DE102006037631A1 - Betätigungsvorrichtung - Google Patents

Betätigungsvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102006037631A1
DE102006037631A1 DE102006037631A DE102006037631A DE102006037631A1 DE 102006037631 A1 DE102006037631 A1 DE 102006037631A1 DE 102006037631 A DE102006037631 A DE 102006037631A DE 102006037631 A DE102006037631 A DE 102006037631A DE 102006037631 A1 DE102006037631 A1 DE 102006037631A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
actuating device
aperture
hydraulic
proportional valve
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102006037631A
Other languages
English (en)
Inventor
Hermann Albert
Harald BÄR
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hydac Fluidtechnik GmbH
Original Assignee
Hydac Fluidtechnik 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 Hydac Fluidtechnik GmbH filed Critical Hydac Fluidtechnik GmbH
Priority to DE102006037631A priority Critical patent/DE102006037631A1/de
Priority to EP07786011A priority patent/EP2049802B1/de
Priority to PCT/EP2007/006179 priority patent/WO2008017359A1/de
Priority to AT07786011T priority patent/ATE523698T1/de
Publication of DE102006037631A1 publication Critical patent/DE102006037631A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/02Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
    • F15B11/04Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed
    • F15B11/0406Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed during starting or stopping
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30Directional control
    • F15B2211/305Directional control characterised by the type of valves
    • F15B2211/30505Non-return valves, i.e. check valves
    • F15B2211/3051Cross-check valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30Directional control
    • F15B2211/305Directional control characterised by the type of valves
    • F15B2211/3052Shuttle valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30Directional control
    • F15B2211/305Directional control characterised by the type of valves
    • F15B2211/30525Directional control valves, e.g. 4/3-directional control valve
    • F15B2211/3053In combination with a pressure compensating valve
    • F15B2211/30535In combination with a pressure compensating valve the pressure compensating valve is arranged between pressure source and directional control valve
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30Directional control
    • F15B2211/31Directional control characterised by the positions of the valve element
    • F15B2211/3122Special positions other than the pump port being connected to working ports or the working ports being connected to the return line
    • F15B2211/3127Floating position connecting the working ports and the return line
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30Directional control
    • F15B2211/32Directional control characterised by the type of actuation
    • F15B2211/327Directional control characterised by the type of actuation electrically or electronically
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/40Flow control
    • F15B2211/405Flow control characterised by the type of flow control means or valve
    • F15B2211/40515Flow control characterised by the type of flow control means or valve with variable throttles or orifices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/40Flow control
    • F15B2211/41Flow control characterised by the positions of the valve element
    • F15B2211/413Flow control characterised by the positions of the valve element the positions being continuously variable, e.g. as realised by proportional valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/40Flow control
    • F15B2211/42Flow control characterised by the type of actuation
    • F15B2211/428Flow control characterised by the type of actuation actuated by fluid pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60Circuit components or control therefor
    • F15B2211/605Load sensing circuits
    • F15B2211/6051Load sensing circuits having valve means between output member and the load sensing circuit
    • F15B2211/6054Load sensing circuits having valve means between output member and the load sensing circuit using shuttle valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/70Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/705Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor characterised by the type of output members or actuators
    • F15B2211/7051Linear output members
    • F15B2211/7053Double-acting output members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/80Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/85Control during special operating conditions
    • F15B2211/851Control during special operating conditions during starting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für die Ansteuerung eines hydraulischen Verbrauchers (10), wie eines Arbeitszylinders, mittels eines Fluidversorgungsstromes. Dadurch, dass mittels einer Ansteuereinheit (48) der Fluidversorgungsstrom für den Verbraucher (10) derart angesteuert wird, dass eine gedämpfte Betätigung mit einem sanften Anfahrverhalten erreicht ist, kommt es grundsätzlich für einen hydraulischen Verbraucher zu sanften Beschleunigungen, die im Hinblick auf das stetige Geschwindigkeitsverhalten von einer Bedienperson als angenehm empfunden werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für die Ansteuerung mindestens eines hydraulischen Verbrauchers, wie eines Arbeitszylinders, mittels eines Fluidversorgungsstromes.
  • Dahingehende Betätigungsvorrichtungen sind in einer Vielzahl von verschiedensten Ausführungsformen bekannt und auf dem Markt frei erhältlich. Die bekannten Betätigungsvorrichtungen dienen dem Ansteuern von Arbeitsmaschinen, wie Baggern, Traktoren, Erntemaschinen und Kränen, werden aber ebenso eingesetzt für hydraulische Hebebühnen, Gabelstapler, Aufzüge etc. und für verschiedenste Arten an hydraulisch zu betätigenden Maschinen unter Einbezug von Werkzeugmaschinen, Kunststoff-Spritzgießmaschinen etc.. Eine Vielzahl von weiteren Anwendungsgebieten, wie Kraftwerkstechnologie, Off-Shore-Technik, Windparks, Luft- und Raumfahrttechnik, setzen gleichfalls solche Betätigungsvorrichtungen zum Auslösen von Bewegungs- und Arbeitsvorgängen ein. Zum Auslösen dahingehender Arbeits- und Betätigungsvorgänge sind als hydraulische Verbraucher regelmäßig Aktuatoren notwendig, beispielsweise in Form von Pumpen, Hydromotoren oder Arbeitszylindern. Die dahingehende Aufzählung ist nur beispielhaft und nicht abschließend.
  • Beim Anfahren dahingehender Betätigungsvorrichtungen zum Auslösen von Arbeitsvorgängen und Bewegungen kommt es jedoch bereits häufig auf grund der Inkompressibilität des Fluidversorgungsstromes zu Druckstößen und ruckartigen Bewegungen bei einer direkten Druckbeaufschlagung, was insoweit nachteilig ist, als das hydraulische Gesamtsystem überlastet werden kann, insbesondere ein schonender Betrieb derart nicht möglich ist und neben unangenehmen Druckschlägen kommt es zu ruckartigen Bewegungen der angesteuerten Verbraucher, was den Arbeitsvorgang beeinträchtigt und sogar zu Sicherheitsproblemen führen kann. Werden z.B. dahingehende Betätigungsvorrichtungen für eine Kabineneinstellung an Baggern oder Lademaschinen, wie Kränen, eingesetzt, bei denen die Bedienkabine von einem Ausgangszustand zu verfahren ist, um der Bedienperson einen verbesserten Einblick in die jeweilige Handhabungssituation, beispielsweise zum Be- und Entladen von Schiffen, zu gewährleisten, kommt es zu ruckartigen Fahrbewegungen bei der Kabine und zu einem von der Bedienperson unangenehm empfundenen Beschleunigungsverhalten, was entsprechend verschlimmert durch ein Mehrfachauftreten während eines Arbeitstagsablaufs zu Fehlbedienungen führen kann, bedingt durch den schlechten Bedienungskomfort und die damit einhergehende mangelnde Ergonomie, die gegebenenfalls sogar zu massiven gesundheitlichen Beeinträchtigungen bei den Maschinenbedienern führen kann.
  • Man hat zwar in der Vergangenheit schon versucht, dahingehende Betätigungsvorrichtungen mit einer entsprechenden hydraulischen Technik auszustatten, wie beispielsweise Proportional-4/3-Wege-Schieberventilen, gegebenenfalls unter zusätzlichem Einsatz von Lasthalteventilen, wie entsperrbaren Rückschlagventilen oder Senkbremsventilen sowie dergleichen mehr; allein um hier einigermaßen Erfolg zu haben, sind sehr aufwendige elektrische Ansteuerungen und Maßnahmen zur Einhaltung der für die Proportional-Technologie erforderlichen hohen Ölqualität notwendig. Der alternative oder zusätzliche Einbau von Hydrospeichern zur Energiebereitstellung in die Anschlußleitungen des jeweiligen hydraulischen Verbrauchers führt zwar zu einer entsprechenden Dämpfungswirkung bedingt durch die vorgespannte Gasseite des Hydrospeichers; allein die hiermit erzielbare Dämpfungswirkung ist als gering anzusehen und bis sich das Gesamtsystem, bestehend aus Hydrospeicher und hydraulischem Verbraucher, auf ein gemeinsames Druckniveau eingestellt hat, kommt es zu entsprechenden Ausgleichsbewegungen des Fluidversorgungsstromes, was zu dem bekannten Phänomen des „hydraulischen Wippens" führt, d.h. das mit dem hydraulischen Aktuator zu bewegende Bauteil, beispielsweise in Form einer Fahrerkabine, gerät heftig ins Wippen, was von der jeweiligen Bedienperson mehr als unangenehm empfunden wird.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannten Lösungen dahingehend weiter zu verbessern, dass die vorstehend beschriebenen Nachteile nicht auftreten, insbesondere verbessertem Bedienungskomfort sowie Ergonomieansprüchen Rechnung getragen wird.
  • Eine dahingehende Aufgabe löst eine Betätigungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit. Dadurch, dass gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 mittels einer Ansteuereinheit der Fluidversorgungsstrom für den Verbraucher derart angesteuert wird, dass eine gedämpfte Betätigung mit einem sanften Anfahrverhalten erreicht ist, kommt es grundsätzlich für den hydraulischen Verbraucher zu sanften Beschleunigungen, die im Hinblick auf das stetige Geschwindigkeitsverhalten von der Bedienperson als angenehm empfunden werden und etwaig an den hydraulischen Verbraucher angeschlossene mechanische oder hydraulische Betätigungsvorrichtungen werden im Rahmen des jeweiligen Arbeits- und Betätigungsvorganges geschont und das gesamte hydraulische System von unerwünschten Druckstößen entlastet. So erlaubt die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung mit Ansteuereinheit für den Fluidversorgungsstrom, dass beim Bewegen einer Bedienkabine eines Baggers oder eines Kranes in jeder Verfahrstellung die Beschleunigung für die Kabine sanft erfolgt, was neben einem erhöhten Bedienungskomfort auch zur Bediensicherheit mit beiträgt. Die eingesetzte Ansteuereinheit kann so gewählt werden, dass bereits bestehende Maschinenkomplexe nachrüstbar sind und dass die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung mit den Ölreinheiten vor Ort zurande kommt, auch wenn diese von schlechter Qualität sein sollten. Da die Ansteuereinheit eine im wesentlichen reine hydraulische Lösung darstellt, sind bei einer etwaigen Nachrüstung bestehender Einheiten keine Änderungen an der Elektronik oder Elektrik notwendig, was Kosten sparen hilft. Insgesamt läßt sich die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung kostengünstiger ausgestalten als der bekannte Einsatz einer Vielzahl von kostenintensiven Proportional-Wege-Schieberventilen mit eingesetzter aufwendiger Steuerelektronik.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Im folgenden wird die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung anhand verschiedener Ausführungsformen nach der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen in prinzipieller und nicht maßstäblicher Darstellung die
  • 1 in der Art eines Schaltplanes eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung;
  • 2 und 3 gegenüber der 1 geänderte Ausführungsformen und
  • 4 im Längsschnitt ein für die hydraulische Betätigungsvorrichtung einsetzbares Proportional-Ventil als Drossel.
  • Die in der Art eines hydraulischen Schaltplanes nach der 1 dargestellte Betätigungsvorrichtung dient der Ansteuerung mindestens eines hydraulischen Verbrauchers 10 in Form eines hydraulischen Differentialzylinders. Anstelle eines dahingehenden Differentialzylinders könnte auch ein Gleichgangzylinder treten oder ein Hydromotor und vergleichbare Verbraucher, denen man zu einem sanften Anfahrverhalten verhelfen möchte. Der hydraulische Verbraucher 10 in Form des Arbeitszylinders weist eine Kolbenstangeneinheit 12 auf, die zwei hydraulische Arbeitsräume 14, 16 voneinander trennt. Der Aufbau dahingehender Arbeitszylinder oder Aktuatoren ist üblich, so dass an dieser Stelle hierauf im einzelnen nicht mehr näher eingegangen wird.
  • Der Arbeitsraum 14, auch Kolbenarbeitsraum genannt, ist über einen Anschluß A mit der eigentlichen hydraulischen Schaltung verbunden sowie der Arbeitsraum 16, den man auch mit Stangenarbeitsraum bezeichnet, mit der korrespondierenden Anschlußstelle B. Die weiter dargestellten Anschlüsse S1 und S2 im oberen Bereich der hydraulischen Schaltung gesehen dienen dem Anschluß von entsprechenden Sensoren, beispielsweise zur Druckwerterfassung in den korrespondierenden Hydraulikleitungen, die jeweils an den Anschlußstellen A, B ins Freie münden, wobei die Betätigungsvorrichtung vorzugsweise in der Art eines hydraulischen modular aufgebauten Steuerblockes ausgebildet ist. Des weiteren weist die Betätigungsvorrichtung neben den Nutzanschlüssen A, B noch einen hydraulischen Versorgungsanschluß P auf sowie einen Ablauf T, der vorzugsweise unter Umgebungsdruck in einen entsprechenden Versorgungstank einmündet. Die hydraulische Versorgung am Anschluß P kann über eine entsprechende hydraulische Pumpe erfolgen.
  • Sofern in dem in 1 gezeigten hydraulischen Schaltplan die Ziffern 1, 2, 3 und 4 auftreten, beziffern diese jeweils die hydraulischen Ein- und Ausgänge für die jeweilige hydraulische Ventil- oder sonstige Steuerkomponen te. Sofern im nachfolgenden auf bestimmte Ein- und Ausgänge einer dahingehenden hydraulischen Komponente Bezug genommen wird, werden insoweit die genannten Ziffern zur näheren Bestimmung mit beigezogen. Neben den beiden genannten Sensoranschlüssen S1, S2 ist in Blickrichtung auf die 1 gesehen unterhalb der Nutzanschlüsse A, B in korrespondierender Anordnung jeweils eine einstellbare Drossel 18 vorhanden sowie im Nebenzweig ein in Richtung der Nutzanschlüsse öffnendes Rückschlagventil 20. Darunterliegend angeordnet sind in die hydraulische Versorgungsleitung für die Nutzanschlüsse A und B zwei gegenseitig entsperrbare Rückschlagventile 22 geschaltet. Der dahingehende hydraulische Versorgungsaufbau für die Nutzanschlüsse A, B ist üblich, so dass an dieser Stelle hierauf nicht mehr näher eingegangen wird.
  • An den Versorgungsanschluß P ist ein Proportional-Ventil 24 angeschlossen, das eine Art Drossel oder Drosselventil ausbildet. Proportional-Ventile sind stetig einstellbare Druck-, Strom- und Wegeventile, die ein veränderliches Eingangssignal in ein proportionales hydraulisches Ausgangssignal umwandeln können. Zwischen Eingang 3 des Proportional-Ventils 24 und dem Versorgungsanschluß P ist eine Blende 26 geschaltet, die insoweit den Fluidversorgungsstrom von der Versorgungspumpe kommend androsselt. Des weiteren verfügt das Proportional-Ventil 24 über zwei Steuereingänge 28, 30, wobei an dem Steuereingang 28 der Fluiddruck an der Stelle 1 des Proportional-Ventils 24 ansteht und am Steuereingang 30 der Einstelldruck einer Druckfeder 32 (vgl. 4). Der Arbeitsraum der Druckfeder 32 ist über den Anschluß 4 des Proportional-Ventils 24 und mithin über einen Leckölanschluß 34 mit dem Tank T verbunden. Im Nebenzweig zwischen den Anschlußstellen 2 und 3 des Proportional-Ventils 24 ist wiederum eine Blende 36 geschaltet.
  • An den Ventilausgang 2 des Proportional-Ventils 24 ist mit dem Eingang 3 ein Schieberventil 38 angeschlossen, das in der Art eines 4/3-Wege- Schieberventils ausgebildet ist mit einer weiteren Anschlußstelle 1, die an den Tankanschluß T angeschlossen ist sowie an den Leckölanschluß 34. Das dahingehende Schieberventil 38 ist beidseitig federzentriert in der gezeigten Ausgangsstellung gehalten und läßt sich über entsprechende Betätigungs- oder Schaltmagnete in bekannter Weise ansteuern. Der Ausgang 4 des Schieberventils 38 mündet in Blickrichtung auf die 1 gesehen auf der rechten Seite in die Leitung für den Nutzanschluß B, und zwar über den Eingang 1 des entsperrbaren Rückschlagventils 22. Auf der linken gegenüberliegenden Anschlußseite mündet der Ausgang 4 des Schieberventils 38 auf die Eingangsseite 1 eines Wechselventils 40 bekannter Bauart. Der weitere Eingang 3 des Wechselventils 40 mündet auf die Eingangsseite 1 des linken entsperrbaren Rückschlagventils 22. Des Weiteren mündet der weitere Eingang 3 des Wechselventils 40 auf den weiteren Ausgang 2 des Schieberventiles 38. Für die gegenseitige Entsperrung der beiden Rückschlagventile 22 münden die Steuerleitungen auf der Eingangsseite 3 der Rückschlagventile 22 jeweils in die gegenüberliegende Zuführleitung für die Nutzanschlüsse A, B.
  • Der Ausgang 2 des Wechselventils 40 wiederum mündet über eine Blende 42 auf die Eingangsseite 1 mit dem Steuereingang 28, in die wiederum eine weitere Blende 44 geschaltet ist. Zwischen Blende 42 und Tankanschluß T und in Blickrichtung auf die 1 gesehen in der Anschlußstelle der weiteren Blende 44 in die Verbindungsleitung ist ein Druckbegrenzungsventil 46 geschaltet, das im vorliegenden Fall als federbelastetes Rückschlagventil ausgebildet ist mit Öffnungsrichtung in Richtung des Tankanschlusses T. Sofern in der Anmeldung Blenden und Blendenquerschnitte angesprochen sind, lassen sich deren Funktion auch gegebenenfalls über nicht näher dargestellte Drosseln und deren Querschnitte vergleichbar erreichen.
  • Die als Ganzes mit 48 bezeichnete Ansteuereinheit besteht im wesentlichen aus dem Druckbegrenzungsventil 46 sowie aus den Blenden 42 und 44. Die dahingehende Ansteuereinheit 48 steuert den Fluidversorgungsstrom für den Verbraucher 10 derart an, dass eine gedämpfte Betätigung mit einem sanften Anfahrverhalten für den hydraulischen Verbraucher 10 in Form des Arbeitszylinders erreicht ist. Der im Bereich des Wechselventils 40 anstehende Systemdruck, der die Nutzanschlüsse A, B versorgt, kann innerhalb einer gewissen Schwankungsbreite verschiedenste Druckwerte annehmen und abhängig von der im System wirkenden Last aufgebracht am hydraulischen Zylinder 10 kommt es zu unterschiedlichen Volumenströmen, insbesondere bezogen auf die Blende 42 zwischen Wechselventil 40 und Druckbegrenzungsventil 46. Durch die Druckvorspannung über das Druckbegrenzungsventil 46 läßt sich unter Einsatz der weiteren Blende 44 der derart anstehende Volumenstrom konstant halten mit der Folge, dass die Einstellgeschwindigkeit für die proportional wirkende Drossel 24 gleichfalls konstant ist. Letzteres ist aber eine zwingende Voraussetzung, um den gedämpften sanften Anfahrvorgang für den hydraulischen Verbraucher sicherstellen zu können.
  • Zum Erzeugen der gedämpften Verfahrbewegung ist zunächst das Schieberventil 38 anzusteuern, was über eine geeignete Betätigungs- oder Steuerungseinrichtung, ausgelöst von einer Bedienperson, erfolgen kann. Die insoweit dem Schieberventil 38 vorgeschaltete Drossel in Form des Proportional-Ventils 24 ist teilweise geöffnet und im übrigen findet auch eine minimierte hydraulische Grundversorgung vom Versorgungsanschluß P kommend über die Blende 36 zusätzlich zum freien Öffnungsquerschnitt der Drossel 24 im Ausgangszustand statt. Wird das Schieberventil 38 in Blickrichtung auf die 1 gesehen in eine Schaltposition verfahren, die dem rechten Schaltbild des Ventils 38 entspricht, wird die Drossel 24 bedingt durch den Ölzustrom über das Wechselventil 40 über den Arbeits- oder Steuereingang 28 zusehends geöffnet. Durch die Blenden 42 sowie 44, das Druckbegrenzungsventil 46 sowie die wirkende Federkraft über die Druckfeder 32 auf der gegenüberliegend wirkenden Steuereingangsseite 30 wird unter Einbezug der Geometrie des Kolbens 50 des Proportional-Ventils 24 (vgl. 4) die Öffnungscharakteristik für die Drossel 24 und damit die Dämpfungswirkung für das Gesamtsystem bestimmt.
  • Der über den Anschluß 1 des Proportional-Ventils 24 zusehends zulaufende Steuerölvolumenstrom verschiebt den Kolben 50 zusehends weiter, wodurch der Öffnungsquerschnitt stetig vergrößert wird. Damit wird aber auch der Fluidversorgungsstrom für den hydraulischen Verbraucher 10 vergrößert, wobei durch das Druckbegrenzungsventil 46 das Öffnungsverhalten der Drossel in Form des Proportional-Ventils 24 unabhängig vom Lastdruck am Verbraucher 10 erfolgt. Aufgrund des derartigen stetigen Zuwachses des Fluidstromes zum hydraulischen Verbraucher 10 fährt dieser sanft und kontinuierlich bis zum Erreichen der Maximalgeschwindigkeit an. Das im Stangen-Arbeitsraum 16 verdrängte Fluid bei der dahingehenden Ausfahrbewegung der Kolbenstangeneinheit 12 wird über den Nutzanschluß B und den Anschluß 4 des Schieberventils 38 in Richtung des Tankanschlusses T in den Tank ausgeschoben. Durch den anstehenden Fluidstrom am Eingang 3 des Wechselventils 40 ist das in Blickrichtung auf die 1 gesehen rechte entsperrbare Rückschlagventil 22 geöffnet und das am Eingang 1 des linken entsperrbaren Rückschlagventils anliegende Druckniveau steuert das linke Rückschlagventil 22 für die Fluidversorgung über den Nutzanschluß A des Kolben-Arbeitsraumes 14 auf. Wird das Schieberventil 38 in Blickrichtung auf die 1 gesehen in seine linke Schaltposition verfahren, laufen die Vorgänge umgekehrt ab und die Kolbenstangeneinheit 12 fährt entsprechend ein. Ferner wird das Schließelement des Wechselventils 40 entgegen der Darstellung nach der 1 in die obere Position gebracht, die in Richtung des Eingangs 3 des Wechselventils 40 weist, so dass der Eingang 1 mit dem Ausgang 2 des Wechselventils 40 fluidführend verbunden ist und wiederum über das Proportional-Ventil 24 in gedrosselter Weise und mithin sanft die Einfahrbewegung der Kolbenstangeneinheit 12 erfolgen kann.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Blende 42 denselben Blendendurchmesser aufweist wie die Blende 36 und dass die weitere Blende 44 einen kleineren Blendendurchmesser aufweist als die Blenden 42 und 36, wobei die pumpeneingangsseitig angeordnete Blende 26 den kleinsten Blendendurchmesser aufweisen soll. Das Wechselventil 40 arbeitet in der Art eines Abgriffspunktes, wobei ein dahingehender Abgriffspunkt auch über andere hydraulische Mittel (nicht dargestellt) realisierbar wäre, was jedoch mit einem entsprechend erhöhten Schaltungsaufwand einhergeht. Durch die Kombination einer Anfangsdrosselung über das Proportional-Ventil 24 mit der Eingangsblende 36 ist sichergestellt, dass auch im nicht geschalteten Zustand für den sanften Anfahrvorgang des Verbrauchers unter Druck stehendes Fluid auf der Eingangsseite des Betätigungs- oder Schieberventils 38 ansteht. Dergestalt ist ein verzögerungsfreies Anfahren möglich und die aufgezeigte hydraulische Schalteinheit kann dem Grunde nach für jeden hydraulischen Verbraucher eingesetzt werden, auch wenn die Anforderungen an den Anfangsvolumenstrom unterschiedlich sind. Wird eine modifizierte Lösung gemäß der Darstellung nach der 3 eingesetzt, bei der die Blende 36 entfallen ist, müßte man dem Grunde nach bei sich ändernden Anforderungen an den Anfangsvolumenstrom jedes Mal ein geändertes Proportional-Ventil 24 mit einer gerechneten gedrosselten Grundversorgung einsetzen, was zu erhöhten Kosten für die hydraulische Schaltung führen würde.
  • Gemäß einer weiteren geänderten Ausführungsform nach der 2 kann bei vorhandener Blende 36 das Proportional-Ventil in der gezeigten geschalteten Stellung auch geschlossen sein, wobei dann die gesamte Anpassung über die Blende 36 zu erfolgen hat, was gegebenenfalls die Anpassungsmöglichkeiten für die hydraulische Schaltung gleichfalls begrenzt. Die in 1 gezeigte Kombination aus Anfangsdrosselung über das Proportional-Ventil 24 mit eingesetzter Blende 36 mit permanentem Blendenquerschnitt macht insbesondere aus kostentechnischer Sicht heraus Sinn, wenn das Proportional-Ventil 24 für den kleinsten auftretenden Volumenstrom ausgelegt ist und die größeren Volumenströme durch die Parallelschaltung der Blende 36 zum Proportional-Ventil 24 realisiert ist. Auch ergibt sich durch die dahingehende Anordnung ein erhöhtes dynamisches Verhalten beim sanften gedämpften Anfahren des hydraulischen Verbrauchers 10. Sofern die Ausführungsformen nach den 2 und 3 gegenüber der Lösung nach der 1 geändert sind, sind nur vorstehend die wesentlichen Änderungen erläutert worden und ansonsten werden für dieselben Bauteile auch dieselben Bezugszeichen verwendet, wie in 1 angegeben.
  • Die konstruktive Lösung des Proportional-Ventils 24 ist in 4 aufgezeigt. Neben dem blockartigen Ventilgehäuse mit den entsprechenden Anschlußstellen 1, 2, 3 und 4 ist auf der Oberseite des Gehäuses 52 ein weiteres Gehäuseteil 54 eingeschraubt, das die Druckfeder 32 im wesentlichen aufnimmt, die sich mit ihrem einen freien Ende an der Innenseite des weiteren Gehäuseteils 54 abstützt und an ihrem anderen Ende an dem Verschiebe- oder Steuerkolben 50, der die in der 1 dargestellte Androsselung zwischen den Anschlüssen 2 und 3 des Proportional-Ventils 24 vornimmt. Soll die Lösung nach 1 realisiert sein, hat der Kolben 50 jeweils eine Grundstellung einzunehmen, bei der noch ein minimaler angedrosselter Fluidstrom zwischen den Anschlüssen 2 und 3 erreicht ist. Bei einer Ausführung gemäß der Darstellung nach der 2 müßte der Kolben 50 den dahingehenden Fluidweg dann vollständig sperren, damit der Ausgleich über die Blende 36 erfolgen kann. Für eine entsprechende Androsselung des Fluidstromes ist der Kolben 50 zwischen zwei Kolbenteilen 56, 58 mit einer im Durchmesser reduzierten Steuer- oder Ringnut 60 ausgestattet und der am Steuereingang 1 oder 28 anstehende Druck bezogen auf den Konstant-Volumenstrom steht dann permanent an der Unterseite des Kolbenteils 58 an. Nach oben hin mündet der Federraum oberhalb des Kolbens 50 in den Leckölanschluß 34, der zur Tankseite T hin ausmündet.
  • Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung findet vorzugsweise dort ihren Einsatz, bei dem Bedienkabinen von Baggern oder Kränen sich mehrere Meter nach vorn oder nach oben bewegen müssen; Einstellbewegungen der Kabine, wie sie notwendig sind, um ein zeitnahes Entladen von Schiffen od. dgl. vornehmen zu können, bei denen die Bedienperson ein erweitertes Sichtfeld benötigt. Dank der sanften Anfahr- und Stoppbewegungen mit linearem Geschwindigkeits- und Beschleunigungsverhalten ist den an sich sonst auftretenden unangenehmen Wippbewegungen der Kabine begegnet, was neben der Erhöhung des Bedienungskomforts auch gestiegenen Sicherheitsanforderungen gerecht wird.
  • Wie die vorstehenden Ausführungen verdeutlichen, ist das Proportional-Ventil 24 in der Art eines Stetigventiles ausgebildet. In der Ausbildung als Stetigventil kann das Proportional-Ventil 24 für schlechte Ölreinheitsklassen eingesetzt werden, die ansonsten den Einsatz konventioneller Proportionalventile unmöglich machen, sofern diese mit elektrisch betätigbaren Schalt- oder Betätigungsmagneten versehen sind. Sofern also in der vorliegenden Anmeldung von einem Proportional-Ventil die Rede ist, meint dies ein Stetigventil ohne Verwendung eines Schalt- oder Betätigungsmagneten. Ferner können alle eingesetzten Drosseln und/oder Blenden durch Siebe vor Verschmutzungen geschützt sein.

Claims (10)

  1. Betätigungsvorrichtung für die Ansteuerung eines hydraulischen Verbrauchers (10), wie eines Arbeitszylinders, mittels eines Fluidversorgungsstromes, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Ansteuereinheit (48) der Fluidversorgungsstrom für den Verbraucher (10) derart angesteuert wird, dass eine gedämpfte Betätigung mit einem sanften Anfahrverhalten erreicht ist.
  2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuereinheit (48) ein Proportional-Ventil (24) aufweist, die als Drossel wirkt, deren Drosselwirkung zumindest teilweise über einen Steuereingang (28) mit konstantem Fluidvolumenstrom einstellbar ist.
  3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass für den Erhalt eines konstanten Fluidvolumenstromes auf der einen Steuereingangsseite (28) mindestens eine Blende (42) geschaltet ist, die ausgangsseitig an den Eingang eines Druckbegrenzungsventils (46) angeschlossen ist.
  4. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Ausgang der einen Blende (42) und Eingang (1) des Druckbegrenzungsventils (46) eine weitere Blende (44) in den Steuereingang (28) für das Proportional-Ventil (24) geschaltet ist.
  5. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der andere Steuereingang (30) für das Proportional-Ventil (24) eine Druckfeder (32) aufweist.
  6. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen hydraulischem Verbraucher (10) und An steuereinheit (48) ein Schieberventil (38), insbesondere 4/3-Wege-Schieberventil, geschaltet ist.
  7. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Schieberventil (38) und hydraulischem Verbraucher (10) ein Wechselventil (40) mit seinen beiden Eingängen (1, 3) geschaltet ist, das mit seinem Ausgang (2) eingangsseitig an die eine Blende (42) angeschlossen ist.
  8. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einen Nebenzweig zwischen Ein- und Ausgang (3, 2) des Proportional-Ventils (24) eine weitere dritte Blende (36) geschaltet ist.
  9. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Proportional-Ventil (24) in einer unbetätigten Ausgangsstellung mit einer Grunddrosselung versehen ist.
  10. Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Blenden (42, 44) der Ansteuereinheit (48) unterschiedliche Blendendurchmesser aufweisen, insbesondere die eine Blende (42) einen größeren Durchmesser aufweist als die andere Blende (44) im Steuereingang (28) des Proportional-Ventils (24).
DE102006037631A 2006-08-10 2006-08-10 Betätigungsvorrichtung Withdrawn DE102006037631A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006037631A DE102006037631A1 (de) 2006-08-10 2006-08-10 Betätigungsvorrichtung
EP07786011A EP2049802B1 (de) 2006-08-10 2007-07-12 Betätigungsvorrichtung
PCT/EP2007/006179 WO2008017359A1 (de) 2006-08-10 2007-07-12 Betätigungsvorrichtung
AT07786011T ATE523698T1 (de) 2006-08-10 2007-07-12 Betätigungsvorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006037631A DE102006037631A1 (de) 2006-08-10 2006-08-10 Betätigungsvorrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102006037631A1 true DE102006037631A1 (de) 2008-02-14

Family

ID=38606463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102006037631A Withdrawn DE102006037631A1 (de) 2006-08-10 2006-08-10 Betätigungsvorrichtung

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2049802B1 (de)
AT (1) ATE523698T1 (de)
DE (1) DE102006037631A1 (de)
WO (1) WO2008017359A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009040347A1 (de) * 2009-09-05 2011-03-10 Alpha Fluid Hydrauliksysteme Müller GmbH Schaltungs-,Ansteuerungs- und Regelkonzeption für autarke, weggeregelte elektrohydraulische Aktoren
EP2829504A1 (de) * 2013-07-23 2015-01-28 Palfinger Platforms GmbH Verfahren zur Steuerung einer Arbeitsmaschine und Hydrauliksystem für eine Hubarbeitsbühne
EP2921042A1 (de) 2014-03-20 2015-09-23 Deere & Company Erntemaschine mit vorausschauender Vortriebsgeschwindigkeitsvorgabe

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3330111B1 (de) * 2016-12-02 2023-02-01 Husco International, Inc. Aufhängungssystem für einen geländewagen

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0681106A1 (de) * 1993-07-30 1995-11-08 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Hydraulische vorrichtung für ein arbeitsgerät
DE10122297C1 (de) * 2001-05-08 2002-06-27 Festo Ag & Co Vorrichtung zur gedämpften Positionierung eines in einem Zylinder verschiebbaren Kolbens in einer Anschlagposition
WO2003048587A1 (de) * 2001-11-28 2003-06-12 Bosch Rexroth Ag Antrieb
EP1635070A1 (de) * 2004-09-08 2006-03-15 HAWE Hydraulik GmbH & Co. KG Elektrohydraulische Steuervorrichtung

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6814409B2 (en) 2001-04-12 2004-11-09 A-Dec, Inc. Hydraulic drive system
US6578855B2 (en) * 2001-07-11 2003-06-17 Deere & Company Vehicle suspension control system
DE102004005606B3 (de) * 2004-02-05 2005-10-06 Hydac Fluidtechnik Gmbh Schaltungsanordnung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0681106A1 (de) * 1993-07-30 1995-11-08 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Hydraulische vorrichtung für ein arbeitsgerät
DE10122297C1 (de) * 2001-05-08 2002-06-27 Festo Ag & Co Vorrichtung zur gedämpften Positionierung eines in einem Zylinder verschiebbaren Kolbens in einer Anschlagposition
WO2003048587A1 (de) * 2001-11-28 2003-06-12 Bosch Rexroth Ag Antrieb
EP1635070A1 (de) * 2004-09-08 2006-03-15 HAWE Hydraulik GmbH & Co. KG Elektrohydraulische Steuervorrichtung

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009040347A1 (de) * 2009-09-05 2011-03-10 Alpha Fluid Hydrauliksysteme Müller GmbH Schaltungs-,Ansteuerungs- und Regelkonzeption für autarke, weggeregelte elektrohydraulische Aktoren
EP2829504A1 (de) * 2013-07-23 2015-01-28 Palfinger Platforms GmbH Verfahren zur Steuerung einer Arbeitsmaschine und Hydrauliksystem für eine Hubarbeitsbühne
EP2921042A1 (de) 2014-03-20 2015-09-23 Deere & Company Erntemaschine mit vorausschauender Vortriebsgeschwindigkeitsvorgabe
DE102014205233A1 (de) 2014-03-20 2015-09-24 Deere & Company Erntemaschine mit vorausschauender Vortriebsgeschwindigkeitsvorgabe
US9521805B2 (en) 2014-03-20 2016-12-20 Deere & Company Harvester with predictive driving speed specification

Also Published As

Publication number Publication date
ATE523698T1 (de) 2011-09-15
WO2008017359A8 (de) 2008-05-29
WO2008017359A1 (de) 2008-02-14
EP2049802A2 (de) 2009-04-22
EP2049802B1 (de) 2011-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10344480B3 (de) Hydraulische Ventilanordnung
DE10216958B3 (de) Hydraulische Steuerung
DE102004012382B4 (de) Hydraulische Anordnung
EP1743981A1 (de) Hydraulische Anordnung
DE102011106307A1 (de) Steueranordnung und Verfahren zum Ansteuern von mehreren hydraulischen Verbrauchern
DE102017210823A1 (de) Ventilblockanordnung und Verfahren für eine Ventilblockanordnung
DE10330869A1 (de) Hydraulisches System
EP0016719B1 (de) Vorrichtung zum Steuern eines Hydromotors
DE102012207422A1 (de) Hydraulische Steueranordnung mit Lastdruckminderungund hydraulischer Ventilblock dafür
EP1989450B1 (de) Hydraulische steueranordnung
DE102006060326A1 (de) Hydraulische Ventilanordnung
EP2142808B1 (de) Hydraulische steueranordnung
DE10219717B3 (de) Hydraulische Ventilanordnung
EP2049802B1 (de) Betätigungsvorrichtung
EP2268927A1 (de) Steueranordnung zur ansteuerung eines wegeventils
DE102004025322A1 (de) Hydraulische Ventilanordnung
EP2535624A1 (de) Druckbegrenzungsventil
DE10340505B4 (de) Ventilanordnung zur Steuerung eines Hydraulikantriebs
EP2513491B1 (de) Ventilanordnung zur ansteuerung eines verbrauchers
EP0603722B1 (de) Hydraulische Steuervorrichtung
DE102008008102A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Druckmittelversorgung von zumindest drei hydraulischen Verbrauchern
EP1831573B1 (de) Hydraulische steueranordnung
EP2600011A2 (de) Hydraulisches Wegeventil für das Hubwerk eines landwirtschaftlichen Fahrzeugs
WO2001060734A1 (de) Einrichtung zum steuern der neigenfunktion eines hubmastes, insbesondere für einen gabelstapler
DE102007045802A1 (de) Hydraulische Steueranordnung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R120 Application withdrawn or ip right abandoned

Effective date: 20120807