DE3225196C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Vorrichtung
in Kraftfahrzeugen, die neben bevorzugt versorgten, weite
re hydraulische Verbraucher aufweisen, die über minde
stens zwei Pumpen beaufschlagt werden, von denen zumindest
eine über ein als Strommengenteiler wirkendes Vertei
lerventil einspeist, das von einer Feder in eine Schalt
stellung vorgespannt ist, in der diese Pumpe die bevor
zugten Verbraucher versorgt, und von einer in der Ansteue
rung für die bevorzugten Verbraucher ermittelten Druck
differenz zwischen Speisedruck und Verbraucherdruck in
eine andere Schaltstellung verschoben wird, in der diese
Pumpe die weiteren Verbraucher speist, während eine
weitere Pumpe direkt die bevorzugten Verbraucher beauf
schlagt.
Die in der DE-OS 29 52 281 beschriebene integrierte
hydraulische Kraftanlage für geländegängige Arbeits
maschinen mit Eigenantrieb besitzt ein Flüssigkeits
verteilerventil, das durch die Druckdifferenz in der
lagefesten bzw. stationären Drossel gesteuert wird. Der
Steuerschieber wird durch die Druckdifferenz
zwischen der stromaufwärts und stromabwärts liegenden
Seite der stationären Drossel gesteuert, wobei der Quer
schnitt der Durchtrittsöffnung dieser Drossel nicht ver
änderlich ist. Das Schieberventil spricht auf die Druck
differenz an, die zwischen den stromaufwärts und den
stromabwärts liegenden Teilen des Steuerventils und der
Drossel auftritt. Das Steuerventil spricht nur auf den
Pumpendruck infolge der Drehzahl der Kraftfahrzeugmaschine
an. Wenn die Drehzahl der Maschine, die durch den Ausgang
einer ersten Pumpe betrieben wird, einen vorgegebenen Wert
erreicht, wird eine zweite Pumpe betätigt, unab
hängig von der Flüssigkeitsmenge des unter Druck stehen
den Öls für den Steuerkreis.
Dreht die Maschine mit
niedriger Drehzahl, so werden die unter Druck
stehenden Ölströme von der ersten und zweiten Pumpe im
Steuerkreis kombiniert, und bei hoher
Drehzahl der Maschine fließt nur Öl von der zwei
ten Pumpe in den Steuerkreis. Es gelangt unter Druck
befindliches Öl von der zweiten Pumpe in den Steuerkreis,
wenn nur eine relativ kleine Ölmenge für die niedrige
Maschinendrehzahl benötigt wird, so daß dann
ein relativ hoher Energieverlust auftreten wird.
In einer
anderen Ausführungsform der hydraulischen Kraftanlage
wird der Steuerschieber durch die Druckdiffe
renz zwischen der stromaufwärts und der stromabwärts
liegenden Seite eines variablen Querschnitts des Steuer
umschaltventils gesteuert. In diesem Hydraulikkreis wird
das unter Druck befindliche Öl der zweiten Pumpe in den
Steuerkreis eingespeist, wenn dieser nicht durch das Öl
der ersten Pumpe beaufschlagt wird. Diese Anlage spricht
auf niedrigen Druck nur sehr langsam an, da sie mit einem
Druckkompensationsschieber ausgerüstet ist, wodurch sich
ein relativ langer Hub des Schiebers ergibt. Der Arbeits
ablauf erfolgt dann nur mit einer relativ niedrigen Geschwindig
keit, wenn der
Steuer- und der Arbeitsablauf gleichzeitig ausgeführt
werden, da der Bypaßkanal der ersten und zweiten Ölpumpe
stets mit dem Arbeitsbetriebskreis verbunden ist.
In der GB-PS 15 65 467 ist ein Hydrauliksystem be
schrieben, das eine Anzahl von Lastkreisen aufweist, von
denen einem Lastkreis die Priorität bei der Beaufschla
gung mit Druck zugeordnet ist. Dieser Lastkreis
wird stets voll beaufschlagt, und nur die überschüssige
Druckflüssigkeit wird dann den übrigen Lastkreisen zu
geleitet. Diese bekannte Hydraulikeinrichtung erfordert
für die Lastwechselregelung des Steuerventils ein Kugel
rückschlagventil zum Feststellen der Tatsache, daß
überschüssiges Hydrauliköl in dem Prioritätssteuerventil
nicht vorhanden ist, und des weiteren ist ein Vorsteuer
ventil zum Verändern eines Vorsteuerkreises des Durch
flußsteuerventils erforderlich. Somit ist eine Anzahl
von zusätzlichen Ventilen für die Umschaltsteuerung
benötigt, wodurch der konstruktive Aufwand ansteigt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine hydraulische
Vorrichtung in Kraftfahrzeugen der eingangs beschriebe
nen Art so zu verbessern, daß stets nur die unbedingt
erforderliche Ölmenge einem Steuerungskreislauf zuge
führt wird, unabhängig von der Drehzahl der
Kraftfahrzeugantriebsmaschine.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
hydraulische Vorrichtung mit den Merkmalen des Patent
anspruchs 1 gelöst.
Die weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung
ergibt sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
Ausführungsformen der Erfindung werden nachste
hend an Hand der Zeichnungen beispielshalber beschrie
ben. Dabei zeigt
Fig. 1 eine Schnittansicht einer
erfindungsgemäßen Ausführungsform einer hydrauli
schen Vorrichtung für ein Fahrzeug und
Fig. 2 eine Schnittansicht einer
weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform einer hy
draulischen Vorrichtung für ein Fahrzeug.
Ein Steuerventil 11 einer hydraulischen Vorrich
tung, wie in Fig. 1 gezeigt, enthält ein Ven
tilgehäuse 12, in das ein Lenksteuerschieber 14
eingebaut ist, der mit Öffnungen 13 a und 13 b versehen ist,
die einen wegabhängigen Öffnungsquerschnitt
aufweisen, und in einem Vorschaltventil 36 einen Schieber 16, der mit
dem Lenksteuerschieber 14 über Verbindungskanäle verbunden
ist. Der Schieber 16 ist mit Kammern 15 a
und 15 b an seinen beiden Endabschnitten versehen und
wird durch eine Druckdifferenz zwischen einem Ver
bindungskanal 12 b, der den Lenksteuerschieber 14 und den Schieber
16 verbindet, und einem
Raum 12 a betätigt, der in dem Ventilgehäuse 12 vor
gesehen ist und in Verbindung mit den Öffnungen 13 a
und 13 b steht (im nachfolgenden wird die Druckdifferenz
P genannt). Eine Feder 17 ist in der Kammer 15 a
des Schiebers 16 eingebaut.
Das Ventilgehäuse 12 ist mit zylindri
schen Öffnungen 19 a und 19 b ausgestattet, die mit
einem Lenkzylinder 18 verbunden sind, ferner mit einer Öl
einlaßöffnung 22, die mit einer Pumpe 20 durch eine
Leitung 21 verbunden ist, und mit einer Bypassöff
nung 24, die in Verbindung mit einem Behälter 23 steht.
Die Kammern 15 a und 15 b des Schiebers 16 stehen jeweils
über die Leitungen 25 a und 25 b mit den Kammern 29 a
und 29 b in Verbindung, die zwischen einem Ventil
gehäuse 27 eines Strommengenteilerventils 26 und
den Endabschnitten eines Ventilschiebers 28 vorhanden sind,
der in das Ventilgehäuse 27 eingebaut ist. Der Ventilschieber
28 wird durch die Druckdifferenz P
gesteuert, die an der Kammer 12 a und dem Verbin
dungskanal 12 b erzeugt wird. Der Steuerdruck im Strommengenteilerventil
26 ist so bestimmt, daß er
kleiner ist als der Druck im Steuerventil 11.
Das Ventilgehäuse 27 des Strommengenteilerventils 26 enthält
eine Öleinlaßöffnung 30, die mit einer umstellbaren
Umschaltpumpe 35 in Verbindung steht, eine erste Öl
auslaßöffnung 31, die mit der Öleinlaßöffnung 30 und
der Leitung 21 in Verbindung steht, und eine zweite
Ölauslaßöffnung 32, die an einen Kreislauf 33 für die
Werkzeuge oder Arbeitsgeräte angeschlossen ist, der,
wie an sich allgemein bekannt ist, z. B. Ladevorgänge aus
führt und gewöhnlich aus einem Antrieb, einer Umschalt
ventileinrichtung und einer hydraulischen Pumpe be
steht.
Infolge der Konstruktion des Strommengenteiler
ventils 26 steht die Öleinlaßöffnung 30 mit den Ölaus
laßöffnungen 31 oder 32 in Verbindung, wenn der Schieber
28 nach rechts oder nach links verschoben wird. Der
weitere Aufbau des Ventils 26 ist in der Technik be
kannt, so daß Einzelheiten nicht weiter beschrie
ben werden brauchen.
Die erfindungsgemäße hydraulische Vorrichtung
arbeitet wie folgt:
Wenn der Lenksteuerschieber 14 des Steuerventils 11 so an
geordnet ist, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, wobei das
Öl von der Pumpe 20 in das Vorschaltventil 36 hineinfließt,
dann sind die Öffnungen 13 a, 13 b geschlossen und
die Kammern 15 a und 15 b des Schiebers 16 stehen jeweils mit
den Behältern 23 bzw. 23′ und der Öleinlaßöffnung 22 in Verbindung.
Wenn der Druck an der Öleinlaßöffnung 22 einen bestimm
ten Wert erreicht, dann wird die Feder 17 zusammenge
drückt, und der Schieber 16 bewegt sich so weit nach links,
wie dies in Fig. 1 abgebildet ist. Im unbelasteten Zustand wird das Öl, das in
die Öleinlaßöffnung 22 eingeströmt ist, in den Tank
23 entleert. Der vorbestimmte
Druck wird dadurch bestimmt, daß man die Kraft der Feder
17 durch die Größe der Spindelstirnfläche teilt, die
mit Druck beaufschlagt ist, und im nachfolgenden
wird der so bestimmte Druck erster Steuerdruck genannt.
Unter der Annahme, daß der Lenksteuerschieber 14 nach
rechts oder nach links aus der in Fig. 1 abgebildeten
Position verschoben wird, öffnen sich Querschnitte der
Öffnungen 13 a oder 13 b entsprechend dem Ausmaß des
Verschiebungswegs
des Lenksteuerschiebers 14. Die Verbindung zwischen
der Kammer 12 a und dem Behälter 23 wird unterbrochen.
Die Öffnungen 13 a oder 13 b stehen dann mit den zylin
drischen Öffnungen 19 a oder 19 b in Verbindung, wobei ein
Ölstrom entsprechend den
Querschnitten der Öffnungen 13 a oder 13 b in die zylindri
schen Öffnungen 19 a oder 19 b
fließt. Der Schieber 16 ist zu diesem Zeit
punkt soweit im Gleichgewicht als die Druck
differenz P genau so groß wie der vorher beschrie
bene erste Steuerdruck ist, so daß selbst dann, wenn ein
Lastdruck, der durch die Belastung des Lenk
zylinders 18 erzeugt wird, sich ändert, nur die vorbe
stimmte Ölmenge, die durch den Öffnungsgrad
der Öffnungen 13 a oder 13 b
und den ersten Steuerdruck bestimmt ist in den Lenkzylinder 18 einströmt
und die restliche Ölmenge in den Tank 23 zurückge
führt wird.
Wenn der Lastdruck auf den Lenkzylinder
18 ansteigt und die vorbestimmte Ölmenge nicht durch
die Öffnungen 13 a oder 13 b fließt, da eine vorherbe
stimmte Druckdifferenz nicht erzeugt wird, dann wird der
Schieber 16 in dem Vorschaltventil 36 durch die Kraft der Feder 17 nach rechts ver
schoben, und die Verbindung zwischen der Öleinlaßöff
nung 22 und der Bypassöffnung 24 wird unterbrochen.
Andererseits wird, wenn der Lastdruck auf den
Lenkzylinder 18 sinkt und die vorbestimmte Ölmenge
durch die Öffnungen 13 a und 13 b fließt, eine Druckdifferenz
erzeugt, die größer ist als der vorherbestimmte
Druck, so daß der Schieber 16 in dem Vorschaltventil 36 nach links gegen die Kraft der Feder 17
geschoben und die Verbindung zwischen der Öleinlaß
öffnung 22 und der Bypassöffnung 24 hergestellt wird.
Folglich kann, unabhängig vom Lastdruck auf
den Lenkzylinder 18 eine vorbestimmte Ölmenge, die
durch den Öffnungsgrad der veränderbaren Öffnungen
13 a oder 13 b bestimmt ist, mit dem ersten Steuerdruck
zu dem Lenkzylinder 18 durch die Zylinderöffnungen 19 a
oder 19 b gefördert werden.
Wenn die Druckdifferenz P zwischen der Kammer 12 a
und dem Verbindungskanal 12 b aufrechterhalten wird, so daß
sie mit dem ersten Steuerdruck übereinstimmt, wie dies schon
zuvor beschrieben wurde, dann steht der Druck
im Verbindungskanal 12 b des Ventilgehäu
ses 12 über die Kammer 15 b und die Leitung 25 b in der Kammer 29 b an. Andererseits
beaufschlagt der Druck in der
Kammer 12 a die Kammer 29 a über die
Kammer 15 a und die Leitung 25 a. Folglich wird die
Druckdifferenz zwischen den Kammern 29 a und 29 b
gleich dem ersten Steuerdruck.
Ein Druck, der
zur Verschiebung der Ventilschieber 28 gegen die
Kraft der Feder 34 dient, wird zweiter Steu
erdruck genannt. Bei diesem Druck wird der Ventilschieber
28 gegen die Kraft der Feder 34 nach links
verschoben wie in Fig. 1 ge
zeigt, wobei zunächst der zweite Steuerdruck
kleiner sein soll als der erste Steuerdruck. Die
Verbindung zwischen der Öleinlaßöffnung 30 und der
Ölauslaßöffnung 31 wird danach unterbrochen, und die
Öleinlaßöffnung 30 steht in Verbindung mit der Öl
auslaßöffnung 32. Folglich wird die gesamte Ölmenge
der Pumpe 35 nicht in den Lenkzylinder 18 geför
dert, sondern in den Kreislauf 33 für die Arbeits
geräte, wobei das Arbeitsvermögen oder die poten
tielle Energie des Öls von der Pumpe 35 wirksam für
den Kreislauf für die Arbeitsgeräte benutzt wer
den kann. Den zweiten Steuerdruck erhält man,
indem man die Kraft der Feder 34 durch die
Stirnendfläche der Spin
del 28 dividiert, die mit Öldruck beaufschlagt
wird.
Im Fall, daß der Öffnungsgrad
der Öffnungen 13 a und 13 b größer und die Druckdif
ferenz P kleiner als der erste Steuerdruck ist,
wird der Schieber 16 nach rechts bewegt, wodurch
die Verbindung zwischen der Öleinlaßöffnung 22
und der Bypassöffnung 24 unterbrochen und die gesamte
Ölmenge von der Pumpe 20 in den Lenkzylinder 18
durch die Öffnungen 13 a oder 13 b gefördert wird. Wenn der
Öffnungsgrad der Öffnungen 13 a, 13 b weiter ansteigt und
die Druckdifferenz P sich erniedrigt und mit dem
zweiten Steuerdruck übereinstimmt, wird der Ventilschieber
28 des Strommengenteilerventils 26 nach
rechts aus der in Fig. 1 abgebildeten Lage durch die
Kraft der Feder 34 geschoben, wodurch die Öleinlaß
öffnung 30 mit der Ölauslaßöffnung 31
verbunden wird, und ein Teil des Öles von der Pumpe 35
zur Öleinlaßöffnung 22 des Steuerventils 11 gefördert
werden kann.
Der Ventilschieber 28 ist danach in einer Position im Gleichgewicht,
in der die Druckdifferenz P gleich dem
zweiten Steuerdruck wird, so daß, sogar wenn
der Lastdruck auf den Lenkzylinder 18 sich
verändert, eine vorbestimmte Ölmenge, die durch den
Öffnungsgrad der Öffnungen 13 a oder 13 b bestimmt
ist, mit dem zweiten Steuerdruck in dem Lenkzylin
der 18 durch die Zylinderöffnung 19 a oder 19 b ge
fördert wird. Nachdem ein Teil des Öles in das Steuerventil
11 geströmt ist, wird die restliche Ölmenge von der Pumpe 35
in den Kreislauf 33 für die Arbeits
geräte durch die Ölauslaßöffnung 32 des Strommengen
teilerventils gefördert, um dadurch
beide Pumpen 20 und 35 für den Betrieb der hydrau
lischen Vorrichtung zu nutzen.
Fig. 2 zeigt eine weitere Aus
führungsform, in der die Bypassöffnung 24 des Vorschalt
ventils 36 mit der Ölauslaßöffnung 32 des Strommengen
teilerventils 26 verbunden ist, anstatt mit dem Be
hälter 23, wie es in Fig. 1 gezeigt
ist. Entsprechend fließt bei dieser Ausführungsform das
Öl aus der Bypassöffnung 24 direkt in den Kreislauf 33
für die Arbeitsgeräte.
Mit der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungs
formen können, obwohl die Kammern 15 a und 15 b des Schiebers
16 im Vorschaltventil 36 jeweils mit den Kammern 29 a
und 29 b, Ventilschieber 28 und
ferner mit dem Ventilgehäuse 27 des Strommengentei
lerventils 26 durch die Leitungen 25 a und 25 b ver
bunden sind, die stromaufwärts und stromabwärts lie
genden Abschnitte der Öffnungen 13 a und 13 b betriebs
fähig mit den Kammern 29 a und 29 b des Strommengentei
lerventils 26 durch Leitungen verbunden werden.
Wie schon voranstehend beschrieben,
sind erfindungsgemäß die Kammern, die in einem Schieber
eines Steuerventils ausgebildet sind, jeweils
über Leitungen mit Kammern eines Strommengenteiler
ventils verbunden, um dadurch das Strommengentei
lerventil in Übereinstimmung mit der Druckdifferenz
zwischen dem stromaufwärts und dem stromabwärts gele
genen Abschnitt der Öffnungen eines Lenksteurschiebers zu
steuern, der in dem Ventilgehäuse des Steuerventils
eingebaut ist, und um ferner den Ölfluß
von einer Pumpe in einen Kreislauf zum Steuern und in
einen Kreislauf für Arbeitsgeräte zu teilen. Dadurch
kann die Strömungsmenge, die für den Betrieb des
Steuerungskreislaufes nötig ist, trotz einer relativ
einfachen Konstruktion einer hydraulischen Vorrich
tung, immer aufrechterhalten werden, und die Förderung der Pumpe
kann mit beträchtlich verringertem Energiever
lust verwendet werden.
Claims (4)
1. Hydraulische Vorrichtung in Kraftfahrzeugen, die
neben bevorzugt versorgten, weitere hydraulische
Verbraucher aufweisen, die über mindestens zwei Pumpen
beaufschlagt werden, von denen zumindest eine über
ein Strommengenteilerventil
einspeist, das von einer Feder in eine Schaltstellung
vorgespannt ist, in der diese Pumpe die bevorzugten
Verbraucher versorgt, und von einer in der Ansteuerung
für die bevorzugten Verbraucher ermittelten Druck
differenz zwischen Speisedruck und Verbraucherdruck
in eine andere Schaltstellung verschoben wird, in der
diese Pumpe die weiteren Verbraucher speist, während
eine weitere Pumpe direkt die bevorzugten Verbraucher
beaufschlagt,
gekennzeichnet durch die Merkmale:
- - in den Strömungsweg zwischen dem Strommengenteilerventil (26) und die Ansteuerung (Lenksteuerschieber 14) der bevorzug ten Verbraucher (Lenkzylinder 18) ebenso wie in den der weiteren Pumpe (20) ist ein Vorschaltventil (36) eingeschaltet,
- - das Vorschaltventil (36) ist durch eine vorgespannte Feder (17) so beaufschlagt, daß es den Durchgang zu den bevorzugten Verbrauchern (Lenkzylinder 18) frei gibt und unter der Wirkung der Druckdifferenz den Durchgang absperrt und einen weiteren Strömungsweg öffnet.
2. Hydraulische Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der weitere Strömungsweg mit einem Behälter (23)
verbunden ist.
3. Hydraulische Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der weitere Strömungsweg zu einem weiteren
Verbraucher (33) verläuft.
4. Hydraulische Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckdifferenz dem Vorschaltventil (36) zuge
führt wird und von dort auf das Strommengenteilerventil (26)
übertragen wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56106717A JPS5811236A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 車輌用油圧装置 |
Publications (2)
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DE3225196C2 true DE3225196C2 (de) | 1988-01-28 |
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ID=14440700
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DE19823225196 Granted DE3225196A1 (de) | 1981-07-08 | 1982-07-06 | Hydraulische vorrichtung fuer den betrieb von fahrzeugen |
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JP (1) | JPS5811236A (de) |
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FR (1) | FR2509392A1 (de) |
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Families Citing this family (1)
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