DE2435602C3 - Selbsttätige Steuereinrichtung zur Verteilung des Druckmittels auf zwei Hydrauliksysteme - Google Patents

Selbsttätige Steuereinrichtung zur Verteilung des Druckmittels auf zwei Hydrauliksysteme

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige 4S Steuereinrichtung von der im Oberbegriff des Patentanspruchs I angegebenen Art.
Derartige Steuereinrichtungen sind für Hydrauliksysteme geeignet, bei denen beispielsweise das vorrangige System einer hydraulischen Lenkeinrichtung und das nachrangige System einem hydraulischen Arbeitsgerät, wie z. B. einer Ladevorrichtung eines Schaufelladers, zugeordnet ist. Hierbei muß sichergestellt sein, daß in dem Lenksystem stets ausreichender Flüssigkeitsdruck und ausreichende Flüssigkeitsmenge vorhanden sind.
Eine selbsttätige Steuereinrichtung der eingangs genannten Art ist durch die DE-AS 15 50 342 bekannt geworden. Im bekannten Full wird der Schicberkolbcn des Mengenregelventils durch die in den Steuerkammern vorhandenen Differenzdrücke gesteuert. Hierbei ist es nicht möglich, die Druckmittelversorgung des vorrangigen Systems auch dann sicherzustellen, wenn bei nichtbetätigtem Lenksystem in dem nachrangigen Hydrauliksystem ein Leitungsbruch auftritt. In diesem Fall wird nämlich durch den entstehenden Druckabfall in der einen Steuerkammer der Schieberkolben in eine solche Stellung gebracht, daß eine Verbindung zwischen der Druckflüssigkeitsquelle und dem nachrangigen Hydrauliksystem aufrechterhalten bleibt. Somit besteht die Gefahr, daß im Bedarfsfall nicht ausreichend Druckflüssigkeit für das vorrangige Hydrauliksystem zur Verfügung steht, da die vorhandene Druckflüssigkeit über das Leck in der Leitung entweichen kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine selbsttätige Steuereinrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß bei Leitungsbruch im nachrangigen Hydrauliksystem eine ausreichende Druckmittelversorgung im vorrangigen Hydrauliksystem sichergestellt ist
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Mit den Mitteln nach der Erfindung wird somit sichergestellt, daß der Rücklaufdruck im nachrangigen System auf das Abschaltventil einwirkt, so daß bei Fortfall des Rücklaufdrucks das Abschaltventil das nachrangige System von der Druckflüssigkeitsquelle abgeschaltet wird und somit sichergestellt ist, daß die Druckflüssigkeit nur noch an das vorrangige Hydrauliksystem geliefert wird. Wenn das nachrangige Hydrauliksystem in der Neutralstellung einen offenen Druchfluß aufweist, wird die Umschaltung der gesamten Druckflüssigkeitsmenge auf das vorrangige System auch dann gewährleistet, wenn ein Leitungsbruch in der Zulaufleitung des nachrangigen Hydrauliksystems eintritt.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. Zum Beispiel hat die Anordnung des Abschaltventils in einer Steuerleilung des Mengenregelventils den Vorteil, daß nur geringe Steuerströme und -drücke erforderlich sind, so daß sich im Bedarfsfall eine feinfühlige Umsteuerung ergibt.
Bevorzugte Ausführungsbeispiclc der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden beschrieben.
Es zeigt in jeweils schematischer Darstellung
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung und
F i g. 2 eine zweite Ausführungsform.
Das in F '·■ g. 1 dargestellte I lydrauliksystem besitzt ein Mengcnregclveniil 1, das über eine als Konstantpumpe ausgebildete Lenkpumpe 2 mit einem Flüssigkcitstank 3 verbunden ist. Ein vorrangiges Hydrauliksystem 4, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Lenksystem darstellt, besitzt ein nur symbolisch dargestelltes Wegeventil 5 mit offener Mittelstellung und einen nicht dargestellten doppeltwirkenden Hydrolcnk/.ylindcr, in welchem ein mil den zu lenkenden Teilen bzw. Rädern eines Fahrzeugs verbundener Kolben verschieblich gelagert ist. Das nachrangige Hydrauliksystem 6 besitzt ebenfalls ein nur symbolisch dargestelltes Wegeventil 7 mit offener Mittelstellung, so daß die von einer separaten Arbeilspumpe 8 über eine Druckleitung 9 geförderte Druckflüssigkeit normalerweise über eine Rücklaufleitung 11 in den Flüssigkeitstank 3 abströmen kann. Beide Pumpen 2 und 8 werden von einem gemeinsamen Antriebsmotor 10 angetrieben. Zu einem weiter unten näher beschriebenen Zweck sitzt in der Rücklaufleitung 11 des nachrangigen Hydrauliksystems 6 ein Vorspannventil 12.
Das Mengenregelventil I weist ein Gehäuse 13 mit einer Längsbohrung 14 auf, in der ein Schieberkolben 15 verschieblich gelagert ist. In einer Druckleitung 16 der I nkpumpe 2 sitzt eine Drossel 17. Zwischen der Drossel 17 und einem Einlaß 18 der Längsbohrung 14 zweigt eine Steuerleitung 19 ab, die zu einer ersten Steuerkammer 21 des Mengenregelventils 1 führt. Vor
der Drossel 17 zweigt eine weitere Steuerleitung 22 ab, die zu einer auf der anderen Seite des Schieberkolbens !5 gelegenen Steuerkammer 23 führt. Durch die in den Steuerkammern 21 und 23 befindlichen Drücke wird der Schieberkolben 15 normalerweise in einer ersten, in F i g. 1 dargestellten Lage gehalten, so daß über einen ersten Auslaß 24 ein Konstantstrom in das vorrangige Hydrauliksystem 4 und über einen zweiten Auslaß 25 ein Reststrom in das nachrangige Hydrauliksystem 6 abströmen kann.
In der Steuerleitung 22 ist ein Drei-Wegeventil als Abschaltventil 26 eingebaut. Das Abschaltventil 26 besitzt einen axial \ erschieblich gelagerten Steuerschieber 27, der über eine Rückdrucksteuerleitung 28 mit der Rücklaufleitung 11 des nachrangigen Hydrauliksystems 6 verbunden ist Die Rückdrucksteuerleitung 28 mündet stromaufwärts des Vorspannventils 12 in die Rücklaufleitung 11. Die Rückdrucksteuerleitung 28 und die Steuerleitung 22 stehen über Drosselventile 29, 31 mit einer in den Flüssigkeitstank mündenden Ablaufleitung 32 in Verbindung. Durch die Drosselventile 29, 31 wird ständig ein geringer Durchlaß erreicht, so daß stets neue Flüssigkeit zur Aufrechterhaltung eines Steuerdruckes nachströmt, d. h. es wird eine dynamische Regelung erreicht.
Das Abschaltventil 26 wird durch den Druck in der Rückdrucksteuerleitung normalerweise in seiner in Fig. 1 dargestellten Stellung gehalten, so daß ein Steuerdruck aus der Steuerleitung 22 in der Steuerka; vinicr 23 wirkt. Wie oben bereits erläutert, befindet sich dann der Schieberkolben 15 in seiner in Fig. I wiedergegebenen Lage, in der ein Konstantstrom zum vorrangigen Hydrauliksystem 4 und ein Reststrom zum nachrangigen Hydrauliksystem 6 geleitet wird. Fällt nun aufgrund eines Leitungsbruchs im nachrangigen Hydrauliksystem 6 der Flüssigkeitsdruck fort, so verringert sich infolge der Verbindung des Steuerschiebers 27 mit der Rücklaufleitung Il über die Rückdrucksteuerleitung 28 auch der Druck am Steuerschieber 27, so daß das Abschaltventil 26 unter Federwirkung in seine zweite Stellung gelangt und damit die Verbindung der Stcucrleitung 22 zur Slcuerkammer 23 unterbrochen wird. Aufgrund des in der Stcuerkammer 23 fortgefallenen Druckes und des vorhandenen Druckes in der anderen Stcuerkammer 21 wird der Schicberkolben 15 in seine linke Endstclliing gedrückt, so daß der Einlaß 18 nur noch mit dem Auslaß 24 /um vorrangigen Hydrauliksystem 4 in Verbindung steht, mithin die gesamte Druckflüssigkeitsmenge aus der Lenkpumpe 2 ausschließlich nur noch in das vorrangige Hydrauliksystem 4 eingeleitet wird. Somit kann dii Lenkung des Fahrzeugs selbst bei Bruch einer Leitung im nachrangigen Hydrauliksystem 6 voll aufrechterhalten werden.
Das Hydrauliksystem gemäß Fig. 2 arbeitet grundsätzlich nach dem gleichen Prinzip. Übereinstimmende Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Ein Unterschied besteht zunächst darin, daß der Auslaß der Drossel 17 nicht zum Einlaß 18 des Mengenregelventiis 1 führt, vielmehr der Einlaß 18 von einer zusätzlichen Schaltpumpe 33 Druckflüssigkeit erhält. Die Druckleitung 16 der Lenkpumpe 2 führt über die Drossel 17 und eine weitere Drossel 34 unmittelbar zum vorrangigen Hydrauliksystem 4. Darüber hinaus sind im Mengenregelventil 1 hinter dem ersten Auslaß 24 und
ίο dem zweiten Auslaß 25 zusätzlich noch Rückschlagventile 35, 36 angeordnet. Die Steuerleitung 22 zweigt hinter der weiteren Drossel 34 von der Druckleitung 16 der Lenkpumpe 2 ab und geht wie beim ersten Ausfährungsbeispiel zu der einen Steuerkammer 23.
Das Abschaltventil 26 ist nunmehr anschließend an den zweiten Auslaß 25 angeordnet. Das Abschaltventil 26 ist je nach axialer Stellung seines Steuerschiebers 27 über eine Verbindungsleitung 39 mit einer Ablaufleitung 37 des vorrangigen Hydrauliksystems 4 oder über eine
zo weitere Verbindungsleitung 38 mit der Druckleitung 9 des nachrangigen Hydrauliksystems 6 in Verbindung bringbar. Das Mengenregelventil 1 ist so gestaltet, daß bei niedrigen Drehzahlen des Antriebsmotors 10 Druckflüssigkeit von der Lenkpumpe 2 und der Schaltpumpe 33 ausschließlich dem vorrangigen Hydrauliksystem 4 zugeführt wird, während bei mittleren Drehzahlen des Antriebsmotors 10 durch entsprechende axiale Verlagerung des Schieberkolbens 15 die von der Schaltpumpe 33 geförderte Flüssigkeit über die Auslässe 24,25 teilweise dem vorrangigen und teilweise dem nachrangigen Hydrauliksystem zugeführt und während bei hohen Drehzahlen des Antriebsmotor 10 die von der Schaltpumpe 33 geförderte Druckflüssigkeitsmenge über den zweiten Auslaß 25 nur noch zum nachrangigen Hydrauliksystem 6 gelangt.
Das als Überwachungsventil ausgebildete Abschaltventil 26 nimmt infolge der Druckbeaufschlagung seines Steuerschiebers 27 durch die Rückdrucksteuerleitung 28 seine in Fig.2 dargestellte Stellung ein, so daß die zusätzliche Druckflüssigkeitsmenge aus dem vorrangigen Hydrauliksystem 4 dem nachrangigen Hydrauliksystem 6 zugeschaltet werden kann. Tritt nun im nachrangigen Hydrauliksystem 6 ein Leitungsbruch ein. so fällt augenblicklich der Druck in der Rückdruckstcucrleitung 28 ab, wodurch das Abschaltventil 26 seine zweite Stellung einnimmt, in welcher bei entsprechender Schaltstellung des Schieberkolbcns 15 die Flüssigkeitsmenge von der Schaltpumpc 33 über die Verbindungsleitung 39 in die Ablaufleitung 37 des vorrangigen Hydrauliksystems 4 einströmt.
Um bei Bedarf eine ständige Förderung der Lenkpumpe 2 und der Schaltpumpe 33 zu ermöglichen, liegt deren Ansaugöffnung im Flüssigkeitstank 3 tiefer als die Ansaugöffnung der Arbeitspumpe 8.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Selbsttätige Steuereinrichtung zur Verteilung des Druckmittels einer Druckflüssigkeitsquelle auf zwei Hydrauliksysteme, von denen eines gegenüber dem anderen Vorrang besitzt, bestehend aus einem Mengenregelventil mit einem in einer Längsbohrung eines Gehäuses zwischen zwei Endstellungen verschieblich gelagerten Schieberkolben, der von den in Steuerkammern des Mengenregelventils herrschenden Drücken beaufschlagbar ist und einen ersten, mit dem vorrangigen Hydrauliksystem in Verbindung stehenden Auslaß und einen zweiten, mit dem nachrangigen Hydrauliksystem in Verbindung stehenden Auslaß steuert, gekennzeichnet durch ein durch den Rücklaufdruck stromauf eines Vorspannventils (12) im nachrangigen Hydrauliksystem (6) geschaltetes und dessen Verbindung zur Druckflüssigkeitsquelle mittelbar oder unmittelbar unterbindendes Abschaltventil (26).
2. Steuereinrichutng nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschaltventil (26) ein Drei-Wegeventil ist.
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschaltventil (26) *5 in einer von der Druckleitung (16) der Druckfltissigkeitsquelle zum Mengenregelventil (I) abzweigenden Steuerleilung (22) angeordnet ist.
4. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschaltventil (26) dem Mengenregelventil (1) nachgcschaltel ist und in Abhängigkeit vom Rücklaufdruck im nachrangigen Hydrauliksystem (6) entweder mit dessen Druckleitung (9) oder mit der Ablauflcitung (37) des vorrangigen Hydrauliksystems (4) in Verbindung bringbar ist.
5. Steuereinrichtung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Stcucrlcitung (22) über Drosselventile (29, 31) mit dem Flüssigkeitstank (3) verbunden ist.
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