DE2618641C3 - Hydraulischer Antrieb mit einem doppeltwirkenden Differentialzylinder - Google Patents
Hydraulischer Antrieb mit einem doppeltwirkenden DifferentialzylinderInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
- F15B11/003—Systems with load-holding valves
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- 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
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2203—Arrangements for controlling the attitude of actuators, e.g. speed, floating function
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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
KolbenseUe 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 Kolbenslangenseite
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 Gasauslösungen
mit Sicherheit verhindert werden. Um dies zu erreichen, wird das Steuerventil durch Federkraft gesperrt, wenn
kein ausreichender Druck auf der Kolbenstange iseite 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 Steuerventil 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 Kolbenstangenseite abgenommen wird, wirken diese Schwingungen nicht nur direkt auf den Ventilkol-
w ben, 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
y> 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 ölkreisiaufen und in den
••ο Arbeitsmaschinen zu verhindern, der h'auptsteuerkolben
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
4^ ist. aufheben. Dann können nur die Schwingungen im
Drucksignal, aber nicht die Schwingungen im abströmenden Arbeilsöl Axialschwingungen des Steuerkolbens
bewirken.
Da aber auch Druckjignalschwingungen 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 schwin
gungsfrei zu machen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 aufgeführten
Merkmale gelöst.
Es ist zwar allgemein bekannt, daß durch Druckspei eher, Blenden, Drosseln und dergleichen hydraulische
Schwingungen gedämpft werden können. Ein Einsatz dieser bekannten Schwingungsdämpfer war aber bei
einem gattungsgemäßen hydraulischen Antrieb nicht nahegelegen.
Bei dem erfindungsgemäßen Aufbau des Signalstrangs wird dem Steuerventil ein praktisch schwingungsfreier
Signaldruck zugeführt, da durch den
Druckspeicher in Kombination mit dem Drosselrückschlagventii,
dem Überdrucksperrventil 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 Oberhaupt nicht schwingt Es bleib: also
der Durchflußquerschnitt i:n Steuerventil nicht nur unbeeinflußt von Schwingungen und Druckstößen im
Arbeitsöl, sondern auch von Schwingungen und Druckstößen 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 Drosselrückschlagventil eingefügtes, elektrisch betätigtes 4/2-Wegeventil nur beim
Lastsenken den Signalstrang offen hält, wird beim Beenden des Senkvorganges eine Schnellentlastung des
Druckspeicher und der Steuerkammer 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 gedämptt bzw.
geglättet werden. Mit dem erfindungsgemäßen Aufbau des Signalstranges gemäß Anspruch 3 wird dem
Steuerventil ebenfalls ein praktisch schwingungsfreier Signaldruck zugeführt, da die Druckschwinguugen 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
Fig. 1 eine rein hydraulische Ansteuerung des Steuerventils,''nd
Fig. 2 eine elektro-hydraulische Ansteuerung des Steuerventils.
Der hydraulische Antrieb gemäß Fig. 1 umfaßt den
doppeltwirkenden Differentialzylinder 1 mit der Last 2,
die Druckmittelleitung 13 zwischen umsteuerbarer Pumpe und dem Zylinder auf der Ko'benstangenseite
mit der Abzweigung 4 zur Einleitung des Drucksignales in den Drucksignalstrang. Der umfaßt ein Drosselrückschlagventil
5,6, ein elektrisch betätigbares Wegeventil 7, ein Überdrucksperrveniü 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
eingestellter· 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
ία 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
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
μ Differentialzylinders 1 und der aufgrund der Leitungswiderstände entsprechend höhere Z^^ufdruck in der
Abzweigung 4 zum Drucksignalstrang so hoch liegt, daß
in allen Räumen und Leitungen des hydraulischen Antriebs Gasauslösungen mit Sicherheit ausgeschlossen
werden.
Vor de.- Eingangsblende 11 des Steuerventils 12 ist der Filter 10 angeordnet, um Einschlüsse im öl
zurückzuhalten; er wirkt noch zusätzlich zu der Blende 11 dämpfend.
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-
J5 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 üem
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 Ansteuerung 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 Leitungswiderstände
entsprechend höhere Druck in der Abzweigung 4 so hoch liegt, daß in allen Räumen und
Leitungen des hydraulischen Antriebs Gasauslösungen mit Sicherheit ausgeschlossen werden.
B°i kleineren Anlagen kann es zweckmäßig sein, die
v> 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) verbunden ist, daß das Drosselrückschlagvcntil in
Durchflußrichtung zum Steuerventil freien Durchgang hat, daß Drosselrückschlagventil, Überdrucksperrventil
und Blende in Reihe geschaltet sind und daß zwischen Oberdrucksperrventil und Blende ein
Druckspeicher (9) angeordnet ist.
2. Hydraulischer Antrieb nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Drossdnickschlagventil
(5, 6) und Oberdrucksperrventil (8) ein elektrisch betätigbares Wegeventil (7) angeordnet
ist, das beim Lastsenken die Verbindung zwischen dem kolbenstangenseitigen Zyüriderraum und dem
Steuerventil (12) freigibt und bei allen anderen Betriehszustanden das Steuerventil mit dem Tank
verbindet und den vom Drosselrückschlagventil (5, 6) kommenden Eingang absperrt.
3. HydrauIiiLher Antrieb mit einem doppeltwirkenden
Differentialzylinder, ei -er umsteuerbaren Pumpe und einem Steuerventil zur Absleuerung der
überschüssigen Ölmenge von de Kolbenseite des Differentialzylinders in Abhängigkeit vom Dnick auf
der Kolbenstangenseite, wobei der Steuerkolben des Steuerventils so ausgebildet ist, daß Druckschwankungen
auf der Kolbenseite des Zylinders möglichst keine Schwingungen des Sieuerkolbens verursachen,
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 Ausgangsdnick das Steuerventil (12) beaufschlagt.
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 DE2618641B2 (de) | 1979-03-29 |
DE2618641C3 true 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 |
JP2001504197A (ja) | 1996-11-11 | 2001-03-27 | マンネスマン レックスロート アクチェンゲゼルシャフト | 逆止弁 |
-
1976
- 1976-04-28 DE DE19762618641 patent/DE2618641C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2618641B2 (de) | 1979-03-29 |
DE2618641A1 (de) | 1977-11-10 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: PHB WESERHUETTE AG, 5000 KOELN, DE |
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