EP3171039A1 - Hydraulisches hubmodul mit hebe- und senkfunktion - Google Patents

Hydraulisches hubmodul mit hebe- und senkfunktion Download PDF

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EP3171039A1
EP3171039A1 EP15195105.0A EP15195105A EP3171039A1 EP 3171039 A1 EP3171039 A1 EP 3171039A1 EP 15195105 A EP15195105 A EP 15195105A EP 3171039 A1 EP3171039 A1 EP 3171039A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
directional control
control valve
pilot
directional
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15195105.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Recep Macit
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hawe Hydraulik SE
Original Assignee
Hawe Hydraulik SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hawe Hydraulik SE filed Critical Hawe Hydraulik SE
Priority to EP15195105.0A priority Critical patent/EP3171039A1/de
Publication of EP3171039A1 publication Critical patent/EP3171039A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • 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
    • F15B13/042—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure
    • F15B13/043—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure with electrically-controlled pilot valves
    • F15B13/0433—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure with electrically-controlled pilot valves the pilot valves being pressure control valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • 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
    • F15B13/042—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure
    • F15B13/043—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure with electrically-controlled pilot valves
    • F15B13/0435—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure with electrically-controlled pilot valves the pilot valves being sliding valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/60—Circuit components or control therefor
    • F15B2211/605—Load sensing circuits

Definitions

  • the present invention relates to a hydraulic lifting module according to the preamble of independent claim 1.
  • Hydraulic lifting modules are z. As used in industrial trucks, such as forklifts and the like, masts, work vehicles or the like.
  • an electro-hydraulic lifting device for battery-powered industrial trucks which has a lifting cylinder which is acted upon for lifting from a motor-driven pump via a arranged in a lifting hoist lift valve, and arranged in a Senkstrang lowering valve, wherein the Senkstrang about a 3/2 -Wegeventil is connected to a tank leading to the drain line. Furthermore, a pressure compensator is arranged in the discharge line, which is acted upon in the passage direction by a control spring of the tank pressure and in Abdrosselides of the output pressure of the 3/2-way switching valve.
  • the lifting module provides reliable lifting and lowering function.
  • a hydraulic lifting module for actuating a hydraulic consumer, in particular a lifting cylinder, wherein the lifting module has on the output side a consumer connection for connection to the hydraulic consumer and a tank connection for connection to a tank and on the input side a supply connection for connection to a pump or a Pressure accumulator has.
  • the supply port is connected to the load port via a main line in which a first directional control valve disposed at the supply port and a second directional control valve disposed at the consumer port are connected in series.
  • a branch line connected to the tank connection is branched off between the first and second directional valves, in which a third directional control valve is arranged, wherein in a lifting operation or a lowering operation of the hydraulic lifting module, the first directional control valve and the second directional control valve in a passage position and the third directional control valve are in a shut-off, and being in the lowering or lifting operation of the hydraulic lifting module the second directional control valve and the third directional control valve are in a passage position and the first directional control valve is in a shutoff position.
  • a directional valve arranged in the main line in front of the consumer connection is provided both for the lifting operation and for the lowering operation.
  • a directional valve arranged in the main line in front of the consumer connection is provided both for the lifting operation and for the lowering operation.
  • the lifting module provided according to the invention allows a simple adaptation to hydraulic consumers connected to the hydraulic lifting module during operation, since only the second directional control valve can be adapted to the consumer with regard to its suitability for load pressures. A redundant protection against uncontrolled lowering is provided by the second and third directional valve.
  • the first directional control valve, the second directional control valve and the third directional control valve are piloted by a hydraulic pilot control.
  • the hydraulic feedforward control comprises an electrically controlled directional valve arrangement, to which a load pressure signal tapped between the second directional control valve and the load connection and a pressure signal tapped between the first directional control valve and the supply connection are reported on the input side.
  • the electrically controlled directional control valve assembly applies a first hydraulic pilot signal derived from the pressure signal to the first and second directional control valves during lift operation, such that the first and second directional control valves are in the on position, while the third directional control valve is engaged by the first the first hydraulic pilot control signal is switched to the shut-off position, and wherein the electrically controlled directional control valve arrangement applies a second hydraulic pilot signal, which is derived from the load pressure, to the second and third directional control valves during lowering or lifting operation, so that the second and third directional control valves are switched to the forward position, while the first directional control valve is switched by a third hydraulic pilot signal of the electrically controlled directional control valve assembly in the shut-off position.
  • the first directional control valve is biased by a biasing member in the blocking direction and the first directional control valve is by means of a with the electrically controlled directional control valve arrangement connected pilot control line by the first hydraulic pilot control signal on the control side with pressure.
  • the pilot control line is relieved in the lowering operation or lifting operation via the electrically controlled directional control valve arrangement to the tank.
  • the third directional control valve is biased by a biasing element in the forward direction and acted upon by the electrically controlled directional control valve assembly in the lifting or lowering operation in the blocking direction with the first hydraulic pilot signal.
  • the third directional control valve is acted upon by the electrically controlled directional control valve arrangement in the up direction with the second hydraulic pilot signal in the lowering operation or lifting operation, while it is relieved shut-off on the electrically controlled directional control valve arrangement to the tank.
  • the electrically controlled directional control valve assembly includes first and second 2/2-way solenoid seated valves.
  • the first 2/2-way magnetic seat valve connects in a first valve state, the supply port via first pilot control lines with the first and second directional control valve.
  • the first 2/2-way magnetic seat valve connects the first pilot control lines to the tank port.
  • the second 2/2-way magnetic seat valve connects the consumer connection via second pilot control lines to the second and third directional control valves and in a fourth state, the second pilot control lines to the tank connection.
  • the second directional control valve is biased by a biasing element in the shut-off direction and by means of a two-stage pressure booster in Aufwinraumiques under control of a pilot pressure against the action of the biasing element auf mortbar.
  • a first stage of the two-stage pressure booster is connected to the first 2/2-way solenoid seat valve via the first pilot control lines.
  • a second stage of the two-stage pressure booster is connected via the second pilot control lines to the second 2/2-way solenoid seat valve.
  • the hydraulic lift module further includes control of the first and second 2/2-way solenoid seat valves, wherein the controller is configured to apply the first 2/2-way solenoid seat valve to the first valve state and the second during lift or lower operation 2/2-way solenoid seat valve to switch to the fourth valve state.
  • the controller In lowering or lifting operation, the controller is configured to switch the first 2/2-way magnetic seat valve to the second valve state and the second 2/2-way solenoid seat valve to the third valve state.
  • the electrically controlled directional control valve assembly comprises a 4/3-way solenoid valve and the second directional valve is biased by a biasing element in the shut-off, while it can be controlled by a two-stage pressure booster in the open direction under pressure with a pilot pressure against the action of the pilot ,
  • the 4/3-way solenoid valve has a fifth valve state in which a first stage of the two-stage pressure booster together with the first directional control valve via first pilot control lines and a second stage via second pilot control lines through the 4/3-way solenoid valve is connected to the tank connection, a sixth valve state in which the first stage together with the first directional control valve via the first pilot control lines through the 4/3-way solenoid valve to the supply port and the second stage via the second pilot lines through the 4 / 3- Directional solenoid valve is connected to the tank port, and a seventh valve state, in which the first stage together with the first directional control valve through the first pilot lines through the 4/3-way solenoid valve to the tank port and the second stage through the second pilot lines through the 4/3-way solenoid valve is connected to the supply port.
  • the hydraulic lift module further comprises a control of the 4/3-way solenoid valve, wherein the control is formed, the 4/3-way solenoid valve in the sixth valve state during lifting or lowering operation and the 4 in the lowering operation or lifting operation / 3-way solenoid valve to switch to the seventh valve state.
  • the second directional control valve is biased by a biasing element in the shut-off direction and by means of a two-stage pressure booster in Aufwinraumiques under control of a pilot pressure against the action of the biasing element auf mortbar.
  • a first stage of the two-stage pressure booster is connected via the first pilot control lines to the electrically controlled directional control valve arrangement and a second stage is connected via the second pilot control lines to the electrically controlled directional control valve arrangement.
  • At least one of the first to third directional control valves is designed as a 2/2-way valve.
  • Fig. 1 shows by way of example a lifting module HM, the z. B. can be used in industrial trucks, masts, work vehicles or the like.
  • the lifting module HM is z. B. between a hydraulic consumer Z, z. B. a lifting cylinder for a mast, and a pump, not shown, or a pressure accumulator, not shown arranged.
  • the hydraulic consumer Z is connected to an output-side consumer connection VA of the lifting module HM.
  • This is not a limitation of the present invention, since alternatively more than one output side consumer port (not shown) may be provided for connection to more than one hydraulic consumer (not shown).
  • the lifting module HM furthermore has an outlet-side tank connection T and, on the input side, a supply connection P which is to be connected to a pump (not shown) or a pressure accumulator (not shown).
  • a supply connection P which is to be connected to a pump (not shown) or a pressure accumulator (not shown).
  • one or more input side supply ports, such as P1 and P2 to sibling modules (not shown) and / or a plurality of output side tank ports, such as T1 and T2, for connection to sibling modules (not shown).
  • at least one adjacent module (not shown), for example, to implement a tilt function be provided.
  • a main line 1 is furthermore arranged, which connects the supply connection P with the consumer connection VA.
  • a first directional valve V1 and a second directional valve V2 are arranged in series.
  • the first directional valve V1 in the flow direction flow is directed from the supply port P to the consumer port VA) upstream of the second directional valve V2, that is, the first Directional valve V1 is arranged on or in the vicinity of the supply port P and the second directional valve V2 is disposed at or in the vicinity of the consumer port VA.
  • the first directional control valve V1 and the second directional control valve V2 may be formed as 2/2-way valves.
  • the first directional control valve V1 may be formed as a 2/2-way valve and the second directional control valve V2 as a 4/3-way valve.
  • a check valve VR1 may be provided between the first directional control valve V1 and the second directional control valve V2, as in FIG Fig. 1 is shown.
  • a branch line 2 connected to the tank connection T is branched off in the main line 1 between the first directional control valve V1 and the second directional control valve V2.
  • the branch pipe 2 is branched off from the main pipe 1 at a branch point Zp which is arranged downstream of the (optional) check valve VR1 in the flow direction (flow direction is defined in terms of the volume flow directed from the supply port P to the consumer port VA).
  • a third directional valve V3 is arranged, which may be formed according to exemplary embodiments of the invention as a 2/2-way valve, as in Fig. 1 is shown.
  • a fourth directional valve V4, z. B. formed as a pressure compensator, in the flow direction (flow direction is defined in terms of volume flow, which is directed from the consumer port VA to the tank port T) downstream of the third directional valve V3 in the branch line 2 may be arranged.
  • the lifting module HM provides for an operation in which the lifting module is connected to (at least) a hydraulic consumer, a lifting function and a lowering function, wherein the first directional control valve V1 and the second directional control valve V2 in a lifting operation of the hydraulic lifting module HM in a passage position are located while the third directional valve V3 is in a shut-off position.
  • the second directional control valve V2 and the third directional control valve V3 are in a passage position, while the first directional control valve is switched to a shut-off position.
  • the first directional control valve V1 and the second directional control valve V2 a flow between the supply port P and the consumer port VA to the hydraulic consumer Z out, while through the located in the shut-off third directional valve V3 relief over the Branch line 2 to the tank connection T, and thus to the tank (not shown), is prevented.
  • the first directional control valve V1 is in the shut-off position and the second valve V2 and the third valve V3 are connected in the passage position.
  • the hydraulic consumer Z is relieved of discharge to the tank (not shown) via the tank connection T of the hydraulic lifting module HM by means of a flow path from the consumer connection VA to the branch point Zp along the main line 1 and from the branch point Zp to the tank connection T via the branch line 2.
  • the first directional control valve V1, the second directional control valve V2 and the third directional control valve V3 are piloted by a hydraulic pilot control LS. Accordingly, a circuit of the in Fig. 1 illustrated neutral position of the lifting module HM in which the first directional control valve V1, the second directional control valve V2 and the third directional control valve V3 are switched to shut-off, hydraulically controlled in the lifting operation or the lowering operation of the lifting module HM via the hydraulic feedforward LS.
  • the hydraulic pilot control LS comprises an electrically controlled directional valve arrangement 10, as in FIG Fig. 1 is shown.
  • the electrically controlled directional control valve arrangement 10 has six connections via which pressure signals or load pressure signals are tapped off and fed or reported to the first to third directional control valves V1 to V3.
  • a pressure signal with respect to the supply connection P is picked off via a first tap line 6a and fed to the electrically controlled directional control valve arrangement 10.
  • Via a second tap line 6b a load pressure signal between the second directional control valve V2 and the consumer port VA is tapped and reported to the electrically controlled directional control valve assembly 10, z. B.
  • tapping at a tapping point H1 which is arranged between the second directional valve V2 and the load port VA in the hydraulic lifting module HM.
  • a further tapping point H2 can be arranged, via which, for example, the load pressure at the consumer port VA is manually controlled (or controlled by an electric and / or hydraulic emergency device (not shown) by an emergency valve N). to the tank is relieved.
  • the pressure signal reported via the first tap line 6a of the electrically controlled directional valve arrangement 10 is output either via a pilot control line 3a from the electrically controlled directional control valve arrangement 10 and further via pilot control lines 3b and 3c to the second directional control valve V2 and the first directional control valve V1 supplied as a pilot control signal, or the pilot control lines 3a to 3c are connected by the electrically controlled directional control valve assembly 10 via a first discharge line 7a to the tank port T.
  • a load pressure signal transmitted by the second tap line 6b is supplied to the second directional valve V2 and the third directional valve V3 via pilot lines 4a and 4b, depending on the switching state, or the second tap line 6b is connected to a second relief line 7b connected to the tank port T is connected.
  • the second tap line 6b is connected to a second relief line 7b connected to the tank port T is connected.
  • only one relief line may be provided from the electrically controlled directional control valve assembly 10 to the tank port T (eg, the first and second relief lines 7a and 7b may be combined into a single conduit within the electrically controlled directional control valve assembly 10).
  • Fig. 1 is the first directional valve V1 by a biasing element F1, z.
  • a biasing element F1, z As a spring or the like, biased in the blocking direction.
  • the first directional control valve V1 via the pilot control line 3a, 3c with a pressure signal reported via the first tap line 6a on the control side with pressure, so that the first directional valve V1 when energized with a pilot signal corresponding to the tapped by the first tap line 6a pressure signal opposes the effect of the biasing element F1 can be switched in the forward position.
  • a pilot control signal which is derived from the pressure signal reported via the first tap line 6a, can be applied on the control side to the second directional control valve V2, so that the second directional control valve V2 is moved from a neutral position (shown in FIG. 1a), in which the second directional valve V2 by a biasing element F2, z.
  • a biasing element F2 As a spring or the like, is biased in the blocking position, can be switched in the direction of the second directional control valve V2.
  • pilot signals to the first directional control valve V1 and the second directional valve V2 can be applied, so that in each case the first directional control valve V1 and the second directional control valve V2 aufsteu matter be acted upon by pressure and under the action of the pilot signal in the forward direction switchable.
  • the third directional valve V3 is shown in FIG Fig. 1 by a biasing element F3, z. As a spring or the like, biased in the open direction. A pressure signal output in the reverse direction of the third directional valve V3 against the action of the biasing element F3 is applied via the pilot control line 3d connected to the pilot control line 3a, so that when the pressure signal tapped via the first tap line 6a is detected by the pilot control lines 3a and 3b to the third directional valve V3 this can be switched in the shut-off position. Accordingly, when the pressure signal is signaled by the pilot control lines 3a and 3b to the third directional valve V3, a connection between the branch point Zp and the tank port T is interrupted.
  • the pilot control line may be connected via a shuttle valve 5 to the pilot line 3a and to the point H1, so that the larger of the pressure reported by the point H1 and the pressure reported by the pilot line 3a is applied to the third directional valve V3 via the pilot control line 3d.
  • the in Fig. 1 illustrated electrically controlled directional control valve assembly 10 in a switching position in which a tapped by means of the first tap line 6a pressure signal which denotes a pressure at the supply port P, by means of pilot lines 3a, 3b, 3c and 3d to the directional control valve V1, the second directional valve V2 and the third Directional control valve V3 is applied, so that the first directional control valve V1 and the second directional control valve V2 are supplied on the control side with the pressure signal, while the third directional control valve V3 is pressurized via the pilot control line 3b with the pressure signal reported via the pilot control line 3a.
  • hydraulic lifting module HM is the electrically controlled directional control valve assembly 10 in a switching state in which the pilot lines 3a, 3b, 3c, 3d are connected to the first relief line 7a, so that the first directional valve V1 and the second directional valve V2 by means of the corresponding biasing element F1 and F2 are biased in the blocking position, while the third directional control valve V3 is biased by the biasing element F3 in the open direction.
  • the switching position of the electrically controlled directional control valve arrangement 10 in the lowering operation causes a load pressure signal picked up by the second tap line 6b to be applied to the second directional control valve V2 and the third directional control valve V3 by the electrically controlled directional control valve arrangement 10 by means of pilot control lines 4a and 4b.
  • the second directional control valve V2 is on the control side against the action of the biasing element F2 via the pilot control line 4a acted upon by the load pressure. Actuation of the pilot control line with a pilot signal corresponding to the load pressure causes the second directional valve V2 to oppose the effect of the biasing element F2 is switched to forward position.
  • the third directional valve V3 is acted upon in addition to the action of the biasing element F3 by the pilot control line 4b on the control side with load pressure signal, so that a position of the third directional valve V3 is supported according to the passage position.
  • the first directional control valve V1 is in the shut-off position, while the second directional control valve V2 and the third directional control valve V3 are each connected in the passage position.
  • the pilot control lines 4a and 4b just described are expediently connected in the lifting operation according to the switching position described above with regard to the lifting operation via the electrically controlled directional control valve arrangement 10 in the switching position of the lifting operation with the second outlet line 7b.
  • the above-described electrically controlled directional control valve arrangement 10 is not limited to the embodiments explicitly described later, as exemplified in FIGS Fig. 1 and 2 are illustrated by the electrically controlled directional control valve assemblies 10 and 20 shown there. Furthermore, the above description applies, although with regard to Fig. 1 took place, in this general form also for the in Fig. 2 illustrated electrically controlled directional control valve assembly 20th
  • the second directional valve V2 is formed with a two-stage pressure ratio D.
  • the two-stage pressure transmission comprises a first stage I and a second stage II independent thereof.
  • a pressure signal transmitted through the pilot control line 3b is applied to a first piston K1, a hydraulic medium from the pilot control line 3b being introduced into a first chamber D1 enters and the first piston K1 shifts, so that the second directional valve V2 is switched to passage position.
  • the first piston K1 is biased by a spring in a chamber D0 in the direction opposite to the Aufberichtcardi the second directional valve V2.
  • the first chamber D1 is further piston rod side to a, for the first piston K1 connected in series, second piston K2 arranged in the pressure booster D.
  • the chamber D0 is relieved to the tank connection.
  • the second piston K 2 is pressurized in the second stage II when acted upon by a pressure signal via the pilot control line 4 a, so that the second piston K 2 is displaced toward the first piston K 1 and thus a circuit of second directional valve V2 is effected in the up direction. Due to the fact that the effective piston area of the first piston K1 in the second stage II is reduced by the piston rod of the second piston K2 with respect to the effective area of the second piston K2, the second stage II can always be actuated independently of the actuation of the first stage I.
  • the pressure intensifier D is with respect to the Fig. 3a to 3c described in more detail below.
  • the electrically controlled directional control valve arrangement 10 comprises, as shown in FIG Fig. 1 a first 2/2-way magnetic seat valve 11 and a second 2/2-way magnetic seat valve 12.
  • the first 2/2-way magnetic seat valve connects the supply port P via the first tap line 6a and the pilot control lines 3a, 3b in a first valve state and 3c with the first and second directional control valves V1, V2.
  • the first 2/2-way magnetic seat valve 11 connects the pilot lines 3a, 3b and 3c and 3d to the tank port T.
  • the second 2/2-way solenoid seat valve 12 connects the consumer port VA via the second Tap line 6b with the second and third directional valve V2, V3 via pilot lines 4a and 4b.
  • the second 2/2-way solenoid seat valve 12 connects the pilot control lines 4a, 4b to the second drain line 7b, which is connected to the tank port T.
  • a pressure signal tapped by the first tap line 6a is applied via the pilot control lines 3a, 3b in the first valve state by means of the first 2/2-way solenoid seat valve 11 to the first piston K1 as a pilot control signal.
  • the pilot control line 4a is connected to the second tap line 6b through the second 2/2-way magnetic seat valve 12, so that a load pressure signal picked up at the point H1 is reported to the second piston K2.
  • Fig. 1 shown electrically controlled directional control valve assembly 10 are controlled according to a desired lifting function or lowering function.
  • the first 2/2-way solenoid seat valve 11 is controlled in the first valve state during the lift operation, while the second 2/2-way solenoid seat valve 12 is suitably controlled in the fourth valve state.
  • the first 2/2-way solenoid seat valve 11 is controlled by the controller (not shown) to be controlled in the second valve state, while the second 2/2-way solenoid seat valve 12 is switched to the third valve state ,
  • the pilot control lines 3a, 3b, 3c and 3d are relieved via the first 2/2-way magnetic seat valve 11 and the first outlet line 7a to the tank connection T and thus to the tank (not shown).
  • the second directional control valve V2 and the third directional control valve V3 are acted upon in the second stage II with a pilot signal which corresponds to a load pressure signal tapped by the second tap line 6b, through the second 2/2-way magnetic seat valve 12 and via the pilot control line 4a and 4b is applied to the second directional valve V2 and the third directional control valve V3.
  • the first 2/2-way magnetic seat valve 11 is biased by a biasing element F11, such as a spring or the like, so that the first 2/2-way magnetic seat valve 11 is in the first valve state.
  • the second 2/2-way magnetic seat valve 12 may be biased by a biasing element F12, such as a spring or the like, so as to be in the neutral position in the fourth valve state, according to the illustrated exemplary embodiment.
  • the pilot control lines 3a, 3b, 3c and 3d and the pilot control lines 4a and 4b are expediently connected to the first and second outlet lines 7a and 7b according to the illustrated embodiment and relieved of pressure towards the tank.
  • the first 2/2-way magnetic seat valve 11 is controllably switchable into the first or second valve state by a magnet EP01.
  • the second 2/2-way magnetic seat valve 12 is switched by a second magnet EP02 in the third or fourth valve state.
  • the first magnet EP01 and / or the magnet EP02 can be designed as proportional or monochrome magnets.
  • FIG. 2 an alternative embodiment to the electrically controlled directional valve assembly 10 described in Fig. 1 is shown.
  • the components related to Fig. 1 are denoted by the same reference numerals.
  • the general description of the electrically controlled directional control valve assembly 10 applies Fig. 1 above also for the description of in Fig. 2 shown electrically controlled directional control valve assembly 20, provided that no details on the internal structure of the electrically controlled directional control valve assembly 20 are provided.
  • electrically controlled directional control valve assembly 10 is the in Fig. 2 illustrated electrically controlled directional control valve assembly 20 is not connected by two drain lines to the tank port T. By providing a 4/3-way valve 22 only one drain line 7 is required.
  • the electrically controlled valve arrangement 20 as shown in FIG Fig. 2 a 4/3-way solenoid valve, which is connected by a shuttle valve 24 to the first and second tap lines 6a, 6b. Furthermore, the 4/3-way solenoid valve with the pilot lines 3a to 3d and 4a, 4b, and the drain line 7 is connected.
  • the 4/3-way solenoid valve 22 has a fifth valve state comprising the first stage I of the two-stage pressure booster D together with the first directional control valve V1 via the pilot control lines 3a, 3b and 3c and the second stage II via the pilot control lines 4a, 4b connects to the tank connection T, a sixth valve state in which the first stage I is connected together with the first directional control valve V1 via the pilot control lines 3a to 3c to the supply connection B and the second stage II via the pilot control lines 4a, 4b to the tank connection T.
  • the 4/3-way solenoid valve may be held in the fifth valve state by two biasing members F21, F22, which may respectively be springs or the like, which may correspond to a neutral position of the 4/3-way solenoid valve 22.
  • F21, F22 which may respectively be springs or the like, which may correspond to a neutral position of the 4/3-way solenoid valve 22.
  • biasing member F21, F22 and the two monochrome magnets M1, M2 instead of the two biasing members F21, F22 and the two monochrome magnets M1, M2, only one biasing member may be provided at one end of the 4/3-way solenoid valve and a proportional solenoid disposed at the opposite end. Regardless of the control of the 4/3-way solenoid valve 22 z. B. by a controller, not shown, for. As a CPU, done.
  • the second directional valve V2 is described in more detail with two-stage pressure ratio D.
  • the second directional control valve V2 can be applied to the second directional control valve V2 in the blocking direction (to support the biasing element F2) tapped at the point H1 pressure signal to the second directional control valve V2.
  • Fig. 3a now shows a zero position or neutral position of the second directional valve V2. This means that the biasing element F2 and a pressure PH applied to the second valve valve V2 exert a greater force in the shut-off direction than by the pilot control lines 4a and 3a, 3b to the first and second stages I, II of the second directional valve V2 is created.
  • Fig. 3b schematically shows the second directional valve V2 in the passage position during lifting operation.
  • the two-stage pressure booster D is in the first stage I.
  • the control pressure applied via the pilot control line 4a is equal to zero, ie the control line 4a is connected to the second drain line 7b (cf. Fig. 1 ) or the drain line 7 (see. Fig. 2 ) connected.
  • the control pressure transmitted by the pilot control line 3d is applied to the first piston K1. Consequently, the piston K1 is opposite to in Fig. 3a shown zero position in the chamber D0 against the spring and against the action of the biasing element F2 shifted, so that the second directional valve V2 is connected in the forward position.
  • the chamber D0 is connected to the tank port T.
  • Fig. 3c shows the second directional valve V2 with the pressure booster D in the second stage II.
  • the pilot control line 3b with the first drain line 7a (see. Fig. 1 ) or the drain line 7 (see. Fig. 2 ), while applied to the second piston K2 transmitted through the pilot control line 4a pilot pressure.
  • the second piston K2 is displaced to the left and therefore displaces the first piston K1, so that the second directional valve V2 is switched to passage position.
  • the hydraulic lifting module comprises a first directional control valve and a second directional control valve, which are switched to a passage position in a lifting operation, and a third directional control valve, which is in a shut-off position during the lifting operation , and is further described in terms of a lowering operation, that the second directional control valve and the third directional control valve in the lowering operation of the hydraulic lifting module are switched to a passage position, while the first directional control valve is in a shut-off position, this is not a limitation of the present invention.
  • the first directional control valve and the second directional control valve in the lowering operation be switched into the passage position, while the third directional control valve in the lowering operation in the shut-off position is switched, and in the lifting operation, the second directional control valve and the third directional control valve may be switched to the passage position, while the first directional control valve is switched to the shut-off position.

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Abstract

Es wird ein hydraulisches Hubmodul zum Betätigen eines Hydroverbrauchers, insbesondere eines Hubzylinders, bereitgestellt, wobei das Hubmodul ausgangsseitig einen Verbraucheranschluss zur Verbindung mit dem Hydroverbraucher und einen Tankanschluss zur Verbindung mit einem Tank und eingangsseitig einen Versorgungsanschluss zur Verbindung mit einer Pumpe oder einem Druckspeicher aufweist. Der Versorgungsanschluss ist mit dem Verbraucheranschluss über eine Hauptleitung verbunden, in der ein erstes Wegeventil, das an dem Versorgungsanschluss angeordnet ist, und ein zweites Wegeventil, das an dem Verbraucheranschluss angeordnet ist, in Reihe geschaltet sind. Erfindungsgemäß ist zwischen dem ersten und zweiten Wegeventil von der Hauptleitung eine mit dem Tankanschluss verbundene Zweigleitung abgezweigt, in der ein drittes Wegeventil angeordnet ist, wobei sich in einem Hebebetrieb des hydraulischen Hubmoduls das erste Wegeventil und das zweite Wegeventil in einer Durchlassstellung und das dritte Wegeventil in einer Absperrstellung befinden, und wobei sich in Senkbetrieb des hydraulischen Hubmoduls das zweite Wegeventil und das dritte Wegeventil in einer Durchlassstellung und das erste Wegeventil in einer Absperrstellung befinden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein hydraulisches Hubmodul gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
  • Hydraulische Hubmodule werden z. B. in Flurförderfahrzeugen, wie Gabelstapler und dergleichen, Hubgerüsten, Arbeitsfahrzeugen oder dergleichen eingesetzt.
  • Aus der Druckschrift EP 2058270 A1 ist eine elektrohydraulische Hubvorrichtung für batteriebetriebene Flurförderfahrzeuge bekannt, die einen Hubzylinder, der zum Heben aus einer von einem Motor angetriebenen Pumpe über ein in einem Hebestrang angeordnetes Hebeventil beaufschlagbar ist, und ein in einem Senkstrang angeordnetes Senkventil aufweist, wobei der Senkstrang über ein 3/2-Wegeventil mit einer zum Tank führenden Ablassleitung verbunden ist. Weiterhin ist in der Ablassleitung eine Druckwaage angeordnet, die in Durchgangsrichtung von einer Regelfeder von dem Tankdruck und in Abdrosselrichtung von dem Ausgangsdruck des 3/2-Wegeschaltventils beaufschlagt wird.
  • Angesichts bekannter Hubmodule ist es wünschenswert, ein hydraulisches Hubmodul bereitzustellen, das geringere Produktionskosten und einen kompakteren Aufbau ermöglicht, wobei das Hubmodul zuverlässig Hebe- und Senkfunktion bereitstellt.
  • Probleme und Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
  • In einem Aspekt der Erfindung wird ein hydraulisches Hubmodul zum Betätigen eines Hydroverbrauchers, insbesondere eines Hubzylinders, bereitgestellt, wobei das Hubmodul ausgangsseitig einen Verbraucheranschluss zur Verbindung mit dem Hydroverbraucher und einen Tankanschluss zur Verbindung mit einem Tank und eingangsseitig einen Versorgungsanschluss zur Verbindung mit einer Pumpe oder einem Druckspeicher aufweist. Der Versorgungsanschluss ist mit dem Verbraucheranschluss über eine Hauptleitung verbunden, in der ein erstes Wegeventil, das an dem Versorgungsanschluss angeordnet ist, und ein zweites Wegeventil, das an dem Verbraucheranschluss angeordnet ist, in Reihe geschaltet sind. Erfindungsgemäß ist zwischen dem ersten und zweiten Wegeventil von der Hauptleitung eine mit dem Tankanschluss verbundene Zweigleitung abgezweigt, in der ein drittes Wegeventil angeordnet ist, wobei sich in einem Hebebetrieb oder einem Senkbetrieb des hydraulischen Hubmoduls das erste Wegeventil und das zweite Wegeventil in einer Durchlassstellung und das dritte Wegeventil in einer Absperrstellung befinden, und wobei sich im Senkbetrieb oder Hebebetrieb des hydraulischen Hubmoduls das zweite Wegeventil und das dritte Wegeventil in einer Durchlassstellung und das erste Wegeventil in einer Absperrstellung befinden. Dadurch wird mittels des zweiten Wegeventils ein in der Hauptleitung vor dem Verbraucheranschluss, und damit im Betrieb vor einem an dem Verbraucheranschluss angeschlossenen Hydroverbraucher, angeordnetes Wegeventil sowohl für den Hebebetrieb, als auch für den Senkbetrieb vorgesehen. Hierdurch wird eine, gegenüber herkömmlicherweise jeweils im Hebestrang und im Senkstrang separat eingesetzter Wegeventile für den Hebe- und Senkbetrieb, kostengünstigere Realisierung eines Hubmoduls erreicht, das an ein hydraulisches Hubmodul gestellte Anforderungen, wie z. B. ein redundantes Absenken, eine Begrenzung der Senkgeschwindigkeit usw., erfüllt. Weiterhin erlaubt das erfindungsgemäß bereitgestellte Hubmodul eine einfache Anpassung an im Betrieb an das hydraulische Hubmodul angeschlossene Hydroverbraucher, da lediglich das zweite Wegeventil hinsichtlich seiner Eignung für Lastdrücke am Verbraucher anzupassen ist. Eine redundante Absicherung gegenüber einem unkontrollierten Absenken wird durch das zweite und dritte Wegeventil bereitgestellt.
  • In einer anschaulichen Ausführungsform sind das erste Wegeventil, das zweite Wegeventil und das dritte Wegeventil durch eine hydraulische Vorsteuerung vorgesteuert.
  • In einer weiteren anschaulicheren Ausführungsform umfasst die hydraulische Vorsteuerung eine elektrisch gesteuerte Wegeventilanordnung, der eingangsseitig ein zwischen dem zweiten Wegeventil und dem Verbraucheranschluss abgegriffenes Lastdrucksignal und ein zwischen dem ersten Wegeventil und dem Versorgungsanschluss abgegriffenes Drucksignal gemeldet wird.
  • In einer weiteren anschaulichen Ausführungsform legt die elektrisch gesteuerte Wegeventilanordnung im Hebebetrieb ein erstes hydraulisches Vorsteuersignal, das aus dem Drucksignal abgeleitet ist, an das erste und zweite Wegeventil an, so dass das erste und zweite Wegeventil in Durchlassstellung geschaltet sind, während das dritte Wegeventil durch das erste hydraulische Vorsteuersignal in Absperrstellung geschaltet ist, und wobei die elektrisch gesteuerte Wegeventilanordnung im Senkbetrieb oder Hebebetrieb ein zweites hydraulisches Vorsteuersignal, das aus dem Lastdruck abgeleitet ist, an das zweite und dritte Wegeventil anlegt, so dass das zweite und dritte Wegeventil in Durchlassstellung geschaltet sind, während das erste Wegeventil durch ein drittes hydraulisches Vorsteuersignal der elektrisch gesteuerten Wegeventilanordnung in Absperrstellung geschaltet ist.
  • In einer weiteren anschaulichen Ausführungsform ist das erste Wegeventil durch ein Vorspannelement in Absperrrichtung vorgespannt und das erste Wegeventil wird mittels einer mit der elektrisch gesteuerten Wegeventilanordnung verbundenen Vorsteuerleitung durch das erste hydraulische Vorsteuersignal steuerseitig mit Druck beaufschlagt. Die Vorsteuerleitung wird im Senkbetrieb oder Hebebetrieb über die elektrisch gesteuerte Wegeventilanordnung zum Tank hin entlastet.
  • In einer weiteren anschaulichen Ausführungsform ist das dritte Wegeventil durch ein Vorspannelement in Durchlassrichtung vorgespannt und über die elektrisch gesteuerte Wegeventilanordnung im Hebebetrieb oder Senkbetrieb in Absperrrichtung mit dem ersten hydraulischen Vorsteuersignal beaufschlagbar. Das dritte Wegeventil ist im Senkbetrieb oder Hebebetrieb über die elektrisch gesteuerte Wegeventilanordnung in Aufsteuerrichtung mit dem zweiten hydraulischen Vorsteuersignal beaufschlagbar, während es absperrseitig über die elektrisch gesteuerte Wegeventilanordnung zum Tank entlastet ist.
  • In einer weiteren anschaulichen Ausführungsform umfasst die elektrisch gesteuerte Wegeventilanordnung ein erstes und ein zweites 2/2-Wege-Magnetsitzventil. Das erste 2/2-Wege-Magnetsitzventil verbindet in einem ersten Ventilzustand den Versorgungsanschluss über erste Vorsteuerleitungen mit dem ersten und zweiten Wegeventil. In einem zweiten Ventilzustand verbindet das erste 2/2-Wege-Magnetsitzventil die ersten Vorsteuerleitungen mit dem Tankanschluss. Das zweite 2/2-Wege-Magnetsitzventil verbindet in einem dritten Ventilzustand den Verbraucheranschluss über zweite Vorsteuerleitungen mit dem zweiten und dritten Wegeventil und in einem vierten Zustand die zweiten Vorsteuerleitungen mit dem Tankanschluss.
  • In einer weiteren anschaulichen Ausführungsform ist das zweite Wegeventil durch ein Vorspannelement in Absperrrichtung vorgespannt und mittels eines zweistufigen Druckübersetzers in Aufsteuerrichtung unter Beaufschlagung mit einem Vorsteuerdruck entgegen der Wirkung des Vorspannelements aufsteuerbar. Eine erste Stufe des zweistufigen Druckübersetzers ist über die ersten Vorsteuerleitungen mit dem ersten 2/2-Wege-Magnetsitzventil verbunden. Eine zweite Stufe des zweistufigen Druckübersetzers ist über die zweiten Vorsteuerleitungen mit dem zweiten 2/2-Wege-Magnetsitzventil verbunden.
  • In einer weiteren anschaulichen Ausführungsform umfasst das hydraulische Hubmodul ferner eine Steuerung des ersten und zweiten 2/2-Wege-Magnetsitzventils, wobei die Steuerung ausgebildet ist, im Hebebetrieb oder Senkbetrieb das erste 2/2-Wege-Magnetsitzventil in den ersten Ventilzustand und das zweite 2/2-Wege-Magnetsitzventil in den vierten Ventilzustand zu schalten. Im Senkbetrieb oder Hebebetrieb ist die Steuerung ausgebildet, das erste 2/2-Wege-Magnetsitzventil in den zweiten Ventilzustand und das zweite 2/2-Wege-Magnetsitzventil in den dritten Ventilzustand zu schalten.
  • In einer weiteren anschaulichen Ausführungsform umfasst die elektrisch gesteuerte Wegeventilanordnung ein 4/3-Wege-Magnetventil und das zweite Wegeventil ist durch ein Vorspannelement in Absperrrichtung vorgespannt, während es mittels eines zweistufigen Druckübersetzers in Aufsteuerrichtung unter Beaufschlagung mit einem Vorsteuerdruck entgegen der Wirkung des Vorsteuerelements aufsteuerbar ist.
  • In einer weiteren anschaulichen Ausführungsform weist das 4/3-Wege-Magnetventil einen fünften Ventilzustand, in dem eine erste Stufe des zweistufigen Druckübersetzers zusammen mit dem ersten Wegeventil über erste Vorsteuerleitungen und eine zweite Stufe über zweite Vorsteuerleitungen durch das 4/3-Wege-Magnetventil mit dem Tankanschluss verbunden ist, einen sechsten Ventilzustand, in dem die erste Stufe zusammen mit dem ersten Wegeventil über die ersten Vorsteuerleitungen durch das 4/3-Wege-Magnetventil mit dem Versorgungsanschluss und die zweite Stufe über die zweiten Vorsteuerleitungen durch das 4/3-Wege-Magnetventil mit dem Tankanschluss verbunden ist, und einen siebten Ventilzustand auf, in dem die erste Stufe zusammen mit dem ersten Wegeventil über die ersten Vorsteuerleitungen durch das 4/3-Wege-Magnetventil mit dem Tankanschluss und die zweite Stufe über die zweiten Vorsteuerleitungen durch das 4/3-Wege-Magnetventil mit dem Versorgungsanschluss verbunden ist.
  • In einer weiteren anschaulichen Ausführungsform umfasst das hydraulische Hubmodul ferner eine Steuerung des 4/3-Wege-Magnetventils, wobei die Steuerung ausgebildet ist, im Hebebetrieb oder Senkbetrieb das 4/3-Wege-Magnetventil in den sechsten Ventilzustand und im Senkbetrieb oder Hebebetrieb das 4/3-Wege-Magnetventil in den siebten Ventilzustand zu schalten.
  • In einer weiteren anschaulichen Ausführungsform ist das zweite Wegeventil durch ein Vorspannelement in Absperrrichtung vorgespannt und mittels eines zweistufigen Druckübersetzers in Aufsteuerrichtung unter Beaufschlagung mit einem Vorsteuerdruck entgegen der Wirkung des Vorspannelements aufsteuerbar. Eine erste Stufe des zweistufigen Druckübersetzers ist über die ersten Vorsteuerleitungen mit der elektrisch gesteuerten Wegeventilanordnung verbunden und eine zweite Stufe ist über die zweiten Vorsteuerleitungen mit der elektrisch gesteuerten Wegeventilanordnung verbunden.
  • In einer weiteren anschaulichen Ausführungsform ist wenigstens eines aus dem ersten bis dritten Wegeventil als 2/2-Wegeventil ausgebildet.
  • Anhand der Figuren werden nachstehend Ausführungsformen des Erfindungsgegenstands näher erläutert, wobei:
    • Fig. 1
    schematisch ein Blockschaltbild eines hydraulischen Hubmoduls gemäß einiger anschaulicher Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt;
    Fig. 2
    schematisch ein Blockschaltbild eines hydraulischen Hubmoduls gemäß anderer anschaulicher Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und
    Fig. 3a bis 3c
    verschiedene Schaltstellungen eines zweiten Wegeventils gemäß einiger anschaulicher Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellen.
  • Hinsichtlich Fig. 1 werden nachfolgend verschiedene anschauliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Fig. 1 zeigt beispielhaft ein Hubmodul HM, das z. B. in Flurförderfahrzeugen, Hubgerüsten, Arbeitsfahrzeugen oder dergleichen eingesetzt werden kann. Das Hubmodul HM ist z. B. zwischen einem Hydroverbraucher Z, z. B. einem Hubzylinder für einen Hubmast, und einer nicht dargestellten Pumpe oder einem nicht dargestellten Druckspeicher angeordnet. Der Hydroverbraucher Z ist dabei mit einem ausgangsseitigen Verbraucheranschluss VA des Hubmoduls HM verbunden. Dies stellt keine Beschränkung der vorliegenden Erfindung dar, da alternativ mehr als ein ausgangsseitiger Verbraucheranschluss (nicht dargestellt) zur Verbindung mit mehr als einem Hydroverbraucher (nicht dargestellt) vorgesehen sein können. Das Hubmodul HM weist weiterhin einen ausgangsseitigen Tankanschluss T und eingangsseitig einen Versorgungsanschluss P auf, der mit einer Pumpe (nicht dargestellt) oder einem Druckspeicher (nicht dargestellt) zu verbinden ist. Optional können gemäß der Darstellung in Fig. 1 ein oder mehrere eingangsseitige Versorgungsanschlüsse, etwa P1 und P2, zu nebengeordneten Modulen (nicht dargestellt) und/oder mehrere ausgangsseitige Tankanschlüsse, etwa T1 und T2, zur Verbindung mit nebengeordneten Modulen (nicht dargestellt) vorgesehen sein. Zum Beispiel kann zusätzlich zur Hebe- und Senkfunktion wenigstens ein nebengeordnetes Modul (nicht dargestellt), beispielsweise zur Umsetzung einer Neigungsfunktion, vorgesehen sein.
  • Im Hubmodul HM ist weiterhin eine Hauptleitung 1 angeordnet, die den Versorgungsanschluss P mit dem Verbraucheranschluss VA verbindet. In der Hauptleitung 1 sind ein erstes Wegeventil V1 und ein zweites Wegeventil V2 in Reihe angeordnet. Hierbei ist das erste Wegeventil V1 in Strömungsrichtung (Volumenstrom ist vom Versorgungsanschluss P zum Verbraucheranschluss VA gerichtet) stromaufwärts des zweiten Wegeventils V2 angeordnet, d. h. das erste Wegeventil V1 ist am bzw. in der Nähe zum Versorgungsanschluss P angeordnet und das zweite Wegeventil V2 ist am bzw. in der Nähe zum Verbraucheranschluss VA angeordnet.
  • Gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen können das erste Wegeventil V1 und das zweite Wegeventil V2 als 2/2-Wegeventile ausgebildet sein. Alternativ kann das erste Wegeventil V1 als 2/2-Wegeventil und das zweite Wegeventil V2 als 4/3-Wegeventil ausgebildet sein. Dies kann z. B. der Fall sein, wenn anstelle eines Hydroverbrauchers Z zwei Hydroverbraucher mit zwei zugeordneten Versorgungsanschlüssen am Hubmodul HM vorgesehen sind (dieser Fall ist in den Figuren nicht dargestellt).
  • Gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen kann zwischen dem ersten Wegeventil V1 und dem zweiten Wegeventil V2 ein Rückschlagventil VR1 vorgesehen sein, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Dadurch kann wirkungsvoll ein ungewollter Volumenstrom vom Verbraucheranschluss V1 über die Hauptleitung 1 zum Versorgungsanschluss P unterdrückt werden, sogar in dem Fall, in dem sich das erste Wegeventil V1 und/oder das zweite Wegeventil V2 in einer Absperrstellung befinden.
  • Wie in Fig. 1 dargestellt ist, ist in der Hauptleitung 1 zwischen dem ersten Wegeventil V1 und dem zweiten Wegeventil V2 eine mit dem Tankanschluss T verbundene Zweigleitung 2 abgezweigt. Beispielsweise ist die Zweigleitung 2 von der Hauptleitung 1 an einem Zweigpunkt Zp abgezweigt, der in Strömungsrichtung (Strömungsrichtung ist hinsichtlich des Volumenstroms definiert, der vom Versorgungsanschluss P zum Verbraucheranschluss VA gerichtet ist) stromabwärts des (optionalen) Rückschlagventils VR1 angeordnet. In der Zweigleitung 2 ist ein drittes Wegeventil V3 angeordnet, das gemäß beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung als 2/2-Wegeventil ausgebildet sein kann, wie in Fig. 1 dargestellt ist.
  • Weiterhin kann in dem Hubmodul HM, wie in Fig. 1 dargestellt ist, ein viertes Wegeventil V4, z. B. ausgebildet als Druckwaage, in Strömungsrichtung (Strömungsrichtung ist hinsichtlich des Volumenstroms definiert, der vom Verbraucheranschluss VA zum Tankanschluss T gerichtet ist) stromabwärts des dritten Wegeventils V3 in der Zweigleitung 2 angeordnet sein.
  • Das Hubmodul HM stellt für einen Betrieb, in dem das Hubmodul an (wenigstens) mit einem Hydroverbraucher verbunden ist, eine Hebefunktion und eine Senkfunktion bereit, wobei sich das erste Wegeventil V1 und das zweite Wegeventil V2 in einem Hebebetrieb des hydraulischen Hubmoduls HM in einer Durchlassstellung befinden, während sich das dritte Wegeventil V3 in einer Absperrstellung befindet.
  • In einem Senkbetrieb des hydraulischen Hubmoduls HM befinden sich das zweite Wegeventil V2 und das dritte Wegeventil V3 in einer Durchlassstellung, während das erste Wegeventil in eine Absperrstellung geschaltet ist. Mit anderen Worten, im Hebebetrieb des hydraulischen Hubmoduls wird durch das erste Wegeventil V1 und das zweite Wegeventil V2 ein Volumenstrom zwischen dem Versorgungsanschluss P und dem Verbraucheranschluss VA zum Hydroverbraucher Z hin bereitgestellt, während durch das sich in Absperrstellung befindliche dritte Wegeventil V3 eine Entlastung über die Zweigleitung 2 zum Tankanschluss T, und damit zum Tank (nicht dargestellt), unterbunden ist.
  • In einem Senkbetrieb ist das erste Wegeventil V1 in Absperrstellung und das zweite Ventil V2 und das dritte Ventil V3 sind in Durchlassstellung geschaltet. Dadurch wird eine Entlastung des Hydroverbrauchers Z zum Tank (nicht dargestellt) über den Tankanschluss T des hydraulischen Hubmoduls HM mittels eines Strömungspfads vom Verbraucheranschluss VA zum Zweigpunkt Zp entlang der Hauptleitung 1 und vom Zweigpunkt Zp zum Tankanschluss T über die Zweigleitung 2 ermöglicht.
  • Das erste Wegeventil V1, das zweite Wegeventil V2 und das dritte Wegeventil V3 sind durch eine hydraulische Vorsteuerung LS vorgesteuert. Demgemäß ist eine Schaltung aus der in Fig. 1 dargestellten Neutralstellung des Hubmoduls HM in der das erste Wegeventil V1, das zweite Wegeventil V2 und das dritte Wegeventil V3 in Absperrstellung geschaltet sind, in den Hebebetrieb oder den Senkbetrieb des Hubmoduls HM über die hydraulische Vorsteuerung LS hydraulisch gesteuert.
  • Gemäß einigen anschaulichen Ausführungsformen umfasst die hydraulische Vorsteuerung LS eine elektrisch gesteuerte Wegeventilanordnung 10, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Die elektrisch gesteuerte Wegeventilanordnung 10 weist dabei sechs Anschlüsse auf, über die Drucksignale bzw. Lastdrucksignale abgegriffen und dem ersten bis dritten Wegeventil V1 bis V3 zugeführt bzw. gemeldet werden. Zum Beispiel wird ein Drucksignal bezüglich des Versorgungsanschlusses P über eine erste Abgriffsleitung 6a abgegriffen und der elektrisch gesteuerten Wegeventilanordnung 10 zugeführt. Über eine zweite Abgriffsleitung 6b wird ein Lastdrucksignal zwischen dem zweiten Wegeventil V2 und dem Verbraucheranschluss VA abgegriffen und der elektrisch gesteuerten Wegeventilanordnung 10 gemeldet, z. B. durch Abgriff an einem Abgriffspunkt H1, der zwischen dem zweiten Wegeventil V2 und dem Verbraucheranschluss VA im hydraulischen Hubmodul HM angeordnet ist. Optional kann zwischen dem Abgriffspunkt H1 und der elektrisch gesteuerten Wegeventilanordnung 10 ein weiterer Abgriffspunkt H2 angeordnet sein, über den durch einen Nothahn N beispielsweise der Lastdruck am Verbraucheranschluss VA manuell (oder gesteuert durch eine (nicht dargestellte) elektrische und/oder hydraulische Noteinrichtung) zum Tank hin entlastbar ist. Das über die erste Abgriffsleitung 6a der elektrisch gesteuerten Wegeventilanordnung 10 gemeldete Drucksignal wird durch die elektrisch gesteuerte Wegeventilanordnung 10 je nach Schaltzustand der elektrisch gesteuerten Wegeventilanordnung 10 entweder über eine Vorsteuerleitung 3a von der elektrisch gesteuerten Wegeventilanordnung 10 ausgegeben und weiter mittels Vorsteuerleitungen 3b und 3c dem zweiten Wegeventil V2 und dem ersten Wegeventil V1 als Vorsteuersignal zugeführt, oder die Vorsteuerleitungen 3a bis 3c werden durch die elektrisch gesteuerten Wegeventilanordnung 10 über eine erste Entlastungsleitung 7a mit dem Tankanschluss T verbunden. Zusätzlich wird ein durch die zweite Abgriffsleitung 6b übermitteltes Lastdrucksignal je nach Schaltzustand der elektrisch gesteuerten Wegeventilanordnung mittels Vorsteuerleitungen 4a und 4b dem zweiten Wegeventil V2 und dem dritten Wegeventil V3 zugeführt oder es wird die zweite Abgriffsleitung 6b mit einer zweiten Entlastungsleitung 7b verbunden, die mit dem Tankanschluss T verbunden ist. Alternativ kann anstelle zweier separater Entlastungsleitungen 7a und 7b lediglich eine Entlastungsleitung von der elektrisch gesteuerten Wegeventilanordnung 10 zum Tankanschluss T vorgesehen sein (z. B. können die erste und zweite Entlastungsleitung 7a und 7b innerhalb der elektrisch gesteuerten Wegeventilanordnung 10 zu einer einzigen Leitung vereinigt werden).
  • Gemäß der Darstellung in Fig. 1 ist das erste Wegeventil V1 durch ein Vorspannelement F1, z. B. eine Feder oder dergleichen, in Absperrrichtung vorgespannt. Weiterhin ist das erste Wegeventil V1 über die Vorsteuerleitung 3a, 3c mit einem über die erste Abgriffsleitung 6a gemeldeten Drucksignal aufsteuerseitig mit Druck beaufschlagbar, so dass das erste Wegeventil V1 bei Beaufschlagung mit einem Vorsteuersignal, das dem durch die erste Abgriffsleitung 6a abgegriffenen Drucksignal entspricht, entgegen der Wirkung des Vorspannelements F1 in Durchlassstellung geschaltet werden kann.
  • Weiterhin kann über die Vorsteuerleitungen 3a, 3b ein Vorsteuersignal, das von dem über die erste Abgriffsleitung 6a gemeldeten Drucksignal abgeleitet ist, aufsteuerseitig an das zweite Wegeventil V2 angelegt werden, so dass das zweite Wegeventil V2 aus einer Neutralstellung (in Fig. 1a dargestellt), in der das zweite Wegeventil V2 durch ein Vorspannelement F2, z. B. eine Feder oder dergleichen, in Absperrstellung vorgespannt ist, in Aufsteuerrichtung des zweiten Wegeventils V2 geschaltet werden kann. Damit sind bei Übertragung des durch die erste Abgriffsleitung 6a abgegriffenen Drucksignals über die elektrisch gesteuerte Wegeventilanordnung 10 an die Vorsteuerleitungen 3a, 3b und 3c Vorsteuersignale an das erste Wegeventil V1 und das zweite Wegeventil V2 anlegbar, so dass jeweils das erste Wegeventil V1 und das zweite Wegeventil V2 aufsteuerseitig mit Druck beaufschlagbar und unter Wirkung des Vorsteuersignals in Durchlassrichtung schaltbar sind.
  • Das dritte Wegeventil V3 ist gemäß der Darstellung in Fig. 1 durch ein Vorspannelement F3, z. B. eine Feder oder dergleichen, in Aufsteuerrichtung vorgespannt. Über die mit der Vorsteuerleitung 3a verbundene Vorsteuerleitung 3d wird ein durch die elektrisch gesteuerte Wegeventilanordnung 10 ausgegebenes Drucksignal in Sperrrichtung des dritten Wegeventils V3 entgegen der Wirkung des Vorspannelements F3 angelegt, so dass bei Meldung des über die erste Abgriffsleitung 6a abgegriffenen Drucksignals durch die Vorsteuerleitungen 3a und 3b an das dritte Wegeventil V3 dieses in Absperrstellung geschaltet werden kann. Demzufolge ist bei Meldung des Drucksignals durch die Vorsteuerleitungen 3a und 3b an das dritte Wegeventil V3 eine Verbindung zwischen dem Zweigpunkt Zp und dem Tankanschluss T unterbrochen. Die Vorsteuerleitung kann über ein Wechselventil 5 mit der Vorsteuerleitung 3a und mit dem Punkt H1 verbunden sein, so dass der größere aus dem vom Punkt H1 gemeldeten Druck und dem durch die Vorsteuerleitung 3a gemeldeten Druck über die Vorsteuerleitung 3d an das dritte Wegeventil V3 angelegt wird.
  • Zusammenfassend befindet sich die in Fig. 1 dargestellte elektrisch gesteuerte Wegeventilanordnung 10 in einer Schaltstellung, in der ein mittels der ersten Abgriffsleitung 6a abgegriffenes Drucksignal, welches einen Druck am Versorgungsanschluss P bezeichnet, mittels der Vorsteuerleitungen 3a, 3b, 3c und 3d an das Wegeventil V1, das zweite Wegeventil V2 und das dritte Wegeventil V3 angelegt wird, so dass das erste Wegeventil V1 und das zweite Wegeventil V2 aufsteuerseitig mit dem Drucksignal beaufschlagt werden, während das dritte Wegeventil V3 absperrseitig über die Vorsteuerleitung 3b mit dem über die Vorsteuerleitung 3a gemeldeten Drucksignal mit Druck beaufschlagt wird.
  • Hinsichtlich eines Senkbetriebs des in Fig. 1 dargestellten hydraulischen Hubmoduls HM befindet sich die elektrisch gesteuerte Wegeventilanordnung 10 in einem Schaltzustand, in dem die Vorsteuerleitungen 3a, 3b, 3c, 3d mit der ersten Entlastungsleitung 7a verbunden sind, so dass das erste Wegeventil V1 und das zweite Wegeventil V2 mittels des entsprechenden Vorspannelements F1 und F2 in Absperrstellung vorgespannt sind, während das dritte Wegeventil V3 mittels des Vorspannelements F3 in Aufsteuerrichtung vorgespannt ist. Weiterhin bewirkt die Schaltstellung der elektrisch gesteuerten Wegeventilanordnung 10 im Senkbetrieb, dass ein mittels der zweiten Abgriffsleitung 6b abgegriffenes Lastdrucksignal durch die elektrisch gesteuerte Wegeventilanordnung 10 mittels Vorsteuerleitungen 4a und 4b an das zweite Wegeventil V2 und das dritte Wegeventil V3 angelegt werden. Das zweite Wegeventil V2 ist aufsteuerseitig entgegen der Wirkung des Vorspannelements F2 über die Vorsteuerleitung 4a mit dem Lastdruck beaufschlagbar. Eine Beaufschlagung der Vorsteuerleitung mit einem dem Lastdruck entsprechendem Vorsteuersignal bewirkt, dass das zweite Wegeventil V2 entgegen der Wirkung des Vorspannelements F2 in Durchlassstellung geschaltet wird. Das dritte Wegeventil V3 wird zusätzlich zur Wirkung des Vorspannelements F3 durch die Vorsteuerleitung 4b aufsteuerseitig mit Lastdrucksignal beaufschlagt, so dass eine Stellung des dritten Wegeventils V3 entsprechend der Durchlassstellung unterstützt wird. Demzufolge befindet sich das erste Wegeventil V1 in Absperrstellung, während das zweite Wegeventil V2 und das dritte Wegeventil V3 jeweils in Durchlassstellung geschaltet sind. Die eben beschriebenen Vorsteuerleitungen 4a und 4b sind zweckmäßigerweise im Hebebetrieb gemäß der oben hinsichtlich des Hebebetriebs beschriebenen Schaltstellung über die elektrisch gesteuerte Wegeventilanordnung 10 in der Schaltstellung des Hebebetriebs mit der zweiten Ablassleitung 7b verbunden.
  • Die oben beschriebene elektrisch gesteuerte Wegeventilanordnung 10 ist nicht hinsichtlich der später explizit beschriebenen Ausgestaltungen beschränkt, wie sie beispielhaft in den Fig. 1 und 2 anhand der dort dargestellten elektrisch gesteuerten Wegeventilanordnungen 10 und 20 dargestellt sind. Weiterhin gilt die obige Beschreibung, obwohl sie hinsichtlich der Fig. 1 erfolgte, in dieser allgemeinen Form auch für die in Fig. 2 dargestellte elektrisch gesteuerte Wegeventilanordnung 20.
  • Da das durch die erste Abgriffsleitung 6a abgegriffene Drucksignal durch die elektrisch gesteuerte Wegeventilanordnung 10 über die Vorsteuerleitung 3a und die Vorsteuerleitung 3d in Absperrrichtung entgegen der Wirkung des Vorspannelements F3 an das dritte Wegeventil V3 angelegt wird, ist während des Hebebetriebs im Falle eines Anstiegs des Lastdrucks weiterhin sichergestellt, dass das dritte Wegeventil V3 in Absperrstellung geschaltet ist.
  • Im Folgenden wird das zweite Wegeventil V2 ausführlicher beschrieben. Gemäß der in Fig. 1 dargestellten anschaulichen Ausführungsform ist das zweite Wegeventil V2 mit einer zweistufigen Druckübersetzung D ausgebildet. Die zweistufige Druckübersetzung umfasst eine erste Stufe I und eine davon unabhängige zweite Stufe II. In der ersten Stufe I erfolgt eine Beaufschlagung eines ersten Kolbens K1 mit einem durch die Vorsteuerleitung 3b übertragenen Drucksignal, wobei ein hydraulisches Medium aus der Vorsteuerleitung 3b in eine erste Kammer D1 eintritt und den ersten Kolben K1 verschiebt, so dass das zweite Wegeventil V2 in Durchlassstellung geschaltet wird. Der erste Kolben K1 wird durch eine Feder in einer Kammer D0 in Richtung entgegen der Aufsteuerrichtung des zweiten Wegeventils V2 vorgespannt. Die erste Kammer D1 ist weiterhin kolbenstangenseitig zu einem, zum ersten Kolben K1 in Reihe geschalteten, zweiten Kolben K2 im Druckübersetzer D angeordnet. Die Kammer D0 ist zum Tankanschluss hin entlastet. Der zweiten Kolben K2 wird in der zweiten Stufe II bei Beaufschlagung mit einem Drucksignal über die Vorsteuerleitung 4a mit Druck beaufschlagt, so dass der zweite Kolben K2 zu dem ersten Kolben K1 hin verlagert wird und damit eine Schaltung des zweiten Wegeventils V2 in Aufsteuerrichtung bewirkt wird. Dadurch, dass die wirksame Kolbenfläche des ersten Kolbens K1 in der zweiten Stufe II durch die Kolbenstange des zweiten Kolbens K2 gegenüber der Wirkfläche des zweiten Kolbens K2 verringert ist, ist die zweite Stufe II unabhängig von der Betätigung der ersten Stufe I immer betätigbar. Der Druckübersetzer D wird mit Bezug auf die Fig. 3a bis 3c unten ausführlicher beschrieben.
  • Es wird nun eine explizite anschauliche Ausgestaltung der elektrisch gesteuerten Wegeventilanordnung 10 mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben. Die elektrisch gesteuerte Wegeventilanordnung 10 umfasst gemäß der Darstellung in Fig. 1 ein erstes 2/2-Wege-Magnetsitzventil 11 und ein zweites 2/2-Wege-Magnetsitzventil 12. Das erste 2/2-Wege-Magnetsitzventil verbindet in einem ersten Ventilzustand den Versorgungsanschluss P über die erste Abgriffsleitung 6a und die Vorsteuerleitungen 3a, 3b und 3c mit dem ersten und zweiten Wegeventil V1, V2. In einem zweiten Ventilzustand verbindet das erste 2/2-Wege-Magnetsitzventil 11 die Vorsteuerleitungen 3a, 3b und 3c und 3d mit dem Tankanschluss T. In einem dritten Ventilzustand verbindet das zweite 2/2-Wege-Magnetsitzventil 12 den Verbraucheranschluss VA via der zweiten Abgriffsleitung 6b mit dem zweiten und dritten Wegeventil V2, V3 via Vorsteuerleitungen 4a und 4b. In einem vierten Ventilzustand verbindet das zweite 2/2-Wege-Magnetsitzventil 12 die Vorsteuerleitungen 4a, 4b mit der zweiten Ablassleitung 7b, die mit dem Tankanschluss T verbunden ist.
  • In der ersten Stufe I des zweistufigen Druckübersetzers D wird über die Vorsteuerleitungen 3a, 3b mittels des ersten 2/2-Wege-Magnetsitzventils 11 im ersten Ventilzustand ein durch die erste Abgriffsleitung 6a abgegriffenes Drucksignal als Vorsteuersignal an den ersten Kolben K1 angelegt.
  • In der zweiten Stufe II ist die Vorsteuerleitung 4a durch das zweite 2/2-Wege-Magnetsitzventil 12 mit der zweiten Abgriffsleitung 6b verbunden, so dass ein am Punkt H1 abgegriffenes Lastdrucksignal an den zweiten Kolben K2 gemeldet wird.
  • Anhand einer nicht dargestellten Steuerung, beispielsweise einer nicht dargestellten CPU oder dergleichen, kann die in Fig. 1 dargestellte elektrisch gesteuerte Wegeventilanordnung 10 entsprechend einer gewünschten Hebefunktion oder Senkfunktion gesteuert werden. Gemäß anschaulicher Beispiele wird das erste 2/2-Wege-Magnetsitzventil 11 im Hebebetrieb in den ersten Ventilzustand gesteuert, während das zweite 2/2-Wege-Magnetsitzventil 12 zweckmäßigerweise in den vierten Ventilzustand gesteuert ist. Damit erfolgt eine Entlastung der Leitungen 4a, 4b über das zweite 2/2-Wege-Magnetsitzventil 12 und die zweite Ablassleitung 7b zum Tankanschluss T hin, und damit zum Tank (nicht dargestellt), während die Vorsteuerleitungen 3a, 3b, 3c und 3d über das erste 2/2-Wege-Magnetsitzventil 11 mit einem über die erste Abgriffsleitung 6a abgegriffenen Drucksignal mit Druck beaufschlagt werden. Demgegenüber wird das erste 2/2-Wege-Magnetsitzventil 11 im Senkbetrieb durch die Steuerung (nicht dargestellt) derart angesteuert, dass es in den zweiten Ventilzustand gesteuert ist, während das zweite 2/2-Wege-Magnetsitzventil 12 in den dritten Ventilzustand geschaltet wird. Demzufolge erfolgt eine Entlastung der Vorsteuerleitungen 3a, 3b, 3c und 3d über das erste 2/2-Wege-Magnetsitzventil 11 und die erste Ablassleitung 7a zum Tankanschluss T und damit zum Tank (nicht dargestellt) hin. Weiterhin werden das zweite Wegeventil V2 und das dritte Wegeventil V3 in der zweiten Stufe II mit einem Vorsteuersignal beaufschlagt, das einem durch die zweite Abgriffsleitung 6b abgegriffenen Lastdrucksignal entspricht, das durch das zweite 2/2-Wege-Magnetsitzventil 12 und über die Vorsteuerleitung 4a und 4b an das zweite Wegeventil V2 und das dritte Wegeventil V3 angelegt wird.
  • Gemäß der in Fig. 1 dargestellten beispielhaften Ausführungsform ist das erste 2/2-Wege-Magnetsitzventil 11 durch ein Vorspannelement F11, beispielsweise eine Feder oder dergleichen, vorgespannt, so dass sich das erste 2/2-Wege-Magnetsitzventil 11 im ersten Ventilzustand befindet. Das zweite 2/2-Wege-Magnetsitzventil 12 kann gemäß der dargestellten beispielhaften Ausführungsform durch ein Vorspannelement F12, beispielsweise eine Feder oder dergleichen, vorgespannt sein, so dass es sich im vierten Ventilzustand in Neutralstellung befindet. Damit sind zweckmäßigerweise die Vorsteuerleitungen 3a, 3b, 3c und 3d und die Vorsteuerleitungen 4a und 4b gemäß der dargestellten Ausführungsform mit den ersten und zweiten Ablassleitungen 7a und 7b verbunden und zum Tank hin druckentlastet.
  • Gemäß der Darstellung in Fig. 1 ist das erste 2/2-Wege-Magnetsitzventil 11 durch einen Magneten EP01 steuerbar in den ersten oder zweiten Ventilzustand schaltbar. Das zweite 2/2-Wege-Magnetsitzventil 12 ist durch einen zweiten Magneten EP02 in den dritten oder vierten Ventilzustand schaltbar. Der erste Magnet EP01 und/oder der Magnet EP02 kann als Proportional- oder Schwarzweißmagneten ausgebildet sein.
  • Es wird nun mit Bezug auf Fig. 2 eine alternative Ausführungsform zu der elektrisch gesteuerten Wegeventilanordnung 10 beschrieben, die in Fig. 1 dargestellt ist. Es erfolgt keine Beschreibung der Komponenten, die mit Bezug zu Fig. 1 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Für eine entsprechende Beschreibung wird auf die Beschreibung der Komponenten in Fig. 1 verwiesen. Ebenso gilt die allgemeine Beschreibung der elektrisch gesteuerten Wegeventilanordnung 10 zu Fig. 1 oben auch für die Beschreibung der in Fig. 2 dargestellten elektrisch gesteuerten Wegeventilanordnung 20, sofern keine Details zur inneren Struktur der elektrisch gesteuerten Wegeventilanordnung 20 vorgesehen sind. Im Gegensatz zu der in Fig. 1 dargestellten elektrisch gesteuerten Wegeventilanordnung 10 ist die in Fig. 2 dargestellte elektrisch gesteuerte Wegeventilanordnung 20 nicht durch zwei Ablassleitungen mit dem Tankanschluss T verbunden. Durch die Bereitstellung eines 4/3-Wegeventils 22 ist lediglich eine Ablassleitung 7 erforderlich.
  • Die elektrisch gesteuerte Ventilanordnung 20 weist gemäß der Darstellung in Fig. 2 ein 4/3-Wege-Magnetventil auf, das durch ein Wechselventil 24 mit den ersten und zweiten Abgriffsleitungen 6a, 6b verbunden ist. Weiterhin ist das 4/3-Wege-Magnetventil mit den Vorsteuerleitungen 3a bis 3d und 4a, 4b, sowie der Ablassleitung 7 verbunden.
  • Gemäß beispielhafter Ausführungsformen weist das 4/3-Wege-Magnetventil 22 einen fünften Ventilzustand, der die erste Stufe I des zweistufigen Druckübersetzers D zusammen mit dem ersten Wegeventil V1 über die Vorsteuerleitungen 3a, 3b und 3c und die zweite Stufe II über die Vorsteuerleitungen 4a, 4b mit dem Tankanschluss T verbindet, einen sechsten Ventilzustand, in dem die erste Stufe I zusammen mit dem ersten Wegeventil V1 über die Vorsteuerleitungen 3a bis 3c mit dem Versorgungsanschluss B und die zweite Stufe II über die Vorsteuerleitungen 4a, 4b mit dem Tankanschluss T verbunden ist, und einen siebten Ventilzustand auf, in dem die erste Stufe I zusammen mit dem ersten Wegeventil V1 über die Vorsteuerleitungen 3a bis 3c mit dem Tankanschluss T und die zweite Stufe II über die Vorsteuerleitungen 4a, 4b mit dem Versorgungsanschluss P verbunden ist. Im Hebebetrieb befindet sich daher das 4/3-Wege-Magnetventil 22 im sechsten Ventilzustand, während sich das 4/3-Wege-Magnetventil 22 im Senkbetrieb im siebten Ventilzustand befindet.
  • Gemäß der dargestellten beispielhaften Ausführungsform kann das 4/3-Wege-Magnetventil durch zwei Vorspannelemente F21, F22, die jeweils Federn oder dergleichen darstellen können, im fünften Ventilzustand gehalten werden, der einer Neutralstellung des 4/3-Wege-Magnetventils 22 entsprechen kann. Durch Betätigung von an dem 4/3-Wege-Magnetventil angeordneten Schwarzweißmagneten M1, M2 kann je nach Bestromung eines entsprechenden der Magneten M1, M2 eine Schaltung des 4/3-Wege-Magnetventils 22 in den sechsten Ventilzustand oder siebten Ventilzustand aus der Neutralstellung (fünfter Ventilzustand) heraus erfolgen. Alternativ kann anstelle der zwei Vorspannelemente F21, F22 und der zwei Schwarzweißmagnete M1, M2 lediglich ein Vorspannelement an einem Ende des 4/3-Wege-Magnetventils und einen am gegenüberliegenden angeordneten Proportionalmagneten vorgesehen sein. Unabhängig davon kann die Ansteuerung des 4/3-Wege-Magnetventils 22 z. B. durch eine nicht dargestellte Steuerung, z. B. eine CPU, erfolgen.
  • Mit Bezug auf die Fig. 3a bis 3c wird nun das zweite Wegeventil V2 mit zweistufiger Druckübersetzung D ausführlicher beschrieben. Gemäß der Darstellung in den Fig. 1 und 2, sowie in den Fig. 3a bis 3c kann an das zweite Wegeventil V2 in Absperrrichtung (zur Unterstützung des Vorspannelements F2) ein am Punkt H1 abgegriffenes Drucksignal an das zweite Wegeventil V2 angelegt werden. Fig. 3a zeigt nun eine Nullstellung bzw. Neutralstellung des zweiten Wegeventils V2. Dies bedeutet, dass das Vorspannelement F2 und ein mittels der Leitung PH angelegter Druck PH auf das zweite Ventilventil V2 in Absperrrichtung eine größere Kraft ausüben, als durch die Vorsteuerleitungen 4a und 3a, 3b an die erste und zweite Stufe I, II des zweiten Wegeventils V2 angelegt wird.
  • Fig. 3b zeigt schematisch das zweite Wegeventil V2 in der Durchlassstellung beim Hebebetrieb. Dies bedeutet, dass sich der zweistufige Druckübersetzer D in der ersten Stufe I befindet. Hierbei ist der über die Vorsteuerleitung 4a angelegte Steuerdruck gleich null, d. h. die Steuerleitung 4a ist mit der zweiten Ablassleitung 7b (vgl. Fig. 1) oder der Ablassleitung 7 (vgl. Fig. 2) verbunden. In der ersten Kammer D1 liegt der durch die Vorsteuerleitung 3d übermittelte Steuerdruck am ersten Kolben K1 an. Demzufolge ist der Kolben K1 gegenüber der in Fig. 3a dargestellten Nullstellung in der Kammer D0 entgegen der Feder und entgegen der Wirkung des Vorspannelements F2 verschoben, so dass das zweite Wegeventil V2 in Durchlassstellung geschaltet ist. Die Kammer D0 ist mit dem Tankanschluss T verbunden.
  • Fig. 3c zeigt das zweite Wegeventil V2 mit dem Druckübersetzer D in der zweiten Stufe II. Hierbei ist die Vorsteuerleitung 3b mit der ersten Ablassleitung 7a (vgl. Fig. 1) oder der Ablassleitung 7 (vgl. Fig. 2) verbunden, während an den zweiten Kolben K2 der durch die Vorsteuerleitung 4a übertragene Vorsteuerdruck anliegt. Demzufolge ist der zweite Kolben K2 nach links verlagert und verschiebt daher den ersten Kolben K1, so dass das zweite Wegeventil V2 in Durchlassstellung geschaltet ist.
  • Obwohl hinsichtlich des vorangehend beschriebenen hydraulischen Hubmodul gemäß verschiedener anschaulicher Ausführungsformen dargestellt ist, dass das hydraulische Hubmodul ein erstes Wegeventil und ein zweites Wegeventil, die in einem Hebebetrieb in eine Durchlassstellung geschaltet sind, und ein drittes Wegeventil aufweist, das sich im Hebebetrieb in einer Absperrstellung befindet, und hinsichtlich eines Senkbetriebs weiterhin beschrieben ist, dass das zweite Wegeventil und das dritte Wegeventil im Senkbetrieb des hydraulischen Hubmoduls in eine Durchlassstellung geschaltet sind, während sich das erste Wegeventil in einer Absperrstellung befindet, stellt dies keine Beschränkung der vorliegenden Erfindung dar. Alternativ dazu können das erste Wegeventil und das zweite Wegeventil im Senkbetrieb in die Durchlassstellung geschaltet sein, während das dritte Wegeventil im Senkbetrieb in die Absperrstellung geschaltet ist, und im Hebebetrieb können das zweite Wegeventil und das dritte Wegeventil in die Durchlassstellung geschaltet sein, während das erste Wegeventil in die Absperrstellung geschaltet ist.

Claims (14)

  1. Hydraulisches Hubmodul (HM) zum Betätigen eines Hydroverbrauchers (Z), insbesondere eines Hubzylinders, wobei das Hubmodul (HM) ausgangsseitig einen Verbraucheranschluss (VA) zur Verbindung mit dem Hydroverbraucher (Z) und einen Tankanschluss (T) zur Verbindung mit einem Tank und eingangsseitig einen Versorgungsanschluss (P) zur Verbindung mit einer Pumpe oder einem Druckspeicher aufweist, wobei der Versorgunganschluss (P) mit dem Verbraucheranschluss (VA) über eine Hauptleitung (1) verbunden ist, in der ein erstes Wegeventil (V1), das an dem Versorgungsanschluss (P) angeordnet ist, und ein zweites Wegeventil (V2), das an dem Verbraucheranschluss (VA) angeordnet ist, in Reihe geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten und zweiten Wegeventil (V1, V2) von der Hauptleitung (1) eine mit dem Tankanschluss (T) verbundene Zweigleitung (2) abgezweigt ist, in der ein drittes Wegeventil (V3) angeordnet ist, wobei sich in einem Hebebetrieb oder einem Senkbetrieb des hydraulischen Hubmoduls (HM) das erste Wegeventil (V1) und das zweite Wegeventil (V2) in einer Durchlassstellung und das dritte Wegeventil (V3) in einer Absperrstellung befinden, und wobei sich im Senkbetrieb oder Hebebtrieb des hydraulischen Hubmoduls (HM) das zweite Wegeventil (V2) und das dritte Wegeventil (V3) in einer Durchlassstellung und das erste Wegeventil (V1) in einer Absperrstellung befinden.
  2. Hydraulisches Hubmodul (HM) nach Anspruch 1, wobei das erste Wegeventil (V1), das zweite Wegeventil (V2) und das dritte Wegeventil (V3) durch eine hydraulische Vorsteuerung (LS) vorgesteuert sind.
  3. Hydraulisches Hubmodul (HM) nach Anspruch 2, wobei die hydraulische Vorsteuerung (LS) eine elektrisch gesteuerte Wegeventilanordnung (10; 20) umfasst, der eingangsseitig ein zwischen dem zweiten Wegeventil (V2) und dem Verbraucheranschluss (VA) abgegriffenes Lastdrucksignal und ein zwischen dem ersten Wegeventil (V1) und dem Versorgungsanschluss (P) abgegriffenes Drucksignal gemeldet wird.
  4. Hydraulisches Hubmodul (HM) nach Anspruch 3, wobei die elektrisch gesteuerte Wegeventilanordnung (10; 20) im Hebebetrieb oder Senkbetrieb ein erstes hydraulisches Vorsteuersignal abgeleitet aus dem Drucksignal an das erste und zweite Wegeventil (V1, V2) anlegt, so dass das erste und zweite Wegeventil (V1, V2) in Durchlassstellung geschaltet sind, während das dritte Wegeventil (V3) durch das erste hydraulische Vorsteuersignal in Absperrstellung geschaltet ist, und wobei die elektrisch gesteuerte Wegeventilanordnung (10; 20) im Senkbetrieb oder Hebebetrieb ein zweites hydraulisches Vorsteuersignal abgeleitet aus dem Lastdrucksignal an das zweite und dritte Wegeventil (V2, V3) anlegt, so dass das zweite und dritte Wegeventil (V2, V3) in Durchlassstellung geschaltet sind, während das erste Wegeventil (V1) durch ein drittes hydraulisches Vorsteuersignal der elektrisch gesteuerten Wegeventilanordnung (10; 20) in Absperrstellung geschaltet ist.
  5. Hydraulisches Hubmodul (HM) nach Anspruch 4, wobei das erste Wegeventil (V1) durch ein Vorspannelement (F1) in Absperrrichtung vorgespannt ist und das erste Wegeventil (V1) mittels einer mit der elektrisch gesteuerten Wegeventilanordnung (10; 20) verbundenen Vorsteuerleitung (3a, 3c) durch das erste hydraulische Vorsteuersignal aufsteuerseitig mit Druck beaufschlagt wird, und die Vorsteuerleitung (3a, 3c) im Senkbetrieb über die elektrisch gesteuerte Wegeventilanordnung (10; 20) zum Tank hin entlastet wird.
  6. Hydraulisches Hubmodul (HM) nach Anspruch 4 oder 5, wobei das dritte Wegeventil (V3) durch ein Vorspannelement (F3) in Durchlassrichtung vorgespannt und über die elektrisch gesteuerte Wegeventilanordnung (10; 20) im Hebebetrieb oder Senkbetrieb in Absperrichtung mit dem ersten hydraulischen Vorsteuersignal beaufschlagbar ist und das dritte Wegeventil (V3) im Senkbetrieb oder Hebebetrieb durch die elektrisch gesteuerte Wegeventilanordnung (10; 20) in Aufsteuerrichtung mit dem zweiten hydraulischen Vorsteuersignal beaufschlagbar ist, während es absperrseitig über die elektrisch gesteuerte Wegeventilanordnung (10; 20) zum Tank entlastet ist.
  7. Hydraulisches Hubmodul (HM) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die elektrisch gesteuerte Wegeventilanordnung (10) ein erstes und ein zweites 2/2-Wege-Magnetsitzventil (11, 12) umfasst, wobei das erste 2/2-Wege-Magnetsitzventil (11) in einem ersten Ventilzustand den Versorgungsanschluss (P) über erste Vorsteuerleitungen (3a, 3b, 3c) mit dem ersten und zweiten Wegeventil (V1, V2) verbindet und in einem zweiten Ventilzustand die ersten Vorsteuerleitungen (3a, 3b, 3c) mit dem Tankanschluss (T) verbindet, und wobei das zweite 2/2-Wege-Magnetsitzventil (12) in einem dritten Ventilzustand den Verbraucheranschluss (VA) über zweite Vorsteuerleitungen (4a, 4b) mit dem zweiten und dritten Wegeventil (V2, V3) verbindet und in einem vierten Ventilzustand die zweiten Vorsteuerleitungen (4a, 4b) mit dem Tankanschluss (T) verbindet.
  8. Hydraulisches Hubmodul (HM) nach Anspruch 7, wobei das zweite Wegeventil (V2) durch ein Vorspannelement (F2) in Absperrrichtung vorgespannt und mittels eines zweistufigen Druckübersetzers (D) in Aufsteuerrichtung unter Beaufschlagung mit einem Vorsteuerdruck entgegen der Wirkung des Vorspannelements (F2) aufsteuerbar ist und eine erste Stufe (I) des zweistufigen Druckübersetzers (D) über die ersten Vorsteuerleitungen (3b, 3a) mit dem ersten 2/2-Wege-Magnetsitzventil (11) und eine zweite Stufe (II) über die zweiten Vorsteuerleitungen (4a) mit dem zweiten 2/2-Wege-Magnetsitzventil (12) verbunden ist.
  9. Hydraulisches Hubmodul (HM) nach Anspruch 7 oder 8, ferner umfassend eine Steuerung des ersten und zweiten 2/2-Wege-Magnetsitzventils (11, 12), wobei die Steuerung ausgebildet ist, im Hebebetrieb oder Senkbetrieb das erste 2/2-Wege-Magnetsitzventil (11) in den ersten Ventilzustand und das zweite 2/2-Wege-Magnetsitzventil (12) in den vierten Ventilzustand zu schalten und im Senkbetrieb oder Hebebetrieb das erste 2/2-Wege-Magnetsitzventil (11) in den zweiten Ventilzustand und das zweite 2/2-Wege-Magnetsitzventil (12) in den dritten Ventilzustand zu schalten.
  10. Hydraulisches Hubmodul (HM) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die elektrisch gesteuerte Wegeventilanordnung (20) ein 4/3-Wege-Magnetventil (22) umfasst und das zweite Wegeventil (V2) durch ein Vorspannelement (F2) in Absperrrichtung vorgespannt und mittels eines zweistufigen Druckübersetzers (D) in Aufsteuerrichtung unter Beaufschlagung mit einem Vorsteuerdruck entgegen der Wirkung des Vorspannelements (F2) aufsteuerbar ist.
  11. Hydraulisches Hubmodul (HM) nach Anspruch 10, wobei das 4/3-Wege-Magnetventil (22) einen fünften Ventilzustand, in dem eine erste Stufe (I) des zweistufigen Druckübersetzers (D) zusammen mit dem ersten Wegeventil (V1) über erste Vorsteuerleitungen (3a, 3b, 3c) und eine zweite Stufe (II) über zweite Vorsteuerleitungen (4a, 4b) mit dem Tankanschluss (T) verbunden ist, einen sechsten Ventilzustand, in dem die erste Stufe (I) zusammen mit dem ersten Wegeventil (V1) über die ersten Vorsteuerleitungen (3a, 3b, 3c) mit dem Versorgungsanschluss (P) und die zweite Stufe (II) über die zweiten Vorsteuerleitungen (4a, 4b) mit dem Tankanschluss (T) verbunden ist, und einen siebten Ventilzustand aufweist, in dem die erste Stufe (I) zusammen mit dem ersten Wegeventil (V1) über die ersten Vorsteuerleitungen (3a, 3b, 3c) mit dem Tankanschluss (T) und die zweite Stufe (II) über die zweiten Vorsteuerleitungen (4a, 4b) mit dem Versorgungsanschluss (P) verbunden ist.
  12. Hydraulisches Hubmodul (HM) nach Anspruch 11, ferner umfassend eine Steuerung des 4/3-Wege-Magnetventils (22), wobei die Steuerung ausgebildet ist, im Hebebetrieb oder Senkbetrieb das 4/3-Wege-Magnetventil (22) in den sechsten Ventilzustand und im Senkbetrieb oder Hebebetrieb das 4/3-Wege-Magnetventil (22) in den siebten Ventilzustand zu schalten.
  13. Hydraulisches Hubmodul (HM) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei das zweite Wegeventil (V2) durch ein Vorspannelement (F2) in Absperrrichtung vorgespannt und mittels eines zweistufigen Druckübersetzers (D) in Aufsteuerrichtung unter Beaufschlagung mit einem Vorsteuerdruck entgegen der Wirkung des Vorspannelements (F2) aufsteuerbar ist und eine erste Stufe (I) des zweistufigen Druckübersetzers (D) über die ersten Vorsteuerleitungen (3a, 3b, 3c) mit der elektrisch gesteuerten Wegeventilanordnung (10; 20) und eine zweite Stufe (II) über die zweiten Vorsteuerleitungen (4a, 4b) mit der elektrisch gesteuerten Wegeventilanordnung verbunden ist.
  14. Hydraulisches Hubmodul (HM) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei wenigstens eines aus dem ersten bis dritten Wegeventil als 2/2-Wegeventil ausgebildet ist.
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