EP3990789A1 - Hydraulik-steuerblock und hydraulische achse mit dem steuerblock - Google Patents

Hydraulik-steuerblock und hydraulische achse mit dem steuerblock

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EP3990789A1
EP3990789A1 EP20734672.7A EP20734672A EP3990789A1 EP 3990789 A1 EP3990789 A1 EP 3990789A1 EP 20734672 A EP20734672 A EP 20734672A EP 3990789 A1 EP3990789 A1 EP 3990789A1
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EP
European Patent Office
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flow path
control block
working
hydraulic
working flow
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EP20734672.7A
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English (en)
French (fr)
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EP3990789B1 (de
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Manuel Rumpel
Johannes Schwacke
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/875—Control measures for coping with failures
    • F15B2211/8757—Control measures for coping with failures using redundant components or assemblies
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    • F15B7/00—Systems in which the movement produced is definitely related to the output of a volumetric pump; Telemotors
    • F15B7/003—Systems in which the movement produced is definitely related to the output of a volumetric pump; Telemotors with multiple outputs
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    • F15B7/00—Systems in which the movement produced is definitely related to the output of a volumetric pump; Telemotors
    • F15B7/005—With rotary or crank input
    • F15B7/006—Rotary pump input

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic control block according to the preamble of
  • a hydraulic axis in particular a linear axis, in particular a compact axis, has a hydraulic cylinder in a closed position, or if compensation is necessary
  • Injection molding machines hexapods for simulators or the like. If the axis has an additional servo drive, there is also extremely high positioning accuracy and good electrical / electronic networkability.
  • a generic servohydraulic axis is shown in data sheet RE 08137 / 2018-02 from the applicant.
  • the compact axis has a servo actuator, a hydraulic control block and a hydraulic cylinder, a hydraulic accumulator and control elements such as valves and power electronics.
  • control block In addition to the split-up designs of the axis, in which the components mentioned are connected to the central control block by hoses, lines and pipes, compact designs with direct mechanical, hydraulic and electrical connections to the control block are also possible.
  • the design and manufacture of the control block must be individually adapted to each specific hydraulic cylinder with regard to pressure mean volume flow and in particular the number of pressure medium-supplied work spaces, which is costly.
  • the invention is based on the object of creating a more favorable hydraulic control block for a hydraulic or servohydraulic axis, as well as a corresponding axis with it.
  • the first object is achieved by a hydraulic control block with the features of claim 1, the second object by a hydraulic axis with the features of claim 15.
  • the hydraulic cylinder of a hydraulic or servo-hydraulic axis has a hydraulic circuit structure. This has in particular fixed and switchable hydraulic
  • the circuit structure is generic with reference to several specific hydraulic cylinders with different numbers of piston areas.
  • the generic circuit structure is such that one of several specific hydraulic circuit structures can optionally be configured from it.
  • the circuit structure is assigned to a respective one of the specific hydraulic cylinders.
  • control block contains fixed and switchable hydraulic means, in particular components and pressure medium channels, for several specific ones
  • Circuit structures From this set of circuit structures, depending on the specific hydraulic cylinder that is to be controlled via the control block, a specific circuit structure can optionally be selected and configured.
  • the hydraulic cylinder the pressure medium supply of which can be controlled or controlled via the control block, has one, two, three or four piston surfaces in a further development.
  • two piston surfaces it is, for example, as synchronous or as
  • Differential cylinder configured. In the case of three, four or more piston surfaces, designs as tandem cylinders, rapid traverse cylinders or telescopic cylinders are possible.
  • circuit structures are configured in a first
  • Low-pressure side of a hydraulic machine or hydraulic pump are fluidically connectable, fluidically connectable or connected to only one working connection of the control block, which can be permanently assigned or assigned to one of the piston surfaces of the hydraulic cylinder in the first circuit structure.
  • a circuit structure can, for example, be the hydraulic cylinder with two piston surfaces or hydrostatic
  • At least one of the supply connections is fluidically connectable or connected to several of the working connections of the control block, which in the second circuit structure can be or are permanently assigned to one of the piston surfaces of the hydraulic cylinder.
  • Such a circuit structure can, for example, control the hydraulic cylinder with three or more piston surfaces or hydrostatic working spaces and is known to the applicant under the designation “E” circuit structure.
  • control block has a, in particular precisely or only one, releasable closure means, via its optional arrangement and / or solution and an associated, at least section-wise hydraulic closure of a flow path configured in the control block, one of the circuit structures
  • closure means can be arranged or arranged so that it is accessible from outside the control block.
  • the closure means is preferably a screw or a plug that can be arranged in a pressure-tight manner.
  • closure means can be provided as a valve or a valve arrangement that can be actuated depending on the desired configuration.
  • control block has a first and a second
  • Hydraulic machine of the axis and the second is fluidically connectable or connected to a low pressure side of the hydraulic machine, and / or vice versa.
  • control block has a first working flow path or pressure medium channel, which can be or is fluidically connected to the first supply interface, and a second working flow path or pressure medium channel, which is or is fluidically connected to the second supply interface.
  • first working flow path or pressure medium channel which can be or is fluidically connected to the first supply interface
  • second working flow path or pressure medium channel which is or is fluidically connected to the second supply interface.
  • at least hydraulic cylinders with two, in particular opposing, piston surfaces can be supplied with pressure medium.
  • control block has a third working flow path or pressure medium channel which can be or is fluidically connected to the first supply interface parallel to the first working flow path or pressure medium channel .
  • the first and third working flow path or pressure medium channel preferably branch off from a common connection point.
  • control block In a development of the control block, at least one of the supply connections can be or is fluidically connected to either only one or to several of the working flow paths, depending on the configured circuit structure. In one development, the control block has a circulating flow path via which the second working flow path can be or is fluidically connected to the third working flow path.
  • the circulating flow path can be switched as a function of the cycle in a further development.
  • a permanent connection or switching of the circulating flow path is equivalent to a short circuit in the case of an "A" circuit structure with a differential cylinder, and in the case of an "E” circuit structure the operation of a synchronous cylinder.
  • a differential volume, in particular from the circulating flow path, is in a
  • control block has, in a further development, a circulation valve in the circulation flow path, via which valve it can be switched, that is, it can be blocked and / or opened.
  • the circulation valve can be, for example, an electromagnetically actuated directional valve, in particular a switching or logic valve. It can be a 2/2-way valve with a particularly spring-loaded blocking position and an actuatable flow position. Alternatively, it can be a 4/2-way valve with two flow positions, one of which is, in particular, a spring-loaded basic position in which the second and third
  • Working flow path are each connected to themselves, wherein in the actuatable flow position the second and third working flow path via two
  • Flow cross-sections are connected.
  • a seat valve is possible.
  • control of the circulation valve can be electrical, hydraulic or pneumatic.
  • At least one first working connection branches off from the first working flow path, and at least a second one from the second working flow path
  • the working connections are fluidically connectable or connected to one of the piston surfaces in each case, and / or they can be closed or closed, depending on the circuit structure configured in each case.
  • the simple shutdown / deactivation of the relevant work connection takes place via the aforementioned lock.
  • the working connections are combined in groups that are each assigned to one of the configured circuit structures.
  • the groups preferably have at least the first working connection and the second working connection, at least one of the groups having the third working connection. Groups with four working connections or more are also possible, depending on the number of piston areas of the assigned hydraulic cylinder.
  • intersection contains the first and the second working connection, so that the necessary for hydraulic cylinders with at least two piston surfaces
  • the groups can be arranged on different sides of the control block for clarity.
  • a valve is arranged in the third working flow path, by means of which it can be blocked and opened.
  • This can in particular be an electromagnetically actuated directional valve, in particular a switching valve. It can be a 2/2-way valve with a particularly spring-loaded blocking position and an actuatable flow position.
  • a connecting flow path is provided which branches off from the first working flow path or is connected to it, and which enters the third working flow path opens into a section of the third working flow path between the last-mentioned valve and the third working connection.
  • the circulation channel can be blocked and opened depending on the actuation of the last-mentioned valve in the third working flow path.
  • a receptacle for a closure means in particular that according to the preceding description, is provided in the first working flow path and in the connecting flow path, the closure means being optionally arranged in only one of the receptacles.
  • the recordings are designed the same, so that only a single one
  • Closure means must be provided for optional arrangement in the receptacles.
  • the third working connection or the third working connections are closed and the closing means is in the
  • Connecting flow path is free. This corresponds to the “A” or “B” circuit structure already discussed above, with the valve in the third working flow path then deciding on the blocking or pressure medium supply of the working chamber of the hydraulic cylinder that can be connected or connected to the first working port.
  • the receptacle is in the first
  • Working flow path the inlet of a filter that can be arranged or arranged in particular in the control block.
  • sections form the first working flow path, the third working flow path, and the
  • the high-pressure side and one of the piston surfaces that can be acted upon by pressure medium be arranged, as a result of which, regardless of the configured circuit structure, there is always a pressure medium volume flow that is sufficient for filtering via the filter.
  • control block has an accumulator flow path and a hydraulic accumulator that can be or is connected to it in a fluidic manner.
  • the control block has an accumulator flow path and a hydraulic accumulator that can be or is connected to it in a fluidic manner.
  • Storage flow path with at least two of the working flow paths, in particular with the first and second, fluidly connectable, in particular via a check valve each.
  • electrically or hydraulically actuated decompression valves are provided, via which the accumulator flow path can be connected to the first working flow path on the one hand and to the second working flow path on the other hand.
  • a hydraulic axle has a hydraulic control block which is designed according to at least one aspect of the preceding description. Furthermore, the generic circuit structure is configured by means of the closure means to a specific circuit structure of a specific hydraulic cylinder, the working spaces of which are fluidically connected to the respectively assigned working connection. Furthermore, the axle can have a hydraulic machine, the high and low pressure sides of which are each fluidically connected to the first and the second supply interface.
  • the working connections on the control block are arranged and / or designed in such a way that a first spatial arrangement of the hydraulic cylinder and a second spatial arrangement, which is in particular rotated relative to the first, is possible.
  • at least one safety valve via which the respective working flow path can be shut off, is arranged in the first working flow path and / or in the second working flow path.
  • Figure 1 shows a hydraulic axis with a hydraulic control block with a generic hydraulic switching structure and two configurable, specific switching structures
  • FIG. 2 shows the hydraulic control block according to FIG. 1 in a perspective, partially transparent view
  • Figure 3 shows the hydraulic control block according to Figure 1 and 2 in a partially transparent
  • FIG. 4 shows the hydraulic control block according to the previous figures in one
  • a hydraulic axis 1 has a hydraulic control block 2 and a hydraulic machine 4 connected to it and a hydraulic cylinder 6 or 8 which is supplied with pressure medium and optionally connected to the control block 2.
  • the control block 2 has a generic hydraulic switching structure.
  • control block 2 contains all the necessary fixed and switchable hydraulic means, in particular components and pressure medium channels, in order to be able to configure several specific switching structures.
  • a respective switching structure A, E is a specific hydraulic cylinder 6
  • hydraulic cylinder 6 has two working connections and the optionally shown hydraulic cylinder 8 has three working connections.
  • Each working connection has a specific piston area or a specific working space of the respective one Hydraulic cylinder 6, 8 fluidly connectable.
  • Two different types of hydraulic cylinders can be connected to switching structure A (B) (synchronous / differential).
  • control block 2 has a first supply interface 10, from which a first working flow path 12 originates, and a second supply interface 14, from which a second working flow path 16 originates.
  • the supply interfaces 10, 14 are designed as supply connections. Alternatively, they can be designed as openings in the control block 2 or the like.
  • a high-pressure and low-pressure side of the is fluidically connected to them
  • the first supply connection 10 can be fluidically connected to the high pressure side and the second supply connection 14 to the low pressure side, or vice versa.
  • the former is the case.
  • the first working flow path 12 has a branch 18 at which a third
  • Working flow path 20 branches off.
  • a valve 22 which is designed as a 2/2-way switching valve, is arranged.
  • the first working flow path 12 extends further, a filter 24 being arranged in it.
  • a filter 24 being arranged in it.
  • two series-connected safety valves 26 are arranged, via which the first working flow path 12 can be shut off in redundancy. They are too
  • a shut-off valve 32 is arranged, via which the second working flow path 16 can be blocked. Starting from the second supply connection 14, via the shut-off valve 32, the second working flow path 16 continues up to one Branch 34 continues. Two second working connections 36A, 36E branch off from it, each on different sides of the control block 2.
  • the third working flow path 20 continues beyond the valve 22, up to a branch 38, from which only a third working port 40E branches off to that side of the control block 2 where the ports 30E and 36E belonging to the specific circuit or configuration E are already provided.
  • the hydraulic cylinder 6 with two piston surfaces or the hydraulic cylinder 8 with three piston surfaces can optionally be supplied via the control block 2, depending on the configuration.
  • a connecting flow path 42 is provided, via the first
  • Working flow path 12 is fluidly connectable to the third working flow path 20 downstream of the valve 22.
  • a receptacle 44E is provided in the connecting flow path 42.
  • a receptacle 44A configured identically in the exemplary embodiment is in the first
  • a closure means 46 designed as a screw, in particular M18 x 1.5 (in this case according to DIN906) can be inserted or inserted into the respective receptacle 44E, 44A.
  • Closure means 46 can be inserted into the corresponding receptacle 44E, 44A.
  • the closure means 46 is inserted into the receptacle 44A, whereby the circuit structure A is configured to supply hydraulic cylinders with two working spaces or piston surfaces at the working connections 30A, 36A. Then the working connections of the circuit structure E are 30E, 36E and 40E
  • the pressure medium can therefore no longer flow directly via the first working flow path 12 to the first working connection 30A, but instead must flow via a section of the third working flow path 20, the valve 22 and the connection flow path 42 activated in this configuration A.
  • the valve 22 has the function of either supplying the annular space of the hydraulic cylinder 6 supplied by the first working connection 30A with pressure medium or blocking it.
  • the hydraulic control block 2 has an accumulator flow path 48 which can be fluidically connected to the respective working flow path 12, 16 via pressure limiting valves 50 preset to a pressure value.
  • a gas-loaded hydraulic accumulator 52 is connected to the accumulator flow path 48.
  • the hydraulic cylinder 8 which has three working spaces or piston surfaces, can be supplied with pressure medium.
  • the closure means 46 is then released from the receptacle 44A and removed and inserted into the receptacle 44E.
  • the working connections 30A and 36A are closed and the working connections 30E, 36E and 40E are open, the third working flow path 20 being on the part of the im
  • Embodiment provided blind hole is still closed.
  • outlets or working connections 30A, 30E, 36A, 36E, 40E can each be designed in the control block 2 as an individual pressure medium channel.
  • Working connections can increase the variability of the control block, in particular to meet market requirements.
  • pressure medium can then flow via the first working flow path 12 via the branch 18 and the filter 24 directly to the first working connection 30E and thus into the left annular space of the tandem cylinder 8. Since the connecting flow path 42 is blocked by the closure means 46 in the configuration E, this is decisive Position of the valve 22 now, as to whether the annular space which is connected to the third working connection 40E is supplied with pressure medium or not.
  • the hydraulic pump delivers pressure medium from the second
  • the circulation valve 54 is closed for this purpose.
  • the working connections 36E and 40E are fluidly connected via the circulation valve 54 and short-circuited.
  • the hydraulic pump then delivers pressure medium from the working chamber connected to the second working connection 36E to the working chamber connected to the first working connection 30E.
  • the very small piston area of the piston delimiting this leads to the high travel speed.
  • Circulating volume flow through the circulation valve 54.
  • Hydraulic cylinder 8 matched to one another in such a way that, apart from in particular leakage-related volumes, no differential volume has to be absorbed by the hydraulic accumulator 52.
  • pressure medium can flow between the working flow paths 12 and 16 via the circulation valve 54.
  • the differential volume when the differential cylinder 6 is retracted, the differential volume must always be conveyed into the accumulator 52.
  • the circulation valve 54 enables the differential cylinder 6 to be extended at the same speed as it is retracted with a low displacement force.
  • Figures 2 and 3 show the hydraulic control block in perspective and in a partially transparent side view, the receptacles 44A and 44E being indicated. They are arranged inside the control block 2 and are accessible from the outside via mounting holes.
  • the closure means 46 an M18 screw, can also be inserted via this and be removed.
  • the receptacles 44A and 44E can be seen in a cross section of the control block.
  • a hydraulic control block with a generic hydraulic circuit structure for a selection of possible hydraulic cylinders and for controlling the pressure medium supply of the hydraulic cylinders, which is prepared so that one of the means can be switched from one specific circuit structure to the other by rearranging one of the means.
  • a hydraulic or servohydraulic axis is also disclosed therewith.

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Abstract

Offenbart ist ein Hydraulik-Steuerblock zur Steuerung einer Druckmittelversorgung eines Hydrozylinders einer hydraulischen Achse. Zudem ist eine hydraulische Achse mit dem Steuerblock offenbart.

Description

Hydraulik- Steuerblock und hydraulische Achse mit dem Steuerblock
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Hydraulik- Steuerblock gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1, sowie eine hydraulische Achse mit dem Steuerblock gemäß
Patentanspruch 15.
Eine hydraulische Achse, insbesondere Linearachse, insbesondere Kompaktachse, weist einen Hydrozylinder in geschlossenem, oder bei notwendiger Kompensation von
Differenzvolumen in teilgeschlossenem, hydraulischen Kreis auf. Bei geringem Ölvolumen, kann mittels der Achse mit hoher Dynamik, Präzision und Kraft gepresst, gefügt oder geschlossen werden. Typische Anwendungen für derartige Achsen sind Pressen,
Spritzgussmaschinen, Hexapode für Simulatoren oder dergleichen. Weist die Achse einen zusätzlichen Servoantrieb auf, ist zusätzlich eine extrem hohe Positioniergenauigkeit und zudem eine gute elektrische/elektronische Vernetzbarkeit gegeben.
Eine gattungsgemäße servohydraulische Achse zeigt das Datenblatt RD 08137 / 2018 - 02 der Anmelderin. Die kompakt aufgebaute Achse hat einen Servoaktor, einen Hydraulik- Steuerblock, sowie einen Hydraulikzylinder, einen Hydrospeicher und Steuerelemente wie beispielsweise Ventile, sowie eine Leistungselektronik.
Neben aufgelösten Bauformen der Achse, in denen die genannten Komponenten durch Schläuche, Leitungen, Rohre an den zentralen Steuerblock angebunden sind, sind auch Kompaktbauformen mit direkter mechanischer und hydraulischer und elektrischer Anbindung an den Steuerblock möglich. Der Steuerblock muss dabei in der Konstruktion und in der Fertigung individuell auf jeden spezifischen Hydrozylinder bezüglich Druckmittevolumenstrom und insbesondere der Anzahl druckmittelversorgter Arbeitsraume angepasst sein, was kostenintensiv ist.
Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen günstigeren Hydraulik- Steuerblock für eine hydraulische oder servohydraulische Achse zu schaffen, sowie eine entsprechende Achse damit.
Die erste Aufgabe wird gelöst durch einen Hydraulik- Steuerblock mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, die zweite Aufgabe durch eine hydraulische Achse mit den Merkmalen des Anspruchs 15.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungen sind in den jeweils abhängigen
Patentansprüchen beschrieben.
Ein hydraulischer Steuerblock zur Steuerung der Druckmittelversorgung eines
Hydrozylinders einer hydraulischen oder servohydraulischen Achse hat eine hydraulische Schaltungsstruktur. Diese weist insbesondere feste und schaltbare hydraulische
Komponenten und Mittel, wie beispielsweise Druckmittelkanäle und Ventile, auf, die zur Steuerung notwendig sind. Erfindungsgemäß ist die Schaltungsstruktur generisch mit Bezug zu mehreren spezifischen Hydrozylindern mit unterschiedlicher Kolbenflächenzahl. Die generische Schaltungsstruktur ist derart, dass aus ihr wahlweise eine aus mehreren spezifischen hydraulischen Schaltungsstrukturen konfigurierbar ist. Eine jeweilige
Schaltungsstruktur ist dabei einem jeweiligen der spezifischen Hydrozylinder zugeordnet.
In anderen Worten enthält der Steuerblock feste und schaltbare hydraulische Mittel, insbesondere Komponenten und Druckmittelkanäle, für mehrere spezifische
Schaltungsstrukturen. Aus dieser Menge Schaltungsstrukturen ist in Abhängigkeit des spezifischen Hydrozylinders, der über den Steuerblock gesteuert werden soll, wahlweise eine spezifische Schaltungsstruktur auswählbar und konfigurierbar.
Auf diese Weise ist es nicht mehr notwendig, für jeden spezifischen Hydrozylinder mit spezifischer Kolbenflächenzahl einen spezifischen Steuerblock zu fertigen, sondern es kann ein generischer Steuerblock für verschiedene, spezifische Hydrozylinder gefertigt werden, was zu Stückzahleneffekten und verringerten Kosten führt.
Der Hydrozylinder, dessen Druckmittelversorgung über den Steuerblock steuerbar oder gesteuert ist, hat in einer Weiterbildung ein, zwei, drei oder vier Kolbenflächen. In der Ausprägung mit zwei Kolbenflächen ist er beispielsweise als Gleichgang- oder als
Differentialzylinder ausgestaltet. Im Falle von drei, vier oder mehr Kolbenflächen, sind Bauformen als Tandemzylinder, Eilgangzylinder oder Teleskopzylinder möglich.
In einer Weiterbildung sind in einer ersten konfigurierten der Schaltungsstrukturen
Versorgungsanschlüsse des Steuerblocks, die mit einer Hoch- und mit einer
Niederdruckseite einer Hydromaschine oder Hydropumpe fluidisch verbindbar sind, jeweils mit nur einem Arbeitsanschluss des Steuerblocks, der in der ersten Schaltungsstruktur einer der Kolbenflächen des Hydrozylinders fest zuordenbar oder zugeordnet ist, fluidisch verbindbar oder verbunden. Eine solche Schaltungsstruktur kann beispielsweise den Hydrozylinder in der Ausprägung mit zwei Kolbenflächen oder hydrostatischen
Arbeitsräumen steuern und ist bei der Anmelderin unter der Bezeichnung„A“- Schaltungsstruktur für einen Differentialzylinder und„B“-Schaltungsstruktur für einen Gleichgangzylinder bekannt.
In einer Weiterbildung ist in einer zweiten konfigurierten der Schaltungsstrukturen wenigstens einer der Versorgungsanschlüsse mit mehreren von Arbeitsanschlüssen des Steuerblocks, die in der zweiten Schaltungsstruktur jeweils einer der Kolbenflächen des Hydrozylinders fest zuordenbar oder zugeordnet sind, fluidisch verbindbar oder verbunden. Eine solche Schaltungsstruktur kann beispielsweise den Hydrozylinder in der Ausprägung mit drei oder mehr Kolbenflächen oder hydrostatischen Arbeitsräumen steuern und ist bei der Anmelderin unter der Bezeichnung„E“-Schaltungsstruktur bekannt.
In einer Weiterbildung hat der Steuerblock ein, insbesondere genau oder nur ein, lösbar anordenbares Verschlussmittel, über dessen wahlweise Anordnung und/oder Lösung und einen damit einhergehenden, zumindest abschnittsweisen hydraulischen Verschluss eines im Steuerblock ausgestalteten Strömungspfades, eine der Schaltungsstrukturen
konfigurierbar oder konfiguriert ist. In einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Verschlussmittel von außerhalb des Steuerblocks zugänglich lösbar anordenbar oder angeordnet.
Vorzugsweise ist das Verschlussmittel eine Schraube oder ein druckfest anordenbarer Stopfen.
Alternativ kann das Verschlussmittel als in Abhängigkeit der gewünschten Konfiguration betätigbares Ventil oder eine Ventilanordnung vorgesehen sein.
In einer Weiterbildung hat der Steuerblock eine erste und eine zweite
Versorgungsschnittstelle, von denen die erste mit einer Hochdruckseite einer
Hydromaschine der Achse und die zweite mit einer Niederdruckseite der Hydromaschine fluidisch verbindbar oder verbunden ist, und/oder umgekehrt.
In einer Weiterbildung hat der Steuerblock einen ersten Arbeitsströmungspfad oder Druckmittelkanal, der mit der ersten Versorgungsschnittstelle fluidisch verbindbar oder verbunden ist, und einen zweiten Arbeitsströmungspfad oder Druckmittelkanal, der mit der zweiten Versorgungsschnittstelle fluidisch verbindbar oder verbunden ist. Über die beiden Arbeitsströmungspfade oder Druckmittelkanäle können somit zumindest Hydrozylinder mit zwei, insbesondere einander entgegenwirkenden, Kolbenflächen mit Druckmittel versorgt werden. Zu nennen sind hier beispielsweise der Differential- und alternativ der
Gleichgangzylinder.
Um auch eine dritte Kolbenfläche, insbesondere im Falle eines Tandemzylinders, mit Druckmittel über die Hydromaschine versorgen zu können, weist in einer Weiterbildung der Steuerblock einen dritten Arbeitsströmungspfad oder Druckmittelkanal auf, der parallel zum ersten Arbeitsströmungspfad oder Druckmittelkanal mit der ersten Versorgungsschnittstelle fluidisch verbindbar oder verbunden ist.
Vorzugsweise zweigen der erste und dritte Arbeitsströmungspfad oder Druckmittelkanal aus einer gemeinsamen Verbindungsstelle ab.
In einer Weiterbildung des Steuerblocks ist wenigstens einer der Versorgungsanschlüsse in Abhängigkeit der konfigurierten Schaltungsstruktur entweder mit nur einem oder mit mehreren der Arbeitsströmungspfade fluidisch verbindbar oder verbunden. In einer Weiterbildung weist der Steuerblock einen Umlaufströmungspfad, über den der zweite mit dem dritten Arbeitsströmungspfad fluidisch verbindbar oder verbunden ist, auf.
Dieser kann insbesondere zur energetischen Optimierung einer„A“-Schaltungsstruktur mit angeschlossenem Differentialzylinder genutzt werden.
Hierzu ist der Umlaufströmungspfad in einer Weiterbildung zyklusabhängig schaltbar.
Eine dauerhafte Verbindung oder Schaltung des Umlaufströmungspfades kommt im Falle einer„A“-Schaltungsstruktur mit Differentialzylinder einem Kurzschluss gleich, bei einer„E“- Schaltungsstruktur dem Betrieb eines Gleichgangzylinders.
Ein Differenzvolumen, insbesondere aus dem Umlaufströmungspfad, ist in einer
Weiterbildung von einem Hydrospeicher aufgenommen.
Zur Steuerung des Umlaufs weist in einer Weiterbildung der Steuerblock ein Umlaufventil im Umlaufströmungspfad auf, über das dieser schaltbar, das heißt sperrbar und/oder aufsteuerbar, ist.
Das Umlaufventil kann beispielsweise ein elektromagnetisch betätigbares Wegeventil, insbesondere ein Schalt- oder Logikventil sein. Es kann ein 2/2-Wegeventil mit einer insbesondere federvorbelasteten Sperr- und einer betätigbaren Durchflussstellung sein. Alternativ kann es ein 4/2-Wegeventil mit zwei Durchflussstellungen sein, von denen eine, eine insbesondere federvorbelastete Grundstellung ist, in der der zweite und dritte
Arbeitsströmungspfad jeweils mit sich selbst verbunden sind, wobei in der betätigbaren Durchflussstellung der zweite und dritte Arbeitsströmungspfad über zwei
Durchflussquerschnitte verbunden sind. Alternativ ist ein Sitzventil möglich.
Die Ansteuerung des Umlaufventils, aber auch aller anderen in dieser Schrift genannten Ventile, kann elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch sein.
In einer Weiterbildung zweigen vom ersten Arbeitsströmungspfad wenigstens ein erster Arbeitsanschluss, vom zweiten Arbeitsströmungspfad wenigstens ein zweiter
Arbeitsanschluss und vom dritten Arbeitsströmungspfad wenigstens ein dritter
Arbeitsanschluss ab. Die Arbeitsanschlüsse sind fluidisch mit jeweils einer der Kolbenflächen verbindbar oder verbunden, und/oder sie sind verschließbar oder verschlossen, in Abhängigkeit der jeweils konfigurierten Schaltungsstruktur. Über den genannten Verschluss erfolgt die einfache Stilllegung/Deaktivierung des betreffenden Arbeitsanschlusses.
In einer Weiterbildung sind die Arbeitsanschlüsse in Gruppen zusammengefasst, die jeweils einer der konfigurierten Schaltungsstrukturen zugeordnet sind. Die Gruppen weisen vorzugsweise wenigstens den ersten Arbeitsanschluss und den zweiten Arbeitsanschluss auf, wobei wenigstens eine der Gruppen den dritten Arbeitsanschluss aufweist. Auch Gruppen mit vier Arbeitsanschlüssen oder mehr sind möglich, je nach Kolbenflächenanzahl des zugeordneten Hydrozylinders.
Trotz einer Vielzahl konfigurierbarer Schaltungsstrukturen erweist sich eine Weiterbildung als fertigungstechnisch weniger aufwendig, bei der die Gruppen eine Schnittmenge haben. So ist wenigstens einer der Arbeitsanschlüsse für mehrere spezifische Hydrozylinder, also in verschiedenen spezifischen konfigurierten Schaltungsstrukturen offen und anschließbar.
Insbesondere enthält die Schnittmenge den ersten und den zweiten Arbeitsanschluss, sodass für Hydrozylinder mit wenigstens zwei Kolbenflächen die notwendige
Druckmittelverbindung mit der Niederdruck- und der Hochdruckseite der Hydromaschine gewährleistet ist.
Die Gruppen können zur Übersichtlichkeit an unterschiedlichen Seiten des Steuerblocks angeordnet sein.
In einer Weiterbildung ist im dritten Arbeitsströmungspfad ein Ventil angeordnet, über das dieser sperrbar und aufsteuerbar ist. Das kann ein insbesondere elektromagnetisch betätigbares Wegeventil, insbesondere Schaltventil sein. Es kann ein 2/2-Wegeventil mit einer insbesondere federvorbelasteten Sperr- und einer betätigbaren Durchflussstellung sein. Auch bezüglich dieses Ventils gelten die bereits weiter oben genannten
Ausgestaltungs- und Betätigungsalternativen.
In einer Weiterbildung des Steuerblocks ist ein Verbindungsströmungspfad vorgesehen, der vom ersten Arbeitsströmungspfad abzweigt oder mit diesem verbunden ist, und der in den dritten Arbeitsströmungspfad in einem Abschnitt des dritten Arbeitsströmungspfades zwischen dem zuletzt genannten Ventil und dem dritten Arbeitsanschluss mündet.
In einer Weiterbildung ist der Umlaufkanal in Abhängigkeit der Betätigung des zuletzt genannten Ventils im dritten Arbeitsströmungspfad sperrbar und aufsteuerbar.
In einer Weiterbildung ist jeweils eine Aufnahme für ein Verschlussmittel, insbesondere dasjenige gemäß der vorhergehenden Beschreibung, im ersten Arbeitsströmungspfad und im Verbindungsströmungspfad vorgesehen, wobei das Verschlussmittel wahlweise in nur einer der Aufnahmen angeordnet ist.
Vorzugsweise sind die Aufnahmen gleich ausgestaltet, sodass nur ein einziges
Verschlussmittel zur wahlweisen Anordnung in den Aufnahmen vorgesehen sein muss.
Bei unterschiedlicher Ausgestaltung der Aufnahmen, sind zwei Verschlussmittel vorzuhalten, von denen bei konfigurierter Schaltungsstruktur immer nur eins angeordnet und das jeweils andere entfernt ist. Auf diese Weise kann eine versehentliche Falschverschraubung noch besser vermieden werden.
In einer ersten konfigurierten der Schaltungsstrukturen ist der dritte Arbeitsanschluss oder sind die dritten Arbeitsanschlüsse verschlossen und das Verschlussmittel ist in der
Aufnahme im ersten Arbeitsströmungspfad angeordnet, wobei die Aufnahme im
Verbindungsströmungspfad frei ist. Dies entspricht der bereits weiter oben besprochenen„A“ oder„B“-Schaltungsstruktur, wobei das Ventil im dritten Arbeitsströmungspfad dann über die Sperrung oder Druckmittelversorgung des am ersten Arbeitsanschluss anschließbaren oder angeschlossen Arbeitsraumes des Hydrozylinders entscheidet.
In einer zweiten konfigurierten der Schaltungsstrukturen ist die Aufnahme im ersten
Arbeitsströmungspfad frei und das Verschlussmittel ist in der Aufnahme im
Verbindungsströmungspfad angeordnet. Dies entspricht der bereits weiter oben
besprochenen„E“-Schaltungsstruktur, wobei das Ventil im dritten Arbeitsströmungspfad dann über die Zuschaltung oder Trennung des dritten Arbeitsanschlusses von der ersten Versorgungsschnittstelle entscheidet. In einer Weiterbildung, insbesondere in der„E“-Schaltungsstruktur, bildet der erste
Arbeitsströmungspfad den Zulauf eines, insbesondere im Steuerblock anordenbaren oder angeordneten, Filters. Alternativ, in der„A“ oder„B“-Schaltungsstruktur bilden Abschnitte des ersten Arbeitsströmungspfades, des dritten Arbeitsströmungspfades und des
Verbindungsströmungspfades den Zulauf eines, insbesondere im Steuerblock anordenbaren oder angeordneten, Filters. In beiden Fällen kann der Filter so stets zwischen der
Hochdruckseite und einer der druckmittelbeaufschlagbaren Kolbenflächen angeordnet sein, wodurch unabhängig von der konfigurierten Schaltungsstruktur immer ein zur Filterung ausreichender Druckmittelvolumenstrom über den Filter gegeben ist.
In einer Weiterbildung weist der Steuerblock einen Speicherströmungspfad und einen damit fluidisch verbindbaren oder verbundenen Hydrospeicher auf. Insbesondere ist der
Speicherströmungspfad mit zumindest zwei der Arbeitsströmungspfade, insbesondere mit dem ersten und zweiten, fluidisch verbindbar, insbesondere über je ein Rückschlagventil.
In einer Weiterbildung sind elektrisch oder hydraulisch betätigbare Dekompressionsventile vorgesehen, über die der Speicherströmungspfad einerseits mit dem ersten und andererseits mit dem zweiten Arbeitsströmungspfad druckmittelverbindbar ist.
Eine hydraulische Achse hat einen Hydraulik- Steuerblock, der gemäß wenigstens einem Aspekt der vorhergehenden Beschreibung ausgestaltet ist. Des Weiteren ist die generische Schaltungsstruktur mittels dem Verschlussmittel auf eine spezifische Schaltungsstruktur eines spezifischen Hydrozylinders konfiguriert, dessen Arbeitsräume mit dem jeweils zugeordneten Arbeitsanschluss fluidisch verbunden sind. Des Weiteren kann die Achse eine Hydromaschine aufweisen, deren Hoch- und Niederdruckseite jeweils mit der ersten und der zweiten Versorgungsschnittstelle fluidisch verbunden ist.
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hydraulik- Steuerblocks und einer erfindungsgemäßen hydraulischen Achse ist in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen wird die Erfindung nunmehr erläutert.
In einer Weiterbildung sind die Arbeitsanschlüsse am Steuerblock derart angeordnet und/oder ausgestaltet, dass eine erste räumliche Anordnung des Hydrozylinders und eine zweite räumliche Anordnung, die zur ersten insbesondere gedreht ist, ermöglicht ist. In einer Weiterbildung ist im ersten Arbeitsströmungspfad und/oder im zweiten Arbeitsströmungspfad wenigstens ein Sicherheitsventil angeordnet, über das der jeweilige Arbeitsströmungspfad absperrbar ist. Insbesondere sind dabei zur Redundanz zwei
Sicherheitsventile im Arbeitsströmungspfad vorgesehen.
Es zeigen:
Figur 1 eine hydraulische Achse mit einem Hydraulik- Steuerblock mit generischer hydraulischer Schaltstruktur und zwei konfigurierbaren, spezifischen Schaltstrukturen,
Figur 2 den Hydraulik- Steuerblock gemäß Figur 1 in einer perspektivischen, teiltransparenten Ansicht,
Figur 3 den Hydraulik- Steuerblock gemäß Figur 1 und 2 in einer teiltransparenten
Seitenansicht, und
Figur 4 den Hydraulik- Steuerblock gemäß den vorangegangenen Figuren in einem
Querschnitt.
Eine hydraulische Achse 1 hat gemäß Figur 1 einen Hydraulik- Steuerblock 2, sowie eine daran angeschlossene Hydromaschine 4 und einen von dieser druckmittelversorgten, und an den Steuerblock 2 wahlweise angeschlossenen Hydrozylinder 6, beziehungsweise 8. Der Steuerblock 2 hat eine generische hydraulische Schaltstruktur.
Der Begriff„generisch“ ist in dieser Schrift so zu verstehen, dass aus der generischen Schaltstruktur mehrere spezifische Schaltstrukturen, im gezeigten Ausführungsbeispiel sind dies zwei, A und E, wahlweise konfigurierbar sind, wobei wie bereits oben erwähnt die Schaltungsstruktur A bei Anbindung eines Gleichgangzylinders mit B bezeichnet werden kann.
In anderen Worten enthält der Steuerblock 2 alle notwendigen festen und schaltbaren hydraulischen Mittel, insbesondere Komponenten und Druckmittelkanäle, um mehrere spezifische Schaltstrukturen konfigurieren zu können.
Eine jeweilige Schaltstruktur A, E ist dabei einem spezifischen Hydrozylinder 6
beziehungsweise 8 zugeordnet. So weist der Hydrozylinder 6 zwei Arbeitsanschlüsse und der optional dargestellte Hydrozylinder 8 drei Arbeitsanschlüsse auf. Jeder Arbeitsanschluss ist dabei mit einer konkreten Kolbenfläche oder einem konkreten Arbeitsraum des jeweiligen Hydrozylinders 6, 8 fluidverbindbar. Dabei können in der Schaltstruktur A (B) zwei verschiedene Hydrozylinder-Bauarten angeschlossen werden (Gleichgang/Differential).
Im Detail hat der Steuerblock 2 eine erste Versorgungsschnittstelle 10, von der ein erster Arbeitsströmungspfad 12 ausgeht und eine zweite Versorgungsschnittstelle 14, von der ein zweiter Arbeitsströmungspfad 16 ausgeht. Die Versorgungsschnittstellen 10, 14 sind als Versorgungsanschlüsse ausgeführt. Alternativ können sie als Mündungen im Steuerblock 2 oder dergleichen ausgestaltet sein.
Fluidisch mit ihnen verbunden ist jeweils eine Hochdruck- und Niederdruckseite der
Hydromaschine 4. Dabei kann in Abhängigkeit der Drehrichtung der Hydromaschine 4, die mit konstantem Fördervolumen ausgestaltet ist, der erste Versorgungsanschluss 10 mit der Hochdruckseite und der zweite Versorgungsanschluss 14 mit der Niederdruckseite fluidisch verbunden sein, oder umgekehrt. Für die weitere Betrachtung sei angenommen, dass ersteres der Fall ist.
Der erste Arbeitsströmungspfad 12 hat eine Verzweigung 18, an der ein dritter
Arbeitsströmungspfad 20 abzweigt. In diesem ist ein Ventil 22, das als 2/2-Wege-Schaltventil ausgestaltet ist, angeordnet.
Von der Verzweigung 18 ausgehend erstreckt sich der erste Arbeitsströmungspfad 12 weiter, wobei in ihm ein Filter 24 angeordnet ist. Im ersten Arbeitsströmungspfad 12 und stromab des Filters 24 sind zwei in Reihe geschaltete Sicherheitsventile 26 angeordnet, über die der erste Arbeitsströmungspfad 12 in Redundanz absperrbar ist. Auch sie sind
vorrichtungstechnisch einfach als 2/2-Wege-Schaltventile ausgestaltet.
In Fortführung des ersten Arbeitsströmungspfades 12 weist dieser eine Verzweigung 28 auf. Von dieser zweigen jeweils zu einer anderen Seite des Steuerblocks zwei erste
Arbeitsanschlüsse 30A und 30E ab.
Im zweiten Arbeitsströmungspfad 16 ist ein Absperrventil 32 angeordnet, über das der zweite Arbeitsströmungspfad 16 sperrbar ist. Ausgehend vom zweiten Versorgungsanschluss 14, über das Absperrventil 32, setzt sich der zweite Arbeitsströmungspfad 16 bis zu einer Verzweigung 34 fort. Von ihr zweigen zwei zweite Arbeitsanschlüsse 36A, 36E zu jeweils unterschiedlichen Seiten des Steuerblocks 2 ab.
Der dritte Arbeitsströmungspfad 20 ist jenseits des Ventils 22 fortgesetzt, bis zu einer Verzweigung 38, von der lediglich ein dritter Arbeitsanschluss 40E zu derjenigen Seite des Steuerblocks 2 abzweigt, wo bereits die zur spezifischen Schaltung oder Konfiguration E zugehörigen Anschlüsse 30E und 36E vorgesehen sind.
Über den Steuerblock 2 kann, wie bereits erwähnt, wahlweise und je nach Konfiguration der Hydrozylinder 6 mit zwei Kolbenflächen oder der Hydrozylinder 8 mit drei Kolbenflächen druckmittelversorgt werden.
Hierzu ist ein Verbindungsströmungspfad 42 vorgesehen, über den erste
Arbeitsströmungspfad 12 mit dem dritten Arbeitsströmungspfad 20 stromab des Ventils 22 fluidverbindbar ist. Im Verbindungsströmungspfad 42 ist eine Aufnahme 44E vorgesehen. Eine im Ausführungsbeispiel gleich ausgestaltete Aufnahme 44A ist im ersten
Arbeitsströmungspfad 12 in einem Abschnitt zwischen der Abzweigung 18 und einer
Einmündung des Verbindungsströmungspfades 42 vorgesehen.
In die jeweilige Aufnahme 44E, 44A ist ein als Schraube, insbesondere M18 x 1.5 (in diesem Fall gemäß DIN906) ausgebildetes Verschlussmittel 46 einsetzbar, bzw. eingesetzt.
Aufgrund der im Ausführungsbeispiel gleichen Ausführung der Aufnahmen 44E, 44A mit M18-Gewinde kann je nach wünschenswerter Konfiguration E, A das genau eine
Verschlussmittel 46 in die entsprechende Aufnahme 44E, 44A eingesetzt werden.
Im in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Verschlussmittel 46 in die Aufnahme 44A eingesetzt, wodurch die Schaltungsstruktur A zur Versorgung von Hydrozylindern mit zwei Arbeitsräumen oder Kolbenflächen an den Arbeitsanschlüssen 30A, 36A konfiguriert ist. Dann sind die Arbeitsanschlüsse der Schaltungsstruktur E 30E, 36E und 40E der
konfigurierbaren Schaltungsstruktur E verschlossen. Demgemäß ist der Hydrozylinder 8 mit den genannten Anschlüssen optional (gestrichelt umrandet) dargestellt.
In der gewählten Konfiguration A kann das Druckmittel somit nicht mehr direkt über den ersten Arbeitsströmungspfad 12 hin zum ersten Arbeitsanschluss 30A strömen, sondern muss über einen Abschnitt des dritten Arbeitsströmungspfades 20, das Ventil 22 und den in dieser Konfiguration A freigeschalteten Verbindungsströmungspfad 42 strömen. Demzufolge hat das Ventil 22 die Funktion, den vom ersten Arbeitsanschluss 30A versorgten Ringraum des Hydrozylinders 6 entweder mit Druckmittel zu versorgen oder zu sperren.
Um Differenzvolumina aufzunehmen, die aus unterschiedlichen Kolbenflächengrößen der Hydrozylinder 6, 8 resultieren, hat der Hydraulik- Steuerblock 2 einen Speicherströmungspfad 48, der über auf einen Druckwert voreingestellte Druckbegrenzungsventile 50 mit dem jeweiligen Arbeitsströmungspfad 12, 16 fluidisch verbindbar ist. An den
Speicherströmungspfad 48 ist ein gasbelasteter Hydrospeicher 52 angebunden.
Im Falle der Konfiguration A sind alle Arbeitsanschlüsse 30E, 36E und 40E, die zur
Druckmittelversorgung des Hydrozylinders 8 in der Konfiguration E dienen, abgesperrt. Gleiches gilt für den dritten Arbeitsströmungspfad 20 und dessen in Figur 1 links dargestellte Blindbohrung.
Ist die Schaltungsstruktur E konfiguriert, so kann der drei Arbeitsräume oder Kolbenflächen aufweisende Hydrozylinder 8 mit Druckmittel versorgt werden. Dann ist das Verschlussmittel 46 aus der Aufnahme 44A gelöst und entfernt und in die Aufnahme 44E eingesetzt. Zudem sind die Arbeitsanschlüsse 30A und 36A verschlossen und die Arbeitsanschlüsse 30E, 36E und 40E sind geöffnet, wobei der dritte Arbeitsströmungspfad 20 seitens der im
Ausführungsbeispiel vorgesehenen Blindbohrung nach wie vor verschlossen ist.
Die Abgänge oder Arbeitsanschlüsse 30A, 30E, 36A, 36E, 40E können im Steuerblock 2 jeweils als individueller Druckmittelkanal ausgebildet sein. Eine Erweiterung des
Steuerblocks 2 auf eine darüber hinaus gehende Anzahl von Abgängen oder
Arbeitsanschlüssen kann eine Variabilität des Steuerblocks, insbesondere zur Erfüllung von Marktanforderungen, erhöhen.
In der Schaltungsstruktur E kann dann Druckmittel über den ersten Arbeitsströmungspfad 12 über die Verzweigung 18 und den Filter 24 direkt zum ersten Arbeitsanschluss 30E und damit in den linken Ringraum des Tandemzylinders 8 strömen. Da in der Konfiguration E der Verbindungsströmungspfad 42 durch das Verschlussmittel 46 versperrt ist, entscheidet die Stellung des Ventils 22 nun, ob der Ringraum, der an den dritten Arbeitsanschluss 40E angeschlossen ist, mit Druckmittel versorgt wird oder nicht.
Wird er versorgt, so sind dadurch die gleichwirkenden Ringräume der Arbeitsanschlüsse 30E und 40E mit Druckmittel beaufschlagt, was einer Flächensummation und damit einem Kraftgang des Hydrozylinders 8 entspricht.
Im Falle des Kraftganges fördert die Hydropumpe Druckmittel vom am zweiten
Arbeitsanschluss 36E angeschlossenen Arbeitsraum des Hydrozylinders 8 in dessen an den ersten Arbeitsanschluss 30E und dritten Arbeitsanaschluss 40E angeschlossene
Arbeitsräume. Das Umlaufventil 54 ist dazu geschlossen.
In einem Eilgang des Hydrozylinders 8 sind hingegen die Arbeitsanschlüsse 36E und 40E über das Umlaufventil 54 fluidverbunden und kurzgeschlossen. Die Hydropumpe fördert dann aus dem am zweiten Arbeitsanschluss 36E angeschlossenen Arbeitsraum Druckmittel hin zum am ersten Arbeitsanschluss 30E angeschlossen Arbeitsraum. Die sehr kleine Kolbenfläche des diesen begrenzenden Kolbens führt zur hohen Verfahrgeschwindigkeit.
Das Befüllen oder Nachsaugen in den am dritten Arbeitsanschluss 40E angeschlossenen Arbeitsraum erfolgt also, unter Umgehung der Hydropumpe 4, allein über den
Umlaufvolumenstrom über das Umlaufventil 54. Dabei sind die drei Ringflächen des
Hydrozylinders 8 derart aufeinander abgestimmt, dass, abgesehen von insbesondere leckagebedingten Volumina, kein Differenzvolumen vom Hydrospeicher 52 aufgenommen werden muss.
In der Konfiguration oder Schaltungsstruktur A mit Differentialzylinder 6 kann über das Umlaufventil 54 Druckmittel zwischen den Arbeitsströmungspfaden 12 und 16 strömen.
Dabei muss beim Einfahren des Differentialzylinders 6 stets das Differenzvolumen in den Speicher 52 gefördert werden. Das Umlaufventil 54 ermöglicht es, den Differentialzylinder 6 bei geringer Verfahrkraft mit identischer Geschwindigkeit auszufahren wie einzufahren.
Die Figuren 2 und 3 zeigen den Hydraulik- Steuerblock in perspektivischer und in seitlicher teiltransparenter Darstellung, wobei die Aufnahmen 44A und 44E indiziert sind. Sie sind im Inneren des Steuerblocks 2 angeordnet und von außen über Aufnahmebohrungen zugänglich. Über diese kann auch das Verschlussmittel 46, eine M18-Schraube eingesetzt und entfernt werden. Seitlich am Steuerblock 2, über mehrere Seiten verteilt angeordnet, sind Lochbilder mit Anschlussbohrungen für die in der Beschreibung der Figur 1 genannten Ventile vorgesehen. Gemäß Figur 4 sind die Aufnahmen 44A und 44E in einem Querschnitt des Steuerblocks sichtbar.
Offenbart ist ein Hydraulik- Steuerblock mit generischer hydraulischer Schaltungsstruktur für eine Auswahl möglicher Hydrozylinder und zur Steuerung der Druckmittelversorgung der Hydrozylinder, die so vorbereitet ist, dass durch Umordnen eines der Mittel von einer zur anderen spezifischen Schaltungsstruktur gewechselt werden kann.
Offenbart ist auch eine hydraulische oder servohydraulische Achse damit.
Bezugszeichenliste:
1 Hydraulische Achse
2 Hydraulik- Steuerblock
4 Hydromaschine
6; 8 Hydrozylinder
10 Erster Versorgungsanschluss 12 Erster Arbeitsströmungspfad 14 Zweiter Versorgungsanschluss 16 Zweiter Arbeitsströmungspfad 18 Verzweigung
20 Dritter Arbeitsströmungspfad 22 Ventil
24 Filter
26 Sicherheitsventil
28 Verzweigung
30A; 30E erster Arbeitsanschluss
32 Absperrventil
34 Verzweigung
36A; 36E zweiter Arbeitsanschluss 38 Verzweigung
40 E dritter Arbeitsanschluss 42 Verbindungsströmungspfad
44A, 44 E Aufnahme
46 Verschlussmittel
48 Speicherströmungspfad
50 Druckbegrenzungsventil
52 Hydrospeicher
54 Umlaufventil n Kolbenflächenzahl

Claims

Patentansprüche
1. Hydraulik- Steuerblock zur Steuerung einer Druckmittelversorgung eines
Hydrozylinders (6; 8) einer hydraulischen Achse (1), dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerblock (2) eine generische hydraulische Schaltstruktur hat, aus welcher, insbesondere zur wahlweisen Druckmittelversorgung sich in ihrer
Kolbenflächenzahl (n=2; n=3) unterscheidender Hydrozylinder (6; 8), spezifische hydraulische Schaltstrukturen (A, B; E) wahlweise konfigurierbar sind.
2. Steuerblock nach Anspruch 1 mit einem lösbar anordenbaren oder angeordneten
Verschlussmittel (46), über dessen wahlweise Anordnung und einen damit einhergehenden, zumindest abschnittsweisen hydraulischen Verschluss eines im Steuerblock (2) ausgestalteten Strömungspfades (12, 42), eine der
Schaltungsstrukturen (A, B; E) konfigurierbar oder konfiguriert ist.
3. Steuerblock nach Anspruch 2, wobei das Verschlussmittel (46) von außerhalb des
Steuerblocks (2) zugänglich lösbar anordenbar oder angeordnet ist.
4. Steuerblock nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer ersten und einer zweiten Versorgungsschnittstelle (10, 14), von denen die erste (10) mit einer Hochdruckseite einer Hydromaschine (4) der Achse und die zweite (14) mit einer Niederdruckseite der Hydromaschine (4) fluidisch verbindbar oder verbunden ist, und/oder umgekehrt.
5. Steuerblock nach Anspruch 4 mit einem ersten Arbeitsströmungspfad (12), der mit der ersten Versorgungsschnittstelle (10) fluidisch verbindbar oder verbunden ist, und mit einem zweiten Arbeitsströmungspfad (16), der mit der zweiten
Versorgungsschnittstelle (14) fluidisch verbindbar oder verbunden ist.
6. Steuerblock nach Anspruch 5 mit einem dritten Arbeitsströmungspfad (20), der
parallel zum ersten Arbeitsströmungspfad (12) mit der ersten
Versorgungsschnittstelle (10) fluidisch verbindbar oder verbunden ist.
7. Steuerblock nach Anspruch 6 mit einem Umlaufströmungspfad, über den der zweite
(16) mit dem dritten Arbeitsströmungspfad (20) fluidisch verbindbar oder verbunden ist.
8. Steuerblock nach Anspruch 6 oder 7, wobei vom ersten Arbeitsströmungspfad (12) wenigstens ein erster Arbeitsanschluss (30A, 30E), vom zweiten
Arbeitsströmungspfad (16) wenigstens ein zweiter Arbeitsanschluss (36A, 36E) und vom dritten Arbeitsströmungspfad (20) wenigstens ein dritter Arbeitsanschluss (40 E) abgezweigt ist.
9. Steuerblock nach Anspruch 8, wobei die Arbeitsanschlüsse (30A, 36A; 30E, 36E,
40E) fluidisch mit jeweils einer der Kolbenflächen verbindbar oder verbunden sind, und/oder wobei sie verschließbar oder verschlossen sind.
10. Steuerblock zumindest nach Anspruch 6 mit einem Ventil (22) im dritten
Arbeitsströmungspfad (20), über das dieser wahlweise sperrbar oder aufsteuerbar ist.
11. Steuerblock nach Anspruch 10 mit einem Verbindungsströmungspfad (42), über den der erste Arbeitsströmungspfad (12) mit dem dritten Arbeitsströmungspfad (20) in einem Abschnitt des dritten Arbeitsströmungspfades (20) zwischen dem Ventil (22) und dem dritten Arbeitsanschluss (40E) fluidisch verbindbar oder verbunden ist.
12. Steuerblock zumindest nach Anspruch 11 mit jeweils einer Aufnahme (44A, 44E) für ein Verschlussmittel (46) im ersten Arbeitsströmungspfad (12) und im
Verbindungsströmungspfad (42), wobei das Verschlussmittel (46) wahlweise in nur einer der Aufnahmen (44A, 44E) angeordnet ist.
13. Steuerblock nach Anspruch 12, wobei in einer ersten konfigurierten (A, B) der
Schaltungsstrukturen (A, B; E) der oder die dritten Arbeitsanschlüsse (40E) verschlossen ist oder sind und das Verschlussmittel (46) in der Aufnahme (44A) im ersten Arbeitsströmungspfad (12) angeordnet ist, wobei die Aufnahme (44E) im Verbindungsströmungspfad (42) frei ist.
14. Steuerblock nach Anspruch 12 oder 13, wobei in einer zweiten konfigurierten (E) der
Schaltungsstrukturen (A, B; E) die Aufnahme (44A) im ersten
Arbeitsströmungspfad (12) frei ist und das Verschlussmittel (46) in der Aufnahme (44E) im Verbindungsströmungspfad (42) angeordnet ist.
15. Hydraulische Achse mit einem Steuerblock (2), der gemäß wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche ausgestaltet ist, und mit einer an den Steuerblock (2) angeschlossenen Hydromaschine (4) und einem an den Steuerblock
angeschlossenen Hydrozylinder (6; 8), wobei aus der generischen
Schaltungsstruktur eine zumindest auf die Kolbenflächenzahl (n=2; n=3) angepasste, spezifische hydraulische Schaltstruktur (A, B; E) konfiguriert ist.
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