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WO2010069473A1 - Hydraulic control arrangement having lowering brake valves - Google Patents

Hydraulic control arrangement having lowering brake valves Download PDF

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Publication number
WO2010069473A1
WO2010069473A1 PCT/EP2009/008649 EP2009008649W WO2010069473A1 WO 2010069473 A1 WO2010069473 A1 WO 2010069473A1 EP 2009008649 W EP2009008649 W EP 2009008649W WO 2010069473 A1 WO2010069473 A1 WO 2010069473A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pressure
valve
pump
flow
control arrangement
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/008649
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Matthieu Desbois-Renaudin
Wolfgang Kauss
Edwin Heemskerk
Thomas Weickert
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2010069473A1 publication Critical patent/WO2010069473A1/en

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Definitions

  • the invention relates to a hydraulic control arrangement for supplying pressure medium to at least one consumer according to the preamble of patent claim 1.
  • Such a control arrangement is known for example from US 5,138,838 A.
  • a consumer for example a differential cylinder
  • a valve device which is provided by a pump.
  • each a continuously adjustable directional control valve is arranged.
  • the directional control valves are biased in their neutral position in a blocking position and can be adjusted via pressure reducing valves in each case in one direction in which the pump with the associated pressure chamber and in another direction, in each of which the associated pressure chamber is connected to the tank.
  • this known control arrangement can be operated by a suitable control of the two-way valves, the consumer with a so-called regeneration circuit.
  • the decreasing annular space is connected via the associated directional control valve to the pressure medium inlet to the enlarging pressure chamber, so that the cylinder is extended in rapid traverse.
  • a disadvantage of the regeneration / differential circuit is that due to the clamping of the consumer (effective effective area corresponds to the piston rod area at the same pressures in the annulus and in the cylinder chamber) the consumer can not be operated with the maximum power.
  • the retrievable grave performance in the regeneration mode due to the clamping of the consumer is relatively low.
  • the regeneration mode is accordingly preferably used when lowering the equipment of the mobile implement.
  • a lowering brake valve can be provided in the return from the consumer, as described in DE 196 08 801 C2 or from the data sheet VPSO-SEC-42; 04.52.12-X-99-Z of the company OiI Control, a subsidiary of the applicant is known.
  • Such a lowering brake valve consists in principle of a continuously adjustable directional control valve, which is biased by a spring in a non-return position in which a flow of pressure medium to the consumer is possible. This valve is acted upon in an opening direction (without check function) by the respective pressure in the flow, so that cavitations in the flow can be avoided in pulling load. In the spring-biased home position a leakage-free support of the consumer or the load acting on the load is enabled. In the known solutions, the lowering brake valve also acts as a secondary pressure limiting valve, via which the pressure in the sequence can be limited to a maximum pressure.
  • a comparatively high pressure level can be set in the return, since the pressure limiting valve integrated in the lowering brake valve is designed and adjusted with regard to the return pressure occurring when the load is pulled. Furthermore, the lowering brake valve described in the aforementioned prior art has a comparatively complex structure.
  • the present invention seeks to provide a hydraulic control arrangement with low device complexity. This object is achieved by a hydraulic control arrangement with the features of claim 1.
  • the hydraulic control arrangement for pressure medium supply at least one consumer has an electric or electro-hydraulically adjustable valve device, via which a flow to the consumer with a pump and a return from the consumer with a tank is connected, wherein in each return a Senkbremsventil is arranged, the pressure in the Supply is acted upon in its open position.
  • a secondary pressure limiting valve is provided parallel to the lowering brake valve, via which the pressure in the return to a predetermined maximum pressure can be limited.
  • a comparatively simple valve can be selected, so that the device-technical effort for the realization of the hydraulic control arrangement relative to the solution described above is minimal.
  • the outlet of the pressure-limiting valve is connected to a tank connection.
  • the connection to the tank is dependent on a corresponding setting of the valve device in the secondary pressure limiting function, so that, even with a secondary pressure limitation, throttling of the pressure medium volume flow occurs via the valve device the lowering brake valve can come to pressure peaks.
  • Such a control arrangement is particularly simple if the counter-sunk lowering valve is controlled by the pressure in the flow.
  • the valve device in the respective sequence downstream of the lowering brake valve has a continuously adjustable directional control valve with two switching positions, one of which is an open neutral position, wherein the secondary pressure limiting valve is also connected in parallel to this directional control valve.
  • a respective Senkbremsventil and a directional control valve with parallel-connected secondary pressure relief valve are arranged in the flow and in the return, wherein the flow-side lowering brake valve is acted upon by the pressure in the return in the direction of its open position.
  • the pressure in the flow or in the return between the lowering brake valve and the directional control valve is tapped.
  • the lowering brake valve can have a non-return function, in which a pressure medium flow from the consumer is possible and from which the lowering brake valve is adjustable in the direction of an open position.
  • the two-way valves can be adjusted via a control unit in a regeneration position, in which both the flow and the return are connected to the pump.
  • the secondary pressure limiting valve connected in parallel can be made comparatively small if the pressure in the supply can be set as a function of the maximum pressure set on the secondary pressure limiting valve.
  • This variant makes it possible to set the pressure in the flow so that in normal operating conditions the pressure in the return line is below the maximum pressure set on the pressure relief valve. By using such simply constructed pressure relief valves, the investment costs for the hydraulic control arrangement can be further reduced.
  • the change in the flow pressure as a function of the maximum pressure of the secondary pressure limiting valve can be effected, for example, via a pressure sensor, by way of which the pump pressure is detected.
  • the case resulting control signal is compared via a controller with the maximum pressure of the secondary pressure limiting valve and in the case in which this maximum pressure is less than the pressure detected by the pressure sensor, via a control signal generator generates a control signal for adjusting the aforementioned directional control valve or the pump, so that the Pressure in the flow is lowered below the maximum pressure.
  • a valve body of the lowering brake valve is biased by a spring into a closed position, the spring chamber is relieved to the atmosphere.
  • an electrically or electrohydraulically adjustable pump is preferably carried out, it being possible to regulate the pump pressure via a control loop with a pump regulator.
  • Figure 1 is a circuit diagram of a control arrangement according to the invention for supplying pressure medium to multiple consumers
  • Figure 2 is a detail view of a consumer associated directional valve section of the control arrangement in a neutral position
  • Figure 3 is a diagram illustrating the control of the flow pressure.
  • FIG. 1 shows a hydraulic control arrangement 1 for the pressure medium supply of two consumers 2, 4 of a mobile working device, for example an excavator, a backhoe loader, a mini and compact excavator or a telehandler.
  • a mobile working device for example an excavator, a backhoe loader, a mini and compact excavator or a telehandler.
  • This is a so-called EFM system (electronic flow management), in which the actuation of the pressure medium volume flow and the pressure fluid flow direction determining valve elements is carried out electrically or electro-hydraulically depending on, stored in a control unit 6, characteristic fields.
  • the input of the desired values takes place via a joystick 8, which is actuated by the operator, to control the equipment (eg boom, bucket) of the implement in terms of speed and position.
  • equipment eg boom, bucket
  • the two consumers 2, 4 are each designed as a differential cylinder with a bottom-side pressure chamber 10 and 12 and a piston rod-side annulus 14 and 16, respectively.
  • These pressure chambers 10, 14; 12, 16 can each be connected via a directional control valve section 18, 20 with a variable displacement pump 22 or a tank 24 to the cylinder on or extend.
  • the variable displacement pump 22 is pressure-controlled via a pump regulator 26, via which, after reaching the predetermined pressure, the delivery flow of the pump is adjusted so that the pressure in the system remains constant independently of the delivery flow. With a pressure medium volume flow change virtually no pressure change should be connected.
  • variable displacement pump 22 is acted upon by a setting cylinder 30 by a spring-loaded return cylinder 28 in the direction of the maximum pressure medium volume flow (pivot angle maximum) and in the direction of reducing the pressure medium volume flow.
  • the pressure chamber of the actuating cylinder 30, which acts in the direction of reducing the pressure medium volume flow, can be acted upon either by the pump pressure or by the tank pressure via a pump control valve 32 designed with three connections.
  • the pump control valve 32 is acted upon in the direction of a connection of the pressure chamber of the actuating cylinder 30 with the tank 24 via a control spring and the pressure downstream of a nozzle 34 which is arranged in a control line 36, via which the pressure in a connected to the pressure port of the variable displacement pump 22 Pump line 38 is tapped.
  • This pressure also acts in the direction of a connection of the pressure chamber of the adjusting cylinder 30 with the pump pressure on the pump control valve 32.
  • the downstream of the nozzle 34 located region of the control line 36 is connected via a pressure relief valve 40 to the tank 24.
  • This pressure relief valve 40 is energized electrically via a signal line connected to the control unit 6. In its illustrated, spring-biased home position, the pressure relief valve 40 shuts off the pilot oil connection to the tank 24.
  • the pump controller 26 is adjusted so that an adjustment of the swivel angle is possible only from a stand-by pressure of 20 bar.
  • the pressure chamber of the actuating cylinder 30 is connected via two further nozzles 42, 44 with a leading to the tank 24 tank control line 46.
  • the pressure relief valve 40 of the downstream of the nozzle 34 located part of the control line 36 is connected via the pressure relief valve 40 to the tank control line 46 so that the pump control valve 32 is shifted in the illustration of Figure 1 by the pump pressure to the right and the pressure medium connection of the pressure chamber of Adjusting cylinder 30 is opened to the control line 36.
  • the control oil can then flow via the pump control valve 32 and the nozzle 44 to the actuating cylinder 30, so that the swivel angle is reduced by the pressure build-up in the pressure chamber of the actuating cylinder 30 until the set via the control unit 6 pump pressure.
  • Further explanations on the operation of the pump controller 26 are unnecessary, since the basic structure of such pressure regulator is described for example in the data sheet RD 92 703 Bosch Rexroth AG. Instead of a pressure regulator, other controllers, such as electro-proportional swivel angle controller (EP or EK) can be used. Such regulators are described in the data sheet RE 92 708 of the Bosch Rexroth AG, so that reference can be made to these statements with regard to further details.
  • EP or EK electro-proportional swivel angle controller
  • the pressure in the pump line 38 is detected by a pressure sensor 48 and reported via a signal line to the control unit 6.
  • the suction connection of the variable displacement pump 22 is connected to the tank 24 via a suction line 50 and a filter.
  • the pumped by the variable displacement pump 22 pressure fluid flows through the pump line 38 and the two-way valve sections 18, 20, whose structure will be explained below with reference to Figure 2, to the consumers 2, 4.
  • the pressure fluid flows on the return side of the consumers 2, 4 on the associated Directional control valve sections 18, 20 and a tank line 52 from the tank 24, wherein in the end portion of the tank line 52, a further filter is provided which is bypassed via a pressure relief valve and which opens when the filter is added and thus the pressure loss across the filter.
  • the temperature of the pressure medium received in the tank 24 is detected by a temperature sensor 54 and reported to the control unit 6 via a signal line.
  • a purge valve 57 is provided between the tank line 52 and the pump line 38.
  • This purge valve 57 also has a pressure limiting function, so that the pressure in the pump line 38 can be limited to a maximum pressure.
  • the purge valve 57 is open, the pressure medium used to actuate the consumers, in particular in the regeneration circuit, can be exchanged for "fresh" pressure medium from the tank 24.
  • the control of the flushing valve 57 is also carried out electrically in response to a signal of the control unit 6.
  • Figure 2 shows the basic structure of the two-way valve sections 18, 20, wherein the directional control valve segment 18 is shown as an example and the variable displacement pump 22 and the tank 24 are shown in simplified form.
  • the directional valve section 18 has two pressure ports P, which are each connected to the pump line 38 via a supply line 56, 58.
  • Two tank connections T of the directional valve section 18 are connected to the tank line 52 via discharge lines 60, 62.
  • Each connection pair P, T of the directional control valve section 18 is associated with a working port A and B, which is connected via a flow line 64 and a return line 66 to the pressure chamber 10 and the annular space 14 of the consumer 2.
  • a continuously adjustable 3-way valve 68, 70 with two switching positions and three terminals and a lowering brake valve 72 and 74 are respectively arranged.
  • Each directional control valve 68,70 is biased via a control spring in its neutral position shown, in which the drain line 60, 62 is in fluid communication with a connecting channel 76, 78, which extends in each case to the adjacent lowering brake valve 72, 74.
  • the adjustment of the directional control valve 68, 70 is in each case via a pilot valve 81, 83 with a proportional solenoid 80, 82, which can be supplied with current via signal lines from the central control unit 6, by adjusting the pilot valves 81, 83, for example of pressure reducing valves, the directional control valves 68, 70 independently to move in the direction of a position in which the pressure medium connection of the supply lines 56, 58 are opened to the connection channels 78 and 76, respectively.
  • the two-way valves 68, 70 with their open to the tank 24 neutral position an extremely simple structure, wherein the adjustment - in contrast to the prior art described above - only a pilot valve and a proportional solenoid 80, 82 is required, while in the known Solutions with closed center position, two expensive proportional solenoids and two pilot valves must be used.
  • the directional control valves 68, 70 can also be controlled directly via the proportional solenoids.
  • the two Senkbremsventile 72, 74 are each biased by a biasing spring 84, 86 in a check position in which a flow of pressure medium to the respective pressure chamber 10, 14 is possible and is shut off in the opposite direction, so that the load is supported leak-free.
  • the displacement of the lowering brake valve 72, 74 which is designed as a 2-way valve, takes place via the pressure in the respective other connecting channel 76, 78, which is tapped "crosswise" via control lines 92, 94.
  • a secondary pressure limiting valve 100, 102 is connected in parallel.
  • This is biased in the usual way via adjustable pressure limiting spring 104, 106 in an open position and can bring about the pressure in the pressure limiting channel 96 and 98 in its open position to limit the pressure in this area to a maximum pressure, by setting the pressure relief spring 104, 106 predetermined is.
  • the outlet connection of the pressure-limiting valve 100 or 102 is connected in each case via a pressure-limiting outlet 108, 110 to the respective drain line 62 or 60.
  • the two pressure relief valves 100, 102 can be designed with a comparatively small nominal diameter and a very simple construction, since they open practically only in the load case in which the maximum pressure is exceeded in the respective return. In all other cases where the pressure is below this maximum pressure, the return flow of the pressure medium via the lowering brake valve, which must be designed accordingly.
  • the two pressure chambers of each consumer 2, 4 are connected to the tank 24.
  • the load F acting on the load 2 is supported leak-free by the lowering brake valve 72, 74 designed as a seat valve.
  • the load F can be designed as a pulling or pushing load.
  • the secondary pressure limiting valves 100, 102 ensure that a maximum pressure in the lines 64, 66 can not be exceeded.
  • the pressure medium is conveyed by the pump 22 via the pressure port P, the directional control valve 68, the connecting line 76, the bypass passage 96, the check valve 100 and the supply line 64 into the enlarging bottom-side pressure chamber 10.
  • the pressure medium displaced out of the annular space 14 flows via the return line 66 and the counterbalancing valve 74, which is completely opened by the pressure in the connecting channel 76, the connecting channel 78 and the directional control valve 70 to the inlet line 56 and from there into the pump line 38, so that the pressure medium volume flow passing through the consumer is added to the funded by the pump 22 pressure medium flow.
  • a pressure should be set in the bottom pressure chamber 10 , which is the difference of the pressure in the annulus 14 minus the load divided by the area ratio of the differential cylinder (for example 2), so that at 250 bar in the annulus 14 and a load of 50 bar, a pressure of about 100 bar in the pressure chamber 10 results.
  • the control arrangement of regeneration is switched to the normal operation shown in Figure 4 by the directional control valve 70 is adjusted in the direction of its Ne.utralposition so that the pressure medium from the annular space 14 via the return line 66, the controlled lowering brake valve 74, the connecting channel 78 and the directional control valve 70 and the drain line 60 to the tank 24th flows out.
  • the pressure medium is conveyed via the bypass passage 98 and the opening nonreturn valve 102 and via the return line 66 into the annular space 14 and flows out of the decreasing pressure chamber 10 via the feed line 64 and the lowering brake valve 72 opened by the pressure in the inlet (connecting channel 78) as well as adjusted in the direction of its neutral position valve 68 and the drain line 62 to the tank 24 from.
  • the pressure level in the process is limited by the secondary pressure limiting valve 100.
  • the pressure level in the inlet is between the maximum pump pressure and 0 bar (pushing load, minimum retraction speed). Based on Figure 3, a control concept is explained, which ensures the function of the system according to the invention, even at high pressure medium flow rates.
  • the secondary pressure relief valves 100, 102 are relatively simple in design with a small nominal diameter. In order to prevent these from responding to a relatively large pressure medium volume flow in the flow and corresponding increase in pressure in the return, this high pressure medium flow is inventively limited.
  • FIG. 3 shows the left-hand part of the circuit according to FIG. 2 with the directional control valve 68, the secondary-pressure limiting valve 100, the variable-displacement pump 22 with a pump regulator 112 for setting the pump pivoting angle.
  • the basically identical area with the directional control valve 74 and the associated secondary pressure limiting valve 102 and the lowering brake valves 72, 74 are omitted for the sake of simplicity.
  • a pressure transducer 114 is provided in the pump line 38 (or the supply line 58), the signal of which is evaluated by a microprocessor 116 of the control unit 6.
  • the signal of the pressure transducer 114 is compared via a signal line 118 via a comparator 120 with a signal corresponding to the set at the associated secondary pressure relief valve 100 maximum pressure signal. If the pressure in the pump line 38 is greater than this maximum pressure, a set volume flow is calculated, in which the adjusting pressure in the pump line 38 is less than the maximum pressure set at the secondary pressure relief valve 100, 102. From this target pressure or desired pressure medium volume flow, an adjustment signal for the associated directional control valve 68, 70 is then determined via the directional control valve characteristic 126.
  • the signal is delivered via a signal amplifier 127 and a signal line 128 to the directional control valve 68 in order to adjust the flow cross-section thereof so that the predetermined target pressure or desired pressure medium volume flow is established. In this way, the proper functioning of the respectively effective secondary pressure limiting valve 100, 102 is ensured.
  • the flow-side directional control valves 68, 70 are adjusted - in principle it is also possible to adjust the pivot angle of the pump in order to reduce the system pressure acting on the respective secondary pressure relief valve 100, 102 system pressure.
  • a hydraulic control arrangement for supplying pressure medium at least one consumer with an electrically or electro-hydraulically adjustable valve device, via which a flow to the consumer with a pump and a return from the consumer with a tank is connectable.
  • a lowering brake valve is arranged, which according to the invention is associated with a secondary pressure limiting valve whose output is connected to the tank.

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Abstract

The invention relates to a hydraulic controls arrangement for supplying pressure medium to at least one consumer, having an electrically or electrohydraulically adjustable valve device, by means of which a flow line to the consumer can be connected to a pump (22), and a return line from the consumer can be connected to a tank (24). A lowering brake valve (72,74) is disposed in the return line and, according to the invention, is associated with a secondary pressure limiting valve (100,102), the output thereof being connected to the tank.

Description

Beschreibung description
HYDRAULISCHE STEUERANORDNUNG MIT SENKBREMSVENTILENHYDRAULIC CONTROL ARRANGEMENT WITH VALVE BRAKE VALVES
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steueranordnung zur Druckmittelversorgung zumindest eines Verbrauchers gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a hydraulic control arrangement for supplying pressure medium to at least one consumer according to the preamble of patent claim 1.
Eine derartige Steueranordnung ist beispielsweise aus der US 5 138 838 A bekannt. Bei dieser Steueranordnung wird ein Verbraucher, beispielsweise ein Differen- tialzylinder über eine Ventileinrichtung mit Druckmittel versorgt, das von einer Pumpe bereitgestellt wird. Im Vorlauf zum und im Rücklauf vom Verbraucher, ist jeweils ein stetig verstellbares Wegeventil angeordnet. Die Wegeventile sind in Ihrer Neutralposition in eine Sperrstellung vorgespannt und lassen sich über Druckreduzierventile jeweils in eine Richtung verstellen, in der die Pumpe mit dem zugeordneten Druckraum und in eine andere Richtung, in der jeweils der zugeordnete Druckraum mit dem Tank verbunden ist. Bei dieser bekannten Steueranordnung kann durch geeignete Ansteuerung der beiden Wegeventile der Verbraucher mit einer so genannten Regenerationsschaltung betrieben werden. Dabei ist beispielsweise beim Ausfahren eines Zylinders der sich verkleinernde Ringraum über das zugeordnete Wegeventil mit dem Druckmittelzulauf zum sich vergrößernden Druckraum verbunden, so dass der Zylinder im Eilgang ausgefahren wird. Nachteilig bei der Regenerations-/Differentialschaltung ist jedoch, dass aufgrund der Einspannung des Verbrauchers (effektive Wirkfläche entspricht der Kolbenstangenfläche bei gleichen Drücken im Ringraum und im Zylinderraum) der Verbraucher nicht mit der maximalen Leistung betrieben werden kann.Such a control arrangement is known for example from US 5,138,838 A. In this control arrangement, a consumer, for example a differential cylinder, is supplied with pressure medium via a valve device, which is provided by a pump. In the flow to and in the return from the consumer, each a continuously adjustable directional control valve is arranged. The directional control valves are biased in their neutral position in a blocking position and can be adjusted via pressure reducing valves in each case in one direction in which the pump with the associated pressure chamber and in another direction, in each of which the associated pressure chamber is connected to the tank. In this known control arrangement can be operated by a suitable control of the two-way valves, the consumer with a so-called regeneration circuit. In this case, for example, during the extension of a cylinder, the decreasing annular space is connected via the associated directional control valve to the pressure medium inlet to the enlarging pressure chamber, so that the cylinder is extended in rapid traverse. A disadvantage of the regeneration / differential circuit is that due to the clamping of the consumer (effective effective area corresponds to the piston rod area at the same pressures in the annulus and in the cylinder chamber) the consumer can not be operated with the maximum power.
Wird eine derartige Steueranordnung beispielsweise bei einem mobilen Arbeitsgerät, wie einem Baggerlader, einem Mini- und Kompaktbagger oder einem Telehandler eingesetzt, so ist die abrufbare Grableistung im Regenerationsmodus aufgrund der Einspannung des Verbrauchers relativ gering. Der Regenerationsmodus wird entsprechend bevorzugt beim Absenken der Ausrüstung des mobilen Arbeitsgerätes eingesetzt. Zum Betreiben des Verbrauchers mit hoher Leistung, beispielsweise beim Graben oder beim Anheben einer Last wird dann auf die Normalfunktion umgeschaltet, in der der sich vergrößernde Druckraum mit der Pumpe und der sich verkleinernde Druckraum mit dem Tank verbunden ist.If such a control arrangement is used for example in a mobile work equipment, such as a backhoe loader, a mini and compact excavator or a telehandler, the retrievable grave performance in the regeneration mode due to the clamping of the consumer is relatively low. The regeneration mode is accordingly preferably used when lowering the equipment of the mobile implement. To operate the load with high performance, for example, when digging or lifting a load is then switched to the normal function, in the the increasing pressure chamber with the pump and the decreasing pressure chamber is connected to the tank.
Um bei ziehender Last das Entstehen von Kavitationen im Druckmittelvorlauf zu vermeiden, kann im Rücklauf vom Verbraucher ein Senkbremsventil vorgesehen werden, wie es aus der DE 196 08 801 C2 oder aus dem Datenblatt VPSO-SEC-42; 04.52.12-X-99-Z der Firma OiI Control, einer Tochter der Anmelderin bekannt ist.In order to avoid the formation of cavitations in the pressure medium flow when pulling load, a lowering brake valve can be provided in the return from the consumer, as described in DE 196 08 801 C2 or from the data sheet VPSO-SEC-42; 04.52.12-X-99-Z of the company OiI Control, a subsidiary of the applicant is known.
Ein derartiges Senkbremsventil besteht im Prinzip aus einem stetig verstellbaren Wegeventil, das über eine Feder in eine Rückschlagposition vorgespannt ist, in der eine Druckmittelströmung zum Verbraucher ermöglicht ist. Dieses Ventil ist in eine Öffnungsrichtung (ohne Rückschlagfunktion) durch den jeweiligen Druck im Vorlauf beaufschlagt, so dass Kavitationen im Vorlauf bei ziehender Last vermieden werden können. In der federvorgespannten Grundposition ist eine leckagefreie Abstützung des Verbrauchers bzw. der am Verbraucher angreifenden Last ermöglicht. Bei den bekannten Lösungen wirkt das Senkbremsventil gleichzeitig auch als Sekundärdruckbegrenzungsventil, über das der Druck im Ablauf auf einen Maximaldruck begrenzbar ist.Such a lowering brake valve consists in principle of a continuously adjustable directional control valve, which is biased by a spring in a non-return position in which a flow of pressure medium to the consumer is possible. This valve is acted upon in an opening direction (without check function) by the respective pressure in the flow, so that cavitations in the flow can be avoided in pulling load. In the spring-biased home position a leakage-free support of the consumer or the load acting on the load is enabled. In the known solutions, the lowering brake valve also acts as a secondary pressure limiting valve, via which the pressure in the sequence can be limited to a maximum pressure.
Bei einer derartigen Lösung sind somit die Senkbremsfunktion und die Sekundär- druckbegrenzungsfunktion in das Senkbremsventil integriert. Dies hat den Vorteil einer sehr kompakten Ausführung.In such a solution, the lowering brake function and the secondary pressure limiting function are thus integrated into the lowering brake valve. This has the advantage of a very compact design.
Bei bestimmen Bedingungen, beispielsweise bei einem Einfahren eines Zylinders ohne Last kann sich im Rücklauf ein vergleichsweise hohes Druckniveau einstellen, da das in das Senkbremsventil integrierte Druckbegrenzungsventil im Hinblick auf den bei ziehender Last auftretenden Rücklaufdruck ausgelegt und eingestellt ist. Des Weiteren hat das im eingangs genannten Stand der Technik beschriebene Senkbremsventil einen vergleichsweise komplexen Aufbau.In certain conditions, for example when driving in a cylinder without load, a comparatively high pressure level can be set in the return, since the pressure limiting valve integrated in the lowering brake valve is designed and adjusted with regard to the return pressure occurring when the load is pulled. Furthermore, the lowering brake valve described in the aforementioned prior art has a comparatively complex structure.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Steueranordnung mit geringem vorrichtungstechnischem Aufwand zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch eine hydraulische Steueranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.In contrast, the present invention seeks to provide a hydraulic control arrangement with low device complexity. This object is achieved by a hydraulic control arrangement with the features of claim 1.
Erfindungsgemäß hat die hydraulische Steueranordnung zur Druckmittelversorgung zumindest eines Verbrauchers eine elektrische oder elektrohydraulisch verstellbare Ventileinrichtung, über die ein Vorlauf zum Verbraucher mit einer Pumpe und ein Rücklauf vom Verbraucher mit einem Tank verbindbar ist, wobei im jeweiligen Rücklauf ein Senkbremsventil angeordnet ist, das vom Druck im Vorlauf in seine Öffnungsstellung beaufschlagt ist. Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist parallel zum Senkbremsventil ein Sekundärdruckbegrenzungsventil vorgesehen, über das der Druck im Rücklauf auf einen vorbestimmten Maximaldruck begrenzbar ist. Für dieses gesonderte Sekundärdruckbegrenzungsventil kann ein vergleichsweise einfach ausgeführtes Ventil gewählt werden, so dass der vorrichtungstechnische Aufwand zur Realisierung der hydraulischen Steueranordnung gegenüber der eingangs beschriebenen Lösung minimal ist. Erfindungsgemäß ist es der Ausgang des Druckbegrenzungsventils mit einem Tankanschluss verbunden - bei der eingangs beschriebenen Lösung ist in der Sekun- därdruckbegrenzungsfunktion die Verbindung zum Tank von einer entsprechenden Einstellung der Ventileinrichtung abhängig, so dass es bei einer Drosselung des Druckmittelvolumenstroms über die Ventileinrichtung auch bei Sekundärdruckbegrenzung über das Senkbremsventil zu Druckspitzen kommen kann.According to the invention, the hydraulic control arrangement for pressure medium supply at least one consumer has an electric or electro-hydraulically adjustable valve device, via which a flow to the consumer with a pump and a return from the consumer with a tank is connected, wherein in each return a Senkbremsventil is arranged, the pressure in the Supply is acted upon in its open position. In the solution according to the invention, a secondary pressure limiting valve is provided parallel to the lowering brake valve, via which the pressure in the return to a predetermined maximum pressure can be limited. For this separate secondary pressure relief valve, a comparatively simple valve can be selected, so that the device-technical effort for the realization of the hydraulic control arrangement relative to the solution described above is minimal. According to the invention, the outlet of the pressure-limiting valve is connected to a tank connection. In the solution described above, the connection to the tank is dependent on a corresponding setting of the valve device in the secondary pressure limiting function, so that, even with a secondary pressure limitation, throttling of the pressure medium volume flow occurs via the valve device the lowering brake valve can come to pressure peaks.
Eine derartige Steueranordnung ist besonders einfach aufgebaut, wenn das im Rücklauf liegende Senkbremsventil durch den Druck im Vorlauf angesteuert wird.Such a control arrangement is particularly simple if the counter-sunk lowering valve is controlled by the pressure in the flow.
Bei einer erfindungsgemäßen Lösung hat die Ventileinrichtung im jeweiligen Ablauf stromabwärts des Senkbremsventils ein stetig verstellbares Wegeventil mit zwei Schaltstellungen, von denen eine eine offene Neutralstellung ist, wobei das Sekundärdruckbegrenzungsventil auch parallel zu diesem Wegeventil geschaltet ist.In a solution according to the invention, the valve device in the respective sequence downstream of the lowering brake valve has a continuously adjustable directional control valve with two switching positions, one of which is an open neutral position, wherein the secondary pressure limiting valve is also connected in parallel to this directional control valve.
Bei diesem Ausführungsbeispiel kann in der Neutralstellung des Wegeventils eine Druckmittelverbindung zum Tank geöffnet sein. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind im Vorlauf und im Rücklauf jeweils ein Senkbremsventil und ein Wegeventil mit parallel geschaltetem Sekundärdruckbegrenzungsventil angeordnet, wobei das vorlaufseitige Senkbremsventil von dem Druck im Rücklauf in Richtung seiner Öffnungsstellung beaufschlagt ist.In this embodiment may be opened in the neutral position of the directional control valve, a pressure medium connection to the tank. According to a preferred embodiment of the invention, a respective Senkbremsventil and a directional control valve with parallel-connected secondary pressure relief valve are arranged in the flow and in the return, wherein the flow-side lowering brake valve is acted upon by the pressure in the return in the direction of its open position.
Bei einer Variante wird der Druck im Vorlauf bzw. im Rücklauf zwischen dem Senkbremsventil und dem Wegeventil abgegriffen ist.In one variant, the pressure in the flow or in the return between the lowering brake valve and the directional control valve is tapped.
Das Senkbremsventil kann eine Rückschlagfunktion haben, in der eine Druckmittelströmung vom Verbraucher möglich ist und aus der das Senkbremsventil in Richtung einer Öffnungsstellung verstellbar ist.The lowering brake valve can have a non-return function, in which a pressure medium flow from the consumer is possible and from which the lowering brake valve is adjustable in the direction of an open position.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung können die beiden Wegeventile über eine Steuereinheit in eine Regenerationsstellung verstellt werden, in der sowohl der Vorlauf als auch der Rücklauf mit der Pumpe verbunden sind.In one embodiment of the invention, the two-way valves can be adjusted via a control unit in a regeneration position, in which both the flow and the return are connected to the pump.
Das parallel geschaltete Sekundärdruckbegrenzungsventil kann vergleichsweise klein ausgeführt sein, wenn der Druck im Vorlauf in Abhängigkeit von dem am Sekundärdruckbegrenzungsventil eingestellten Maximaldruck einstellbar ist. Diese Variante ermöglicht es, den Druck im Vorlauf so einzustellen, dass im normalen Betriebszustand der Druck im Rücklauf unterhalb des am Druckbegrenzungsventil eingestellten Maximaldrucks liegt. Durch die Verwendung derartiger einfach aufgebauter Druckbegrenzungsventile können die Investitionskosten für die hydraulische Steueranordnung weiter gesenkt werden.The secondary pressure limiting valve connected in parallel can be made comparatively small if the pressure in the supply can be set as a function of the maximum pressure set on the secondary pressure limiting valve. This variant makes it possible to set the pressure in the flow so that in normal operating conditions the pressure in the return line is below the maximum pressure set on the pressure relief valve. By using such simply constructed pressure relief valves, the investment costs for the hydraulic control arrangement can be further reduced.
Die Veränderung des Vorlaufdrucks in Abhängigkeit vom Maximaldruck des Se- kundärdruckbegrenzungsventils kann beispielsweise über einen Drucksensor erfolgen, über den der Pumpendruck erfasst wird. Das dabei anfallende Steuersignal wird über eine Steuerung mit dem Maximaldruck des Sekundärdruckbegrenzungsventils verglichen und in dem Fall, in dem dieser Maximaldruck geringer als der vom Drucksensor erfasste Druck ist, über einen Steuersignalgeber ein Steuersignal zum Verstellen des vorgenannten Wegeventils oder der Pumpe erzeugt, so dass der Druck im Vorlauf unter den Maximaldruck abgesenkt wird. Erfindungsgemäß wird es bevorzugt, wenn ein Ventilkörper des Senkbremsventils über eine Feder in eine Schließposition vorgespannt ist, deren Federraum zum Atmosphäre hin entlastet ist.The change in the flow pressure as a function of the maximum pressure of the secondary pressure limiting valve can be effected, for example, via a pressure sensor, by way of which the pump pressure is detected. The case resulting control signal is compared via a controller with the maximum pressure of the secondary pressure limiting valve and in the case in which this maximum pressure is less than the pressure detected by the pressure sensor, via a control signal generator generates a control signal for adjusting the aforementioned directional control valve or the pump, so that the Pressure in the flow is lowered below the maximum pressure. According to the invention it is preferred if a valve body of the lowering brake valve is biased by a spring into a closed position, the spring chamber is relieved to the atmosphere.
Bei der hydraulischen Steueranordnung wird vorzugsweise eine elektrisch oder elektrohydraulisch verstellbare Pumpe ausgeführt, wobei der Pumpendruck über einen Regelkreis mit einem Pumpenregler regelbar ist.In the case of the hydraulic control arrangement, an electrically or electrohydraulically adjustable pump is preferably carried out, it being possible to regulate the pump pressure via a control loop with a pump regulator.
Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.Other advantageous developments of the invention are the subject of further subclaims.
Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:In the following, a preferred embodiment of the invention is explained in more detail with reference to schematic drawings. Show it:
Figur 1 ein Schaltschema einer erfindungsgemäßen Steueranordnung zur Druckmittelversorgung mehrerer Verbraucher;Figure 1 is a circuit diagram of a control arrangement according to the invention for supplying pressure medium to multiple consumers;
Figur 2 eine Detailansicht einer einem Verbraucher zugeordneten Wegeventilsektion der Steueranordnung in einer Neutralstellung undFigure 2 is a detail view of a consumer associated directional valve section of the control arrangement in a neutral position and
Figur 3 ein Schaubild zur Verdeutlichung der Regelung/Steuerung des Vorlaufdrucks.Figure 3 is a diagram illustrating the control of the flow pressure.
Figur 1 zeigt eine hydraulische Steueranordnung 1 zur Druckmittel Versorgung zweier Verbraucher 2, 4 eines mobilen Arbeitsgerätes, beispielsweise eines Baggers, eines Baggerladers, eines Mini- und Kompaktbaggers oder eines Telehandlers. Es handelt sich dabei um ein so genanntes EFM-System (electronic flow management), bei dem die Ansteuerung der den Druckmittelvolumenstrom und die Druckmittelströmungsrichtung bestimmenden Ventilelemente elektrisch oder elektrohydraulisch in Abhängigkeit von, in einer Steuereinheit 6 abgelegten, Kennlinienfeldern erfolgt. Die Eingabe der Sollwerte erfolgt dabei über einen Joystick 8, der von der Bedienperson betätigt wird, um die Ausrüstung (beispielsweise Ausleger, Schaufel) des Arbeitsgerätes im Hinblick auf die Geschwindigkeit und die Position zu steuern.FIG. 1 shows a hydraulic control arrangement 1 for the pressure medium supply of two consumers 2, 4 of a mobile working device, for example an excavator, a backhoe loader, a mini and compact excavator or a telehandler. This is a so-called EFM system (electronic flow management), in which the actuation of the pressure medium volume flow and the pressure fluid flow direction determining valve elements is carried out electrically or electro-hydraulically depending on, stored in a control unit 6, characteristic fields. The input of the desired values takes place via a joystick 8, which is actuated by the operator, to control the equipment (eg boom, bucket) of the implement in terms of speed and position.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Verbraucher 2, 4 jeweils als Differentialzylinder mit einem bodenseitigen Druckraum 10 bzw. 12 und einem kol- benstangenseitigen Ringraum 14 bzw. 16 ausgeführt. Diese Druckräume 10, 14; 12, 16 lassen sich jeweils über eine Wegeventilsektion 18, 20 mit einer Verstellpumpe 22 oder einem Tank 24 verbinden, um den Zylinder ein- oder auszufahren. Die Verstellpumpe 22 ist über einen Pumpenregler 26 druckgeregelt, über den nach Erreichen des vorgegebenen Druckes der Förderstrom der Pumpe so verstellt wird, dass der Druck in der Anlage unabhängig vom Förderstrom konstant bleibt. Mit einer Druckmittelvolumenstromänderung sollte praktisch keine Druckänderung verbunden sein.In the illustrated embodiment, the two consumers 2, 4 are each designed as a differential cylinder with a bottom-side pressure chamber 10 and 12 and a piston rod-side annulus 14 and 16, respectively. These pressure chambers 10, 14; 12, 16 can each be connected via a directional control valve section 18, 20 with a variable displacement pump 22 or a tank 24 to the cylinder on or extend. The variable displacement pump 22 is pressure-controlled via a pump regulator 26, via which, after reaching the predetermined pressure, the delivery flow of the pump is adjusted so that the pressure in the system remains constant independently of the delivery flow. With a pressure medium volume flow change virtually no pressure change should be connected.
Die Verstellpumpe 22 ist durch einen federbeaufschlagten Rückstellzylinder 28 in Richtung des maximalen Druckmittelvolumenstroms (Schwenkwinkel maximal) und in Richtung Verringerung des Druckmittelvolumenstroms durch einen Stellzylinder 30 beaufschlagt. Der in Richtung Verringerung des Druckmittelvolumenstroms wirkende Druckraum des Stellzylinders 30 ist über ein mit drei Anschlüssen ausgeführtes Pum- penregelventil 32 entweder mit dem Pumpendruck oder mit dem Tankdruck beaufschlagbar. Das Pumpenregelventil 32 ist in Richtung einer Verbindung des Druckraums des Stellzylinders 30 mit dem Tank 24 über eine Regelfeder und den Druck stromabwärts einer Düse 34 beaufschlagt, die in einer Steuerleitung 36 angeordnet ist, über die der Druck in einer an den Druckanschluss der Verstellpumpe 22 angeschlossenen Pumpenleitung 38 abgegriffen ist. Dieser Druck wirkt auch in Richtung einer Verbindung des Druckraums des Stellzylinders 30 mit dem Pumpendruck auf das Pumpenregelventil 32. Der stromabwärts der Düse 34 gelegene Bereich der Steuerleitung 36 ist über ein Druckbegrenzungsventil 40 mit dem Tank 24 verbindbar. Dieses Druckbegrenzungsventil 40 ist elektrisch über eine mit der Steuereinheit 6 verbundene Signalleitung bestromt wird. In seiner dargestellten, federvorgespannten Grundposition sperrt das Druckbegrenzungsventil 40 die Steuerölverbindung zum Tank 24 ab.The variable displacement pump 22 is acted upon by a setting cylinder 30 by a spring-loaded return cylinder 28 in the direction of the maximum pressure medium volume flow (pivot angle maximum) and in the direction of reducing the pressure medium volume flow. The pressure chamber of the actuating cylinder 30, which acts in the direction of reducing the pressure medium volume flow, can be acted upon either by the pump pressure or by the tank pressure via a pump control valve 32 designed with three connections. The pump control valve 32 is acted upon in the direction of a connection of the pressure chamber of the actuating cylinder 30 with the tank 24 via a control spring and the pressure downstream of a nozzle 34 which is arranged in a control line 36, via which the pressure in a connected to the pressure port of the variable displacement pump 22 Pump line 38 is tapped. This pressure also acts in the direction of a connection of the pressure chamber of the adjusting cylinder 30 with the pump pressure on the pump control valve 32. The downstream of the nozzle 34 located region of the control line 36 is connected via a pressure relief valve 40 to the tank 24. This pressure relief valve 40 is energized electrically via a signal line connected to the control unit 6. In its illustrated, spring-biased home position, the pressure relief valve 40 shuts off the pilot oil connection to the tank 24.
Der Pumpenregler 26 ist so eingestellt, dass eine Verstellung des Schwenkwinkels erst ab einem Stand-By-Druck von 20 bar möglich ist. In der federvorgespannten Grundposition des Pumpenregelventils 32 ist der Druckraum des Stellzylinders 30 über zwei weitere Düsen 42, 44 mit einer zum Tank 24 führenden Tanksteuerleitung 46 verbunden. Beim Aufsteuern des Druckbegrenzungsventils 40 wird der stromabwärts der Düse 34 gelegene Teil der Steuerleitung 36 über das Druckbegrenzungsventil 40 mit der Tanksteuerleitung 46 verbunden, so dass das Pumpenregelventil 32 in der Darstellung gemäß Figur 1 durch den Pumpendruck nach rechts verschoben wird und die Druckmittelverbindung des Druckraums des Stellzylinders 30 zur Steuerleitung 36 aufgesteuert wird. Das Steueröl kann dann über das Pumpenregelventil 32 und die Düse 44 zum Stellzylinder 30 strömen, so dass durch den Druckaufbau im Druckraum des Stellzylinders 30 der Schwenkwinkel verringert wird bis sich der über die Steuereinheit 6 vorgegebene Pumpendruck einstellt. Weitere Erläuterungen zur Funktionsweise des Pumpenreglers 26 sind entbehrlich, da der Grundaufbau derartiger Druckregler beispielsweise im Datenblatt RD 92 703 der Bosch Rexroth AG beschrieben ist. Anstelle eines Druckreglers können auch andere Regler, beispielsweise elektroproportionale Schwenkwinkelregler (EP oder EK) verwendet werden. Derartige Regler sind im Datenblatt RD 92 708 der Bosch Rexroth AG beschrieben, so dass im Hinblick auf weitere Details auf diese Ausführungen verwiesen werden kann.The pump controller 26 is adjusted so that an adjustment of the swivel angle is possible only from a stand-by pressure of 20 bar. In the spring-biased basic position of the pump control valve 32, the pressure chamber of the actuating cylinder 30 is connected via two further nozzles 42, 44 with a leading to the tank 24 tank control line 46. When controlling the pressure relief valve 40 of the downstream of the nozzle 34 located part of the control line 36 is connected via the pressure relief valve 40 to the tank control line 46 so that the pump control valve 32 is shifted in the illustration of Figure 1 by the pump pressure to the right and the pressure medium connection of the pressure chamber of Adjusting cylinder 30 is opened to the control line 36. The control oil can then flow via the pump control valve 32 and the nozzle 44 to the actuating cylinder 30, so that the swivel angle is reduced by the pressure build-up in the pressure chamber of the actuating cylinder 30 until the set via the control unit 6 pump pressure. Further explanations on the operation of the pump controller 26 are unnecessary, since the basic structure of such pressure regulator is described for example in the data sheet RD 92 703 Bosch Rexroth AG. Instead of a pressure regulator, other controllers, such as electro-proportional swivel angle controller (EP or EK) can be used. Such regulators are described in the data sheet RE 92 708 of the Bosch Rexroth AG, so that reference can be made to these statements with regard to further details.
Der Druck in der Pumpenleitung 38 wird über einen Drucksensor 48 erfasst und über eine Signalleitung zur Steuereinheit 6 gemeldet.The pressure in the pump line 38 is detected by a pressure sensor 48 and reported via a signal line to the control unit 6.
Der Sauganschluss der Verstellpumpe 22 ist über eine Saugleitung 50 und einen Filter mit dem Tank 24 verbunden. Das von der Verstellpumpe 22 geförderte Druckmittel strömt über die Pumpenleitung 38 und die beiden Wegeventilsektionen 18, 20, deren Aufbau im Folgenden anhand Figur 2 erläutert wird, zu den Verbrauchern 2, 4. Das Druckmittel strömt rücklaufseitig von den Verbrauchern 2, 4 über die zugeordneten Wegeventilsektionen 18, 20 und eine Tankleitung 52 zum Tank 24 ab, wobei im Endabschnitt der Tankleitung 52 ein weiterer Filter vorgesehen ist, der über ein Druckbegrenzungsventil umgehbar ist und das beim Zusetzen des Filters und somit beim Ansteigen des Druckverlustes über dem Filter öffnet. Die Temperatur des im Tank 24 aufgenommenen Druckmittels wird über einen Temperatursensor 54 erfasst und über eine Signalleitung zur Steuereinheit 6 gemeldet. Um ein Überhitzen des Druckmittels zu verhindern, ist ein Spülventil 57 zwischen der Tankleitung 52 und der Pumpenleitung 38 vorgesehen. Dieses Spülventil 57 hat auch eine Druckbegrenzungsfunktion, so dass der Druck in der Pumpenleitung 38 auf einen Maximaldruck begrenzbar ist. Bei geöffnetem Spülventil 57 kann das zur Betätigung der Verbraucher, insbesondere bei der Regenerationsschaltung verwendete Druckmittel gegen "frisches" Druckmittel aus dem Tank 24 ausgetauscht werden. Die Ansteuerung des Spülventils 57 erfolgt ebenfalls elektrisch in Abhängigkeit von einem Signal der Steuereinheit 6.The suction connection of the variable displacement pump 22 is connected to the tank 24 via a suction line 50 and a filter. The pumped by the variable displacement pump 22 pressure fluid flows through the pump line 38 and the two-way valve sections 18, 20, whose structure will be explained below with reference to Figure 2, to the consumers 2, 4. The pressure fluid flows on the return side of the consumers 2, 4 on the associated Directional control valve sections 18, 20 and a tank line 52 from the tank 24, wherein in the end portion of the tank line 52, a further filter is provided which is bypassed via a pressure relief valve and which opens when the filter is added and thus the pressure loss across the filter. The temperature of the pressure medium received in the tank 24 is detected by a temperature sensor 54 and reported to the control unit 6 via a signal line. In order to prevent overheating of the pressure medium, a purge valve 57 is provided between the tank line 52 and the pump line 38. This purge valve 57 also has a pressure limiting function, so that the pressure in the pump line 38 can be limited to a maximum pressure. When the purge valve 57 is open, the pressure medium used to actuate the consumers, in particular in the regeneration circuit, can be exchanged for "fresh" pressure medium from the tank 24. The control of the flushing valve 57 is also carried out electrically in response to a signal of the control unit 6.
Figur 2 zeigt den Grundaufbau der beiden Wegeventilsektionen 18, 20, wobei beispielhaft das Wegeventilsegment 18 dargestellt ist und die Verstellpumpe 22 sowie der Tank 24 vereinfacht eingezeichnet sind.Figure 2 shows the basic structure of the two-way valve sections 18, 20, wherein the directional control valve segment 18 is shown as an example and the variable displacement pump 22 and the tank 24 are shown in simplified form.
Gemäß Figur 2 hat die Wegeventilsektion 18 zwei Druckanschlüsse P, die jeweils über eine Zulaufleitung 56, 58 an die Pumpenleitung 38 angeschlossen sind. Zwei Tankanschlüsse T der Wegeventilsektion 18 sind über Ablaufleitungen 60, 62 mit der Tankleitung 52 verbunden. Jeder Anschlusspaarung P, T der Wegeventilsektion 18 ist ein Arbeitsanschluss A bzw. B zugeordnet, der über eine Vorlaufleitung 64 bzw. eine Rücklaufleitung 66 mit dem Druckraum 10 bzw. dem Ringraum 14 des Verbrauchers 2 verbunden ist. Im Druckmittelströmungspfad zwischen den Anschlüssen P, T und den zugeordneten Arbeitsanschlüssen A, B sind jeweils ein stetig verstellbares 3-Wegeventil 68, 70 mit zwei Schaltstellungen und drei Anschlüssen und ein Senkbremsventil 72 bzw. 74 angeordnet. Jedes Wegeventil 68,70 ist über eine Regelfeder in seine dargestellte Neutralposition vorgespannt, in der die Ablaufleitung 60, 62 in Druckmittelverbindung mit einem Verbindungskanal 76, 78 steht, der sich jeweils hin zum benachbarten Senkbremsventil 72, 74 erstreckt.According to FIG. 2, the directional valve section 18 has two pressure ports P, which are each connected to the pump line 38 via a supply line 56, 58. Two tank connections T of the directional valve section 18 are connected to the tank line 52 via discharge lines 60, 62. Each connection pair P, T of the directional control valve section 18 is associated with a working port A and B, which is connected via a flow line 64 and a return line 66 to the pressure chamber 10 and the annular space 14 of the consumer 2. In the pressure medium flow path between the terminals P, T and the associated working ports A, B, a continuously adjustable 3-way valve 68, 70 with two switching positions and three terminals and a lowering brake valve 72 and 74 are respectively arranged. Each directional control valve 68,70 is biased via a control spring in its neutral position shown, in which the drain line 60, 62 is in fluid communication with a connecting channel 76, 78, which extends in each case to the adjacent lowering brake valve 72, 74.
Die Verstellung des Wegeventils 68, 70 erfolgt jeweils über ein Vorsteuerventil 81 , 83 mit einem Proportionalmagneten 80, 82, der über Signalleitungen von der zentralen Steuereinheit 6 bestrombar ist, um durch Verstellen der Vorsteuerventile 81 , 83, beispielsweise von Druckreduzierventilen, die Wegeventile 68, 70 unabhängig voneinander in Richtung einer Position zu verschieben, in der die Druckmittelverbindung der Zulaufleitungen 56, 58 zu den Verbindungskanälen 78 bzw. 76 aufgesteuert werden. Demzufolge haben die beiden Wegeventile 68, 70 mit ihrer zum Tank 24 hin offenen Neutralstellung einen äußerst einfachen Aufbau, wobei zur Verstellung - im Gegensatz zum eingangs beschriebenen Stand der Technik - lediglich ein Vorsteuerventil und ein Proportionalmagnet 80, 82 erforderlich ist, während bei den bekannten Lösungen mit geschlossener Mittelposition jeweils zwei teure Proportionalmagneten und zwei Vorsteuerventile verwendet werden müssen. Prinzipiell können die Wegeventile 68, 70 auch direkt über die Proportionalmagnete angesteuert werden.The adjustment of the directional control valve 68, 70 is in each case via a pilot valve 81, 83 with a proportional solenoid 80, 82, which can be supplied with current via signal lines from the central control unit 6, by adjusting the pilot valves 81, 83, for example of pressure reducing valves, the directional control valves 68, 70 independently to move in the direction of a position in which the pressure medium connection of the supply lines 56, 58 are opened to the connection channels 78 and 76, respectively. Accordingly, the two-way valves 68, 70 with their open to the tank 24 neutral position an extremely simple structure, wherein the adjustment - in contrast to the prior art described above - only a pilot valve and a proportional solenoid 80, 82 is required, while in the known Solutions with closed center position, two expensive proportional solenoids and two pilot valves must be used. In principle, the directional control valves 68, 70 can also be controlled directly via the proportional solenoids.
Die beiden Senkbremsventile 72, 74 sind jeweils über eine Vorspannfeder 84, 86 in eine Rückschlagposition vorgespannt, in der eine Druckmittelströmung zum jeweiligen Druckraum 10, 14 möglich ist und in Gegenrichtung abgesperrt ist, so dass der Verbraucher leckagefrei abgestützt ist. Die Verstellung des als 2-Wegeventil ausgeführten Senkbremsventils 72, 74 erfolgt über den Druck im jeweils anderen Verbindungskanal 76, 78, der sozusagen „über Kreuz" mittels Aufsteuerleitungen 92, 94 abgegriffen wird. D.h. beim Ausfahren des Hydrozylinders 2 (ohne ziehende Last) strömt das Druckmittel über das in seine Neutralstellung vorgespannte Senkbremsventil 72 zum sich vergrößernden Druckraum 10 und aus dem sich verkleinernden Ringraum 14 über das in seine Öffnungsstellung durch den Druck im Vorlauf (Verbindungskanal 76) in seine Öffnungsstellung verstellte Senkbremsventil zum Tank 24 hin ab. Wie des Weiteren in Figur 2 angedeutet ist, sind die Federräume der Senkbremsventile 72, 74 und der beiden Wegeventile 68, 70 über jeweils eine Entlastungsleitung 95, 97 mit den Ablaufleitungen 60 bzw. 62 verbunden.The two Senkbremsventile 72, 74 are each biased by a biasing spring 84, 86 in a check position in which a flow of pressure medium to the respective pressure chamber 10, 14 is possible and is shut off in the opposite direction, so that the load is supported leak-free. The displacement of the lowering brake valve 72, 74, which is designed as a 2-way valve, takes place via the pressure in the respective other connecting channel 76, 78, which is tapped "crosswise" via control lines 92, 94. That is, when the hydraulic cylinder 2 is extended (without pulling load) the pressure medium on the biased into its neutral position lowering brake valve 72 to the increasing pressure chamber 10 and from the decreasing annular space 14 via the in its open position by the pressure in the flow (connecting channel 76) adjusted in its open position lowering brake valve to the tank 24 from is indicated, the spring chambers of the lowering brake valves 72, 74 and the two-way valves 68, 70 via a respective discharge line 95, 97 connected to the drain lines 60 and 62 respectively.
Zu jedem der Senkbremsventile 72, 74 ist ein Sekundärdruckbegrenzungsventil 100, 102 parallel geschaltet. Dabei zweigt von der Vorlaufleitung 64 bzw. der Rücklaufleitung 66 ein Druckbegrenzungskanal 96 bzw. 98 ab, der zum Eingang des jeweiligen Sekundärdruckbegrenzungsventils 100, 102 geführt ist. Dieses ist in üblicher weise über verstellbare Druckbegrenzungsfeder 104, 106 in eine Öffnungsstellung vorgespannt und lässt sich über den Druck im Druckbegrenzungskanal 96 bzw. 98 in seine Öffnungsstellung bringen, um den Druck in diesem Bereich auf einen Maximaldruck zu begrenzen, der durch die Einstellung der Druckbegrenzungsfeder 104, 106 vorgegeben ist. Der Ablaufanschluss des Druckbegrenzungsventils 100 bzw. 102 ist jeweils über einen Druckbegrenzungsablauf 108, 110 mit der jeweiligen Ablaufleitung 62 bzw. 60 verbunden.For each of the lowering brake valves 72, 74, a secondary pressure limiting valve 100, 102 is connected in parallel. In this case, branches from the flow line 64 and the return line 66 from a pressure limiting channel 96 and 98, which is guided to the input of the respective secondary pressure relief valve 100, 102. This is biased in the usual way via adjustable pressure limiting spring 104, 106 in an open position and can bring about the pressure in the pressure limiting channel 96 and 98 in its open position to limit the pressure in this area to a maximum pressure, by setting the pressure relief spring 104, 106 predetermined is. The outlet connection of the pressure-limiting valve 100 or 102 is connected in each case via a pressure-limiting outlet 108, 110 to the respective drain line 62 or 60.
Wie eingangs bereits ausgeführt, können die beiden Druckbegrenzungsventile 100, 102 mit vergleichsweise kleiner Nennweite und sehr einfachem Aufbau ausgeführt werden, da sie praktisch nur in dem Lastfall öffnen, bei dem im jeweiligen Rücklauf der Maximaldruck überschritten wird. Bei allen sonstigen Fällen, in denen der Druck unterhalb dieses Maximaldrucks liegt, erfolgt die Rückströmung des Druckmittels über das Senkbremsventil, das dementsprechend ausgelegt werden muss.As already stated, the two pressure relief valves 100, 102 can be designed with a comparatively small nominal diameter and a very simple construction, since they open practically only in the load case in which the maximum pressure is exceeded in the respective return. In all other cases where the pressure is below this maximum pressure, the return flow of the pressure medium via the lowering brake valve, which must be designed accordingly.
Durch diese beiden einfachen Druckbegrenzungsventile 100, 102 kann der vorrichtungstechnische Aufwand gegenüber dem Stand der Technik ganz wesentlich verringert werden.By these two simple pressure relief valves 100, 102 of the device engineering effort compared to the prior art can be significantly reduced.
In den in den Figuren 1 und 2 dargestellten Neutralpositionen der beiden Wegeventile 68, 70 sind die beiden Druckräume jedes Verbrauchers 2, 4 mit dem Tank 24 verbunden. Die am Verbraucher 2 angreifende Last F ist durch das als Sitzventil ausgeführte Senkbremsventil 72, 74 leckagefrei abgestützt. Dabei kann die Last F als ziehende oder drückende Last ausgeführt sein. Über die Sekundärdruckbegrenzungsven- tile 100, 102 ist gewährleistet, dass ein maximaler Druck in den Leitungen 64, 66 nicht überschritten werden kann.In the neutral positions of the two-way valves 68, 70 illustrated in FIGS. 1 and 2, the two pressure chambers of each consumer 2, 4 are connected to the tank 24. The load F acting on the load 2 is supported leak-free by the lowering brake valve 72, 74 designed as a seat valve. In this case, the load F can be designed as a pulling or pushing load. The secondary pressure limiting valves 100, 102 ensure that a maximum pressure in the lines 64, 66 can not be exceeded.
Zum besseren Verständnis der Erfindung seien einige Lastfälle erläutert.For a better understanding of the invention, some load cases are explained.
Es sei zunächst angenommen, dass am Zylinder 2 eine ziehende Last F angreift und dass dieser gemäß der Darstellung in Figur 3 ausgefahren werden soll (Bewegung nach rechts). Dieses Ausfahren soll mit maximaler Geschwindigkeit erfolgen (Eilgang). Hierzu werden die beiden Wegeventile 68, 70 in Richtung der in Figur 3 dargestellten Position verstellt, in der eine Regeneration erfolgt. D.h. der Verbraucher 2 wird über eine Differentialschaltung angesteuert, in der sowohl der Ringraum 14 als auch der bo- denseitige Druckraum 10 mit der Pumpe 22 verbunden sind. Dazu werden die Wegeventile über die beiden Proportionalmagneten 80, 82 aus der Neutralposition (Fig. 2) nach links verschoben, so dass beide Druckanschlüsse P der Wegeventilsektion 18 mit den Verbindungskanälen 76, 78 verbunden sind. Das Druckmittel wird von der Pumpe 22 über den Druckanschluss P, das Wegeventil 68, die Verbindungsleitung 76, den By- passkanal 96, das Rückschlagventil 100 und die Vorlaufleitung 64 in den sich vergrößernden bodenseitigen Druckraum 10 fördert. Das aus dem Ringraum 14 verdrängte Druckmittel strömt über die Rücklaufleitung 66 und das über den Druck im Verbindungskanal 76 vollständig aufgesteuerte Senkbremsventil 74, den Verbindungskanal 78 und das Wegeventil 70 zur Zulaufleitung 56 und von dort in die Pumpenleitung 38, so dass der vom Verbraucher ablaufende Druckmittelvolumenstrom zu dem von der Pumpe 22 geförderten Druckmittelvolumenstrom summiert wird.It is first assumed that on the cylinder 2, a pulling load F attacks and that this is to be extended as shown in Figure 3 (movement to the right). This extension should be at maximum speed (rapid traverse). For this purpose, the two directional valves 68, 70 are adjusted in the direction of the position shown in Figure 3, in which a regeneration takes place. That is, the consumer 2 is controlled via a differential circuit, in which both the annular space 14 and the soil-side pressure chamber 10 are connected to the pump 22. For this purpose, the directional control valves via the two proportional magnets 80, 82 from the neutral position (FIG. 2) shifted to the left, so that both pressure ports P of the directional control valve section 18 with the connecting channels 76, 78 are connected. The pressure medium is conveyed by the pump 22 via the pressure port P, the directional control valve 68, the connecting line 76, the bypass passage 96, the check valve 100 and the supply line 64 into the enlarging bottom-side pressure chamber 10. The pressure medium displaced out of the annular space 14 flows via the return line 66 and the counterbalancing valve 74, which is completely opened by the pressure in the connecting channel 76, the connecting channel 78 and the directional control valve 70 to the inlet line 56 and from there into the pump line 38, so that the pressure medium volume flow passing through the consumer is added to the funded by the pump 22 pressure medium flow.
Im bodenseitigen Druckraum 10 liegt dabei ein Druck an, der je nach Schiebereinstellung zwischen dem maximalen Pumpendruck (beispielsweise 250 bar) und 0 bar (Schieber in Neutralposition) beträgt. Nimmt man an, dass der Druck im Ringraum 14 etwa 250 bar beträgt (Schieber des Wegeventils 70 ganz auf, Pumpe auf 250 bar eingestellt) und dass die ziehende Last einem Druck von 50 bar entspricht, so müsste im bodenseitigen Druckraum 10 ein Druck eingestellt werden, der der Differenz aus dem Druck im Ringraum 14 minus der Last geteilt durch das Flächenverhältnis des Differen- tialzylinders (beispielsweise 2) beträgt, so dass sich bei 250 bar im Ringraum 14 und einer Last von 50 bar ein Druck von etwa 100 bar im Druckraum 10 ergibt.In the bottom-side pressure chamber 10 while a pressure is applied, depending on the slider setting between the maximum pump pressure (for example, 250 bar) and 0 bar (slide in neutral position). Assuming that the pressure in the annular space 14 is about 250 bar (slide of the directional control valve 70 completely, pump set to 250 bar) and that the pulling load corresponds to a pressure of 50 bar, then a pressure should be set in the bottom pressure chamber 10 , which is the difference of the pressure in the annulus 14 minus the load divided by the area ratio of the differential cylinder (for example 2), so that at 250 bar in the annulus 14 and a load of 50 bar, a pressure of about 100 bar in the pressure chamber 10 results.
Bei drückender Last ist die Funktion entsprechend, wobei der Druck in der vorlauf- seitigen Vorlaufleitung 64 durch die Druckbegrenzungsfunktion des Senkbremsventils 72 begrenzt ist.When the load is pressing, the function is corresponding, wherein the pressure in the flow-side supply line 64 is limited by the pressure limiting function of the lowering brake valve 72.
Bei Regeneration wird der Verbraucher mit maximaler Geschwindigkeit verfahren, die vom Verbraucher aufgebrachte Kraft ist jedoch vergleichsweise gering, da die effektive Wirkfläche des Verbrauchers der Kolbenstangenfläche entspricht. Um die maximale Leistung des Verbrauchers 2 abzurufen, wird die Steueranordnung von Regeneration auf den in Figur 4 dargestellten Normalbetrieb umgeschaltet, indem das Wegeventil 70 in Richtung seiner Ne.utralposition verstellt wird, so dass das Druckmittel aus dem Ringraum 14 über die Rücklaufleitung 66, das aufgesteuerte Senkbremsventil 74, den Verbindungskanal 78 und über das Wegeventil 70 und die Ablaufleitung 60 zum Tank 24 hin abströmt. Bei ziehender Last (Figur 4) werden Kavitationen im Bereich der Vorlaufleitung 64 durch das Senkbremsventil 74 zuverlässig verhindert, da dieses durch das Einspannen des Verbrauchers 2 ein unkontrolliertes, zu schnelles Ausfahren des Verbrauchers 2 aufgrund der ziehenden Last verhindert. Der Maximaldruck in der Rücklaufleitung 66 wird dabei durch das Sekundärdruckbegrenzungsventil 102 begrenzt. Der Druck im Druckmittelvorlauf wird wiederum über den vom Schieber des Wegeventils 68 eingestellten Öffnungsquerschnitt bestimmt und liegt somit zwischen 0 bar und dem maximalen Pumpendruck (beispielsweise 250 bar).During regeneration, the consumer is moved at maximum speed, but the force applied by the consumer is comparatively low, since the effective effective area of the consumer corresponds to the piston rod area. To retrieve the maximum power of the load 2, the control arrangement of regeneration is switched to the normal operation shown in Figure 4 by the directional control valve 70 is adjusted in the direction of its Ne.utralposition so that the pressure medium from the annular space 14 via the return line 66, the controlled lowering brake valve 74, the connecting channel 78 and the directional control valve 70 and the drain line 60 to the tank 24th flows out. In pulling load (Figure 4) cavitations in the region of the supply line 64 are reliably prevented by the lowering brake valve 74, as this prevents the clamping of the consumer 2 uncontrolled, too fast extension of the load 2 due to the pulling load. The maximum pressure in the return line 66 is limited by the secondary pressure limiting valve 102. The pressure in the pressure medium flow is in turn determined by the opening cross section set by the slide of the directional control valve 68 and is thus between 0 bar and the maximum pump pressure (for example 250 bar).
Bei drückender Last und bei ausfahrendem Zylinder 2 (Fig. 4) stellt sich in Abhängigkeit von der Schieberstellung des Wegeventils 68 und der Ansteuerung der Verstellpumpe 22 ein Druck im bodenseitigen Druckraum 10 ein, der zwischen dem Lastdruck und dem maximalen Pumpendruck liegt (Verbraucher auf Anschlag). Das im Rücklauf gelegene Senkbremsventil 74 wird durch den Druck im Zulauf (abgegriffen über die Aufsteuerleitung 94) vollständig aufgesteuert, so dass das Druckmittel aus dem Ringraum 14 zum Tank 24 abströmen kann. In diesem Lastfall wird kein Regenerationsbetrieb vorgesehen und Kavitationen sind nicht zu befürchten.When the load is under load and when the cylinder 2 extends (FIG. 4), a pressure in the bottom-side pressure chamber 10, which lies between the load pressure and the maximum pump pressure, arises as a function of the slide position of the directional valve 68 and the control of the variable-displacement pump 22 ). The counter-sunk lowering valve 74 is completely opened by the pressure in the inlet (tapped via the pilot line 94), so that the pressure medium can flow out of the annular space 14 to the tank 24. In this load case, no regeneration operation is provided and cavitations are not to be feared.
Bei einfahrendem Zylinder und ziehender oder drückender Last wird die Wegeventilsektion 18 in die in Figur 5 dargestellte Position umgeschaltet, in der das Wegeventil 68 die Druckmittelverbindung zum Tank 24 aufsteuert und über das Wegeventil 70 Druckmittel von der Pumpe 22 in den Ringraum 14 gefördert wird. Der Druck im Zulauf zum Ringraum 14 hängt dann von der Last, vom Öffnungsquerschnitt des Wegeventils 70 und vom eingestellten Pumpendruck ab. Das Druckmittel wird über den By- passkanal 98 und das sich öffnende Rückschlagventil 102 und über die Rücklaufleitung 66 in den Ringraum 14 gefördert und strömt aus dem sich verkleinernden Druckraum 10 über die Vorlaufleitung 64 und das vom Druck im Zulauf (Verbindungskanal 78) geöffnete Senkbremsventil 72 sowie das in Richtung seiner Neutralposition verstellte Wegeventil 68 und die Ablaufleitung 62 zum Tank 24 ab. Das Druckniveau im Ablauf ist dabei durch das Sekundärdruckbegrenzungsventil 100 begrenzt. Das Druckniveau im Zulauf liegt je nach Lastrichtung zwischen dem maximalen Pumpendruck und 0 bar (drückende Last, minimale Einfahrgeschwindigkeit). Anhand von Figur 3 wird ein Regelkonzept erläutert, das die Funktion des erfindungsgemäßen Systems auch bei hohen Druckmittelvolumenströmen sicherstellt.When the cylinder and pulling or pushing load, the directional control valve section 18 is switched to the position shown in Figure 5, in which the directional control valve 68 aufsteuert the pressure medium connection to the tank 24 and via the directional control valve 70 pressure medium from the pump 22 is conveyed into the annular space 14. The pressure in the inlet to the annular space 14 then depends on the load, the opening cross section of the directional control valve 70 and the set pump pressure. The pressure medium is conveyed via the bypass passage 98 and the opening nonreturn valve 102 and via the return line 66 into the annular space 14 and flows out of the decreasing pressure chamber 10 via the feed line 64 and the lowering brake valve 72 opened by the pressure in the inlet (connecting channel 78) as well as adjusted in the direction of its neutral position valve 68 and the drain line 62 to the tank 24 from. The pressure level in the process is limited by the secondary pressure limiting valve 100. Depending on the direction of the load, the pressure level in the inlet is between the maximum pump pressure and 0 bar (pushing load, minimum retraction speed). Based on Figure 3, a control concept is explained, which ensures the function of the system according to the invention, even at high pressure medium flow rates.
Wie vorstehend erläutert, sind die Sekundärdruckbegrenzungsventile 100, 102 relativ einfach mit geringer Nennweite ausgeführt. Um zu verhindern, dass diese bei einem vergleichsweise großen Druckmittelvolumenstrom im Vorlauf und entsprechendem Druckanstieg im Rücklauf ansprechen, wird erfindungsgemäß dieser hohe Druckmittelvolumenstrom begrenzt.As explained above, the secondary pressure relief valves 100, 102 are relatively simple in design with a small nominal diameter. In order to prevent these from responding to a relatively large pressure medium volume flow in the flow and corresponding increase in pressure in the return, this high pressure medium flow is inventively limited.
Figur 3 zeigt dabei den linken Teil der Schaltung gemäß Figur 2 mit dem Wegeventil 68, dem Sekundärdruckbegrenzungsventil 100, der Verstellpumpe 22 mit einem Pumpenregler 112 zum Einstellen des Pumpenschwenkwinkels. Der im Prinzip baugleiche Bereich mit dem Wegeventil 74 und dem diesen zugeordneten Sekundärdruckbegrenzungsventil 102 und die Senkbremsventile 72, 74 sind der Einfachheit halber weggelassen.FIG. 3 shows the left-hand part of the circuit according to FIG. 2 with the directional control valve 68, the secondary-pressure limiting valve 100, the variable-displacement pump 22 with a pump regulator 112 for setting the pump pivoting angle. The basically identical area with the directional control valve 74 and the associated secondary pressure limiting valve 102 and the lowering brake valves 72, 74 are omitted for the sake of simplicity.
Bei dieser Lösung ist in der Pumpenleitung 38 (oder der Zulaufleitung 58) ein Druckaufnehmer 114 vorgesehen, dessen Signal von einem Mikroprozessor 116 der Steuereinheit 6 ausgewertet wird. Das Signal des Druckaufnehmers 114 wird über eine Signalleitung 118 über ein Vergleichsglied 120 mit einem dem am zugeordneten Sekundärdruckbegrenzungsventil 100 eingestellten Maximaldruck entsprechenden Signal verglichen. Falls der Druck in der Pumpenleitung 38 größer als dieser Maximaldruck ist, wird ein Sollvolumenstrom berechnet, bei dem der sich einstellende Druck in der Pumpenleitung 38 geringer als der am Sekundärdruckbegrenzungsventil 100, 102 eingestellte Maximaldruck ist. Aus diesem Solldruck oder Solldruckmittelvolumenstrom wird dann über die Wegeventilkennlinie 126 ein Verstellsignal für das zugeordnete Wegeventil 68, 70 ermittelt. Das Signal wird über einen Signalverstärker 127 und eine Signalleitung 128 an das Wegeventil 68 abgegeben, um dessen Durchflussquerschnitt so einzustellen, daß sich der vorbestimmte Solldruck oder Solldruckmittelvolumenstrom einstellt. Auf diese Weise ist die ordnungsgemäße Funktion des jeweils wirksamen Se- kundärdruckbegrenzungsventils 100, 102 sichergestellt. Beim vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel werden die vorlaufseitigen Wegeventile 68, 70 verstellt - prinzipiell ist es auch möglich, den Schwenkwinkel der Pumpe zu verstellen, um den am jeweiligen Sekundärdruckbegrenzungsventil 100, 102 wirksamen Systemdruck zu reduzieren.In this solution, a pressure transducer 114 is provided in the pump line 38 (or the supply line 58), the signal of which is evaluated by a microprocessor 116 of the control unit 6. The signal of the pressure transducer 114 is compared via a signal line 118 via a comparator 120 with a signal corresponding to the set at the associated secondary pressure relief valve 100 maximum pressure signal. If the pressure in the pump line 38 is greater than this maximum pressure, a set volume flow is calculated, in which the adjusting pressure in the pump line 38 is less than the maximum pressure set at the secondary pressure relief valve 100, 102. From this target pressure or desired pressure medium volume flow, an adjustment signal for the associated directional control valve 68, 70 is then determined via the directional control valve characteristic 126. The signal is delivered via a signal amplifier 127 and a signal line 128 to the directional control valve 68 in order to adjust the flow cross-section thereof so that the predetermined target pressure or desired pressure medium volume flow is established. In this way, the proper functioning of the respectively effective secondary pressure limiting valve 100, 102 is ensured. In the above-described embodiment, the flow-side directional control valves 68, 70 are adjusted - in principle it is also possible to adjust the pivot angle of the pump in order to reduce the system pressure acting on the respective secondary pressure relief valve 100, 102 system pressure.
Offenbart ist eine hydraulische Steueranordnung zur Druckmittelversorgung zumindest eines Verbrauchers mit einer elektrisch oder elektrohydraulisch verstellbaren Ventileinrichtung, über die ein Vorlauf zum Verbraucher mit einer Pumpe und ein Rücklauf vom Verbraucher mit einem Tank verbindbar ist. Im Rücklauf ist ein Senkbremsventil angeordnet, dem erfindungsgemäß ein Sekundärdruckbegrenzungsventil zugeordnet ist, dessen Ausgang mit dem Tank verbunden ist. Disclosed is a hydraulic control arrangement for supplying pressure medium at least one consumer with an electrically or electro-hydraulically adjustable valve device, via which a flow to the consumer with a pump and a return from the consumer with a tank is connectable. In return, a lowering brake valve is arranged, which according to the invention is associated with a secondary pressure limiting valve whose output is connected to the tank.

Claims

Patentansprüche claims
1. Hydraulische Steueranordnung zur Druckmittelversorgung zumindest eines Verbrauchers (2, 4), mit einer elektrisch oder elektrohydraulisch stetig verstellbaren Ventileinrichtung (18, 20), über die ein Vorlauf zum Verbraucher (2, 4) mit einer Pumpe (22) und ein Rücklauf vom Verbraucher (2, 4) mit einem Tank (24) verbindbar ist, wobei im Rücklauf ein Senkbremsventil (72, 74) angeordnet ist, das vom Druck im Vorlauf in seine Öffnungsstellung beaufschlagt ist und dem ein Sekundärdruckbegren- zungsventil (100, 102) zur Druckbegrenzung des Drucks im Rücklauf parallel geschaltet ist und dass bei Überschreiten eines Maximaldrucks eine Druckmittelverbindung zum Tank (24) öffnet.1. Hydraulic control arrangement for supplying pressure medium at least one consumer (2, 4), with an electrically or electrohydraulically continuously adjustable valve means (18, 20) via which a flow to the consumer (2, 4) with a pump (22) and a return from Consumer (2, 4) with a tank (24) is connectable, wherein in the return a lowering brake valve (72, 74) is arranged, which is acted upon by the pressure in the flow in its open position and a Sekundärdruckbegren- zungsventil (100, 102) for Pressure limitation of the pressure in the return line is connected in parallel and that when a maximum pressure is exceeded, a pressure medium connection to the tank (24) opens.
2. Steueranordnung nach Patentanspruch 1 , wobei die Ventileinrichtung (18, 20) ein im jeweiligen Ablauf stromabwärts des Senkbremsventils (72, 74) angeordnetes, stetig verstellbares Wegeventil (68, 70) mit zwei Schaltstellungen hat, von denen eine offene Neutralstellung ist, wobei das Sekundärdruckbegrenzungsventil (100, 102) auch parallel zum Wegeventil (68, 70) geschaltet ist.2. Control arrangement according to claim 1, wherein the valve means (18, 20) in the respective sequence downstream of the lowering brake valve (72, 74) arranged, continuously adjustable directional control valve (68, 70) with two switching positions, of which an open neutral position, wherein the secondary pressure limiting valve (100, 102) is also connected in parallel to the directional control valve (68, 70).
3. Steueranordnung nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei in der Neutralstellung eines Wegeventils (68, 70) eine Druckmittelverbindung zum Tank (24) offen ist.3. Control arrangement according to claim 1 or 2, wherein in the neutral position of a directional control valve (68, 70) a pressure medium connection to the tank (24) is open.
4. Steueranordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei im Vorlauf und im Rücklauf jeweils ein Senkbremsventil (72, 74) und ein Wegeventil (68, 70) mit parallel geschaltetem Sekundärdruckbegrenzungsventil (100, 102) angeordnet ist, wobei das vorlaufseitige Sekundärdruckbegrenzungsventil (100, 102) vom Druck im Rücklauf in Richtung seiner Öffnungsstellung beaufschlagt ist.4. Control arrangement according to one of the preceding claims, wherein in the flow and in the return in each case a lowering brake valve (72, 74) and a directional control valve (68, 70) with parallel-connected secondary pressure relief valve (100, 102) is arranged, wherein the flow-side secondary pressure limiting valve (100, 102) is acted upon by the pressure in the return in the direction of its open position.
5. Steueranordnung nach Patentanspruch 4, wobei der Druck im Vorlauf bzw. im Rücklauf zwischen dem Senkbremsventil (72, 74) und dem Wegeventil (68, 70) abgegriffen ist.5. Control arrangement according to claim 4, wherein the pressure in the flow or in the return between the lowering brake valve (72, 74) and the directional control valve (68, 70) is tapped.
6. Steueranordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das Senkbremsventil (72, 74) eine Rückschlagposition hat, in der eine Druckmittel- Strömung zum Verbraucher möglich ist und aus dieser Richtung in Richtung einer Öffnungsstellung verstellbar ist.6. Control arrangement according to one of the preceding claims, wherein the lowering brake valve (72, 74) has a non-return position in which a pressure medium Flow to the consumer is possible and is adjustable from this direction in the direction of an open position.
7. Steueranordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, mit einer Steuereinheit (6), über die beide Wegeventile (68, 70) gleichzeitig in eine Stellung verstellbar sind, in der beide Verbraucherdruckräume (10, 14; 12, 16) mit der Pumpe (22) verbunden sind.7. Control arrangement according to one of the preceding claims, with a control unit (6) via which both directional control valves (68, 70) are simultaneously adjustable to a position in which both consumer pressure chambers (10, 14, 12, 16) with the pump (22 ) are connected.
8. Steueranordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei über eine Steuereinheit (6) ein Druck oder ein Druckmittelvolumenstrom im Vorlauf in Abhängigkeit von dem am Sekundärdruckbegrenzungsventil (100, 102) eingestellten Maximaldruck einstellbar ist.8. Control arrangement according to one of the preceding claims, wherein via a control unit (6), a pressure or a pressure medium flow in the flow in response to the secondary pressure limiting valve (100, 102) set maximum pressure is adjustable.
9. Steueranordnung nach Patentanspruch 8, mit einem Druckaufnehmer (114) zur Erfassung des Pumpendrucks und einem Vergleichsglied (120) zum Vergleichen eines dem Pumpendruck entsprechenden Signals mit einem dem am Sekundärdruckbegrenzungsventil (100, 102) eingestellten Maximaldruck entsprechenden Signals und mit einem Steuersignalgeber (127, 128) zum Verstellen des Wegeventils (68, 70) oder der Pumpe (22) derart, dass der Druck im Vorlauf geringer als der Maximaldruck ist.9. Control arrangement according to claim 8, comprising a pressure sensor (114) for detecting the pump pressure and a comparison member (120) for comparing a signal corresponding to the pump pressure with the secondary pressure limiting valve (100, 102) set maximum pressure signal and with a control signal generator (127 , 128) for adjusting the directional valve (68, 70) or the pump (22) such that the pressure in the flow is less than the maximum pressure.
10. Steueranordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei ein Ventilkörper des Senkbremsventils (72, 74) über eine Feder (84, 86) in eine Schließposition vorgespannt ist, deren Federraum zur Atmosphäre hin entlastet ist.10. Control arrangement according to one of the preceding claims, wherein a valve body of the lowering brake valve (72, 74) via a spring (84, 86) is biased in a closed position, the spring chamber is relieved to the atmosphere.
11. Steueranordnung nach einem der vorherigen Patentansprüche, wobei die Pumpe (22) elektrisch oder elektrohydraulisch verstellbar ausgeführt ist und der Pumpendruck über einen Regelkreis mit einem Pumpenregler (112) regelbar ist. 11. Control arrangement according to one of the preceding claims, wherein the pump (22) is electrically or electro-hydraulically adjustable and the pump pressure via a control loop with a pump regulator (112) is adjustable.
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