KR20140063469A - 정역학적 구동 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 로드-센싱(load-sensing; 하중-감지)-조절부를 구비한 정역학적 구동 시스템(1)과 관련이 있으며, 이 경우 상기 구동 시스템(1)은 펌프(7) 그리고 상기 펌프(7)로부터 가압 매개물을 공급받는 적어도 두 개의 사용자 장치(2, 3; 30)를 포함하며, 이 경우 상기 사용자 장치(2, 3; 30)는 중간 위치에서 양을 조절하는 분배 밸브(4, 5; 31)에 의해서 각각 제어될 수 있으며, 이 경우 상기 분배 밸브(4, 5; 31)는 전기 트리거링 신호에 따라서 작동될 수 있고, 프리세팅 신호를 발생시키기 위한 프리세팅 장치(11)가 제공되어 있으며, 상기 프리세팅 신호에 따라서 상기 분배 밸브(4, 5; 31)가 트리거링 되고, 이 경우에는 전자식 제어 장치(10)가 제공되어 있으며, 상기 전자식 제어 장치는 상기 프리세팅 장치(11)에 연결되어 상기 프리세팅 장치(11)의 프리세팅 신호로부터 상기 분배 밸브(4, 5; 31)를 작동시키기 위한 트리거링 신호를 발생시킨다. 다수의 사용자 장치가 동시에 작동될 때에 펌프에 의해서 제공되는 용적 흐름을 부하 압력과 무관하게 추가의 압력 조절기 없이 사용자 장치의 분배 밸브에 분배할 수 있는 상기와 같은 구동 시스템을 제공하려는 과제는 본 발명에 따라, 상기 프리세팅 장치(11)의 프리세팅 신호가 사용자 장치(2, 3; 30)의 용적 흐름 요구를 형성하고, 전자식 제어 장치(10)가 적어도 하나의 분배 밸브(4, 5; 31)에서 압력 강하를 검출하며, 그리고 상기 전자식 제어 장치(10)가 상기 분배 밸브(4, 5; 31)에서 검출된 압력 강하 및 상기 분배 밸브(4, 5; 31)의 관류 특성 곡선에 따라서 상기 사용자 장치(2, 3; 30)의 용적 흐름 요구에 맞추어 상기 분배 밸브(4, 5; 31)를 트리거링 함으로써 해결된다.

Description

정역학적 구동 시스템 {HYDROSTATIC DRIVING SYSTEM}
본 발명은 로드-센싱(load-sensing; 하중-감지)-조절부를 구비한 정역학적 구동 시스템에 관한 것으로서, 이 경우 상기 구동 시스템은 펌프 그리고 상기 펌프로부터 가압 매개물을 공급받는 적어도 두 개의 사용자 장치를 포함하며, 이 경우 상기 사용자 장치는 중간 위치에서 양을 조절하는 분배 밸브에 의해서 각각 제어될 수 있으며, 이 경우 상기 분배 밸브는 전기 트리거링 신호에 따라서 작동될 수 있고, 프리세팅 신호를 발생시키기 위한 프리세팅 장치가 제공되어 있으며, 상기 프리세팅 신호에 따라서 상기 분배 밸브가 트리거링 되고, 이 경우에는 전자식 제어 장치가 제공되어 있으며, 상기 전자식 제어 장치는 상기 프리세팅 장치에 연결되어 상기 프리세팅 장치의 프리세팅 신호로부터 상기 분배 밸브를 작동시키기 위한 트리거링 신호를 발생시킨다.
펌프로부터 가압 매개물을 공급받는 다수의 사용자 장치를 구비하여 로드-센싱 방식으로 조절되는 공지된 정역학적 구동 시스템에서는, 다수의 사용자 장치가 동시에 작동되는 경우 각각의 사용자 장치에 할당된 소위 개별-압력 조절기를 이용해서 사용자 장치에 대하여 부하 압력과 무관한 용적 흐름 분배가 이루어진다. 이 경우 상기 압력 조절기는 다수의 사용자 장치가 동시에 작동될 때에 상응하는 사용자 장치가 각각 측정 스로틀(throttle)의 개구에서 사전에 설정된 이동 속도로 작동되도록 보증해준다. 이 경우 상기 측정 스로틀은 상응하는 사용자 장치를 제어하는, 중간 위치에서 양을 조절하는 분배 밸브의 개구에 의해서 형성되었다. 이때 사용자 장치에 할당된 압력 조절기는 사용자 장치의 측정 스로틀의 흐름 방향 상부에 또는 흐름 방향 하부에 배치될 수 있다. 또한, 압력 조절기가 분배 밸브 내부에 통합된 해결책도 이미 공지되어 있다.
본원에서 압력 조절기는 다수의 사용자 장치가 동시에 작동될 때에 용적 흐름 분배에 영향을 미친다. 이 경우 압력 조절기는, 다수의 사용자 장치가 동시에 작동될 때에 부하 보상 및 그와 더불어 로드-센싱-조절에 도달하기 위하여, 트리거링의 경우에 분배 밸브에 의해 개방되는 측정 스로틀의 개구를 통해서 압력 강하를 조절하는 과제를 갖는다.
펌프로부터 트리거링 되는 사용자 장치로 가는 방향으로 개방되는 측정 스로틀의 개구의 크기는 공지된 구동 시스템의 경우에는 압축 스프링에 대항해서 분배 밸브를 제어 위치로 작동시키는 트리거링 압력에 의해서 제어된다. 분배 밸브를 작동시키는 트리거링 압력은 분배 밸브가 유압식으로 작동될 때에는 조작자에 의해 작동될 수 있는 제어 압력 발생기에 의하여 프리세팅 장치로서 발생 될 수 있거나, 또는 분배 밸브가 전자-유압식으로 작동될 때에는 상기 분배 밸브의 전기식으로 트리거링 되는 예비 제어 밸브, 예를 들어 압력 감소 밸브에 의해서 발생 될 수 있으며, 이때 상기 예비 제어 밸브(압력 감소 밸브)는 조작자에 의해 작동될 수 있는 조이스틱의 작동에 상응하게 프리세팅 장치로서 트리거링 된다. 공지된 구동 시스템에서 분배 밸브의 측정 스로틀의 개구는 상기 트리거링 압력에 비례해서 그리고 그에 따라 상응하는 프리세팅 장치의 작동에 비례해서 제어된다.
본원에서 상응하는 사용자 장치에 할당된 압력 조절기에 의해서는, 다수의 사용자 장치가 동시에 작동되는 경우 개별 사용자 장치는 개별 측정 스로틀의 개방된 개구에서 사전에 설정된 이동 속도로 부하 압력에 의하여 작동된다.
상기와 같은 압력 조절기가 없는 경우, 로드-센싱 방식으로 조절되는 공지된 구동 시스템의 경우에는 다음과 같은 작동 특성이 나타나게 될 것이다:
구동 시스템의 펌프는 특정의 최대 용적 흐름을 제공할 수 있다. 상대적으로 더 낮은 부하 압력을 갖는 제 1 사용자 장치는 분배 밸브의 트리거링에 의해 사전에 설정된 용적 흐름의 경우에는 특정 압력 차가 나타날 때에 개방되는 측정 스로틀을 통해서 작동될 수 있다. 이때 제 2 사용자 장치가 상기 작동된 제 1 사용자 장치에 대하여 더 높은 부하 압력으로 추가 접속되고, 상기 제 1 사용자 장치가 분배 밸브의 그리고 그와 더불어 상응하게 개방된 측정 스로틀의 트리거링에 의해 사전에 설정된 용적 흐름으로 작동되어야 한다면, 펌프는 상기 두 개 사용자 장치의 필요에 상응하게 용적 흐름을 증가시키며, 이 경우 상기 펌프의 이송 압력은 더 높은 부하 압력으로 증가한다. 하지만, 압력 조절기가 없는 경우에 분배 밸브에서는 펌프에 의해 제공되는 용적 흐름이 부하 압력에 따라서 분배된다. 상대적으로 더 낮은 부하 압력을 갖는 제 1 사용자 장치로는 펌프의 전체 용적 흐름이 흘러가며, 이로 인해 상기 용적 흐름의 이동 속도는 측정 스로틀의 개구 폭이 동일한 경우 상기 제 2 사용자 장치의 상대적으로 더 높은 부하 압력에 의해 그리고 그와 더불어 상기 펌프의 상대적으로 더 높은 이송 압력에 의해 증가 된 압력 강하로 인하여 상기 제 1 사용자 장치의 분배 밸브에서는 증가하게 된다. 하지만, 상대적으로 더 높은 부하 압력을 갖는 사용자 장치는 그대로 유지된다.
상대적으로 더 낮은 부하 압력을 갖는 사용자 장치에 할당된 개별-압력 조절기가 상대적으로 더 낮은 부하 압력을 갖는 사용자 장치의 측정 스로틀에서 상기 더 높은 압력 강하를 보상해줌으로써, 결과적으로 상기 부하 압력이 더 낮은 사용자 장치는 분배 밸브의 편향률이 변경되지 않은 경우에는 그리고 그와 더불어 측정 스로틀의 개구가 변경되지 않은 경우에는 동일한 이동 속도로 작동하게 된다.
따라서, 개별 사용자 장치에 상응하는 개별-압력 조절기에 의해서는 부하 압력-보상 기능에 도달할 수 있게 된다.
하지만, 로드-센싱 방식으로 조절되는 공지된 구동 시스템의 경우에 분배 밸브에서 요구되는 개별-압력 조절기는 상기 구동 시스템의 제조 비용을 상승시킨다.
본 발명의 과제는, 다수의 사용자 장치가 동시에 작동될 때에 사용자 장치의 분배 밸브에 추가의 압력 조절기가 제공되지 않더라도 압력 펌프에 의해서 제공되는 용적 흐름을 부하 압력과 무관하게 분배할 수 있는 서문에 언급된 유형의 구동 시스템을 제공하는 것이다.
상기 과제는 본 발명에 따라, 프리세팅 장치의 프리세팅 신호가 사용자 장치의 용적 흐름 요구를 형성하고, 전자식 제어 장치가 적어도 하나의 분배 밸브에서 압력 강하를 검출하며, 그리고 상기 전자식 제어 장치가 상기 분배 밸브에서 검출된 압력 강하 및 상기 분배 밸브의 관류 특성 곡선에 따라서 상기 사용자 장치의 용적 흐름 요구에 맞추어 상기 분배 밸브를 트리거링 함으로써 해결된다. 따라서, 본 발명에 따른 구동 시스템은 전자식으로 제어되는 부하 압력-보상 기능을 가능하게 한다. 개별-압력 조절기를 구비한 공지된 구동 시스템에 대하여, 분배 밸브의 측정 스로틀의 개구는 상기 프리세팅 장치의 프리세팅 신호에 비례해서 제어되지 않고, 오히려 상기 프리세팅 장치의 프리세팅 신호가 원하는 용적 흐름 요구를 그리고 그와 더불어 - 사용자 장치를 작동시킬 때에 반드시 요구되는 - 사용자 장치의 용적 흐름 요청을 형성한다. 상응하는 사용자 장치의 분배 밸브에서 압력 강하를 검출함으로써, 부하 압력이 상대적으로 더 낮은 사용자 장치에서 다수의 사용자 장치가 동시에 작동될 때에 분배 밸브에서 압력 강하의 변동 및 증가를 검출하는 것이 간단한 방식으로 가능해진다. 부하 압력이 상대적으로 더 낮은 사용자 장치의 분배 밸브에서 압력 강하가 실제로 검출되는 경우에는, 상기 부하 압력이 상대적으로 더 낮은 사용자 장치에 사전에 설정된 용적 흐름 요구를 제공하고 이와 같은 요구에 따라 상기 사용자 장치를 작동시키기 위하여, 전자식 제어 장치 내부에 저장된, 실제 압력 강하에 대한 분배 밸브의 관류 특성 곡선과 연계하여 상기 전자식 제어 장치에 의해서 측정 스로틀의 개구 폭이 결정될 수 있고, 분배 밸브를 트리거링 하기 위한 상응하는 트리거링 신호가 산출될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 구동 시스템의 경우에는 전자식으로 제어되는 부하 압력-보상이 분배 밸브의 트리거링의 상응하는 변경에 의해서 그리고 그와 더불어 측정 스로틀의 개구의 변경에 의해서 달성됨으로써, 결과적으로 추가의 개별-압력 조절기가 필요 없게 된다.
구동 시스템이 두 개의 사용자 장치를 포함하는 경우에는, 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따르면, 압력 강하를 검출하기 위하여 펌프의 이송 압력을 검출하는 압력 센서 및 사용자 장치의, 특히 부하 압력이 상대적으로 더 낮은 사용자 장치의 부하 압력을 검출하는 압력 센서가 제공되는 것으로 충분하다. 두 개 사용자 장치의 부하 압력이 상이한 경우에는, 부하 압력이 상대적으로 더 낮은 사용자 장치에서 분배 밸브의 개구 폭을 상응하게 변경시킴으로써 두 개의 사용자 장치가 동시에 작동될 때에 부하 압력-보상을 성취하기 위하여, 실제로 나타나는 펌프의 이송 압력과 부하 압력이 상대적으로 더 낮은 사용자 장치의 부하 압력 간의 압력 강하가 두 개의 압력 센서에 의하여 간단한 방식으로 검출될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따르면, 구동 시스템은 적어도 두 개의 사용자 장치를 포함하며, 이 경우에는 압력 강하를 검출하기 위하여 펌프의 이송 압력을 검출하는 하나의 압력 센서 그리고 상응하는 사용자 장치의 부하 압력을 검출하는 각각 하나의 압력 센서가 제공되었다. 각각의 사용자 장치에 이 사용자 장치의 개별 부하 압력을 검출하기 위한 하나의 압력 센서 및 펌프의 실제 이송 압력을 검출하는 추가의 하나의 압력 센서가 제공되면, 각각의 가능한 부하 강하의 경우를 위하여 측정 스로틀의 개구 폭을 상응하게 변경시킴으로써 그리고 분배 밸브를 상응하게 트리거링 함으로써 부하 압력이 상대적으로 더 낮은 사용자 장치에서 부하 압력-보상이 성취될 수 있다.
바람직하게, 상응하는 사용자 장치의 부하 압력과 펌프의 이송 압력 간의 상이한 압력 강하를 위한 전자식 제어 장치 내부에는 분배 밸브의 상응하는 관류 특성 곡선이 저장되어 있다. 상기 관류 특성 곡선에 의해서는, 다수의 사용자 장치가 동시에 작동될 때에 부하 압력이 상대적으로 더 낮은 사용자 장치의 분배 밸브에서 실제로 나타나는 압력 강하를 위하여 상기 전자식 제어 장치 내부에서 상기 사용자 장치의 원하는 용적 흐름 요구를 위해 필요한 측정 패널(panel)의 개구 폭 및 그와 더불어 분배 밸브의 필요한 트리거링 신호를 결정하는 것이 간단한 방식으로 가능해진다.
상기 전자식 제어 장치는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따르면 다수의 사용자 장치가 동시에 작동될 때에 그리고 부하 압력이 상대적으로 더 낮은 사용자 장치의 분배 밸브에서 압력 강하가 변경될 때에, 부하 압력이 상대적으로 더 낮은 사용자 장치에 사전에 설정된 용적 흐름 요구가 제공되도록 상기 부하 압력이 상대적으로 더 낮은 사용자 장치의 분배 밸브의 개구를 상기 변경된 압력 강하에 적응시킨다. 분배 밸브의 개구를 조절함으로써 그리고 그와 더불어 추가의 일 사용자 장치를 트리거링 할 때에 변경된 압력 강하를 위해서 저장된 관류 특성 곡선을 참조하여 부하 압력이 상대적으로 더 낮은 사용자 장치의 분배 밸브의 트리거링을 변경된 압력 강하에 맞추어 변동시킴으로써, 상기 부하 압력이 상대적으로 더 낮은 사용자 장치에서는 간단한 방식으로 부하 압력-보상에 도달될 수 있으며, 그리고 상기 부하 압력이 상대적으로 더 낮은 사용자 장치가 단지 프리세팅 장치의 작동에 의해서 요청되는 용적 흐름 요구만으로 작동되도록 보증될 수 있다.
펌프는 본 발명의 일 실시 예에 따라 전기식으로 조정 가능한 조정 펌프로서 형성될 수 있으며, 상기 조정 펌프의 이송 량은 프리세팅 장치의 프리세팅 신호에 따라서 제어된다. 이와 같은 전기식으로 조정 가능한 조정 펌프에 의해서는, 사용자 장치의 작동을 위해서 필요한 용적 흐름이 간단한 방식으로 제공될 수 있다.
본 발명의 대안적인 일 실시 예에 따르면, 펌프는 고정 변위 펌프(fixed displacement pump)로서 형성되었고, 이송 량은 프리세팅 장치의 프리세팅 신호에 따라 펌프의 구동 회전수를 변경함으로써 제어되었다. 이와 같이 이송 용적이 일정한 고정 변위 펌프에 의해서는, 예를 들어 펌프를 구동시키고 내연 기관 또는 전동기로 형성된 구동 모터에서 구동 회전수를 상응하게 변경함으로써 사용자 장치의 작동을 위해 필요한 용적 흐름이 간단한 방식으로 제공될 수 있다.
바람직하게, 상기와 같이 전기식으로 조정 가능한 조정 펌프로서 형성되었거나 고정 변위 펌프로서 형성된 펌프의 경우에는 펌프의 이송 라인에 순환 압력 조절기가 할당되며, 상기 순환 압력 조절기는 트리거링 된 사용자 장치의 최고 부하 압력에 의해서 제어된다. 이와 같은 순환 압력 조절기에 의해서는, 펌프로부터 제공되는 용적 흐름이 상기 트리거링 된 사용자 장치에 의해 프리세팅 신호에 의해서 요구되는 상기 사용자 장치의 용적 흐름에 맞추어 간단한 방식으로 정밀하게 제어될 수 있다.
본 발명의 대안적인 일 실시 예에 따르면, 펌프는 로드-센싱 방식으로 조절되는 조절 펌프로서 형성되었으며, 상기 조절 펌프의 이송 량은 트리거링 된 사용자 장치의 최고 부하 압력에 따라서 제어된다. 이와 같이 로드-센싱 방식으로 조절되는 조절 펌프에는 수요 흐름 조절부가 제공되어 있으며, 상기 수요 흐름 조절부는 사용자 장치를 트리거링 할 때에 요구되는 용적 흐름을 이송하고, 사용자 장치를 상기 요구된 용적 흐름에 자동으로 적응시킨다.
본 발명의 일 개선 예에 따르면, 각각의 사용자 장치에는 부하 압력 전송 분기 라인이 할당되어 있으며, 상기 분기 라인은 각각 하나의 선택 밸브, 특히 체크 밸브에 의해서 순환 압력 조절기 혹은 조절 펌프까지 뻗은 부하 압력 전송 라인에 연결되어 있다. 이와 같은 선택 밸브에 의해서는, 다수의 사용자 장치를 작동시킬 때에 간단한 방식으로 최고 부하 압력이 선택될 수 있고, 순환 압력 조절기 혹은 조절 펌프를 작동시키기 위하여 상기 부하 압력 전송 라인 내부로 전송될 수 있다.
본 발명의 추가의 장점들 그리고 세부 사항들은 개략적인 도면들에 도시된 실시 예들을 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다:
도 1은 본 발명에 따른 구동 시스템의 회로도이며, 그리고
도 2는 도 1의 일 개선 예이다.
도 1에는 두 개의 사용자 장치(2, 3)를 구비한 본 발명에 따른 정역학적 구동 시스템(1)의 회로도가 도시되어 있다. 상기 사용자 장치(2, 3)를 제어하기 위하여 각각 하나의 분배 밸브(4, 5)가 도시되어 있으며, 상기 분배 밸브는 개구 폭이 변경될 수 있는 측정 스로틀을 형성하고, 펌프(7)의 이송 라인(6)과 사용자 장치(2, 3)의 연결을 제어한다. 상기 분배 밸브(4, 5)는 본 발명에 따른 구동 시스템(1)에서 전기식으로 작동될 수 있으며, 이 목적을 위하여 상응하는 전기 작동 장치(8, 9)가 제공되어 있고, 상기 전기 작동 장치는 트리거링을 목적으로 전자식 제어 장치(10)에 연결된다. 상기 전자식 제어 장치(10)는 입력 측에서 프리세팅 장치(11)에, 예를 들어 하나 또는 다수의 조이스틱에 연결되어 있다. 상기 전기식 작동 장치(8, 9)는 바람직하게 전기식으로 트리거링 될 수 있는 예비 제어 밸브에 의해서 형성되었으며, 상기 예비 제어 밸브는 제어 장치(10)에 의한 트리거링에 상응하게 분배 밸브(4, 5)를 작동시키기 위한 유압 트리거링 압력을 발생시킨다.
펌프(7)는 개방된 회로 내에서 작동되었으며, 상기 회로는 흡입 측에서는 용기(12)로부터 가압 매개물을 흡입하고, 이송 측에서는 분배 밸브(4, 5)에 접속된 이송 라인(6)에 연결되어 있다. 펌프(7)를 구동시키기 위하여, 구동 모터(30), 예를 들어 내연 기관 또는 전동기가 제공되었다.
도시된 실시 예에서 펌프(7)는 이송 량을 전기적으로 조정할 수 있는 조정 펌프로서 형성되었으며, 상기 조정 펌프에는 이송 량을 변경시키기 위하여 전기식 작동 장치(13)가 제공되어 있고, 상기 전기식 작동 장치는 트리거링의 목적으로 전자식 제어 장치(10)에 연결되어 있다.
대안적으로, 펌프(7)는 고정 변위 펌프로서 형성될 수 있다.
또한, 펌프(7)의 이송 라인(6)에는 순환 압력 조절기(15)가 할당되어 있으며, 상기 순환 압력 조절기는 상기 이송 라인(6)으로부터 용기(12)까지 뻗는 분기 라인(16) 내부에 배치되어 있다. 상기 순환 압력 조절기(15)는 이송 라인(6) 내부에서 발생하는 펌프(7)의 이송 압력에 의해서는 관류 위치의 방향으로 작동되고, 스프링(18) 및 부하 압력 전송 라인(17) 내부에서 발생하는 사용자 장치(2, 3)의 최고 부하 압력에 의해서는 차단 위치의 방향으로 작동된다.
또한, 부하 압력 전송 라인(17)에는 구동 시스템(1)의 압력 차단기로서 기능을 하는 압력 제한 밸브(14)가 할당되어 있다.
사용자 장치(2, 3)의 개별 부하 압력을 검출하기 위하여 각각 하나의 부하 압력 전송 분기 라인(19, 20)이 제공되어 있으며, 상기 부하 압력 전송 분기 라인은 분배 밸브(4, 5)의 흐름 방향 하부에서 그리고 그에 따라 상응하는 측정 스로틀의 흐름 방향 하부에서 발생하는 개별 사용자 장치(2, 3)의 부하 압력을 검출한다. 이 경우 상기 부하 압력 전송 라인(19 혹은 20)은 상응하는 분배 밸브(4 혹은 5)의 흐름 방향 하부에서, 이송 라인(6)으로부터 사용자 장치(2 혹은 3)까지 뻗는 상응하는 연결 라인(21 혹은 22)에 접속되어 있으며, 상기 연결 라인 내부에는 분배 밸브(4, 5)가 배치되어 있다. 상기 부하 압력 전송 라인(19, 20)은 각각 선택 밸브(23, 24)의 중간 접속하에서 부하 압력 전송 라인(17)에 접속되어 있다. 상기 선택 밸브(23, 24)는 도시된 실시 예에서는 부하 압력 전송 라인(17) 쪽 방향으로 개방되는 체크 밸브로서 형성되었다.
도 1에 따른 구동 시스템의 경우에 사용자 장치(2)는 부하 압력이 상대적으로 더 낮은 사용자 장치를 형성한다.
본 발명에 따른 구동 시스템(1)은 또한 압력 센서(25)를 구비하며, 상기 압력 센서는 이송 라인(6) 내부에서 발생하는 펌프(7)의 이송 압력을 검출한다. 상기 이송 라인(6)의 추가의 한 압력 센서(26)는 사용자 장치(2)의 부하 압력을 검출할 목적으로 제공되었고, 상기 사용자 장치(2)의 부하 압력 전송 분기 라인(19)에 연결되어 있다. 상기 압력 센서(25, 26)는 전자식 제어 장치(10)에 연결되어 있다.
본 발명에 따른 구동 시스템(1)에서 프리세팅 장치(11)는 조작자에 의해서 작동될 때에 프리세팅 신호를 발생시키며, 상기 프리세팅 신호가 트리거링 된 사용자 장치(들)(2, 3)의 용적 흐름 요구를 형성함으로써, 결과적으로 상기 작동된 프리세팅 장치(11)에 의해서는 상응하는 사용자 장치(2 혹은 3)의 용적 흐름 요청이 전자식 제어 장치(10)로 전송된다.
전자식 제어 장치(10)에 의해서는, 펌프(7)가 상기 요구된 용적 흐름을 이송 라인(6) 내부로 이송하도록 작동 장치(13) 및/또는 구동 모터(30)의 회전수가 제어된다. 또한, 본 발명에 따른 구동 시스템(1)의 경우에는 분배 밸브(4, 5)를 위한 전자식 제어 장치(10) 내부에 관류 특성 곡선이 저장되어 있다. 본 발명의 의미에 따른 관류 특성 곡선으로서는 분배 밸브의 트리거링 신호 혹은 측정 스로틀의 표면 파형과 특정 압력 강하를 위한 용적 흐름 사이의 관계가 간주 될 수 있다.
압력 센서(25, 26)에 의해서는 제어 장치(10) 내부에서 분배 밸브(4)의 압력 강하가 검출될 수 있다.
본 발명에 따른 구동 시스템(1)에서 프리세팅 장치(11)를 상응하게 작동시킴으로써 단지 사용자 장치(2) 혹은 사용자 장치(3)가 단독으로 트리거링 되면, 프리세팅 장치(11)의 편향에 의해 원하는 용적 흐름 요구에 상응하는 이송 흐름을 전달하기 위하여 상기 제어 장치(10)는 펌프(7) 혹은 구동 모터(30)를 상응하게 트리거링 하게 된다. 이송 라인(6)의 이송 압력이 트리거링 된 사용자 장치(2 혹은 3)의 부하 압력보다 시스템 조절 압력 차로서의 조절 스프링(18)의 초기 응력만큼 더 높음으로써, 결과적으로 상기 트리거링 된 사용자 장치(2 혹은 3)는 상기 조절 스프링(18)의 초기 응력에 상응하는 압력 강하로 작동될 수 있게 된다. 제어 장치(10)가 상기 압력 강하를 위한 관류 특성 곡선을 참조하여 측정 스로틀의 상응하는 개구 폭 및 그와 더불어 분배 밸브(4 혹은 5)의 작동 장치(8 혹은 9)를 위한 상응하는 트리거링 신호를 산출함으로써, 결과적으로 상기 분배 밸브(4 혹은 5)는 상응하게 편향되고, 사용자 장치(2 혹은 3)는 요구된 용적 흐름으로 작동된다.
상기 실시 예에서 사용자 장치(2)가 작동되고, 상대적으로 더 높은 부하 압력을 갖는 사용자 장치(3)가 프리세팅 장치(11)의 상응하는 작동에 의해서 추가로 작동되면, 전자식 제어 장치(10)에 의하여 펌프(7)의 작동 장치(13) 및/또는 구동 모터(30)의 회전수가 제어됨으로써, 상기 펌프(7)는 두 개의 사용자 장치(2, 3)를 위해서 요구된 용적 흐름을 전달하게 된다. 분배 밸브(5)가 상응하게 트리거링 된 후에는, 사용자 장치(3)의 상대적으로 더 높은 부하 압력이 부하 압력 전송 분기 라인(20) 및 개방된 선택 밸브(24)를 통해 부하 압력 전송 라인(17) 내부에서 발생함으로써, 결과적으로 이송 라인(6) 내부의 이송 압력은 상응하게 상승하게 된다.
압력 센서(25, 26)에 의해서는 전자식 제어 장치(10)에 의하여 이송 라인(6)의 이송 압력과 부하 압력이 상대적으로 낮은 사용자 장치(2)의 부하 압력 간의 가변적인 압력 강하가 검출된다. 상기 제어 장치(10)는 이때 제어 장치(10) 내부에 저장된 상기 상승 된 압력 강하를 위한 분배 밸브(4)의 관류 특성 곡선을 참조하여 트리거링 신호를 결정하며, 상기 트리거링 신호에 의해서는 상기 사용자 장치(2)의 요구된 용적 흐름이 분배 밸브(4)의 상응하는 개구를 통해 흘러서 상기 분배 밸브(4)의 작동 장치(8)를 상응하게 트리거링 한다. 상기 전자식 제어 장치(10)는 산출을 하고, 그와 더불어 압력 센서(25, 26)에 의해 측정된 실제 압력 강하에 대한 상기 분배 밸브(4)의 저장된 관류 특성 곡선을 참조하여, 상기 사용자 장치(2)의 요구된 용적 흐름을 위해서 필요한 상기 측정 스로틀을 형성하는 분배 밸브(4)의 개구를 제어한다.
따라서, 추가의 일 사용자 장치(3)를 트리거링 하는 경우에 전자식 제어 장치(10) 내부에서는 상대적으로 더 낮은 부하 압력으로 이미 작동된 사용자 장치(2)에서 압력 센서(25, 26)에 의해 가변적인 압력 강하가 검출 및 결정되고, 분배 밸브(4)의 측정 스로틀의 개구가 작동 장치(8)의 상응하는 트리거링에 의해 변경된 압력 강하에 맞추어 조절됨으로써, 결과적으로 사용자 장치(2)는 프리세팅 장치(11)의 작동에 의해서 요구되는 용적 흐름으로 작동하게 된다.
따라서, 전자식 제어 장치(10)에 의해서는 분배 밸브(4)의 트리거링을 상응하게 적응시킴으로써 그리고 그와 더불어 상기 분배 밸브(4)의 개구를 변경된 압력 강하에 맞추어 조절함으로써 전자식으로 제어된 부하 압력 보상에 도달하고 되고, 상대적으로 더 낮은 부하 압력을 갖는 사용자 장치(2)는 요구된 용적 흐름으로 작동하게 된다.
도 2에는 도 1의 일 개선 예가 도시되어 있으며, 이 경우 동일한 부재들에는 동일한 도면 부호가 제공되었다.
도 2의 구동 시스템(1)은 추가의 한 사용자 장치(30)를 구비하고, 상기 추가 사용자 장치는 분배 밸브(31)에 의해서 작동될 수 있으며, 상기 분배 밸브는 제어 장치(10)에 연결되어 있는 전기식 작동 장치(32)에 의해서 작동될 수 있다. 부하 압력 전송 분기 라인(33) 및 선택 밸브(34)에 의해서는 사용자 장치(30)의 부하 압력이 부하 압력 전송 라인(17) 내부로 전송될 수 있다.
도 2의 실시 예에서는, 사용자 장치(3)의 부하 압력을 검출하고 부하 압력 전송 분기 라인(20)에 할당된 하나의 압력 센서(35) 그리고 사용자 장치(30)의 부하 압력을 검출하고 부하 압력 전송 분기 라인(33)에 할당된 하나의 압력 센서(36)가 추가로 제공되었다. 따라서, 상기 압력 센서(35) 및 상기 압력 센서(25)에 의해서는 전자식 제어 장치(10) 내부에서 상기 트리거링 된 분배 밸브(5)에서의 압력 강하가 검출될 수 있다. 그에 상응하게, 상기 압력 센서(36) 및 상기 압력 센서(25)에 의해서는 전자식 제어 장치(10) 내부에서 상기 트리거링 된 분배 밸브(31)에서의 압력 강하가 검출될 수 있다.
따라서, 상기 추가의 센서(35, 36)에 의해서는 실제로 발생하는 압력 강하 및 상응하게 저장된 관류 특성 곡선에 따라 분배 밸브(5, 31)를 상응하게 트리거링 함으로써 전자식 부하 압력 보상이 다수의 사용자에게로 확장될 수 있고, 모든 부하 압력 상태에 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 구동 시스템(1)에서는, 전자식으로 제어된 보상 기능에 의해 또한 소위 사회적인 분배도 간단한 방식으로 가능해지며, 이와 같은 사회적인 분배에서 동시에 트리거링 된 사용자 장치(2, 3, 30)에 의해 요구되는 용적 흐름이 펌프(7)에 의해 최대로 전달될 수 있는 이송 흐름을 초과하는 경우에는 트리거링 된 사용자 장치의 이동 속도가 비례적으로 감소 될 수 있다.

Claims (10)

  1. 로드-센싱(load-sensing; 하중-감지)-조절부를 구비한 정역학적 구동 시스템(1)으로서,
    상기 구동 시스템(1)이 펌프(7) 그리고 상기 펌프(7)로부터 가압 매개물을 공급받는 적어도 두 개의 사용자 장치(2, 3; 30)를 포함하며, 상기 사용자 장치(2, 3; 30)가 중간 위치에서 양을 조절하는 분배 밸브(4, 5; 31)에 의해서 각각 제어될 수 있으며, 상기 분배 밸브(4, 5; 31)가 전기 트리거링 신호에 따라서 작동될 수 있고, 프리세팅 신호를 발생시키기 위한 프리세팅 장치(11)가 제공되어 있으며, 상기 프리세팅 신호에 따라서 상기 분배 밸브(4, 5; 31)가 트리거링 되고, 전자식 제어 장치(10)가 제공되어 있으며, 상기 전자식 제어 장치는 상기 프리세팅 장치(11)에 연결되어 상기 프리세팅 장치(11)의 프리세팅 신호로부터 상기 분배 밸브(4, 5; 31)를 작동시키기 위한 트리거링 신호를 발생하고,
    상기 프리세팅 장치(11)의 프리세팅 신호가 사용자 장치(2, 3; 30)의 용적 흐름 요구를 형성하고, 전자식 제어 장치(10)가 적어도 하나의 분배 밸브(4, 5; 31)에서 압력 강하를 검출하며, 그리고 상기 전자식 제어 장치(10)가 상기 분배 밸브(4, 5; 31)에서 검출된 압력 강하 및 상기 분배 밸브(4, 5; 31)의 관류 특성 곡선에 따라서 상기 사용자 장치(2, 3; 30)의 용적 흐름 요구에 맞추어 상기 분배 밸브(4, 5; 31)를 트리거링 하는,
    정역학적 구동 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 시스템(1)은 두 개의 사용자 장치(2, 3)를 포함하며, 이때에는 압력 강하를 검출하기 위하여 펌프(7)의 이송 압력을 검출하는 하나의 압력 센서(25)가 제공되고, 사용자 장치(2)의 부하 압력을 검출하는 하나의 압력 센서(26)가 제공되는,
    정역학적 구동 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 시스템(1)은 적어도 두 개의 사용자 장치(2, 3, 30)를 포함하며, 이때에는 압력 강하를 검출하기 위하여 펌프(7)의 이송 압력을 검출하는 하나의 압력 센서(25)가 제공되고, 상응하는 사용자 장치(2, 3, 30)의 부하 압력을 검출하는 각각 하나의 압력 센서(26, 35, 36)가 제공되는,
    정역학적 구동 시스템.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 펌프(7)의 이송 압력과 상기 상응하는 사용자 장치(2, 3, 30)의 부하 압력 간의 상이한 압력 강하를 위한 상기 전자식 제어 장치(10) 내부에 분배 밸브(4, 5; 31)의 상응하는 관류 특성 곡선이 저장되는,
    정역학적 구동 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    다수의 사용자 장치(2, 3, 30)가 동시에 작동되는 경우 그리고 부하 압력이 상대적으로 낮은 사용자 장치(2, 3, 30)의 분배 밸브(4, 5, 31)에서 압력 강하가 가변적인 경우에는, 상기 부하 압력이 상대적으로 낮은 사용자 장치(2, 3; 30)에 사전에 설정된 용적 흐름 요구의 제공을 보증하기 위하여, 상기 전자식 제어 장치(10)가 상기 부하 압력이 상대적으로 낮은 사용자 장치(2, 3, 30)의 분배 밸브(4, 5; 31)의 개구를 변경된 압력 강하에 맞추어 적응시키는,
    정역학적 구동 시스템.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 펌프(7)는 전기식으로 조정 가능한 조정 펌프로서 형성되었으며, 상기 조정 펌프의 이송 량은 프리세팅 장치(11)의 프리세팅 신호에 따라서 제어되는,
    정역학적 구동 시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 펌프(7)는 고정 변위 펌프(fixed displacement pump)로서 형성되었고, 이송 량은 상기 펌프(7)의 구동 회전수의 변경에 의해서 상기 프리세팅 장치(11)의 프리세팅 신호에 따라 제어되는,
    정역학적 구동 시스템.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 펌프(7)의 이송 라인(6)에는 순환 압력 조절기(15)가 할당되어 있고, 상기 순환 압력 조절기는 트리거링 된 사용자 장치(2, 3, 30)의 최고 부하 압력에 의해서 제어되는,
    정역학적 구동 시스템.
  9. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 펌프(7)는 로드-센싱 방식으로 조절되는 조절 펌프로서 형성되었고, 상기 조절 펌프의 이송 량은 트리거링 된 사용자 장치의 최고 부하 압력에 따라 제어되는,
    정역학적 구동 시스템.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 사용자 장치(2, 3, 30)에 부하 압력 전송 분기 라인(19, 20, 33)이 할당되고, 상기 부하 압력 전송 분기 라인은 각각 하나의 선택 밸브(23, 24, 34), 특히 체크 밸브에 의해서 상기 순환 압력 조절기(15) 혹은 상기 조절 펌프까지 뻗는 부하 압력 전송 라인(17)에 연결되는,
    정역학적 구동 시스템.
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