WO2008098559A1 - Steuerblock mit ölkanal zum temperieren - Google Patents

Steuerblock mit ölkanal zum temperieren Download PDF

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WO2008098559A1
WO2008098559A1 PCT/DE2008/000242 DE2008000242W WO2008098559A1 WO 2008098559 A1 WO2008098559 A1 WO 2008098559A1 DE 2008000242 W DE2008000242 W DE 2008000242W WO 2008098559 A1 WO2008098559 A1 WO 2008098559A1
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control
control block
pressure
valve
nozzle
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PCT/DE2008/000242
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English (en)
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Inventor
Peter BÜTTNER
Robert RÜPPEL
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Priority to EP20080715475 priority patent/EP2126374B1/de
Priority to DK08715475T priority patent/DK2126374T3/da
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    • F15B13/0803—Modular units
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    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/04—Special measures taken in connection with the properties of the fluid
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    • Y10T137/877—With flow control means for branched passages
    • Y10T137/87885—Sectional block structure

Definitions

  • the invention relates to a control block with a plurality of control block elements, in each of which a valve arrangement for controlling a respective hydraulic consumer is provided.
  • Document DE 100 35 575 A1 describes an LS control block in which a variable displacement pump is set in each case depending on the highest load pressure of the actuated hydraulic consumers so that the pump pressure is above the highest load pressure by a predetermined pressure difference ⁇ p.
  • the hydraulic consumers the pressure medium flows through adjustable metering orifices to directional valves, which are arranged between a outgoing of the variable displacement supply line and the hydraulic consumers.
  • the directional valves are associated with individual pressure compensators, in which, in the case in which a sufficient amount of pressure medium is supplied by the variable displacement pump, a constant pressure difference exists independently of the load pressures of the hydraulic consumers via the metering orifices.
  • the inflow of hydraulic fluid to the hydraulic consumer depends only on the opening cross section of the respective metering orifice.
  • the pressure compensators are acted upon in the opening direction by a spring and by the pressure after the respective metering orifice and in the closing direction by the pressure in front of the respective metering orifice.
  • control block according to the prior art is used in a truck-mounted concrete pump, it may be the case that no hydraulically actuated concrete boom during hydraulic driven concrete pump and thus no pressure fluid flows to the control discs for the hydraulic load of the distributor boom.
  • the control discs for the distribution boom cool to ambient temperature, while the pressure medium flowing in the control block and used to drive the concrete pump has an elevated temperature. If an actuation of a valve provided in a control disk for a segment of the distributor boom takes place, then the warm pressure medium flows into the control disk for the respective distributor boom segment.
  • the spool in the control disc heats up, while the housing of the control disc initially has ambient temperature, which can be very low in winter. For example, the temperature of the flowing in the control block BR7941 B1, 07.02.08
  • Pressure medium 100 0 C while the ambient temperature and thus the temperature of the portion of the control block housing, which is not flowed through by the warm pressure medium, about 10 0 C is. Due to this temperature difference, there may be a jamming at the spool in the housing of the control block.
  • the invention has the object to form a control block with the features of the preamble of claim 1 so that functional impairments of the control block due to temperature differences are avoided.
  • a control block is provided with a multiplicity of control block elements, in each of which a valve arrangement is provided for controlling a respective hydraulic consumer, wherein the control block has an oil passage which is flowed through by an oil flow for controlling the temperature of at least one control block element independently of the activation of the valve arrangement ,
  • the oil flow is substantially constant, as in this way a uniform heating of the valve housing can be ensured.
  • a nozzle is arranged in the oil passage, wherein the nozzle may also be formed by the narrow channel itself or a narrowing of the channel.
  • a constant pressure difference is provided above the nozzle. This is in particular implemented by providing a pressure-reducing valve between the feed line and the control oil supply channel. Due to the self-adjusting constant pressure difference, a constant flow of hot oil through the valve body can be secured.
  • the nozzle is provided in an end element of the control block, so that a flow through the lying between the input member and the end member valve discs can be ensured.
  • the nozzle is preferably arranged in an end element of the control block with components for the control oil supply, so that the control block is compact executable.
  • the nozzle is provided between a pressurized with pump pressure channel and a low-pressure channel.
  • Pump pressure applied channels often have a large cross-section, so that a large heat exchange surface is available.
  • the nozzle is arranged between a control oil supply channel and a low-pressure channel. Thereby, a pressure loss due to the oil flow for heating can be kept at a low level.
  • the nozzle may also be provided between a control oil supply channel and a tank duct for the working pressure medium. Due to the large diameter of the tank channel then the heating can be made uniform.
  • the nozzle is formed between a control oil supply channel and a channel substantially at atmospheric pressure for outflowing control oil, so that no additional channel for heating the valve housing is necessary.
  • the nozzle is arranged between an auxiliary channel connected to a pump connection of the control block and a low-pressure channel between a main pump channel in order to ensure heating of the valve housing even when the main pump channel is blocked.
  • Figure 1 shows a control block according to the invention with a plurality of control block elements according to the first embodiment of the invention
  • Figure 2 is a sectional view through a control disk for a control block according to the first embodiment
  • Figure 3 is a control oil supply disc of a control block according to a second embodiment of the invention.
  • Figure 4 is a control oil supply disc of a control block according to a third embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows an LS control block 1 according to the first embodiment, which has an input disk 2, a control oil supply disk 4 and a cover disk 6.
  • a directional valve disc 8 which is used in a truck-mounted concrete pump, for example for controlling the connected via the ports A1 and B1 with the directional control valve disc 8 concrete pump between the input disk 2 and the cover plate 6.
  • two directional valve disks 1 . 0, 12 which serve for the actuation of further hydraulic consumers of the concrete pump via ports A3 and B3 and via the ports A9 and B9, for example for actuating hydraulic cylinders on the distributor boom or supports of the truck-mounted concrete pump.
  • a pump port P At the input disk 2 are a pump port P, a tank port T and a load reporting port LS, via which the maximum load pressure of the controlled via the control block hydraulic consumer can be tapped arranged.
  • Pressure medium is supplied to the control block via the pump connection P by a hydraulic pump, not shown in FIG. 1, while the tank connection T is connected to a tank (not shown in FIG. 1).
  • a control oil tank port Y At the control oil supply disc 4, a control oil tank port Y is provided.
  • a pressure relief valve 82 is further arranged between the pump port P and the tank port T, so that the pressure BR7941 B1, 07.02.08
  • the pressure set on the pressure limiting valve 82 can not exceed.
  • An arranged in the input disk 2 shuttle valve 40 communicates with shuttle valves 36, 38, 39 of the directional control valves 8, 10, 12 in pressure medium connection, so that the highest of the load pressures at the load-indicating connection LS of the input disk is present.
  • a connecting channel 41 is arranged in the opposite to the input disk 2 side of the directional control valve disk 8 arranged end disk 6.
  • the directional control valves 8 and 12 each have a directional control valve 14, 18, the control piston via associated pressure reducing valves are adjustable, with associated pressure compensator 21, 22.
  • the pressure compensators 21, 22 are acted upon in the opening direction by a pressure spring 32, 34 and the pressure according to the respective metering orifice formed at the directional control valve 14, 18 and in the closing direction by the pressure of a control pressure upstream of the respective metering orifice.
  • the highest load pressure of all simultaneously actuated hydraulic consumers is tapped via the shuttle valves 36, 38 and 39 of the directional control valves 8, 10 and 12 and the shuttle valve 40 and added to the pump. With the reported load pressure connected to the pump port P and not darg Congress in Fig.
  • the pump pressure is a certain pressure difference Ap above the reported maximum load pressure. If, for example, a pressure difference of 20 bar is set, the pressure at the pump port P of the input disk 2, in the case where no load pressure is reported, is 20 bar, otherwise a pressure 20 bar higher than the highest load pressure.
  • the feed line 42 which is hydraulically connected to the pump port P of the input disk 2, supplies pressure medium to the inlet of the pressure compensator 22, from which the pressure medium can be used via the directional control valve 14 to control a hydraulic consumer via working ports A1 and B1.
  • the directional control valve disk 10 has a directional control valve 54, via which the pressure medium connection can be switched from the supply line 42 to a working connection A3 or a working connection B3 and to a supply line 44 in pressure medium connection with the working connection B3.
  • the directional control valve 54 is preceded by no pressure compensator. BR7941 B1, 07.02.08
  • the feed line 44 which can be hydraulically connected to the pump connection P of the input disk 2 via the directional control valve disk 10 supplies pressure medium to the inlet of the pressure compensator 21, from which the pressure medium can be used via the directional control valve 18 to control a hydraulic consumer via working connections A9 and B9.
  • a filter 68 In the control oil supply disk 4 connected to the directional valve disk 12, a filter 68, a pressure reducing valve 70, a pressure limiting valve 72, and a nozzle 78 are formed.
  • a pressure relief valve 72 is provided between the control oil supply channel 66 and in the input disk 2 and the directional control valves 8, 10, 12 extending control oil tank channel 64.
  • the pressure in the control oil tank channel 64 is applied, while in the oppositely acting control chambers of the pressure reducing valve 70 and the pressure limiting valve 72, the pressure in the control oil supply channel 66 is applied.
  • the pressure reducing valve 70 controls a fixed control oil supply pressure in the passage 66.
  • the pressure relief valve 72 has a safety function.
  • the fixed pressure is for example 30 bar. BR7941B1, 07.02.08
  • a connected to the shuttle valve 36 of the shuttle valve cascade load indicator line 74 in the control oil supply disc 4 is connected to the drain passage 46 in connection.
  • an oil passage 76 is arranged with the nozzle 78 between the control oil supply passage 66 and the drain passage 46, in which there is substantially tank pressure.
  • an auxiliary channel 80 is formed, on the one hand with the supply line 42 in fluid communication and on the other hand connected to the input terminal of the filter 68. Through this auxiliary channel 80, oil flows independently of an actuation of the directional control valve 54 in the directional control valve disk 10 from the supply line 42, via the filter 68 and the pressure reducing valve 70 to the control oil supply channel 66 and from there via the oil passage 76 with the nozzle 78 to the discharge channel 46.
  • the auxiliary channel 80 is not present in the directional control valves only therefore, so that an oil flow for heating the directional control valve disks flows through it. It recognizes a corresponding channel in the directional valve disc 8. There it serves to bring the load pressure from the cover plate 6 to the one input of the shuttle valve 40 of the input disk 2.
  • the channel 80 serves in the directional control valves to even at a plurality of arranged between the one side of the input disk 2 and a cover disc 6 directional valve selected via shuttle valves of these directional control valves highest load pressure simultaneously operated with these way valve disks hydraulic consumers to the one input of the shuttle valve 40th to give.
  • the stopper 67 which prevents the oil from flowing from the auxiliary passage 80 via the feed line 44 and the non-actuated directional control valve 54 to the tank port T of the input disk 2. Without the plug 67, the oil flow which is provided for heating the directional control valve disks 10 and 12 would depend on the pump pressure.
  • Figure 2 shows a sectional view through the valve housing 86 of the directional control valve disc 12 of the first embodiment.
  • control piston 20 is mounted in the valve housing 86 and can establish a pressure medium connection between the inlet port P and the flow port A9 and the return port B9.
  • drainage channels 46 are provided on both sides of the control piston 20 drainage channels 46 are provided.
  • the flow connection A of the directional control valve 18 is connected via a pressure limiting suction valve, not shown in FIG. 2, which in FIG BR7941 B1, 07.02.08
  • - 9 - is characterized, with the drainage channel 46 in pressure medium connection, while the return port B is connected via the pressure relief suction valve 52 to the drain channel 46 in fluid communication.
  • the directional control valve 18 is preceded by the individual pressure compensator 21 whose input communicates with the supply line 44 in fluid communication.
  • the pilot valves 62a, 62b effect, as described above, an adjustment of the control piston 20 in the working positions a, b and in the rest position 0.
  • the control oil is the pilot valves 62a, 62b supplied via the control oil supply passage 66 with the cross section shown in Figure 2.
  • the load indicator line 74 is located in Figure 2 below the pressure compensator. Adjacent to the two end portions of the pressure compensator 21 and on the side of the load-sensing line 74 recesses 92 and 94 are provided for the control block 1 together holding tie rods.
  • the diameter of the drainage channels 46 is large, resulting in an effective heating of the valve housing 86 by means of the oil passage 76 according to the first embodiment.
  • the warm oil also flows through both flow channels 46, so that the directional control valves are heated evenly.
  • Figures 3 and 4 show a control oil supply disk 104 and 204 according to the second and third embodiments of the invention.
  • the control oil supply disk 104 according to the second embodiment shown in FIG. 3 differs from the control oil supply disk 4 of the first embodiment in that the pilot oil supply disk 104 has no auxiliary passage 80 and the plug 67 of the first embodiment is removed, so that the supply pipe 44 and the Inlet port of the filter 68 are in fluid communication.
  • Such control oil supply disks 104 are used where one of the directional valve disk 10 of the first embodiment comparable BR7941 B1, 07.02.08
  • an oil passage 276 with a nozzle 278 between the control oil supply channel 66 and Control oil tank channel 64 is provided.
  • the control oil tank channel 64 in Figure 4 is the drainage control oil channel and at substantially atmospheric pressure. The valve housing is thus heated via the means of the feed line 44 of the nozzle 278 tapered oil.
  • the first to third embodiments have in common that a constant pressure difference across the nozzle 78, 278 and a defined flow of oil through the channel 76, 276 may be present. This is ensured in particular by the constant control oil supply pressure in the control oil supply channel 66.
  • the present invention relates to a control block having a plurality of control block elements, in each of which a valve arrangement for controlling an associated hydraulic consumer is provided. Further, an oil passage is provided in the control block, which flows through at least one control block element for temperature control of this independently of the control of the valve assembly.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steuerblock mit einer Vielzahl von Steuerblockelementen (2, 4, 6, 8, 10,12), in denen jeweils eine Ventilanordnung (14, 18, 21, 22, 54) zur Ansteuerung eines zugeordneten hydraulischen Verbrauchers (A1, B1; A3, B3; A9, B9) vorgesehen ist. Ferner ist im Steuerblock ein Ölkanal (76, 80) vorgesehen, der zumindest ein Steuerblockelement (10, 12) zum Temperieren von diesem unabhängig von der Ansteuerung der Ventilanordnung durchströmt.

Description

BR7941 B1 , 07.02.08
- 1 -
Beschreibung
STEUERBLOCK MIT ÖLKANAL ZUM TEMPERIEREN
Die Erfindung betrifft einen Steuerblock mit einer Vielzahl von Steuerblockelementen, in denen jeweils eine Ventilanordnung zur Ansteuerung eines jeweiligen hydraulischen Verbrauchers vorgesehen ist.
Im Dokument DE 100 35 575 A1 wird ein LS-Steuerblock beschrieben, bei dem eine Verstellpumpe im Abhängigkeit vom höchsten Lastdruck der betätigten hydraulischen Verbraucher jeweils so eingestellt wird, dass der Pumpendruck um eine vorbestimmte Druckdifferenz Δp über dem höchsten Lastdruck liegt. Den hydraulischen Verbrauchern fließt das Druckmittel über verstellbare Zumessblenden an Wegeventilen zu, die zwischen einer von der Verstellpumpe abgehenden Zulaufleitung und den hydraulischen Verbrauchern angeordnet sind. Den Wegeventilen sind Individualdruckwaagen zugeordnet, durch die in dem Fall, in dem durch die Verstellpumpe eine ausreichende Druckmittelmenge geliefert wird, unabhängig von den Lastdrücken der hydraulischen Verbraucher über die Zumessblenden eine konstante Druckdifferenz besteht. Somit hängt die dem hydraulischen Verbraucher zuströmende Druckmittelmenge lediglich vom Öffnungsquerschnitt der jeweiligen Zumessblende ab. Die Druckwaagen werden in Öffnungsrichtung von einer Feder und von dem Druck nach der jeweiligen Zumessblende und in Schließrichtung von dem Druck vor der jeweiligen Zumessblende beaufschlagt.
Wenn ein derartiger Steuerblock nach dem Stand der Technik bei einer Autobetonpumpe zum Einsatz gelangt, so kann der Fall eintreten, dass bei hydraulisch angesteuerter Betonpumpe längere Zeit keine hydraulische Betätigung des Betonverteilermastes erfolgt und somit kein Druckmittel den Steuerscheiben für die hydraulischen Verbraucher des Verteilermastes zuströmt. Die Steuerscheiben für den Verteilermast kühlen auf Umgebungstemperatur ab, während das im Steuerblock strömende und zum Antrieb der Betonpumpe verwendet Druckmittel eine erhöhte Temperatur aufweist. Erfolgt nun eine Betätigung eines in einer Steuerscheibe für ein Segment des Verteilermastes vorgesehenen Ventils, so strömt das warme Druckmittel in die Steuerscheibe für das jeweilige Verteilermastsegment. Der Steuerschieber in der Steuerscheibe erwärmt sich, während das Gehäuse der Steuerscheibe zunächst Umgebungstemperatur hat, die im Winter sehr niedrig sein kann. Beispielsweise beträgt die Temperatur des im Steuerblock strömenden BR7941 B1 , 07.02.08
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Druckmittels 100 0C, während die Umgebungstemperatur und somit die Temperatur des Abschnitts des Steuerblockgehäuses, der nicht von dem warmen Druckmittel durchströmt wird, ungefähr 10 0C beträgt. Aufgrund dieses Temperaturunterschiedes kann es zu einem Klemmen beim Steuerschieber im Gehäuse des Steuerblocks kommen.
Die Erfindung hat die Aufgabe, einen Steuerblock mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so weiter zu bilden, dass Funktionsbeeinträchtigungen des Steuerblocks aufgrund von Temperaturunterschieden vermieden werden.
Diese Aufgabe wird durch einen Steuerblock gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Es wird ein Steuerblock mit einer Vielzahl von Steuerblockelementen vorgesehen, in denen jeweils eine Ventilanordnung zur Ansteuerung eines jeweiligen hydraulischen Verbrauchers vorgesehen ist, wobei der Steuerblock einen Ölkanal aufweist, der unabhängig von der Ansteuerung der Ventilanordnung von einem Ölstrom zum Temperieren von zumindest einem Steuerblockelement durchströmt ist. Somit kann selbst bei langer Nichtbetätigung einer Ventilscheibe des Steuerblocks eine Erwärmung dieser Ventilscheibe sichergestellt werden, so dass bei einer Betätigung eines Ventils ein Klemmen des Steuerschiebers verhindert wird.
Es wird bevorzugt, dass der Ölstrom im Wesentlichen konstant ist, da auf diese Weise eine gleichmäßige Erwärmung des Ventilgehäuses sichergestellt werden kann.
Ferner wird es bevorzugt, wenn im Ölkanal eine Düse angeordnet ist, wobei die Düse auch durch den engen Kanal selbst oder eine Verengung des Kanals gebildet sein kann.
Des Weiteren wird bevorzugt, dass über der Düse eine konstante Druckdifferenz vorgesehen ist. Dieses wird insbesondere dadurch umgesetzt, dass zwischen Zulaufleitung und Steuerölversorgungskanal ein Druckminderventil vorgesehen ist. Durch die sich einstellende konstante Druckdifferenz kann ein konstanter Volumenstrom von warmem Öl durch das Ventilgehäuse abgesichert werden. BR7941 B1 , 07.02.08
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In einer Weiterbildung ist die Düse in einem Endelement des Steuerblocks vorgesehen, so dass eine Durchströmung der zwischen dem Eingangselement und dem Endelement liegenden Ventilscheiben sichergestellt werden kann.
Die Düse ist bevorzugt in einem Endelement des Steuerblocks mit Komponenten für die Steuerölversorgung angeordnet, so dass der Steuerblock kompakt ausführbar ist.
In einer bevorzugten Ausführung ist die Düse zwischen einem mit Pumpendruck beaufschlagtem Kanal und einem Niederdruckkanal vorgesehen. Mit Pumpendruck beaufschlagte Kanäle weisen häufig einen großen Querschnitt auf, so dass eine große Wärmeaustauschfläche zur Verfügung steht.
Ferner wird es bevorzugt, dass die Düse zwischen einem Steuerölversorgungskanal und einem Niederdruckkanal angeordnet ist. Dadurch kann ein Druckverlust aufgrund der Ölströmung zum Erwärmen auf einem niedrigen Wert gehalten werden.
Die Düse kann auch zwischen einem Steuerölversorgungskanal und einem Tankkanal für das Arbeitsdruckmittel vorgesehen sein. Aufgrund des großen Durchmessers des Tankkanals kann dann die Erwärmung gleichmäßig gestaltet werden.
In einer Weiterbildung ist die Düse zwischen einem Steuerölversorgungskanal und einem im Wesentlichen unter Atmosphärendruck stehenden Kanal für abfließendes Steueröl ausgebildet, so dass kein zusätzlicher Kanal für die Erwärmung des Ventilgehäuses notwendig ist.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Düse zwischen einem bei gesperrtem Hauptpumpenkanal mit einem Pumpenanschluss des Steuerblocks verbundenen Hilfskanal und einem Niederdruckkanal angeordnet, um auch bei gesperrtem Hauptpumpenkanal eine Erwärmung des Ventilgehäuses sicher zu stellen.
Erfindungsgemäße Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. BR7941 B1 , 07.02.08
- A -
Nachfolgend wird die Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 einen erfindungsgemäßen Steuerblock mit einer Vielzahl von Steuerblockelementen entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 2 eine Schnittansicht durch eine Steuerscheibe für einen Steuerblock entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel;
Figur 3 eine Steuerölversorgungsscheibe eines Steuerblocks entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung und
Figur 4 eine Steuerölversorgungsscheibe eines Steuerblocks entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 1 zeigt einen LS-Steuerblock 1 entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel, der eine Eingangsscheibe 2, eine Steuerölversorgungsscheibe 4 und eine Abschlussscheibe 6 aufweist. Zwischen der Eingangsscheibe 2 und der Abschlussscheibe 6 befindet sich eine Wegeventilscheibe 8, die bei einer Autobetonpumpe beispielsweise zur Ansteuerung der über die Anschlüsse A1 und B1 mit der Wegeventilscheibe 8 verbundenen Betonpumpe verwendet wird. Zwischen der Eingangsscheibe 2 und der Steuerölversorgungsscheibe 4 befinden sich zwei Wegeventilscheiben 1.0, 12, die zur Betätigung von weiteren hydraulischen Verbrauchern der Betonpumpe über Anschlüsse A3 und B3 und über die Anschlüsse A9 und B9 , zum Beispiel zur Betätigung von Hydrozylindem am Verteilermast oder von Stützen der Autobetonpumpe dienen.
An der Eingangsscheibe 2 sind ein Pumpenschluss P, ein Tankanschluss T und ein Lastmeldeanschluss LS, über den der maximale Lastdruck der über den Steuerblock angesteuerten hydraulischen Verbraucher abgreifbar ist, angeordnet. Über den Pumpenanschluss P wird dem Steuerblock Druckmittel von einer in Figur 1 nicht dargestellten Hydropumpe zugeführt, während der Tankanschluss T mit einem in Figur 1 nicht dargestellten Tank verbunden ist. An der Steuerölversorgungsscheibe 4 ist ein Steueröl-Tankanschluss Y vorgesehen.
In der Eingangsscheibe 2 ist ferner zwischen dem Pumpenanschluss P und dem Tankanschluss T ein Druckbegrenzungsventil 82 angeordnet, so dass der Druck BR7941 B1 , 07.02.08
in einer mit dem Pumpenanschluss P verbundenen Zulaufleitung 42 den am Druckbegrenzungsventil 82 eingestellten Druck nicht überschreiten kann. Ein in der Eingangsscheibe 2 angeordnetes Wechselventil 40 steht mit Wechselventilen 36, 38, 39 der Wegeventilscheiben 8, 10, 12 in Druckmittelverbindung, damit der höchste der Lastdrücke am Lastmeldeanschluss LS der Eingangsscheibe ansteht. Zur Druckmittelverbindung zwischen dem Wechselventil 40 in der Eingangsscheibe und dem Wechselventil 38 in der Wegeventilscheibe 8 ist in der an der zur Eingangsscheibe 2 entgegengesetzten Seite der Wegeventilscheibe 8 angeordneten Abschlussscheibe 6 ein Verbindungskanal 41 angeordnet.
Die Wegeventilscheiben 8 und 12 weisen jeweils ein Wegeventil 14, 18, dessen Steuerkolben über zugeordnete Druckreduzierventile verstellbar sind, mit zugeordneter Druckwaage 21 , 22 auf. Die Druckwaagen 21 , 22 werden in Öffnungsrichtung von einer Druckfeder 32, 34 und dem Druck nach der jeweiligen am Wegeventil 14, 18 ausgebildeten Zumessblende und in Schließrichtung von dem Druck von einem Steuerdruck vor der jeweiligen Zumessblende beaufschlagt. Der höchste Lastdruck aller gleichzeitig betätigten hydraulischen Verbraucher wird über die Wechselventile 36, 38 und 39 der Wegeventilscheiben 8, 10 und 12 und das Wechselventil 40 abgegriffen und an die Pumpe gegeben. Mit dem gemeldeten Lastdruck wird die mit dem Pumpenanschluss P verbundene und in Fig. 1 nicht dargstellte Verstellpumpe so eingestellt, dass der Pumpendruck eine bestimmte Druckdifferenz Δp über dem gemeldeten höchsten Lastdruck liegt. Wenn beispielsweise eine Druckdifferenz von 20 bar eingestellt ist, so stellt sich am Pumpenanschluss P der Eingangsscheibe 2 in dem Fall, in dem kein Lastdruck gemeldet wird, ein Druck von 20 bar, ansonsten ein um 20 bar über dem höchsten Lastdruck liegender Druck ein.
Die mit dem Pumpenanschluss P der Eingangsscheibe 2 hydraulisch verbundene Zulaufleitung 42 leitet Druckmittel zum Eingang der Druckwaage 22, von der das Druckmittel über das Wegeventil 14 zur Ansteuerung eines hydraulischen Verbrauchers über Arbeitsanschlüsse A1 und B1 verwendbar ist.
Die Wegeventilscheibe 10 weist ein Wegeventil 54 auf, über das die Druckmittelverbindung von der Zulaufleitung 42 zu einem Arbeitsanschluss A3 oder einem Arbeitsanschluss B3 und einer mit dem Arbeitsanschluss B3 in Druckmittelverbindung stehenden Zulaufleitung 44 schaltbar ist. Dem Wegeventil 54 ist keine Druckwaage vorgeschaltet. BR7941 B1 , 07.02.08
- 6 -
Die mit dem Pumpenanschluss P der Eingangsscheibe 2 über die Wegeventilscheibe 10 hydraulisch verbindbare Zulaufleitung 44 leitet Druckmittel zum Eingang der Druckwaage 21 , von der das Druckmittel über das Wegeventil 18 zur Ansteuerung eines hydraulischen Verbrauchers über Arbeitsanschlüsse A9 und B9 verwendbar ist.
Durch die Wegeventilscheiben 8, 10, 12 geht außerdem ein mit dem Tankanschluss T an der Eingangsscheibe 2 verbundener Ablaufkanal 46 hindurch, der in die Steuerölversorgungsscheibe 4 hinein reicht und der Teil eines Abströmpfades ist, über den Druckmittel von den Ablaufanschlüssen T der Wegeventile 14, 18, 54 zum Tankanschluss T in der Eingangsscheibe 2 zurückströmen kann.
In der in Fig. 1 gezeigten Ruhestellung des Wegeventils 54 der Wegeventilscheibe 10 ist eine Druckmittelverbindung zwischen der Zulaufleitung 44 in der Wegeventilscheibe 12 und dem Ablaufkanal 46 hergestellt. Auf diese Weise wird eine Druckmittelzuführung von der Zulaufleitung 42 zu den Arbeitsanschlüssen A9, B9 an der Wegeventilscheibe 12 verhindert. Aufgrund dieser Ruhestellung hat die Wegeventilscheibe 10 die Funktion eines Sicherheitselementes.
In der mit der Wegeventilscheibe 12 verbundenen Steuerölversorgungsscheibe 4 sind ein Filter 68, ein Druckreduzierventil 70, ein Druckbegrenzungsventil 72 und eine Düse 78 ausgebildet. Die Druckmittelverbindung zwischen der abschnittsweise in der Steuerölversorgungsscheibe 4 verlaufenden Zulaufleitung 44 und dem Filter 68, dessen Auslassanschluss über ein Druckreduzierventil 70 mit dem in der Eingangsscheibe 2 und den Wegeventilscheiben 8, 10, 12 verlaufenden Steuerölversorgungskanal 66 verbunden ist, ist über einen Stopfen 67 blockiert. Zwischen dem Steuerölversorgungskanal 66 und einem in der Eingangsscheibe 2 und den Wegeventilscheiben 8, 10, 12 verlaufenden Steueröltankkanal 64 ist ein Druckbegrenzungsventil 72 vorgesehen. In den federvorgespannten Druckräumen des Druckreduzierventils 70 und des Druckbegrenzungsventils 72 liegt der Druck im Steueröltankkanal 64 an, während in den entgegengesetzt wirkenden Steuerräumen des Druckreduzierventils 70 und des Druckbegrenzungsventils 72 der Druck im Steuerölversorgungskanal 66 anliegt. Das Druckreduzierventil 70 regelt einen festen Steuerölversorgungsdruck im Kanal 66 ein. Das Druckbegrenzungsventil 72 hat eine Sicherheitsfunktion. Der feste Druck ist zum Beispiel 30 bar. BR7941B1, 07.02.08
- 7 -
Eine mit dem Wechselventil 36 der Wechselventilkaskade verbundene Lastmeldeleitung 74 in der Steuerölversorgungsscheibe 4 steht mit dem Ablaufkanal 46 in Verbindung. Somit liegt in der Lastmeldeleitung 74 und somit an einem Eingang des Wechselventils 36 der Wegeventilscheibe 12 der Tankdruck an.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist zwischen dem Steuerölversorgungskanal 66 und dem Ablaufkanal 46, in dem im Wesentlichen Tankdruck vorliegt, ein Ölkanal 76 mit der Düse 78 angeordnet. Ferner ist in der Eingangsscheibe 2 und in den Wegeventilscheiben 10 und 12 sowie in der Steuerölversorgungsscheibe 4 ein Hilfskanal 80 ausgebildet, der einerseits mit der Zulaufleitung 42 in Druckmittelverbindung steht und andererseits mit dem Eingangsanschluss des Filters 68 verbunden ist. Durch diesen Hilfskanal 80 strömt Öl unabhängig von einer Betätigung des Wegeventils 54 in der Wegeventilscheibe 10 von der Zulaufleitung 42, über den Filter 68 und das Druckminderventil 70 zum Steuerölversorgungskanal 66 und von dort über den Ölkanal 76 mit der Düse 78 zum Ablaufkanal 46. Somit erfolgt unabhängig davon, ob die Zulaufleitungen 42 und 44 über die Wegeventilscheibe 10 miteinander verbunden sind, in den Wegeventilscheiben 10 und 12 eine Druckmittelströmung, durch die diese Wegeventilscheiben erwärmt werden. Die Erwärmung der Wegeventilscheiben erfolgt auch aufgrund der Druckmittelströmung im Ablaufkanal 46. Dies hat den Vorteil, dass aufgrund des großen Durchmessers der Ablaufkanäle 46 im Steuerblock 1 ein guter Wärmeübergang vom Öl zum Gehäuse des Steuerblocks erfolgen kann. Im Ergebnis kann ein Klemmen des Steuerkolbens des Wegeventils 18 verhindert werden.
Der Hilfskanal 80 ist in den Wegeventilscheiben nicht allein deshalb vorhanden, damit durch ihn ein Ölstrom zum Erwärmen der Wegeventilscheiben fließt. Man erkennt einen entsprechenden Kanal auch in der Wegeventilscheibe 8. Dort dient er dazu, den Lastdruck aus der Abschlussscheibe 6 an den einen Eingang des Wechselventils 40 der Eingangsscheibe 2 heranzuführen. Allgemein dient der Kanal 80 in den Wegeventilscheiben dazu, um auch bei mehreren zwischen der einen Seite der Eingangsscheibe 2 und einer Abschlussscheibe 6 angeordneten Wegeventilscheiben den über Wechselventile dieser Wegeventilscheiben ausgewählten höchsten Lastdruck von mit diesen Wegeventilscheiben gleichzeitig betätigten hydraulischen Verbrauchern an den einen Eingang des Wechselventils 40 zu geben. BR7941 B1 , 07.02.08
Von dem Hilfskanal 80 in den Wegeventilscheiben 10 und 12 fließt ein Ölstrom über den Filter 68, das Druckreduzierventil 70 und die Düse 78 in die Ablaufkanäle 46, in denen Tankdruck herrscht. Da das Druckreduzierventil in dem stromauf der Düse 78 liegenden Steuerölversorgungskanal 66 einen bestimmten Druck einregelt, sind die Drücke stromauf und stromab der Düse 78 und damit die Druckdifferenz über die Düse konstant. Das heißt, der Ölstrom zur Erwärmung der Wegeventilscheiben 10 und 12 ist konstant und nicht vom Pumpendruck abhängig. Durch entsprechende Wahl einer Düse 78 mit einem bestimmten Durchflussquerschnitt kann man den Ölstrom einstellen. Voraussetzung für einen konstanten Ölstrom zur Erwärmung ist allerdings der Stopfen 67, der verhindert, dass das Öl aus dem Hilfskanal 80 über die Zulaufleitung 44 und das nicht betätigte Wegeventil 54 zum Tankanschluss T der Eingangsscheibe 2 strömt. Ohne den Stopfen 67 wäre der Ölstrom, der zur Erwärmung der Wegeventilscheiben 10 und 12 vorgesehen ist, vom Pumpendruck abhängig.
Über den Hilfskanal 80 fließt nicht nur das über die Ablaufkanäle 46 wegfließende und die Wegeventilscheiben 10 und 12 erwärmende Öl, sondern auch das zur Ansteuerung der Wegeventile dem Steuerölversorgungskanal von den Vorsteuerventilen entnommene Öl der Steuerölversorgungsscheibe 4 zu. Ohne den Stopfen 67 wäre die Versorgung des Druckeingangs des Druckregelventils 70 mit unter Druck stehendem Öl nicht gegeben.
In Figur 1 sind nur zwei Wegeventilscheiben zwischen der Eingangsscheibe 2 und der Steuerölversorgungsscheibe 4 gezeigt. Natürlich können dort auch mehr, zum Beispiel sieben Wegeventilscheiben angeordnet sein. Ebenso kann sich zwischen der Eingangsscheibe 2 und der Abschlussscheibe 6 mehr als eine Wegeventilscheibe befinden.
Figur 2 zeigt eine Schnittansicht durch das Ventilgehäuse 86 der Wegeventilscheibe 12 des ersten Ausführungsbeispiels.
Figur 2 ist zu entnehmen, dass der Steuerkolben 20 im Ventilgehäuse 86 gelagert ist und eine Druckmittelverbindung zwischen dem Zulaufanschluss P und dem Vorlaufanschluss A9 und dem Rücklaufanschluss B9 herstellen kann. An beiden Seiten des Steuerkolbens 20 sind Ablaufkanäle 46 vorgesehen. Der Vorlaufanschluss A des Wegeventils 18 steht über ein in Fig. 2 nicht dargestelltes Druckbegrenzungs-Nachsaugventil, das in Figur 1 mit dem Bezugszeichen 50 BR7941 B1 , 07.02.08
- 9 - gekennzeichnet ist, mit dem Ablaufkanal 46 in Druckmittelverbindung, während der Rücklaufanschluss B über das Druckbegrenzungs-Nachsaugventil 52 mit dem Ablaufkanal 46 in Druckmittelverbindung steht.
Dem Wegeventil 18 ist die Individualdruckwaage 21 vorgeschaltet, deren Eingang mit der Zulaufleitung 44 in Druckmittelverbindung steht. Die Vorsteuerventile 62a, 62b bewirken, wie vorstehend beschrieben, eine Verstellung des Steuerkolbens 20 in die Arbeitspositionen a, b und in die Ruheposition 0. Das Steueröl wird den Vorsteuerventilen 62a, 62b über den Steuerölversorgungskanal 66 mit dem in Figur 2 gezeigten Querschnitt zugeleitet. Die Lastmeldeleitung 74 befindet sich in Figur 2 unterhalb der Druckwaage. Benachbart zu den beiden Endabschnitten der Druckwaage 21 und an der Seite der Lastmeldeleitung 74 sind Ausnehmungen 92 und 94 für den Steuerblock 1 zusammen haltende Zuganker vorgesehen. Eine weitere Zugankerausnehmung 96 befindet sich im Ventilgehäuse 86 zwischen den Anschlüssen A9 und B9 benachbart zum Hilfskanal 80 oberhalb der Steuerkolbens 20. Benachbart zu den Steuerölkanälen 64, 66 ist ein Druckbegrenzungsventil 98 in das Ventilgehäuse 86 eingebracht, mit dem bei Auslenkung des Steuerkolbens in die eine Richtung der in den Federraum der Druckwaage 21 gemeldete Lastdruck begrenzt wird.
Wie aus Figur 2 hervorgeht, ist der Durchmesser der Ablaufkanäle 46 groß, woraus sich eine effektive Erwärmung des Ventilgehäuses 86 vermittels des Ölkanals 76 entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel ergibt. Das warme Öl fließt überdies durch beide Ablaufkanäle 46, so dass die Wegeventilscheiben gleichmäßig erwärmt werden.
Die Figuren 3 und 4 zeigen eine Steuerölversorgungsscheibe 104 bzw. 204 entsprechend dem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Steuerölversorgungsscheibe 104 entsprechend dem in Figur 3 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der Steuerölversorgungsscheibe 4 des ersten Ausführungsbeispiels dadurch, dass bei der Steuerölversorgungsscheibe 104 kein Hilfskanal 80 vorgesehen ist und dass der Stopfen 67 des ersten Ausführungsbeispiels entfernt ist, so dass die Zulaufleitung 44 und der Einlassanschluss des Filters 68 in Druckmittelverbindung stehen. Derartige Steuerölversorgungsscheiben 104 gelangen dort zum Einsatz, wo eine der Wegeventilscheibe 10 des ersten Ausführungsbeispiels vergleichbare BR7941 B1 , 07.02.08
- 10 -
Sicherheitsfunktion, durch die eine Druckmittelverbindung zwischen den Zulaufleitungen 42 und 44 blockierbar und die Leitung 44 mit dem Tank verbindbar ist, nicht vorliegt. Ansonsten wird im Hinblick auf das zweite Ausführungsbeispiel auf die Beschreibung der Steuerölversorgungsscheibe 4 des ersten Ausführungsbeispiels verwiesen.
In dem in Figur 4 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel, das eine Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels darstellt und bei dem somit ebenfalls eine ständige Druckmittelverbindung zwischen der Zulaufleitung 44 und dem Einlass des Filters 68 vorliegt, ist ein Ölkanal 276 mit einer Düse 278 zwischen dem Steuerölversorgungskanal 66 und dem Steueröltankkanal 64 vorgesehen. Der Steueröltankkanal 64 in Figur 4 ist der Kanal für abfließendes Steueröl und an diesem liegt im Wesentlichen Atmosphärendruck an. Das Ventilgehäuse wird somit über das vermittels der Zulaufleitung 44 der Düse 278 zulaufende Öl erwärmt.
Dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel ist gemeinsam, dass eine konstante Druckdifferenz über den Düse 78, 278 und ein definierter Ölstrom durch den Kanal 76, 276 vorliegen kann. Dieses wird insbesondere durch den konstanten Steuerölversorgungsdruck im Steuerölversorgungskanal 66 sichergestellt.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Steuerblock mit einer Vielzahl von Steuerblockelementen, in denen jeweils eine Ventilanordnung zur Ansteuerung eines zugeordneten hydraulischen Verbrauchers vorgesehen ist. Ferner ist im Steuerblock ein Ölkanal vorgesehen, der zumindest ein Steuerblockelement zum Temperieren von diesem unabhängig von der Ansteuerung der Ventilanordnung durchströmt.
B1 , 07.02.08
- 11 -
Bezugszeichenliste
Steuerblock
Eingangsscheibe
Steuerölversorgungsscheibe
Abschlussscheibe
Wegeventilscheibe 0 Wegeventilscheibe
12 Wegeventilscheibe
14 Wegeventil
18 Wegeventil 0 Steuerkolben 1 Individualdruckwaage 2 I ndivid uald ruckwaage 6 Wechselventil 8 Wechselventil 9 Wechselventil 0 Wechselventil 1 Verbindungskanal 2 Zulaufleitung 4 Zulaufleitung 6 Ablaufkanal 8 Druckbegrenzungs- und Nachsaugventil 0 Druckbegrenzungs- und Nachsaugventil
52 Druckbegrenzungs- und Nachsaugventil
54 Wegeventil
56 Steuerkolben
62a,b Vorsteuerventil
64 Steueröltankkanal
66 Steuerölversorgungskanal
67 Stopfen
68 Filter
70 Druckreduzierventil
72 Druckbegrenzungsventil
74 Lastmeldeleitung
76 Ölkanal B1 , 07.02.08
- 12 -
78 Düse
80 Hilfskanal
82 Druckbegrenzungsventil
86 Ventilgehäuse
92 Zuganker-Ausnehmung
94 Zuganker-Ausnehmung
96 Zuganker-Ausnehmung
98 Druckbegrenzungsventil
104 Steuerölversorgungsscheibe
176 Ölkanal
178 Düse
204 Steuerölversorgungsscheibe
276 Ölkanal
278 Düse

Claims

Ansprüche
1. Steuerblock (1) mit einer Vielzahl von Steuerblockelementen (8, 10 12), in denen jeweils eine Ventilanordnung zur Ansteuerung eines jeweiligen hydraulischen Verbrauchers vorgesehen ist, gekennzeichnet durch einen Ölkanal (76, 276), der unabhängig von der Ansteuerung der Ventilanordnung von einem Ölstrom zum Temperieren von zumindest einem Steuerblockelement (12) durchströmt ist.
2. Steuerblock nach Anspruch 1 , wobei der Ölstrom im Wesentlichen konstant ist.
3. Steuerblock nach Anspruch 1 oder 2, wobei im Ölkanal (76, 276) eine Düse (78, 278) angeordnet ist.
4. Steuerblock nach Anspruch 3, wobei über der Düse (78, 278) eine konstante Druckdifferenz eingestellt ist.
5. Steuerblock nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Düse (78, 278) in einem Endelement (4) des Steuerblocks angeordnet ist.
6. Steuerblock nach Anspruch 3, 4 oder 5, wobei die Düse (78, 278) in dem Endelement (4) mit Komponenten (70, 72) für die Steuerölversorgung angeordnet ist.
7. Steuerblock nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Düse (78, 278) zwischen einem mit Pumpendruck beaufschlagten Kanal (44) und einem Niederdruckkanal (46; 64) vorgesehen ist.
8. Steuerblock nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Düse (78, 278) zwischen einem Steuerölversorgungskanal (66) und einem Niederdruckkanal (46; 64) vorgesehen ist.
9. Steuerblock nach Anspruch 8, wobei die Düse zwischen einem Steuerölversorgungskanal (66) und einem Tankkanal (46) für das Arbeitsdruckmittel vorgesehen ist.
10. Steuerblock nach Anspruch 8, wobei die Düse (278) zwischen einem Steuerölversorgungskanal (66) und einem im Wesentlichen unter Atmosphärendruck stehenden Kanal (64) für abfließendes Steueröl vorgesehen ist.
11. Steuerblock nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die Düse (78, 278) zwischen einem bei gesperrtem Hauptpumpenkanal (44) mit einem Pumpenanschluss (P) der hydraulischen Steueranordnung verbundenen Hilfskanal (80) und einem Niederdruckkanal (46, 64) angeordnet ist.
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