steuerverengung
    82
    zweite Steuerverengung
    9
    Drainageleitung
    91
    Drainageverengung
    92
    Sperrventil
    10
    Kontrollventil
    10a
    Kontrollventil, normal geöffnet
    10b
    Kontrollventil, normal geschlossen

Claims (10)

  1. Zufuhrkreislauf für einen ölhydraulischen Stellantrieb, der Folgendes umfasst:
    eine erste Leitung (2), die dafür vorgesehen ist, mit einer ersten Kammer (C1) eines Stellantriebs (C) verbunden zu werden;
    eine zweite Leitung (3), die dafür vorgesehen ist, mit einer zweiten Kammer (C2) eines Stellantriebs (C) verbunden zu werden;
    eine Rückführleitung (5), die die erste Leitung (2) und die zweite Leitung (3) verbindet;
    ein Rückführventil (7), das an der Rückführleitung (5) angeordnet und konfiguriert ist, um eine Schließposition einzunehmen, in der es die Rückführleitung (5) verschließt, und eine Öffnungsposition, in der es die Rückführleitung (5) öffnet; wobei das Rückführventil (7) normalerweise geschlossen ist und durch die Wirkung eines Steuerdrucks zur Öffnungsposition schaltbar ist;
    eine Steuerleitung (8), die mit der ersten Leitung (2) und dem Rückführventil (7) verbunden ist, um einen Steuerdruck an das Rückführventil (7) zu übertragen; eine Drainageleitung (9), die mit der Steuerleitung (8) und mit dem Ablauf oder einer Ablaufleitung verbunden ist;
    dadurch gekennzeichnet, dass
    er ein Kontrollventil (10, 10a, 10b) umfasst, das an der Drainageleitung (9) angeordnet und konfiguriert ist, um eine Öffnungsposition einzunehmen, in der es den Fluss entlang der Drainageleitung (9) ermöglicht, und eine Schließposition, in der es die Drainageleitung (9) verschließt;
    die Steuerleitung (8) eine erste Steuerverengung (81) umfasst.
    die Drainageleitung (9) eine Drainageverengung (91) umfasst;
  2. Kreislauf nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Steuerleitung (8) und die Drainageleitung (9) auf der Höhe eines Knotens (A) fluidisch verbunden sind; wobei die erste Steuerverengung (81) sich am Abschnitt der Steuerleitung (8) zwischen dem Knoten (A) und der ersten Leitung (2) befindet.
  3. Kreislauf nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Kontrollventil (10, 10a, 10b) normalerweise geöffnet und durch den in der Steuerleitung (8) vorhandenen Druck zum Schließen gesteuert werden kann.
  4. Kreislauf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Kontrollventil (10, 10a, 10b) elektrisch oder elektronisch schaltbar ist.
  5. Kreislauf nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Rückführventil (7) in Ruhestellung die erste Position einnimmt und zur zweiten Position durch den in der Steuerleitung (8) vorhandenen Druck schaltbar ist.
  6. Kreislauf nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Kontrollventil (10) im Rückführventil (7) integriert ist und bei dem das Rückführventil (7) konfiguriert ist, um eine erste Position einzunehmen, in der das Rückführventil (7) die Rückführleitung (5) schließt und die Drainageleitung (9) öffnet, und eine zweite Position, in der das Rückführventil (7) die Rückführleitung (5) öffnet und die Drainageleitung (9) schließt.
  7. Kreislauf nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Drainageleitung (9) ein Sperrventil (92) umfasst, das konfiguriert ist, um den Fluss von der Steuerleitung (8) kommend zu erlauben und den entgegengesetzten Fluss zu verhindern.
  8. Kreislauf nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Steuerleitung (8) eine zweite Steuerverengung (82) umfasst.
  9. Kreislauf nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Rückführleitung (5) ein Sperrventil (51) umfasst, das konfiguriert ist, um den Fluss von der zweiten Leitung (3) zur ersten Leitung (2) zu erlauben und den entgegengesetzten Fluss zu verhindern.
  10. Kreislauf nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die erste Leitung (2) ein Ausgleichsventil (4) umfasst, das vorgesehen ist, um das freie Fließen der Flüssigkeit zur ersten Kammer (C1) zu erlauben und um das freie Fließen der Flüssigkeit aus der ersten Kammer (C1) nur zu erlauben, wenn sie von einem Steuerdruck gespeist wird, der über einem vorher festgelegten Wert liegt.
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