DE4345488B4

DE4345488B4 - Druckfluid-Zuführsystem

Info

Publication number: DE4345488B4
Application number: DE4345488A
Authority: DE
Inventors: Masamitsu Kawasaki Takeuchi; Kazunori Kawasaki Ikei; Tadao Kawasaki Karakama; Mitsumasa Kawasaki Akashi; Teruo Kawasaki Akiyama; Jun Kawasaki Maruyama; Keisuke Kawasaki Taka
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1992-04-08
Filing date: 1993-04-08
Publication date: 2004-05-06
Anticipated expiration: 2013-04-09

Abstract

Um es möglich zu machen, ein Druckfluid, das von einer Hydraulikpumpe zu einer Mehrzahl von Betätigungseinrichtungen abgegeben wird, ohne Einsetzen irgendeines Wechselventils zu verteilen und um einen natürlichen Abfall der Betätigungseinrichtung in einem Übergangszustand zum Verschieben von Belastungsdrücken zu vermeiden, wird ein Druckfluid-Zuführsystem zur Verteilung von Druckfluid von einer Druckfluidquelle zu einer ersten hydraulischen Last und einer zweiten hydraulischen Last unter ersten und zweiten Leitungsdrücken in Abhängigkeit jeweiliger Belastungsdrücke vorgeschlagen, wobei das Druckfluid-Zuführsystem folgendes aufweist: DOLLAR A eine erste Ventileinrichtung zur Zuführung des ersten Leitungsdrucks zu der ersten hydraulischen Last; DOLLAR A eine zweite Ventileinrichtung zur Zuführung des zweiten Leitungsdrucks zu der zweiten hydraulischen Last; DOLLAR A eine erste Belastungsdruckeinführeinrichtung, die mit der ersten hydraulischen Last zur Einführung eines ersten Belastungsdrucks verbunden ist; DOLLAR A eine zweite Belastungsdruckeinführeinrichtung, die mit der zweiten hydraulischen Last zur Einführung eines zweiten Belastungsdrucks verbunden ist; DOLLAR A eine erste Leitungsdruckerzeugungseinrichtung, die zwischen der Druckfluidquelle und der ersten Ventileinrichttung angeordnet ist und mit der ersten Belastungsdruckeinführeinrichtung zur Erzeugung eines ersten Leitungsdrucks auf der Basis eines Zuführdrucks, der von der Druckfluidquelle und dem ersten Belastungsdruck zur Versorgung der ...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Druckfluid-Zuführsystem zur Verteilung von Druckfluid gemäß dem Patentanspruch 1. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Druckfluid-Zuführsystem zum Verteilen eines Druckfluids, das von einer oder mehreren hydraulischen Pumpen zu linken und rechten hydraulischen Motoren zum Fahren und zu einem Arbeitsgerätezylinder abgegeben wird.

In der DE 33 21 483 A1 ist ein Druckfluid-Zuführsystem beschrieben, wie es in 2 dargestellt ist. eine Mehrzahl von Druckkompensationsventilen 3, 13 sind parallel mit einem Auslaßleitungsrohr 2 einer hydraulischen Pumpe 1 verbunden. Auslaßrohre 4 und 14 entsprechender Druckkompensationsentile 3, 13 sind mit Richtungssteuerventilen 5, 15 ausgestattet. Mit den Auslaßseiten der Richtungssteuerventile 5, 15 sind Betätigungsglieder 6, 16 verbunden. Die Druckkompensationsventile 3, 13 sind in der Ventilöffnungsrichtung über einen Pumpenauslaßdruck und Ausgangsdrücke der Richtungssteuerventile 5, 15 vorgespannt und werden in der Ventilschließrichtung durch Einlaßdrücke der Richtungssteuerventile und den höchsten Belastungsdruck vorgespannt. Damit ist es möglich, Druckfluid zuzuführen, das von der Pumpe zu den jeweiligen Betätigungsgleidern unter einem vorgegebenen Verteilungsverhältnis abgegeben wird, wenn eine Mehrzahl Richtungssteuerventile 3, 13 gleichzeitig betätigt wird.

Dabei ist zum Vergleich von Belastungsdrücken der jeweiligen Betätigungsglieder und zur Zuführung des höchsten Belastungsdrucks zu den Druckkompensationsventilen ein Wechselventil 7 vorgesehen. Die Anzahl der Wechselventile ist jeweils um ein geringer als die Anzahl der Betätigungsglieder. Bei einer erhöhten Anzahl Betätigungsglieder steigt also entsprechend die Anzahl der Wechselventile, so dass die Gesamtkosten dieses Zuführsystems entsprechend steigen. Ferner wird das Wechselventil bei schwankenden Belastungsdrücken zwischen den Betätigungs gliedern umgeschaltet, um wahlweise den Kanal 8 oder 18 mit dem Kanal 9 zu verbinden. Bei dem Umschalten fällt aufgrund des Abblasens des Wechselventils der Druck in dem Kanal 18 ab. Der Druck in dem anderen Kanal wird blockiert. Das Ergebnis verursacht unter Umschalten des Wechselventils 7 des Betätigungsgliedes 6 übergehend einen natürlichen Abfall, so dass der natürliche Abfall beschleunigt wird.

In der DE 38 44 400 A1 ist eine etwa der DE 33 21 482 A1 entsprechende Druckfluid-Zuführeinrichtung beschrieben. Dabei ist jedem Betätigungsglied ein eigenes Wechselventil zugeordnet, wobei die Wechselventile über eine Leitung miteinander verbunden sind. Daher ist für eine größere Anzahl Betätigungsglieder ebenfalls eine entsprechend höhere Anzahl an Wechselventilen notwendig und es besteht die Gefahr des natürlichen Abfalls des Drucks beim Umschalten der Wechselventile.

In der DE 37 01 211 A1 ist eine Ventilstrukturanordnung für ein Steuerventil eines Betätigungsgliedes dargestellt, wobei die Betätigungsglieder jeweils singulär betätigt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das vorstehend beim Stand der Technik erwähnte Problem zu lösen und demzufolge ein Druckfluid-Zuführsystem zu schaffen, das von einer hydraulischen Druckfluidquelle zu einer Mehrzahl von hydraulischen Lasten abgegebenes Druckfluid verteilen kann, und zwar ohne den Einsatz irgendeines Wechselventils.

Vorzugsweise soll das Druckfluid-Zuführsystem einen übergehenden, natürlichen Druck-Abfall eines Betätigungsglieds für eine hydraulische Last unter einem Umschalten zwischen Belastungsdrücken verhindern.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Druckfluid-Zuführsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen genannt.

Die vorliegende Erfindung wird besser aufgrund der detaillierten Beschreibung, die nachfolgend vorgenommen wird, und anhand der beigefügten Zeichnungen der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verstanden.
In den Zeichnungen:
1 zeigt ein Hydraulik-Systemdiagramm der ersten Ausführungsform eines Druckfluid-Zuführsystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt ein Hydraulik-Systemdiagramm, das ein Beispiel des herkömmlichen Druckfluid-Zuführsystems darstellt;
3 zeigt einen Schnitt, der eine Ausführungsform eines Druckkompensationsventils und eines Druckfluid-Zuführsystems darstellt;
4 zeigt eine Darstellung , die das Verhältnis zwischen einem Pumpen auslaßdruck und einer Pumpenauslaßmenge einer hydraulischen Pumpe unter einem Fahrzustand und einem Fahr- und Arbeitsgerätebetriebszustand darstellt;
5 zeigt einen Schnitt eines Druckfluid-Zuführventilblocks für einen hydraulischen Motor zum Fahren, der in der zweiten Ausführungsform der Erfindung eingesetzt wird,
6 zeigt einen Schnitt eines Druckfluid-Zuführventilblocks für einen Arbeitsgerätezylinder, der in der zweiten Ausführungsform der Erfindung eingesetzt wird.
7 zeigt ein Hydraulik-Schaltkreisdiagramm der zweiten Ausführungsform des Druckfluid-Zuführssystems der vorliegenden Erfindung, mit dem die Ventilblöcke der 5 und 6 verbunden sind;
Beste Ausführung zur Umsetzung der Erfindung
Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf 1 und die Folgenden Figuren vorgenommen.
Wie in 1 dargestellt ist, ist ein Druckfluid-Zuführsystem mit einer Mehrzahl von Richtungssteuerventilen 22 in einer Auslaßleitung 21 einer hydraulischen Pumpe 20 vorgesehen. An der Einlaßseite jedes Richtungssteuerventils 22 ist ein Druckkompensationsventil, das mit einem Absperrventil 23 und einem Druckreduktionsventilabschnitt 24 versehen ist, gebildet. Das Richtungssteuerventil 22 und das Druckkompensationsventil 25 sind als integrale Einheit ausgebildet, wie dies in 3 dargestellt ist.
Wie in 3 dargestellt ist, ist ein Ventilblock 30 in einer im wesentlichen parallelen, rohrförmigen Konfiguration gebildet. In der Nähe des oberen Bereichs des Ventilblocks 30 ist eine Spulenbohrung 31 gebildet. Die Spulenbohrung 31 öffnet sich an der linken und rechten Seitenoberfläche 32 und 33. Erste und zweite Betätigungseinrichtungsanschlüsse 34 und 5 öffnen sich zu der Spulenbohrung 31 an jeweiligen inneren Enden davon hin und öffnen sich zu der oberen Oberfläche des Ventilblocks 31. In der Nähe des unteren Bereichs des Ventilblocks 30 sind eine Absperrventilaufnahmebohrung 37, die sich an der linken Seitenoberfläche 32 öffnet, und eine Druckreduktionsventilaufnahmeöffnung 37, die sich zu der rechten Seitenoberfläche 33 öffnet, in Ausrichtung zueinander gebildet. Ein erster Auslaß 39 öffnet sich zu der Absperrventilaufnahmebohrung 37 an dem inneren Ende davon und zu jeweiligen vorderen und hinteren Oberflächen des Ventilblocks an den äußeren Endabschnitten. Ähnlich sind der zweite und der dritte Anschluß 42 und 43 zu der Reduzierventilaufnahmebohrung 38 an entsprechenden inneren Endabschnitten und zu der vorderen und hinteren Oberfläche des Ventilblocks 30 an den äußeren Enden jeweils offen. Diese ersten, zweiten und dritten Anschlüsse 39, 42 und 43 sind dazu geeignet, mit entsprechenden ersten, zweiten und dritten Anschlüssen 39, 42 und 43 eines benachbarten Ventilblocks in Verbindung zu treten, wenn eine Mehrzahl Ventilblöcke 30 in Längsrichtung miteinander verbunden sind, um einen Mehrstufenventilaufbau zu bilden.
Der Ventilblock 30 ist weiterhin mit einem Pumpenanschluß 44, der sich zu der Spulenbohrung 31 öffnet, ersten und zweiten Belastungsdruckerfassungsanschlüssen 45 und 46, den ersten und zweiten Betätigungseinrichtungsanschlüssen 34 und 35 und ersten und zweiten Tankanschlüssen 47 und 48 ausgebildet. In der Spulenbohrung 31 wird eine Hauptspule 49 in einer gleitenden Ausführung aufgenommen. Die Hauptspule 49 besitzt erste und zweite Bereiche 50 und 51 mit kleinem Durchmesser und eine Verbindungsnut 52. Weiterhin ist die Hauptspule 49 aus einem ersten Fluidkanal 53, der konstant den ersten und zweiten Belastungsdruckerfassungsanschluß 45 und 46 in Verbindung bringt, und aus einem zweiten Fluidkanal 54, der selektiv zwischen dem zweiten Belastungsdruckerfassungabschnitt 46 und dem zweiten Tankanschluß 48 in Verbindung tritt und diesen blockiert, ausgebildet. Die Hauptspule 49 ist zu einer neutralen Position mittels einer Feder vorgespannt. An der neutralen Position blockiert die Hauptspule 49 entsprechende Anschlüsse und bringt den zweiten Belastungsdruckerfassungsanschluß 46 und den zweiten Tankanschluß 48 über den zweiten Fluidkanal 54 in Verbindung. Die Hauptspule 49 gleitet seitlich. An einer ersten Druckfluidzuführposition, wo die Hauptspule 49 nach rechts verschoben wird, wird der zweite Betätigungseinrichtungsabschnitt 35 mit dem zweiten Tankanschluß über den zweiten Abschnitt 51 mit dem kleinen Durchmesser in Verbindung gebracht und der erste Betätigungseinrichtungsanschluß 34 wird mit dem ersten Belastungsdruckerfassungsanschluß 45 über den ersten Abschnitt 50, der einen kleinen Durchmesser besitzt, in Verbindung gebracht. Auch wird die Verbindung zwischen dem ersten Belas tungserfassungsanschluß 46 und dem zweiten Tankanschluß 48 blockiert. Andererseits werden unter der zweiten Druckfluid-Zuführposition, wo die Hauptspule 49 nach links verschoben wird, der erste Betätigungseinrichtungsanschluß 34 und der erste Tankanschluß 47 über den ersten Abschnitt 50 mit kleinem Druckmesser in Verbindung gebracht, der zweite Betätigungseinrichtungsanschluß 35 wird mit dem zweiten Belastungsdruckerfassungsanschluß 46 über den zweiten Abschnitt 51 mit kleinem Durchmesser in Verbindung gebracht und die Verbindung zwischen dem ersten Belastungsdruckerfassungsanschluß 46 und dem zweiten Tankanschluß 48 wird blockiert. Die Spulenbohrung 31 und die Hauptspule 49 bilden das Richtungssteuerventil 22 mit dem Aufbau, der vorstehend angegeben ist.
Andererseits wird die Absperrventilaufnahmebohrung 37 mit dem Pumpenanschluß 4 über einen Fluidkanal 56 in Verbindung gebracht. Für die Absperrventilaufnahmebohrung 37 wird ein Absperrventil 60 für eine selektive Verbindung und Blockierung zwischen dem ersten Pumpenanschluß 39 und dem Pumpenanschluß 40 in Eingriff gebracht. Das Absperrventil 60 ist in seiner gleitenden Bewegung nach links über die dargestellte Position mittels eines Anschlagstabs, der an einem Stopfen 61 vorgesehen ist, begrenzt und ist normalerweise an der Blockierposition plaziert. Mit dieser Absperrventilaufnahmebohrung 37 und dem Absperrventil 60 wird der Absperrventilabschnitt 23 gebildet.
Die Druckreduktionsventilaufnahmebohrung 38 wird mit dem zweiten Belastungsdruckerfassungsanschluß über einen vierten Anschluß 57 und einen Fluidkanal 58 in Verbindung gebracht. In der Druckreduktionsventilaufnahmebohrung 38 ist eine Spule 64 gleitend eingesetzt, um eine erste Druckkammer 65 und eine zweite Druckkammer 66 zu bilden. Die erste Druckkammer 65 wird mit dem vierten Anschluß 57 in Verbindung gebracht und die zweite Druckkammer 66 tritt mit einem dritten Anschluß in Verbindung. Die Spule 64 ist mit einer Sacklochbohrung 67 ausgebildet. In die Sacklochbohrung 67 wird ein freier Kolben 68 eingesetzt. Der freie Kolben 68 wird zu einem Stopfen 70 hin mittels einer Feder 69 vorgespannt, die in den Bodenabschnitt der Sacklochbohrung 67 eingesetzt ist. Weiterhin ist die Spule 64 integral mit einer Schubstange 71 ausgebildet. Die Schubstange 71 ist über eine Durchgangsöffnung 72, die in einer Trennwand des Ventilblocks 30 gebildet ist, eingesetzt und berührt mit ihrer Spitze das Absperrventil 60. Die Spule 64 ist weiterhin mit einer Öffnung 73 ausgebildet, um den zweiten Anschluß 72 und die Sacklochbohrung 67 in Verbindung zu bringen. Mit diesem Aufbau, der vorstehend angegeben ist, wird der Druckreduktionsventilabschnitt 24 gebildet. Weiterhin wird mit diesem Druckreduktionsventilabschnitt 24 und dem Absperrventilabschnitt 23 das Druckkompensationsventil 25 gebildet.
Wie in 1 dargestellt ist, wird die Auslaßleitung 21 der hydraulischen Pumpe 20 mit dem ersten und zweiten Anschluß 39 und 42 in Verbindug gebracht, der dritte Anschluß 43 wird mit dem Belastungsdruckerfassungskanal 82 verbunden und der erste und der zweite Betätigungseinrichtungsanschluß 34 und 35 werden mit Betätigungsgliedern 88 verbunden. Es sollte angemerkt werden, daß in 1 das Bezugszeichen 83 eine Taumelscheibe zur Steuerung der Auslaßmenge einer hydraulischen Pumpe bezeichnet, 80, 84 bezeichnet einen Servozylinder und 85 bezeichnet ein Richtungssteuerventil zur Einstellung der Pumpe.
Die Betriebsweise der bevorzugten Ausführungsform des Druckfluid-Zuführsystems, wie es in 1 dargestellt ist, wird nachfolgend anhand von jeweiligen Betriebsmoden besprochen.

(1) Wenn sich die Spule des Richtungssteuerventils 22 in einer neutralen Position befindet.

Ein Arbeitsfluid, das von einem Tank 86 mittels der hydraulischen Pumpe 20 angesaugt wird, wird in die Öffnungsseiten-Druckkammer a des Absperrventils 23 über die Auslaßleitung 21 eingeführt. Zu dieser Zeit sind die Druckkammern 65 und 66 des Druckreduktionsventils 24 zu dem Tank 86 hin offen. Demgemäß werden die Drücke in den Druckkammern 65 und 66 auf atmosphärischem Druck (der hydraulische Druck ist null) gehalten. Unter diesem Zustand wird die Spule 64 des Drosselventilabschnitts 24 zu dem Absperrventilabschnitt 23 mittels einer relativ kleinen Federkraft einer Feder 69 vorgespannt. Dann wird die Schubstange 71 einfach mit dem Absperrventil 60 in Berührung gebracht.
Andererseits wird der Auslaßdruck der hydraulischen Druckfluidquelle (Pumpe) 20 unter einer Druckdifferenz relativ zu ddem Druck in dem Belastungsdruckerfassungskanal 82 konstant durch eine Feder 87 des Richtungssteuerventils 22 zur Einstellung der Pumpe gehalten. Her wird, unter der Annahme, dass die Druckdifferenz 20 kg/cm² beträgt, da der Druck in dem Belastungsdruckerfassungskanal 82 unter Atmosphärendruck (null) gehalten wird, der Pumpenauslaßdruck auf bis zu 20 kg/cm² abgehoben. In Verbindung hiermit ist der Pumpenauslaßdruck in die Druckkammer a des Absperrventilabschnitts 23 eingeführt, um das Abspenventil 60 zu verschieben, bis der Einlaßdruck (Auslaßdruck des Absperrventilabschnitts 23) des Richtungssteuerventils 22 gleich dem Pumpenauslaßdruck wird. Wenn der Pumpenauslaßdruck und der Einlaßdruck des Richtungssteuerventils 22 zueinander gleich werden, wird die Verschiebung des Absperrventils 60 unter einem Zustand angehalten, bei dem es mt der Schubstange 71 der Spule 64 des Drosselventilabschnitts 24 mittels der Feder 69 in Berührung tritt.
Der Drosselventilabschnitt 24 richtet eine Fluidverbindung zwischen der Auslaßleitung 21 der hydraulischen Druckfludiquelle 20 mit der Versorgungsdruckkammer 66 nur an dem Hubende ein. Andererseits tritt das Absperrventil 60 mit der Pumpenauslaßleitung 21 zu der Auslaßseite hin in Verbindung. Demgemäß werden, während sich das Richtungssteuerventil 22 in der neutralen Position befindet, die Pumpenauslaßleitung 21 und die Druckkammer 88 niemals zueinander eingestellt und der Druck in der Belastungsdruckrückführkammer 65 wird auf null (Atmosphärendruck) gehalten.

(2) Wenn die Spule nur eines der Richtungssteuerventile 22 in der ersten Druckfluidzuführposition B steht.

Hier wird angenommen, daß die Spule des linken Seitenrichtungssteuerventils 22 zu der ersten Druckfluidzuführposition B verschoben wird und die Spule des rechten Seitenrichtungssteuerventils 22 unter einer neutralen Position A gehalten wird. Durch das Verschieben der Spule des Richtungssteuerventils 22 werden der Pumpenanschluß 44 und der erste Betätigungseinrichtungsanschluß 34 verbunden. Zur gleichen Zeit werden der zweite Betätigungseinrichtungsanschluß 35 und der zweite Tankanschluß 48 miteinander verbunden. Zu dieser Zeit wird, wenn der Druck (Belastungsdruck) in einem Kanal 89, der den ersten Betätigungseinrichtungsanschluß 34 und die Betätigungseinrichtung 88 verbindet, größer als der Pumpenauslaßdruck (20 kg/cm²) ist, das Absperrventil 60 des Absperrventilabschnitts 23 durch den Druck der Druckkammer b positioniert, wobei ein natürlicher Abfall der Betätigungseinrichtung 88 verhindert werden kann.
Der Druck des Kanals 89 der Betätigungseinrichtung 88, nämlich der Belastungsdruck, wird in eine Druckkammer 65 des Druckreduktionsventilabschnitts 24 über den ersten Fluidkanal 53 und den Durchgangsweg 58 eingeführt. Zu dieser Zeit verschiebt sich, da der Druck der anderen Druckkammer 66 null wird, die Spule 64 des Druckreduktionsventilabschnitts 24 zu dem Hubende in der Seite von dem Absperrventilabschnitt entfernt hin. Hierdurch werden der Pumpenaußlakanal 21 und der Belastungsdruckerfassungsdurchgangsweg 82 miteinander über das Drosselventil des Druckreduktionsventils 24 in Verbindung gebracht. Wenn der Druck in der Leitung 89 höher als der Pumpenauslaßdruck (20 kg/cm²) ist, wird das Absperrventil 60 des Absperrventilabschnitts 23 durch den Druck in der Druckkammer b blockiert und dieser Druck wird in eine Druckkammer 65 des Druckreduktionsventilabschnitts 24 eingeführt. Demgemäß wird, gerade wenn die andere Druckkammer 66 mit der Pumpenauslaßleitung 21 in Verbindung gebracht wird, die Spule des Druckreduktionsventils 24 in der verschobe nen Position gehalten. Andererseits wird, wenn der Druck (Belastungsdruck) in dem Kanal 51 niedriger als der Pumpenauslaßdruck ist, der Belastungsdruck in eine Druckkammer 65 des Druckreduktionsventilabschnitts 24 eingeführt. Hierdurch verschiebt sich die Spule 64 des Druckreduktionsventilabschnitts 24 in Abhängigkeit des Drucks der Druckkammer 65. Andererseits gelangt, wenn Druck in der anderen Druckkammer 66 zu dem Druck (nämlich Belastungsdruck) einer Druckkammer 65 angehoben wird, der Druckreduktionsventilabschnitt 24 in einen blockierten Zustand durch eine kleine Federkraft der Feder 69, um die Schubstange 71 zu dem Absperrventil 60 des Absperrventilabschnitts 23 in Berührung zu bringen.
In jedem Fall hält der Druckreduktionsventilabschnitt 24 eine Verbindung zwischen der Pumpenauslaßleitung 21 und der Druckkammer 66 aufrecht, bis der Druck einer Druckkammer 65 gleich dem Druck der anderen Druckkammer 66 wird. Wenn die Drücke in beiden Druckkammern 65 und 66 gleich zueinander sind, gelangt die Spule des Druckreduktionsventilabschnitts 24 zu der blockierten Position durch die kleine Federkraft der Feder 69, um die Schubstange 71, die an der Spule 64 an dem Absperrventil 60 vorgesehen ist, zu berühren. Als Ergebnis wird der Druck des Belastungsdruckerfassungskanals 82 gleich dem Belastungsdruck und der Pumpenauslaßdruck wird unter einem Druck höher als der Druck des Belastungsdruckerfassungskanals 82 in dem Ausmaß einer bestimmten Druckdifferenz (z.B. 20 kg/cm²) durch das Richtungssteuerventil 85 zur Einstellung der Pumpe gesteuert. Da der Pumpenauslaßdruck in den Pumpenanschluß 44 über den Absperrventilabschnitt 23 eingeführt wird, kann die Druckdifferenz (20 kg/cm²) zwischen dem Einlaßdruck und dem Auslaßdruck (Belastungsdruck) des Richtungssteuerventils 22 aufrechterhalten werden. Demgemäß wird nur durch Variation des öffnungsflächenabschnitts einer Drosselklappe zwischen der Einlaß- und der Auslaßseite, die einem Verschieben der Spule des Richtungssteuerventils 22 zugeordnet ist, die Strömungsrate des Druckfluids, das zu den Betätigungsgliedern 88 verteilt werden soll, gesteuert.
Wenn die Spule des Richtungssteuerventils 22 verschoben wird, wird der Kanal 89 oder 90 der Betätigungseinrichtung 88 mit dem zweiten Fluidkana1 54 zur Einführung des dann vorhandenen Belastungsdrucks verbunden. Andererseits wird der zweite Fluidkanal 54 mit einer Druckkammer 65 des Druckreduktionsventils 24 verbunden. Allerdings wird, da der Belastungsdruck nur als ein Pilot- bzw. Steuerdruck (eingestellter Druck des Druckreduktionsventils) in dem Druckreduktionsventil 24 verwendet wird, das Ablassen des Drucks niemals verursacht werden. Demgemäß wird unter Verschieben der Spule des Richtungssteuerventils 22 der natürliche Abfall der Betätigungseinrichtung 88 aufgrund eines Abfalls des Belastungsdrucks niemals verursacht werden.
Der Belastungsdruckerfassungskanal 82 ist auch mit der anderen Druckkammer 66 des Druckreduktionsventilabschnitts 24 des Druckkompensationsventils 25, das in dem anderen Richtungssteuerventil 22 angeordnet ist, verbunden. Allerdings wird, da eine Druckkammer 65 des Druckreduktionsventilabschnitts 24 mit dem Tank 86 durch das Richtungsteuerventil 22 in der neutralen Position A in Verbindung gebracht wird, der Druck in dem ersten Fluidkanal 53 zur Einführung des Belastungsdrucks auf null gehalten und demzufolge spannt die Spule des Druckreduktionsventilabschnitts 24 das Absperrventil des Absperrventilabschnitts 23 zu der Ventilschließrichtung durch den Druck der Druckkammer 65 vor.
Andererseits wird in der Druckkammer a, die den Druck zum Vorspannen des Absperrventils des Absperrventilabschnitts 23 in der Ventilöffnungsrichtung erzeugt, der Auslaßdruck der Pumpe 20 von der Pumpenauslaßleitung 21 eingeführt. Deshalb werden als ein Ganzes mit der Druckdifferenz (20 kg/cm²) zwischen dem Pumpenauslaßdruck und dem Druck des Belastungsdruckerfassungskanals 82 das Absperrventil des Absperrventilabschnitts 23 und die Spule des Druckreduktionsventilabschnitts 24 in der Ventilöffnungsrichtung des Absperrventils 60 verschoben. Allerdings ist die Verschiebung sehr klein, so daß das Absperrventil mit der kleinen Federkraft der Feder 69 geöffnet wird, wenn der Druck des Pumpenanschlus ses 44 die vorgegebene Druckdifferenz erreicht. Demgemäß wird die Spule des Druckreduktionsventilabschnitts 24 niemals zu dem Hubende durch den Druck in der Druckkammer a des Absperrventilabschnitts 23 verschoben werden. Deshalb wird es niemals die hydraulische Drucksteuerung durch das Richtungssteuerventil 22 beeinflussen.

(3) Wenn sich Spulen beider Richtungssteuerventile 22 in den ersten Druckfluidzuführpositionen B befinden.
(3)-1 Wenn die Gesamtsumme der notwendigen Strömungsraten jeweiliger Betätigungseinrichtungen 88 die maximale Auslaßströmungsrate der hydraulischen Pumpe 20 ist.

Hier wird angenommen, daß die Spulen beider Richtungssteuerventile 22 zu den ersten Druckfluidpositionen B verschoben werden und jeweilige Pumpenanschlüsse 44, die Kanäle 89, die ersten Fluidkanäle 53 zur Einführung des Belastungsdrucks miteinander verbunden sind.
Die Spule des Druckreduktionsventilabschnitts 24 des Druckkompensationsventils 25 eines der Richtungssteuerventile 22 wird unter der verschobenen Position an dem Hubende gehalten, bis der Druck in der Druckkammer 66 gleich dem Druck einer der Druckkammern 65 beider Druckkompensationsventile wird und bis der Druck der Druckkammer 66 des Druckkompensationsventils 25 des anderen Richtungssteuerventils 22 gleich dem Druck einer der Druckkammern 65 ähnlich dem Vorhergehenden wird. Hier wird angenommen, daß unter den zwei dargestellten Betätigungseinrichtungen 88 der Belastungsdruck der linksseitigen Betätigungseinrichtung größer als der Belastungsdruck der rechtsseitigen Betätigungseinrichtung ist. Um die nachfolgende Erläuterung zu erleichtern, wird weiterhin angenommen, daß der Belastungsdruck der linksseitigen Betätigungseinrichtung 88 100 kg/cm² ist und der Belastungsdruck der rechtsseitigen Betätigungseinrichtung 10 kg/cm² ist. Da der Belastungsdruckerfassungskanal 82 mit dem Tank 86 über eine Öffnung 91 verbunden wird, wird der Druck des Belastungsdruckerfassungskanals 82 auf null gehalten (Atmosphärendruck), bevor die Spulen der Richtungssteuerventile 22 verschoben werden. Demgemäß können entsprechende Druckreduktionsventilabschnitte 24 den Pumpenauslaßdruck mit dem Druck des Druckerfassungskanals 82 in Verbindung bringen.
Wenn der Druck des Belastungsdruckerfassungskanals 82 auf den Druck (10 kg/cm²) des Kanals 90 der rechtsseitigen Betätigungseinrichtung 88 angehoben wird, wird der Druckreduktionsventilabschnitt 24 des rechtsseitigen Druckkompensationsventils 25 zuerst geschlossen. Zu diesem Zeitpunkt wird die Spule des Druckreduktionsventilabschnitts 24 des linksseitigen Druckkompensationsventils 25 unter dem verschobenen Zustand gehalten. Deshalb wird der Druck des Belastungsdruckerfassungskanals 82 angehoben, bis er gleich dem Auslaßdruck (20 kg/cm²) der hydraulischen Pumpe 20 wird. Zu diesem Zeitpunkt beträgt der Druck des Pumpenanschlusses 44 des Richtungssteuerventils 22 für die linksseitige Betätigungseinrichtung 88 100 kg/cm², der Absperrventilabschnitt 23 des Druckkompensationsventils 25 wird in dem gschlossenen Zustand gehalten, um von dem Druckreduktionsventilabschnitt 24 getrennt zu sein. Die Spule des Druckreduktionsventilabschnitts 24 des Druckkompensationsventils 25 spannt das Absperrventil des Absperrventilabschnitts 23 in die Ventilschließrichtung mit der Druckdifferenz (20 – 10 = 10 kg/cm²) der zwei Druckkammern 65 und 66 vor. Zu diesem Zeitpunkt ist der Druck der Druckkammer a, der in der Ventilöffnungsrichtung für das Absperrventil 60 des Absperrventilabschnitts 23 wirkt, 20 kg/cm², also gleich dem Pumpenauslaßdruck. Deshalb wird das Absperrventil des Absperrventilabschnitts 23 in einer offenen Position gehalten, bis der Druck an dem Pumpenanschluß 44 des Richtungssteuerventils 22 10 kg/cm² wird. Demzufolge wird der Absperrventilabschnitt 23 durch die Feder 69 geschlossen.
Durch das Richtungssteuerventil 85 zur Einstellung der Pumpe wird der Pumpenauslaßdruck bei einem Druck (40 kg/cm²) höher als der Druck des Belastungsdruckerfassungskanals 82 in dem Umfang der vorbestimmten Druck differenz (20 kg/cm²) gesteuert. Gerade zu dieser Zeit wird der Absperrventilabschnitt 23 des Druckkompensationsventils 25 der höheren Druckseite in einem geschlossenen Zustand gehalten und die Spule eines Druckreduktionsventils 24 wird in der verschobenen Position gehalten. Deshalb wird der Druck in dem Belastungsdruckerfassungskanal 82 auf 40 kg/cm² angehoben. Andererseits spannt die Spule des Druckreduktionsventilabschnitts 24 in dem Druckkompensationsventil 25 der niedrigeren Druckseite das Absperrventil des Absperrventilabschnitts 23 in der Ventilschließrichtung mit der Druckdifferenz (30 kg/cm²) zwischen dem Belastungsdruckerfassungskanal 82 und dem ersten Kanal 53 zur Einführung des Belastungsdrucks vor. Als Ergebnis wird der Druck an dem Pumpenanschluß 44 des Richtungssteuerventils 22 der niedrigeren Druckseite auf 10 kg/cm² gehalten.
Wie vorstehend angegeben ist, werden der Druck in dem Belastungsdruckerfassungskanal 82 und der Pumpenauslaßdruck kontinuierlich angehoben. Wenn der Pumpenauslaßdruck den Belastungsdruck (100 kg/cm²) der Betätigungseinrichtung 88 der höheren Druckseite erreicht, werden die Drücke in den zwei Druckkammern 65 und 66 des Druckreduktionsventilabschnitts 24 des Druckkompensationsventils 25 der höheren Druckseite 100 kg/cm². Dann wird der Druckreduktionsventilabschnitt 24 mit der kleinen Federkraft der Feder 69 geschlossen. Dann berührt die Schubstange 71 das Absperrventil 61 des Absperrventilabschnitts 23. Zu dieser Zeit spannt die Spule des Druckreduktionsventilabschnitts 24 des Druckkompensationsventils 25 der niedrigeren Druckseite das Absperrventil in der Ventilschließstellung mit der Druckdifferenz (100 – 10 = 90 kg/cm²) zwischen dem Belastungsdruckerfassungskanal 82 und dem ersten Fluidkanal 53 zur Einführung des Belastungsdrucks, um den Druck an dem Pumpenanschluß 44 des Richtungssteuerventils der niedrigeren Druckseite auf 10 kg/cm² zu halten, vor.
Durch Wiederholung des vorstehend angegebenen Vorgangs wird der Pumpenauslaßdruck bei 120 kg/cm² durch das Pumpeneinstellrichtungssteuerventil 85 gesteuert. Zu dieser Zeit berührt der Druckreduktionsventilab schnitt 24 des Druckkompensationsventils 25 der höheren Druckseite die Schubstange 71 des Absperrventils 60 des Absperrventilabschnitts 21 mit nur einer kleinen Federkraft der Feder 69. Der Absperrventilabschnitt 23 wird durch die Druckdifferenz zwischen zwei Druckkammern a und b geöffnet, um die 120 kg/cm² des Pumpenauslaßdrucks zu dem Pumpenanschluß 44 des Richtungssteuerventils 22 einzuführen. Andererseits hält der Druckreduktionsventilabschnitt 24 des Druckkompensationsventils 25 der niedrigeren Druckseite den Absperrventilabschnitt 23 in dem geschlossenen Zustand mit der Druckdifferenz (90 kg/cm²) zwischen dem Belastungsdruckerfassungskanal 82 und dem ersten Fluidkanal 53 zur Einführung des Belastungsdrucks. Allerdings wird unter einem Zustand, wo der Druck der Druckkammer a zum Antrieb des Absperrventils des Absperrventilabschnitts 23 30 kg/cm² (120 – 90) beträgt, eine Balance in dem Absperrventilabschnitt 23 und dem Druckreduktionsventilabschnitt 24 eingerichtet. Demgemäß verschieben sich der Absperrventilabschnitt 23 und der Druckreduktionsabschnitt 24 geringfügig so, daß der Absperrventilabschnitt 23 die 120 kg/cm² des Pumpenauslaßdrucks auf 30 kg/cm² herabsetzt.
Unter diesem Zustand balanciert sich das Hydraulik-Steuersystem aus. Dann wird der Druck an dem Pumpenanschluß 44 an dem Richtungssteuerventil 22 der höheren Druckseite 120 kg/cm² und der Druck an dem Pumpenanschluß 44 an dem Richtungssteuerventil 22 der niedrigeren Druckseite wird 30 kg/cm². Hierdurch werden sowohl die Druckdifferenzen der Einlaßdrücke als auch die der Auslaßdrücke in den zwei Richtungssteuerventilen 22, 22 20 kg/cm². Demgemäß können zwei Richtungssteuerventile die Strömungsrate des Druckfluids, das zu der Betätigungseinrichtungen 88, 88 zugeführt werden soll, nur durch die Verschiebung steuern.

(3)-2 Wenn die gesamten notwendigen Strömungsraten der entsprechenden Betätigungseinrichtungen 88 größer als oder gleich einem maximalen Auslaßbetrag der Hydraulikpumpe sind.

Hier werden die Belastungsdrücke und die notwendigen Strömungsraten der Betätigungseinrichtungen 88, 88 als 100 kg/cm² und 501 cm³/min in der linksseitigen Betätigungseinrichtung 88 und 10 kg/cm² und 501 cm³/min in der rechtsseitigen Betätigungseinrichtung 88 angenommen. Wenn der maximale Auslaßbetrag der hydraulischen Pumpe 20 größer oder gleich 1001 cm³/min ist, kann, da die Differenz des Einlaßdrucks und des Auslaßdrucks des Richtungssteuerventils 22 konstant gehalten werden kann, wie dies vorstehend ausgeführt ist, eine Strömungsrate durch Verschiebung der Spulen gesteuert werden, um die Strömungsrate bei jeweils 501 cm³/min zu verteilen.
Als nächstes wird angenommen, daß der maximale Auslaßbetrag der hydraulischen Pumpe 20 701 cm³/min beträgt, da die Einlaßdrücke der zwei Richtungssteuerventile 22, 22 jeweils 120 kg/cm² und 30 kg/cm² betragen, wobei die Strömungsrate des Richtungssteuerventils 22 der höheren Druckseite so erniedrigt wird, daß sie 201 cm³/min beträgt. Andererseits wird die Strömungsrate des Richtungssteuerventils 22 der niedrigeren Druckseite auf 501 cm³/min gehalten. Unter der Annahme, daß der verschobene Betrag der Spulen der zwei Richtungssteuerventile 22, 22 nicht variiert wird, wird die Druckdifferenz kleiner als die vorgegebene Druckdifferenz (20 kg/cm²) entsprechend einer Herabsetzung der Druckdifferenz zwischen dem Einlaß- und dem Auslaßdruck in dem Richtungssteuerventil 22 der höheren Druckseite. Hier werden nämlich, unter der Annahme, daß die Druckdifferenz auf 14 kg/cm² erniedrigt wird, nämlich von 120 kg/cm² auf 114 kg/cm² herabgesetzt wird, die Drücke der zwei Druckkammern 65 und 66 auf 100 kg/cm² gehalten werden, wodurch der Druck der Druckkammer b der Ventilschließrichtung für den Absperrventilabschnitt 23 herabgesetzt wird, was eine Verschiebung des Absperrventilabschnitts 23 zu einer offenen Position (Hubende) verursachen sollte, um den Druck in der Druckkammer a zu reduzieren. Der Pumpenauslaßdruck wird nämlich von 120 kg/cm² auf 114 kg/cm² herabgesetzt. Zu diesem Zeitpunkt (wenn ein Fehlen des Pumpenauslaßbetrags vorliegt) kann der Pumpenauslaßbetrag nicht von der Steuerung des Pumpeneinstellrichtungssteuer ventils 85 abhängen.
Auf der anderen Seite werden die Drücke der Druckkammern 65 und 66 des Druckreduktionsventilabschnitts 24 des Druckkompensationsventils 25 der niedrigeren Druckseite jeweils auf 100 kg/cm² und 10 kg/cm² beibehalten, um das Absperrventil des Absperrventilabschnitts 23 zu der Ventilschließrichtung mit der Druckdifferenz von 90 kg/cm² vorzuspannen. Der Druck der Druckkammer a, die die Kraft in der Ventilöffnungsrichtung für den Absperrventilabschnitt 23 erzeugt, nämlich der Auslaßdruck der Pumpe, wird auf 114 kg/cm² herabgesetzt. Deshalb wird die Balance bei dem reduzierten Druck von 30 kg/cm² auf 24 kg/cm² in der Druckkammer b eingerichtet, die die Kraft in der Ventilschließrichtung erzeugt. Demgemäß wird die Druckdifferenz zwischen dem Einlaßdruck und dem Auslaßdruck des Richtungssteuerventils 22 der niedrigeren Druckseite von 20 kg/cm² auf 14 kg/cm² herabgesetzt. Das Richtungssteuerventil 22 verringert die Zuführströmungsrate für die Betätigungseinrichtung 88 der niedrigeren Druckseite von 501 cm³/min entsprechend einer Verringerung der Druckdifferenz. Entsprechend hierzu wird die Zuführströmungsrate für die Betätigungseinrichtung 88 der höheren Druckseite von 201 cm³/min angehoben.
Eine Balance des Hydrauliksystems wird nämlich unter dem Zustand eingerichtet, wo die Druckdifferenzen zwischen dem Einlaßdruck und dem Auslaßdruck der Richtungssteuerventile 22, 22 gleich zueinander sind und die Zuführströmungsraten für beide Betätigungseinrichtungen 88, 88 351 cm³/min betragen.

(4) Wenn drei oder mehr Betätigungseinrichtungen 88 von einer Hydraulikpumpe beladen werden.

Wenn die Betätigungseinrichtungen 88, die hydraulisch angetrieben werden sollen, mehr oder gleich drei an der Zahl sind, kann das vorstehende Prinzip einer Betriebsweise durch Anordnung eines anderen Druckkompensationsventils 25, das den Absperrventilabschnitt 23 und den Druckreduktionsventilabschnitt 24 der Hydraulikpumpe und des Richtungssteuerventils umfaßt, und durch Einführung der Druckdifferenzen in der Ventilschließrichtung der jeweiligen Druckreduktionsventilabschnitte zu dem Belastungsdruckerfassungskanal 82 hin erreicht werden.
Als nächstes wird die zweite Ausführungsform des Druckfluidzuführsystems gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 5 besprochen. In der nachfolgenden Besprechung werden Elemente, die mit der ersten Ausführungsform gemeinsam sind, durch dieselben Bezugszeichen entsprechend der ersten Ausführungsform dargestellt und eine detaillierte Beschreibung davon wird weggelassen, um eine redundante Besprechung zu vermeiden und die Beschreibung einfach genug zu halten.
5 stellt einen Ventilblock 30-1 dar, der Druckfluid für einen linken und einen rechten hydraulischen Fahrmotor zuführt. Die Hauptspule 49 des Richtungssteuerventils 22 ist mit einem kleinen Zwischendurchmesserabschnitt 120 ausgebildet, der selektiv eine Verbindung und eine Blockierung zwischen dem Pumpenanschluß 44 und dem ersten und dem zweiten Belastungserfassungsanschluß 45 und 46 herstellt.
Der dritte Anschluß 43 des Druckreduktionsventilabschnitts 24 und die zweite Druckkammer 66 werden gegen eine Verbindung durch die Spule 64 blockiert. Die Spule 64 ist mit einer Gleitformöffnung 100 an dem äußeren Umfang davon zur selektiven Verbindung und Blockierung zwischen dem dritten Anschluß 43 und dem zweiten Anschluß 42 ausgebildet. Der dritte Anschluß 43 ist mit dem Belastungsdruckerfassungskanal 82 verbunden.
Die Blindbohrung 67 der Spule 64 ist in einer abgestuften Bohrung gebildet. Eine Platte 68 ist in einer Konfiguration gebildet, die eine Blindöffnung 68a und eine ringförmige Vertiefung 68b besitzt. Die Platte 68 ist mit einem äußeren, abgestuften Abschnitt 67a der Blindbohrung 67 in Berührung gebracht, um daran befestigt zu werden. Zwischen der Platte 68 und einem Stopfen 70 ist eine Feder 69 angeordnet. Ein Absperrventil 101 ist zu der Umfangskante der Öffnung der Blindöffnung 68a der Platte 68 durch eine Feder 102 vorgespannt, um eine Druckkammer 103 zwischen der Blindöffnung 68a und dem Absperrventil 101 zu bilden. Die Druckkammer 103 ist mit der zweiten Druckkammer 66 über eine erste Öffnung 104 und mit der ringförmigen Vertiefung 68b über eine zweite Öffnung 105 in Verbindung gebracht. Die ringförmige Vertiefung 68b öffnet sich zu dem dritten Anschluß 43 über eine Öffnung 106 hin. Eine Federkammer 107 für das Absperrventil 101 ist zu dem zweiten Anschluß 42 über eine Öffnung 108 hin geöffnet. Andererseits ist die erste Druckkammer 65 mit der Kammer zwischen der Platte 68 und dem Absperrventil 101 über einen ausgeschnittenen Bereich 109 der Spule 64 und eine Öffnung 110 in Verbindung gebracht.
6 zeigt einen Abschnitt des Ventilblocks 30-2 zur Züfuhrung eines Druckfluids für einen Zylinder eines Arbeitsgeräts, wie beispielsweise eines Arbeitsgerätezylinders. Der dritte Anschluß 43 des Druckreduktionsventilabschnitts 24 und die zweite Druckkammer 66 werden gegenüber einer Verbindung durch die Spule 64 blockiert. Die Spule 64 ist mit einer Schlitzformöffnung 111 zur selektiven Einrichtung und Blockierung einer Verbindung zwischen dem dritten Anschluß 43 und dem zweiten Anschluß 42 ausgebildet. Das Druckfluid in dem zweiten Anschluß 42 wird direkt zu dem Belastungsdruckerfassungskanal 82 von dem dritten Anschluß 43 zugeführt.
Die zweite Druckkammer 66 wird mit dem dritten Anschluß 43 über eine Dämpfungsöffnung 112 in Verbindung gebracht. Andererseits wird eine Druckkammer 113, die durch den freien Kolben 68 festgelegt wird, mit der Öffnung 111 über eine Dämfpungsöffnung 114 in Verbindung gebracht. Es sollte ersichtlich werden, daß der Druckreduktionsventilabschnitt 24 in dem Aufbau, der in 3 dargestellt ist, aufgebaut werden kann.
Durch den vorstehend angegebenen Aufbau strömt, wenn die Spule 64 nach links und nach rechts gleitet, das Druckfluid in die zweite Cruckkam mer 66 über die Dämpfungsöffnung 112. Deshalb kann ein abruptes Verschwenken der Spule 64 nach rechts hin verhindert werden. Ähnlich wird, wenn die Spule 64 nach links verschwenkt wird, die Strömung des Druckfluids entgegengesetzt zu dem Vorstehenden erzeugt, um eine abrupte Bewegung der Spule zu verhindern.
7 stellt ein Beispiel eines Hydrauliksystems dar, das die Ventilblöcke 30-1 und 30-1 zur Zuführung eines Druckfluids für einen linken und einen rechten Hydraulikfahrmotor, wie dies in 5 dargestellt ist, und den Ventilblock 30-2 zur Zuführung des Druckfluids zu dem Arbeitsgerätezylinder, wie dies in 6 dargestellt ist, einsetzt. Die zweiten Anschlüsse 42 in den Druckreduktionsventilen 24 des linken und des rechten Ventilblocks 30-1 werden mit dem Kanal 115 in Verbindung gebracht. Der erste und der zweite Betätigungseinrichtungsanschluß 34 und 35 dieser zwei Ventilblöcke 30-1 werden jeweils mit den Hydraulikmotoren als die Betätigungseinrichtungen 88 verbunden. Andererseits wird die Auslaßleitung 21 der hydraulischen Pumpe 20 jeweils mit den ersten Anschlüssen 39 der jeweiligen Ventilblöcke 30-1 und 30-2 verbunden. Weiterhin wird auch der zweite Anschluß 42 des Ventilblocks 30-2 zur Zuführung des Druckfluids zu dem Arbeitsgerätezylinder mit der Auslaßleitung 21 der hydraulischen Pumpe 20 verbunden. Die dritten Anschlüsse 43 jeweiliger Ventilblöcke 30-1 und 30-2 werden mit dem Belastungsdruckerfassungskanal 82 jeweils verbunden.
Als nächstes wird eine Besprechung der Betriebsweise des Hydrauliksystems in dem Aufbau, der in 7 dargestellt ist, vorgenommen.
Geradeausfahren
Wenn die Hauptspule 49 der Richtungssteuerventile 22 jeweiliger Ventilblöcke 30-1 für eine Verschiebung nach links gleiten, strömt das abgegebene, Druckfluid von der hydraulischen Pumpe 20 in einen der Anschlüs se 88a der Betätigungseinrichtungen 88 über den ersten Anschluß 39, einen Zwischenabschnitt 120 mit kleinem Durchmesser, einen linksseitigen, ausgeschnittenen Abschnitt 121, den ersten Belastungserfassungsanschluß 45, einen Verbindungskanal 122, den zweiten Belastungserfassungsanschluß 46, den linksseitigen, ausgeschnittenen Abschnitt 123, den zweiten Abschnitt 51 mit kleinem Durchmesser und den zweiten Betätigungseinrichtungsanschluß 35, wie dies in 5 dargestellt ist. Andererseits strömt ein rezirkulierendes Fluid von dem anderen Anschluß 88b in den ersten Tankanschluß 47 über den ersten Betätigungseinrichtungsanschluß 34, den ersten Abschnitt 50 mit kleinem Durchmesser und den ersten Tankanschluß 47 über den ersten Betätigungseinrichtungsanschluß 34, den ersten Abschnitt 50 mit kleinem Durchmesser und einen linksseitigen Ausschnitt 124.
Der Belastungsdruck des Hydraulikmotors als Betätigungseinrichtung 88 wirkt in der ersten Druckkammer 65 über den zweiten Betätigungseinrichtungsanschluß 35, den zweiten Belastungserfassungsanschluß 46 und den Kanal 58, um die Spule 64 nach rechts für eine Verschiebung zu drücken.
Zu dieser Zeit wirkt der Druck in dem zweiten Anschluß 42 an der linksseitigen Oberfläche des Absperrventils 101, wie er in die Ferderkammer 107 des Absperrventils 101 über die Öffnung 108 eingeführt wird.
Andererseits wird in die Druckkammer 103 zwischen dem Absperrventil 101 und der Blindbohrung 68a der Druck des dritten Anschlusses 43 über die Öffnung 105 eingeführt, um die hydraulische Kraft zu der rechtsseitigen Oberfläche des Absperrventils 101 hin wirken zu lassen. Da der Druck an dem zweiten Anschluß 42 und der Druck an dem dritten Anschluß 43 dieselben sind, wird das Absperrventil 101 an dem Sitz 68 durch die Federkraft der Feder 102 eingesetzt.
Hierdurch öffnet sich die ausgeschnittene Nut 109 der Spule 64 zu dem zweiten Anschluß 42 hin, wie dies in 7 dargestellt ist. Dann werden für eine Verbindung durch die Öffnung 115 Belastungsdrücke des linken und des rechten hydraulischen Fahrmotors, wenn die linke und die rechte Betätigungseinrichtung 88 mit dem linken und dem rechten Ventilblock 30-1 verbunden sind, durch die Verbindung über den zweiten Anschluß 42 und die Öffnung 115 gleich zueinander. Weiterhin werden, da der zweite Anschluß mit dem dritten Anschluß 43 über die Öffnung 100 in Verbindung gebracht wird, die Strömungsrate, die zu dem jeweiligen Anschluß 88a der linken und der rechten Betätigungseinrichtung 88 zugeführt werden soll, gleich zueinander, um eine Geradeausfahrt zu ermöglichen.
In dem vorstehend angegebenen Fahrzustand in Geradeausrichtung wird, wenn die Hauptspule 49 des Richtungssteuerventils 22 des Ventilblocks 30-2 zur Zuführung des Druckfluids zu dem Arbeitsgerätezylinder nach links geglitten wird, wie dies in 6 dargestellt ist, das abgegebene Druckfluid der hydraulischen Pumpe 20 zu einer Expansionsseite der Druckkammer 88c des Arbeitsgerätezylinders über den zweiten Betätigungseinrichtungsanschluß 35 von dem ersten Anschluß 39 des Ventilblocks 30-2 zugeführt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Druckfluid in einer Kontraktionsseitendruckkammer 88d zu dem ersten Tankanschluß 47 von dem ersten Betätigungseinrichtungsanschluß 34 rezurkuliert.
Zu diesem Zeitpunkt wird, da die Betätigungsbelastung des Arbeitsgerätezylinders, wie beispielsweise eine Auslegermastanhebungsbelastung usw., größer als die Fahrlast wird, der Auslaßdruck der hydraulischen Pumpe 20 so angehoben, um den Druck in der Expansionsseitendruckkammer 88c des Arbeitsgerätezylinders, der als die Betätigungseinrichtung 88 dient, anzuheben. Die Druckerhöhung wirkt auf die erste Druckkammer 65 der Spule 64 des Druckreduktionsventils 24, um die Spule 64 nach rechts zu drücken, um das Gleiten der Spule 60 des Absperrventilabschnitts 23 nach rechts zu bewirken. Deshalb wird der Auslaßdruck der Hydraulikpumpe weiterhin angehoben. Der Auslaßdruck der hydraulischen Pumpe 20 wirkt auf die zweite Druckkammer 66 über den zweiten Anschluß 42, die Öffnung 111, den dritten Anschluß 43 und die Dämpfungsöffnung 112, um die Spule 64 nach links zu drücken, um die Spule 60 zu dem Absperrventilabschnitt 23 über die Schubstange 71 zu schieben. Demgemäß wird der Auslaßdruck der Hydraulikpumpe der Druck entsprechend dem Belastungsdruck durch die Arbeitsgerätebelastung.
Hierdurch wird ein Steuerdruck entsprechend dem Belastungsdruck des Arbeitsgerätezylinders in den dritten Anschluß 43 des Druckreduktionsventilabschnitts 24 des linken und des rechten Ventilblocks 30-1 von dem Belastungsdruckerfassungskanal 82 eingeführt und wird dann in die zweite Druckkammer 66 über die Öffnung 106 der Spule 64, die zweite Öffnung 105 der Platte 68, die Druckkammer 103 der ersten Öffnung 104 eingeführt.
Hier wird, da der Fahrlastdruck kleiner als der Arbeitslastdruck ist, der Druck der Druckkammer 65 geringer als der Druck der zweiten Druckkammer 66, um eine Verschiebung der Spule 64 nach links zu bewirken.
Zur gleichen Zeit wird durch den Steuerdruck in der Druckkammer 103 das Absperrventil 101 die Kraft in der Ventilöffnungsrichtung gegen die Federkraft der Feder 102 ausüben. In der Federkammer 107 des Absperrventils 101 wirkt ein Druck entsprechend der Fahrbelastung der zweiten Druckkammer. Da dieser Druck kleiner als der Steuerdruck ist, öffnet sich das Absperrventil 101, um dem Steuerdruck zu ermöglichen, in die erste Druckkammer 65 der Spule 64 über die Öffnung 110 und die ausgeschnittene Nut 109 zu strömen. Der Steuerdruck wird über den Kanal, den zweiten Belastungsdruckerfassungsanschluß 46 und den zweiten Betätigungsanschluß 35 zu der Seite des Fahrmotors im Bypass vorbeigeführt.
Hierdurch wird der Steuerdruck herabgesetzt. Deshalb wird der Auslaßbetrag der hydraulischen Pumpe 20 nicht wesentlich reduziert, um eine abrupte Reduktion der Strömungsrate, die zu dem linken und dem rechten Hydraulikantriebsmotor zugeführt werden soll, zu verhindern. Demgemäß kann, gerade wenn der Arbeitsgerätezylinder einen belasteten Vorgang durchführt, wie beispielsweise eine Anhebung des Auslegermastes während einer Fahrt, das Auftreten eines signifikanten Verzögerungsstoßes erfolgreich vermieden werden.
Wenden nach links oder rechts
Wenn sich die Hauptspule 49 des Richtungssteuerventils 22 des rechtsseitigen Ventilblocks 30-1 nach rechts zu der neutralen Position während der Geradeausfahrt verschiebt, werden die offenen Flächenbereiche des zweiten Belastungsdruckerfassungsanschlusses 46 und des zweiten Betätigungseinrichtungsanschlusses 35 verringert, um die Strömungsrate des Arbeitsfluids, das in einen Anschluß 88a der rechtsseitigen Betätigungseinrichtung 88 strömt, herabzusetzen. Als Ergebnis hiervon wird der Belastungsdruck der rechtsseitigen Betätigungseinrichtung 88 herabgesetzt. Ein Herabsetzen des Belastungsdrucks in der rechtsseitigen Betätigungseinrichtung 88 bewirkt ein Herabsetzen des Drucks in der ersten Druckkammer 65 des Druckreduktionsventilabschnitts 24 des rechtsseitigen Ventilblocks 30-1. Dann wird die Spule 64 nach links durch den Belastungsdruck (Steuerdruck) der zweiten Druckkammer 66 des linksseitigen Ventilblocks 30-1 gedrückt, der über den Belastungsdruckerfassungskanal 82 der zweiten Druckkammer 66 zugeführt wird. Dann wird die Verbindung zwischen dem zweiten Anschluß 42 und der ersten Druckkammer 65 über die ausgeschnittene Nut 109 blockiert. Als Ergebnis werden die Belastungsdrücke der linken und rechten Seite nicht gleich zueinander. Demzufolge wird der Belastungsdruck an der rechtsseitigen Betätigungseinrichtung 88 niedriger und der Belastungsdruck an der linksseitigen Betätigungseinrichtung 88 wird hoch, um ein Wenden des Fahrzeugs nach rechts zu bewirken.
Zu dieser Zeit wird der Belastungsdruck des Hydraulikmotors, der als linksseitige Betätigungseinrichtung 88 wirkt, in die Federkammer 102 des Absperrventils 101 des Druckreduktionsventilabschnitts des rechtsseitigen Ventilblocks 30-1 über den Kanal 115, den zweiten Anschluß 42 und die Öffnung 108 eingeführt. Dann wirkt der Belastungsdruck an der linksseitigen Oberfläche des Absperrventils 101.
Andererseits wirkt der Steuerdruck an der rechtsseitigen Oberfläche des Absperrventils 101 über den Belastungsdruckerfassungskanal 82, den dritten Anschluß 43, die Öffnung 106 der Spule 64 und die zweite Öffnung 105. Der Steuerdruck ist im wesentlichen gleich dem Belastungsdruck des linksseitigen hydraulischen Fahrmotors. Das Absperrventil 101 gelangt zu dem Zustand, der den freien Kolben 68 berührt.
Ein Vergleich der zweiten Ausführungsform des Druckfluidzuführsystems mit der ersten Ausführungsform des Systems, und zwar in der ersten Ausführungsform des Druckfluidzuführsystems, zeigt, daß eine Strömungsrate proportional zu dem offenen Flächenbereich des ersten und des zweiten Druckerfassungsanschlusses 45 und 46 und des ersten und zweiten Betätigungseinrichtungsanschlusses 34 und 35 zu dem ersten und zweiten Betätigungseinrichtungsanschluß 34 und 35, und zwar unabhängig von Belastungsdruck in der Betätigungseinrichtung 88, zugeführt wird. Deshalb wird es in dem Fall, wo das Druckfluid zu dem linken und rechten Fahrmotor eines hydraulisch angetriebenen Fahrzeugs zugeführt wird, möglich, eine Kurvenfahrt anstelle einer Geradeausfahrt zu bewirken, wenn die Strömungsraten, die zu dem linken und dem rechten hydraulischen Fahrmotor zugeführt werden, aufgrund einer Toleranz der offenen Flächenbereiche des linken und des rechten Richtungssteuerventils differenziert werden. Deshalb ist eine hohe Präzision in der Maschinenbearbeitung des Richtungssteuerventils erforderlich.
Weiterhin wird in der ersten Ausführungsform des Druckfluidzuführsystems der maximale Belastungsdruck (Steuerdruck) des Belastungsdruckerfassungskanals 82 auf das Pumpeneinstellrichtungssteuerventil 85 so ausgeübt, um den Auslaßbetrag der hydraulischen Pumpe 20 einzustellen, um ihn in Abhängigkeit von dem Auslaßdruck der Pumpe anzuheben oder herabzusetzen, um das absorbierende Drehmoment der Hydraulikpumpe zu steuern und dabei eine übermäßige Belastung an dem Maschinenantrieb der Hydraulikpumpe zu verhindern. Zum Beispiel wird, wie in 4, und zwar durch A, dargestellt ist, wenn der Auslaßdruck der Pumpe höher oder gleich dem vorgegebenen Wert P_X wird, der Pumpenauslaßdruck herabgesetzt, wenn der Steuerdruck höher oder gleich dem vorgegebenen Druck P_X ist.
Andererseits wird in dem Fall, wo die erste Ausführungsform des Druckfluidzuführsystems das Druckfluid zu dem linken und dem rechten hydraulischen Fahrmotor eines Baggerlöffels und dem Arbeitsgerätezylinder zuführt und wenn das Arbeitsgerät durch eine Zuführung des von der Pumpe abgegebenen Druckfluids zu dem Arbeitsgerätezylinder unter dem Zustand eines Fahrens durch Zuführung des Pumpenauslaßdruckfluids zu dem linken und dem rechten hydraulischen Fahrmotor betätigt wird, der Steuerdruck unter Bewirken einer Reduktion des Pumpenauslaßbetrags angehoben, um einen abrupten Abfall der Fahrgeschwindigkeit zu bewirken, um einen signifikanten Verzögerungsstoß zu erzeugen, da der Belastungsdruck des Arbeitsgerätezylinders größer als der Belastungsdruck des linken und des rechten hydraulischen Fahrmotors wird. Zum Beispiel variiert in 4 der Belastungsdruck (Pumpenauslaßdruck) des linken und des rechten hydraulischen Fahrmotors während des Fahrens entsprechend den Fahrwiderstandskennlinien B, der niedriger als der vorgegebene Druck P_X ist, so daß der Pumpenauslaßbetrag auf Q₁ ansteigt. Allerdings wird, wenn der Arbeitsgerätezylinder unter einem Druck betätigt wird, wo ein Überdruck- bzw. Überlastungsventil zur Freigabe eines Überdrucks aktiv ist, der Belastungsdruck (Pumpenauslaßdruck) ein maximaler Druck P_Y, um den Pumpenauslaßbetrag auf Q₂ zu reduzieren.
Im Gegensatz hierzu werden in dem Aufbau der zweiten Ausführungsform, wenn die Hauptspule 49 der Richtungssteuerventile 22 des linken und des rechten Blocks 30-1 gleichzeitig in derselben Richtung betätigt werden, um das Druckfluid der Hydraulikpumpe zu dem ersten und dem zweiten Betätigungseinrichtungsanschluß 34 und 35 zuzuführen, die Spulen der jeweiligen Druckreduktionsventilabschnitte 24 in der Richtung gegen die Federkräfte mit den Drücken der ersten Druckkammern gedrückt, um eine Verbindung zwischen den ersten Druckkammern 65 und dem zweiten Anschluß einzurichten. Dann werden die Drücke der zweiten Anschlüsse 42 der linken und rechten Ventilblöcke 30-1 gleich zueinander, um dieselbe Strömungsrate des Druckfluids zu der linken und der rechten Betätigungseinrichtung 88 gerade dann zuzuführen, wenn der offene Flächenbereich des Richtungssteuerventils 22 des linken und des rechten Ventilblocks 30-1 zueinander aufgrund einer Toleranz differenziert werden.
Weiterhin wird in der zweiten Ausführungsform des Druckfluidzuführsystems, wenn die Hauptspule 49 des Richtungssteuerventils 22 des Ventilblocks 30-2 verschoben wird, um das abgegebene Druckfluid der hydraulischen Pumpe 20 zu dem Arbeitsgerätezylinder zuzuführen, während das abgegebene Druckfluid der hydraulischen Pumpe 20 zu dem linken und dem rechten hydraulischen Fahrmotor von dem linken und dem rechten Ventilblock 30-1 zugeführt wird und wenn der Belastungsdruck des Arbeitsgerätezylinders höher als der Belastungsdruck des linken und des rechten hydraulischen Fahrmotors ist, der Steuerdruck höher als der Belastungsdruck des linken und des rechten Fahrmotors an dem dritten Anschluß 43 des Druckreduktionsventilabschnitts 24 des Ventilblocks 30-2 erzeugt. Der Steuerdruck strömt in den dritten Anschluß 43 des linken und des rechten Ventilblocks 30-1, um die Absperrventile 101 zu öffenen, um den gesteuerten Druck zu den zweiten Druckkammern 66 über die Verbindungsöffnung einzuführen. Durch die zweiten Druckkammern 66 wird der Steuerdruck zu dem linken und dem rechten hydraulischen Fahrmotor im Bypass vorbeigeführt, um den Steuerdruck zu erniedrigen. Deshalb wird gerade dann, wenn das Arbeitsgerät während eines Fahrens betätigt wird, der Steuerdruck niedriger als der Druck entsprechend der Arbeitsgerätebelastung, um eine übermäßige Reduktion der Auslaßmenge der hydraulischen Pumpe 20 zu vermeiden. Dementsprechend wird die Strömungsrate des Druckfluids, das zu dem linken und dem rechten hydraulischen Fahrmotor zugeführt werden soll, niemals abrupt variiert werden, wodurch der Verzögerungsstoß verringert werden kann.
In den Ventilblöcken 30-1 und 30-2, wie dies in den 5 und 6 dargestellt ist, wird ein Abschnitt 150 mit kleinem Durchmesser an der Spule des Absperrventilabschnitts 23 zum selektiven Einrichten und Blockieren einer Verbindung zwischen dem ersten Anschluß 39 und dem Pumpenanschluß 44 gebildet und legt die Druckkammer 151 zum Drücken der Spule 60 nach rechts in der Zeichnung und den ersten Anschluß, um die Druckkammer 151 des ersten Anschlusses 39 über eine Dämpfungsöffnung 152 und eine Verbindungsöffnung 153 in Verbindung zu setzen, fest. Hierdurch strömt, wenn die Spule 60 nach links und nach rechts verschoben wird, das Druckfluid zwischen dem ersten Anschluß und der Druckkammer 151 über die Dämpfungsöffnung 152, wobei ein abruptes Verhalten der Spule in der linken und rechten Richtung vermieden werden kann.

Claims

Druckfluid-Zuführsystem zur Verteilung von Druckfluid von einer Druckfluidquelle (20) zu einer ersten hydraulischen Last (88) und einer zweiten hydraulischen Last (88) unter ersten und zweiten Leitungsdrücken in Abhängigkeit jeweiliger Belastungsdrücke, das aufweist: ein erstes Richtungssteuerventil (22) zur Zuführung des ersten Leitungsdrucks zu der ersten hydraulischen Last; ein zweites Richtungssteuerventil (22) zur Zuführung des zweiten Leitungsdrucks zu der zweiten hydraulischen Last; eine erste Belastungsdruckeinführeinrichtung (53, 58), die mit der ersten hydraulischen Last (88) zur Einführung eines ersten Belastungsdrucks verbunden ist; eine zweite Belastungsdruckeinführeinrichtung (53, 58), die mit der zweiten hydraulischen Last (88) zur Einführung eines zweiten Belastungsdruck verbunden ist; eine erste Leitungsdrucksteuereinrichtung (23-25), die zwischen der Druckfluidquelle (20) und dem ersten Richtungssteuerventil (22) angeordnet ist und mit der ersten Belastungsdruckeinführeinrichtung (53, 58) verbunden ist und einen ersten Leitungsdruck auf der Basis eines Zuführdrucks, der von der Druckfluidquelle (20) und dem ersten Belastungsdrucks zur Versorgung des ersten Richtungssteuervenitl (22) mit dem ersten Leitungsdruck zugeführt wird, erzeugt; eine zweite Leitungsdrucksteuereinrichtung (23-25), die zwischen der Druckfluidquelle (20) und dem zweiten Richtungsssteuerventil (22) angeordnet ist und mit der zweiten Belastungsdruckeinführeinrichtung (53, 58) verbunden ist und einen zweiten Leitungsdruck auf der Basis eines Zuführdrucks, der von der Druckfluidquelle (29) und dem zweiten Belastungsdruck zur Versorgung des zweiten Richtungssteuerventils (22) mit dem zweiten Leitungsdruck zugeführt wird, erzeugt; und eine Auslassdrucksteuereinrichtung (82, 84, 85) zur Steuerung eines Auslassdrucks der Druckfluidquelle (20) in Abhängigkeit des ersten und des zweiten Leitungsdrucks, die durch die erste und die zweite Leitungsdrucksteuereinrichtung (25) erzeugt werden.
System nach Anspruch 1, wobei die erste und die zweite Leitungsdrucksteuereinrichtung (23 – 25) Druckkompensationsventile (25) aufweist, wobei jedes einen Absperrventilabschnitt (23) und einen Drosselventilabschnitt (24) aufweist.
System nach Anspruch 2, wobei der Drosselventilabschnitt (24) eine Belastungsdruckrückführkammer (65) und eine Versorgungsdruckkammer (66) besitzt, die sich an gegenüberliegenden Enden eines Drosselventilkörpers (64) gegenüberliegen und den Drosselventilkörper (64) in Abhängigkeit des Belastungsdrucks verschieben, der über eine entsprechende der ersten und zweiten Belastungsdruckeinführeinrichtungen (53, 58) zugeführt wird, um eine Verbindung zwischen der Versorgungsdruckkammer (66) und der Druckfluidquelle (20) einzurichten und zu blockieren, um einen Pilotdruck zu erzeugen, der zu der Auslaßdurcksteuerirnichtung (82, 84, 85) zugeführt wird.
System nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Absperrventilabschnitt (2) eine Ventilöffnungsseiten-Druckkammer (39), die einen Zuführdruck der Druckfluidquelle (20) zu einem Absperrventilkörper (60) in der Ventilöffnungsrichtung ausübt, und Einrichtungen (71) zum Ausüben einer Kraft entsprechend einer Druckdifferenz zwischen dem Druck der Belastungsdruckrückführkammer (65) des Drosselventilabschnitts (24) und dem Druck der Versorgungsdruckkammer (66) des Absperrventilkörpers (60) in der Ventilschließrichtung, und zwar zur Erzeugung des ersten und des zweiten Leitungsdrucks in Abhängigkeit des Zuführdrucks und der Druckdifferenz, aufweist.
System nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Drosselventilkörper (64) des Drosselventilabschnitts (24) so ausgebaut ist, um sich in Abhängigkeit der Druckdifferenz zwischen dem Druck der Belastungsdruckrückführkammer (65) und dem Druck der Versorgungsdruckkammer (66) zu verschieben, wobei der Drosselventilkörper (64) in eine Öffnungsrichtung verschoben wird, wenn der Druck der Belastungsrückführkammer (65) höher über eine vorgegebene Druckdifferenz relativ zu dem Druck der Versorgungsdruckkammer (66) wird, und zwar zum Einrichten einer Verbindung zwischen der Druckfluidquelle (29) und der Versorgungsdruckkammer (66).
System nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der Drosselventilabschnitt (24) einen Zuführseitenanschluß (43), der mit der Versorgungsdruckkammer (66) in Verbindung steht, und einen Rückführseitenanschluß (57), der mit der Belastungsdruckrückführkammer (65) an der Ventilöffnungsstellung in Verbindung steht, versehen ist wobei der Zuführseitenanschluß (43) der ersten Leitungsdrucksteuereinrichtung (23 – 25) und der Zuführseitenanschluß (43) der zweiten Leitungsdrucksteuereinrichtung (23 – 25) miteinander in Verbindung gebracht werden und wobei die Rückführseitenanschlüsse (57) der ersten und der zweiten Leitungsdrucksteuereinrichtung (23 – 25) gemeinsam mit der Auslaßdrucksteuereinrichtung (82, 84, 85) verbunden sind.