EP1407086B1 - Hydraulic control system - Google Patents
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- EP1407086B1 EP1407086B1 EP02747163A EP02747163A EP1407086B1 EP 1407086 B1 EP1407086 B1 EP 1407086B1 EP 02747163 A EP02747163 A EP 02747163A EP 02747163 A EP02747163 A EP 02747163A EP 1407086 B1 EP1407086 B1 EP 1407086B1
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- F15B1/00—Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
- F15B1/02—Installations or systems with accumulators
- F15B1/021—Installations or systems with accumulators used for damping
Definitions
- the invention relates to a hydraulic control arrangement according to the preamble of claim 1.
- Such control arrangements are for example as Stabilization module used in wheel loaders to the at To dampen driving occurring pitching vibrations.
- a stabilization module known for wheel loader, where a boom over Hydraulic cylinder is supported. While driving are the in the support direction effective cylinder chambers of the hydraulic cylinder connected to a hydraulic accumulator. Between Cylinder chambers and the hydraulic accumulator is a valve assembly arranged with a logic valve in its Closed position the connection between the hydraulic accumulator and blocks the hydraulic cylinders.
- One in the closing direction effective end face of a valve body of the logic valve can be via an electrically operated directional control valve Relieve, so that the logic valve by the opening direction effective pressure in the hydraulic accumulator and in the Cylinder spaces of the hydraulic cylinder in its open position can be brought.
- the rod-side annular spaces of Hydraulic cylinders are via another logic valve with the Tank connected.
- DE 39 09 205 C1 is a hydraulic control arrangement shown when driving a work machine the cylinder chambers of the hydraulic cylinder over a electrically operated directional control valve with a hydraulic accumulator and the rod-side annular spaces of the hydraulic cylinders connected to the tank.
- a pressure reducing valve arranged over which the pressure in the hydraulic accumulator can be limited to a maximum value.
- Hydraulic accumulator is prevented via the pressure reducing valve. This pressure reducing valve is in one of the hydraulic accumulator leading filling line arranged to the other Consumers are connected.
- the invention is based on the object a hydraulic control arrangement for damping of To create driving vibrations of mobile tools by the damage to a hydraulic accumulator with minimal Device-technical effort can be prevented.
- a valve with pressure limiting function arranged in the one Check valve is integrated.
- the valve When exceeding one Limit pressure, the valve is in its pressure limiting position brought so that the pressure in the hydraulic accumulator up a maximum pressure is limited.
- the connection of one The cylinder chambers to the hydraulic accumulator via the in the valve integrated check valve, this being Connected connection in the pressure limiting function is.
- the integrated check valve makes it possible over the valve in its pressure limiting function to relieve the hydraulic accumulator to the tank, so that when, for example, caused by other consumers Pressure peaks get into the hydraulic accumulator, this be dismantled as soon as possible.
- the operational safety The control arrangement according to the invention is thus opposite the conventional solutions significantly improved.
- One Another significant advantage of the invention Solution is that due to the integration of the Check valve in the valve of the device technical Effort with superior function less than Prior art is.
- the valve enabling the pressure limiting function is carried out with one or two working connections, with the bottom of the hydraulic cylinder or with the Piston rod receiving space of the hydraulic cylinder connected are, wherein the check valve in a valve body, preferably added to a valve spool of the valve is.
- Valve body in the pressure limiting direction of a spring and the pressure in the memory and in the opposite direction of another spring and - depending on the position of the valve body - acted upon by the tank pressure or the accumulator pressure.
- the acted upon with pressure medium end faces of the valve body formed with different effective areas. This is in an end portion of the valve body a Volumetric flask guided, with one from the valve body projecting end portion on a housing of the valve is supported.
- a connection between the memory port and a pressure chamber turned on which is penetrated by the from the volumetric flask End face of the valve body is limited, so this End face is acted upon by the accumulator pressure.
- the manufacturing effort can be further reduce this axial blind hole in a or multipart insert is formed in the End portion of the valve body is used.
- Valve is a preferably electromagnetic operable directional control valve assigned via the as Control surfaces effective end faces of the valve body acted upon by the accumulator pressure or the tank pressure are.
- the control arrangement according to the invention with a control valve are carried out over the rod side Space of the hydraulic cylinder connected to the tank can be.
- FIG 1 is a simplified circuit diagram of a Control arrangement for controlling a boom a mobile implement, such as a wheel loader, supporting hydraulic cylinder, below Lifting cylinder 2 called, shown. This one is about one dot-dash line indicated Lader Herbertblock 4 with a Hydraulic pump 6 or a tank T connectable.
- the illustrated control arrangement also has one dash-dotted lines indicated damping valve assembly 8, about the occurring during the ride of the wheel loader Vibrations, for example, pitching vibrations attenuated become.
- This damping valve assembly 8 is such designed so that during the state of the lift cylinder 2 is connected to a hydraulic accumulator 10, so that the lifting cylinder 2 in the support direction of the pressure in Hydraulic accumulator 10 is acted upon.
- the charger control block 4 has a pressure port P to the the hydraulic pump 6 is connected.
- Two work connections A, B of the loader control block 4 are on the Damping valve assembly 8 with a cylinder chamber 12 and a rod-side annular space 14 of the hydraulic cylinder. 2 connectable.
- the tank T is connected to a tank connection S.
- the charger control block 4 has a 4/3-way valve executed electrically actuated control valve 16, the in its spring-biased basic position the work connections A, B with respect to the pressure port P and the Tank connection S shut off.
- a first switching position a is to extend of the hydraulic cylinder 2, the pressure port P to the working port B and the work port A with the Tank connection S connected, so that pressure medium in the Cylinder chamber 12 and the annular space 14 to the tank T promoted becomes.
- b is for retraction of the hydraulic cylinder 2 of the working port A with the Pressure port P and the tank port S with the working port B connected.
- the loader control block 4 has a pressure relief valve 18, over which when a maximum pressure is exceeded, for example, 330 bar, the working port B with the tank connection S is connectable.
- the damping valve assembly 8 has two with the working ports A, B connected input terminals R, U, a tank port T and a storage port P '.
- the both input ports R, U are via channels 20, 22nd connected to the input terminals of a control valve 24.
- the output terminals of the control valve 24 are on connected to the tank port T and a storage port P '.
- the valve spool of the control valve 24 is by two springs 26, 28 in its illustrated basic position biased, in which the connection between the Work port R and the tank port T is shut off and the connection from the working port U to the storage port P 'in the direction of the hydraulic accumulator 10 is opened.
- the pressure medium flow in the opposite direction, i. from the hydraulic accumulator 10 towards the consumer connection U and to the bottom of the cylinder is through a check valve 30 closed. This is in the control valve 24th integrated.
- the damping valve assembly 8 further has a Directional control valve 32, in the illustrated embodiment is electromagnetically actuated.
- a spring-loaded Basic position connects the directional control valve 32 a to the tank connection T connected control channel 34 with a control chamber of the control valve 24, by the in Figure 1 left end face of the valve spool of the control valve 24 is limited, so that in the illustrated Switching position of the directional valve 32, the tank pressure in the direction the spring 26 acts on the valve spool.
- about another control channel 36 is the pressure at the storage port P 'tapped and in a reverse direction effective control space of the control valve 24 is performed, so that the resulting pressure in the direction of the further spring 28th (on the right in FIG. 1) acts.
- the damping valve assembly 8 still has a pressure relief valve 38, via which the pressure in Hydraulic accumulator 10 even with switched path valve 32nd is limited to a maximum value.
- This pressure increases due to the loading of the blade when working on, so the valve spool the control valve 24 from its spring-biased home position by the control pressure prevailing in the control channel 36, which corresponds to the pressure in the hydraulic accumulator in one Control position shifted with pressure reduction function, in the guided to the hydraulic accumulator 10 pressure on a Limit, for example, 120 bar is reduced.
- This pressure reducing function will be the connection of Input terminal U to the memory port P 'controlled.
- the effective in the direction of the spring 26 control pressure in Channel 32 is equal to the tank pressure, as the directional control valve 32 is still in its illustrated home position.
- a filling of the hydraulic accumulator 10 over in the Pressure reduction function is set pressure out not possible, since the control valve 24 then in the is shown locked position.
- the check valve 30 prevents a Releasing the pressure in the hydraulic accumulator 10.
- control valve 16 is in its middle Neutral position brought in the connections A, B and P, S are locked against each other. Furthermore, that will Directional control valve 32 is switched so that both control surfaces the control valve 24 is acted upon by the accumulator pressure are.
- valve spool then in the illustration of Figure 1 after shifted to the right so that the ports U and P 'as well R and T 'are turned on, i. the annulus 14 is then connected to the tank while the bottom side Cylinder chamber 12 is connected to the hydraulic accumulator 10.
- the lifting cylinder 2 is by the pressure in the memory 10th held in its support position. Since the hydraulic accumulator 10 When switching on the system always pressurized is, a lowering of the boom is reliably prevented.
- the pressure limiting function of the control valve 24 is in driving condition by the pressure relief valve 38th accepted.
- FIG. 2 shows a longitudinal section through an embodiment a control valve 24 of the damping valve assembly 8.
- the control valve 24 has a housing 40, the is penetrated by a valve bore 42.
- the frontal End portions of the valve bore 42 are through Closure caps 44 closed.
- In the valve bore 42 is the above-mentioned valve spool 46th guided, via the springs 26, 28 in its basic position is biased.
- In the illustrated embodiment are the two springs 26, 28 in a common Spring chamber 47 was added.
- the spring 26 acts as a compression spring, the valve spool 46 to the right ( Figure 2) acted upon while the spring 28, the valve spool 46 applied in the opposite direction.
- annular spaces 52, 54, 56, and 58th formed, wherein the annular space 52 with the tank connection T, the annulus 54 with the rod-side port R, the annular space 56 with the bottom-side port U and the Annulus 58 are connected to the storage port P '.
- the valve spool 46 has in the region of the annular space 52nd an annular groove 60 through which a control edge 62 is formed is. In the region of the annular space 56 is another Ring groove 64 is provided, via which a control edge 66 is trained.
- valve spool 46 In the right in Figure 2 end portion of the valve spool 46 is an insert 68 with a volumetric flask 70 and the check valve 30 is inserted. One from the Valve slide 46 axially projecting end portion of the Measuring piston 70 is located on the right cap 44th at.
- valve spool 46 has a right in the in Figure 3 End face opening bore 72, which in a channel 74 passes. This ends in a transverse bore, the bottom the annular groove 64 opens.
- the bore 72 is radially stepped back to the channel 74, wherein the adjacent to the channel 74 end face as a valve seat 78 for a closing body 80 of the check valve 30 is formed.
- the to the valve seat 78 adjoining room is over shell holes 82 of the Valve spool 46 with the annular space 58 connectable, so that pressure medium lifted off from the valve seat 78 Closing body 80 via the transverse bores 76, the channel 74th and the shell holes 82 to the storage port P ' can flow.
- the insert 68 is in the illustrated embodiment executed in several parts and into the bore 72nd screwed.
- the Insert 68 has a center piece 84 and an end piece 86, this with a shoulder on the right in Figure 3 End face of the valve spool 46 rests.
- centerpiece 84 and tail 86 are from a Axialsacklochbohrung 88 passes, guided in the volumetric flask 70 is.
- the middle piece 84 is further from a connection bore 90 interspersed, on the one hand in the Axialsacklochbohrung 88 and on the other hand in breakthroughs 92 opens.
- a connection bore 90 interspersed, on the one hand in the Axialsacklochbohrung 88 and on the other hand in breakthroughs 92 opens.
- the openings 92 in the valve spool 46th and the connection hole 90 is the axial blind hole 88 connected to the annular space 58.
- a housing body 98 of the check valve 30 supported, in which the closing body 80th during the take off and in which the the Closing body 80 against the valve seat 78 biasing Closing spring 100 is mounted.
- the adjacent to the tail 86 control chamber 102 is via a dashed line indicated tank channel 104 with the Tank connection connected so that in the illustrated Position of the control chamber 102 applied to tank pressure is.
- the directional control valve 32 shown in Figure 1 and the Pressure relief valve 38 may also be in the housing 40 of the control valve 24 may be included.
- the spring chamber 47 can be integrated in the housing 40 via the Directional valve 32 either with the tank pressure or be charged with the storage pressure.
- valve spool 46 In a further axial displacement the valve spool 46 is the latter compound completely shut off and the radial leg 96 of the Flasks 70 are through the frontal peripheral edge the Axialsacklochbohrung 88 controlled so that the Control chamber 102 via the radial leg 96, the inner bore 94, the adjoining part of the Axialsacklochbohrung 88, the connection holes 90 and the openings 92 are connected to the storage port P ' is - the pressure in the hydraulic accumulator 10 can then on this Pressure medium path to the tank to be dismantled - the control valve is in its pressure limiting function.
- the channel guide in the area the check valve 30 and the measuring piston 70 also on other than shown in Figures 2 and 3 respectively.
- Slanted holes are used instead of the radial breakthroughs Slanted holes.
- the feathers 28, 26 can in separate spring chambers (spring 26 in Spring chamber 47, spring 28 in the control chamber 102) was added be.
- FIG. 3 shows a variant in which the Control valve 24 provided only with three connections is, depending on the position of the control valve 24, the bottom-side cylinder chamber 12 of the lifting cylinder 2 - as in the above-described embodiment - either with the hydraulic accumulator 10 or with the tank connectable or lockable.
- the connection of the rod side Annulus 14 with the tank T via a Control valve 110 which in the illustrated in Figure 4 Embodiment is executed with Nachsaugfunktion.
- the connection from the channel 20 to a tank channel 112 through the Control valve 110 shut off, while at a shortage a pressure medium flow from the tank to the channel 20 and thus to the annular space 14 via the integrated check valve the control valve 110 is enabled.
- Control of the control valve 110 is the. Channel 20 directly connected to the tank channel 112, so that the pressure medium can flow from the annular space 14 to the tank.
- the directional control valve 32 connects in its basic position the control channel 34 connected to the tank connection T. with the on the left end face of the valve spool 46th adjacent control room while on the opposite direction effective control surface of the valve spool via the control channel 36 subjected to the pressure in the hydraulic accumulator 10 is.
- the directional control valve 32 When switching the directional control valve 32 are both control surfaces subjected to the pressure in the hydraulic accumulator 10, so that the valve spool is to the right in its open position is brought in which the ports U and P ' are directly connected. Otherwise corresponds the embodiment shown in Figure 4 the above-described embodiment, so that more Explanations are dispensable.
- a hydraulic control arrangement for Damping of driving vibrations of a mobile implement, with a lifting tool supporting a lifting cylinder, its cylinder chambers via a control valve arrangement connectable with a pressure medium source or a tank are.
- the hydraulic control assembly has a damping valve assembly with a control valve in the one Check valve is integrated, over which a bottom-side Space of the lifting cylinder with a hydraulic accumulator connectable is.
- the Memory In the pressure limiting function, the Memory to be connected to a tank, so that the Memory pressure is limited to a maximum value.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steueranordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a hydraulic control arrangement according to the preamble of claim 1.
Derartige Steueranordnungen werden beispielsweise als Stabilisierungsmodul bei Radladern verwendet, um die beim Fahren auftretenden Nickschwingungen zu dämpfen. Aus der DE 197 54 828 C2 der Anmelderin ist ein Stabilisierungsmodul für Radlader bekannt, bei dem ein Ausleger über Hydrozylinder abgestützt ist. Während der Fahrt sind die in Abstützrichtung wirksamen Zylinderräume der Hydrozylinder mit einem Hydrospeicher verbunden. Zwischen den Zylinderräumen und dem Hydrospeicher ist eine Ventilanordnung mit einem Logikventil angeordnet, das in seiner Schließstellung die Verbindung zwischen dem Hydrospeicher und den Hydrozylindern sperrt. Eine in Schließrichtung wirksame Stirnfläche eines Ventilkörpers des Logikventils lässt sich über ein elektrisch betätigtes Wegeventil entlasten, so dass das Logikventil durch den in Öffnungsrichtung wirksamen Druck im Hydrospeicher und in den Zylinderräumen der Hydraulikzylinder in seine Öffnungsstellung bringbar ist. Die stangenseitigen Ringräume der Hydrozylinder sind über ein weiteres Logikventil mit dem Tank verbunden.Such control arrangements are for example as Stabilization module used in wheel loaders to the at To dampen driving occurring pitching vibrations. From the DE 197 54 828 C2 of the Applicant is a stabilization module known for wheel loader, where a boom over Hydraulic cylinder is supported. While driving are the in the support direction effective cylinder chambers of the hydraulic cylinder connected to a hydraulic accumulator. Between Cylinder chambers and the hydraulic accumulator is a valve assembly arranged with a logic valve in its Closed position the connection between the hydraulic accumulator and blocks the hydraulic cylinders. One in the closing direction effective end face of a valve body of the logic valve can be via an electrically operated directional control valve Relieve, so that the logic valve by the opening direction effective pressure in the hydraulic accumulator and in the Cylinder spaces of the hydraulic cylinder in its open position can be brought. The rod-side annular spaces of Hydraulic cylinders are via another logic valve with the Tank connected.
Die Absicherung des Hydrospeichers gegen Drucküberhöhungen in den Hydrozylindern erfolgt über ein weiteres Wegeventil, das durch den Druck im Hydrospeicher in eine Schaltposition verstellbar ist, in der die in Schließrichtung wirksame Stirnfläche des Ventilkörpers mit dem Druck im Hydrospeicher beaufschlagbar ist, so dass das Logikventil in seine Sperrstellung zurückgefahren und der Hydrospeicher gegen Überlastung geschützt ist. In diesem Modus wird das elektrisch betätigte Wegeventil gegen die Kraft des Elektromagneten über ein Pilotventil in seine Grundstellung zurückgefahren.The protection of the hydraulic accumulator against pressure surges in the hydraulic cylinders via another Directional valve, which by the pressure in the hydraulic accumulator in a Switching position is adjustable, in the closing direction effective end face of the valve body with the Pressure in the hydraulic accumulator is acted upon, so that the Logic valve moved back to its blocking position and the Hydraulic accumulator is protected against overload. In this Mode, the electrically operated directional control valve against the Force of the electromagnet via a pilot valve in his Basic position reduced.
Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass zur Absicherung des Hydrospeichers ein erheblicher vorrichtungstechnischer Aufwand mit einem über ein Pilotventil vorgesteuerten elektrisch betätigten Wegeventil, einem weiteren Wegeventil zur Absicherung und zwei den Zylinderräumen bzw. den Ringräumen der Hydraulikzylinder zugeordneten Logikventilen erforderlich ist. Problematisch ist es desweiteren, dass das Ansprechverhalten dieses bekannten Stabilisierungsmodus, insbesondere das Ansprechverhalten des dem elektrisch betätigbaren Wegeventil vorgeschalteten Pilotventils zu langsam ist um eine Überlastung des Hydrospeichers zu verhindern. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Lösung liegt darin, dass das den Ringräumen der Hydraulikzylinder zugeordnete Logikventil beim Einfahren des Hydrozylinders geschlossen wird, so dass es aufgrund des Unterdrucks im Ringraum zu Kavitationserscheinungen kommen kann.The disadvantage of this solution is that for hedging of the hydraulic accumulator a considerable device technical Effort with a pre-controlled via a pilot valve electrically operated directional control valve, another Directional control valve and two cylinder chambers or the annular spaces of the hydraulic cylinder assigned Logic valves is required. It is problematic furthermore, that the response of this known Stabilization mode, in particular the response of the electrically operable directional valve upstream Pilot valve is too slow to overload the Hydro accumulator to prevent. Another disadvantage This known solution is that the annular spaces the hydraulic cylinder associated logic valve at Retracting the hydraulic cylinder is closed, leaving it due to the negative pressure in the annulus cavitation phenomena can come.
In der DE 39 09 205 C1 ist eine hydraulische Steueranordnung gezeigt, bei der im Fahrzustand einer Arbeitsmaschine die Zylinderräume der Hydrozylinder über ein elektrisch betätigbares Wegeventil mit einem Hydrospeicher und die stangenseitigen Ringräume der Hydrozylinder mit dem Tank verbunden sind. Zur Begrenzung des Druckes im Hydrospeicher ist zwischen diesen und den Hydrozylindern ein Druckminderventil angeordnet, über das der Druck im Hydrospeicher auf einen Maximalwert begrenzbar ist. Zwischen Druckminderventil und Hydrospeicher ist ein Rückschlagventil vorgesehen, über das eine Entladung des Hydrospeichers über das Druckminderventil verhindert ist. Dieses Druckminderventil ist in einer zu dem Hydrospeicher führenden Füllleitung angeordnet, an die auch andere Verbraucher angeschlossen sind. Bei ungünstigen Betriebsbedingungen kann es vorkommen, dass diese anderen Verbraucher Druckspitzen erzeugen, die aufgrund einer zu trägen Reaktion des Druckminderventils in den Hydrospeicher weitergeleitet werden. Ein Abbau dieser Druckspitzen ist nicht möglich, so dass auch bei dieser Konstruktion eine Schädigung der Hydrospeicher nicht ausgeschlossen ist.In DE 39 09 205 C1 is a hydraulic control arrangement shown when driving a work machine the cylinder chambers of the hydraulic cylinder over a electrically operated directional control valve with a hydraulic accumulator and the rod-side annular spaces of the hydraulic cylinders connected to the tank. To limit the pressure in the hydraulic accumulator is between these and the hydraulic cylinders a pressure reducing valve arranged over which the pressure in the hydraulic accumulator can be limited to a maximum value. Between pressure reducing valve and hydraulic accumulator is a Provided over the discharge valve of the check valve Hydraulic accumulator is prevented via the pressure reducing valve. This pressure reducing valve is in one of the hydraulic accumulator leading filling line arranged to the other Consumers are connected. In unfavorable operating conditions It can happen that these other consumers Generate pressure peaks due to a too sluggish reaction of the pressure reducing valve in the hydraulic accumulator to get redirected. A removal of these pressure peaks is not possible, so even with this construction Damage to the hydraulic accumulator is not excluded is.
In der nachveröffentlichten Patentanmeldung WO 01/86153 (& DE 101 04 298.1), welche einen Stand der Technik im Sinne von Artikel 54(3) EPÜ darstellt, ist eine verbesserte Steueranordnung gezeigt, bei der im Druckmittelströmungspfad zwischen dem Hydrozylinder und einem mit Druckbegrenzungsfunktion ausgeführten Ventil ein entsperrbares Rückschlagventil ausgebildet ist, so dass der Hydrospeicher, beispielsweise bei einem zu trägen Ansprechen des mit einer Druckbegrenzungsfunktion versehenen Ventils über das entsperrbare Rückschlagventil mit dem zugeordneten Zylinderraum des Hydrozylinders verbunden ist, so dass eine Schädigung des Hydrospeichers praktisch ausgeschlossen ist. Nachteilig bei dieser Lösung ist allerdings, dass ein erheblicher Aufwand erforderlich ist, um das Rückschlagventil mit den für die Entsperrung erforderlichen Steuerkanälen zu verschalten.In the post-published patent application WO 01/86153 (& DE 101 04 298.1), which represents state of the art within the meaning of Article 54 (3) EPC, an improved control arrangement is shown in in the pressure fluid flow path between the hydraulic cylinder and a pressure limiting function Valve formed a pilot-operated check valve so that the hydraulic accumulator, for example, at a too slow response of the with a pressure limiting function provided valve via the pilot operated check valve with the associated cylinder space of the hydraulic cylinder connected, causing damage to the hydraulic accumulator is practically excluded. A disadvantage of This solution is, however, that a considerable Effort is required to connect the check valve with the for unlocking required control channels boarded.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Steueranordnung zur Dämpfung von Fahrschwingungen mobiler Arbeitsgeräte zu schaffen, durch die eine Schädigung eines Hydrospeichers mit minimalem vorrichtungstechnischen Aufwand verhinderbar ist.In contrast, the invention is based on the object a hydraulic control arrangement for damping of To create driving vibrations of mobile tools by the damage to a hydraulic accumulator with minimal Device-technical effort can be prevented.
Diese Aufgabe wird durch eine hydraulische Steueranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. This object is achieved by a hydraulic control arrangement solved with the features of claim 1.
Erfindungsgemäß ist in einem Leitungsabschnitt zwischen dem Hydrozylinder und dem Hydrospeicher ein Ventil mit Druckbegrenzungsfunktion angeordnet, in das ein Rückschlagventil integriert ist. Bei Überschreiten eines Grenzdruckes wird das Ventil in seine Druckbegrenzungsstellung gebracht, so dass der Druck im Hydrospeicher auf einen Maximaldruck begrenzt ist. Die Verbindung von einem der Zylinderräume zum Hydrospeicher erfolgt über das in das Ventil integrierte Rückschlagventil, wobei diese Verbindung in der Druckbegrenzungsfunktion zugesteuert ist. Durch das integrierte Rückschlagventil ist es möglich, über das Ventil in seiner Druckbegrenzungsfunktion den Hydrospeicher zum Tank hin zu entlasten, so dass dann, wenn beispielsweise durch andere Verbraucher verursachte Druckspitzen in den Hydrospeicher gelangen, diese schnellstmöglich abgebaut werden. Die Betriebssicherheit der erfindungsgemäßen Steueranordnung ist somit gegenüber den herkömmlichen Lösungen wesentlich verbessert. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, dass aufgrund der Integration des Rückschlagventils in das Ventil der vorrichtungstechnische Aufwand bei überlegener Funktion geringer als beim Stand der Technik ist.According to the invention is in a line section between the hydraulic cylinder and the hydraulic accumulator a valve with pressure limiting function arranged in the one Check valve is integrated. When exceeding one Limit pressure, the valve is in its pressure limiting position brought so that the pressure in the hydraulic accumulator up a maximum pressure is limited. The connection of one The cylinder chambers to the hydraulic accumulator via the in the valve integrated check valve, this being Connected connection in the pressure limiting function is. The integrated check valve makes it possible over the valve in its pressure limiting function to relieve the hydraulic accumulator to the tank, so that when, for example, caused by other consumers Pressure peaks get into the hydraulic accumulator, this be dismantled as soon as possible. The operational safety The control arrangement according to the invention is thus opposite the conventional solutions significantly improved. One Another significant advantage of the invention Solution is that due to the integration of the Check valve in the valve of the device technical Effort with superior function less than Prior art is.
Das die Druckbegrenzungsfunktion ermöglichende Ventil wird mit einem oder zwei Arbeitsanschlüssen ausgeführt, die mit dem Boden des Hydrozylinders bzw. mit dem die Kolbenstange aufnehmenden Raum des Hydrozylinders verbunden sind, wobei das Rückschlagventil in einem Ventilkörper, vorzugsweise einem Ventilschieber des Ventils aufgenommen ist.The valve enabling the pressure limiting function is carried out with one or two working connections, with the bottom of the hydraulic cylinder or with the Piston rod receiving space of the hydraulic cylinder connected are, wherein the check valve in a valve body, preferably added to a valve spool of the valve is.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Ventilkörper in Druckbegrenzungsrichtung von einer Feder und dem Druck im Speicher und in der Gegenrichtung von einer weiteren Feder und - je nach Position des Ventilkörpers - vom Tankdruck oder vom Speicherdruck beaufschlagt.In a preferred embodiment, the Valve body in the pressure limiting direction of a spring and the pressure in the memory and in the opposite direction of another spring and - depending on the position of the valve body - acted upon by the tank pressure or the accumulator pressure.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind die mit Druckmittel beaufschlagten Stirnflächen des Ventilkörpers mit unterschiedlichen wirksamen Flächen ausgebildet. Dazu ist in einem Endabschnitt des Ventilkörpers ein Messkolben geführt, der mit einem aus dem Ventilkörper vorstehenden Endabschnitt an einem Gehäuse des Ventils abgestützt ist. Durch Relativverschiebung des Ventilkörpers mit Bezug zum Messkolben kann eine Verbindung zwischen dem Speicheranschluss und einem Druckraum aufgesteuert werden, der durch die vom Messkolben durchsetzte Stirnfläche des Ventilkörpers begrenzt ist, so dass diese Stirnfläche mit dem Speicherdruck beaufschlagt ist.According to an advantageous embodiment, the acted upon with pressure medium end faces of the valve body formed with different effective areas. This is in an end portion of the valve body a Volumetric flask guided, with one from the valve body projecting end portion on a housing of the valve is supported. By relative displacement of the valve body With reference to the volumetric flask, a connection between the memory port and a pressure chamber turned on which is penetrated by the from the volumetric flask End face of the valve body is limited, so this End face is acted upon by the accumulator pressure.
Bei einer besonders einfach herzustellenden Variante ist der Messkolben in einer Axialsacklochbohrung des Ventilkörpers geführt, die über in Radialrichtung verlaufende Bohrungen mit dem Speicheranschluss verbunden ist.In a particularly easy to produce variant is the volumetric flask in a Axialsacklochbohrung the Valve body guided, which extends over in the radial direction Holes connected to the storage port.
Der fertigungstechnische Aufwand lässt sich weiter verringern, wenn diese Axialsacklochbohrung in einem ein- oder mehrteiligen Einsatzteil ausgebildet ist, das in den Endabschnitt des Ventilkörpers eingesetzt wird.The manufacturing effort can be further reduce this axial blind hole in a or multipart insert is formed in the End portion of the valve body is used.
Dem die Druckbegrenzungs-/Druckminderfunktion aufweisenden Ventil ist ein vorzugsweise elektromagnetisch betätigbares Wegeventil zugeordnet, über das die als Steuerflächen wirksamen Stirnflächen des Ventilkörpers mit dem Speicherdruck bzw. dem Tankdruck beaufschlagbar sind.To which the pressure limiting / reducing pressure function has Valve is a preferably electromagnetic operable directional control valve assigned via the as Control surfaces effective end faces of the valve body acted upon by the accumulator pressure or the tank pressure are.
Zur Erhöhung der Betriebssicherheit ist im Druckmittelpfad zwischen dem Hydrospeicher und dem Ventil ein weiteres Druckbegrenzungsventil vorgesehen, über das der Druck im Hydrospeicher begrenzt ist.To increase the reliability is in the pressure medium path between the hydraulic accumulator and the valve another pressure relief valve provided via the Pressure in the hydraulic accumulator is limited.
Insbesondere bei einer Ausführungsform, bei der das die Druckbegrenzungsfunktion aufweisende Ventil nur mit einem Arbeitsanschluss versehen ist, über den die Bodenseite des Hydrozylinders mit dem Speicheranschluss verbunden ist, kann die erfindungsgemäße Steueranordnung mit einem Stellventil ausgeführt werden, über das der stangenseitige Raum des Hydrozylinders mit dem Tank verbunden werden kann.In particular, in an embodiment in which the the pressure limiting function having valve only with a working connection is provided over the bottom side the hydraulic cylinder connected to the storage port is, the control arrangement according to the invention with a control valve are carried out over the rod side Space of the hydraulic cylinder connected to the tank can be.
Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.Other advantageous developments of the invention are the subject of the further subclaims.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen:
In Figur 1 ist ein vereinfachtes Schaltschema einer
Steueranordnung zur Ansteuerung eines einen Ausleger
eines mobilen Arbeitsgerätes, beispielsweise eines Radladers,
abstützenden Hydraulikzylinders, im folgenden
Hubzylinder 2 genannt, dargestellt. Dieser ist über einen
strichpunktiert angedeuteten Ladersteuerblock 4 mit einer
Hydropumpe 6 oder einem Tank T verbindbar.In Figure 1 is a simplified circuit diagram of a
Control arrangement for controlling a boom
a mobile implement, such as a wheel loader,
supporting hydraulic cylinder, below
Die dargestellte Steueranordnung hat eine ebenfalls
strichpunktiert angedeutete Dämpfungsventilanordnung 8,
über die während der Fahrt des Radladers auftretende
Schwingungen, beispielsweise Nickschwingungen gedämpft
werden. Diese Dämpfungsventilanordnung 8 ist derart
ausgelegt, dass während des Fahrtzustandes der Hubzylinder
2 mit einem Hydrospeicher 10 verbunden ist, so dass
der Hubzylinder 2 in Abstützrichtung von dem Druck im
Hydrospeicher 10 beaufschlagt ist.The illustrated control arrangement also has one
dash-dotted lines indicated
Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
hat der Ladersteuerblock 4 einen Druckanschluss P, an den
die Hydropumpe 6 angeschlossen ist. Zwei Arbeitsanschlüsse
A, B des Ladersteuerblocks 4 sind über die
Dämpfungsventilanordnung 8 mit einem Zylinderraum 12 bzw.
einem stangenseitigen Ringraum 14 des Hydrozylinders 2
verbindbar. Der Tank T ist an einen Tankanschluss S angeschlossen.In the embodiment shown in Figure 1
the charger control block 4 has a pressure port P to the
the hydraulic pump 6 is connected. Two work connections
A, B of the loader control block 4 are on the
Der Ladersteuerblock 4 hat ein als 4/3-Wegeventil
ausgeführtes elektrisch betätigbares Steuerventil 16, das
in seiner federvorgespannten Grundstellung die Arbeitsanschlüsse
A, B gegenüber dem Druckanschluss P und dem
Tankanschluss S absperrt.The charger control block 4 has a 4/3-way valve
executed electrically actuated
In einer ersten Schaltstellung a wird zum Ausfahren
des Hydrozylinders 2 der Druckanschluss P mit dem Arbeitsanschluss
B und der Arbeitsanschluss A mit dem
Tankanschluss S verbunden, so dass Druckmittel in den
Zylinderraum 12 und vom Ringraum 14 zum Tank T gefördert
wird. In der weiteren Schaltstellung b wird zum Einfahren
des Hydrozylinders 2 der Arbeitsanschluss A mit dem
Druckanschluss P und der Tankanschluss S mit dem Arbeitsanschluss
B verbunden.In a first switching position a is to extend
of the
Zur Begrenzung des am Arbeitsanschluss B wirksamen
Druckes hat der Ladersteuerblock 4 ein Druckbegrenzungsventil
18, über das bei Überschreiten eines Maximaldruckes,
beispielsweise 330 bar, der Arbeitsanschluss B
mit dem Tankanschluss S verbindbar ist.To limit the working port B effective
Pressure, the loader control block 4 has a
Die Dämpfungsventilanordnung 8 hat zwei mit den Arbeitsanschlüssen
A, B verbundene Eingangsanschlüsse R, U,
einen Tankanschluss T und einen Speicheranschluss P'. Die
beiden Eingangsanschlüsse R, U sind über Kanäle 20, 22
mit den Eingangsanschlüssen eines Regelventils 24 verbunden.
Die Ausgangsanschlüsse des Regelventils 24 sind an
den Tankanschluss T bzw. einen Speicheranschluss P' angeschlossen.
Der Ventilschieber des Regelventils 24 ist
durch zwei Federn 26, 28 in seine dargestellte Grundposition
vorgespannt, in der die Verbindung zwischen dem
Arbeitsanschluss R und dem Tankanschluss T abgesperrt ist
und die Verbindung vom Arbeitsanschluss U zum Speicheranschluss
P' in Richtung zum Hydrospeicher 10 geöffnet ist.
Die Druckmittelströmung in Gegenrichtung, d.h. vom Hydrospeicher
10 in Richtung zum Verbraucheranschluss U und
damit zum Boden des Zylinders ist durch ein Rückschlagventil
30 abgesperrt. Dieses ist in das Regelventil 24
integriert.The
Die Dämpfungsventilanordnung 8 hat des weiteren ein
Wegeventil 32, das beim dargestellten Ausführungsbeispiel
elektromagnetisch betätigbar ist. In einer federvorgespannten
Grundposition verbindet das Wegeventil 32 einen
an den Tankanschluss T angeschlossenen Steuerkanal 34 mit
einem Steuerraum des Regelventils 24, der durch die in
Figur 1 linke Stirnfläche des Ventilschiebers des Regelventils
24 begrenzt ist, so dass in der dargestellten
Schaltposition des Wegeventils 32 der Tankdruck in Richtung
der Feder 26 auf den Ventilschieber wirkt. Über
einen weiteren Steuerkanal 36 wird der Druck am Speicheranschluss
P' abgegriffen und in einen in Gegenrichtung
wirksamen Steuerraum des Regelventils 24 geführt, so dass
der resultierende Druck in Richtung der weiteren Feder 28
(rechts in Figur 1) wirkt. Bei Umschalten des Wegeventils
32 wird der mit dem Tankanschluss T verbundene Teil des
Steuerkanals 34 abgesperrt und der sich zwischen dem
Wegeventil 32 und dem Regelventil 24 erstreckende Teil
des Steuerkanals 34 mit dem weiteren Steuerkanal 36
verbunden, so dass beide Stirnflächen des Ventilschiebers
des Regelventils 24 mit dem Speicherdruck beaufschlagt
sind. Wie im folgenden noch näher ausgeführt, hat die in
Figur 1 rechte Stirnfläche des Ventilschiebers des Regelventils
24 eine geringere wirksame Fläche als die linke
Stirnfläche, so dass in der vorgenannten Schaltposition
des Wegeventils 32 der Ventilschieber des Regelventils 24
nach rechts bewegt wird, so dass die Verbindung zwischen
dem Anschluss R und dem Tankanschluss T sowie die Verbindung
zwischen dem Arbeitsanschluss U und dem Speicheranschluss
P' aufgesteuert werden - der Hubzylinder 2 wird
durch den im Hydrospeicher 10 wirkenden Druck abgestützt.The damping
Die Dämpfungsventilanordnung 8 hat des weiteren noch
ein Druckbegrenzungsventil 38, über das der Druck im
Hydrospeicher 10 auch bei umgeschaltetem Wegenventil 32
auf einen Maximalwert begrenzt ist.The damping
Es sei angenommen, dass bei Inbetriebnahme des Radladers
die am Ausleger angelenkte Schaufel auf dem Boden
aufliegt. Nach dem Starten des Motors wird das Steuerventil
16 in seine mit a bezeichnete Schaltposition gebracht,
so dass der bodenseitige Zylinderraum 12 des
Hubzylinders 2 über die Pumpe 6 mit Druckmittel versorgt
wird, während der stangenseitige Ringraum 14 mit dem Tank
T verbunden ist - der Hubzylinder 2 fährt aus und die
Schaufel wird vom Boden abgehoben. Der Zylinderraum 12
ist über den Kanal 22, das in.seiner dargestellten Grundposition
befindliche Regelventil 24 sowie das Rückschlagventil
30 mit dem Hydrospeicher 10 verbunden. Der Tragedruck
des Hubzylinders 2 beträgt im unbeladenen Zustand -
je nach Schaufelgewicht - etwa 30 bis 50 bar.It is assumed that when commissioning the wheel loader
the blade hinged on the boom on the ground
rests. After starting the engine becomes the
Steigt dieser Druck aufgrund der Beladung der Schaufel
beim Arbeitseinsatz an, so wird der Ventilschieber
des Regelventils 24 aus seiner federvorgespannten Grundposition
durch den im Steuerkanal 36 herrschenden Steuerdruck,
der dem Druck im Hydrospeicher entspricht in eine
Regelposition mit Druckreduzierfunktion verschoben, in
der der zum Hydrospeicher 10 geführte Druck auf einen
Grenzwert, beispielsweise 120 bar reduziert wird. In
dieser Druckreduzierfunktion wird die Verbindung vom
Eingangsanschluss U zum Speicheranschluss P' zugesteuert.
Der in Richtung der Feder 26 wirksame Steuerdruck im
Kanal 32 ist gleich dem Tankdruck, da sich das Wegeventil
32 sich noch in seiner dargestellten Grundposition befindet.This pressure increases due to the loading of the blade
when working on, so the valve spool
the
Ein Füllen des Hydrospeicher 10 über den in der
Druckreduzierfunktion eingestellten Druck hinaus ist
nicht möglich, da sich das Regelventil 24 dann in der
dargestellten Sperrposition befindet.A filling of the
Für den Fall, dass der Druck im Hyrospeicher 10 aufgrund
von Wechselwirkungen mit anderen Verbrauchern,
Schwingungen, Temperaturänderungen etc. weiter über den
vorgenannten Grenzwert von beispielsweise 120 bar hinaus
ansteigt, kann das Regelventil 24 durch den entsprechenden
Druck im Kanal 36 in eine Druckbegrenzungsposition
(rechts in Figur 1) gebracht werden, in der der Hydrospeicher
10 mit dem Tank verbunden ist, so dass eine
Maximaldruckbegrenzung auf beispielsweise 150 bar realisiert
ist.In the event that the pressure in the
Auf diese Weise ist ein Entlastungsschlag durch einen
überhöhten Maximaldruck im Hydrospeicher 10 bei einem
kleineren Druck im Hydrozylinder 12 und beim Ansteuern
des Magnetventils 32 mit minimalem Aufwand verhindert.In this way is a discharge blow by a
excessive maximum pressure in the
Für den Fall, dass der Druck im Zylinderraum 12 unter
120 bar absinkt, verhindert das Rückschlagventil 30 ein
Entspannen des Druckes im Hydrospeicher 10.In the event that the pressure in the
Falls der Radlader nunmehr zur Arbeitsstelle gefahren
wird, wird zunächst das Steuerventil 16 in seine mittlere
Neutralposition gebracht, in der die Anschlüsse A, B und
P, S gegeneinander abgesperrt sind. Desweiteren wird das
Wegeventil 32 umgeschaltet, so dass beide Steuerflächen
des Regelventils 24 mit dem Speicherdruck beaufschlagt
sind.If the wheel loader now moved to the workplace
is first, the
Aufgrund der Stirnflächendifferenz wird der Ventilschieber
dann in der Darstellung gemäß Figur 1 nach
rechts verschoben, so dass die Anschlüsse U und P' sowie
R und T' aufgesteuert werden, d.h. der Ringraum 14 ist
dann mit dem Tank verbunden, während der bodenseitige
Zylinderraum 12 mit dem Hydrospeicher 10 verbunden ist.Due to the face difference, the valve spool
then in the illustration of Figure 1 after
shifted to the right so that the ports U and P 'as well
R and T 'are turned on, i. the
Der Hubzylinder 2 wird durch den Druck im Speicher 10
in seiner Stützstellung gehalten. Da der Hydrospeicher 10
beim Einschalten des Systems immer mit Druck beaufschlagt
ist, wird ein Absinken des Auslegers zuverlässig verhindert.
Die Druckbegrenzungsfunktion des Regelventils 24
wird im Fahrzustand durch das Druckbegrenzungsventil 38
übernommen. The
Bei der erfindungsgemäßen Lösung sind die
Druckminder- und Druckbegrenzungsfunktionen des Regelventils
24 in einem einzigen Ventil zusammengefasst, dessen
Aufbau anhand von Figur 2 beschrieben wird.In the inventive solution are the
Pressure reducing and pressure limiting functions of the
Figur 2 zeigt einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel
eines Regelventils 24 der Dämpfungsventilanordnung
8. Das Regelventil 24 hat ein Gehäuse 40, das
von einer Ventilbohrung 42 durchsetzt ist. Die stirnseitigen
Endabschnitte der Ventilbohrung 42 sind durch
Verschlusskappen 44 geschlossen. In der Ventilbohrung 42
ist der bereits vorstehend genannte Ventilschieber 46
geführt, der über die Federn 26, 28 in seine Grundposition
vorgespannt ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die beiden Federn 26, 28 in einem gemeinsamen
Federraum 47 aufgenommen. Die Feder 26 wirkt dabei
als Druckfeder, die den Ventilschieber 46 nach rechts
(Figur 2) beaufschlagt, während die Feder 28 den Ventilschieber
46 in Gegenrichtung beaufschlagt. Hierzu ist in
den in Figur 2 linke Stirnflächen des Ventilschiebers 46
eine Anschlagschraube 48 eingeschraubt, deren Kopf axial
verschiebbar in einem tassenförmigen Federteller 50
geführt ist. Dieser wird über die an einer Schulter des
Gehäuses 40 abgestützte Feder 28 gegen die Verschlusskappe
44 vorgespannt. In der Figur 2 dargestellten Grundposition
liegt der Kopf der Anschlagschraube 48 am Federteller
50 an, so dass eine Axialverschiebung des Ventilschiebers
46 nach rechts (Figur 2) nur gegen die Kraft
der Feder 28 möglich ist. Bei einer derartigen Axialverschiebung
des Ventilschiebers 46 wird der Federteller
50 von der Verschlusskappe 44 abgehoben. Die Feder 26 ist
ebenfalls am Federteller 50 abgestützt.Figure 2 shows a longitudinal section through an embodiment
a
Im Gehäuse 40 sind vier Ringräume 52, 54, 56, und 58
ausgebildet, wobei der Ringraum 52 mit dem Tankanschluss
T, der Ringraum 54 mit dem stangenseitigen Anschluss R,
der Ringraum 56 mit dem bodenseitigen Anschluss U und der
Ringraum 58 mit dem Speicheranschluss P' verbunden sind.In the
Der Ventilschieber 46 hat im Bereich des Ringraums 52
eine Ringnut 60, durch die eine Steuerkante 62 ausgebildet
ist. Im Bereich des Ringraums 56 ist eine weitere
Ringnut 64 vorgesehen, über die eine Steuerkante 66
ausgebildet ist.The
In den in Figur 2 rechten Endabschnitt des Ventilschiebers
46 ist ein Einsatzteil 68 mit einem Messkolben
70 und dem Rückschlagventil 30 eingesetzt. Ein aus dem
Ventilschieber 46 axial vorstehender Endabschnitt des
Messkolbens 70 liegt an der rechten Verschlusskappe 44
an.In the right in Figure 2 end portion of the
Der in Figur 2 rechte Teil des Ventilschiebers 46 mit
dem mehrteiligen Einsatzteil 68 in dem Messkolben 70 wird
anhand der vergrößerten Darstellung in Figur 3 erläutert.
Der Ventilschieber 46 hat eine in der in Figur 3 rechten
Stirnfläche mündende Bohrung 72, die in einen Kanal 74
übergeht. Dieser endet in einer Querbohrung, die im Grund
der Ringnut 64 mündet.The right in Figure 2 part of the
Die Bohrung 72 ist zum Kanal 74 hin radial zurückgestuft,
wobei die an den Kanal 74 angrenzende Stirnfläche
als Ventilsitz 78 für einen Schließkörper 80 des Rückschlagventils
30 ausgebildet ist. Der an den Ventilsitz
78 angrenzende Raum ist über Mantelbohrungen 82 des
Ventilschiebers 46 mit dem Ringraum 58 verbindbar, so
dass Druckmittel bei vom Ventilsitz 78 abgehobenem
Schließkörper 80 über die Querbohrungen 76, den Kanal 74
und die Mantelbohrungen 82 zum Speicheranschluss P'
strömen kann. The
Das Einsatzteil 68 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
mehrteilig ausgeführt und in die Bohrung 72
eingeschraubt. Bei der dargestellten Variante hat das
Einsatzteil 68 ein Mittelstück 84 und ein Endstück 86,
wobei dieses mit einer Schulter auf der in Figur 3 rechten
Stirnfläche des Ventilschiebers 46 aufliegt. Mittelstück
84 und Endstück 86 werden von einer Axialsacklochbohrung
88 durchsetzt, in der der Messkolben 70 geführt
ist.The
Das Mittelstück 84 wird des weiteren von einer Verbindungsbohrung
90 durchsetzt, die einerseits in der
Axialsacklochbohrung 88 und andererseits in Durchbrüchen
92 mündet. Über die Durchbrüche 92 im Ventilschieber 46
und die Verbindungsbohrung 90 ist die Axialsacklochbohrung
88 mit dem Ringraum 58 verbunden.The
In der den Verbindungsbohrungen 90 zuweisenden Stirnfläche
des Messkolbens 70 mündet eine Innenbohrung 94,
die mit einem den Messkolben 70 in Radialrichtung durchsetzenden
Radialschenkel 96 am Außenumfang des Messkolbens
70 mündet. Diese Radialschenkel sind in der dargestellten
Grundposition durch die Umfangswandung der
Axialsacklochbohrung 88 geschlossen.In the connecting
Am Mittelstück 84 ist ein Gehäusekörper 98 des Rückschlagventils
30 abgestützt, in dem der Schließkörper 80
während des Abhebens geführt ist und in dem die den
Schließkörper 80 gegen den Ventilsitz 78 vorspannende
Schließfeder 100 gelagert ist.At the
Am Außenumfang des Mittelstücks 84 ist eine Dichtung
vorgesehen, so dass entlang des Außenumfangs des Mittelstücks
keine Leckage auftreten kann. On the outer periphery of the
Der an das Endstück 86 angrenzende Steuerraum 102 ist
über einen gestrichelt angedeuteten Tankkanal 104 mit dem
Tankanschluss verbunden, so dass in der dargestellten
Position der Steuerraum 102 mit Tankdruck beaufschlagt
ist.The adjacent to the
Das in Figur 1 dargestellte Wegeventil 32 sowie das
Druckbegrenzungsventil 38 können ebenfalls in dem Gehäuse
40 des Regelventils 24 aufgenommen sein.The
Der Federrraum 47 kann über das in das Gehäuse 40 integrierte
Wegeventil 32 entweder mit dem Tankdruck oder
mit dem Speicherdruck beaufschlagt werden.The
Der im Mittelstück 84 angeordnete Boden 106 (siehe
Figur 3) der Axialsacklochbohrung 88 ist über die Verbindungsbohrungen
90, den Durchbruch 92 und den Ringraum 58
mit dem Speicheranschluss P' verbunden, so dass eine entsprechende
Druckkraftresultierende in der Darstellung
gemäß Figur 3 nach links auf den ventilschieber wirkt.
D.h. in der Grundposition des Wegeventils 32 liegt im
Federraum 47 und im Steuerraum 102 der Tankdruck an,
während der Boden 106 mit dem Speicherdruck beaufschlagt
ist. Bei einem vorbestimmten Druck im Hydrospeicher 10
befindet sich der Ventilschieber 46 in seiner in Figur 2
dargestellten Grundposition, in der die Verbindung zwischen
dem stangenseitigen Anschluss R und dem Tankanschluss
T abgesperrt ist, während die Verbindung vom
bodenseitigen Anschluss U zum Speicheranschluss P' über
das Rückschlagventil 30 geöffnet ist. In Gegenrichtung
sperrt das Rückschlagventil 30 die Verbindung zwischen
Speicheranschluss P' und Anschluss U ab.The arranged in the
Bei Druckerhöhung am Speicheranschluss P' wird durch
die auf den Boden 106 wirksame Druckkraft Resultierende
der Ventilschieber 46 aus der Grundposition gemäß Figur 2
nach links verschoben, wobei der Messkolben 70 durch den
Druck in der Axialsacklochbohrung weiter gegen die Verschlusskappe
44 vorgespannt ist. Während dieser Axialverschiebung
wird durch eine Steuerkante 108 (Figur 2) des
Ringraumes 58 die Mantelbohrung 82 zugesteuert, so dass
die Verbindung zwischen den Anschlüssen U und P' zugesteuert
wird - das Regelventil 24 befindet sich in seiner
Druckminderfunktion. Bei einer weiteren Axialverschiebung
des Ventilschiebers 46 ist die letztgenannte Verbindung
vollständig abgesperrt und die Radialschenkel 96 des
Messkolbens 70 werden durch die stirnseitige Umfangskante
der Axialsacklochbohrung 88 aufgesteuert, so dass der
Steuerraum 102 über die Radialschenkel 96, die Innenbohrung
94, den sich daran anschließenden Teil der
Axialsacklochbohrung 88, die Verbindungsbohrungen 90 und
die Durchbrüche 92 mit dem Speicheranschluss P' verbunden
ist - der Druck im Hydrospeicher 10 kann dann über diesen
Druckmittelpfad zum Tank hin abgebaut werden - das Regelventil
befindet sich in seiner Druckbegrenzungsfunktion.When increasing the pressure at the memory port P 'is by
the effective pressure force on the bottom 106 resulting
the
Im Fahrbetrieb wird - wie eingangs erwähnt - das Wegeventil
32 umgeschaltet, so dass sowohl im Federraum 47
als auch auf den Boden 106 der Speicherdruck wirkt. Der
Steuerraum 102 ist mit dem Tank verbunden. Aufgrund der
Stirnflächendifferenz wird der Ventilschieber 46 aus
seiner in Figur 2 dargestellten Grundposition nach rechts
verschoben, so dass die Verbindung zwischen den Anschlüssen
R und T sowie U und P' durch die Steuerkanten 62 bzw.
66 aufgesteuert wird - der Hubzylinder 2 wird durch den
Druck im Hydrospeicher 10 abgestützt. Eventuell auftretende
Druckspitzen können über die Druckbegrenzungsventile
38 oder 18 zum Tank hin abgebaut werden. Das Rückschlagventil
30 hat in dieser Betriebsposition keine
Wirkung. When driving is - as mentioned - the
Selbstverständlich kann die Kanalführung im Bereich
des Rückschlagventils 30 und des Messkolbens 70 auch auf
andere Weise als in den Figuren 2 und 3 dargestellt
erfolgen. So können beispielsweise anstelle der Radialdurchbrüche
Schrägbohrungen verwendet werden. Die Federn
28, 26 können in getrennten Federräumen (Feder 26 im
Federraum 47, Feder 28 im Steuerraum 102) aufgenommen
sein.Of course, the channel guide in the area
the
Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
wird der stangenseitige Ringraum 14 des Hubzylinders 2
über das Regelventil 24 mit dem Tank verbunden.In the embodiment shown in Figure 1
is the rod-side
In Figur 3 ist eine Variante dargestellt, bei der das
Regelventil 24 lediglich mit drei Anschlüssen vorgesehen
ist, wobei in Abhängigkeit von der Stellung des Regelventils
24 der bodenseitige Zylinderraum 12 des Hubzylinders
2 - wie beim vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel -
entweder mit dem Hydrospeicher 10 oder mit dem Tank
verbindbar oder absperrbar ist. Die Verbindung des stangenseitigen
Ringraums 14 mit dem Tank T erfolgt über ein
Stellventil 110, das bei dem in Figur 4 dargestellten
Ausführungsbeispiel mit Nachsaugfunktion ausgeführt ist.
In seiner federvorgespannten Grundposition ist die Verbindung
vom Kanal 20 zu einem Tankkanal 112 durch das
Stellventil 110 abgesperrt, während bei einer Unterversorgung
eine Druckmittelströmung vom Tank zum Kanal 20
und somit zum Ringraum 14 über das integrierte Rückschlagventil
des Stellventils 110 ermöglicht ist. Bei
Ansteuerung des Stellventils 110 wird der. Kanal 20 direkt
mit dem Tankkanal 112 verbunden, so dass das Druckmittel
vom Ringraum 14 zum Tank hin abströmen kann.FIG. 3 shows a variant in which the
Das Wegeventil 32 verbindet in seiner Grundposition
den an den Tankanschluss T angeschlossenen Steuerkanal 34
mit dem an die linke Stirnfläche des Ventilschiebers 46
angrenzenden Steuerraum, während auf die in Gegenrichtung
wirksame Steuerfläche des Ventilschiebers über den Steuerkanal
36 mit dem Druck im Hydrospeicher 10 beaufschlagt
ist. Beim Umschalten des Wegeventils 32 sind beide Steuerflächen
mit dem Druck im Hydrospeicher 10 beaufschlagt,
so dass der Ventilschieber nach rechts in seine Öffnungsposition
gebracht wird, in der die Anschlüsse U und P'
direkt miteinander verbunden sind. Im übrigen entspricht
das in Figur 4 dargestellte Ausführungsbeispiel dem
vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel, so dass weitere
Erläuterungen entbehrlich sind.The
Offenbart ist eine hydraulische Steueranordnung zur Dämpfung von Fahrschwingungen eines mobilen Arbeitsgerätes, mit einem ein Arbeitswerkzeug abstützenden Hubzylinder, dessen Zylinderräume über eine Steuerventilanordnung mit einer Druckmittelquelle oder einem Tank verbindbar sind. Die hydraulische Steueranordnung hat eine Dämpfungsventilanordnung mit einem Regelventil, in das ein Rückschlagventil integriert ist, über das ein bodenseitiger Raum des Hubzylinders mit einem Hydrospeicher verbindbar ist. In der Druckbegrenzungsfunktion kann der Speicher mit einem Tank verbunden werden, so dass der Speicherdruck auf einen Maximalwert begrenzt ist. Disclosed is a hydraulic control arrangement for Damping of driving vibrations of a mobile implement, with a lifting tool supporting a lifting cylinder, its cylinder chambers via a control valve arrangement connectable with a pressure medium source or a tank are. The hydraulic control assembly has a damping valve assembly with a control valve in the one Check valve is integrated, over which a bottom-side Space of the lifting cylinder with a hydraulic accumulator connectable is. In the pressure limiting function, the Memory to be connected to a tank, so that the Memory pressure is limited to a maximum value.
- 22
- Hubzylinderlifting cylinder
- 44
- LadersteuerblockLoader control block
- 66
- Pumpepump
- 88th
- DämpfungsventilanordnungDamping valve arrangement
- 1010
- Hydrospeicherhydraulic accumulator
- 1212
- Zylinderraumcylinder space
- 1414
- Ringraumannulus
- 1616
- Steuerventilcontrol valve
- 1818
- DruckbegrenzungsventilPressure relief valve
- 2020
- Kanalchannel
- 2222
- Kanalchannel
- 2424
- Regelventilcontrol valve
- 2626
- Federfeather
- 2828
- Federfeather
- 3030
- Rückschlagventilcheck valve
- 3232
- Wegeventilway valve
- 3434
- Steuerkanalcontrol channel
- 3636
- weitere Steuerkanälefurther control channels
- 3838
- DruckbegrenzungsventilPressure relief valve
- 4040
- Gehäusecasing
- 4242
- Ventilbohrungvalve bore
- 4444
- Verschlusskappencaps
- 4646
- Ventilschiebervalve slide
- 4747
- Federraumspring chamber
- 4848
- Anschlagschraubestop screw
- 5050
- Federtellerspring plate
- 5252
- Ringraumannulus
- 5454
- Ringraumannulus
- 5656
- Ringraumannulus
- 5858
- Ringraumannulus
- 6060
- Ringnutring groove
- 6262
- Steuerkantecontrol edge
- 6464
- Ringnutring groove
- 6666
- Steuerkante control edge
- 6868
- Einsatzteilinsert
- 7070
- Messkolbenvolumetric flask
- 7272
- Bohrungdrilling
- 7474
- Kanalchannel
- 7676
- Querbohrungcross hole
- 7878
- Ventilsitzvalve seat
- 8080
- Schließkörperclosing body
- 8282
- Mantelbohrungensheath holes
- 8484
- Mittelstückcenterpiece
- 8686
- Endstücktail
- 8888
- Axialsacklochbohrungaxial blind
- 9090
- Verbindungsbohrungconnecting bore
- 9292
- Durchbruchbreakthrough
- 9494
- Innenbohrunginternal bore
- 9696
- Radialschenkelradial leg
- 9898
- Gehäusekörperhousing body
- 100100
- Schließfederclosing spring
- 102102
- Steuerraumcontrol room
- 104104
- Tankkanaltank channel
- 106106
- Bodenground
- 108108
- Steuerkantecontrol edge
- 110110
- StellventilControl valve
- 112112
- Tankkanaltank channel
Claims (10)
- A hydraulic control arrangement for damping driving vibrations of a mobile machine, comprising a hydraulic cylinder (2) supporting a working tool the cylinder chambers (12, 14) of which are connectable to a fluid source (6, 10) or a tank (T) via a control valve arrangement (4), and comprising a damping valve arrangement (8) for connecting a cylinder chamber (12) to a hydraulic accumulator (10) and another cylinder chamber (14) to the tank (T), wherein the damping valve arrangement (8) includes a valve (24) for influencing the pressure in the hydraulic accumulator (10) and a check valve (30) for preventing a backflow of the fluid from the hydraulic accumulator (10) to the cylinder chamber (12), characterized in that the valve (24) has a pressure control function through which a connection between the hydraulic accumulator (10) and the tank (T) can be controlled to be opened when a limit pressure is exceeded, and in that the check valve (30) is disposed in a passage (74, 82) of the valve (24) through which the terminal (U) connected to a cylinder chamber is connectable to an accumulator terminal (P') connected to the hydraulic accumulator (10), wherein the passage (74, 82) can be controlled to be closed when driving the valve (24) in the direction of the pressure control function.
- A control arrangement in accordance with claim 1, wherein the valve (24) comprises a tank terminal, a terminal connected to the bottom-side cylinder chamber (12) of the lifting cylinder (2), an accumulator terminal or the aforementioned terminals and a further working terminal connected to the cylinder chamber (14) of the hydraulic cylinder (2) at the piston rod side and the passage (74, 82) is integrated with the check valve (30) into the valve body (46).
- A control arrangement in accordance with claim 2, wherein a spring (28) and the pressure in the accumulator can be applied to the valve body (46) in the pressure control direction and another spring (26) and the tank pressure or the accumulator pressure can be applied in the opposite direction.
- A control arrangement in accordance with claim 3, wherein a measuring piston (70) is guided in a front face of the valve body (46) active in the pressure control direction, which measuring piston is supported at a housing (40) of the valve (24) by one end portion and through which a connection between the accumulator terminal and a control chamber (102) adjacent to the front face can be controlled to be opened.
- A control arrangement in accordance with claim 4, wherein the measuring piston (70) is guided in an axial blind hole bore (88) of the valve body (46) which is connected to an annular chamber (58) allocated to the accumulator terminal through bores (90, 92).
- A control arrangement in accordance with claim 5, wherein the passage (74, 82) opens into the annular chamber (58) at an axial distance from the bores (90, 92), wherein the opening area can be controlled to be closed when displacing the valve body (46) in the pressure control direction.
- A control arrangement in accordance with claim 5 or 6, wherein the valve body (46) has a one-piece or multi-piece insert (68) in which the axial blind hole bore (88) and at least a portion of the bores (90, 92) are formed.
- A control arrangement in accordance with any one of the claims 3 to 7, wherein a preferably electromagnetically operable directional control valve (32) is allocated to the valve (24) through which directional control valve in a switching position the accumulator pressure is applicable to control surfaces of the valve body, while in a spring-biased home position of the directional control valve (32) the tank pressure is applied to a control surface of the valve (24) active in the open position.
- A control arrangement in accordance with any one of the preceding claims, wherein a pressure control valve (38) by which the pressure in the hydraulic accumulator (10) can be controlled is provided between the hydraulic accumulator (10) and the valve (24).
- A control arrangement in accordance with any one of the preceding claims, comprising a control valve (110) through which the other cylinder chamber (14) is connectable to the tank.
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