DE2618641B2 - Hydraulischer Antrieb mit einem doppeltwirkenden Differentialzylinder - Google Patents
Hydraulischer Antrieb mit einem doppeltwirkenden DifferentialzylinderInfo
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- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
- F15B11/003—Systems with load-holding valves
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- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
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Description
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Antrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Ein derartiger hydraulischer Antrieb ist aus der DE-AS 10 66 424 bekannt.
In einem solchen halboffenen Hydraulikkreis mit Pumpe und einem Differentialzylinder, der auf der
Kolbenseite die Last trägt, muß beim Einfahren des Differentialzylinders, d.h. bei in Bewegungsrichtung
wirkender Last, verhindert werden, daß die volumenstromausschiebend wirkende, nicht schwingungsfreie
Last das Volumen aus dem Kolbenraum schneller ausschiebt, als die zugehörige Pumpe auf der Kolbenstangenseite
nachfördert. Hierdurch würde Hohlsog entstehen und bei Unterschreiten eines bestimmten
Grenzdruckes schlagartig Gas aus der Hydraulikflüssigkeit ausgelöst werden, was zur Blasen- bzw. Schaumbildung
führt und Schwingungen in den ölkreisläufen und damit im Arbeitsgerät zur Folge hat.
Der Druck auf der Kolbenstangenseite des Differentialzylinders muß so hoch bleiben, daß Gasauslösunge/i
mit Sicherheit verhindert werden. Um dies zu erreichen, wird das Steuerventil durch Federkraft gesperrt, wenn
kein ausreichender Druck auf der Kolbenstangenseite vorhanden ist Nur wenn, bzw. so lange ein ausreichender
Druck auf der Kolbenstangenseite und damit ein entsprechendes Drucksignal am Steuerventil vorhanden
ist, wird während des Senkvorganges das öffnen des Steuerventiles durch das Drucksignal bewirkt, so daß
Arbeitsöl aus dem Kolbenraum des Differentialzylinders abfließen kann. Das Öffnen des Steuerventiles
durch ein Drucksignal darf selbstverständlich nur beim Lastsenken, nicht aber beim Lastheben bzw. beim
Lasthalten erfolgen.
Beim Absenken der Last treten Schwingungen auf, die beispielsweise aus den Bewegungswiderständen,
insbesondere bei großen Lasten beim Einleiten der Bewegungsvorgänge im Zylinder oder an seinen
Verlagerungen, aus der Elastizität eines durch den Differentialzylinders abgestützten Auslegers oder sonstiger
Tragwerkteile herrühren. Bei dem Steuerventil nach DE-AS 10 66 424, bei dem das Drucksignal direkt
von der KoJbenstangenseite abgenommen wird, wirken diese Schwingungen nicht nur direkt auf den Ventilkolben,
sondern auch auf die Ansteuerung des Steuerventiles, haben Axialschwingungen des Ventilkolbens und
entsprechende Veränderungen des Durchflußquerschnitts zur Folge, so daß sich den Schwingungen aus
der Last weitere Schwingungen im Hydraulikkreis überlagern und diese Schwingungen sich sogar aufschaukeln
können.
Zunächst muß, um das Auftreten von Schwingungen im Steuerventil und damit das Aufschaukeln von
Schwingungen in den ölkreisläufen und in den Arbeitsmaschinen zu verhindern, der Hauptsteuerkolben
des Steuerventiles, das den zum Tank abfließenden ölstrom reguliert, so ausgebildet sein, daß sich die an
ihm wirkenden Kräfte aus dem durchströmenden Arbeitsöl, auch wenn dieses mit Schwingungen behaftet
ist, aufheben. Dann können nur die Schwingungen im Drucksignal, aber nicht die Schwingungen im abströmenden
Arbeitsöl Axialschwingungen des Steuerkolbens bewirken.
Da aber auch Drucksignalschwingungen Axialschwingungen des Steuerkolbens, die die schwingende
Veränderung des Durchflußquerschnitts für das Arbeitsöl im Steuerventil zur Folge haben, unterbunden werden
müssen, ist es Aufgabe der Erfindung, bei einem gattungsgemäßen hydraulischen Antrieb das das
Steuerventil beaufschlagende Drucksignal schwingungsfrei zu machen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 aufgeführten
Merkmale gelöst.
Es ist zwar allgemein bekannt, daß durch Druckspeicher, Blenden, Drosseln und dergleichen hydraulische
Schwingungen gedämpft werden können. Ein Einsatz dieser bekannten Schwingungsdämpfer war aber bei
einem gattungsgemäßen hydraulischen Antrieb nicht nahe gelegen.
Bei dem erfindungsgemäßen Aufbau des Signalstrangs wird dem Steuerventil ein praktisch schwingungsfreier
Signaldruck zugeführt, da durch den
Druckspeicher in Kombination mit dem Drosselrückschlagventil,
dem Oberdrucksperrventil und der Blende im Steuerkolbeneingang, die aus den mechanisch
unregelmäßigen Schwingungen resultierenden, unregelmäßigen Drucksignale so geglättet werden, daß das
Steuerventil höchstens kurzfristig aperiodisch, in der Regel jedoch überhaupt nicht schwingt. Es bleibt also
der Durchflußquerschnitt im Steuerventil nicht nur unbeeinflußt von Schwingungen und Druckstößen im
Arbeitsöl, sondern auch von Schwingungen und Druckstößejs im Signaldruck. Auch wird durch den
Druckspeicher eine Übersteuerung des Signaldruckes aus dem Druckanstieg auf der Kolbenstangenseite beim
Einleiten der Bewegungsvorgänge abgefangen.
Wenn dabei in Ergänzung des ErFindungsgedankens gemäß kennzeichnenden Teil des Anspruches 2 ein im
Signalstrang hinter dem Drosselrückschlagyentil eingefügtes,
elektrisch betätigtes 4/2-WegeventiI nur beim Lastsenken den Signalstrang offen hält, wird beim
Beenden des Senkvorganges eine Schnellenwastung des Druckspeichers und der Steuericammer im Steuerventil
sowie eine Sperrung des Drucksignaleingangs bewirkt
Die Dämpfung bzw. Glättung des von der Kolbenstangenseite
entnommenden hydraulischen Drucksignales kann gemäß Vorschlag in Anspruch 3 auch dadurch
erfolgen, daß die in den Vorsteuerkreis eingebenen, mit Schwingungen behafteten hydraulischen Signale durch
an sich bekannte Mittel in entsprechend elektrische Signale umgesetzt und diese in bekannter Weise
elektrisch bzw. elektrisch/elektronisch gedämpft bzw. geglättet werden. Mit dem erfindungsgemäßen Aufbau
des Signalstranges gemäß Anspruch 3 wird dem Steuerventil ebenfalls ein praktisch schwingungsfreier
Signaldruck zugeführt, da die Druckschwingungen von der Kolbenstangenseite sich nicht auf die Ansteuerung
des Bremsventiles auswirken.
Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung
anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine rein hydraulische Ansteuerung des Steuerventils, und
Fig.2 eine elektro-hydraulische Ansteuerung des Steuerventils.
Der hydraulische Antrieb gemäß F i g. 1 umfaßt den doppeltwirkenden Differentialzylinder 1 mit der Last 2,
die Druckmittelleitung 13 zwischen umsteuerbarer Pumpe und dem Zylinder auf der Kolbenstangenseite
mit der Abzweigung 4 zur Einleitung des Drucksignales in den Drucksignalstrang. Der umfaßt ein Drosselrückschlagventil
5,6, ein elektrisch betätigbares Wegeventil 7, ein Überdrucksperrventil 8 mit seinem Leckölanschluß
14, einen Druckspeicher 9, einen Ölfilter 10 sowie eine Blende 11 im Eingang des Steuerventiles 12. Die
Drossel 5 dämpft die Druckabnahme-Signale, d. h. die nach unten gerichteten Schwingungsperioden. Dagegen
läßt das Rückschlagventil 6 die Druckzunahme-Signale ungedämpft durch, d. h. die nach oben gerichteten
Schwingungshalbperioden werden hier nicht abgeschnitten.
Im Überdruck-Sperrventil 8 wird das eingehende Drucksignal auf den durch eine Feder einstellbaren
Steuerdruck begrenzt Nur Drücke bis zu dem eingestellten Druck gehen frei durch, die den eingestellten
Druck übersteigenden Druckstöße bzw. Druckschwingungen werden gesperrt Der Druckspeicher 9
hält den Steuerdruck auf seiner Höhe. Die Blende 11 dient zur weiteren endgültigen Glättung der eingegebenen
Signale, so daß das in sich schwingungsgedämpfte bzw. in sich schwingungsfreie ausgebildete Steuerventil
ίο 12 mit einem im wesentlichen schwingungsfreien
Steuerdruck beaufschlagt wird und höchstens kurzzeitig aperiodisch, in der Regel jedoch überhaupt nicht in
Schwingungen gerät
Die Abstimmung des Drucksignalstranges 5—11 und
is des Steuerventiles 12, insbesondere der Schließfeder im
Steuerventil, und auch die Einstellung des Steuerdruckes im Überdrucksperrventil 8 erfolgt darüber hinaus so,
daß der Steuerdruck das Steuerventil nur öffnen kann, wenn der Druck auf der Kolbenstangenseite des
Differentialzylinders 1 und der aufgrund der Leitungswiderstände entsprechend höhere Zulaufdruck in der
Abzweigung 4 zum Drucksignalstrang so hoch liegt, daß in allen Räumen und Leitungen des hydraulischen
Antriebs Gasauslösungen mit Sicherheit ausgeschlossen
2r> werden.
Vor der Eingangsblende 11 des Steuerventils 12 ist der Filter 10 angeordnet, um Einschlüsse im öl
zurückzuhalten; er wirkt noch zusätzlich zu der Blende 11 dämpfend.
jo Zur Glättung des Drucksignals auf elektrischem Wege wird, wie in F i g. 2 gezeigt, das Signal für die
Betätigung des Steuerventiles 12 ebenfalls von der Druckmittelleitung 13 durch den Abzweig 4 in den
Drucksignalstrang eingeleitet. In dem hydraulisch/elek-
Ji trisch wirkenden Signalwandler 21 werden eingegebene,
mit Schwingungen behaftete hydraulische Signale in entsprechend elektrische Signale umgewandelt.
In dem Gitter 23 werden die elektrischen Signale gedämpft bzw. geglättet und anschließend in dem
Verstärker 24 verstärkt In dem elektrisch/hydraulisch wirkenden Signalwandler 25 werden die geglätteten und
verstärkten elektrischen Signale in geglättete hydraulische Signale umgewandelt. Diese geglätteten hydraulischen
Signale dienen zur schwingungsfreien Ansteue-
4Ί rung des Steuerventiles 12.
Auch hier muß die Abstimmung des Steuerkreises so erfolgen, daß das Steuerventil nur geöffnet werden
kann, wenn der Zulaufdruck im Ringraum des Differentialzylinders und der aufgrund der Leitungsso
widerstände entsprechend höhere Druck in der Abzweigung 4 so hoch liegt, daß in allen Räumen und
Leitungen des hydraulischen Antriebs Gasauslösungen mit Sicherheit ausgeschlossen werden.
Bei kleineren Anlagen kann es zweckmäßig sein, die
Bei kleineren Anlagen kann es zweckmäßig sein, die
« verstärkten elektrischen Signale über Magnete, Proportional-Magnete
oder andere elektrisch/mechanisch wirkende Bauteile direkt auf den Steuerkolben des
Steuerventiles 12 wirken zu lassen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Hydraulischer Antrieb mit einem doppeltwirkenden Differentialzylinder, einer umsteuerbaren
Pumpe und einem Steuerventil zur Absteuerung der überschüssigen ölmenge von der Kolbenseite des
Differentialzylinders in Abhängigkeit vom Druck auf der Kolbenstangenseite, wobei der Steuerkolben des
Steuerventils so ausgebildet ist, daß Druckschwankungen auf der Kolbenseite des Zylinders möglichst
keine Schwingungen des Steuerkolbens verursachen, dadurch gekennzeichnet, daß der
kolbenstangenseitige Zylinderraum über ein Drosselrückschlagventil
(5, 6), ein Oberdrucksperrventil (8) und eine Blende (11) mit dem Steuerventil (12) '5
verbunden ist, daß das Drosselrückschlagventil in Durchflußrichtung zum Steuerventil freien Durchgang
hat, daß Drosselrückschlagventil, Überdrucksperrventil und Blende in Reihe geschaltet sind und
daß zwischen Überdrucksperrventil und Blende ein Druckspeicher (9) angeordnet ist
2. Hydraulischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Drosselrückschlagventil
(5, 6) und Überdrucksperrventil (8) ein elektrisch betätigbares Wegeventil (7) angeordnet
ist, das beim Lastsenken die Verbindung zwischen dem kolbenstangenseitigen Zylinderraum und dem
Steuerventil (12) freigibt und bei allen anderen Betriebszuständen das Steuerventil mit dem Tank
verbindet und den vom Drosselrückschlagventil (5, J«
6) kommenden Eingang absperrt.
3. Hydraulischer Antrieb mit einem doppeltwirkenden Differentialzylinder, einer umsteuerbaren
Pumpe und einem Steuerventil zur Absteuerung der überschüssigen Ölmenge von der Kolbenseite des
Differentialzylinders in Abhängigkeit vom Druck auf der Kolbenstangenseite, wobei der Steuerkolben des
Steuerventils so ausgebildet ist, daß Druckschwankungen auf der Kolbenseite des Zylinders möglichst
keine Schwingungen des Steuerkolbens verursa- 4n
eben, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signalwandler (21) zur Umwandlung des kolbenstangenseitigen
Drucksignals in ein elektrisches Signal vorgesehen ist, daß dem hydraulisch-elektrischen
Signalwandler ein elektrisches bzw. elektronisches Dämpfungsgitter (23) und ein Verstärker (24) in
Reihe nachgeschaltet sind und daß das Ausgangssignal des Verstärkers einen elektro-hydraulischen
Signalwandler (25) ansteuert, dessen Ausgangsdruck das Steuerventil (12) beaufschlagt. so
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762618641 DE2618641C3 (de) | 1976-04-28 | 1976-04-28 | Hydraulischer Antrieb mit einem doppeltwirkenden Differentialzylinder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19762618641 DE2618641C3 (de) | 1976-04-28 | 1976-04-28 | Hydraulischer Antrieb mit einem doppeltwirkenden Differentialzylinder |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2618641A1 DE2618641A1 (de) | 1977-11-10 |
DE2618641B2 true DE2618641B2 (de) | 1979-03-29 |
DE2618641C3 DE2618641C3 (de) | 1979-11-22 |
Family
ID=5976516
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19762618641 Expired DE2618641C3 (de) | 1976-04-28 | 1976-04-28 | Hydraulischer Antrieb mit einem doppeltwirkenden Differentialzylinder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2618641C3 (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2803516A1 (de) * | 1978-01-27 | 1979-08-02 | Bosch Gmbh Robert | Absturzsicherung fuer eine hydraulische hubvorrichtung |
DE3216580A1 (de) * | 1981-05-07 | 1983-02-24 | Hiab-Foco AB, 82401 Hudiksvall | Lasthalte- und senkbremsventil |
EP0935716B1 (de) * | 1996-11-11 | 2002-01-23 | Mannesmann Rexroth AG | Rückschlagventilanordnung |
-
1976
- 1976-04-28 DE DE19762618641 patent/DE2618641C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2618641A1 (de) | 1977-11-10 |
DE2618641C3 (de) | 1979-11-22 |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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