WO2009127349A1 - Steueranordnung zur ansteuerung eines wegeventils - Google Patents

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WO2009127349A1
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Wolfgang Kauss
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Robert Bosch Gmbh
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    • Y10T137/7762—Fluid pressure type

Definitions

  • the invention relates to a control arrangement for controlling a directional control valve according to the preamble of patent claim 1.
  • a pilot valve is often provided for the control of a directional control valve, which can be designed as a mechanical-hydraulic pilot control unit in mobile work equipment.
  • a pilot unit is known for example from the data sheet RD 64 552 of the applicant.
  • the pilot unit has a plurality of adjustable pressure reducing valves that are manually operated with a control lever. The amount of the pilot pressure is dependent on the position of the control lever, whereby a proportional-hydraulic control of the directional control valve is possible.
  • Such a pilot unit is known in terms of its structural design, for example from DE 27 51 946 C2 or from DE 199 49 802 A1.
  • an electrohydraulic pilot control can be provided.
  • the invention is based on the object to provide a control arrangement that is simple and safe to use.
  • the object is achieved by a control arrangement having the features of patent claim 1.
  • a control arrangement has a pilot control unit for controlling a directional control valve, which has a first and a second control chamber.
  • the first control chamber is used for adjusting the directional control valve in one direction and the second control chamber for adjusting in the opposite direction, wherein one of the control chambers is acted upon by a pilot pressure of the pilot control unit.
  • the control arrangement also has a pilot valve for pressurizing one of the control chambers with an outlet pressure.
  • the supply pressure of the pilot valve is in this case the effective in the former of the control chambers pilot pressure of the pilot control unit and the output pressure of the pilot valve is effective in the other control chamber, wherein the output pressure is equal to or less than the pilot pressure.
  • This solution has the advantage that the pilot valve is opened only in response to the pilot pressure of the pilot unit, which, for example, in a malfunction of the pilot valve, the directional control valve can not be moved against the predetermined by the pilot unit direction. In this case, at most one equilibrium position of the directional valve is possible since the output pressure corresponds at most to the pilot pressure.
  • the pilot valve is advantageously an electromagnetic pressure reducing valve, whereby the output pressure acting in a control chamber is easily adjustable.
  • the pilot unit may be a low-cost standard component and is connected for example via a pilot line with a control chamber of the directional control valve, via the pilot unit each one of the pilot control lines with a control oil supply line in control oil connection can be brought and the other pilot line is relieved to a tank.
  • a supply line of the pilot valve is preferably connected to the highest-pressure pilot line of the pilot valve in control oil, wherein the highest pressure pilot line is connected to one of the control chambers of the directional control valve, and the other control chamber by adjusting the pilot valve to the supply line or with the pressure-reduced pilot line is connectable.
  • the pilot valve can thus be supplied with in a simple arrangement with the pilot pressure of the pilot unit.
  • pilot control unit With a shuttle valve cascade is a simple picking up the higher of the pilot pressures of the pilot unit, which is provided as the supply pressure of the pilot valve and for acting on the other control chamber with the output pressure of the pilot valve allows.
  • two output connections of the pilot control unit are advantageously each connected to one of the pilot control lines, which each lead to an input connection of two pilot changeover valves.
  • Another input port of the pilot change-over valves is connected via connecting lines and a common output line to a working port of the pilot valve.
  • one output connection of the pilot changeover valves is in each case connected in each case via a control line to one of the control chambers of the directional control valve and via a respective supply line to an input connection of a supply changeover valve whose output connection is in communication with the pressure connection of the pilot control valve.
  • the pilot valve can, for the purpose of relieving pressure to a tank, be connected to a tank connection via a tank line to an outlet connection of an inverse shuttle valve, the input ports of the inverse shuttle valve each being connected to one of the pilot control lines via a low pressure line.
  • a consumer for example in the form of a hydraulic cylinder can be connected in a known manner with a piston rod side annular space with a working line and with a bottom-side cylinder chamber with another working line of the directional control valve.
  • a microcontroller controls the pilot valve in response to the displacement of a piston of the hydraulic cylinder and / or a control oil pressure in the pressure-highest working line between the hydraulic cylinder and the directional control valve and / or a control oil pressure in the supply line to the pilot valve.
  • the directional control valve is acted upon by a different output pressure of the pilot control valve controlled by a microcontroller and thus, for example, the adjustment speed of the valve slide of the directional control valve can be controlled. Furthermore, an EFM (Electronic Flow Matching) is possible.
  • control arrangement controls at least two consumers, each associated with a control arrangement, wherein the one of the consumer associated pilot valve is acted upon by a valve arrangement with the pilot pressure of the other consumer associated first pilot unit as the supply pressure.
  • the valve arrangement has, for example, two connection changeover valves whose input connections are respectively connected to connection channels branching from the pilot control lines of the first pilot unit and to the pilot control lines of the second pilot unit and whose respective output connection to the input connection of the first pilot changeover valves and the input connection the inverse shuttle valve of the shuttle valve cascade associated with the pilot valve for the one consumer is connected.
  • a lockable switching valve can be arranged in order to be able to regulate advantageously an activation of the other consumer with the first pilot control unit.
  • the input ports of the connection changeover valves, which are connected to the first pilot control unit, can be acted upon via the switching valve with tank pressure or with the pilot pressure of the first pilot control unit.
  • the pilot valves are controlled by a common microcontroller and can therefore be flexibly controlled.
  • Fig. 1 is a circuit diagram of a control arrangement for driving a directional control valve according to a first embodiment
  • Fig. 2 is a circuit diagram of the control arrangement according to a second embodiment.
  • FIG. 3 shows an enlarged detail A of the circuit diagram of the control arrangement from FIG. 2.
  • Figure 1 shows a circuit diagram of a control arrangement 1 for controlling a directional control valve 2 according to a first embodiment.
  • the directional control valve 2 is adjustable via a pilot valve 4 controlled by a microcontroller 3 and / or via a pilot control unit 6, a consumer, in the form of a hydraulic cylinder 8, being connected to the directional control valve 2.
  • a control arrangement 1 can be used for example in mobile hydraulics in backhoe loaders, mini or compact excavators.
  • the pilot unit 6 is in principle adjustable pressure reducing valves that are operated by hand. A detailed description of this can be found for example in the documents mentioned in the introduction DE 27 51 946 C2 or DE 199 49 802 A1.
  • the pilot unit 6 has an input port VE to which a control oil supply line 12 is connected, two output ports VA1, VA2 each connected to a pilot line 14, 16, and a tank port VT connected to a tank 18.
  • pilot line 14 or 16 With a lever 20 of the pilot unit 6, the control oil supply line 12 in control oil connection with the pilot line 14 or 16 can be brought, wherein the respective not connected to the control oil supply line 12 pilot line 14, 16 is connected to the tank 18 and wherein the height of the pilot pressure in the pilot line 14th or 16 is dependent on the position of the control lever 20, which reduces the supply pressure in the control oil supply line 12 to the required pilot pressure via the pressure reducing valves.
  • both pilot lines 14, 16 are relieved to the tank 18.
  • the pilot control lines 14, 16 each lead to a first input connection EVW1 of a pilot changeover valve 22, 24.
  • the pilot control changeover valves 22, 24 have a further input connection EVW2 to which in each case a connection line 26, 28 is connected, which is connected in common to a working connection A. of the pilot valve 4 connected output line 30 open.
  • At an output terminal AVW1 of the shuttle valves 22, 24 branches off in each case a control line 32, 34, which is in each case connected to a control chamber 36, 38 of the directional control valve 2.
  • a valve spool of the directional control valve 2 can be acted upon by pilot pressure and thereby displaced.
  • the directional control valve 2 is a continuously adjustable 3-way valve which is adjustable from its illustrated basic position 0 via the valve spool in the direction of the positions a or b.
  • the pilot changeover valves 22, 24 have a further output connection AVW2, on which in each case a supply line 40, 42 produces a control oil connection to an input connection EW1, EW2 of a supply changeover valve 44, respectively.
  • An output terminal EA1 of the service shuttle valve 44 is connected via a pressure line 46 to a pressure port P of the pilot valve 4, whereby this is supplied with a supply pressure, the pilot pressure the pilot control unit 6, ie the larger of the pilot pressures at the output terminals VA1, VA2 corresponds.
  • Via the pilot control changeover valves 22, 24, their respective input connection EVW1, EVW2, to which the highest control oil pressure is applied, is connected to the two output connections AVW1, AVW2.
  • a control oil drain line 48 connects a pilot oil drain port T of the pilot valve 4 to an output port IA of an inverse shuttle valve 50.
  • Two input ports IE1, IE2 of the inverse shuttle valve 50 are connected via low pressure lines 52, 54 to one of the pilot lines 14, 16 in pilot oil communication, respectively T of the pilot valve 4 with one of the pilot control line 14, 16 can be brought into connection.
  • the control oil connection between the respective pressure-reduced low-pressure line 52, 54 and the outlet port IS is opened by the inverse shuttle valve 50.
  • the pilot valve 4 is an electro-hydraulic pressure reducing valve with three ports P, A, T, wherein the voltage applied to the working port A of the pilot valve 4 output pressure is fed back to a valve spool of the pilot valve 4 and acts against the force of an electromagnet 56.
  • the valve spool of the pilot valve 4 is biased by the force of a spring 58 which also acts against the electromagnet 56 in the direction of a position in which the connection between the output line 30 and the control oil drain line 48 is turned on.
  • the electromagnet 56 is energized, the valve spool is displaced in a direction in which the output line 30 is connected to the pressure line 46.
  • the control of the valve spool of the directional control valve 2 of the control arrangement 1 will be explained in more detail.
  • the control lever 20 of the pilot control unit 6 is actuated such that a pilot pressure in the pilot control line 14 or 16 sets, the height of which depends on the position of the control lever 20.
  • the connection via the pilot change-over valve 22 to the control line 32 and the supply line 40 is opened.
  • the change of supply valve 44 and the pressure line 46 is the supply pressure corresponding to the pilot pressure in the pilot line 14, at the input port P of the pilot valve 4 at.
  • the pilot pressure is further acted upon by the pilot change-over valve 22 via the control line 32 and the control chamber 36 to the valve spool of the directional control valve 2.
  • an outlet pressure counter to the pilot pressure acts on the valve spool of the directional control valve 2, which is explained in more detail below.
  • the electromagnet 56 of the pilot valve 4 is energized, so that a certain effective current flows through its winding.
  • the magnet exerts a force dependent on the current force on the valve spool of the pilot valve 4, which acts against the force of the spring 58 and against the output pressure in the output line 30.
  • This output pressure increases until an equilibrium of forces exists on the valve spool.
  • the valve spool of the pilot control valve 4 assumes a control position in which small movements in one or the other direction are sufficient to connect the working port A to the pressure port P and / or the control oil drain port T, which is connected via the control oil drainage port.
  • the adjustment speed of the valve spool decreases. If the output pressure corresponds to the pilot pressure, the pressure difference is zero and thus minimal, whereby the valve spool of the directional control valve 2 is stopped.
  • the displacement or control of the valve spool of the directional control valve 2 in the direction of the position b is carried out according to the above explained, wherein the pilot control line 16 is acted upon by the pilot control unit 6 with pilot pressure, while the pilot control line 14 is connected via the pilot unit 6 to the tank 18.
  • the directional control valve 2 has a working port WP, a tank port WT and two output ports WA1, WA2.
  • the outlet port WA1 is connected to a bottom-side cylinder space 62 of the hydraulic cylinder 8 via a working channel 60
  • the outlet port WA2 is connected to an annular space 66 of the hydraulic cylinder 8 via a working channel 64.
  • a pump for supplying pressure medium to the hydraulic cylinder 8 is connected to the pressure connection WP.
  • a piston 68 of the hydraulic cylinder 8 is adjusted by the directional control valve 2 is moved to the positions a or b, wherein in the positions a of the cylinder chamber 62 or in the positions b of the annular space 64 is acted upon by the pressure at the pressure port WP.
  • the electromagnet 56 of the pilot valve 4 is controlled via an electrical line 70 by the microcontroller 3, so that the control arrangement according to the EFM principle (electronic flow matching) is operable.
  • valve elements are controlled electrically or electrohydraulically as a function of characteristic curves stored in the microcontroller 3.
  • the input of the setpoints is done via a joystick operated by an operator to control the equipment (eg boom, bucket) of an implement with regard to speed and position.
  • the control by the microcontroller 3 is dependent on several input variables.
  • An input variable is the supply pressure of the pilot valve 4, which is tapped by a pressure measuring line 72 at an output terminal EA2 of the supply change valve 44 and converted via a pressure transducer 74 into an electrical signal 11, which is forwarded via the signal line 76 to the microcontroller 3.
  • a further input variable for the microcontroller 10 is the control pressure of the hydraulic cylinder 8. This is picked off via an output connection AM of a measuring exchange valve 78 whose input connections EM1 and EM2 are each connected via a measuring line 80, 82 to the control channels 60, 64.
  • the tapped control pressure is transmitted via the outlet connection AM of the measuring exchange valve 78 via a pressure led to another pressure transducer 86, which converts the measured pressure into an electrical signal 12, which is guided via a signal line 88 to the microcontroller 3.
  • Another input variable for the microcontroller 3 is the displacement of the piston 68 from the hydraulic cylinder 8, which is converted via a position transducer 92 and a distance transducer 94 into an electrical signal 13 and passes via the signal line 96 to the microcontroller 3. It is quite conceivable that the microcontroller 3 is still supplied with other input variables and thus to enable an EFM control, which is indicated by the dashed lines 97 in FIG.
  • FIG. 2 shows a circuit diagram of a control arrangement 1 for controlling two consumers via two directional control valves 2, 98 according to a second exemplary embodiment.
  • the control arrangement 1 of the first embodiment of FIG. 1 is present twice in FIG. 2, wherein the pilot control valves 4, 100 are controlled via a common microcontroller 3.
  • the first directional control valve 2, on the left in FIG. 2 is adjusted via the first pilot control unit 6 and the first pilot valve 4 and the second directional control valve 98 is adjusted via the second pilot control unit 102 and the second pilot valve 100 as in the first exemplary embodiment in FIG.
  • the second directional control valve 98 is additionally adjustable with the pilot pressure of the first pilot control unit 6, which is explained in more detail below together with Figure 3.
  • FIG. 3 shows an enlarged detail A of the control arrangement 1 from FIG. 2.
  • Connection channels 104, 106 see FIGS. 2 and 3, each branch from the pilot control lines 14, 16 connected to the first pilot control unit 6 and are in each case connected to the pressure connection SP of a lockable switching valve 108, 110 connected.
  • This switching valve 108, 110 is an electrically adjustable 2-way valve which is normally in a spring-biased position 0, as shown in Figure 2, and energized in a working position a can be brought.
  • a connecting line 112, 114 is connected, each of which is in control oil connection to an input port VE1 of a connecting shuttle valve 116, 118.
  • a further input connection VE2 of the connection changeover valves 116, 118 is in each case provided with a first, to the pilot control unit 102 via output connections VA1, VA2 connected pilot line section 120, 122 in conjunction.
  • the output connection VA of the respective connection changeover valves 116, 118 is connected to a further pilot line section 124, 126 in control oil connection, like the pilot control lines 14, 16 in the first exemplary embodiment in FIG. 1 with the input connections IE1, IE2 of an inverse shuttle valve 128 and with the input connections EVW1, EVW2 a pilot change-over valve 130, 132 is connected.
  • the switching valve 108, 110 is connected to a tank 18 via the tank port ST.
  • the switching valve 108, 110 For adjusting the second directional control valve 98 via the first pilot control unit 6, the switching valve 108, 110, which is in communication with the pilot-pressure-pilot line 14, 16, opened in the working position a, for example by control of the microcontroller 3. It will be in the following Explanation assumed that the pilot control line 16 is acted upon by the pilot control unit 6 with pilot pressure, whereby the switching valve 108 is switched in the direction of the working positions a.
  • the pilot pressure is forwarded via the connection channel 104 and the switching valve 108 to the connection line 112, which is connected to the connection change-over valve. This closes the connection to the pilot control line section 120 and opens a control oil connection to the second pilot line section 124.
  • pilot pressure is then applied via the pilot change valve 130 on the one hand via the control line 134 to the valve spool of the directional control valve 98 and the other via the supply line 136, the supply shuttle valve 138 and the pressure line 140 forwarded to the pilot valve 100 as a supply pressure.
  • the pilot valve 100 can, as in the first embodiment of Figure 1, the valve spool of the directional control valve 98 against the Pilot pressure can be applied to an output pressure.
  • the pilot pressure of the pilot unit 6 also serves as in the first embodiment in Figure 1 for controlling the directional control valve second
  • the pilot pressure in the pilot line 14 is forwarded accordingly, as in the switching valve 108 described above, via the switching valve 110 to the directional control valve 98 and the pilot valve 100.
  • the actuation of the directional control valve 98 with the first pilot pressure of the first pilot control unit 6 is interrupted if the switching valve 108, 110 is closed, which is controllable in dependence on certain parameters via the microcontroller 3, or the second pilot control unit 106 is actuated and the second pilot pressure higher as the first one is.
  • the input connection VE1 of the connection changeover valve 116, 118 is closed and the connection between the first pilot control line section 120, 122 and the second pilot control line section 124, 126 is established.
  • a control arrangement 1 in which the directional control valves 2, 98 are hydraulically adjusted via the pilot control units 6, 106.
  • This adjustment can be influenced by the electrohydraulic pilot control valves 4, 100 via the microcontroller 3 (EFM). If the electro-hydraulic control disturbed or faulty, the output pressure of the pilot valves 4, 100 corresponds to the valve spool of the directional control valves 2, 98 acts at most the pilot pressure, whereby the pressure difference is zero and the valve spool are kept in balance.
  • the control arrangement 1 is extremely safe, since even with an electronic fault, the valve spool of the directional control valves 2, 98 can not be brought into a position other than that of the pilot control units 6, 106.
  • a control arrangement with a pilot control unit for controlling a directional control valve, which has a first and a second control chamber.
  • the first control chamber is used to adjust the directional valve in one direction and the second control chamber for adjusting in the opposite direction, wherein the control chambers are each acted upon by a pilot pressure of the pilot control unit.
  • the control arrangement also has a pilot valve for charging a control chamber with an outlet pressure.
  • the supply pressure of the pilot valve here is effective in one of the control chambers pilot pressure of the pilot unit and the output pressure of the pilot valve is effective in the other control chamber, wherein the output pressure is equal to or less than the pilot pressure.

Abstract

Offenbart ist eine Steueranordnung mit einem Vorsteueraggregat (6) zur Ansteuerung eines Wegeventils (2), das einen ersten und einen zweiten Steuerraum (36, 38) hat. Der erste Steuerraum (36) dient zum Verstellen des Wegeventils (2) in eine Richtung und der zweite Steuerraum (38) zum Verstellen in die Gegenrichtung, wobei die Steuerräume (36, 38) dabei jeweils mit einem Vorsteuerdruck des Vorsteueraggregats (6) beaufschlagt sind. Neben dem Vorsteueraggregat (6) hat die Steueranordnung noch ein Vorsteuerventil (4) zum Beaufschlagen eines Steuerraums (36,38) mit einem Ausgangsdruck. Der Versorgungsdruck des Vorsteuerventils (4) ist hierbei der in einem des Steuerräume (36, 38) wirksame Vorsteuerdruck des Vorsteueraggregats (6) und der Ausgangsdruck des Vorsteuerventils (4) ist im anderen Steuerraum (36, 38) wirksam, wobei der Ausgangsdruck gleich oder kleiner als der Vorsteuerdruck ist.

Description

Steueranordnung zur Ansteuerung eines Wegeventils
Die Erfindung betrifft eine Steueranordnung zur Ansteuerung eines Wegeventils gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei großen Druckmittelvolumenströmen wird für die Ansteuerung eines Wegeventils häufig ein Vorsteuerventil vorgesehen, das bei mobilen Arbeitsgeräten als mechanisch-hydraulisches Vorsteueraggregat ausgeführt sein kann. Ein derartiges Vorsteueraggregat ist zum Beispiel aus dem Datenblatt RD 64 552 der Anmelderin bekannt. Das Vorsteueraggregat hat eine Vielzahl von verstellbaren Druckreduzierventilen, die manuell mit einem Steuerhebel betätigt werden. Die Höhe des Vorsteuerdrucks ist dabei von der Lage des Steuerhebels abhängig, womit eine proportional-hydraulische Ansteuerung des Wegeventils ermöglicht ist. Ein solches Vorsteueraggregat ist hinsichtlich seines konstruktiven Aufbaus beispielsweise aus der DE 27 51 946 C2 oder aus der DE 199 49 802 A1 bekannt. Anstelle oder Alternativ zur mechanischhydraulischen Vorsteuerung des Wegeventils kann eine elektrohydraulische Vorsteuerung vorgesehen werden.
In der DE 10 2005 005 928 ist eine mechanisch-hydraulische Vorsteuerung mit einer elektro-hydraulischen Vorsteuerung eines Wegeventils kombiniert. Hierbei liegt jeweils der höchste am Vorsteueraggregat oder am elektrisch verstellbaren Vorsteuerventil eingestellte Vorsteuerdruck in einen Steuerraum des Wegeventils an. Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass bei einem Fehler in der Steuerelektronik des elektrisch verstellbaren Vorsteuerventils, dieses das Wegeventil in unvorhersehbarer Weise verstellen könnte, was zu gefährlichen Situationen im Einsatz einer derartigen Steueranordnung führt.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde eine Steueranordnung zu schaffen, die einfach aufgebaut und sicher einsetzbar ist. Die Aufgabe wird durch eine Steueranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß hat eine Steueranordnung ein Vorsteueraggregat zur Ansteuerung eines Wegeventils, das einen ersten und einen zweiten Steuerraum aufweist. Der erste Steuerraum dient zum Verstellen des Wegeventils in eine Richtung und der zweite Steuerraum zum Verstellen in die Gegenrichtung, wobei einer der Steuerräume dabei mit einem Vorsteuerdruck des Vorsteueraggregats beaufschlagt ist. Neben dem Vorsteueraggregat hat die Steueranordnung noch ein Vorsteuerventil zum Beaufschlagen eines der Steuerräume mit einem Ausgangsdruck. Der Versorgungsdruck des Vorsteuerventils ist hierbei der in dem erstgenannten der Steuerräume wirksame Vorsteuerdruck des Vorsteueraggregats und der Ausgangsdruck des Vorsteuerventils ist im anderen Steuerraum wirksam, wobei der Ausgangsdruck gleich oder kleiner als der Vorsteuerdruck ist.
Diese Lösung hat den Vorteil, dass das Vorsteuerventil nur in Abhängigkeit vom Vorsteuerdruck des Vorsteueraggregats aufgesteuert wird, womit beispielsweise bei einer Funktionsstörung des Vorsteuerventils das Wegeventil nicht entgegen der von dem Vorsteueraggregat vorgegebenen Richtung verschoben werden kann. Es ist hierbei höchstens eine Gleichgewichtslage des Wegeventils möglich, da der Ausgangsdruck maximal dem Vorsteuerdruck entspricht.
Das Vorsteuerventil ist vorteilhafterweise ein elektromagnetisches Druckreduzierventil, womit der in einem Steuerraum wirkende Ausgangsdruck einfach einstellbar ist.
Das Vorsteueraggregat kann ein kostengünstiges Standardbauteil sein und ist beispielsweise über jeweils eine Vorsteuerleitung mit einem Steuerraum des Wegeventils verbunden, wobei über das Vorsteueraggregat jeweils eine der Vorsteuerleitungen mit einer Steuerölzulaufleitung in Steuerölverbindung bringbar und die jeweils andere Vorsteuerleitung zu einem Tank entlastbar ist. Eine Versorgungsleitung des Vorsteuerventil ist vorzugsweise mit der druckhöchsten Vorsteuerleitung des Vorsteuerventils in Steuerölverbindung, wobei die druckhöchste Vorsteuerleitung mit einem der Steuerräume des Wegeventils verbunden ist, und der andere Steuerraum durch Verstellung des Vorsteuerventil mit der Versorgungsleitung oder mit der druckniederen Vorsteuerleitung verbindbar ist. Das Vorsteuerventil kann somit mit in einer einfachen Anordnung mit dem Vorsteuerdruck des Vorsteueraggregats versorgt werden.
Mit einer Wechselventilkaskade ist ein einfaches Abgreifen des höheren der Vorsteuerdrücke des Vorsteueraggregats, der als Versorgungsdruck des Vorsteuerventils und zum Beaufschlagen des anderen Steuerraums mit dem Ausgangsdruck des Vorsteuerventils vorgesehen ist, ermöglicht. Hierbei sind zwei Ausgangsanschlüsse des Vorsteueraggregats vorteilhafterweise jeweils an eine der Vorsteuerleitungen angeschlossen, die jeweils zu einem Eingangsanschluss zweier Vorsteuer- wechselventile führen. Ein anderer Eingangsanschluss der Vorsteuerwechselventile ist jeweils über Verbindungsleitungen und einer gemeinsamen Ausgangsleitung mit einem Arbeitsanschluss des Vorsteuerventils verbunden. Des Weiteren ist jeweils ein Ausgangsanschluss der Vorsteuerwechselventile einerseits jeweils über eine Steuerleitung mit einem der Steuerräume des Wegeventils und andererseits über jeweils eine Versorgungsleitung mit jeweils einem Eingangsanschluss eines Versorgungswechselventils verbunden, dessen Ausgangsanschluss mit dem Druckanschluss des Vorsteuerventils in Verbindung steht.
Das Vorsteuerventil kann, zur möglichen Druckentlastung zu einem Tank, mit einem Tankanschluss über eine Tankleitung mit einem Ausgangsanschluss eines inversen Wechselventils verbunden sein, wobei die Eingangsanschlüsse des inver- sen Wechselventil jeweils über eine Niederdruckleitung an eine der Vorsteuerleitungen angeschlossen sind.
Ein Verbraucher beispielsweise in Form eines Hydraulikzylinders kann in bekannter Weise mit einem kolbenstangenseitigen Ringraum mit einer Arbeitsleitung und mit einem bodenseitigen Zylinderraum mit einer anderen Arbeitsleitung des Wegeventils verbunden sein. Bevorzugterweise steuert ein Mikrocontroller das Vorsteuerventil in Abhängigkeit von dem Verschiebeweg eines Kolbens des Hydraulikzylinders und/oder eines Steueröldrucks in der druckhöchsten Arbeitsleitung zwischen dem Hydraulikzylinder und dem Wegeventil und/oder eines Steueröldrucks in der Versorgungsleitung zum Vorsteuerventil an. Dies ist vorteilhaft, da das Wegeventil je nach Einsatzbedingungen der Steueranordnung mit einem unterschiedlichen und von einem Mikrocontroller gesteuerten Ausgangsdruck des Vorsteuerventils beaufschlagt werden und somit beispielsweise die Verstellgeschwindigkeit des Ventilschiebers des Wegeventils gesteuert werden kann. Des Weiteren ist hierdurch ein EFM (Electronic Flow Matching) möglich.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform steuert die Steueranordnung zumindest zwei Verbraucher an, denen jeweils eine Steueranordnung zugeordnet ist, wobei das einem der Verbraucher zugeordnete Vorsteuerventil über eine Ventilanordnung mit dem Vorsteuerdruck des dem anderen Verbraucher zugeordneten ersten Vorsteueraggregats als Versorgungsdruck beaufschlagt ist. Hierdurch ist es ermöglicht, dass ein Vorsteueraggregat zwei Verbraucher ansteuert.
Damit nur das erste Vorsteueraggregat beide Verbraucher ansteuern kann hat die Ventilanordung beispielsweise zwei Verbindungswechselventile, deren Eingangsanschlüsse jeweils mit von den Vorsteuerleitungen des ersten Vorsteueraggregats abzweigenden Verbindungskanälen und mit den Vorsteuerleitungen des zweiten Vorsteueraggregats verbunden sind und deren jeweiliger Ausgangsanschluss mit dem Eingangsanschluss der ersten Vorsteuerwechselventile und dem Eingangsanschluss des inversen Wechselventils der Wechselventilkaskade, die dem Vorsteuerventil für den einen Verbraucher zugeordnet ist, verbunden ist.
Im Steuerölströmungspfad zwischen dem ersten Vorsteueraggregat und dem jeweiligen Verbindungswechselventil kann ein absperrbares Schaltventil angeordnet sein, um eine Ansteuerung des anderen Verbrauchers mit dem ersten Vorsteueraggregats vorteilhafterweise regeln zu können. Die Eingangsanschlüsse der Verbindungswechselventile, die mit dem ersten Vorsteueraggregat verbunden sind, können über das Schaltventil mit Tankdruck oder mit dem Vorsteuerdruck des ersten Vorsteueraggregats beaufschlagbar sein.
Die Vorsteuerventile werden von einem gemeinsamen MikroController gesteuert und sind somit flexibel ansteuerbar.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand sche- matischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schaltschema einer Steueranordnung zur Ansteuerung eines Wegeventils gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 ein Schaltschema der Steueranordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; und
Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt A des Schaltschemas der Steueranordnung aus Figur 2.
Figur 1 zeigt ein Schaltschema einer Steueranordnung 1 zur Ansteuerung eines Wegeventils 2 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Das Wegeventil 2 ist dabei über ein durch einen MikroController 3 angesteuertes Vorsteuerventil 4 und/oder über ein Vorsteueraggregat 6 verstellbar, wobei an das Wegeventil 2 ein Verbraucher, in Form eines Hydraulikzylinders 8 angeschlossen ist. Eine derartige Steueranordnung 1 kann beispielsweise in der Mobilhydraulik bei Baggerladern, Mini- oder Kompaktbaggern eingesetzt werden.
Bei dem Vorsteueraggregat 6 handelt es sich im Prinzip um verstellbare Druckreduzierventile, die von Hand betätigt werden. Eine detaillierte Beschreibung hierzu findet sich zum Beispiel in den Eingangs genannten Dokumenten DE 27 51 946 C2 oder DE 199 49 802 A1. Das Vorsteueraggregat 6 hat einen Eingangsanschluss VE, an dem eine Steuerölzulaufleitung 12 angeschlossen ist, zwei Ausgangsanschlüsse VA1 , VA2, die jeweils mit einer Vorsteuerleitung 14, 16 verbunden sind und einen mit einem Tank 18 verbundenen Tankanschluss VT. Mit einem Stellhebel 20 des Vorsteueraggregats 6 ist die Steuerölzulaufleitung 12 in Steuerölverbindung mit der Vorsteuerleitung 14 oder 16 bringbar, wobei die jeweils nicht mit der Steuerölzulaufleitung 12 verbundene Vorsteuerleitung 14, 16 mit dem Tank 18 verbunden ist und wobei die Höhe des Vorsteuerdrucks in der Vorsteuerleitung 14 oder 16 abhängig von der Lage des Stellhebels 20 ist, der über die Druckreduzierventile den Versorgungsdruck in der Steuerölzulaufleitung 12 auf den benötigten Vorsteuerdruck entsprechend reduziert. Bei nicht betätigten Vorsteueraggregat, sind beide Vorsteuerleitungen 14, 16 zum Tank 18 entlastet.
Die Vorsteuerleitungen 14, 16 führen jeweils zu einem ersten Eingangsanschluss EVW1 eines Vorsteuerwechselventils 22, 24. Die Vorsteuerwechselventile 22, 24 haben einen weiteren Eingangsanschluss EVW2, an dem jeweils eine Verbindungsleitung 26, 28 angeschlossen ist, die in einer gemeinsamen mit einem Arbeitsan- schluss A des Vorsteuerventils 4 verbundenen Ausgangsleitung 30 münden. An einem Ausgangsanschluss AVW1 der Wechselventile 22, 24 zweigt jeweils eine Steuerleitung 32, 34 ab, die jeweils mit einem Steuerraum 36, 38 des Wegeventils 2 verbunden ist. Über die Steuerräume 36, 38 ist ein Ventilschieber des Wegeventils 2 mit Vorsteuerdruck beaufschlagbar und dadurch verschiebbar.
Das Wegeventil 2 ist ein stetig verstellbares 3-Wegeventil, das aus seiner dargestellten Grundposition 0 über den Ventilschieber in die Richtung der Positionen a oder b verstellbar ist.
Die Vorsteuerwechselventile 22, 24 weisen einen weiteren Ausgangsanschluss AVW2 auf, an dem jeweils eine Versorgungsleitung 40, 42 eine Steuerölverbindung jeweils zu einem Eingangsanschluss EW1 , EW2 eines Versorgungswechselventils 44 herstellt. Ein Ausgangsanschluss EA1 des Versorgungswechselventils 44 ist über eine Druckleitung 46 mit einem Druckanschluss P des Vorsteuerventils 4 verbunden, womit dieses mit einem Versorgungsdruck versorgbar ist, der dem Vorsteuerdruck des Vorsteueraggregats 6, d. h. dem größeren der Vorsteuerdrücke an den Ausgangsanschlüssen VA1 , VA2 entspricht. Über die Vorsteuerwechselventile 22, 24 wird jeweils deren Eingangsanschluß EVW1 , EVW2 an dem der höchste Steueröldruck anliegt mit den beiden Ausgangsanschlüssen AVW1 , AVW2 verbunden. Entsprechendes gilt für das Versorgungswechselventil 44, auch hier wird der Eingangs- anschluss EW1 , EW2, an dem der höchste Steueröldruck wirksam ist, zu dem Aus- gangsanschluss EA1 aufgesteuert.
Eine Steuerölablaufleitung 48 verbindet einen Steuerölablaufanschluss T des Vorsteuerventils 4 mit einem Ausgangsanschluss IA eines inversen Wechselventils 50. Zwei Eingangsanschlüsse IE1 , IE2 des inversen Wechselventils 50 sind über Niederdruckleitungen 52, 54 jeweils mit einer der Vorsteuerleitungen 14, 16 in Steuerölver- bindung, wodurch der Steuerölablaufanschluss T des Vorsteuerventils 4 mit einer der Vorsteuerleitung 14, 16 in Verbindung bringbar ist. Dabei wird die Steuerölverbindung zwischen der jeweils druckniederen Niederdruckleitung 52, 54 und dem Ausgangsanschluss IS durch das inverse Wechselventil 50 geöffnet.
Das Vorsteuerventil 4 ist ein elektrohydraulisches Druckreduzierventil mit drei Anschlüssen P, A, T, wobei der am Arbeitsanschluss A des Vorsteuerventils 4 anliegende Ausgangsdruck auf einen Ventilschieber des Vorsteuerventils 4 zurückgeführt ist und gegen die Kraft eines Elektromagneten 56 wirkt. Der Ventilschieber des Vorsteuerventils 4 ist durch die Kraft einer Feder 58, welche ebenfalls entgegen den Elektromagneten 56 wirkt, in Richtung einer Position vorgespannt, in der die Verbindung zwischen der Ausgangsleitung 30 und der Steuerölablaufleitung 48 aufgesteuert ist. Bei Bestromung des Elektromagneten 56 wird der Ventilschieber in eine Richtung verschoben, in der die Ausgangsleitung 30 mit der Druckleitung 46 verbunden wird.
Im Folgenden wird die Ansteuerung des Ventilschiebers des Wegeventils 2 der Steueranordnung 1 genauer erläutert. Zur Verschiebung des Ventilschiebers des Wegeventils 2 in Richtung der Position a wird der Stellhebel 20 des Vorsteueraggregats 6 derart betätigt, dass sich ein Vorsteuerdruck in der Vorsteuerleitung 14 oder 16 einstellt, dessen Höhe abhängig von der Lage des Stellhebels 20 ist. Durch den Vor- steuerdruck in der Vorsteuerleitung 14 ist die Verbindung über das Vorsteuerwech- selventil 22 zu der Steuerleitung 32 und der Versorgungsleitung 40 geöffnet. Über die Versorgungsleitung 40, das Versorgungswechsel ventil 44 und die Druckleitung 46 liegt der Versorgungsdruck, der dem Vorsteuerdruck in der Vorsteuerleitung 14 entspricht, an dem Eingangsanschluss P des Vorsteuerventils 4 an. Der Vorsteuerdruck wird weiter von dem Vorsteuerwechselventil 22 über die Steuerleitung 32 und dem Steuerraum 36 auf den Ventilschieber des Wegeventils 2 beaufschlagt. Über das Vorsteuerventil 4 wirkt ein Ausgangsdruck entgegen dem Vorsteuerdruck auf den Ventilschieber des Wegeventils 2, was im Folgenden näher erläutert ist.
Zur Einstellung des Ausgangsdrucks in der Ausgangsleitung 30 wird der Elektromagnet 56 des Vorsteuerventils 4 bestromt, so dass ein bestimmter effektiver Strom durch seine Wicklung fließt. Der Magnet übt eine von der Stromstärke abhängige Kraft auf den Ventilschieber des Vorsteuerventils 4 aus, die gegen die Kraft der Feder 58 und gegen den Ausgangsdruck in der Ausgangsleitung 30 wirkt. Dieser Ausgangsdruck steigt solange an, bis ein Kräftegleichgewicht am Ventilschieber besteht. Ist dieses Kräftegleichgewicht erreicht, so nimmt der Ventilschieber des Vorsteuerventils 4 eine Regelstellung ein, in der kleine Bewegungen nach der einen oder anderen Richtung genügen, um den Arbeitsanschluss A mit dem Druckanschluss P und/oder den Steuerölablaufanschluss T zu verbinden, der über die Steuerölablauf- leitung 48 mit der Vorsteuerleitung 16 über das inverse Wechselventil 50 und die Niederdruckleitung 54 verbunden ist und somit über das Vorsteueraggregat 6 in Steuerölverbindung mit dem Tank 18 steht. In Abhängigkeit von der Stromstärke stellt sich somit ein Ausgangsdruck in der Ausgangsleitung 30 ein, wobei dieser über die Verbindungsleitung 28, dem Vorsteuerwechselventil 24, die Steuerleitung 34 und dem Steuerraum 38 auf den Ventilschieber des Wegeventils 2 beaufschlagt ist und gegen den Vorsteuerdruck wirkt. An dem Ventilschieber des Wegeventils 2 stellt sich somit eine Druckdifferenz zwischen dem Vorsteuerdruck und dem Ausgangsdruck ein. Die Druckdifferenz ist maximal, wenn der Ausgangsdruck Null ist, wodurch der Ventilschieber des Wegeventils 2 mit maximaler Verstellgeschwindigkeit in Richtung der Position a des Wegeventils 2 verschoben wird. Wird der Ausgangsdruck über das Vorsteuerventil 4 erhöht, so sinkt die Verstellgeschwindigkeit des Ventilschiebers. Entspricht der Ausgangsdruck dem Vorsteuerdruck, so ist die Druckdifferenz Null und somit minimal, womit der Ventilschieber des Wegeventils 2 angehalten ist. Die Verschiebung bzw. Ansteuerung des Ventilschiebers des Wegeventils 2 in die Richtung der Position b erfolgt entsprechend dem oben Erläuterten, wobei die Vorsteuerleitung 16 über das Vorsteueraggregat 6 mit Vorsteuerdruck beaufschlagt ist, während die Vorsteuerleitung 14 über das Vorsteueraggregat 6 mit dem Tank 18 verbunden ist.
Das Wegeventil 2 hat einen Arbeitsanschluss WP, einen Tankanschluss WT und zwei Ausgangsanschlüsse WA1 , WA2. Der Ausgangsanschluss WA1 ist über einen Arbeitskanal 60 mit einem bodenseitigen Zylinderraum 62 des Hydraulikzylinders 8, und der Ausgangsanschluss WA2 ist über einen Arbeitskanal 64 mit einem Ringraum 66 des Hydraulikzylinders 8 verbunden. An den Druckanschluss WP ist beispielsweise eine Pumpe zur Druckmittel Versorgung des Hydraulikzylinders 8 angeschlossen. Ein Kolben 68 des Hydraulikzylinders 8 wird verstellt, indem das Wegeventil 2 in die Positionen a oder b verschoben ist, wobei in den Positionen a der Zylinderraum 62 oder in den Positionen b der Ringraum 64 mit dem Druck an dem Druckanschluss WP beaufschlagt ist.
Der Elektromagnet 56 des Vorsteuerventils 4 wird über eine elektrische Leitung 70 durch den Mikrocontroller 3 angesteuert, so dass die Steueranordnung nach dem EFM-Prinzip (electronic flow matching) betreibbar ist. Beim EFM-Prinzip werden Ventilelemente elektrisch oder elektrohydraulisch in Abhängigkeit von, in dem Mikrocontroller 3 abgelegten, Kennlinienfeldern gesteuert. Die Eingabe der Sollwerte erfolgt dabei über einen Joystick, der von einer Bedienperson betätigt wird, um die Ausrüstung (beispielsweise Ausleger, Schaufel) eines Arbeitsgerätes im Hinblick auf die Geschwindigkeit und die Position zu steuern. Die Steuerung durch den Mikrocontroller 3 ist dabei von mehreren Eingangsgrößen abhängig. Eine Eingangsgröße ist dabei der Versorgungsdruck des Vorsteuerventils 4, der durch eine Druckmessleitung 72 an einem Ausgangsanschluss EA2 des Versorgungswechselventil 44 abgegriffen und über einen Druckaufnehmer 74 in ein elektrisches Signal 11 umgewandelt wird, das über die Signalleitung 76 zum Mikrocontroller 3 weitergeleitet wird. Eine weitere Eingangsgröße für den Mikrocontroller 10 ist der Steuerdruck des Hydraulikzylinders 8. Dieser wird über einen Ausgangsanschluss AM eines Messwechselventils 78 abgegriffen, dessen Eingangsanschlüsse EM1 und EM2 jeweils über eine Messleitung 80, 82 an die Steuerkanäle 60, 64 angeschlossen sind. Der abgegriffene Steuerdruck wird über den Ausgangsanschluss AM des Messwechselventils 78 über eine Druck- messleitung 84 an einen weiteren Druckaufnehmer 86 geleitet, der den gemessenen Druck in ein elektrisches Signal 12 umwandelt, das über eine Signalleitung 88 zum MikroController 3 geführt wird. Eine weitere Eingangsgröße für den MikroController 3 ist der Verstellweg des Kolbens 68 von dem Hydraulikzylinder 8, der über einen Wegaufnehmer 92 und einen Wegmessumformer 94 in ein elektrisches Signal 13 umgewandelt wird und über die Signalleitung 96 zum MikroController 3 gelangt. Es ist durchaus denkbar, dass der Mikrocontroller 3 noch mit anderen Eingangsgrößen gespeist wird und so eine EFM-Steuerung zu ermöglichen, was durch die gestrichelten Linien 97 in Figur 1 angedeutet ist.
In Figur 2 ist ein Schaltschema einer Steueranordnung 1 zur Ansteuerung zweier Verbraucher über zwei Wegeventile 2, 98 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt. Die Steueranordnung 1 des ersten Ausführungsbeispiels aus Figur 1 ist in der Figur 2 im Prinzip zweifach vorhanden, wobei die Vorsteuerventile 4, 100 über einen gemeinsamen Mikrocontroller 3 gesteuert sind. Das erste Wegeventil 2, in Figur 2 links, wird über das erste Vorsteueraggregat 6 und das erste Vorsteuerventil 4 und das zweite Wegeventil 98 wird über das zweite Vorsteueraggregat 102 und das zweite Vorsteuerventil 100 wie im ersten Ausführungsbeispiel in Figur 1 verstellt. Durch die Steueranordnung 1 in Figur 2 ist das zweite Wegeventil 98 zusätzlich mit dem Vorsteuerdruck des ersten Vorsteueraggregats 6 verstellbar, was im Folgenden zusammen mit Figur 3 näher erläutert ist.
Die Figur 3 zeigt zur übersichtlicheren Darstellung einen vergrößerten Ausschnitt A der Steueranordnung 1 aus Figur 2. Verbindungskanäle 104, 106, siehe Figur 2 und 3, zweigen jeweils von dem an dem ersten Vorsteueraggregat 6 angeschlossenen Vorsteuerleitungen 14, 16 ab und sind jeweils mit dem Druckanschluss SP eines sperrbaren Schaltventils 108, 110 verbunden. Dieses Schaltventil 108, 110 ist ein elektrisch verstellbares 2-Wegeventil, das stromlos in einer federvorgespannten Grundposition 0, wie in der Figur 2 dargestellt, und bestromt in eine Arbeitsposition a bringbar ist. An einen Arbeitsanschluss SA der Schaltventile 108, 110 ist jeweils eine Verbindungsleitung 112, 114 angeschlossen, die jeweils in Steuerölverbindung zu einem Eingangsanschluss VE1 eines Verbindungswechselventils 116, 118 stehen. Ein weiterer Eingangsanschluss VE2 der Verbindungswechselventile 116, 118 steht jeweils mit einem ersten, an das Vorsteueraggregat 102 über Ausgangsanschlüsse VA1 , VA2 angeschlossenen Vorsteuerleitungsabschnitt 120, 122 in Verbindung. Der Ausgangsanschluss VA der jeweiligen Verbindungswechselventile 116, 118 steht mit einem weiteren Vorsteuerleitungsabschnitt 124, 126 in Steuerölverbindung, der wie die Vorsteuerleitungen 14, 16 im ersten Ausfϋhrungsbeispiel in Figur 1 mit den Eingangsanschlüssen IE1 , IE2 eines inversen Wechselventil 128 und mit den Eingangsanschlüssen EVW1 , EVW2 eines Vorsteuerwechselventil 130, 132 verbunden ist. Das Schaltventil 108, 110 ist mit einem Tank 18 über den Tankanschluss ST verbunden.
In der federvorgespannten Grundposition 0 der Schaltventile 108, 110, die über den MikroController 3 verstellt werden, ist jeweils die Verbindung zwischen den Verbindungsleitungen 112, 114 und dem Tank 18 und in den Arbeitspositionen a die Verbindung zwischen den Verbindungskanälen 104, 106 und den Verbindungsleitungen 112, 114 geöffnet. Die Wegeventile 2, 98 werden jeweils über das entsprechende Vorsteueraggregat 6, 102 und die Vorsteuerventile 4, 100, wie beim ersten Ausführungsbeispiel in Figur 1 beschrieben, betätigt.
Zur Verstellung des zweiten Wegeventils 98 über das erste Vorsteueraggregat 6 wird das Schaltventil 108, 110, das mit der vorsteuerdruckbeaufschlagten Vorsteuerleitung 14, 16 in Verbindung steht, in die Arbeitsposition a geöffnet, zum Beispiel durch Ansteuerung über den Mikrocontroller 3. Es wird im Folgenden zur Erklärung angenommen, dass die Vorsteuerleitung 16 über das Vorsteueraggregat 6 mit Vorsteuerdruck beaufschlagt ist, womit das Schaltventil 108 in Richtung der Arbeitspositionen a geschaltet ist. Der Vorsteuerdruck wird über den Verbindungskanal 104 und das Schaltventil 108 zur Verbindungsleitung 112 weitergeleitet, das an das Verbindungswechselventil angeschlossen ist. Dieses schließt die Verbindung zum Vorsteuerleitungsabschnitt 120 ab und öffnet eine Steuerölverbindung zum zweiten Vorsteuerleitungsabschnitt 124. Der Vorsteuerdruck wird dann über das Vorsteuerwechselventil 130 zum einen über die Steuerleitung 134 auf den Ventilschieber des Wegeventils 98 beaufschlagt und zum anderen über die Versorgungsleitung 136, dem Versorgungswechselventil 138 und der Druckleitung 140 an das Vorsteuerventil 100 als Versorgungsdruck weitergeleitet. Über das Vorsteuerventil 100 kann wie beim ersten Ausführungsbeispiel aus Figur 1 der Ventilschieber des Wegeventils 98 entgegen den Vorsteuerdruck mit einen Ausgangsdruck beaufschlagt werden. Der Vorsteuerdruck des Vorsteueraggregats 6 dient außerdem wie im ersten Ausführungsbeispiel in Figur 1 zur Ansteuerung des Wegeventils 2.
Um den Ventilschieber des Wegeventils 98 durch das Vorsteueraggregat 6 in die entgegengesetzte Richtung zu bewegen, wird der Vorsteuerdruck in der Vorsteuerleitung 14 entsprechend, wie beim oben beschriebenen Schaltventil 108, über das Schaltventil 110 zum Wegeventil 98 und zum Vorsteuerventil 100 weitergeleitet.
Die Beaufschlagung des Wegeventils 98 mit dem ersten Vorsteuerdruck des ersten Vorsteueraggregats 6 wird unterbrochen, falls das Schaltventil 108, 110 geschlossen wird, was in Abhängigkeit von bestimmten Parametern über den Mikrocontroller 3 steuerbar ist, oder das zweite Vorsteueraggregat 106 betätigt wird und der zweite Vorsteuerdruck höher als der erste ist. Hierbei wird der Eingangsanschluss VE1 des Verbindungswechselventil 116, 118 verschlossen und die Verbindung zwischen dem ersten Vorsteuerleitungsabschnitt 120, 122 und dem zweiten Vorsteuerleitungsab- schnitt 124, 126 hergestellt.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen in den Figuren 1 und 2 ist eine Steueranordnung 1 gezeigt, bei der die Wegeventile 2, 98 über die Vorsteueraggregate 6, 106 hydraulisch verstellt werden. Diese Verstellung ist durch die elektrohyd- raulischen Vorsteuerventile 4, 100 über den Mikrocontroller 3 beeinflussbar (EFM). Ist die elektrohydraulische Steuerung gestört oder fehlerhaft, so entspricht der Ausgangsdruck der Vorsteuerventile 4, 100 der auf die Ventilschieber der Wegeventile 2, 98 wirkt höchstens dem Vorsteuerdruck, wodurch die Druckdifferenz höchsten Null wird und sich die Ventilschieber im Gleichgewicht gehalten werden. Hierdurch ist die Steueranordnung 1 äußerst sicher, da selbst bei einer elektronischen Störung die Ventilschieber der Wegeventile 2, 98 nicht in eine andere als von den Vorsteueraggregaten 6, 106 vorgegebene Position bringbar sind.
Offenbart ist eine Steueranordnung mit einem Vorsteueraggregat zur Ansteuerung eines Wegeventils, das einen ersten und einen zweiten Steuerraum hat. Der erste Steuerraum dient zum Verstellen des Wegeventils in eine Richtung und der zweite Steuerraum zum Verstellen in die Gegenrichtung, wobei die Steuerräume dabei jeweils mit einem Vorsteuerdruck des Vorsteueraggregats beaufschlagt sind. Neben dem Vorsteueraggregat hat die Steueranordnung noch ein Vorsteuerventil zum Beaufschlagen eines Steuerraums mit einem Ausgangsdruck. Der Versorgungsdruck des Vorsteuerventils ist hierbei der in einem der Steuerräume wirksame Vorsteuerdruck des Vorsteueraggregats und der Ausgangsdruck des Vorsteuerventils ist im anderen Steuerraum wirksam, wobei der Ausgangsdruck gleich oder kleiner als der Vorsteuerdruck ist.

Claims

- 15 -Ansprüche
1. Steueranordnung zur Ansteuerung eines Wegeventils (2), mit einem ersten Steuerraum (36), der zum Verstellen des Wegeventils (2) in einer Richtung über ein Vorsteueraggregat (6) mit einem Vorsteuerdruck beaufschlagbar ist, und einem zweiten Steuerraum (38), der zum Verstellen in der Gegenrichtung über das Vorsteueraggregat (6) mit einem Vorsteuerdruck beaufschlagbar ist, und mit einem Vorsteuerventil (4) zum Beaufschlagen eines Steuerraums (36, 38) mit einem Ausgangsdruck, dadurch gekennzeichnet, dass der Versorgungsdruck des Vorsteuerventils (4) der in einem der Steuerräume (36, 38) wirksame Vorsteuerdruck des Vorsteueraggregats (6) ist und im anderen Steuerraum (36, 38) der Ausgangsdruck des Vorsteuerventils (4) wirksam ist, der gleich dem oder kleiner als der Vorsteuerdruck ist.
2. Steueranordnung nach Anspruch 1 , wobei das Vorsteuerventil (4) ein elektromagnetisches Druckreduzierventil ist.
3. Steueranordnung nach Anspruch 2, wobei das Vorsteueraggregat (6) über jeweils eine Vorsteuerleitung (14, 16) mit einem Steuerraum (36, 38) des Wegeventils (2) verbunden ist und wobei über das Vorsteueraggregat (6) jeweils eine der Vorsteuerleitungen (14, 16) mit einer Steuerölzulaufleitung (12) in Steuerölverbindung bringbar und die jeweils andere Vorsteuerleitung (14, 16) zu einem Tank (18) entlastbar ist.
4. Steueranordnung nach Anspruch 2 oder 3, wobei eine Versorgungsleitung (40, 42) des Vorsteuerventil (4) mit der druckhöchsten Vorsteuerleitung (14, 16) des Vorsteueraggregats (6) in Steuerölverbindung steht, wobei die druckhöchste Vorsteuerleitung (14, 16) mit einem der Steuerräume (36, 38) des Wegeventils (2) verbunden ist, und der andere Steuerraum (36, 38) durch Verstellung des Vorsteuerventil (4) mit der Versorgungsleitung (40, 42) oder mit der druckniederen Vorsteuerleitung (14, 16) verbindbar ist.
5. Steueranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Wechselventilkaskade zum Abgreifen des höheren der Vorsteuerdrücke des Vor- - 16 - steueraggregats (6) als Versorgungsdruck des Vorsteuerventils (4) und zum Beaufschlagen des anderen Steuerraums (36, 38) mit dem Ausgangsdruck des Vorsteuerventils (4) vorgesehen ist.
6. Steueranordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei zwei Ausgangsanschlüsse (VA1 , VA2) des Vorsteueraggregats (6) jeweils an eine der Vorsteuerleitungen (14, 16) angeschlossen sind, die jeweils zu einem Eingangsan- schluss (EVW1 ) zweier Vorsteuerwechselventile (22, 24) führen, wobei ein anderer Eingangsahschluss (EVW2) der Vorsteuerwechselventile (22, 24) jeweils über Verbindungsleitungen (26, 28) und einer gemeinsamen Ausgangsleitung (30) mit einem Arbeitsanschluss (A) des Vorsteuerventils (4) verbunden ist, wobei je zwei Aus- gangsanschluss (AVW 1 , AVW2), der Vorsteuerwechselventile (22, 24) einerseits jeweils über eine Steuerleitung (32, 34) mit einem der Steuerräume (36, 38) des Wegeventils (2) und andererseits über jeweils die Versorgungsleitung (40, 42) mit jeweils einem Eingangsanschluss (EW1 , EW2) eines Versorgungswechselventils (44) verbunden sind, dessen Ausgangsanschluss mit dem Druckanschluss (P) des Vorsteuerventils (4) in Verbindung steht.
7. Steueranordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei das Vorsteuerventil (4) mit einem Tankanschluss (T) über eine Steuerölablaufleitung (48) mit einem Ausgangsanschluss (IA) eines inversen Wechselventils (50) verbunden ist, dessen Eingangsanschlüsse (IE1 , IE2) jeweils über eine Niederdruckleitung (52, 54) an eine der Vorsteuerleitungen (14, 1 eingeschlossen sind.
8. Steueranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Hydraulikzylinder (8) mit einem kolbenstangenseitigen Ringraum (64) mit einer Arbeitsleitung (62) und mit einem bodenseitigen Zylinderraum (62) mit einer anderen Arbeitsleitung (60) des Wegeventils (2) verbunden ist.
9. Steueranordnung nach Anspruch 8, wobei ein Mikrocontroller (10) das Vorsteuerventil (4) in Abhängigkeit von dem Verschiebeweg eines Kolbens (68) des Hydraulikzylinders (8) und/oder eines Steueröldrucks in der druckhöchsten Arbeitslei- - 17 - tung (60, 62) zwischen dem Hydraulikzylinder (8) und dem Wegeventil (2) und/oder eines Steueröldrucks in der Druckleitung (40, 42) zum Vorsteuerventil (4) ansteuert.
10. Steueranordnung zur Ansteuerung zumindest zweier Verbraucher, denen jeweils eine Steueranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zugeordnet ist, wobei das einem der Verbraucher zugeordnete Vorsteuerventil (98) über eine Ventilanordnung mit dem Vorsteuerdruck des dem anderen Verbraucher zugeordneten ersten Vorsteueraggregats (6) als Versorgungsdruck beaufschlagt ist.
11. Steueranordnung nach Anspruch 10, wobei die Ventilanordung zwei Verbindungswechselventile (116, 118) hat, deren Eingangsanschlüsse (VE1 , VE2) jeweils mit von den Vorsteuerleitungen (14, 16) des ersten Vorsteueraggregats abzweigenden Verbindungskanälen (104, 106) und mit Vorsteuerleitungsabschnitten (120, 122) des zweiten Vorsteueraggregats (108) verbunden sind und deren jeweiliger Ausganganschluss (VA) mit dem Eingangsanschluss (EVW1 ) der Vorsteuer- wechselventile (116, 118) und dem Eingangsanschluss (IE1 , IE2) des inversen Wechselventils (128) der Wechselventilkaskade, die dem Vorsteuerventil (100) für den einen Verbraucher zugeordnet ist, verbunden ist.
12. Steueranordnung nach Anspruch 11 , wobei im Steuerölströmungspfad zwischen dem ersten Vorsteueraggregat (6) und dem jeweiligen Verbindungswechselventil (116, 118) ein absperrbares Schaltventil (108, 110) angeordnet ist.
13. Steueranordnung nach Anspruch 12, wobei die Eingangsanschlüsse der Verbindungswechselventile (116, 118), die mit dem ersten Vorsteueraggregat (6) verbunden sind, über das Schaltventil (108, 110) mit dem Tankdruck oder mit dem Vorsteuerdruck des ersten Vorsteueraggregats (6) beaufschlagbar sind.
14. Steueranordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die Vorsteuerventile (4, 100) von einem gemeinsamen MikroController (10) gesteuert sind.
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