WO2011082741A1 - Schaltungsanordnung zur ansteuerung eines doppelt wirkenden verbrauchers - Google Patents

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WO2011082741A1
WO2011082741A1 PCT/EP2010/007209 EP2010007209W WO2011082741A1 WO 2011082741 A1 WO2011082741 A1 WO 2011082741A1 EP 2010007209 W EP2010007209 W EP 2010007209W WO 2011082741 A1 WO2011082741 A1 WO 2011082741A1
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control
valve
pressure
directional
valves
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PCT/EP2010/007209
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Inventor
Edwin Heemskerk
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Robert Bosch Gmbh
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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
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
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    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/305—Directional control characterised by the type of valves
    • F15B2211/3056—Assemblies of multiple valves
    • F15B2211/30565—Assemblies of multiple valves having multiple valves for a single output member, e.g. for creating higher valve function by use of multiple valves like two 2/2-valves replacing a 5/3-valve
    • F15B2211/3057—Assemblies of multiple valves having multiple valves for a single output member, e.g. for creating higher valve function by use of multiple valves like two 2/2-valves replacing a 5/3-valve having two valves, one for each port of a double-acting output member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/32—Directional control characterised by the type of actuation
    • F15B2211/329—Directional control characterised by the type of actuation actuated by fluid pressure

Definitions

  • Circuit arrangement for controlling a double-acting consumer
  • the present invention relates to a hydraulic or pneumatic circuit arrangement for controlling a double-acting consumer according to the preamble of patent claim 1.
  • control valves are usually arranged between an operating medium pump and a consumer, for example a cylinder loadable by pressure and tension or a rotary drive acting in two directions, with which the direction of movement of the load and possibly also the speed of movement can be changed , In the latter case, the control valves are designed as proportional valves.
  • the 4/3-way valves can be designed as directly controlled or pilot operated valves in which the valve piston or spool at its two
  • Control sides via pilot valves with a pilot pressure in each case can be acted upon to move the valve piston in one or the other direction.
  • the volume flow of operating medium entering the consumer and coming out of it in parallel is conducted via the same valve piston of the one control valve, whereby the two volume flows are influenced in dependence on one another by displacement of the one valve piston.
  • the prior art proposes a hydraulic circuit arrangement in which two 3/3-way valves are provided for the separate control of the inlet and outlet side of a hydraulic consumer.
  • four pilot valves are required, via which the two control sides of the 3/3-way valves can be acted upon by a regulated pilot pressure. Since this form of control is due to the complexity of the simultaneous control of inflow and outflow edge via a control electronics, four power outputs in the control electronics are required for the four usually proportional acting electromagnets of the pilot valves.
  • Pilot valves and a hydraulic switching logic can be practically implemented. For this purpose is for both pilot inputs of the control valve spool of a respective
  • Shift valve only a single pilot valve of the proportional valve design provided.
  • a hydraulic logic circuit which contains two switching valves, each with two hydraulic control inputs.
  • the hydraulic control inputs of the changeover valves are connected to the outputs of the two proportional pilot valves such that the outputs of the proportional pilot valves are selectively connected to a pair of control inputs of the two control valves.
  • each of the proportional pilot valves is also connected to a control input of each of the two changeover valves such that, depending on which side of the hydraulic consumer is to be pressurized, the relevant switching valve via the one, corresponding upstream switching valve for a controlled pressurization controlled and the other switching valve is controlled for a regulated pressure relief via the respective other upstream switching valve.
  • An object of the present invention to provide a generic circuit arrangement for driving a double-acting consumer, which has a higher functionality.
  • An object of the invention is the number of AnSteuerimplantation in particular within the
  • the circuit arrangement for controlling a double-acting consumer has two directional valves for pressure control on each side of the
  • a (single) logic valve is provided for selectively energizing a control side of one of the directional control valves with a pilot pressure from one of the control pressure lines and for simultaneous pressure relief of a control side of the
  • each of the two control pressure ports is fixedly connected to a control side of one of the two-way valves, whereby the respective control side can be selectively acted upon directly by a first pilot pressure. It is advantageous here if the logic valve directly opposite the respective control side of the first pilot pressure
  • pressurized directional valve connects to the tank and the other control side of the other directional control valve also applied to the first pilot pressure. This makes it possible by applying a selected, low pilot pressure to the control side of the directional valve acted upon via the logic valve, the movement
  • Control side of the other directional control valve is connected and selectively applied to a control side of the other directional control valve to the first or the other control side of the other directional control valve to the second pilot pressure, whereas the logic valve is currently not applied control side of the other directional valve connects to the tank.
  • flow losses can be reduced, especially for large external loads.
  • Fig. 1 shows the standard structure of a hydraulic or pneumatic circuit arrangement for controlling a double-acting consumer according to a first preferred embodiment of the invention
  • Fig. 2 shows an alternative construction of a hydraulic or pneumatic circuit arrangement for controlling a double-acting consumer according to a second preferred embodiment of the invention.
  • These two-way valves 1, 2 form the control valves for the selective pressurization of two sides A, B of a consumer 6.
  • the consumer 6 is a cylinder (translational consumer) whose rod or annular chamber is the one pressurizable side A and the Piston chamber form the other pressurizable side B.
  • a rotary consumer could also be provided.
  • Each of the two-way valves 1, 2 is biased on its two control sides by means of a spring in a neutral position (center position of a valve piston) in which all input and output ports of the valve in question are locked.
  • a control side of each directional control valve 1, 2 is connected to its own (pre-) control pressure line 4, 5, via which (independently of each other) a regulated (pre-) control pressure p sta , p stb can be applied to the respective control side to the respective Valve piston of the directional control valve 1, 2 to move from its neutral position in the direction of a second valve piston position in which the respective connected consumer side A, B is acted upon by a correspondingly the valve piston position regulated pressure.
  • a pump line 16 and a tank line 18 are connected to each of the two directional valves 1, 2 or to their respective two input terminals 8, 10, 12, 14.
  • a (single) logic valve 24 is provided, which is presently designed as a 5/3-way switching valve, with a valve piston 26 which by springs on both
  • Control sides of the switching valve 24 is biased in a neutral position (center position of the valve piston 26).
  • the two control sides of the switching valve 24 (logic valve) are in each case fluid-connected to one of the two control pressure lines 4, 5.
  • the two input terminals 28, 30 of the switching valve 24 are each with one of the two
  • Control pressure lines 4, 5 connected.
  • Switching valve 24 are each connected to one of the two-way valves 1, 2, and in each case with that control side of the relevant directional control valve 1, 2, which is connected to the
  • the switching valve 24 has another output 36 which is connected to the tank.
  • the two inputs 28, 30 are connected to the two outputs 32, 34 of the switching valve 24 via the valve piston 26 and the tank outlet 36 is locked.
  • the valve piston 26 of the switching valve 24 directs the control pressure for the one (first) directional control valve 1 to the control side of the other (second) directional control valve 2 and vice versa. That in the neutral position of the switching valve 24 both directional valves 1, 2 each with two control pressures from the two existing
  • Control pressure lines 4, 5 acted upon.
  • the switching valve piston 26 blocks one of the two connections between the two control pressure lines 4, 5 and the relevant control sides of the two-way valves 1, 2 and in a third switching position of the switching valve 24, the switching aviation piston 26 blocks the other of the two connections between the two control pressure lines 4, 5 and the respective control sides of the two-way valves 1, 2.
  • the switching valve piston relieves the respectively blocked control side of the
  • this regulated (preliminary) control pressure is applied to a control side of the switching valve 24 and to one of the two inputs 28, 30 of the switching valve 24.
  • the switching valve piston 26 as a function of a pressure difference between the (pre)
  • Switching valve 24 is therefore the pressure release on one side B, A of the consumer 6 with the pressurization on the other side A, B of the consumer 6 in
  • each of the two control pressure lines 4, 5 (pilot ports) is fixedly connected to a control side A, B (control chamber) of one of the two 3/3-way valves 1, 2.
  • the switching valve 24 logic valve
  • the respective opposite control side (control chamber) of each 3/3-way valve 1, 2 connected either to the tank or to the other of the two control pressure lines 4, 5.
  • the switching valve 24 is controlled by the pressure difference of the (pre-) control pressures p sta , p s tb prevailing in the two control pressure lines 4, 5.
  • the 3/3-way valve which consequently has both control pressures p sta , p s tb, is opened less widely than the 3/3-way valve, on which the one (higher control pressure p sta , p s tb against the tank pressure ( Atmospheric pressure) acts.
  • both control pressure lines 4, 5 on the control sides only one of the two 3/3-way valves 1, 2 firmly connected. Accordingly, the two control sides of the other 3/3-way valve 2, 1 to the two output terminals 32, 34 of the 5/3-switching valve 24 (logic valve) are connected and depending on eirier pressure difference between the (pre)
  • Control pressures p sta , p stb in the control pressure lines 4, 5 selectively applied to the respective higher (pre-) control pressure, whereas the other control side is switched via the logic valve 24 to the tank.
  • This circuit structure causes the following operation:
  • a (higher) pilot pressure p stb is established in the control pressure line 4, which is applied to a control side of both 3/3-way valves 1, 2.
  • the pilot pressure p stb is applied to the one-way valve 2 for controlling the annular chamber pressure directly on the control side to move this towards tank relief
  • the other directional control valve 1 for controlling the piston chamber pressure on the Switching valve 24 (logic valve) with the pilot pressure p stb is applied to the one control side to move it in the direction of pressurization
  • a (lower) pilot pressure p sta is established in the other control pressure line 5, which also bears directly on one of the control sides of the directional control valve 2 for controlling the annular chamber pressure and biases it in the direction of pressure build-up.
  • the function of the second corresponds
  • a (higher) pilot pressure p sta in the control pressure line 5 is established, which acts on a control side of the directional control valve 2 for controlling the annular chamber pressure.
  • This (higher) pilot pressure p sta shifts the switching valve 24 (logic valve) in a switching position in which the (higher) pilot pressure p sta also acts on a control side of the other directional control valve 1 and this moves in the direction of a switching position in which the piston chamber pressure in the tank is relaxed.
  • Control pressure line 4 a control pressure p stb constructed for influencing the retraction movement of the cylinder 6, this control pressure p stb is not used to control the

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Abstract

Offenbart ist eine Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines doppelt wirkenden Verbrauchers mit zwei Wegeventilen zur Drucksteuerung an jeweils einer Seite des Verbrauchers und zwei Steuerdruckanschlüssen zur Beaufschlagung der Steuerseiten jedes Wegeventils mit einem Vorsteuerdruck. Erfindungsgemäß hat die Schaltungsanordnung ein Logikventil zur selektiven Beaufschlagung einer Steuerseite eines der Wegeventile mit einem Vorsteuerdruck aus einer der Steuerdruckanschlüsse und zur gleichzeitigen Druckentlastung einer Steuerseite eines der Wegeventile in einen Tank.

Description

Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines doppelt wirkenden Verbrauchers
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische oder pneumatische Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines doppelt wirkenden Verbrauchers gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In einer gattungsgemäßen Schaltungsanordnung wird in der Regel zwischen einer Betriebsmittelpumpe und einem Verbraucher, beispielsweise einem auf Druck und Zug belastbaren Zylinder oder einem in zwei Richtungen wirkenden Rotationsantrieb Steu- erventile angeordnet, mit denen die Bewegungsrichtung des Verbrauchers und ggf. auch die Bewegungsgeschwindigkeit verändert werden kann. Im letzteren Fall sind die Steuerventile als Proportionalventile ausgebildet.
Als Steuerventile werden gemäß einem allgemein bekannten Stand der Technik
üblicherweise 4/3-Wegeventile verbaut, die in der Mittelstellung sämtliche Ventilanschlüsse sperren. Die 4/3-Wegeventile können als direkt gesteuerte oder als vorgesteuerte Ventile ausgebildet sein, bei denen der Ventilkolben bzw. Steuerschieber an seinen beiden
Steuerseiten über Vorsteuerventile mit einem Vorsteuerdruck jeweils beaufschlagbar ist, um den Ventilkolben in die eine oder andere Richtung zu verschieben. Jedoch wird in einem solchen Fall der in den Verbraucher hineingehende und parallel hierzu aus diesem herauskommende Volumenstrom an Betriebsmittel über den selben Ventilkolben des einen Steuerventils geleitet, wodurch die beiden Volumenströme in Abhängigkeit voneinander durch Verschieben des einen Ventilkolbens beeinflusst werden. Um diesen grundlegenden Nachteil zu überwinden, schlägt der Stand der Technik eine hydraulische Schaltungsanordnung vor, in der zwei 3/3-Wegeventile für die getrennte Steuerung der Zu- und Ablaufseite eines hydraulischen Verbrauchers vorgesehen sind. Zur Vorsteuerung der zwei 3/3-Wegeventile werden vier Vorsteuerventile benötigt, über die die jeweils zwei Steuerseiten der 3/3-Wegeventile mit einem geregelten Vorsteuerdruck beaufschlagbar sind. Da diese Form der Ansteuerung aufgrund der Komplexität der gleichzeitigen Ansteuerung von Zu- und Ablaufkante über eine Regelelektronik erfolgt, sind für die vier in der Regel proportional wirkenden Elektromagnete der Vorsteuerventile vier Leistungsausgänge in der Regelelektronik erforderlich.
Beispielsweise aus der DE 10 2005 045 035 B4 ist eine hydraulische Schaltungsanordnung bekannt, die zeigt, dass eine solche aufgelöste Ansteuerung eines doppelt wirkenden Verbrauchers unter Verwendung von zwei Schaltventilen auch mit nur zwei
Vorsteuerventilen und einer hydraulischen Schaltlogik praktisch umgesetzt werden kann. Hierzu ist für beide Vorsteuereingänge des Steuerventilschiebers eines jeweiligen
Schaltventils nur ein einziges Vorsteuerventil der Proportionalventilbauart vorgesehen.
Zwischen den Ausgängen der dementsprechend zwei Proportional-Vorsteuerventile und den Vorsteuereingängen der zwei Steuerventile ist eine hydraulische Logikschaltung angeordnet, die zwei Umschaltventile mit jeweils zwei hydraulischen Steuereingängen enthält. Die hydraulischen Steuereingänge der Umschaltventile sind mit den Ausgängen der zwei Proportional-Vorsteuerventile derart verbunden, dass die Ausgänge der Proportional- Vorsteuerventile selektiv mit einem paar Steuereingänge der beiden Steuerventile verbunden werden. Im Konkreten wird der Ausgang jedes der Proportional-Vorsteuerventile auch mit jeweils einem Steuereingang eines jeden der zwei Umschaltventile derart verbunden, dass je nachdem, welche Seite des hydraulischen Verbrauchers druckbeaufschlagt werden soll, das betreffende Schaltventil über das eine, entsprechend vorgeschaltete Umschaltventil für eine geregelte Druckbeaufschlagung angesteuert und das andere Schaltventil für einen geregelte Druckentspannung über das jeweils vorgeschaltete andere Umschaltventil angesteuert wird.
Diese vorstehende Erläuterung des Stands der Technik zeigt, dass die hydraulische
Logikschaltung, welche die zwei Umschaltventile aufweist, relativ aufwendig ist. Angesichts des einschlägigen Stands der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines doppelt wirkenden Verbrauchers bereit zu stellen, die eine höhere Funktionalität aufweist. Ein Ziel der Erfindung soll es die Anzahl der AnSteuerelemente insbesondere innerhalb der
Logikschaltung zu reduzieren. Diese Aufgabe wird durch eine hydraulische oder pneumatische Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines doppelt wirkenden Verbrauchers mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß hat die Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines doppelt wirkenden Verbrauchers zwei Wegeventilen zur Drucksteuerung an jeweils einer Seite des
Verbrauchers, vorzugsweise eines Zylinders und zwei Steuerdruckanschlüsse oder - leitungen zur Beaufschlagung der Steuerseiten jedes Wegeventils mit einem Vorsteuerdruck. Ferner ist ein (einziges) Logikventil vorgesehen, zur selektiven Beaufschlagung einer Steuerseite eines der Wegeventile mit einem Vorsteuerdruck aus einer der Steuerdruckleitungen und zur gleichzeitigen Druckentlastung einer Steuerseite eines der
Wegeventile in eine Tank. Durch diesen Schaltungsaufbau kann die Anzahl an hydraulischen Komponenten verringert und die Funktionalität erhöht werden.
Vorzugsweise ist jede der zwei Steuerdruckanschlüsse mit einer Steuerseite eines der zwei Wegeventile fest verbunden, wodurch die jeweilige Steuerseite selektiv mit einem ersten Vorsteuerdruck direkt beaufschlagbar ist. Vorteilhaft ist es hierbei, wenn das Logikventil die jeweils gegenüberliegende Steuerseite des mit dem ersten Vorsteuerdruck direkt
beaufschlagten Wegeventils mit dem Tank verbindet und die andere Steuerseite des anderen Wegeventils ebenfalls mit dem ersten Vorsteuerdruck beaufschlagt. Hierdurch wird es möglich durch Anlegen eines ausgewählten, niedrigen Vorsteuerdrucks an die Steuerseite des über das Logikventil beaufschlagten Wegeventils die Bewegung
(Bewegungsgeschwindigkeit) des Verbrauchers zu steuern.
Alternativ hierzu kann es aber auch vorgesehen sein, die zwei Steuerdruckanschlüsse mit den Steuerseiten nur eines der zwei Wegeventile fest zu verbinden, wodurch die eine Steuerseite des einen Wegeventils selektiv mit einem ersten Vorsteuerdruck und die andere Steuerseite des einen Wegeventils selektiv mit einem zweiten Vorsteuerdruck direkt beaufschlagbar ist. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn das Logikventil an beide
Steuerseiten des anderen Wegeventils angeschlossen ist und selektiv eine Steuerseite des anderen Wegeventils mit dem ersten oder die andere Steuerseite des anderen Wegeventils mit dem zweiten Vorsteuerdruck beaufschlagt, wohingegen das Logikventil die gerade nicht beaufschlagte Steuerseite des anderen Wegeventils mit dem Tank verbindet. Hierdurch können Strömungsverluste insbesondere bei großen externen Lasten verringert werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Be- zugnahme auf die begleitenden Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt den Standardaufbau einer hydraulischen oder pneumatischen Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines doppelt wirkenden Verbrauchers gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung und
Fig. 2 zeigt eine alternativen Aufbau einer hydraulischen oder pneumatischen Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines doppelt wirkenden Verbrauchers gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gemäß der Fig. 1 besteht die Schaltungsanordnung des ersten Ausführungsbeispiels aus zwei Wegeventilen 1 , 2, vorzugsweise 3/3-Wegeventilen, die weiter vorzugsweise als Proportionalventile ausgebildet sind. Diese zwei Wegeventile 1 , 2 bilden die Steuerventile zur selektiven Druckbeaufschlagung zweier Seiten A, B eines Verbrauchers 6. Im vorliegenden Fall handelt es sich beim Verbraucher 6 um einen Zylinder (translatorischer Verbraucher), dessen Stangen- oder Ringkammer die eine druckbeaufschlagbare Seite A und dessen Kolbenkammer die andere druckbeaufschlagbare Seite B bilden. Alternativ könnte aber auch ein rotatorischer Verbraucher vorgesehen sein.
Jedes der zwei Wegeventile 1 , 2 ist auf seinen beiden Steuerseiten mittels einer Feder in eine Neutralstellung (Mittelstellung eines Ventilkolbens) vorgespannt, in der alle Eingangsund Ausgangsanschlüsse des betreffenden Ventils gesperrt sind. Eine Steuerseite jedes Wegeventils 1 , 2 ist an eine eigene (Vor-) Steuerdruckleitung 4, 5 angeschlossen, über die jeweils (unabhängig voneinander) ein geregelter (Vor-) Steuerdruck psta, pstb an die betreffende Steuerseite anlegbar ist, um den jeweiligen Ventilkolben des Wegeventils 1 , 2 aus seiner Neutralstellung in Richtung einer zweiten Ventilkolbenstellung zu verschieben, in der die daran jeweils angeschlossene Verbraucherseite A, B mit einem entsprechend der Ventilkolbenstellung geregelten Leistungsdruck beaufschlagt wird. Zu diesem Zweck ist an jedes der zwei Wegeventile 1 , 2 bzw. an deren jeweils zwei Eingangsanschlüsse 8, 10, 12, 14 eine Pumpenleitung 16 und eine Tankleitung 18 angeschlossen. An den jeweils einen Ausgangsanschluss 20, 22 jedes Wegeventils 1 , 2 ist die zugehörige Seite A, B des
Verbrauchers 6 angeschlossen.
Des Weiteren ist ein (einziges) Logikventil 24 vorgesehen, das vorliegend als ein 5/3-Wege- Schaltventil ausgebildet ist, mit einem Ventilkolben 26, der durch Federn auf beiden
Steuerseiten des Schaltventils 24 in eine Neutralstellung (Mittelstellung des Ventilkolbens 26) vorgespannt ist. Die beiden Steuerseiten des Schaltventils 24 (Logikventils) sind jeweils mit einer der zwei Steuerdruckleitungen 4, 5 fluidverbunden. Des Weiteren sind auch die beiden Eingangsanschlüsse 28, 30 des Schaltventils 24 jeweils mit einer der zwei
Steuerdruckleitungen 4, 5 verbunden. Die beiden Ausgangsanschlüsse 32, 34 des
Schaltventils 24 sind jeweils mit einem der beiden Wegeventile 1 , 2 verbunden und zwar mit jeweils jener Steuerseite des betreffenden Wegeventils 1 , 2, die der an die
Steuerdruckleitung unmittelbar angeschlossenen Steuerseite des betreffenden Wegeventils 1 , 2 gegenüber liegt. Schließlich hat das Schaltventil 24 noch einen weiteren Ausgang 36, der mit dem Tank verbunden ist.
In Neutralstellung des Schaltventils 24 werden die beiden Eingänge 28, 30 mit den beiden Ausgängen 32, 34 des Schaltventils 24 über dessen Ventilkolben 26 verbunden und der Tankausgang 36 gesperrt. Dadurch leitet der Ventilkolben 26 des Schaltventils 24 den Steuerdruck für das eine (erste) Wegeventil 1 an die Steuerseite des anderen (zweiten) Wegeventils 2 und umgekehrt. D.h. in Neutralstellung des Schaltventils 24 werden beide Wegeventile 1 , 2 jeweils mit beiden Steuerdrücken aus den zwei vorhandenen
Steuerdruckleitungen 4, 5 beaufschlagt. In einer zweiten Schaltposition des Schaltventils 24 sperrt der Schaltventilkolben 26 eine der zwei Verbindungen zwischen den zwei Steuerdruckleitungen 4, 5 und den betreffenden Steuerseiten der zwei Wegeventile 1 , 2 und in einer dritten Schaltposition des Schaltventils 24 sperrt der Schaltvehtilkolben 26 die andere der zwei Verbindungen zwischen den zwei Steuerdruckleitungen 4, 5 und den betreffenden Steuerseiten der zwei Wegeventile 1 , 2. Gleichzeitig entlastet der Schaltventilkolben die jeweils gesperrte Steuerseite des
betreffenden Wegeventils über den Tankanschluss 36 in den Tank. Auf diese Weise ist es möglich, durch geregelten Aufbau eines (Vor-) Steuerdrucks in den zwei (Vor-)
Steuerleitungen 4, 5 das unmittelbar daran angeschlossene Wegeventil 1 , 2 in Richtung einer Schaltstellung zu verschieben, in der die zughörige Seite A, B des Verbrauchers 6 mit einem entsprechend geregelten Druck aus der Pumpenleitung beaufschlagt wird.
Gleichzeitig liegt dieser geregelte (Vor-) Steuerdruck an einer Steuerseite des Schaltventils 24 und an einem der zwei Eingänge 28, 30 des Schaltventils 24 an. Hierdurch wird der Schaltventilkolben 26 in Abhängigkeit einer Druckdifferenz zwischen den (Vor-)
Steuerdrücken in den beiden Steuerdruckleitungen 4, 5 in eine Schaltstellung verschoben, in der die eine Steuerseite eines der Wegeventile 1 , 2, das mit dem höheren (Vor-) Steuerdruck beaufschlagt ist, mit dem Tank verbunden wird und das andere der Wegeventile 1 , 2 das mit dem niedrigeren (Vor-) Steuerdruck beaufschlagt ist mit dem vorstehend genannten geregelten Steuerdruck beaufschlagt wird und hierdurch in eine Richtung verschoben wird, in der die zugehörige Seite B, A des Verbrauchers mit dem Tank verbunden wird. Das
Schaltventil 24 stimmt also die Druckentspannung an der einen Seite B, A des Verbrauchers 6 mit der Druckbeaufschlagung an der anderen Seite A, B des Verbrauchers 6 in
Abhängigkeit der Druckdifferenz zwischen den beiden (Vor-) Steuerdrücken psta, pstb ab. In anderen Worten ausgedrückt, ist jede der zwei Steuerdruckleitungen 4, 5 (Vorsteueranschlüsse) mit einer Steuerseite A, B (Steuerkammer) eines der zwei 3/3-Wegeventile 1 , 2 fest verbunden. Durch das Schaltventil 24 (Logikventil) wird die jeweils gegenüberliegende Steuerseite (Steuerkammer) jedes 3/3-Wegeventils 1 , 2 entweder mit dem Tank oder mit der jeweils anderen der zwei Steuerdruckleitungen 4, 5 verbunden. Das Schaltventil 24 wird durch die Druckdifferenz der in den zwei Steuerdruckleitungen 4, 5 herrschenden (Vor-) Steuerdrücke psta, pstb gesteuert. Durch die entsprechende Steuerung des Schaltventils 24 wird an einem der zwei Wegeventile 1 , 2 sowohl der (niedrigere) Steuerdruck psta, pstb der einen Steuerdruckleitung 4, 5 auf dessen eine Steuerseite als auch der vom Schaltventil 24 freigegebene (höhere) Steuerdruck psta, pstb der anderen Steuerdruckleitung 5, 4 auf dessen andere Steuerseite angelegt, wohingegen an dem anderen Wegeventil nur der (höhere) Steuerdruck psta, pstb an dessen eine Steuerseite anliegt und die andere Steuerseite über das Schaltventil auf Tank geschaltet ist. Jenes 3/3-Wegeventil, an dem folglich beide Steuerdrücke psta, pstb anliegen, wird weniger weit geöffnet, als das 3/3-Wegeventil, an dem der eine (höhere Steuerdruck psta, pstb gegen den Tankdruck (Atmosphäredruck) wirkt.
Als ein Beispiel für die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung des ersten Ausführungsbeispiels sei die folgende Konstellation angenommen: Eine Ausfahrbewegung des Zylinders 6 wird mit dem Steuerdruck pstb an der Zulaufsteuerkante des einen 3/3-Wegeventils 1 angesteuert und psta sei zunächst 0 bar. Dann öffnet die Zulauf- und Ablaufsteuerkante beider Wegeventile 1 , 2 gleichermaßen. Falls die externe Last am Zylinder in die gleiche Richtung wie die hydraulische Ansteuerung wirkt, lässt sich die Geschwindigkeit mit der Zulaufsteuerkante des einen Wegeventils 1 nicht begrenzen. Dies kann beispielsweise durch einen Druck- und/oder Wegsensor erfasst werden. Durch Erhöhen des anderen Steuerdrucks psta (mit psta < Pstb ) wird nun an der Ablaufsteuerkante des anderen Wegeventils 2 stärker gedrosselt, so dass eine
Geschwindigkeitssteuerung des Zylinders effektiv über den (Vor- Steuerdruck psta in der Steuerdruckleitung 5 erfolgt. Gleiches ist natürlich auch beim Einfahren des Zylinders möglich.
Im nachfolgenden wird eine Variante zum ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Fig. 2 beschrieben, wobei im Wesentlichen nur auf die Unterschiede zum ersten
Ausführungsbeispiel eingegangen wird. Im Übrigen sind gleiche technische Merkmale mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Gemäß der Fig. 2 sind im Unterscheid zum ersten Ausführungsbeispiel beide Steuerdruckleitungen 4, 5 an den Steuerseiten nur eines der zwei 3/3-Wegeventile 1 , 2 fest angeschlossen. Demzufolge sind die beiden Steuerseiten des anderen 3/3-Wegeventils 2, 1 an die zwei Ausgangsanschlüsse 32, 34 des 5/3-Schaltventils 24 (Logikventil) angeschlossen und werden in Abhängigkeit eirier Druckdifferenz zwischen den (Vor-)
Steuerdrücken psta, pstb in den Steuerdruckleitungen 4, 5 selektiv mit dem jeweils höheren (Vor-) Steuerdruck beaufschlagt, wohingegen die andere Steuerseite über das Logikventil 24 auf den Tank geschaltet wird.
Dieser Schaltungsaufbau bewirkt die nachfolgend beschriebene Funktionsweise:
Soll in dem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 2 der Zylinder 6 beispielsweise ausgefahren werden, wird in der Steuerdruckleitung 4 ein (höherer) Vorsteuerdruck pstb aufgebaut, der jeweils an eine Steuerseite beider 3/3-Wegeventile 1 , 2 angelegt wird. Im Konkreten liegt der Vorsteuerdruck pstb an dem einen Wegeventil 2 zur Steuerung des Ringkammerdrucks direkt an dessen Steuerseite an, um dieses in Richtung Tankentlastung zu verschieben, wohingegen das andere Wegeventil 1 zur Steuerung des Kolbenkammerdrucks über das Schaltventil 24 (Logikventil) mit dem Vorsteuerdruck pstb an dessen einer Steuerseite beaufschlagt wird, um diese in Richtung Druckbeaufschlagung zu verschieben
Um die Ausfahrgeschwindigkeit zu beeinflussen, wird in der anderen Steuerdruckleitung 5 ein (niedrigerer) Vorsteuerdruck psta aufgebaut, der ebenfalls direkt an einer der Steuerseiten des Wegeventils 2 zur Steuerung des Ringkammerdrucks anliegt, und dieses in Richtung Druckaufbau vorspannt. In diesem Fall entspricht die Funktion des zweiten
Ausführungsbeispiels jener des ersten Ausführungsbeispiels, wonach die Ausfahrbewegung über die Ablaufsteuerkante des einen Wegeventils 2 (zur Steuerung des Ringkammerdrucks) gesteuert wird. Etwas anderes ergibt sich beim Einfahren des Zylinders 6.
In diesem Fall wird ein (höherer) Vorsteuerdruck psta in der Steuerdruckleitung 5 aufgebaut, der eine Steuerseite des Wegeventils 2 zur Steuerung des Ringkammerdrucks beaufschlagt. Dieser (höhere) Vorsteuerdruck psta verschiebt das Schaltventil 24 (Logikventil) in eine Schaltstellung, in der der (höhere) Vorsteuerdruck psta auch eine Steuerseite des anderen Wegeventils 1 beaufschlagt und dieses in Richtung einer Schaltposition verschiebt, in der der Kolbenkammerdruck in den Tank entspannt wird. Wir nunmehr in der anderen
Steuerdruckleitung 4 ein Steuerdruck pstb für ein Beeinflussen der Einfahrbewegung des Zylinders 6 aufgebaut, wird dieser Steuerdruck pstb nicht zur Steuerung der
Ablaufsteuerkante des Wegeventils 1 zur Steuerung des Kolbenkammerdrucks, sondern zur Steuerung der Zulaufsteuerkante an das Wegeventil 2 zur Steuerung des
Ringkammerdrucks angelegt. Dadurch ist es möglich, (z.B. bei drückenden Lasten) den Ablauf maximal zu öffnen (um so einen möglichst geringen Verlust zu haben) und die
Geschwindigkeit nur über den Zulauf zu steuern, dessen Position von der Druckdifferenz zwischen den Drücken psta, pstb abhängig ist. Diese Effekt wirkt sich besonders vorteilhaft bei großen externen lasten aus, wohingegen bei geringen externen Lasten der Ablaufdruck relativ klein und damit der Verlust niedrig ist. Bezuqszeichenliste
1 , 2 Proportionalwegeventile
4, 5 Steuerdruckleitungen
6 Verbraucher
8 - 14 Eingangsanschlüsse an den Proportionalwegeventilen
16 Pumpenleitung
18 Tankleitung
20, 22 . Ausgangsanschlüsse an den Proportionalwegeventilen
24 Logikventil
26 Logikventilkolben
28, 30 Eingangsanschlüsse des Logikventils
32, 34 Ausgangsanschlüsse des Logikventils
36 Tankanschluss des Logikventils

Claims

Patentansprüche
1. Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines doppelt wirkenden Verbrauchers (6) mit zwei Wegeventilen (1 , 2) zur Druckmittelversorgung jeweils einer Seite (A, B) des Verbrauchers (6) und zwei Steuerdruckanschlüssen (4, 5) zur Beaufschlagung der Steuerseiten jedes Wegeventils (1 , 2) mit einem Vorsteuerdruck (psta, pstb ), gekennzeichnet durch ein einziges Logikventil (24) zur selektiven Beaufschlagung einer Steuerseite eines der Wegeventile (1 , 2) mit einem Vorsteuerdruck (psta, pstb ) aus einer der Steuerdruckanschlüsse (4, 5) und zur gleichzeitigen Druckentlastung einer Steuerseite eines der Wegeventile (2, 1 ) in einen Tank.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass jede der zwei Steuerdruckanschlüsse (4, 5) mit einer Steuerseite eines der zwei Wegeventile (1 , 2) fest verbunden ist, wodurch die jeweilige Steuerseite selektiv mit einem ersten Vorsteuerdruck (psta, psu> ) direkt beaufschlag bar ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Logikventil (24) die jeweils gegenüberliegende Steuerseite des mit dem ersten
Vorsteuerdruck (psta, pstt>) direkt beaufschlagten Wegeventils (1 , 2) mit dem Tank verbindet und die andere Steuerseite des anderen Wegeventils (2, 1 ) ebenfalls mit dem ersten Vorsteuerdruck (psta, pstb) beaufschlagt.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Wegeventil, welches über das Logikventil mit dem ersten Vorsteuerdruck (psta, pstt>) beaufschlagt ist, an dessen gegenüberliegender Steuerseite selektiv mit einem zweiten Vorsteuerdruck (psla, pstb) aus einem der Steuerdruckanschlüsse (5, 4) direkt beaufschlagbar ist, der an diesem Wegeventil (2, 1 ) dem ersten Vorsteuerdruck (psta, Pstb) entgegenwirkt.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Vorsteuerdruck größer als der zweite Vorsteuerdruck ist.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Steuerdruckanschlüsse (4, 5) mit den beiden Steuerseiten eines der zwei Wegeventile (1 , 2) fest verbunden sind, wodurch die eine Steuerseite des einen Wegeventils (1 , 2) selektiv mit einem ersten Vorsteuerdruck (psta, psn>) und die andere Steuerseite des einen Wegeventils (1 , 2) selektiv mit einem zweiten Vorsteuerdruck (Psta, Pstb) direkt beaufschlagbar ist.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Logikventil (24) an beide Steuerseiten des anderen Wegeventils (2, 1 ) angeschlossen ist und selektiv eine Steuerseite des anderen Wegeventils (2, 1 ) mit dem ersten oder die andere Steuerseite des anderen Wegeventils (2, 1 ) mit dem zweiten
Vorsteuerdruck psta, psu> beaufschlagt, wohingegen das Logikventil (24) die gerade nicht beaufschlagte Steuerseite des anderen Wegeventils (1 , 2) mit dem Tank verbindet.
8. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wegeventile (1 , 2) als 3/3- Proportionalventile und das Logikventil (24) als ein 5/3-Schaltventil ausgebildet sind.
9. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Wegeventile die jeweils zugeordnete Seite (A, B) des Verbrauchers wahlweise mit dem Tank oder einer Druckpumpe verbindet.
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