WO2002042648A1 - Ludv-steueranordnung mit einer ventilanordnung zur begrenzung des lastdruckes in der lastmeldeleitung - Google Patents

Ludv-steueranordnung mit einer ventilanordnung zur begrenzung des lastdruckes in der lastmeldeleitung Download PDF

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Andreas Levermann
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Bosch Rexroth Ag
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    • F15B2211/705—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor characterised by the type of output members or actuators
    • F15B2211/7051—Linear output members
    • F15B2211/7053—Double-acting output members

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic control arrangement for at least two hydraulic consumers according to the preamble of patent claim 1.
  • Such a control arrangement - also called a load-sensing circuit - is used, among other things, to control mobile machines, for example excavators. Hydraulically actuated units of the working machine, for example a, are controlled by the control
  • each of the hydraulic consumers is one
  • variable displacement pump delivers with a maximum stroke volume and the pressure medium volume flow is not sufficient to maintain the specified pressure drop across the orifice plates, the pressure carriages of all
  • a disadvantage of this control arrangement is that a partial volume flow is discharged to the tank and therefore cannot be used for consumer control.
  • Another disadvantage is that the return of the pressure medium to the tank generates heat in the system and thus pump performance is destroyed.
  • the applicant in DE 198 31 595 AI proposes a hydraulic circuit with a control arrangement via which, when the limit load pressure of the control piston of the pressure compensator of the consumer is exceeded, the highest load pressure is applied in the closing direction, so that the supply to this consumer is reduced, while the function of the hydraulic consumer is always guaranteed.
  • the load-lower consumers become accordingly with a higher one Pressure medium volume flow supplied so that their function is optimized.
  • the maximum load pressure is indeed limited to a predetermined value, which is selected so that the variable pump does not reach the power control range, so that the lower-load consumers can continue to be supplied with pressure medium.
  • the problem remains that the highest load pressure in the system is predetermined by the limit load pressure, so that the load-lower consumers can no longer be supplied with pressure medium in the required manner in unfavorable operating conditions.
  • the invention has for its object to provide a control arrangement for at least two hydraulic consumers, in which the pressure medium supply to the lower load consumers is improved.
  • a limit load pressure on a consumer for example a gripper
  • a side of a regulating piston of a metering orifice connected to this consumer in the closing direction is acted upon by the highest load pressure of the other hydraulic consumers.
  • the control piston when the limit load pressure is exceeded, the control piston is not acted on by the maximum load pressure but by the lower highest load pressure of the other consumers.
  • the system pressure reported to a load sensing and / or power controller of the variable pump then corresponds to the highest load pressure of the other consumers, so that the variable pump has more due to the lower pressure level Quantity available for further, parallel consumer movements.
  • the consumer previously loaded with the load pressure exceeding the limit load pressure is still supplied with pressure medium as a function of the lower system pressure reported to the pump, so that its function is guaranteed.
  • control arrangement has a signal line branching downstream of the metering orifice of the consumer carrying the highest load pressure, which is connected on the one hand via a pressure valve to a tank and on the other hand via a check valve to the load pressure line leading to load sensing control of the variable displacement pump.
  • a load pressure branch line also branches off from the load pressure line, via which the pressure in the load pressure line is applied to the side of a control piston acting in the closing direction of a pressure compensator downstream of the metering orifice.
  • the pressure valve is designed in such a way that it opens the connection to the tank when the maximum load pressure is exceeded, so that the load-sensing pressure in the area of this consumer is relieved towards the tank - the load pressure corresponding to the maximum load pressure cannot build up in the load signaling line, rather the pressure in the load reporting line corresponds to the load pressure of the next, lower load consumer.
  • the side of the regulating piston of the pressure compensator that is effective in the closing action is acted upon via the load pressure branch line with this system pressure corresponding to the load-lower consumer.
  • a nozzle is provided to limit the amount of control oil flowing out via the signal line.
  • the pressure valve is preferably designed as a pressure shut-off valve, so that the limit load pressure is specified by the shut-off pressure that can be set on the pressure shut-off valve.
  • This pressure cut-off valve shuts off the connection to the tank only when the load pressure at the associated consumer has dropped to a cut-in pressure by a predetermined switching pressure difference below the cut-off pressure. In this way it is ensured that the load pressure at this consumer can be limited to a comparatively high value, while the pressure reported to the variable displacement pump in the load pressure reporting line is determined by the highest load pressure of the other consumers.
  • the control side of the pressure relief valve that is effective in the opening direction is acted upon by a control line with the load pressure of the associated consumer.
  • a pressure accumulator can be assigned to the consumer, by means of which the load pressure at the consumer, for example the gripping pressure of a gripper, can be kept at a largely constant value, even if the gripped goods still yield and any leaks can be compensated for.
  • an unlockable blocking block is assigned to the consumer and the memory is connected in the area between the consumer and the blocking block.
  • the nozzle for limiting the control oil flow is carried out in an inner bore of the regulating piston of the pressure compensator.
  • Inner bore opens on the one hand in the end face of the control piston and on the other hand in a peripheral wall, a control edge being formed in the opening area on the peripheral wall side, via which a connection to the signaling line can be opened.
  • the pressure downstream of the metering orifice can also be behind the pressure compensator be tapped via a check valve so that no drilling in the control piston is required.
  • the control arrangement preferably has a variable displacement pump with a load-sensing controller, on which a maximum pressure and power control is superimposed.
  • Figure 1 is a circuit diagram of the first embodiment
  • FIG. 2 shows the control arrangement from FIG. 1 with a proportional directional control valve with a pressure compensator
  • FIG 3 is a detailed representation of the valve arrangement shown in Figure 2.
  • FIG. 1 shows part of a circuit diagram of a control arrangement for controlling the hydraulic consumers of a mobile working device, for example an excavator.
  • a mobile working device for example an excavator.
  • This has several consumers, for example a slewing gear, a stick, a travel drive, a boom, a support and a gripper, which are supplied with pressure medium by a variable displacement pump.
  • a gripper which is actuated via a hydraulic cylinder 2.
  • the hydraulic medium 2 is supplied with pressure via a valve arrangement 4 indicated by dash-dotted lines, which is combined with corresponding valve arrangements to supply the other consumers to form an LUDV control block.
  • the valve arrangement 4 shown in FIG. 1 has a pressure connection P which is connected via a pressure line 6 to a variable displacement pump which can be adjusted by means of an LS regulator.
  • the pressure medium flowing back from the hydraulic cylinder 2 can be returned to a tank via a tank connection T.
  • the highest load pressure of the consumers mentioned at the outset is led via a load signal line 8 to the LS regulator of the pump.
  • the control arrangement also has two working connections A, B, which are connected via working lines 10 and 12 to a cylinder space 14 and an annular space 16 of the hydraulic cylinder 2, respectively.
  • the working line 10 can be shut off by means of an unlockable locking block 18 without leakage oil, so that the gripper can be held in its closed position.
  • a storage line 20 leading to a reservoir 22 branches off between the blocking block 18 and the hydraulic cylinder 2. This storage 22 compensates for the yielding of the gripped goods and any leakage losses, so that the gripper is reliably held in its closed position.
  • the valve arrangement has a proportional directional valve 26 with a speed part and with a directional part 29, the speed part being formed by an orifice 28.
  • the metering orifice 28 is followed by a pressure compensator 30 whose control piston 104 (FIG. 3) can be acted upon in the closing direction by the force of a weak closing spring 32 and the control pressure in a load pressure branch line 34, which leads to a control connection d which is connected to the load signaling line 8.
  • the regulating piston of the pressure compensator 30 is acted upon by the pressure downstream of the measuring orifice 28 in the opening direction.
  • the outlet of the pressure compensator 30 is connected to a working channel 36 or 38 connected to the working connection A or the working connection B.
  • Each working channel 36, 38 is assigned a pressure relief valve 40 or 42, which opens a connection to a tank channel 44 connected to the tank connection T when a maximum pressure is exceeded.
  • the directional control valve 26 is acted upon by two control lines 46, 48 with the control pressures present at control connections a, b, so that the valve body is displaced from a spring-biased basic position as a function of the applied control pressure difference.
  • the control piston of the pressure compensator 30 is brought into a control position in which the pressure drop across the metering orifice 28 is kept constant regardless of the load pressure that the volume flow to the consumer is proportional to Opening cross section of the orifice 28 is. This means that the control piston of the pressure compensator 30 closes until the pressure upstream of the pressure compensator 30, apart from the weak closing spring, is equal to the load signaling pressure in the load signaling line 8.
  • the control piston of the pressure compensator 30 is moved against the force of the closing spring 32 and the load pressure in the load pressure signaling line 8 into an end position in which a signaling line 50 with the pressure between the metering orifice 28 and the inlet of the Pressure compensator 30 is acted upon.
  • This signal line 50 can be connected on the one hand via a check valve 52 to the load signal line 8 and via a pressure cut-off valve 54 to the tank connection T.
  • the valve body of the pressure cut-off valve 54 is biased into a closed position via a control spring.
  • the pressure acts in a control channel 56, which branches off from the storage line 20, so that the pressure in the storage 22 or in the cylinder chamber 14 of the hydraulic cylinder 2 acts on the piston of the pressure cut-off valve 54 in the opening direction.
  • the control spring of the pressure cut-off valve 54 is set in such a way that it switches when a maximum limit load pressure is exceeded, for example caused by a pressure build-up when the gripper stops, so that the signaling line 50 is connected to the tank connection T.
  • the pressure cut-off valve 54 only shuts off the connection to the tank connection T when the pressure in the accumulator 22 or in the cylinder space 14 has dropped, for example 100 bar, below a cut-off value by a predetermined switching pressure difference.
  • two load holding valves 51, 53 are provided, via which a backflow of the pressure medium from the working channels 36, 38 to the pressure compensator 30 can be changed.
  • the control piston of the pressure compensator 30 is in its fully open position.
  • the load pressure on the hydraulic cylinder 2 is then reported via the signaling line 50 and the check valve 52 into the load pressure signaling line 8, so that the variable pump is controlled as a function of the load pressure on the hydraulic cylinder 2.
  • the pressure cut-off valve 54 relieves the message line 50.
  • the variable pump then returns to the standby pressure or is controlled by the highest load pressure of other actuated consumers.
  • FIGS. 2 and 3 show a section through a valve disk with which the valve arrangement 4 from FIG. 1 is realized.
  • the valve disc has a housing 58, in the valve bore 60 of which a valve slide 62 of the proportional directional control valve 26 is guided.
  • the metering orifice 28 forming the speed part of the directional control valve can be adjusted by axially displacing the valve slide 62. Downstream of the metering orifice 28, the pressure compensator 30 is inserted into the housing 58 as a built-in valve, from which the pressure medium is then guided back to the directional part 29 of the directional control valve 26 and from there to one of the working connections A or B.
  • the housing 58 are furthermore, the two load holding valves 51, 53 and the two pressure limiting valves 40, 42 are added.
  • the valve spool 62 is centered by means of two control springs 64, 66 which are arranged in two control housings 68 which are attached to the housing 58 at the side.
  • the spring spaces 70, 72 delimited by these can be acted upon by a control pressure for the axial displacement of the valve slide 62 via the control connections a, b.
  • the two working connections A, B, the central pressure connection P and at least one tank connection T as well as further control connections are also formed in the housing 58 of the valve segment.
  • the two working connections A, B are connected to the hydraulic cylinder 2 via the working lines 10 and 12 and the blocking block 18.
  • the load pressure present in the load reporting line 8 is reported via the load pressure branch line 34 into the spring chamber 74 of the pressure compensator 30.
  • the message line 50 is opened so that the load pressure on the hydraulic cylinder 2 is reported into the load message line 8 via the check valve 52.
  • the signal line 50 is led to the input of the pressure reducing valve 54, which is acted upon in the closing direction by the force of a control spring and in the opening direction by the pressure in the accumulator 22.
  • the hydraulic accumulator 22 is connected to the working line 10 via the accumulator line 20 which opens between the blocking block 18 and the hydraulic cylinder 2.
  • a dashed line indicates a variant in which the control side of the valve 54 and, for the sake of simplicity, the accumulator 22 are connected to the working line 10 via a line 20 'between the working connection A and the blocking block 18. In this variant, there is no leakage from consumer 2 via valve 54 to the tank.
  • valve 54 must now be used, which does not completely relieve the signal line 50 of pressure, but rather limits the pressure in the signal line to such a value that the hydraulic accumulator 22 remains charged.
  • valve 54 can be a proportional throttle 54 ', as shown in broken lines in FIG.
  • the valve slide 62 has two end-side ring collars 76, 78 which are arranged in the transition area to the spring spaces 70, 72.
  • Two tank collars 80, 82, two control collars 84, 86 lying between them are provided adjacent to the collars 78, 76 and a central annular web 88.
  • the valve bore 60 is connected via two channels 90 and 92 formed in the region of the collars 76, 80 and 78, 82 to the tank channel 44 (not shown in FIG. 3) and thus to the tank connection T.
  • the two pressure limiting valves 40, 42 are inserted into the housing 58 via laterally opening receiving bores, so that a connection between the channel 92 or 90 on the one hand and the working channel 36 or 34 opening into the valve bore 60 can be established on the other.
  • two connecting channels 94, 96 are formed on the housing 58, via which the valve bore 60 in the region of the two control collars 84, 86 is connected to an approximately central receiving bore 98 for the pressure compensator 30. This receiving bore 98 opens into a central pressure chamber 100 of the valve bore 60.
  • the two load holding valves 51 and 53 are inserted into the connecting channel 94, 96.
  • the pressure compensator 30 has a bushing 102 which is inserted into the receiving bore 98 and in which the control piston 104 is guided. This is biased into the closed position via the closing spring 32. As already explained with reference to FIG. 2, the spring chamber 74 of the pressure compensator 30 is connected to the load reporting line 8 by means of the load pressure branch line 34.
  • the bushing 102 has radial openings 106 in the region of the two connecting channels 94, 96, so that when the control piston 104 is axially displaced, a connection between the central pressure chamber 100 and the connecting channels 94 or 96 is opened.
  • the signal line 50 opens into the inner bore of the bushing 102.
  • the control piston 104 has an angular bore 108 which, in the basic position shown in FIG. 3, on the one hand in the end face of the control piston 104 and on the other hand in Circumferential area between the radial openings 106 and the mouth area of the signal line 50 opens.
  • An aperture 110 is inserted into this angular bore 108.
  • the pressure in front of the pressure compensator can be tapped via the angular bore 108 and reported in the signaling line 50. In principle, this pressure could also be a check valve in the area between the two Tap load holding valves 51, 53 from the connecting channel 94 and 96, respectively. The applicant reserves the right to make its own claim for this tap option.
  • the highest load pressure is not applied to the hydraulic cylinder 2 of the gripper, but to one of the other consumers, for example the boom, the arm or the slewing gear.
  • this highest load pressure is present in the load pressure signaling line 8, so that a pump pressure is set via the load-sensing controller (not shown) of the variable pump, which is a predetermined amount higher than the load pressure in the load signaling line 8.
  • This highest load pressure of the system is reported via the external load pressure branch line 34 bypassing the check valve 52 into the spring chamber of the pressure compensator 30.
  • valve slide 62 of the directional control valve 26 is shifted to the left (view according to FIG. 3), for example by applying a control pressure difference to the control connections a, b, so that the connection from the pressure connection P to the pressure chamber 100 is opened via the ring web 88.
  • This opening cross section corresponds to the effective diameter of the metering orifice 28.
  • the control piston 104 is moved into a control position in which the one acting on its front end face
  • the control piston 104 In the operating state in which the highest system load pressure is applied to the hydraulic cylinder 2, the control piston 104 is moved into its end position against the force of the closing spring 32 and the lower load pressure prevailing in the load reporting line 8, so that the connection between the angled bore 108 and the Message line 50 is opened. The highest load pressure prevailing on the lower end face of the control piston 104 is then reported via the signaling line 50 and the check valve 52 into the load signaling line 8 and the pump pressure is increased accordingly. The consumers are then controlled according to the known LUDV principle.
  • the system pressure that is to say the load pressure at the hydraulic cylinder 2
  • the gripper pressure can be limited to a predetermined value, for example 300 bar, by adjusting the pressure cut-off valve 54 accordingly.
  • the accumulator loading valve 54 (?) Is brought into the open position by the limit load pressure reported in the accumulator channel 56, so that the signal line 50 is connected to the tank T.
  • the pressure in the message line 50 is then over the open switch-off stage is completely relieved to tank T, so that the gripper section can no longer create pressure in the system. With the gripper closed, the system does not cut the pressure.
  • the load pressure in the load signal line 8 drops to the next higher consumer load pressure of a consumer operated in parallel, so that the pump pressure is reduced accordingly.
  • the check valve 52 in the signaling line 50 prevents this reduced load pressure in the load signaling line 8 from being reduced to the tank.
  • This highest load pressure of the consumers controlled in parallel to the gripper is reported via the load pressure branch line 34 into the spring chamber 74 of the pressure compensator 30. Because the gripper has moved to the stop, no pressure medium flows through the metering orifice 28, so that 100 pump pressure is present in the pressure chamber.
  • the pressure compensator 30 is therefore completely open. In this operating state, the resulting power loss is limited only to the amount of control oil flowing out through the aperture 110 in the angular bore 108 toward the tank T. If no parallel consumer is actuated, the pump pressure drops to the stand-by pressure.
  • the gripper pressure set is maintained by the leakage-oil-free shut-off via the locking block 18, any leakage or the yielding of the gripped object being compensated for by the memory 22.
  • a pressure shut-off valve 54 has the advantage that the pressure at the gripper can be kept at a comparatively high level, for example 300 bar, the pressure shut-off valve only switching back at a lower level, for example 200 bar, so that the pump is not useless on the high one Pressure level but is controlled depending on the next lower load pressure.
  • Locking blocks 18 are dispensed with. In this case the
  • a pressure-limiting valve controlled by the pressure in the signal line 50 or a similar suitable valve arrangement for limiting the limit load pressure can also be used in simpler applications.
  • a LUDV control arrangement for at least two hydraulic consumers is disclosed, with a variable displacement pump, the setting of which can be changed as a function of a consumer load pressure present in a load signaling line, with each consumer being assigned a metering orifice with a downstream pressure compensator.
  • a valve arrangement according to the invention acts on the side of the fully actuated control piston of the pressure compensator which is assigned to this consumer and is acted upon by the load pressure of the next lower consumer.

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Abstract

Offenbart ist eine LUDV-Steueranordnung für zumindest zwei hydraulische Verbraucher, mit einer Verstellpumpe, deren Einstellung in Abhängigkeit von einem in einer Lastmeldeleitung anliegenden Verbraucher-Lastdruck veränderbar ist, wobei jedem Verbraucher eine Zumessblende mit nachgeschalteter Druckwaage zugeordnet ist. Bei Überschreiten eines Grenzlastdruckes an einem Verbraucher wird mittels einer Grenzlastdruckes an einem Verbraucher wird mittels einer erfindungsgemässen Ventilanordnung eine in Schliessrichtung wirksame Seite des diesem Verbraucher zugeordneten vollständig aufgesteuerten Regelkolbens der Druckwaage mit dem Lastdruck des nächsten lastniedrigeren Verbrauchers beaufschlagt.

Description

LUDV-STEUERANORDNUNG MIT EINER VENTILANORDNUNG ZUR BEGRENZUNG DES LASTDRUCKES IN DER LASTMELDELEITUNG
5
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steueranordnung für zumindest zwei hydraulische Verbraucher gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
10 Eine derartige Steueranordnung - auch Load-Sensing- Schaltung genannt - wird unter anderem zur AnSteuerung von mobilen Arbeitsmaschinen, beispielsweise Baggern eingesetzt. Über die Steuerung werden hydraulisch betätigte Aggregate der Arbeitsmaschine, beispielsweise ein
15 Drehwerk, ein Fahrantrieb, ein Löffel, ein Stiel oder ein am Baggerausleger montierter Greifer angesteuert.
Bei einer aus der W095/32364 AI bekannten Steueranordnung ist jedem der hydraulischen Verbraucher eine
20 verstellbare Zumeßblende mit einer nachgeschalteten Druckwaage zugeordnet, über die der Druckabfall an der Zumeßblende konstant gehalten wird, so daß die zum jeweiligen Verbraucher fließende Druckmittelmenge vom Öffnungsquerschnitt der Zumeßblende und nicht vom Lastdruck
25 des Verbrauchers oder vom Druck der Verstellpumpe abhängt. Falls die Verstellpumpe mit maximalem Hubvolumen fördert und der Druckmittelvolumenstrom nicht ausreicht, um den vorgegebenen Druckabfall über den Meßblenden aufrecht zu erhalten, werden die Druckwagen aller betä-
30 tigten hydraulischen Verbraucher in Schließrichtung verstellt, so daß alle Druckmittelvolumenströme zu den einzelnen Verbrauchern um den gleichen Prozentsatz verringert werden. Bei einer derartigen lastunabhängigen Durchflußverteilung (LUDV) bewegen sich dann alle ange-
35 steuerten Verbraucher mit einer prozentual um den gleichen Wert verringerten Geschwindigkeit . Aus der W095/32364 AI ist es bekannt, bei Überschreiten eines bestimmten Lastdruckes an einem Verbraucher den Lastdruck des nächsten, lastniedrigeren hydraulischen Verbrauchers an den Load-Sensing-Regler der Verstellpumpe zu melden. Der Lastdruck ist so gewählt, daß die Versorgung der anderen hydraulischen Verbraucher gewährleistet ist. Bei der bekannten Lösung wird dies dadurch erreicht, daß der Federraum der Druckwaage des lastnied- rigeren Verbrauchers über eine Druckbegrenzungsventilan- Ordnung mit dem Tank verbindbar ist. Bei Überschreiten eines bestimmten Lastdruckes öffnet das Druckbegrenzungsventil eine gedrosselte Verbindung zum Tank, so daß der Druck im Federraum der Druckwaage des lastniedrigeren Verbrauchers nich tüber den am Druckbegrenzungsventil eingestellten Wert ansteigt und der Regelkolben in seine Öffnungsstellung gebracht wird.
Nachteilig bei dieser Steueranordnung ist, daß ein Teilvolumenstrom zum Tank hin abgeführt wird und somit nicht für die Verbraucheransteuerung verwendet werden kann. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß durch die Rückführung des Druckmittels zum Tank Wärme im System erzeugt und somit Pumpenleistung vernichtet wird.
Zur Überwindung dieses Nachteils wird in der DE 198 31 595 AI der Anmelderin eine hydraulische Schaltung mit einer Steueranordnung vorgeschlagen, über die bei Überschreiten des Grenzlastdruckes der Regelkolben der Druckwaage des Verbrauchers mit dem höchsten Lastdruck in Schließrichtung beaufschlagt wird, so daß der Zulauf zu diesem Verbraucher verringert wird, wobei die Funktion des hydraulischen Verbrauchers stets gewährleistet bleibt. Durch diese Verringerung des Zulaufs zu dem Verbraucher mit dem höchsten Lastdruck werden die last- niedrigeren Verbraucher entsprechend mit einem höheren Druckmittelvolumenstrom versorgt, so daß deren Funktion optimiert ist.
Bei dieser bekannten Lösung wird der maximale Last- druck zwar auf einen vorbestimmten Wert begrenzt, der so gewählt ist, daß die Verstellpumpe nicht in den Lei- stungsregelungsbereich gelangt, so daß die lastniedrigeren Verbraucher weiter mit Druckmittel versorgt werden können. Problematisch bleibt jedoch, daß der höchste Lastdruck im System durch den Grenzlastdruck vorgegeben ist, so daß bei ungünstigen Betriebsbedingungen die lastniedrigeren Verbraucher nicht mehr in der erforderlichen Weise mit Druckmittel versorgbar sind.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Steueranordnung für zumindest zwei hydraulische Verbraucher zu schaffen, bei der die Druckmittelversorgung der lastniedrigeren Verbraucher verbessert ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Steueranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst .
Erfindungsgemäß wird beim Überschreiten eines Grenz- lastdruckes an einem Verbraucher, beispielsweise einem Greifer, eine in Schließrichtung wirksame Seite eines diesem Verbrauchers zugeordneten Regelkolbens einer Zumeßblende nachgeschalteten Druckwaage mit dem höchsten Lastdruck der anderen hydraulischen Verbraucher beaufschlagt. Das heißt, erfindungsgemäß wird bei Überschrei- ten des Grenzlastdruckes der Regelkolben nicht mit dem maximalen Lastdruck, sondern mit dem niedrigeren höchsten Lastdruck der anderen Verbraucher beaufschlagt. Der an einen Load-Sensing- und/oder Leistungsregler der Verstellpumpe gemeldete Systemdruck entspricht dann dem höchsten Lastdruck der anderen Verbraucher, so daß die Verstellpumpe aufgrund des niedrigeren Druckniveaus mehr Menge für weitere, parallele Verbraucherbewegungen zur Verfügung stellt. Der zuvor mit dem den Grenzlastdruck überschreitenden Lastdruck beaufschlagte Verbraucher wird dabei weiterhin in Abhängigkeit von dem niedrigeren, der Pumpe gemeldeten Systemdruck mit Druckmittel versorgt, so daß dessen Funktion gewährleistet ist.
Bei einer bevorzugten Variante hat die erfindungsgemäße Steueranordnung eine stromabwärts der Zumeßblende des den höchsten Lastdruck führenden Verbrauchers abzweigende Meldeleitung, die einerseits über ein Druckventil mit einem Tank und andererseits über ein Rückschlagventil mit der zur Load-Sensing-Regelung der Verstellpumpe führenden Lastdruckleitung verbunden ist. Von der Last- druckleitung zweigt desweiteren eine Lastdruckzweigleitung ab, über die die in Schließrichtung wirksame Seite eines Regelkolbens einer der Zumeßblende nachgeschalteten Druckwaage mit dem Druck in der Lastdruckleitung beaufschlagt ist.
Das Druckventil ist derart ausgelegt, daß es bei Überschreiten des Grenzlastdruckes die Verbindung zum Tank aufsteuert, so daß der Load-Sensing-Druck im Bereich dieses Verbrauchers zum Tank hin entlastet wird - in der Lastmeldeleitung kann sich dann nicht der dem Grenzlastdruck entsprechende Lastdruck aufbauen, sondern der Druck in der Lastmeldeleitung entspricht dem Lastdruck des nächsten, lastniedrigeren Verbrauchers . Die in Schließwirkung wirksame Seite des Regelkolbens der Druckwaage wird über die Lastdruckzweigleitung mit diesem dem last- niedrigeren Verbraucher entsprechenden Systemdruck beaufschlagt .
Im Strömungspfad zwischen der Zumeßblende und dem Druckventil ist eine Düse zur Begrenzung der über die Meldeleitung abfließenden Steuerölmenge vorgesehen. Das Druckventil wird vorzugsweise als Druckabsehalt- ventil ausgeführt, so daß der Grenzlastdruck durch den am Druckabschaltventil einstellbaren Abschaltdruck vorgege- ben ist. Dieses Druckabschaltventil sperrt die Verbindung zum Tank erst dann ab, wenn der Lastdruck am zugeordneten Verbraucher um eine vorbestimmte Schaltdruckdifferenz unter den Abschaltdruck auf einen Einschaltdruck abgesunken ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß der Lastdruck an diesem Verbraucher auf einen vergleichsweise hohen Wert begrenzbar ist, während der zur Verstellpumpe gemeldete Druck in der Lastdruckmeldeleitung durch den höchsten Lastdruck der anderen Verbraucher bestimmt ist. Die in Öffnungsrichtung wirksame Steuerseite des Druckab- ventils wird über eine Steuerleitung mit dem Lastdruck des zugeordneten Verbrauchers beaufschlagt.
Dem Verbraucher kann ein Druckspeicher zugeordnet werden, über den der Lastdruck am Verbraucher, beispiels- weise der Spanndruck eines Greifers auf einem weitgehend konstanten Wert gehalten werden kann, auch wenn das gegriffene Gut noch nachgibt und eventuelle Leckagen ausgeglichen werden können. In diesem Fall ist es besonders vorteilhaft, wenn dem Verbraucher ein entsperrbarer Sperrblock zugeordnet ist und der Speicher im Bereich zwischen Verbraucher und Sperrblock angeschlossen wird.
Die Düse zur Begrenzung der Steuerölströmung wird bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel in einer Innenboh- rung des Regelkolbens der Druckwaage ausgeführt. Diese
Innenbohrung mündet einerseits in der Stirnfläche des Regelkolbens und andererseits in einer Umfangswandung, wobei im umfangswandseitigen Mündungsbereich eine Steuerkante ausgebildet ist, über die eine Verbindung zu der Meldeleitung aufsteuerbar ist. Prinzipiell kann der Druck stromabwärts der Zumeßblende auch hinter der Druckwaage über ein Rückschlagventil abgegriffen werden, so daß keine Bohrung im Regelkolben erforderlich ist.
Die Steueranordnung hat vorzugsweise eine Verstell- pumpe mit Load-Sensing-Regler, dem eine Maximaldruck- und Leistungsregelung überlagert ist.
Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert .
Es zeigen:
Figur 1 ein Schaltschema des ersten Ausführungsbeispieles;
Figur 2 die Steueranordnung aus Figur 1 mit einem in Scheibenbauweise ausgeführten Proportional-Wegeventil mit nachgeschalteter Druckwaage;
Figur 3 eine Detaildarstellung der in Figur 2 dargestellten Ventilanordnung.
In Figur 1 ist ein Teil eines Schaltplans einer Steueranordnung zur Ansteuerung der hydraulischen Verbraucher eines mobilen Arbeitsgerätes, beispielsweise eines Baggers dargestellt. Dieser hat mehrere Verbraucher, beispielsweise ein Drehwerk, einen Stiel, einen Fahrantrieb, einen Ausleger, eine Abstützung und einen Greifer, die von einer Verstellpumpe mit Druckmittel versorgt werden. Bei der Darstellung gemäß Figur 1 ist nur die Druckmittelversorgung eines Greifers dargestellt, der über einen Hydrozylinder 2 betätigt wird. Die Druckmittelversorgung des Hydrozylinders 2 erfolgt über eine strichpunktiert angedeutete Ventilanordnung 4, die mit entsprechenden Ventilanordnungen zur Versorgung der anderen Verbraucher zu einem LUDV-Steuer- block zusammengefaßt ist.
Die in Figur 1 dargestellte Ventilanordnung 4 hat einen Druckanschluß P, der über eine Druckleitung 6 mit einer über einen LS-Regler verstellbaren Verstellpumpe verbunden ist. Das vom Hydrozylinder 2 zurückströmende Druckmittel kann über einen Tankanschluß T zu einem Tank zurückgeführt werden.
Der höchste Lastdruck der eingangs genannten Verbrau- eher wird über eine Lastmeldeleitung 8 zum LS-Regler der Pumpe geführt .
Die Steueranordnung hat desweiteren zwei Arbeitsanschlüsse A, B, die über Arbeitsleitungen 10 bzw. 12 mit einem Zylinderraum 14, bzw. einem Ringraum 16 des Hydrozylinders 2 verbunden sind. Die Arbeitsleitung 10 kann mittels eines entsperrbaren Sperrblocks 18 leckölfrei abgesperrt werden, so daß der Greifer in seiner Schließstellung gehalten werden kann.
Zwischen dem Sperrblock 18 und dem Hydrozylinder 2 zweigt eine zu einem Speicher 22 führende Speicherleitung 20 ab. Durch diesen Speicher 22 werden ein Nachgeben des gegriffenen Gutes und eventuelle Leckageverluste ausge- glichen, so daß der Greifer zuverlässig in seiner Schließlage gehalten wird.
Zur Betätigung der Ventilanordnung 4 sind desweiteren zwei Steueranschlüsse a, b vorgesehen, über die die Ventilanordnung mit einem Steuerdruck beaufschlagbar ist. Die erfindungsgemäße Ventilanordnung hat ein Proportional-Wegeventil 26 mit einem Geschwindigkeitsteil und mit einem Richtungsteil 29, wobei der Geschwindigkeits- teil durch eine Zumeßblende 28 ausgebildet ist. Der Zumeßblende 28 ist eine Druckwaage 30 nachgeschaltet, deren Regelkolben 104 (Figur 3) in Schließrichtung von der Kraft einer schwachen Schließfeder 32 und dem Steuerdruck in einer Lastdruckzweigleitung 34 beaufschlagbar ist, die zu einem Steueranschluß d führt, der mit der Lastmeldeleitung 8 verbunden ist. Der Regelkolben der Druckwaage 30 ist in Öffnungsrichtung mit dem Druck stromabwärts der Meßblende 28 beaufschlagt.
Je nach Stellung des stromabwärts der Druckwaage 30 angeordneten Richtungsteils 29 des Wegeventils 26 ist der Ausgang der Druckwaage 30 mit einem mit dem Arbeitsanschluß A oder dem Arbeitsanschluß B verbundenen Arbeits- kanal 36 bzw. 38 verbunden. Jedem Arbeitskanal 36, 38 ist ein Druckbegrenzungsventil 40 bzw. 42 zugeordnet, das bei Überschreiten eines Maximaldruckes eine Verbindung zu einem an den Tankanschluß T angeschlossenen Tankkanal 44 aufsteuert .
Das Wegeventil 26 wird über zwei Steuerleitungen 46, 48 mit den an Steueranschlüssen a, b anliegenden Steuerdrücken beaufschlagt, so daß der Ventilkörper in Abhängigkeit von der anliegenden Steuerdruckdifferenz aus einer federvorgespannten Grundposition verschoben wird.
In Abhängigkeit vom Druck in der Lastdruckzweigleitung 34 und der Kraft der Schließfeder 32 einerseits und dem Druck stromabwärts der Zumeßblende 28 andererseits wird der Regelkolben der Druckwaage 30 in eine Regelposition gebracht, in der der Druckabfall über der Zumeß- blende 28 lastdruckunabhängig konstant gehalten wird, so daß der Volumenstrom zum Verbraucher proportional zum Öffnungsquerschnitt der Meßblende 28 ist. Das heißt, der Regelkolben der Druckwaage 30 schließt soweit, bis der Druck stromaufwärts der Druckwaage 30, von der schwachen Schließfeder abgesehen, gleich dem Lastmeldedruck in der Lastmeldeleitung 8 ist .
Wird der Lastdruck am Hydrozylinder 2 zum höchsten Lastdruck, wird der Regelkolben der Druckwaage 30 gegen die Kraft der Schließfeder 32 und den Lastdruck in der Lastdruckmeldeleitung 8 in eine Endposition verschoben, in der eine Meldeleitung 50 mit dem Druck zwischen der Zumeßblende 28 und dem Eingang der Druckwaage 30 beaufschlagt ist. Diese Meldeleitung 50 ist einerseits über ein Rückschlagventil 52 mit der Lastmeldeleitung 8 und über ein Druckabschaltventil 54 mit dem Tankanschluß T verbindbar. Der Ventilkörper des Druckabschaltventils 54 ist über eine Steuerfeder in eine Schließstellung vorgespannt. In Öf nungsrichtung wirkt der Druck in einem Steuerkanal 56, der von der Speicherleitung 20 abzweigt, so daß der Druck im Speicher 22 oder im Zylinderraum 14 des HydroZylinders 2 den Kolben des Druckabschaltventils 54 in Öffnungsrichtung beaufschlagt. Die Steuerfeder des Druckabschaltventils 54 ist so eingestellt, daß dieses bei Überschreiten eines maximalen Grenzlastdruckes, beispielsweise verursacht durch einen Druckaufbau bei auf Anschlag Gehen des Greifers schaltet, so daß die Meldeleitung 50 mit dem Tankanschluß T verbunden ist. Das Druckabschaltventil 54 sperrt die Verbindung zum Tankanschluß T erst dann wieder ab, wenn der Druck im Speicher 22 oder im Zylinderraum 14 um eine vorbestimmte Schaltdruckdifferenz beispielsweise 100 bar unter einen Abschaltwert abgesunken ist. Da die Funktion eines derartigen Druckabschaltventils 54 aus dem Stand der Technik bekannt ist, sei auf die diesbezügliche Literatur, bei- spielsweise die Druckschrift: Der Hydrauliktrainer, Band 1; Mannesmann Rexroth GmbH; 2. Auflage, 1991, S. 230 ff. verwiesen.
Im Bereich zwischen dem Ausgang der Druckwaage 30 und dem Richtungsteil des Wegeventils 26 sind zwei Lasthalteventile 51, 53 vorgesehen, über die eine Rückströmung des Druckmittels von den Arbeitskanälen 36, 38 hin zur Druckwaage 30 veränderbar ist.
Ist der Lastdruck des HydroZylinders 2 der höchste Lastdruck, so befindet sich der Regelkolben der Druckwaage 30 in seiner ganz geöffneten Stellung. Der Last- druck am Hydrozylinder 2 wird dann über die Meldeleitung 50 und das Rückschlagventil 52 in die Lastdruckmeldelei- tung 8 gemeldet, so daß die Verstellpumpe in Abhängigkeit von dem Lastdruck am Hydrozylinder 2 angesteuert wird. Wenn der Grenzlastdruck erreicht wird, entlastet das Druckabschaltventil 54 die Meldeleitung 50. Die Verstellpumpe geht dann auf den Stand-by-Druck zurück bzw. wird vom höchsten Lastdruck anderer betätigter Verbraucher gesteuert .
Die Figuren 2 und 3 zeigen einen Schnitt durch eine Ventilscheibe, mit der die Ventilanordnung 4 aus Figur 1 realisiert ist.
Die Ventilscheibe hat ein Gehäuse 58, in dessen Ventilbohrung 60 ein Ventilschieber 62 des Proportional- Wegeventils 26 geführt ist. Durch Axialverschiebung des Ventilschiebers 62 läßt sich die den Geschwindigkeitsteil des Wegeventils bildende Zumeßblende 28 einstellen. Stromabwärts der Zumeßblende 28 ist in das Gehäuse 58 die Druckwaage 30 als Einbauventil eingesetzt, von der das Druckmittel dann wieder zurück zum Richtungsteil 29 des Wegeventils 26 geführt und von dort zu einem der Arbeits- anschlüsse A bzw. B geleitet wird. In dem Gehäuse 58 sind desweiteren die beiden Lasthalteventile 51, 53 und die beiden Druckbegrenzungsventile 40, 42 aufgenommen.
Die Zentrierung des Ventilschiebers 62 erfolgt über zwei Steuerfedern 64, 66, die in zwei seitlich an das Gehäuse 58 angesetzten Steuergehäusen 68 angeordnet sind. Die von diesen begrenzten Federräume 70, 72 lassen sich über die Steueranschlüsse a, b mit einem Steuerdruck zur Axialverschiebung des Ventilschiebers 62 beaufschlagen.
Im Gehäuse 58 des Ventilsegmentes sind desweiteren die beiden Arbeitsanschlüsse A, B, der zentrale Druckanschluß P und zumindest ein Tankanschluß T sowie weitere Steueranschlüsse ausgebildet. Die beiden Arbeitsan- Schlüsse A, B sind über die Arbeitsleitungen 10 bzw. 12 und den Sperrblock 18 mit dem Hydrozylinder 2 verbunden. Der in der Lastmeldeleitung 8 anliegende Lastdruck wird über die Lastdruckzweigleitung 34 in den Federraum 74 der Druckwaage 30 gemeldet.
Bei vollständig geöffneter Druckwaage 30 wird die Meldeieitung 50 aufgesteuert, so daß der Lastdruck am Hydrozylinder 2 über das Rückschlagventil 52 in die Lastmeldeleitung 8 gemeldet wird. Die Meldeleitung 50 ist zum Eingang des Druckabsehaltventils 54 geführt, das in Schließrichtung durch die Kraft einer Steuerfeder und in Öffnungsrichtung durch den Druck im Speicher 22 beaufschlagt ist.
Bei der in Figur 2 mit durchgezogener Linie angedeuteten Variante ist der Hydrospeicher 22 über die zwischen dem Sperrblock 18 und dem Hydrozylinder 2 einmündende Speicherleitung 20 an die Arbeitsleitung 10 angeschlossen. Mit gestrichelten Linien ist eine Variante angedeutet, bei der die Steuerseite des Ventils 54 und der Einfachheit halber auch der Speicher 22 über eine Leitung 20 ' zwischen dem Arbeitsanschluß A und dem Sperrblock 18 an die Arbeitsleitung 10 angeschlossen sind. Bei dieser Variante kann keine Leckage aus dem Verbraucher 2 über das Ventil 54 zum Tank stattfinden.
Allerdings ist nun ein Ventil 54 zu verwenden, das die Meldeleitung 50 nicht vollständig von Druck entlastet, sondern den Druck in der Meldeleitung auf einen solchen Wert begrenzt, daß der Hydrospeicher 22 aufgeladen bleibt .
Zum Beispiel kann das Ventil 54 eine Proportionaldrossel 54 ' sein, wie die in Figur 2 gestrichelt eingezeichnet ist.
Gemäß der vergrößerten Darstellung in Figur 3 hat der Ventilschieber 62 zwei stirnseitige Ringbünde 76, 78, die im Übergangsbereich zu den Federräumen 70, 72 angeordnet sind. Benachbart zu den Ringbünden 78, 76 sind zwei Tankbünde 80, 82, zwei zwischen diesen liegende Steuerbünde 84, 86 und ein mittlerer Ringsteg 88 vorgesehen.
Die Ventilbohrung 60 ist über zwei im Bereich der Bünde 76, 80 bzw. 78, 82 ausgebildete Kanäle 90 bzw. 92 mit dem in Figur 3 nicht dargestellten Tankkanal 44 und damit dem Tankanschluß T verbunden. Die beiden Druckbe- grenzungsventile 40, 42 sind über seitlich mündende Aufnahmebohrungen in das Gehäuse 58 eingesetzt, so daß eine Verbindung zwischen dem Kanal 92 oder 90 einerseits und dem in der Ventilbohrung 60 mündenden Arbeitskanal 36 bzw. 34 andererseits herstellbar ist. Am Gehäuse 58 sind desweiteren zwei Verbindungskanäle 94, 96 ausgebildet, über die die Ventilbohrung 60 im Bereich der beiden Steuerbünde 84, 86 mit einer etwa mittigen Aufnahmebohrung 98 für die Druckwaage 30 verbunden isi. Diese Aufnahmebohrung 98 mündet in einen mittleren Druckraum 100 der Ventilbohrung 60. In den Verbindungskanal 94, 96 sind die beiden Lasthalteventile 51 bzw. 53 eingesetzt.
Die Druckwaage 30 hat eine in die Aufnahmebohrung 98 eingesetzte Buchse 102, in der der Regelkolben 104 geführt ist. Dieser ist über die Schließfeder 32 in die Schließstellung vorgespannt . Wie bereits anhand von Figur 2 erläutert, ist der Federraum 74 der Druckwaage 30 mittels der Lastdruckzweigleitung 34 mit der Lastmeldeleitung 8 verbunden.
Die Buchse 102 hat im Bereich der beiden Verbindungs- kanäle 94, 96 Radialdurchbrüche 106, so daß bei einer Axialverschiebung des Regelkolbens 104 eine Verbindung zwischen dem mittigen Druckraum 100 und den Verbindungs- kanälen 94 oder 96 aufgesteuert wird.
In der Darstellung gemäß Figur 3 oberhalb der Radial- durc brüche 106 mündet die Meldeleitung 50 in die Innenbohrung der Buchse 102. Der Regelkolben 104 hat eine Winkelbohrung 108, die in der in Figur 3 dargestellten Grundposition einerseits in der Stirnseite des Regelkolbens 104 und andererseits im Umfangsbereich zwischen den Radialdurchbrüchen 106 und dem Mündungsbereich der Meldeleitung 50 mündet. In diese Winkelbohrung 108 ist eine Blende 110 eingesetzt. Wie im folgenden noch näher erläutert wird, kann über die Winkelbohrung 108 der Druck vor der Druckwaage abgegriffen und in die Meldeleitung 50 gemeldet werden. Prinzipiell ließe sich dieser Druck auch über ein Rückschlagventil im Bereich zwischen den beiden Lasthalteventilen 51, 53 aus dem Verbindungskanal 94 bzw. 96 abgreifen. Die Anmelderin behält sich vor, auf diese Abgriffsmöglichkeit einen eigenen Anspruch zu richten.
Zum besseren Verständnis seien im folgenden die Betriebszustände der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten LUDV-Steueranordnung erläutert.
Zunächst sei angenommen, daß der höchste Lastdruck nicht am Hydrozylinder 2 des Greifers, sondern an einem der anderen Verbraucher, beispielsweise dem Ausleger, dem Stiel oder dem Drehwerk anliegt. Wie bei LUDV-Systemen üblich, liegt dieser höchste Lastdruck in der Lastdruckmeldeleitung 8 an, so daß über den nicht dargestellten Load-Sensing-Regler der Verstellpumpe ein Pumpendruck eingestellt ist, der um einen vorbestimmten Betrag höher als der Lastdruck in der Lastmeldeleitung 8 ist. Dieser höchste Lastdruck des Systems wird über die externe Lastdruckzweigleitung 34 unter Umgehung des Rückschlag- ventils 52 in den Federraum der Druckwaage 30 gemeldet.
Bei Ansteuerung des Greifers wird der Ventilschieber 62 des Wegeventils 26 beispielsweise durch Anlegen einer Steuerdruckdifferenz an den Steueranschlüssen a, b nach links (Ansicht nach Figur 3) verschoben, so daß über den Ringsteg 88 die Verbindung vom Druckanschluß P zum Druckraum 100 aufgesteuert wird. Dieser Öffnungsquerschnitt entspricht dem wirksamen Durchmesser der Zumeßblende 28. Der Regelkolben 104 wird in eine Regelstellung verscho- ben, in der der auf seine vordere Stirnfläche wirkende
Druck im wesentlichen so groß wie der auf seine Rückseite in Schließrichtung wirksame Lastdruck ist. In dieser Regelposition ist der Mündungsbereich der Meldeleitung 50 noch durch den Umfang des Regelkolbens 104 abgesperrt. Bei einer Axialverschiebung des Ventilschiebers 62 nach links (Figur 3) wird das Lasthalteventil 53 durch den Druck stromabwärts der Druckwaage 30 aufgesteuert, so daß das Druckmittel über den Richtungsteil des Wegeventils 26, das heißt über die durch den Steuerbund 86 aufgesteuerte Verbindung zwischen dem Verbindungskanal 94 und dem Arbeitskanal 36, zum Arbeitsanschluß A und von dort zum Zylinderraum 14 gelangt. Der Hydrozylinder 2 wird ausgefahren und der Greifer geschlossen. Das aus dem Ringraum 16 verdrängte Druckmittel strömt über den Arbeitsanschluß B, den Arbeitskanal 34 und die vom Tankbund 80 aufgesteu- erte Verbindung zwischen dem Arbeitskanal 34 und dem Kanal 90 zurück zum Tank T.
In dem Betriebszustand, in dem der höchste Systemlastdruck am Hydrozylinder 2 anliegt, wird der Regelkol- ben 104 gegen die Kraft der Schließfeder 32 und den in der Lastmeldeleitung 8 herrschenden niedrigeren Lastdruck in seine Endposition bewegt, so daß die Verbindung zwischen der Winkelbohrung 108 und der Meldeleitung 50 aufgesteuert wird. Der an der unteren Stirnfläche des Regelkolbens 104 herrschende höchste Lastdruck wird dann über die Meldeleitung 50 und das Rückschlagventil 52 in die Lastmeldeleitung 8 gemeldet und der Pumpendruck entsprechend erhöht. Die Ansteuerung der Verbraucher erfolgt dann nach dem bekannten LUDV-Prinzip.
Es sei nun angenommen, daß der Systemdruck, das heißt der Lastdruck am Hydrozylinder 2 weiter ansteigt und den am Druckabschaltventil 54 eingestellten Grenzlastdruck erreicht. Das heißt, durch entsprechende Einstellung des Druckabschaltventils 54 läßt sich der Greiferdruck auf einen vorbestimmten Wert, beispielsweise 300 bar begrenzen. Bei Erreichen des Grenzlastdruckes wird das Spei- cherladeventil 54 (?) durch den in den Speicherkanal 56 gemeldeten Grenzlastdruck in die Öffnungsstellung ge- bracht, so daß die Meldeleitung 50 mit dem Tank T verbunden ist. Der Druck in der Meldeleitung 50 wird dann über die geöffnete Abschaltstufe vollständig zum Tank T entlastet, so daß die Greifersektion keinen Druckaufbau im System mehr bewirken kann. Das System geht mit dem geschlossenen Greifer nicht auf Druckabschneidung. Nachdem die Meldeleitung 50 druckentlastet ist, fällt der Lastdruck in der Lastmeldeleitung 8 auf den nächsthöheren Verbraucherlastdruck eines parallel betätigten Verbrauchers ab, so daß der Pumpendruck entsprechend verringert wird. Das Rückschlagventil 52 in der Meldeleitung 50 verhindert, daß dieser verringerte Lastdruck in der Lastmeldeleitung 8 zum Tank hin abgebaut wird. Dieser höchste Lastdruck der parallel zum Greifer angesteuerten Verbraucher wird über die Lastdruckzweigleitung 34 in den Federraum 74 der Druckwaage 30 gemeldet. Weil der Greifer bis auf Anschlag gefahren ist, fließt über die Zumeßblende 28 kein Druckmittel mehr, so daß im Druckraum 100 Pumpendruck ansteht. Die Druckwaage 30 ist also vollständig geöffnet. Die entstehende Verlustleistung beschränkt sich in diesem Betriebszustand lediglich auf die über die Blende 110 in der Winkelbohrung 108 zum Tank T hin abströmende Steuerölmenge . Ist kein paralleler Verbraucher betätigt, fällt der Pumpendruck auf den Stand-by-Druck ab.
Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der eingestellte Greiferdruck durch die leckölfreie Absperrung über den Sperrblock 18 gehalten, wobei eine eventuelle Leckage oder das Nachgeben des gegriffenen Objektes durch den Speicher 22 kompensierbar ist.
Fällt der Lastdruck am Greifer auf den unteren am Druckabschaltventil 54 eingestellten Wert, so wird die Verbindung zum Tank T zugesteuert, so daß der Lastdruck in der Meldeleitung 50 ansteigt und über das Rückschlag- ventil 52 in die Lastmeldeleitung 8 gemeldet wird. Das
System befindet sich wieder im normalen LUDV-Modus . Die Verwendung eines Druckabschaltventils 54 hat den Vorteil, daß der Druck am Greifer auf einem vergleichsweise hohen Niveau, beispielsweise 300 bar gehalten werden kann, wobei das Druckabschaltventil erst bei einem geringeren Niveau, beispielsweise 200 bar zurückschaltet, so daß die Pumpe nicht nutzlos auf dem hohen Druckniveau sondern in Abhängigkeit vom nächstniedrigeren Lastdruck angesteuert wird.
Bei einfacheren Anwendungen kann auf die Verwendung eines Hydrospeichers 22 und/oder die Verwendung eines
Sperrblocks 18 verzichtet werden. In diesem Fall wird der
Schaltdruck für das Druckabschaltventil direkt an der Arbeitsleitung 10 abgegriffen.
Anstelle des Druckabschaltventils 54 kann bei einfacheren Anwendungen auch ein vom Druck in der Meldeleitung 50 gesteuertes Druckbegrenzungsventil oder eine ähnliche geeignete Ventilanordnung zur Begrenzung des Grenzlast- druckes verwendet werden.
Offenbart ist eine LUDV-Steueranordnung für zumindest zwei hydraulische Verbraucher, mit einer Verstellpumpe, deren Einstellung in Abhängigkeit von einem in einer Lastmeldeleitung anliegenden Verbraucher-Lastdruck veränderbar ist, wobei jedem Verbraucher eine Zumeßblende mit nachgeschalteter Druckwaage zugeordnet ist. Bei Überschreiten eines Grenzlastdruckes an einem Verbraucher wird mittels einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung eine in Schließrichtung wirksame Seite des diesem Verbraucher zugeordneten vollständig aufgesteuerten Regelkolbens der Druckwaage mit dem Lastdruck des nächsten lastniedrigeren Verbrauchers beaufschlagt.

Claims

Bezugszeichenliste :
Hydrozylinder Ventilanordnung Druckleitung Lastmeldeleitung Arbeitsleitung Arbeitsleitung Zylinderraum Ringraum Sperrblock Speicherleitung Hydrospeicher Proportional-Wegeventil Zumeßblende Richtungsteil Druckwaage Schließfeder Lastdruckzweigleitung Arbeitskanal Arbeitskanal Druckbegrenzungsventil Druckbegrenzungsventil Tankkanal Steuerleitung Steuerleitung Meldeleitung Lasthalteventil Rückschlagventil Lasthalteventil Druckabschaltventil Steuerkanal Gehäuse Ventilbohrung Ventilschieber Steuerfeder
Steuerfeder
Steuergehäuse
Federraum
Federraum
Federraum (DW)
Ringbund
Ringbund
Tankbund
Tankbund
Steuerbund
Steuerbund
Ringsteg
Kanal
Kanal
Verbindungskanal
Verbindungskanal
Aufnahmebohrung
Druckraum
Buchse
Regelkolben
Radialdurchbruch
Winkelbohrung
Blende
- 21 -
3. Steueranordnung nach Patentanspruch 2, wobei in der Meldeleitung (50) zwischen Rückschlagventil (52) und Zumeßblende (28) eine Blende (110) vorgesehen ist.
. Steueranordnung nach Patentanspruch 2 oder 3 , wobei das Vventil ein Druckabschaltventil (54) oder ein Druckbegrenzungsventil ist.
5. Steueranordnung nach Patentanspruch 4, wobei eine in Öffnungsrichtung wirksame Steuerseite des Ventils (54) über eine Steuerleitung (20, 56) mit dem Lastdruck des zugeordneten Verbrauchers (2) beaufschlagt ist.
6. Steueranordnung nach einem der vorhergehenden Paten- ansprüehe, wobei dem ersten hydraulischen Verbraucher (2) ein Sperrblock (18) vorgeschaltet ist.
7. Steueranordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei an den Fluidpf d zwischen dem Wege- ventil (26) und dem ersten Verbraucher (2) ein Hydrospei- cher (22) angeordnet ist.
8. Steueranordnung nach Patentanspruch 6 oder 7, wobei die Steuerleitung (24) von einer Arbeitsleitung (10) zwi- sehen dem Sperrblock (18) und dem ersten Verbraucher (2) abzweigt.
9. Steueranordnung nach einem der Patentansprüche 3 bis 8, wobei die Blende (110) in einer Innenbohrung des Regelkolbens (104) angeordnet ist, die einerseits in einer Stirnfläche und andererseits in einer Umfangswan- dung des Regelkolbens (104) mündet, wobei über den um- fangswandseitigen Mündungsbereich eine Verbindung zur Meldeleitung (50) aufsteuerbar ist. - 22 -
10. Steueranordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Verstellpumpe über einen Load- Sensing-Regler verstellbar ist, dem eine Maximaldruck- und Leistungsregelung überlagert ist.
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