DE4108915C2 - Hydraulische Einrichtung zur Druckmittelversorgung eines bevorrechtigten Primärlastkreises - Google Patents
Hydraulische Einrichtung zur Druckmittelversorgung eines bevorrechtigten PrimärlastkreisesInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Einrichtung
zur Druckmittelversorgung eines bevorrechtigten
Primärlastkreises und wenigstens eines Hilfslastkreises nach
der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
Es ist schon eine solche hydraulische Einrichtung zur
Druckmittelversorgung aus der DE 27 33 054 A1, insbesondere
Fig. 4, bekannt, bei der eine erste Konstantpumpe und eine
zweite Verstellpumpe über je ein Prioritätsventil einen als
Lenkung ausgebildeten Primärlastkreis mit Fluid versorgen,
wobei die überschüssigen Druckmittelströme beider
Fluidquellen zu Hilfslastkreisen steuerbar sind. Bei dieser
Einrichtung sind beide Prioritätsventile parallel geschaltet
und von einem Lastdruckdifferenzsignal aus dem
Primärlastkreis beaufschlagbar, wobei jedoch über ein
zusätzliches Schaltventil das Lastdrucksignal zum zweiten
Prioritätsventil in Abhängigkeit vom Ausgangsdruck an einem
Hilfsausgang des ersten Prioritätsventils gesteuert wird.
Bei dieser Einrichtung kann es nun in manchen Fällen von
Nachteil sein, daß das zweite Prioritätsventil nicht
unmittelbar von dem Lastdruckdifferenzsignal im
Primärlastkreis gesteuert wird, dessen Größe ein Maß für den
Fluidbedarf im Lenkungskreis darstellt, sondern erst von
einem davon abgeleiteten Signal beeinflußt wird. Diese
Ansteuerung führt nicht nur zu einem erhöhten Aufwand,
sondern auch zu erhöhten Energieverlusten, da der
Hilfsauslaß des ersten Prioritätsventils stets über eine
Drosselstelle zum Tank entlastet ist. Von Nachteil bei
dieser Einrichtung ist ferner, daß die zweite Fluidquelle,
die äls Verstellpumpe in LS-Technik ausgebildet ist, nicht
auf Druck kommen kann, wenn die angeschlossenen LS-
Wegeventile im Hilfslastkreis nicht betätigt werden und
somit ein Lastdrucksignal fehlt. Die vorbekannte Einrichtung
geht im wesentlichen davon aus, daß als Fluidquellen zwei
gleich große Pumpen verwendet werden. Dies kann in manchen
Fällen für die Energieausnützung ungünstig sein, vor allem
wenn für den als Lenkungskreis ausgebildeten Primärlastkreis
als Fluidquelle eine Konstantpumpe verwendet wird. In vielen
Fällen kann es von Nachteil sein, daß zwei im wesentlichen
gleich große Pumpen zu einer relativ teueren Einrichtung
führen. Gerade bei schweren Fahrzeugen mit hydrostatischer
Servolenkung sind bei Ausfall der Hauptdruckversorgung die
Lenkkräfte größer als sie vom Gesetzgeber her zulässig sind.
Es wird daher eine zweite unabhängige Druckversorgung
notwendig, die im Notfall, das heißt bei Ausfall der
Hauptdruckversorgung, für den Primärlastkreis automatisch
zugeschaltet wird. Gerade für eine derartige
Notlenkeinrichtung ist die vorbekannte hydraulische
Einrichtung weniger geeignet.
Ferner ist aus der DE 32 00 126 A1 eine Regeleinrichtung für
eine Verstellpumpe bekannt, die bei abgeschaltetem
Verbraucher in den Nullhubbereich regelt, in dem nur der
Betriebsdruck aufrechterhalten wird. Um die Antriebsleistung
der Verstellpumpe niedrig zu halten, ist parallel zu ihr
eine Konstantpumpe mit kleinerer Leistung vorgesehen, die
abhängig vom Förderstrom der Verstellpumpe zugeschaltet
wird. Irgendwelche Prioritätsventile sind nicht vorgesehen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine hydraulische Einrichtung
zur Druckmittelversorgung eines bevorrechtigten
Primärlastkreises und wenigstens eines Hilfslastkreises
dahingehend zu verbessern, daß bei verringertem Aufwand eine
sichere und energiesparende Arbeitsweise erzielbar ist.
Gelöst wird diese Aufgabe bei einer gattungsbildenden
hydraulischen Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Anspruchs 1.
Die erfindungsgemäße hydraulische Einrichtung zur
Druckmittelversorgung eines bevorrechtigten
Primärlastkreises und wenigstens eines Hilfslastkreises mit
den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den
Vorteil, daß sie eine bezüglich des Aufwandes an
Pumpenkapazität und Steuerungsmittel kostengünstige und
relativ einfache Bauart erlaubt, die eine energiesparende
und sichere Druckmittelversorgung mehrerer Lastkreise mit
unterschiedlicher Priorität ermöglicht. Die Einrichtung
eignet sich besonders als Notlenkeinrichtung für eine
hydrostatische Servolenkung bei schweren Fahrzeugen, wo bei
Ausfall der Hauptdruckversorgung automatisch eine
Notdruckversorgung zugeschaltet wird. Während für die
normale Druckmittelversorgung der bevorrechtigten
hydrostatischen Lenkung in LS-Technik und eines zusätzlichen
Hilfslastkreises mit LS-Wegeventilen eine
lastdruckgesteuerte Verstellpumpe mit entsprechend großem
Fördervolumen erfolgt, kann die für den Notfall vorgesehene
Konstantpumpe mit kleinerem Fördervolumen entweder leer
umlaufen oder einen weiteren Hilfslastkreis mit Druckmittel
versorgen. Erst im Notfall versorgt die Konstantpumpe den
Primärlastkreis und stellt zudem einen eventuell
überschüssigen Reststrom für zusätzliche Funktionen zur
Verfügung. Die relativ große, lastgeregelte Verstellpumpe
kombiniert mit einer kleinen Konstantpumpe ermöglicht eine
kostengünstige und platzsparende Bauart.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im
Anspruch 1 angegebenen hydraulischen Einrichtung möglich.
Vorteilhaft ist eine Ausführung nach Anspruch 2, wodurch
sich eine relativ einfache Lösung mit handelsüblichen
Prioritätsventilen und einem Schaltventil realisieren läßt.
Besonders zweckmäßig ist eine Ausbildung nach Anspruch 3,
wodurch sich die Einrichtung mit zwei handelsüblichen
Prioritätsventilen und ohne Schaltventil verwirklichen läßt,
so daß eine besonders kostengünstige und raumsparende
Bauweise erreicht wird. Ferner ist es zweckmäßig, wenn die
Einrichtung nach Ansprüch 6 ausgebildet wird, da sich die
Konstantpumpe besonders zur Druckmittelversorgung eines
zusätzlichen Bremskreises eignet. Eine besonders kompakte
und kostengünstige Einrichtung ermöglicht sich bei
Ausführungen nach den Ansprüchen 7 bis 9, wenn beide
Prioritätsventilmittel in einem einzigen Ventil vereint
sind. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus
den übrigen Ansprüchen.
Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge
stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es
zeigen Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der hydraulischen Ein
richtung zur Druckmittelversorgung eines bevorrechtigten Primärlast
kreises und wenigstens eines Hilfslastkreises in einer vereinfachten
Darstellung und die Fig. 2 und 3 ein zweites bzw. drittes Ausfüh
rungsbeispiel der Einrichtung.
Die Fig. 1 zeigt eine erste hydraulische Einrichtung 10 zur Druck
mittelversorgung eines bevorrechtigten Primärlastkreises, der hier
also hydrostatische Servolenkeinrichtung 11 ausgebildet ist und
eines nachrangig versorgten Hilfslastkreises 12, der in an sich be
kannter und nicht näher gezeichneter Weise aus Wegeventilen für
lastdruckkompensierte Steuerung besteht. Ferner umfaßt die Einrich
tung 10 einen zweiten Hilfslastkreis 13, der aus einem in einen Um
laufkanal 14 geschalteten Bremsventil 15 besteht. Die Einrichtung 10
umfaßt zur Druckmittelversorgung als erste Fluidquelle eine Ver
stellpumpe 16 und als zweite Fluidquelle eine Konstantpumpe 17, die
gemeinsam mechanisch von einem Motor 18 angetrieben werden. Die Ver
stellpumpe 16 ist mit ihrem Fördervolumen so groß ausgebildet, daß
sie als Hauptdruckversorgung für die Servolenkeinrichtung 11 und für
den ersten Hilfslastkreis 12 dienen kann. Sie weist daher ein we
sentlich größeres Fördervolumen auf als die Konstantpumpe 17, wobei
es günstig ist, wenn das Verhältnis größer als 2 : 1 ist. Die Ver
stellpumpe 16 ist als lastdruckgeregelte Pumpe ausgebildet, wozu sie
an einem Steuerdruckanschluß 19 mit einem Lastdrucksignal beauf
schlagbar ist.
Die Verstellpumpe 16 saugt Druckmittel aus einem Tank 21 an und för
dert es zu einem Einlaß 22 eines ersten Prioritätsventils 23. Das
erste Prioritätsventil 23 weist einen Hauptauslaß 24 auf, der über
eine Leitung 25 mit einem zur Last hin öffnenden Rückschlagventil 26
mit einem Zulaufanschluß 27 der Servolenkeinrichtung 11 in Verbin
dung steht. Von einem Hilfsauslaß 28 des Prioritätsventils 23 führt
eine zweite Leitung 29 zum Hilfslastkreis 12. Bei dem ersten Priori
tätsventil 23 handelt es sich um ein an sich bekanntes, handelsüb
liches Ventil, dessen Steuerschieber 31 von einer Feder 32 in Rich
tung einer Ausgangsstellung 33 belastet wird, in welcher im wesent
lichen der gesamte Fluidstrom der Verstellpumpe 16 zum bevorzugten
Primärlastkreis 11 gesteuert wird. Der Steuerschieber 31 des ersten
Prioritätsventil 23 wird in Richtung der Vorspannung der Feder 32
von einem Druck in einem ersten Steueranschluß 34 beaufschlagt, der
über eine erste Steuerleitung 35 mit einem Lastdrucksignal von einem
Signalausgang 36 der Servolenkeinrichtung 11 versorgt wird. Ferner
wird der Steuerschieber 31 entgegengesetzt zur Kraft der Feder 32
vom Druck im Hauptauslaß 24 über einen zweiten Steueranschluß 37
beaufschlagt. Der Steuerschieber 31 des ersten Prioritätsventils 23
wird somit entgegen der Kraft der Feder 32 von einem Lastdruckdif
ferenzsignal beaufschlagt, das über die Anschlüsse 27, 36 der Servo
lenkeinrichtung 11 abgegriffen wird, und dessen Größe ein Maß dafür
ist, ob der Primärlastkreis 11 mit einem ausreichenden Volumenstrom
versorgt wird. Übersteigt das Lastdruckdifferenzsignal aus der in
LS-Technik ausgeführten Servolenkeinrichtung 11 den von der Feder 32
vorgegebenen Wert, so drosselt das Prioritätsventil 23 den von der
Verstellpumpe 16 zum Primärlastkreis 11 fließenden Volumenstrom ab,
während zugleich der überschießende Druckmittelstrom zum Hilfslast
kreis 12 gesteuert wird. Dabei wird in einer äußeren Schaltstellung
38 des Prioritätsventils 23 der gesamte Volumenstrom der Verstell
pumpe 16 zum ersten Hilfslastkreis 12 gesteuert. Die Ausgangsseite
der Verstellpumpe 16 ist durch ein erstes Druckbegrenzungsventil 39
abgesichert.
Der Primärlastkreis 11 und der Hilfslastkreis 12 arbeiten mit der
Verstellpumpe 16 in LS-Technik zusammen, wozu der Steuerdruckan
schluß 19 an der Verstellpumpe 16 über ein erstes Wechselventil 41
über eine zweite Steuerleitung 42 mit einem ersten Lastdrucksignal
aus dem Signalanschluß 36 des Primärlastkreises 11 oder über eine
dritte Steuerleitung 43 mit einem zweiten Lastdrucksignal aus dem
Hilfslastkreis 12 beaufschlagt werden kann.
Die als zweite Fluidquelle dienende Konstantpumpe 17 ist für ein ge
genüber der Verstellpumpe 16 wesentlich kleineres Fördervolumen aus
gelegt und fördert das aus dem Tank 21 angesaugte Druckmittel zu
einem Einlaß 44 eines zweiten Prioritätsventils 45, das baugleich
zum ersten Prioritätsventil 23 ausgeführt ist. Sein Hauptauslaß 415
ist über eine zweite Leitung 47 mit einem zweiten Rückschlagventil
48 parallel zur ersten Leitung 25 an den Zulaufanschluß 27 des Pri
märlastkreises 11 angeschlossen. An den Hilfsauslaß 49 des zweiten
Prioritätsventils 45 ist der Umlaufkanal 14 als Teil eines zweiten
Hilfslastkreises 13 angeschlossen. Der Umlaufkanal 14 stellt dabei
eine ungedrosselte Verbindung zum Tank 21 her. Das zweite Priori
tätsventil 45 weist ein Steuerglied 51 auf, das von einer Feder 52
in Richtung seiner Ausgangsstellung 33 belastet wird und druckabhän
gig auslenkbar ist. Der zweite Steueranschluß 37 des zweiten Priori
tätsventils 45 ist in vergleichbarer Weise vom Druck im Hauptauslaß
46 beaufschlagt. Der erste Steueranschluß 34 am zweiten Prioritäts
ventil 45 steht über eine vierte Steuerleitung 53 mit dem Signal
anschluß 36 in der Servolenkeinrichtung 11 in Verbindung, wobei in
diese vierte Steuerleitung 53 ein 3/2-Schaltventil 54 geschaltet
ist. Das erste Lastdrucksignal aus der Servolenkeinrichtung 11 wird
somit über die vierte Steuerleitung 53 zum ersten Anschluß 34 am
zweiten Prioritätsventil 45 übertragen, wenn das Schaltventil 54 von
seiner Feder 55 in der gezeichneten Grundstellung 56 gehalten wird,
in welcher eine Verbindung zum Tank blockiert ist. Das Schaltventil
54 kann von dem über die vierte Steuerleitung 53 und eine fünfte
Steuerleitung 57 aus dem Primärlastkreis 11 herangeführten Last
druckdifferenzsignal in eine Arbeitsstellung 58 ausgelenkt werden,
in der es die Weiterleitung des ersten Lastdrucksignals über die
vierte Steuerleitung 53 unterbricht und den ersten Steueranschluß 34
des zweiten Prioritätsventils 45 zum Tank 21 entlastet. Das Schalt
ventil 54 wird somit wie das erste Prioritätsventil 23 von dem
gleichen Lastdruckdifferenzsignal aus dem Primärlastkreis 11 ange
steuert, wobei jedoch das Schaltventil 54 mit Hilfe seiner Feder 55
auf einen gegenüber dem ersten Prioritätsventil 23 niedrigeren An
sprechwert eingestellt ist.
Die Druckseite der Konstantpumpe 17 ist durch ein zweites Druckbe
grenzungsventil 59 abgesichert. An die zweite Leitung 47 zwischen
zweitem Prioritätsventil 45 und Servolenkeinrichtung 11 ist ein
elektrohydraulischer Drucksensor 61 angeschlossen, der zusammen mit
einer Auswerteelektronik 62 eine Signaleinrichtung 63 bildet, welche
durch Überwachung verschiedener Druckstufen den Ausfall der Haupt
druckversorgung und ein Einspringen der Notlenkeinrichtung anzeigt.
Die Wirkungsweise der Einrichtung 10 wird wie folgt erläutert: Dabei
wird von der grundsätzlichen Überlegung ausgegangen, daß eine für
größere Fördervolumen ausgelegte, lastdruckgeregelte Verstellpumpe
16 den bevorrechtigten Primärlastkreis 11 mit Druckmittel versorgt,
wobei überschießendes Druckmittel die nachrangigen Verbraucher im
Hilfslastkreis 12 erhalten. Bei Ausfall dieser Hauptdruckversorgung
wird automatisch eine Notlenkeinrichtung zugeschaltet, wobei die
Konstantpumpe 17 die Servolenkeinrichtung 11 bevorrechtigt mit
Druckmittel versorgt, während gleichzeitig ein eventuell über
schießender Fluidstrom für andere Funktionen zur Verfügung steht.
Die Verstellpumpe 16 wird dabei mit dem jeweils maximalen Lastdruck
aus dem Primärlastkreis 11 und dem Hilfslastkreis 12 beaufschlagt
und versorgt über das erste Prioritätsventil 23 die Servolenkein
richtung 11 mit Druckmittel. Der von der Servolenkeinrichtung 11
nicht benötigte Volumenstrom fließt über die zweite Leitung 29 in
den Hilfslastkreis 12 und steht dort zur Steuerung weiterer Ver
braucher zur Verfügung. Das an den Anschlüssen 27, 36 abgegriffene
Lastdruckdifferenzsignal der Servolenkeinrichtung 11 ist ein Maß für
die Größe des Volumenstroms über den Primärlastkreis 11 und ent
spricht im wesentlichen dem Regeldruckgefälle zwischen der Verstell
pumpe 16 und dem Signalanschluß 36. Das Lastdruckdifferenzsignal
wirkt sowohl auf das erste Prioritätsventil 23 als auch auf das
Schaltventil 54, und wird von letzteren (54) überwacht. Das Schalt
ventil 54 ist mit Hilfe seiner Feder 55 auf einen gegenüber dem
ersten Prioritätsventil 23 mit seiner Feder 32 etwas niedrigeren
Ansprechwert eingestellt. Solange daher die Verstellpumpe 16 einen
ausreichend großen Volumenstrom zum Primärlastkreis 11 steuert, wird
ein über dem Ansprechwert des Lastdruckdifferenzsignals liegender
Druckwert erzeugt, der das Schaltventil 54 in seine Arbeitsstellung
58 drückt und dort hält. Dadurch ist der erste Steueranschluß 34 des
zweiten Prioritätsventils 45 zum Tank 21 entlastet und der Steuer
schieber 51 im Prioritätsventil 45 in seine äußere Arbeitsstellung
38 ausgelenkt, in welcher das von der Konstantpumpe 17 geförderte
Druckmittel praktisch ungedrosselt über den Umlaufkanal 14, bei
nicht betätigtem Bremsventil 15, zum Tank 21 gefördert wird. Die
Konstantpumpe 16 kann dabei also leer mitlaufen. Bei Bedarf kann
auch das Bremsventil 15 betätigt werden, wobei die Druckmittelver
sorgung durch die Konstantpumpe 17 ausreicht.
Fällt das mit Hilfe des Schaltventils 54 überwachte Lastdruckdiffe
renzsignal im Primärlastkreis 11 unter den eingestellten Wert, so
ist das ein Indiz dafür, daß die Verstellpumpe 16 nicht mehr genug
Druckmittel für den Betrieb der Servolenkeinrichtung 11 zur Verfü
gung stellt. Das Schaltventil 54 wird dabei von seiner Feder 55 in
seine Grundstellung 56 umgeschaltet, so daß das im Signalanschluß 36
der Servolenkeinrichtung 11 abgegriffene erste Lastdrucksignal über
die vierte Steuerleitung 53 auf den ersten Steueranschluß 34 des
zweiten Prioritätsventils 45 geschaltet wird. Damit wird das Last
druckdifferenzsignal am zweiten Prioritätsventil 45 wirksam, das nun
vorrangig die Servolenkeinrichtung 11 mit dem von der Konstantpumpe
17 geförderten Druckmittelstrom versorgt, wobei ein eventuell über
schießender Fluidstrom in den zweiten Hilfslastkreis 13 geführt
wird. Je nach dem, ob die Verstellpumpe 16 ganz oder nur teilweise
ausgefallen ist, können Teilströme beider Pumpen 16 und 17 die Ser
volenkeinrichtung 11 mit Fluidstrom versorgen oder es kann bei voll
ständigem Ausfall der Verstellpumpe 16 auch die Konstantpumpe 17
allein den Primärlastkreis 11 mit Drucköl versorgen. Dadurch läßt
sich eine Notlenkeinrichtung realisieren, die bei Ausfall der Haupt
druckversorgung durch die Verstellpumpe 16 automatisch zugeschaltet
wird. Durch die Schaltung in der Einrichtung 10 wird dabei erreicht,
daß auch bei einer Notlenkung mit der Konstantpumpe 17 das zweite
Prioritätsventil 45 mit der Servolenkeinrichtung 11 nach Art eines
LS-Systems zusammenarbeitet.
Mit Hilfe des Drucksensors 61 kann dabei die Arbeitsweise der Not
lenkeinrichtung überwacht werden, so daß einem Fahrer der Ausfall
der Hauptdruckversorgung und das Einspringen der Notlenkeinrichtung
angezeigt werden.
Die in Fig. 1 dargestellten Prioritätsventile 23 bzw. 45 werden als
erste Prioritätsventilmittel 23 bzw. zweite Prioritätsventilmittel
45 aufgefaßt.
Die Fig. 2 zeigt eine zweite hydraulische Einrichtung 70 zur Druck
mittelversorgung eines bevorrechtigten Primärlastkreises und wenig
stens eines Hilfslastkreises, wobei sich die zweite Einrichtung 70
von der ersten Einrichtung 10 nach Fig. 1 wie folgt unterscheidet,
wobei gleiche Bauelemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Die zweite Einrichtung 70 ist gegenüber der ersten Einrichtung 10
vereinfacht, weil ein gesondertes Schaltventil 54 entfällt und des
sen Überwachungsfunktion unmittelbar in das zweite Prioritätsventil
45 hineingelegt ist. Das zweite Prioritätsventil 45 weist zu diesem
Zweck eine schwächere Feder 71 auf, so daß das zweite Prioritätsven
til 45 auf ein niedrigeres Lastdruckdifferenzsignal anspricht als
das erste Prioritätsventil 23. Die vierte Steuerleitung 53 vom
Signalanschluß 36 der Servolenkeinrichtung 11 führt daher unmittel
bar zum ersten Steueranschluß 34 des zweiten Prioritätsventils 45.
Der zweite Steueranschluß 37 des zweiten Prioritätsventils 45 kann
wie bisher mit dem Druck im Hauptauslaß 46 über eine sechste Steuer
leitung 72 beaufschlagt werden. Ferner ist in die sechste Steuerlei
tung 72 ein zweites Wechselventil 73 geschaltet, so daß alternativ
zum Druck im Hauptauslaß 46 des zweiten Prioritätsventils 45 der
Ausgangsdruck der Verstellpumpe 16 über das Wechselventil 73 im
zweiten Steueranschluß 37 des zweiten Prioritätsventils 45 wirken
kann. Ferner ist stromaufwärts vom zweiten Prioritätsventil 45 in
den von der Konstantpumpe 17 kommenden Volumenstrom ein erster
Durchflußanzeiger 74 geschaltet, während in der zweiten Leitung 47
ein zweiter Druchflußanzeiger 75 liegt. Diese Durchflußanzeiger 74,
75 stellen ebenfalls Signaleinrichtungen dar, mit denen der Ausfall
der Hauptdruckversorgung und das Einspringen der Notlenkeinrichtung
für den Fahrer angezeigt werden kann.
Die Wirkungsweise der zweiten Einrichtung 70 entspricht in Bezug auf
Hauptdruckversorgung des Primärlastkreises 11 und des ersten Hilfs
lastkreises 12 mit Hilfe der Verstellpumpe 16 sowie der Funktion der
automatisch zugeschalteten Notlenkpumpe 17 grundsätzich der Wir
kungsweise der ersten Einrichtung 10. Durch die gegenüber der Feder
32 im ersten Prioritätsventil 23 schwächer ausgebildete Feder 72 im
zweiten Prioritätsventil 45 läßt sich die Überwachungsfunktion für
den Volumenstrombedarf des Primärlastkreises 11 unmittelbar in das
zweite Prioritätsventil 45 integrieren, so daß ein weiteres Ventil
element sowie zugehörige Steuerleitungen eingespart werden. Mit Hil
fe des zweiten Wechselventils 73 wird sichergestellt, daß das jewei
lige Lastdruckdifferenzsignal wirksam werden kann.
Auch bei der zweiten Einrichtung 70 können die beiden Prioritätsven
tile 23 und 45 als erste (23) bzw. zweite Prioritätsventilmittel 45
aufgefaßt werden.
Die Fig. 3 zeigt eine dritte Einrichtung 80 zur Druckmittelversor
gung eines bevorrechtigten Primärlastkreises 11 und wenigstens eines
Hilfslastkreises 12, wobei sich die dritte Einrichtung 80 von der
ersten Einrichtung 10 nach Fig. 1 wie folgt unterscheidet, wobei
für gleiche Bauelemente gleiche Bezugszeichen verwendet werden.
Während sich bei der ersten Steuereinrichtung 10 für die beiden
Prioritätsventile und das Schaltventil handelsübliche Bauelemente
verwenden lassen, sind bei der dritten Einrichtung 80 die Funktionen
dieser drei Bauelemente in einem einzigen Prioritätsventil 81 ver
einigt, das in spezieller Weise ausgebildet werden muß. Das Priori
tätsventil 81 ist als 5-Wege-Regelventil ausgebildet, das zum An
schluß an die Verstellpumpe 16 und die Konstantpumpe 17 in ver
gleichbarer Weise einen ersten Einlaß 82 sowie einen zweiten Einlaß
83 aufweist. Für den Anschluß des Primärlastkreises 11 genügt ein
einziger Hauptauslaß 84, während die zweite Leitung 29 zum ersten
Hilfslastkreis 12 an einem ersten Hilfsauslaß 85 liegt und der Um
laufkanal 14 an einem zweiten Hilfsauslaß 86 angeschlossen ist. Ein
Steuerschieber 87 des Prioritätsventils 81 wird von einer Feder 83
in Richtung einer Ausgangsstellung 89 belastet, in welcher der zwei
te Einlaß 83 mit dem Hauptauslaß 84 verbunden ist, während die Ver
bindung zum zweiten Hilfsauslaß 86 und damit zum zweiten Hilfslast
kreis zumindest gedrosselt oder auch ganz abgesperrt ist. Ferner ist
in dieser Ausgangsstellung 89 der erste Hilfsauslaß 85 hydraulisch
blockiert. Der erste Einlaß 82 ist durch ein im Ventilgehäuse ange
ordnetes Rückschlagventil 91 abgesichert, erlaubt aber noch einen
Druckmittelstrom vom ersten Einlaß 82 zum Hauptauslaß 84. Beim Prio
ritätsventil 81 ist angrenzend an die Ausgangsstellung 89 eine Zwi
schenstellung 92 dargestellt, bei welcher der erste Einlaß 82 unge
drosselt mit dem Hauptauslaß 84 verbunden ist, während die Verbin
dung vom ersten Einlaß 82 zum ersten Hilfsauslaß 85 gedrosselt ist.
Der zweite Einlaß 83 ist ungedrosselt mit dem zweiten Hilfsauslaß 86
verbunden. Schließlich ist eine vom Steuerschieber 87 bei maximaler
Auslenkung erreichbare äußere Schaltstellung 93 dargestellt, in wel
cher der Hauptauslaß 84 hydraulisch blockiert ist und der erste Ein
laß 82 mit dem ersten Hilfsauslaß 85 ungedrosselt Verbindung hat,
während der zweite Einlaß 83 ungedrosselt mit dem zweiten Hilfsaus
laß 86 in Verbindung steht. Selbstverständlich zeigen diese Schalt
stellungen 89, 92, 93 nur eine stark vereinfachte Darstellung des
Prioritätsventils 81, dessen Steuerschieber 87 für die erforderliche
Regelfunktion eine Reihe von zusätzlichen Zwischenstellungen für
eine geeignete Regelung aufweist. Der Steuerschieber 87 wird in ver
gleichbarer Weise von dem Lastdruckdifferenzsignal der Servolenkein
richtung 11 entgegen der Kraft der Feder 88 beaufschlagt, wozu dass
Prioritätsventil 81 in entsprechender Weise erste und zweite Steuer
anschlüsse 94 bzw. 95 aufweist. Bei dem Prioritätsventil 81 stellen
nun die Steuerverbindungen in den mehr außenliegenden Schaltstellun
gen 91 und 93 erste Prioritätsventilmittel 96 dar, welche in ent
sprechender Weise die Steuerfunktionen des ersten Prioritätsventils
23 nach Fig. 1 übernehmen. Demgegenüber bilden die innenliegenden
Stellungen in Form der Ausgangsstellung 89 und der Zwischenstellung
92 zweite Prioritätsventilmittel 97, welche die Funktion des zweiten
Prioritätsventils 45 in Fig. 1 in entsprechender Weise übernehmen.
Bei einem Arbeiten der ersten Prioritätsventilmittel 96 muß die
Feder 88 stärker zusammengedrückt werden als bei einem Arbeiten der
zweiten Prioritätsventilmittel 97, so daß auf diese Weise die
Funktion des Schaltventils 54 nach Fig. 1 zum Wirksamwerden der
zweiten Prioritätsventilmittel 97 bei einem niedrigeren Lastdruck
differenzsignal im Prioritätsventil 81 mit integriert ist.
Die Wirkungsweise der dritten Einrichtung 80 wird wie folgt erläu
tert, wobei die grundsätzliche Funktion der ersten Einrichtung 10
nach Fig. 1 als in diesem Zusammenhang vorbekannt vorausgesetzt
wird. Solange bei fördernder Verstellpumpe 16 in der Servolenkein
richtung 11 ein ausreichend großes Lastdruckdifferenzsignal erzeugt
wird, sind die ersten Prioritätsventilmittel 96 im Prioritätsventil
81 wirksam, wobei der Fluidstrom von der Verstellpumpe 16 über das
Prioritätsventil 81 vorrangig auf den Primärlastkreis 11 und nach
rangig auf den ersten Hilfslastkreis 12 verteilt wird. Während die
ser Funktion kann der Volumenstrom der mitlaufenden Konstantpumpe 17
ungedrosselt über das Prioritätsventil 81 in den Umlaufkanal 14 und
damit zum zweiten Hilfslastkreis 13 gefördert werden. Sinkt nun dass
Lastdruckdifferenzsignal in der Servolenkeinrichtung 11 unter das
von der Feder 88 im Prioritätsventil 81 vorgegebene Druckgefälle,
wird der Steuerschieber 87 weiter nach rechts ausgelenkt, so daß
anstelle der ersten (96) die zweiten Prioritätsventilmittel 97 wirk
sam werden. Das bedeutet, daß im Notlenkfall der Fluidstrom von der
Konstantpumpe 4 über das Prioritätsventil 81 vorrangig der Servo
lenkeinrichtung 11 zugeführt wird, während ein eventuell überschüs
siger Druckmittelstrom der Konstantpumpe 17 über den zweiten Hilfs
lastkreis 13 geführt wird.
Mit Hilfe eines Schalters 99 kann dabei die Stellung des Steuer
schiebers 87 abgetastet werden und dabei für den Fahrer eine Aussage
erzielt werden, ob die Hauptdruckversorgung ausgesetzt hat und die
Notlenkeinrichtung automatisch zugeschaltet ist. Durch die Integra
tion der Funktion dreier Ventile nach Fig. 1 in einem einzigen
Prioritätsventil 81 wird eine besonders kostengünstige und kompakte
Bauweise erzielt, die sich besonders für mobile Einsatzfälle eignet.
Selbstverständlich sind in den gezeigten Ausführungsformen Änderun
gen möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. Obwohl
sich für den zweiten Hilfslastkreis 13 das Bremsventil 15 besonders
eignet, kann die Konstantpumpe 17 infolge ihres relativ kleinen För
dervolumens auch ohne Zusatzlast in dem Umlaufkanal 14 betrieben
werden oder es können andere Lastkreise wie zum Beispiel ein Filter
kreislauf oder ein Kühlkreislauf betrieben werden. Besonders vor
teilhaft ist, wenn die mitlaufende Konstantpumpe 17 als Vorförder
pumpe für die Verstellpumpe 16 eingesetzt wird. Außerdem ist es mög
lich, bei der zweiten Einrichtung 70 nach Fig. 2 den Druckabgriff
für das zweite Wechselventil 73 von der stromaufwärts vom ersten
Prioritätsventil 23 liegenden Stelle stromabwärts davon zu verlegen,
so daß er aus der ersten Leitung 25 abgegriffen wird. Auch könnte
das Wechselventil 73 ganz entfallen, und statt dessen die Steuerlei
tung vom zweiten Steueranschluß 37 des zweiten Prioritätsventils 45
unmittelbar zum Zulaufanschluß 27 der Servolenkeinrichtung 11 ge
führt werden. Besonders günstig ist es, wenn das Fördervolumen der
Verstellpumpe 16 mindestens das doppelte der Konstantpumpe 17 be
trägt.
Claims (13)
1. Hydraulische Einrichtung zur Druckmittelversorgung eines bevor
rechtigten Primärlastkreises und wenigstens eines Hilfslastkreises,
mit einer ersten Fluidquelle und zugeordneten, ersten Prioritätsven
tilmitteln, die von der ersten Fluidquelle kommendes Fluid über ei
nen Hauptauslaß vorrangig dem Primärlastkreis und über einen Hilf
auslaß nachrangig dem Hilfslastkreis zuführen, und mit einer zweiten
Fluidquelle und zugeordneten zweiten Prioritätsventilmitteln, die
Fluid über einen Hauptauslaß vorrangig und ergänzend zum Fluidstrom
über die ersten Prioritätsventilmittel dem Primärlastkreis und den
Reststrom über einen Hilfsauslaß nachrangig einem Hilfskreis zufüh
ren, wobei der Primärlastkreis eine Einrichtung zur Abgabe eines für
den Fluidbedarf des Primärlastkreises kennzeichnenden Lastdruckdif
ferenzsignals aufweist und die Änderung dieses Lastdruckdifferenz
signals die Aufteilung der Fluidströme durch die beiden Prioritäts
ventilmittel auf die Primär-, Hilfslast- bzw. Hilfskreise beein
flußt, und bei welcher Einrichtung die Fluidquellen eine lastdruck
abhängig gesteuerte Verstellpumpe und eine Konstantpumpe aufweisen,
wovon die Verstellpumpe ein an einem Steuerdruckanschluß anliegen
des, zweites Lastdrucksignal aus einem Hilfslastkreis verarbeitet,
der in LS-Technik ausgebildete Steuerelemente aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Fluidquelle die Verstellpumpe (16)
ist, deren Fördervolumen gegenüber der Konstantpumpe (17) größer
ausgebildet Ist, daß deren Steuerdruckanschluß (19) zusätzlich zum
zweiten Lastdrucksignal (43) auch vom ersten Lastdrucksignal (36,
42) aus dem Primärlastkreis (11) beaufschlagbar ist, daß die zweiten
Prioritätsventilmittel (45; 97) abhängig von dem für den Volumen
strombedaf im Primärlastkreis (11) maßgebenden Lastdruckdifferenz
signal steuerbar sind und daß die wirksame Druckdifferenz (32; 88)
zur Steuerung der ersten Prioritätsventilmittel (23; 96) gegenüber
der Druckdifferenz (55; 71; 88) zur Steuerung der zweiten Priori
tätsventilmittel (45; 97) größer ausgebildet ist.
2. Hydraulische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die ersten und zweiten Prioritätsventilmittel als untereinander
im wesentlichen baugleiche Prioritätsventile (23, 45) ausgebildet
sind, die jeweils von einer Feder (32; 52) in Richtung einer Aus
gangsstellung (33) vorgespannt sind, in welcher im wesentlichen der
gesamte Fluidstrom der jeweiligen Fluidquelle (16, 17) zum Primär
lastkreis (11) gesteuert wird und daß ein vom Lastdruckdifferenz
signal beaufschlagtes Schaltventil (54) vorgesehen ist, welches das
zum zweiten Prioritätsventil (45) über eine Steuerleitung (53) ge
führte Lastdrucksignal (36) des Primärlastdruckkreises (11) steuert,
indem es dieses Signal übermittelt, wenn im Primärlastkreis (11) ein
am Schaltventil (54) vorgegebener Wert unterschritten wird und fer
ner eine Druckentlastung am zweiten Prioritätsventil (45) verur
sacht, wenn dieser vorgegebene Wert überschritten wird, wobei der am
Schaltventil (54) für das Lastdruckdifferenzsignal im Primärlast
kreis (11) vorgegebene Wert (55) niedriger liegt als der am ersten
Prioritätsventil (23) vorgegebene Wert (32) (Fig. 1).
3. Hydraulische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die ersten und zweiten Prioritätsventilmittel jeweils als unter
einander im wesentlichen baugleiche Prioritätsventile (23, 45) aus
gebildet sind, die jeweils von einer Feder (32, 71) in Richtung ei
ner Ausgangsstellung (33) vorgespannt sind, in welcher im wesent
lichen der gesamte Fluidstrom der jeweils angeschlossenen Fluidquel
le (16, 17) zum Primärlastkreis (11) gesteuert wird, daß die Feder
(71) am zweiten Prioritätsventil (45) auf einen gegenüber der Feder
(32) am ersten Prioritätsventil (23) niedrigeren Druckwert einge
stellt ist und daß beide Prioritätsventile (23, 45) unmittelbar von
dem Lastdruckdifferenzsignal des Primärlastkreises (11) ansteuerbar
sind (Fig. 2).
4. Hydraulische Einrichtung nach Anspruch 3, bei der die beiden
Hauptauslässe (24, 46) beider Prioritätsventile (23, 45) über je ein
Rückschlagventil (26, 48) parallel an den Zulaufanschluß (27) des
Primärlastkreises (11) angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet,
daß am zweiten Prioritätsventil (45) die der Feder (71) entgegenwir
kende Steuerdruckseite (37) über ein Wechselventil (73) von den
Drücken in beiden Fluidströmen über die Hauptauslässe (24, 46)
stromaufwärts der Rückschlagventile (26, 48) beaufschlagbar ist.
5. Hydraulische Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Wechselventil (73) mit einem seiner beiden Eingänge an den
Ausgang der Verstellpumpe (16) angeschlossen ist.
6. Hydraulische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß der Hilfsauslaß (49) des zweiten Priori
tätsventils (45) über einen Umlaufkanal (14) zu einem Tank (21) ent
lastet ist und daß insbesondere in diesen Umlaufkanal (14) ein
Bremsventil (15) geschaltet ist.
7. Hydraulische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die ersten (96) und die zweiten Prioritätsventilmittel (97) in
einem einzigen Prioritätsventil (81) ausgebildet sind, das einen an
die Verstellpumpe (16) angeschlossenen ersten Haupteinlaß (82), ei
nen an die Konstantpumpe (17) angeschlossenen zweiten Haupteinlaß
(83), einen Hauptauslaß (84) für den Primärlastkreis (11), einen
ersten Hilfsauslaß (85) für den Hilfslastkreis (12) in LS-Technik
sowie einen zweiten Hilfsauslaß (86) für einen Umlaufkanal (14) auf
weist (Fig. 3).
8. Hydraulische Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Prioritätsventil (81) einen von einer Feder (88) in Richtung
Ausgangsstellung (89) vorgespannten Steuerschieber (87) aufweist,
und daß der Steuerschieber (87) anschließend an diese Ausgangsstel
lung bei Betätigung im Bereich mit relativ niedriger Druckdifferenz
die den zweiten Prioritätsventilmitteln (97) zugeordneten Steuerver
bindungen (89, 92) aufweist und daran anschließend im Bereich mit
relativ stärkerer Druckdifferenz die den ersten Prioritätsventilmit
teln (96) zugeordneten Steuerverbindungen (92, 93) aufweist.
9. Hydraulische Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Prioritätsventil (81) wenigstens eine bei maxima
ler Vorspannung der Feder (88) eingenommene, äußere Schaltstellung
(93) aufweist, in welcher im wesentlichen alles Fluid der Verstell
pumpe (16) zum Hilfslastkreis (12) geführt wird, der Hauptauslaß
(84) zumindest gedrosselt bzw. gesperrt ist und der zweite Hilfsaus
laß (86) ungedrosselt mit dem zweiten Haupteinlaß (83) verbunden
ist, daß es wenigstens eine Zwischenstellung (92) aufweist, in wel
cher vom Fluidstrom der Verstellpumpe (16) ein größerer Teilstrom
zum Hauptauslaß (84) und der überschießende, kleinere Reststrom ge
drosselt zum ersten Hilsauslaß (85) geführt werden, während der
zweite Haupteinlaß (83) ungedrosselt mit dem zweiten Hilfsauslaß
(86) Verbindung hat und daß mindestens eine bei minimaler Vorspan
nung der Feder (88) eingenommene Ausgangsstellung (89) vorgesehen
ist, in welcher der erste Hilfsauslaß (85) blockiert ist, und im
wesentlichen der volle Fluidstrom der Konstantpumpe (17) zum Haupt
auslaß (84) geführt wird.
10. Hydraulische Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich
net, daß in der Ausgangsstellung (89) die Verbindung zum zweiten
Hilfsauslaß (86) gedrosselt ist und der mit dem Hauptauslaß (84)
verbundene erste Haupteinlaß (82) durch ein in Richtung zum Primär
lastkreis (11) hin öffnendes Rückschlagventil (91) abgesichert ist.
11. Hydraulische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da
durch gekennzeichnet, daß das Fördervolumen der Verstellpumpe (16)
mindestens doppelt so groß ist wie dasjenige der Konstantpumpe (17).
12. Hydraulische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da
durch gekennzeichnet, daß der Primärlastkreis eine hydrostatische
Servolenkeinrichtung (11) ist.
13. Hydraulische Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeiten der Konstantpumpe
(17) bei ausgefallener Hauptdruckversorgung anzeigende Signalein
richtungen (63; 74, 75; 99) vorgesehen sind.
Priority Applications (1)
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