EP2871370B1 - Valve assembly - Google Patents

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EP2871370B1
EP2871370B1 EP14185252.5A EP14185252A EP2871370B1 EP 2871370 B1 EP2871370 B1 EP 2871370B1 EP 14185252 A EP14185252 A EP 14185252A EP 2871370 B1 EP2871370 B1 EP 2871370B1
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EP
European Patent Office
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valve
load
pressure
pressure balance
line
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EP14185252.5A
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Jan Amrhein
Adrian Hirn
Steffen Knapper
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/0416—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor with means or adapted for load sensing
    • F15B13/0417—Load sensing elements; Internal fluid connections therefor; Anti-saturation or pressure-compensation valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
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    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15B2211/6051—Load sensing circuits having valve means between output member and the load sensing circuit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15B2211/6052—Load sensing circuits having valve means between output member and the load sensing circuit using check valves

Definitions

  • the invention relates to a valve arrangement according to the preamble of patent claim 1 and a control arrangement with such valve arrangements.
  • a valve arrangement for controlling a consumer according to the concept of load-independent flow distribution is shown.
  • a pressure compensator downstream of a metering orifice.
  • a check valve is provided between an output of the pressure compensator and a load-sensing line.
  • valve assemblies eg as valve disks
  • load-sensing selection is also given without (known from the prior art) shuttle valves.
  • this solution can be retrofitted during commissioning or even later for individual consumers (for example, excavator functions).
  • the second connection line is a branched bridge line which connects the output of the pressure balance with two inputs of the main valve. So can be supplied via the main valve either one of two working ports of the valve assembly or the main valve.
  • the main valve and the pressure compensator are arranged in a common housing. Then, the pressure compensator valve body can be arranged perpendicular to the main spool.
  • the control arrangement can be designed as a valve block, in which the housings of the individual valve arrangements are designed as valve disks and abut each other.
  • a first throttle is arranged in front of or behind the check valve of each valve arrangement, and a second throttle is arranged between the superordinate load sensing line and a tank line of the control arrangement.
  • a flow control valve may be provided which comprises the second throttle.
  • An input element 8 connects an output port of a variable displacement pump 10 via pump ports P to the pump line 2.
  • the input element 8 further connects a tank T via tank ports T to the tank line 4.
  • a discharge channel 40 is provided between the outlet 29 of the pressure compensator 22 or the second connecting line 30 and the subordinate load-sensing line 35.
  • a biased by a spring check valve 42 and a throttle 44 are provided.
  • the opening direction of the check valve 42 is directed from the output 29 and from the second connecting line 30 to the load-sensing line 35.
  • the pressure compensator valve body 24 is approximately circular cylindrical and in this embodiment has an eccentrically a channel which forms the additional connection 39.
  • a cross-bore portion of the connection 39 is arranged such that at a maximum opening of the pressure compensator 22 of the first connection channel 28 and thus the input of the pressure compensator 22 is connected to the subordinate load-sensing line 35. This happens when the affected valve assembly 1 supplies the highest-load consumer. This is an option.
  • the check valve 42 is sufficient for the message of the LS signal.
  • the load pressure of the first connecting line 28 is reported in the load-sensing line 35, so that this load pressure as the highest load pressure of the entire control arrangement (see. FIG. 1 ) applies.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Steueranordnung mit derartigen Ventilanordnungen.The invention relates to a valve arrangement according to the preamble of patent claim 1 and a control arrangement with such valve arrangements.

Aus dem Stand der Technik sind Ventilanordnungen bekannt, die meistens in einem einstückigen scheibenartigen Gehäuse angeordnet sind und zur Versorgung eines hydraulischen Verbrauchers dienen. Dabei werden bei mobilen Arbeitsmaschinen wie zum Beispiel bei Baggern mehrere derartiger Ventilanordnungen zu einer Steueranordnung gruppiert, die somit verschiedene Verbraucher der mobilen Arbeitsmaschine versorgt und steuert. Dazu wird die Steueranordnung von einer Verstellpumpe versorgt. Da die Verstellpumpe alle Verbraucher versorgen muss, geschieht dies in Abhängigkeit eines Load-Sensing-Drucks einer Load-Sensing-Leitung, die sich durch alle Ventilanordnungen der Steueranordnung erstreckt. Darin herrscht stets der höchste Lastdruck aller Verbraucher.Valve arrangements are known from the prior art, which are usually arranged in a one-piece disc-like housing and serve to supply a hydraulic consumer. In mobile work machines such as excavators, several such valve arrangements are grouped into a control arrangement, which thus supplies and controls various consumers of the mobile work machine. For this purpose, the control arrangement is powered by a variable displacement pump. Since the variable displacement pump must supply all consumers, this is done in response to a load-sensing pressure of a load-sensing line that extends through all valve assemblies of the control assembly. This is always the highest load pressure of all consumers.

Gemäß dem Prinzip der lastunabhängigen Durchflussverteilung (LUDV) hat jede Ventilanordnung eine stromab ihrer Zumessblende angeordnete IndividualDruckwaage, die in Öffnungsrichtung von dem Druck nach der jeweiligen Zumessblende und in Schließrichtung vom (für die Steueranordnung einheitlichen) höchsten Lastdruck der Load-Sensing-Leitung beaufschlagt wird.According to the principle of load-independent flow distribution (LUDV), each valve arrangement has an individual pressure compensator arranged downstream of its metering orifice, which is acted upon in the opening direction by the pressure after the respective metering orifice and in the closing direction by the highest load pressure of the load-sensing line (uniform for the control arrangement).

In der Veröffentlichung "LUDV-Steuerblock in Scheibenbauweise", RD 64125 vom Februar 2011 der Anmelderin und in der US 5,305,789 sind derartige Ventilanordnungen gezeigt. Dabei wird das vom Pumpenanschluss zum Verbraucher geführte Druckmittel zunächst durch eine Zumessblende eines Hauptventils, dann über die nach geschaltete Druckwaage und von dort über einen Brückenkanal noch einmal zum Hauptventil geführt, damit dort eine Versorgung eines der beiden Arbeitsanschlüsse gewählt werden kann. In einer ganz geöffneten Stellung eines Druckwaagenventilkörpers wird eine zusätzliche Verbindung zwischen einer ersten Verbindungsleitung, welche die Zulaufblende mit der Zumessblende verbindet, und der Load-Sensing-Leitung hergestellt. Da nur diejenige Druckwaage ganz geöffnet ist an der der maximale Lastdruck anliegt, liegt auf Grund der genannten zusätzlichen Verbindung in der Load-Sensing-Leitung der maximale Lastdruck an. Der Druckwaagenventilkörper wird in Öffnungsrichtung mit dem Druck der ersten Verbindungsleitung belastet, die stromab der Zumessblende angeordnet ist.In the publication "LUDV control block in disk construction", RD 64125 from February 2011 the applicant and in the US 5,305,789 such valve arrangements are shown. In this case, the guided from the pump port to the consumer pressure medium is first passed through a metering orifice of a main valve, then on the downstream pressure compensator and from there via a bridge channel again to the main valve so that there can be selected a supply of one of the two working ports. In a fully open position of a pressure balance valve body, an additional connection between a first Connecting line, which connects the inlet orifice with the metering orifice, and the load-sensing line made. Since only that pressure compensator is fully open at which the maximum load pressure is applied, is due to the said additional connection in the load-sensing line, the maximum load pressure. The pressure compensator valve body is loaded in the opening direction with the pressure of the first connecting line, which is arranged downstream of the metering orifice.

In der DE 198 31 595 A1 ist eine Ventilanordnung zur Ansteuerung eines Verbrauchers nach dem Konzept der lastunabhängigen Durchflussverteilung (LUDV) gezeigt. Dazu ist eine Druckwaage einer Zumessblende nachgeschaltet. Zwischen einem Ausgang der Druckwaage und einer Load-Sensing-Leitung ist ein Rückschlagventil vorgesehen.In the DE 198 31 595 A1 a valve arrangement for controlling a consumer according to the concept of load-independent flow distribution (LUDV) is shown. For this purpose, a pressure compensator downstream of a metering orifice. Between an output of the pressure compensator and a load-sensing line, a check valve is provided.

Nachteilig an derartigen Ventilanordnungen ist, dass Druckmittel vom Pumpenanschluss über die Zumessblende in die erste Verbindungsleitung lecken kann. Dadurch wird der Druckwaagenventilkörper der Druckwaage so lange in Öffnungsrichtung verschoben, bis diese Leckage über die zusätzliche Verbindung der Druckwaage in die Load-Sensing-Leitung entlastet wird. Der Druckwaagenventilkörper bleibt dann in dieser Stellung stehen, wenn der Druck in der Load-Sensing-Leitung gering ist, also wenn kein Verbraucher betätigt ist. Für ein optimales Ansprechverhalten des über die Ventilanordnung versorgten Verbrauchers soll der Druckwaagenventilkörper aber in der Stellung stehen bleiben, in der er einen minimalen Öffnungsquerschnitt zwischen der ersten Verbindungsleitung und dem Ausgang der Druckwaage gegeben ist (Nullüberdeckung).A disadvantage of such valve arrangements is that pressure medium can leak from the pump connection via the metering orifice into the first connection line. As a result, the pressure compensator valve body of the pressure compensator is displaced in the opening direction until this leakage is relieved via the additional connection of the pressure compensator in the load sensing line. The pressure compensator valve body then remains in this position when the pressure in the load-sensing line is low, that is, when no consumer is actuated. For optimal response of the supplied via the valve assembly consumer of the pressure balance valve body but should remain in the position in which it is given a minimum opening cross-section between the first connecting line and the output of the pressure compensator (zero coverage).

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Ventilanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine Steueranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7.This object is achieved by a valve arrangement having the features of patent claim 1 and by a control arrangement having the features of patent claim 7.

Die beanspruchte Ventilanordnung dient zur Versorgung eines hydraulischen Verbrauchers und hat eine Zumessblende mit einem Hauptschieber und eine stromab der Zumessblende angeordneten Druckwaage, die über eine erste als Zulaufleitung dienende Verbindungsleitung mit der Zumessblende verbundenen ist, und deren Druckwaagenventilkörper in Öffnungsrichtung vom Druck der Verbindungsleitung und in Schließrichtung vom Lastdruck einer Load-Sensing-Leitung beaufschlagt ist. Damit ist die Ventilanordnung für eine übergeordnete Steueranordnung geeignet, die mehrere Verbraucher nach dem Prinzip der lastunabhängigen Durchflussverteilung (LUDV) versorgt. Bei der erfindungsgemäßen Ventilanordnung ist ein Ausgang der Druckwaage über ein federbelastetes Rückschlagventil mit der Load-Sensing-Leitung verbunden. Über das erfindungsgemäße Rückschlagventil zwischen dem Ausgang der Druckwaage und dem Load-Sensing-Kanal können Leckagen von der ersten Verbindungsleitung über die geöffnete Druckwaage, über den Ausgang der Druckwaage und über das erfindungsgemäße Rückschlagventil in die Load-Sensing-Leitung abfließen, sofern kein Verbraucher betätigt ist. Die Druckwaage öffnet sich dabei gerade soweit, dass sich die gewünschte Nullüberdeckung in einer Druckregelverbindung zwischen dem ersten Verbindungskanal und dem Ausgang ergibt. Damit ist der Druckwaagenventilkörper ideal positioniert. Wird nun die Zumessblende (wieder) geöffnet, erfolgt bei getriebenen Lasten am Verbraucher ein unmittelbarer Druckaufbau in der Load-Sensing-Leitung, da sich die Druckwaage weiter öffnet, und dabei das Druckmittel eines Druckraumes, der zwischen dem Druckwaagenventilkörper und einem Gehäuseabschnitt (zum Beispiel einer Verschlussschraube) angeordnet ist, in die Load-Sensing-Leitung schiebt. Bei treibenden Lasten wie zum Beispiel dem Stiel an einem Bagger wird das Druckmittel von der Verstellpumpe zum Verbraucher durch die initial geschlossene Druckwaage gedrosselt, und nicht wie bei initial geöffneter Druckwaage ungedrosselt durchgeleitet. Dadurch läuft der entsprechende Verbraucher langsamer los und ist damit dynamisch ähnlicher den getriebenen Lasten, die von der Dynamik des Load-Sensing-Signals und der Verstellpumpe abhängig sind. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass bei einer Gruppierung mehrer Ventilanordnungen (z.B. als Ventilscheiben) in einem Block über das jeweilige Rückschlagventil die Load-Sensing-Auswahl auch ohne (aus dem Stand der Technik bekannte) Wechselventile gegeben ist. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass diese Lösung während der Inbetriebnahme oder noch später für einzelne Verbraucher (zum Beispiel Baggerfunktionen) nachgerüstet werden kann.The claimed valve assembly is used to supply a hydraulic load and has a metering orifice with a main spool and a downstream of the metering orifice arranged pressure balance, which is connected via a first serving as a feed line connecting line with the metering orifice, and their Pressure compensator valve body is acted upon in the opening direction by the pressure of the connecting line and in the closing direction by the load pressure of a load-sensing line. Thus, the valve assembly for a higher-level control arrangement is suitable, which supplies several consumers according to the principle of load-independent flow distribution (LUDV). In the valve arrangement according to the invention, an output of the pressure compensator is connected via a spring-loaded check valve to the load-sensing line. About the check valve according to the invention between the output of the pressure compensator and the load-sensing channel leaks from the first connecting line via the open pressure compensator, via the output of the pressure compensator and the check valve according to the invention in the load-sensing line flow, if no consumer actuated is. The pressure compensator just opens up to the point where the desired zero overlap results in a pressure control connection between the first connection channel and the outlet. Thus, the pressure compensator valve body is ideally positioned. If the metering orifice is (re) opened, a direct build-up of pressure in the load-sensing line takes place with driven loads on the load, because the pressure compensator continues to open, and the pressure medium of a pressure chamber connected between the pressure compensator valve body and a housing section (for example a screw plug) is placed in the load-sensing line pushes. When driving loads such as the handle on an excavator, the pressure medium from the variable displacement pump to the consumer is throttled by the initially closed pressure compensator, and not passed through unthrottled as initially open pressure compensator. As a result, the corresponding consumer starts slower and is thus dynamically more similar to the driven loads, which are dependent on the dynamics of the load-sensing signal and the variable displacement pump. Another advantage is that in a grouping of several valve assemblies (eg as valve disks) in a block on the respective check valve, the load-sensing selection is also given without (known from the prior art) shuttle valves. Another advantage is the fact that this solution can be retrofitted during commissioning or even later for individual consumers (for example, excavator functions).

Erfindungsgemäß ist das Rückschlagventil kompakt bauend im Druckwaagenventilkörper angeordnet.According to the non-return valve compact construction in the pressure balance valve body is arranged.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist der Druckwaagenventilkörper über eine schwache Feder in Schließrichtung beaufschlagt. Damit kann die Druckwaage auch derart verbaut werden, dass die Schließrichtung gegen die Schwerkraft des Druckwaagenventilkörpers gerichtet ist.In a preferred embodiment of the pressure compensator valve body is acted upon by a weak spring in the closing direction. Thus, the pressure compensator can also be installed such that the closing direction is directed against the gravity of the pressure compensator valve body.

Da der Druckwaagenventilkörper erfindungsgemäß in seiner Öffnungsstellung eine zusätzliche Verbindung von der ersten Verbindungsleitung zur Load-Sensing-Leitung aufsteuert, kann auf diesem Druckmittelströmungspfad der Lastdruck des über die erfindungsgemäße Ventilanordnung versorgten Verbrauchers, der in der ersten Verbindungsleitung ansteht, über die Load-Sensing-Leitung der Ventilanordnung an eine übergeordnete Load-Sensing-Leitung einer übergeordneten Steueranordnung gemeldet werden, so dass diese keine Load-Sensing-Wechselventile benötigt. Insbesondere kann durch die zusätzliche Verbindung die Veränderung des Druckmittelstroms bei Lastübernahme reduziert werden. Das LS-Signal der Ventilanordnung mit dem größten Lastdruck wird dann von der Druckwaage abgegriffen, der Druckabfall über die Druckwaage verringert dadurch nicht das LS-Signal. Die zusätzliche Verbindung kann bei einem oder mehreren Ventilanordnungen (Ventilscheiben) im Block eingesetzt werden.Since the pressure compensator valve body according to the invention opens an additional connection from the first connecting line to the load-sensing line in its open position, the load pressure of the consumer supplied via the valve arrangement according to the invention, which is present in the first connecting line, can be transmitted via the load-sensing line on this pressure medium flow path the valve assembly are reported to a higher-level load-sensing line of a higher-level control arrangement, so that it does not require load-sensing shuttle valves. In particular, the change in the pressure medium flow under load transfer can be reduced by the additional connection. The LS signal of the valve assembly with the greatest load pressure is then tapped by the pressure compensator, the pressure drop across the pressure compensator thereby does not reduce the LS signal. The additional connection can be used in one or more valve assemblies (valve discs) in the block.

Bei einer vorrichtungstechnisch einfachen Ausgestaltung kann die zusätzliche Verbindung von einer Längsbohrung und von einer Querbohrung im Druckwaagenventilkörper gebildet sein.In a simple device configuration, the additional connection can be formed by a longitudinal bore and by a transverse bore in the pressure balance valve body.

Der Ausgang der Druckwaage ist vorzugsweise über eine zweite als Zulaufleitung dienende Verbindungsleitung zu einem Eingang eines die Zumessblende umfassenden Hauptventils zurückgeführt.The output of the pressure compensator is preferably returned via a second connecting line serving as a supply line to an input of a main valve comprising the metering orifice.

Vorzugsweise ist die zweite Verbindungsleitung eine verzweigte Brückenleitung, die den Ausgang der Druckwaage mit zwei Eingängen des Hauptventils verbindet. So kann über das Hauptventil wahlweise einer von zwei Arbeitsanschlüssen der Ventilanordnung oder des Hauptventils versorgt werden.Preferably, the second connection line is a branched bridge line which connects the output of the pressure balance with two inputs of the main valve. So can be supplied via the main valve either one of two working ports of the valve assembly or the main valve.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung sind das Hauptventil und die Druckwaage in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Dann kann der Druckwaagenventilkörper senkrecht zum Hauptschieber angeordnet werden.In a preferred embodiment, the main valve and the pressure compensator are arranged in a common housing. Then, the pressure compensator valve body can be arranged perpendicular to the main spool.

Eine oder einige oder vorzugsweise alle genannten Leitungen der erfindungsgemäßen Ventilanordnung können von jeweiligen Kanälen in dem Gehäuse gebildet sein.One or a few or preferably all said lines of the valve arrangement according to the invention may be formed by respective channels in the housing.

Die erfindungsgemäße Steueranordnung dient zur Versorgung von mindestens zwei hydraulischen Verbrauchern. Sie hat vorzugsweise eine Verstellpumpe oder auch eine Konstantpumpe (z.B. bei Baggerladern) und für jeden Verbraucher eine vorbeschriebene Ventilanordnung, deren jeweilige Load-Sensing-Leitung an eine übergeordnete Load-Sensing-Leitung der Steueranordnung angeschlossen ist. In der übergeordneten Load-Sensing-Leitung und in den einzelnen daran angeschlossenen untergeordneten Load-Sensing-Leitungen wirkt stets der höchste Lastdruck aller von der Pumpe versorgten Verbraucher oder ein davon abgeleiteter Druck. Dies wird über die jeweiligen Rückschlagventile der Ventilanordnungen erreicht oder über eine Verbindung, die vom Druckwaagenventilkörper der Ventilanordnung des lasthöchsten Verbrauchers aufgesteuert wird.The control arrangement according to the invention serves to supply at least two hydraulic consumers. It preferably has a variable displacement pump or a fixed displacement pump (for example in the case of backhoe loaders) and, for each consumer, a prescribed valve arrangement whose respective load-sensing line is connected to a higher-order load-sensing line of the control arrangement. The highest load pressure of all consumers supplied by the pump or a pressure derived therefrom always acts in the higher-level load sensing line and in the individual subordinate load sensing lines connected to it. This is achieved via the respective check valves of the valve arrangements or via a connection which is opened by the pressure balance valve body of the valve arrangement of the highest-load consumer.

Die Steueranordnung kann als Ventilblock ausgebildet sein, in dem die Gehäuse der einzelnen Ventilanordnungen als Ventilscheiben ausgebildet sind und aneinander anliegen.The control arrangement can be designed as a valve block, in which the housings of the individual valve arrangements are designed as valve disks and abut each other.

Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Steueranordnung ist vor oder hinter dem Rückschlagventil jeder Ventilanordnung eine erste Drossel angeordnet, und zwischen der übergeordneten Load-Sensing-Leitung und einer Tankleitung der Steueranordnung ist eine zweite Drossel angeordnet. Dadurch ist der Druck in der Load-Sensing-Leitung niedriger als am Ausgang der jeweiligen Druckwaage, so dass der dem lasthöchsten Verbraucher zugeordnete Druckwaagenventilkörper auch dann in der Öffnungsstellung bleibt, wenn insbesondere in der von der Druckwaage gesteuerten Druckregelverbindung zwischen der ersten Verbindungsleitung und dem Ausgang der Druckwaage entgegen gesetzt wirkende Strömungskräfte auftreten.In a particularly preferred development of the control arrangement according to the invention, a first throttle is arranged in front of or behind the check valve of each valve arrangement, and a second throttle is arranged between the superordinate load sensing line and a tank line of the control arrangement. As a result, the pressure in the load sensing line is lower than at the outlet of the respective pressure compensator, so that the pressure compensator valve body associated with the highest load consumer also remains in the open position, especially if the pressure control connection controlled by the pressure compensator between the first Connecting line and the output of the pressure compensator counteracting acting flow forces occur.

Dabei kann ein Stromregelventil vorgesehen sein, das die zweite Drossel umfasst.In this case, a flow control valve may be provided which comprises the second throttle.

Im Folgenden wird anhand der Figuren ein Ausführungsbeispiel der Erfindung detailliert beschrieben. Es zeigen

  • Figur 1 einen Schaltplan einer Steueranordnung mit mehreren erfindungsgemäßen Ventilanordnungen;
  • Figur 2 einen Schaltplan einer der Ventilanordnungen aus Figur 1; und
  • Figur 3 die Ventilanordnung aus Figur 2 in einer geschnittenen Darstellung.
In the following, an embodiment of the invention will be described in detail with reference to FIGS. Show it
  • FIG. 1 a circuit diagram of a control arrangement with a plurality of valve assemblies according to the invention;
  • FIG. 2 a circuit diagram of one of the valve assemblies FIG. 1 ; and
  • FIG. 3 the valve assembly FIG. 2 in a cut view.

Figur 1 zeigt einen Schaltplan einer Steueranordnung mit mehreren erfindungsgemäßen Ventilanordnungen 1. Jede Ventilanordnung 1 hat zwei Arbeitsanschlüsse A, B, an die jeweils ein bidirektional betreibbarer (nicht gezeigter) hydraulischer Verbraucher angeschlossen werden kann. Dazu bilden die Ventilanordnungen 1 eine gemeinsame Pumpenleitung 2, eine gemeinsame Tankleitung 4 und eine gemeinsame übergeordnete Load-Sensing-Leitung 6 aus. Die drei Leitungen 2, 4, 6 sind von einem jeweiligen durchgängigen gemeinsamen Kanalabschnitt gebildet. Die Leitungen 2, 4, 6 sind durch ein Verschlusselement 12 verschlossen, das am Gehäuse der letzten Ventilanordnung 1 anliegt. FIG. 1 shows a circuit diagram of a control arrangement with a plurality of valve assemblies according to the invention 1. Each valve assembly 1 has two working ports A, B, to each of which a bidirectionally operable (not shown) hydraulic consumers can be connected. For this purpose, the valve arrangements 1 form a common pump line 2, a common tank line 4 and a common superordinate load-sensing line 6. The three lines 2, 4, 6 are formed by a respective continuous common channel section. The lines 2, 4, 6 are closed by a closure element 12 which bears against the housing of the last valve arrangement 1.

Ein Eingangselement 8 verbindet einen Ausgangsanschluss einer Verstellpumpe 10 über Pumpenanschlüsse P mit der Pumpenleitung 2. Das Eingangselement 8 verbindet weiterhin einen Tank T über Tankanschlüsse T mit der Tankleitung 4.An input element 8 connects an output port of a variable displacement pump 10 via pump ports P to the pump line 2. The input element 8 further connects a tank T via tank ports T to the tank line 4.

Wie mit Bezug zur Figur 2 genauer erläutert wird, herrscht in der Load-Sensing-Leitung 6 stets der höchste Lastdruck aller durch die verschiedenen Ventilanordnungen 1 versorgten Verbraucher. Dieser höchste Lastdruck wird über die Load-Sensing-Leitung 6 des Eingangselements an die Verstellpumpe 10 gemeldet und dient dort zur Regelung ihres Fördervolumens. Dabei ist in der Steueranordnung gemäß Figur 1 eine lastdruckunabhängige Durchflussverteilung (LUDV) realisiert, so dass bei Mangelversorgung alle Verbraucher mit reduzierter Druckmittelmenge versorgt werden.As related to FIG. 2 will be explained in more detail, prevails in the load-sensing line 6 is always the highest load pressure of all supplied by the various valve assemblies 1 consumers. This highest load pressure is reported via the load-sensing line 6 of the input element to the variable displacement pump 10 and serves there to control their delivery volume. It is in the control arrangement according to FIG. 1 a load pressure-independent flow distribution (LUDV) realized, so that all consumers are supplied with reduced pressure medium quantity in the case of deficiency supply.

Die übergeordnete Load-Sensing-Leitung 6 des Eingangselements 8 ist über eine Drossel 16 mit dem Tankanschluss T des Eingangselements 8 verbunden. Diese dient dazu, die Steueranordnung zu entlasten, wenn die Durchflussmenge Null ist. Dies ist z.B. der Fall, wenn alle Ventilanordnungen 1 in ihrer neutralen Position sind.The higher-order load-sensing line 6 of the input element 8 is connected via a throttle 16 to the tank connection T of the input element 8. This serves to relieve the control arrangement when the flow rate is zero. This is e.g. the case when all valve assemblies 1 are in their neutral position.

Figur 2 zeigt einen Schaltplan einer der erfindungsgemäßen Ventilanordnung 1 aus Figur 1. Sie hat ein als 6/3-Wegeventil ausgebildetes Hauptventil 18 mit einem stufenlos verstellbaren Hauptschieber 20 und eine als 3/3-Wegeventil ausgebildete Druckwaage 22 mit einem stufenlos verstellbaren Druckwaagenventilkörper 24. Bei einer Verstellung des Hauptschiebers 20 des Hauptventils 18 aus der in Figur 2 gezeigten geschlossenen Mittelstellung wird eine Zumessblende 26 für dem an die Arbeitsanschlüsse A, B angeschlossenen Verbraucher aufgesteuert, so dass Druckmittel von der Pumpenleitung 2 über das Hauptventil 18, über eine erste Verbindungsleitung 28, über die zumindest teilweise aufgesteuerte Druckwaage 22, über deren Ausgang 29, über die als Rückführleitung dienende zweite Verbindungsleitung 30 und über ein Lasthalteventil 32 zurück zum Hauptventil 18 strömen kann. Dort wird durch die Stellung des Hauptschiebers 20 bestimmt, zu welchem der beiden Arbeitsanschlüsse A, B das Druckmittel weiter strömt. FIG. 2 shows a circuit diagram of the valve arrangement 1 according to the invention FIG. 1 , It has a designed as a 6/3-way valve main valve 18 with a continuously variable main spool 20 and designed as a 3/3-way valve pressure compensator 22 with a continuously adjustable pressure compensator valve body 24. In an adjustment of the main spool 20 of the main valve 18 from the in FIG. 2 shown closed center position a metering orifice 26 is opened for the connected to the working ports A, B consumers, so that pressure medium from the pump line 2 via the main valve 18, via a first connecting line 28, via the at least partially opened-up pressure compensator 22, via its output 29, can flow back to the main valve 18 via the serving as a return line second connecting line 30 and a load-holding valve 32. There is determined by the position of the main spool 20 to which of the two working ports A, B, the pressure medium continues to flow.

Der Druckwaagenventilkörper 24 ist in Öffnungsrichtung über eine Steuerleitung 34 mit dem Druck der ersten Verbindungsleitung 28 beaufschlagt, während er in Schließrichtung über eine untergeordnete Load-Sensing-Leitung 35 mit dem Druck der übergeordneten Load-Sensing-Leitung 6 beaufschlagt ist. Ebenfalls in Schließrichtung wirkt eine vergleichsweise schwache Feder 36.The pressure compensator valve body 24 is acted upon in the opening direction via a control line 34 with the pressure of the first connecting line 28, while it is acted upon in the closing direction via a subordinate load sensing line 35 to the pressure of the parent load sensing line 6. Also in the closing direction, a comparatively weak spring 36 acts.

Bei der Steueranordnung gemäß Figur 1 mit den Ventilanordnungen 1 gemäß Figur 2 wird der höchste Lastdruck aller Verbraucher über das jeweilige Rückschlagventil 42 und zusätzlich dadurch in die übergeordnete Load-Sensing-Leitung 6 gemeldet, dass jede Druckwaage 22 in ihrer Öffnungsstellung 38 ein Verbindung 39 von der ersten Verbindungsleitung 28 zur untergeordneten Load-Sensing-Leitung 35 aufsteuert.In the control arrangement according to FIG. 1 with the valve assemblies 1 according to FIG. 2 is the highest load pressure of all consumers via the respective check valve 42 and additionally reported in the parent load sensing line 6 that each pressure compensator 22 in its open position 38 is a connection 39th from the first connection line 28 to the subordinate load-sensing line 35 aufsteuert.

Erfindungsgemäß ist zwischen dem Ausgang 29 der Druckwaage 22 bzw. der zweiten Verbindungsleitung 30 und der untergeordneten Load-Sensing-Leitung 35 ein Entlastungskanal 40 vorgesehen. In diesem sind ein durch eine Feder vorgespanntes Rückschlagventil 42 und eine Drossel 44 vorgesehen. Die Öffnungsrichtung des Rückschlagventils 42 ist vom Ausgang 29 bzw. von der zweiten Verbindungsleitung 30 zur Load-Sensing-Leitung 35 gerichtet.According to the invention, a discharge channel 40 is provided between the outlet 29 of the pressure compensator 22 or the second connecting line 30 and the subordinate load-sensing line 35. In this a biased by a spring check valve 42 and a throttle 44 are provided. The opening direction of the check valve 42 is directed from the output 29 and from the second connecting line 30 to the load-sensing line 35.

Wenn im Betrieb der erfindungsgemäßen Ventilanordnung 1 ihr Hauptventil 18 in die in Figur 2 gezeigte geschlossene Mittelstellung geschaltet ist und dabei Druckmittel vom Pumpenanschluss P in die erste Verbindungsleitung 28 leckt, verstellt sich der Druckwaagenventilkörper 24 gerade soweit, dass sich eine Nullüberdeckung in einer mittleren Druckregelverbindung 46 einstellt und die Leckage über den Ausgang 29, über die Drossel 44 und über das Rückschlagventil 42 abfließen kann. Damit steht der Druckwaagenventilkörper 24 der Druckwaage 22 bei einem erneuten Aufsteuern der Zumessblende 26 über den Hauptschieber 20 in optimaler Ausgangsposition.When in operation of the valve assembly 1 according to the invention its main valve 18 in the in FIG. 2 shown closed center position is switched while leaking pressure medium from the pump port P in the first connecting line 28, the pressure compensator valve body 24 just adjusted so far that sets a zero coverage in a mean pressure control connection 46 and the leakage through the output 29, via the throttle 44 and over the check valve 42 can drain. Thus, the pressure compensator valve body 24 of the pressure compensator 22 is in a renewed Aufsteuern the metering orifice 26 via the main spool 20 in an optimal starting position.

Figur 3 zeigt die erfindungsgemäße Ventilanordnung 1 in einer geschnittenen Darstellung. Dabei erstreckt sich das Hauptventil 18 in Figur 3 waagerecht, während die Druckwaage 22 in einer Querbohrung aufgenommen ist und mit einer Verschlussschraube 48 verschlossen ist. Das Hauptventil 18, dessen Hauptschieber in Figur 3 nicht dargestellt ist, und die Druckwaage 22 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 50 angeordnet. FIG. 3 shows the valve assembly 1 according to the invention in a sectional view. In this case, the main valve 18 extends in FIG. 3 horizontally, while the pressure compensator 22 is received in a transverse bore and closed with a locking screw 48. The main valve 18, whose main slide in FIG. 3 not shown, and the pressure compensator 22 are arranged in a common housing 50.

Vom Pumpenanschluss P strömt das Druckmittel über die Zumessblende 26 und über die erste Verbindungsleitung 28 zur Druckwaage 22, deren Druckwaagenventilkörper 24 in Figur 3 in seiner geschlossenen Position gezeigt ist. Bei einer Öffnungsbewegung des Druckwaagenventilkörpers 24 gegen die Feder 36, die ihrerseits an der Verschlussschraube 48 abgestützt ist, wird eine Verbindung von der ersten Verbindungsleitung 28 zum Ausgang 29 aufgesteuert, so dass das Druckmittel über die zweite Verbindungsleitung 30, die als verzweigter Brückenkanal zum Hauptventil 18 zurückführt, strömen kann. Da die Zumessblende 26 bidirektional geöffnet werden kann, kann über den (in Figur 3 nicht gezeigten) Hauptschieber auch ausgewählt werden, über welchen Abschnitt des Brückenkanals 30 und über welche Seite des Hauptventils 18 das Druckmittel stromab der Druckwaage 22 weiter geführt wird. Dem entsprechend wird entweder der Arbeitsanschluss A oder der Arbeitsanschluss B mit der Druckwaage 22 verbunden während der andere Arbeitsanschluss B oder A zum Tankanschluss T geöffnet wird.From the pump port P, the pressure medium flows via the metering orifice 26 and via the first connecting line 28 to the pressure compensator 22, the pressure compensator valve body 24 in FIG. 3 is shown in its closed position. During an opening movement of the pressure compensator valve body 24 against the spring 36, which in turn is supported on the plug 48, a connection from the first connecting line 28 to the output 29 is opened, so that the pressure medium via the second connecting line 30, the branched bridge channel to Main valve 18 returns, can flow. Since the metering orifice 26 can be opened bidirectionally, it is possible to use the (in FIG. 3 not shown) main spool also be selected over which portion of the bridge channel 30 and on which side of the main valve 18, the pressure medium downstream of the pressure compensator 22 is continued. Accordingly, either the working port A or the working port B is connected to the pressure compensator 22 while the other working port B or A is opened to the tank port T.

Der Druckwaagenventilkörper 24 ist etwa kreiszylindrisch ausgebildet und hat bei diesem Ausführungsbeispiel einen exzentrisch einen Kanal, der die zusätzliche Verbindung 39 bildet. Ein Querbohrungsabschnitt der Verbindung 39 ist derart angeordnet, dass bei einer maximalen Öffnung der Druckwaage 22 der erste Verbindungskanal 28 und damit der Eingang der Druckwaage 22 mit der untergeordneten Load-Sensing-Leitung 35 verbunden wird. Dies geschieht, wenn die betroffene Ventilanordnung 1 den lasthöchsten Verbraucher versorgt. Dies ist eine Option. Das Rückschlagventil 42 ist ausreichend für die Meldung des LS-Signals. Zusammenfassend ist festzustellen, dass der Lastdruck der ersten Verbindungsleitung 28 in die Load-Sensing-Leitung 35 gemeldet wird, so dass dieser Lastdruck als höchster Lastdruck der gesamten Steueranordnung (vgl. Figur 1) gilt.The pressure compensator valve body 24 is approximately circular cylindrical and in this embodiment has an eccentrically a channel which forms the additional connection 39. A cross-bore portion of the connection 39 is arranged such that at a maximum opening of the pressure compensator 22 of the first connection channel 28 and thus the input of the pressure compensator 22 is connected to the subordinate load-sensing line 35. This happens when the affected valve assembly 1 supplies the highest-load consumer. This is an option. The check valve 42 is sufficient for the message of the LS signal. In summary, it should be noted that the load pressure of the first connecting line 28 is reported in the load-sensing line 35, so that this load pressure as the highest load pressure of the entire control arrangement (see. FIG. 1 ) applies.

Konzentrisch im Druckwaagenventilkörper 24 ist das federvorgespannte Rückschlagventil 42 angeordnet, dessen Eingang durch eine Querbohrung mit dem Ausgang 29 der Druckwaage 22 und dessen Ausgang in einem Load-Sensing-Druckraum angeordnet ist, der zwischen der Stirnseite des Druckwaagenventilkörpers 24 und der Verschlussschraube 48 gebildet ist, und der mit der untergeordneten Load-Sensing-Leitung 35 verbunden ist. Dabei ist der Eingang der Querbohrung derart am Druckwaagenventilkörper 24 angeordnet, dass die Verbindung über den Entlastungskanal 40 und über das Rückschlagventil 42 unabhängig von der Position des Druckwaagenventilkörpers 24 stets gegeben ist.Concentric in the pressure balance valve body 24, the spring-biased check valve 42 is arranged, whose input is arranged by a transverse bore to the output 29 of the pressure compensator 22 and the output in a load-sensing pressure chamber which is formed between the end face of the pressure balance valve body 24 and the screw plug 48, and which is connected to the slave load sensing line 35. In this case, the input of the transverse bore is arranged on the pressure compensator valve body 24, that the connection via the discharge channel 40 and the check valve 42 regardless of the position of the pressure compensator valve body 24 is always given.

Offenbart ist eine Ventilanordnung mit einem Hauptventil und einer Individualdruckwaage, die gemeinsam zur Versorgung eines Verbrauchers dienen, wobei mehrere derartige Ventilanordnungen zur Versorgung mehrere Verbraucher mit lastdruckunabhängiger Durchflussverteilung vorgesehen sind. Dem entsprechend sind die Individualdruckwaagen stromab der Hautventils angeordnet und von einem Steuerdruck eines übergeordneten Load-Sensing-Kanals in Schließrichtung beaufschlagt, während sie vom hinter dem Hauptventil abgegriffenen Versorgungsdruck in Öffnungsrichtung beaufschlagt sind. Dabei ist im Druckwaagenventilschieber zur Abfuhr von Leckage des Hauptventils - insbesondere wenn dies als Schieberventil ausgeführt ist - ein Rückschlagventil vorgesehen, dessen Öffnungsrichtung vom Ausgang der Druckwaage zum Load-Sensing-Kanal gerichtet ist, und das unabhängig von der Position des Druckwaagenventilkörpers stets verbunden ist.Disclosed is a valve assembly having a main valve and an individual pressure compensator, which together serve to supply a consumer, wherein a plurality of such valve arrangements for supplying a plurality of consumers with load pressure independent flow distribution are provided. Accordingly, the individual pressure compensators are arranged downstream of the skin valve and acted upon by a control pressure of a parent load-sensing channel in the closing direction, while they are acted upon by the tapped behind the main valve supply pressure in the opening direction. In this case, in the pressure compensator valve spool for removing leakage of the main valve - especially if this is designed as a slide valve - a check valve is provided whose opening direction is directed by the output of the pressure compensator to the load-sensing channel, and which is always connected regardless of the position of the pressure compensator valve body.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Ventilanordnungvalve assembly
22
Pumpenleitungpump line
44
Tankleitungtank line
66
(übergeordnete) Load-Sensing-Leitung(higher-level) load-sensing line
88th
Eingangselementinput element
1010
Verstellpumpevariable
1212
Verschlusselementclosure element
1616
Drosselthrottle
1818
Hauptventilmain valve
2020
Hauptschiebermain slide
2222
Druckwaagepressure compensator
2424
DruckwaagenventilkörperPressure balance valve body
2626
Zumessblendemetering orifice
2828
erste Verbindungsleitungfirst connection line
2929
Ausgangexit
3030
zweite Verbindungsleitung, Brückenkanalsecond connecting line, bridge channel
3232
LasthalteventilLoad-holding valve
3434
Steuerleitungcontrol line
3535
(untergeordnete) Load-Sensing-Leitung(subordinate) load-sensing line
3636
Federfeather
3838
Öffnungsstellungopen position
3939
Verbindungconnection
4040
Entlastungskanalrelief channel
4242
Rückschlagventilcheck valve
4444
Drosselthrottle
4646
DruckregelverbindungPressure control connection
4848
VerschlussschraubeScrew
5050
Gehäusecasing
A, BA, B
Arbeitsanschlussworking port
LSLS
Load-Sensing-AnschlussLoad sensing connection
PP
Pumpenanschlusspump connection
TT
Tank, TankanschlussTank, tank connection

Claims (9)

  1. Valve assembly for supplying a hydraulic consumer with a metering orifice (26) having a main slide (20), and with a pressure balance (22) which is connected downstream of the metering orifice (26) via a first connecting line (28) and to whose pressure balance valve body (24) the load of a load-sensing line (6, 35) is applied in the open direction by the pressure of the first connecting line (28) and in the closing direction, wherein an output (29) of the pressure balance (22) is continuously connected to the load-sensing line (35) via a non-return valve (42) independently of the position of the pressure balance valve body (24), and wherein an opening direction of the non-return valve (42) is directed from the output of the pressure balance to the load-sensing line (6, 35), characterized in that the non-return valve (42) is arranged in the pressure balance valve body (24), wherein an additional connection (39) from the first connecting line (28) to the load-sensing line (6, 35) is opened to its maximum open position (38) via the pressure balance valve body (24) .
  2. Valve assembly according to Claim 1, wherein the pressure balance valve body (24) is acted on in the closing direction via a spring (36).
  3. Valve assembly according to Claim 1, wherein the connection (39) is formed by a drilled hole in the pressure balance valve body (24).
  4. Valve assembly according to one of the preceding claims, wherein the output (29) of the pressure balance (22) is connected via a second connecting line (30) to an input of a main valve (18) which comprises the metering orifice (26).
  5. Valve assembly according to Claim 4, wherein the second connecting line (30) is a bridge line which connects the output (29) of the pressure balance (22) to two inputs of the main valve (18).
  6. Valve assembly according to Claim 4 or 5, wherein the main valve (18) and the pressure balance (22) are arranged in a common housing (50).
  7. Control assembly for supplying at least two hydraulic consumers with an adjustment pump (10) and with at least two valve assemblies (1) according to one of the preceding claims, the respective load-sensing line (35) of which is connected to a superordinate load-sensing line (6) in which the highest load pressure of the consumers acts.
  8. Control assembly according to Claim 7, wherein a first restrictor (44) is arranged upstream or downstream of the non-return valve (42), and wherein a second restrictor (16) is arranged between the superordinate load-sensing line (6) and a tank line (T).
  9. Control assembly according to Claim 8 having a flow-control valve which comprises the second restrictor (16).
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