KR20240053600A - 적어도 하나의 유체 구동 가능한 컨슈머를 위한 액추에이션 디바이스 - Google Patents

적어도 하나의 유체 구동 가능한 컨슈머를 위한 액추에이션 디바이스 Download PDF

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KR20240053600A
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KR1020247008236A
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스테판 그륜
미카엘 베르반게르
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하이닥 모빌하이드라울릭 게엠베하
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Abstract

본 발명은 각 컨슈머(10)의 교번 운동을 제어하기 위한 적어도 하나의 밸브 제어 디바이스(V1)와 상기 밸브 제어 디바이스(V1) 및 상기 각 컨슈머(10) 사이에 연결되는 적어도 하나의 서스펜션 디바이스(14)로 이루어지는 유압 액추에이터와 같은 적어도 하나의 유체 구동 가능한 상기 컨슈머(10)를 위한 액추에이팅 디바이스에 관한 것으로서, 상기 서스펜션 디바이스(14)는 밸브 피스톤(20)이 연속 조정 가능한 방식으로 대응 밸브 하우징에서 이동할 수 있는 추가 밸브 제어 디바이스(V2)를 갖는다. 본 발명은 상기 서스펜션 디바이스(14)의 어큐뮬레이터 디바이스(16)가 상기 추가 밸브 제어기(V2)의 밸브 피스톤(20)의 서스펜션 위치(V2.IV)에서 상기 추가 밸브 제어 디바이스(V2)에 의해 유체 경로를 경유하여 상기 각 컨슈머(10)에 연결되는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 또한 이러한 액추에이팅 디바이스를 사용하여 각 컨슈머(10)를 작동시키기 위한 방법에 관한 것이다.

Description

적어도 하나의 유체 구동 가능한 컨슈머를 위한 액추에이션 디바이스
본 발명은 각 컨슈머(consumer)의 교번 운동을 제어하기 위한 적어도 하나의 밸브 제어 디바이스와 밸브 제어 디바이스 및 각 컨슈머 사이에 연결된 적어도 하나의 서스펜션 디바이스로 이루어지는 유압 액추에이터와 같은 적어도 하나의 유체 구동 가능한 컨슈머를 위한 액추에이팅 디바이스에 관한 것으로서, 서스펜션 디바이스는 그 밸브 피스톤이 연속적으로 조정 가능한 방식으로 대응 밸브 하우징에서 이동할 수 있는 추가 밸브 제어 디바이스를 가진다.
DE 10 2014 000 696 A1은 유압식으로 제어 가능한 액추에이터 디바이스 형태의 컨슈머용 디바이스를 개시한다. 제어 디바이스로서, 상기 디바이스는 유압 유체가 액추에이터 디바이스의 두 작업 챔버들에 교대로 유입될 수 있는 제어 디바이스로서의 작동 유압 시스템을 갖는다. 서스펜션 디바이스의 일부인 상기 디바이스의 밸브 디바이스는 거기로 이어지는 유체 경로에 연결되며, 이 밸브 디바이스는 스위칭 밸브 및 3개의 논리 요소 외에 비례 제어 밸브 형태의 추가 제어 디바이스를 갖는다.
밸브 디바이스에 의해, 액추에이터 디바이스는 서스펜션 디바이스의 추가 부분인 어큐뮬레이터 디바이스에 연결될 수 있으며, 사전에 어큐뮬레이터 디바이스의 어큐뮬레이터 압력이 액추에이터 디바이스의 작동 압력보다 높으면, 어큐뮬레이터 압력은 작동 압력에 도달할 때까지 제어 밸브를 통해 탱크 쪽으로 압력이 완화된다. 디바이스의 작동 중에, 스위칭 밸브는 어큐뮬레이터 디바이스를 충전하기 위한 유체 연결을 설정하거나 차단하는 데 사용된다. 제1 논리 요소는 제2 논리 요소 및 제3 논리 요소를 작동하기 위한 제어 라인을 작동할 목적으로 작동 압력을 어큐뮬레이터 압력과 비교하는 데 사용된다. 제2 논리 요소는 액추에이터 디바이스의 작업 챔버와 어큐뮬레이터 디바이스 사이의 유체 연결을 설정하거나 차단하는 데 사용되고, 제3 논리 요소는 액추에이터 디바이스의 다른 작업 챔버와 탱크 사이의 유체 연결을 설정하거나 차단하는 데 사용된다. 디바이스가 어큐뮬레이터 압력이 작동 압력과 일치하는 스프링/댐퍼 모드에서 작동하는 경우, 어큐뮬레이터 디바이스는 제2 논리 요소를 통과하는 유체 경로를 경유하여 액추에이터 디바이스에 연결된다.
본 발명의 목적은 단순한 설계로 작동 신뢰성이 개선된 적어도 하나의 유체 구동 가능한 컨슈머를 위한 액추에이팅 디바이스를 제공하는 것이다.
전체적으로 청구항 제1항의 특징을 갖는 본 발명에 따른 액추에이팅 디바이스는 이러한 목적을 달성한다.
청구항 1의 특징에 따르면, 본 발명에 따른 액추에이팅 디바이스는 추가 밸브 제어기의 밸브 피스톤의 서스펜션 위치에서, 서스펜션 디바이스의 어큐뮬레이터 디바이스가 추가 밸브 제어 디바이스에 의해서 유체 경로를 경유하여 각 컨슈머에게 연결되는 것을 특징으로 한다.
이는 액추에이팅 디바이스가 그 구성 측면에서 간단한 방식으로 구성될 수 있음을 의미한다. 따라서, DE 10 2014 000 696 A1에 따른 종래 기술에 제공된 논리 요소와 스위칭 및 제어 밸브는 더 이상 사용되지 않거나 본 발명에 따라 서스펜션 디바이스로 대체되며, 가장 간단한 실시예에서는 밸브를 하나만 가진다. 밸브의 수가 감소하고 그에 따른 유체 라인 및 연결부의 수도 감소하기 때문에, 서스펜션 디바이스의 누출이 감소하며, 이는 리프팅 유닛의 누출로 인한 하강이 리프팅 유닛 서스펜션 시스템의 작동 중에 감소하기 때문에, 액추에이팅 디바이스가 바람직하게 사용되는 리프팅 유닛 서스펜션 시스템에 유리하다. 결과적으로, 액추에이팅 디바이스의 작동이 더 안정적이다. 서스펜션 디바이스에 더 적은 수의 밸브를 제공하면, 액추에이팅 디바이스의 역학이 향상되고 생산 비용이 절감된다.
특히 바람직한 실시예에서, 액추에이팅 디바이스가 어큐뮬레이터 디바이스의 어큐뮬레이터 압력과 컨슈머의 부하-유지 서스펜션 압력의 유체 압력 조정을 위해 사용되는 것이 제공된다. 특히 바람직하게는, 주 유체 분기에 배치되는 밸브 제어 디바이스와 대조적으로 2차 유체 분기에 배치되는 서스펜션 디바이스가 서로 평행하게 연결되고 압력 공급 포트와 컨슈머 사이에 배치되는 것이 제공된다. 이 경우, 컨슈머는 유체 구동 가능한 모터 또는 유체 구동 가능한 작업 실린더와 같은 액추에이터로 구성될 수 있다.
추가 바람직한 실시예에서, 추가 밸브 제어 디바이스가 상기 밸브 제어 디바이스를 통해 컨슈머의 서스펜션 압력과 어큐뮬레이터 디바이스의 어큐뮬레이터 압력이 점차적으로 서로 균형을 이루고 그에 따라 적절하게 작동될 때 서로 조정되는 방식으로 구성되는 것이 제공된다. 이 경우, 추가 밸브 제어 디바이스는 밸브 피스톤이 서스펜션 위치로 이동할 때 점진적으로 증가하는 방식으로 적어도 부분적으로 유체 경로를 설정하는 방식으로 구성되고, 컨슈머의 서스펜션 압력과 어큐뮬레이터 디바이스의 어큐뮬레이터 압력은 동시에 유체 경로를 통해 서로 균형을 이루고 그에 따라 점차 증가하는 방식으로 서로 조정되는 것이 바람직하다. 어큐뮬레이터 디바이스는 유체 연결을 설정함으로써 켜지고 그에 따라 서스펜션이 작동된다. 컨슈머와 어큐뮬레이터 디바이스에 서로 다른 유체 압력이 있는 경우, 이 유체 연결이 초기에 설정된 후 컨슈머의 피스톤 로드의 움직임이 있을 것이며, 이는 갑작스러운 움직임이 아니라 제어되어 유체 경로가 점진적으로 증가하고 제어되는 방식으로 조금씩 발생한다. 결과적으로, 액추에이팅 디바이스의 작동자는 피스톤 로드의 이동 공정에 개입하고 이에 영향을 미칠 수 있는 옵션을 갖게 된다. 또한, 액추에이팅 디바이스를 이동 기계의 리프팅 유닛 서스펜션 시스템의 작업 실린더 형태로 컨슈머용으로 사용하는 경우, 컨슈머의 피스톤 로드의 급격한 움직임으로 인해 기계의 구동 안정성에 악영향을 미칠 수 있고 서스펜션이 작동되면 리프팅 유닛에 의해 들어 올려진 부하의 손실 및 손상이 방지된다.
추가 바람직한 실시예에서, 유체 경로가 점진적으로 증가하는 방식으로 설정됨에 따라 및/또는 밸브 피스톤이 서스펜션 위치에 배치될 때, 밸브 피스톤이 액추에이팅 디바이스의 압력 공급 포트와 어큐뮬레이터 디바이스를 서로 분리시키는 것이 제공된다. 이는 컨슈머의 부하-유지 서스펜션 압력과 다른 압력 공급 포트의 유체 압력으로 인해 서스펜션이 작동될 때 컨슈머의 피스톤 로드의 변위 이동을 방지한다.
추가 바람직한 실시예에서, 추가 밸브 제어 디바이스의 밸브 피스톤을 위한 액추에이팅 디바이스가 제공되어 추가 밸브 제어 디바이스를 작동시키고, 이에 의해 힘이 추가 밸브 제어 디바이스의 밸브 피스톤의 제어 측에 인가될 수 있다. 액추에이팅 디바이스는 바람직하게는 비례 감압 밸브로서 구성되고, 이를 통해 제어 유체 압력이 추가 밸브 제어 디바이스의 밸브 피스톤의 제어 측에 인가될 수 있다. 이 경우, 비례 감압 밸브는 제어 유체 압력의 힘에 대항하여 전자기적으로 작동될 수 있는 것이 바람직하게 제공된다. 대안적으로, 추가 밸브 제어 디바이스의 밸브 피스톤을 작동시키기 위해 전동 액추에이터가 제공될 수 있으며, 이 액추에이터는 추가 밸브 제어 디바이스의 밸브 피스톤의 일 제어 측에 작용한다. 결과적으로, 서스펜션 디바이스를 작동하기 위해, 특히 추가 밸브 제어 디바이스를 작동시키기 위해 각 경우에 단 하나의 전기 제어 라인만 제공되어야 한다.
추가 바람직한 실시예에서, 상태 값을 검출하기 위한 제어 디바이스 및 이에 연결된 적어도 하나의 입력 디바이스, 바람직하게는 적어도 하나의 센서 디바이스가 제공되고, 비례 감압 밸브 또는 액추에이터가 제어 유닛에 의해 제어될 수 있는 것이 제공된다.
추가 바람직한 실시예에서, 추가 밸브 제어 디바이스의 밸브 피스톤은 이를 충전하기 위해 충전 위치에 배치될 수 있고 어큐뮬레이터 디바이스가 추가 밸브 제어 디바이스에 의해 추가 유체 경로를 통해 압력 공급 포트에 연결되는 것이 제공되고, 바람직하게는 컨슈머가 각각의 하나의 밸브 제어 디바이스를 통해 이 압력 공급 포트에 연결되는 것이 제공된다. 이를 통해 펌프 압력을 증가시키는 각 제어 명령으로 컨슈머의 피스톤 로드를 확장하거나 수축시키기 위해 어큐뮬레이터 디바이스가 충전될 수 있다. 특히 바람직하게는, 특히 조정 가능하고, 바람직하게는 비례적으로 조정 가능한 제한기 또는 스로틀이 추가 유체 경로에 연결되는 것이 제공된다.
추가 바람직한 실시예에서, 추가 밸브 제어 디바이스의 밸브 피스톤은 어큐뮬레이터 디바이스가 추가 밸브 제어 디바이스에 의해 추가 유체 경로를 통해 탱크 포트에 연결되는 방전 위치에 배치될 수 있는 것이 제공된다. 결과적으로, 어큐뮬레이터 디바이스는 탱크를 향해 비워질 수 있어 액추에이팅 디바이스가 비작동 상태에 있을 때 어큐뮬레이터 디바이스에 유체 압력이나 에너지가 유지되지 않는다. 특히 바람직하게는, 스로틀 또는 다이어프램이 이러한 유체 경로에 배치되는 것이 제공된다.
추가 바람직한 실시예에서, 추가 밸브 제어 디바이스의 밸브 피스톤은 상기 밸브 피스톤이 추가 밸브 제어 디바이스의 모든 포트들을 서로 분리하는 적어도 하나의 분리 위치에 배치될 수 있는 것이 제공되고, 서스펜션 위치와 충전 위치 사이에 분리 위치가 제공되고 및/또는 충전 위치와 방전 위치 사이에 추가 분리 위치가 제공된다. 분리 위치는 액추에이팅 디바이스의 이전 공정 단계가 완료되고 액추에이팅 디바이스가 후속 공정 단계를 위해 준비되었을 때 밸브 피스톤이 배치될 수 있는 대기 위치를 형성한다. 이는 액추에이팅 디바이스의 반응 거동을 개선한다.
추가 바람직한 실시예에서, 추가 밸브 제어 디바이스의 서스펜션 위치에서, 컨슈머는 특히 추가 밸브 제어 디바이스를 통해 탱크 포트에 연결되는 것이 제공된다. 대안적으로, 배출 밸브는 컨슈머와 탱크 포트 사이의 유체 연결부에 제공될 수 있고, 배출 밸브를 작동시키기 위해 제어 유체 압력은 밸브 피스톤의 제어 측에 작용한다.
추가 바람직한 실시예에서, 컨슈머와 추가 밸브 제어 디바이스 사이 및/또는 후자와 어큐뮬레이터 디바이스 사이의 유체 연결에서, 각 경우에 압력 센서가 부하-유지 서스펜션 압력 또는 압력 센서가 각각 압력 측정 값들을 전송하기 위해 액추에이팅 디바이스의 제어 유닛에 연결되는 어큐뮬레이터 압력을 각각 검출하는 것이 제공된다. 결과적으로, 어큐뮬레이터 디바이스와 컨슈머 사이의 연결이 설정되기 전에도, 어큐뮬레이터 디바이스의 어큐뮬레이터 압력은 제어 유닛을 통해 컨슈머의 부하-유지 서스펜션 압력으로 자동으로 조정될 수 있고, 이에 의해 서스펜션이 작동되면 컨슈머의 피스톤 로드가 최소화되거나 심지어 방지된다. 또한, 어큐뮬레이터 디바이스의 충전 속도가 어큐뮬레이터 디바이스에 할당된 압력 센서의 측정 값들에 기초하여 조정될 수 있다.
추가 바람직한 실시예에서, 부하-유지 밸브가 컨슈머에 연결된 라인에 제공되며, 이 밸브는 제어 유체 압력에 의해 또는 액추에이팅 디바이스의 추가 포트를 통해 또는 제어 유닛에 의해 비례 밸브에 의해 제어될 수 있는 것이 제공된다. 제어 유체 압력에 의해 부하-유지 밸브가 작동되는 경우, 부하-유지 밸브의 별도 작동이 불필요하므로, 이러한 별도의 작동에 필요한 구성요소를 제공할 필요가 없다. 부하-유지 밸브가 제어 유닛에 의해 작동되는 경우, 이는 파일럿 밸브를 통해 직접적으로 또는 간접적으로 발생할 수 있다.
추가 바람직한 실시예에서, 압력 공급 포트에 연결될 수 있는 압력 공급원은 어큐뮬레이터 압력에 따른 부하-감지 신호에 의해 작동될 수 있는 것이 제공된다. 결과적으로, 펌프 압력은 어큐뮬레이터 디바이스의 유체 압력에 따라 어큐뮬레이터 디바이스의 충전 공정 중에 조정될 수 있다.
추가 바람직한 실시예에서, 추가 밸브 제어 디바이스는 스풀 설계에서 3/3, 5/3 또는 6/5 비례 방향 제어 밸브로서 구성되는 것이 제공된다.
추가 바람직한 실시예에서, 사용되는 유체는 유압 유체, 특히 유압유이므로, 액추에이팅 디바이스의 모든 유체 구성요소는 유압 구성요소인 것이 제공된다.
추가 바람직한 실시예에서, 시스템 압력을 제한하기 위해 압력 공급 포트와 추가 밸브 제어 디바이스 사이의 유체 연결부에 추가 감압 밸브 또는 언로딩 밸브가 제공되고 및/또는 압력 제한 밸브가 어큐뮬레이터 압력을 제한하기 위해 밸브 제어 디바이스와 어큐뮬레이터 디바이스 사이에 제공되는 것이 제공된다.
추가 바람직한 실시예에서, 이동 기계, 특히 휠 로더 또는 이동 굴삭기와 같은 건설 기계에는 적어도 하나의 컨슈머를 갖는 리프팅 유닛과 전술한 액추에이팅 디바이스가 제공되며, 이를 통해 각각의 컨슈머가 작동될 수 있다.
본 발명은 또한 다음의 방법 단계들을 포함하는 전술한 액추에이팅 디바이스에 의해 적어도 하나의 유체 구동 가능한 컨슈머를 작동시키는 방법에 관한 것으로서, 상기 방법 단계들은: 충전 위치에 배치된 추가 밸브 제어 디바이스를 통해 어큐뮬레이터 디바이스를 초기 어큐뮬레이터 압력으로 충전하는 단계; 그리고 상기 추가 밸브 제어 디바이스의 밸브 피스톤을 서스펜션 위치로 이동시키는 단계를 가지며, 상기 밸브 피스톤은 상기 어큐뮬레이터 디바이스와 상기 컨슈머 사이에 적어도 부분적으로 점진적으로 증가하는 방식으로 유체 경로를 설정하고, 상기 컨슈머의 서스펜션 압력과 상기 어큐뮬레이터 디바이스의 현재 어큐뮬레이터 압력은 상기 유체 경로를 통해 동시에 서로 균형을 이루고 그에 따라 점차적으로 증가하는 방식으로 서로에 대해 조정된다. 어큐뮬레이터 디바이스를 초기 어큐뮬레이터 압력으로 능동적으로 충전하면, 어큐뮬레이터 디바이스가 항상 충전되어 서스펜션 기능을 수행할 준비가 되는 것을 보장한다.
추가 바람직한 실시예에서, 초기 어큐뮬레이터 압력은 액추에이팅 디바이스의 최대 작동 압력에 대응하고 초기 어큐뮬레이터 압력의 조정은 어큐뮬레이터 디바이스를 배출함으로써 수행되는 것이 제공된다. 이는 서스펜션의 작동로 인해 결과적으로 최대한 컨슈머의 피스톤 로드의 제어되고 점진적인 확장 움직임을 가져오도록 보장하며 이는 후퇴 움직임보다 안전에 덜 중요하다. 더욱이, 어큐뮬레이터 디바이스는 서스펜션이 작동되기 전에 각 경우에 최대 작동 압력까지 한 번만 충전된다는 사실은 특히 어큐뮬레이터 압력의 지속적인 조정과 대조적으로 어큐뮬레이터 디바이스의 에너지 효율과 서비스 수명을 증가시키고 기계의 응답 시간과 응답 거동을 개선한다.
특히 바람직한 실시예에서, 서스펜션 압력 및 어큐뮬레이터 압력이 각각 압력 센서에 의해 검출되고, 어큐뮬레이터 디바이스가 충전된 후 그리고 컨슈머에 연결되기 전에 초기 어큐뮬레이터 압력은 어큐뮬레이터 디바이스를 방전하거나 충전함으로써 검출된 압력의 함수로서 현재 어큐뮬레이터 압력에 대응하는 서스펜션 압력으로 조정되는 것이 제공된다. 결과적으로, 서스펜션이 작동되면, 컨슈머의 피스톤 로드의 움직임이 최소화되거나 심지어 방지될 수 있다.
추가 바람직한 실시예에서, 추가 밸브 제어 디바이스의 밸브 피스톤을 서스펜션 위치와 인접한 분리 위치 사이의 중간 위치에 배치함으로써 감쇠율이 조정될 수 있다는 것이 제공된다.
본 발명에 따른 액추에이팅 디바이스는 도면을 참조하여 아래에서 더 자세히 설명된다. 도면은 원칙적으로 표시되며 비율에 따라 표시되지 않다.
도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 액추에이팅 디바이스의 제1 내지 제4 실시예를 각각 유체 회로도로 나타낸 것이다.
도면은 액추에이터(10) 형태의 유체 구동 가능한 컨슈머(10)를 위한 본 발명에 따른 액추에이팅 디바이스를 도시한다. 액추에이팅 디바이스는 액추에이터(10)의 교번 운동을 제어하기 위한 밸브 제어 디바이스(V1), 및 밸브 제어 디바이스(V1)와 액추에이터(10) 사이에 연결된 서스펜션 디바이스(14)를 갖는다. 서스펜션 디바이스(14)는 어큐뮬레이터 디바이스(16)와 추가 밸브 제어 디바이스(V2)를 가지며, 밸브 피스톤(20)은 밸브 하우징 내에서 연속적으로 조정 가능한 방식으로 이동할 수 있다. 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 밸브 피스톤(20)은 추가 밸브 제어 디바이스(V2)를 통한 유체 경로를 통해 어큐뮬레이터 디바이스(16)를 액추에이터(10)에 연결하는 서스펜션 위치(V2.V)에 배치될 수 있다.
액추에이팅 디바이스는 어큐뮬레이터 디바이스(16)의 어큐뮬레이터 압력()을 사용하여 액추에이터(10)의 피스톤 로드 유닛(22)의 후속, 특히 감쇠 서스펜션을 위해 어큐뮬레이터 디바이스(16)의 어큐뮬레이터 압력() 및 액추에이터(10)의 부하-유지 서스펜션 압력()의 유체 압력 조정에 사용된다.
액추에이팅 디바이스는 흡입측이 유체 저장 탱크(26)에 연결되고 고압측이 유체 라인을 통해 액추에이터(10)의 피스톤측 작업 챔버(28)에 연결되는 압력 공급원(24)을 포함한다. 액추에이터(10)의 로드측 작업 챔버(30)는 추가 유체 라인을 통해 탱크(26)에 연결된다. 밸브 제어 디바이스(V1)는 주 제어 밸브로서 일종의 주 유체 분기를 형성하는 두 개의 유체 라인에 연결된다. 밸브(V1)의 전환 위치에 따라, 고압측이 로드측이 될 수도 있다. 밸브 제어 디바이스(V1)와 평행하게, 서스펜션 디바이스(14)는 일종의 2차 유체 분기로 이들 2개의 유체 라인에 연결되고 선택적으로 켜질 수 있다.
서스펜션 디바이스(14)의 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 제1 포트(V2.1)는 유체 라인을 통해 밸브 제어 디바이스(V1)와 액추에이터(10)의 피스톤측 작업 챔버(28) 사이의 유체 라인의 분기점에 연결된다. 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 제2 포트(V2.2)는 추가 유체 라인을 통해 밸브 제어 디바이스(V1)와 액추에이팅 디바이스의 압력 공급 포트(P) 사이의 유체 라인의 분기점에 연결되며, 압력 공급원(24)은 고압측에서 상기 분기점에 연결된다. 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 제3 포트(V2.3)는 어큐뮬레이터 디바이스(16)의 유체측에 연결된다.
추가 밸브 제어 디바이스(V2)는 비례 밸브로 구성된다. 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 밸브 피스톤(20)의 단부 위치(V2.V)는 서스펜션 위치(V2.V)에 대응하고, 여기서 이 밸브 피스톤(20)은 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 제1 포트(V2.1)와 제3 포트(V2.3)를 서로 연결하고 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 다른 모든 포트에서 제2 포트(V2.2)를 분리하고 로드측(V2.4)을 탱크(V2.5)에 연결한다. 밸브 피스톤(20)을 작동시키기 위해, 밸브 피스톤(20)의 일 제어측(32)은 서스펜션 위치(V2.V) 형태의 일 단부 위치(V2.V)를 향한 힘을 사용하여 액추에이팅 디바이스(V5, 32)에 의해 압축 스프링(34)의 힘에 대항하여 작용될 수 있다.
추가 밸브 제어 디바이스(V2)는 밸브 피스톤(20)이 서스펜션 위치(V2.V)로 이동할 때 액추에이터(10)의 피스톤측 작업 챔버(28)와 어큐뮬레이터 디바이스(16) 사이에 점진적으로 증가하는 방식으로, 즉 조금씩 유체 경로를 설정하고, 액추에이터(10)의 피스톤측 작업 챔버(28)의 부하-유지 서스펜션 압력()과 어큐뮬레이터 디바이스(16)의 어큐뮬레이터 압력()이 유체 경로를 통해 서로 균형을 이루고 그에 따라 점차적으로 서로에 대해 조정하게 되는 방식으로 구성된다. 대응 압력 조정은 수동 압력 조정으로 간주된다. 이러한 유체 경로의 점차 증가하는 설정 동안 그리고 밸브 피스톤(20)이 서스펜션 위치(V2.V)에 배치될 때, 액추에이터(10)의 로드측 작업 챔버(30)는 탱크(26) 쪽으로 완화된다. 로드측 챔버(30)의 점진적인 압력 경감도 진행된다.
또한, 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 밸브 피스톤(20)은 충전 위치(V2.Ⅲ)에 배치될 수 있으며, 여기서 이 밸브 피스톤(20)은 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 제1 포트(V2.1)를 모든 다른 포트로부터 분리하고 제2 포트(V2.2)와 제3 포트(V2.3)를 유체 경로를 통해 서로 연결한다. 스로틀(72) 또는 제한기가 이 유체 경로에 연결될 수 있다. 서스펜션 위치(V2.V)와 충전 위치(V2.Ⅲ) 사이에서, 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 밸브 피스톤(20)은 분리 위치(V2.IV)에 배치될 수 있으며, 여기서 상기 밸브 제어 디바이스는 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 모든 포트를 서로로부터 분리한다.
제어 가능한 부하-유지 밸브(V3)는 밸브 제어 디바이스(V1)와 액추에이터(10)의 피스톤측 작업 챔버(28) 사이의 유체 경로에 연결된다. 이 경우, 부하-유지 밸브는 파이프 파손 방지 밸브 또는 하강 브레이크 밸브에 대한 일반적인 용어이다.
액추에이팅 디바이스는 또한 제어 유닛(36)을 갖는다. 상태 값을 검출하기 위한 적어도 하나의 입력 디바이스(38) 및 적어도 하나의 센서 디바이스(40)는 제어 유닛(36)에 연결된다. 액추에이팅 디바이스의 조작자는 입력 디바이스(38, 42)를 통해 서스펜션을 선택적으로 작동 또는 비작동할 수 있고 이 추가 입력 디바이스(38, 44)를 통해 액추에이터(10)에 대한 제어 명령을 입력하고 이 입력 디바이스(38, 46)를 통해 서스펜션의 감쇠율을 입력한다. 모션 센서(48)가 특히 속도 값을 검출하기 위한 센서 디바이스(40)로 제공된다.
압축 스프링의 힘에 맞서 추가 밸브 제어 디바이스(V2)를 향해 열리는 체크 밸브(V4)는 압력 공급 포트(P)와 밸브 제어 디바이스(V1) 사이의 유체 라인에 제공되는 분기점, 및 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 제2 포트(V2.2) 사이의 유체 라인에 연결된다. 체크 밸브(V4)는 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 밸브 피스톤(20)이 충전 위치(V2.Ⅲ)에 배치되고 압력 공급원(24)의 압력이 어큐뮬레이터 압력()보다 낮은 경우 어큐뮬레이터 디바이스(16)가 비워지는 것을 방지한다.
밸브 제어 디바이스(V1)의 제1 포트(V1.1)는 유체 라인을 통해 압력 공급 포트(P)에 유체 연결되고, 제2 포트(V1.2)는 추가 유체 라인을 통해 탱크 포트(T)에 유체 연결된다. 밸브 제어 디바이스(V1)의 제3 포트(V1.3)는 추가 유체 라인을 통해 액추에이터(10)의 피스톤측 작업 챔버(28)에 연결되고, 제4 포트(V1.4)는 추가 유체 라인을 통해 액추에이터(10)의 로드측 작업 챔버(30)에 연결된다. 각각의 경우 도면에 도시된 비작동 제1 위치(V1.I)에서 시작하여, 4/3 비례 방향 제어 밸브(V1)로 구성된 밸브 제어 디바이스(V1)의 밸브 피스톤(50)은 압축 스프링(54)의 힘에 대해 제2 위치(V1.Ⅱ)로 이동될 수 있고 추가 압축 스프링(52)의 힘에 대해 제3 위치(V1.Ⅲ)로 이동할 수 있다. 제2 위치(V1.Ⅱ) 및 제3 위치(V1.Ⅲ)는 밸브 피스톤(50)의 두 단부 위치(V1.Ⅱ, V1.Ⅲ)에 대응한다. 제1 위치(V1.I)에서, 비작동 밸브 피스톤(50)은 두 압축 스프링(52, 54)에 의해 유지되고 밸브 제어 디바이스(V1)의 모든 포트를 서로로부터 분리한다. 제2 위치(V1.Ⅱ)에 배치된, 밸브 제어 디바이스(V1)의 밸브 피스톤(50)은 제1 포트(V1.1)와 제4 포트(V1.4)를 서로 연결하고, 제3 포트(V1.3)와 제2 포트(V1.2)를 서로 연결한다. 제3 위치(V1.Ⅲ)에 배치된, 밸브 제어 디바이스(V1)의 밸브 피스톤(50)은 제1 포트(V1.1)와 제3 포트(V1.3)를 서로 연결하고 제4 포트(V1.4)와 제2 포트(V1.2)를 서로 연결한다.
도 1 내지 도 3에 따른 제1 내지 제3 실시예에서, 압축 스프링(34)의 힘에 대항하여 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 밸브 피스톤(20)을 작동시키기 위해, 밸브 피스톤(20)의 일 제어측(32)은 서스펜션 위치(V2.V)의 형태로 일 단부 위치(V2.V)를 향한 제어 유체 압력()에 의해 작용할 수 있다. 제어 유체 압력()을 제어하기 위해, 비례 감압 밸브(V5)가 제공되며, 그의 밸브 피스톤은 제어 유체 압력()의 힘에 대해 전자기적으로 작동될 수 있다. 이를 위해, 제어 유닛(36)은 비례 감압 밸브(V5)의 솔레노이드 액추에이팅 디바이스(56)를 제어한다.
제어 유체 압력()은 비례 감압 밸브의 제1 포트(V5.1)에서 탭핑되고 제어 라인을 통해 비례 감압 밸브(V5)의 밸브 피스톤의 제어 측으로 라우팅(route)된다. 비례 감압 밸브(V5)의 제2 포트(V5.2)는 액추에이팅 디바이스의 파일럿 유체 압력 포트(C)에 연결되고, 제3 포트(V5.3)는 탱크 라인(58)에 연결된다. 선택적으로, 압력 공급 포트(P)로부터 비례 감압 밸브를 공급할 수 있다.
또한, 제어 유체 압력()은 추가 제어 라인 및 제어 포트(60)를 통해 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 밸브 피스톤(20)의 하나의 제어측(32)으로 라우팅된다. 부하-유지 밸브(V3)를 작동시키기 위해, 제어 유체 압력()은 비례 감압 밸브(V5)와 추가 밸브 제어 디바이스(V2) 사이의 제어 라인의 분기점에서 탭핑되고 추가 제어 라인을 통해 부하-유지 밸브(V3)로 라우팅된다.
도 1에 따른 제1 실시예에서, 추가 밸브 제어 디바이스(V2)는 5/3 방향 제어 밸브로서 구성된다. 액추에이터(10)의 로드측 작업 챔버(30)로부터 탱크(26)까지의 유체 경로는 추가 밸브 제어 디바이스(V2)를 통해 라우팅된다. 이를 위해, 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 제4 포트(V2.4)는 유체 라인을 통해 액추에이터(10)의 로드측 작업 챔버(30)와 밸브 제어 디바이스(V1) 사이의 유체 라인의 분기점에 연결된다. 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 제5 포트(V2.5)는 유체 라인을 통해 탱크 라인(58)에 연결된다. 서스펜션 위치(V2.V)에서, 제4 포트(V2.4)는 제5 포트(V2.5)에 연결되며, 이 포트는 충전 위치(V2.Ⅲ) 및 분리 위치(V2)에서 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 다른 모든 포트로부터 각각 분리된다. 제어 압력은 탱크 라인(58)에 탭핑되고 제어 라인 및 다른 제어 포트(62)를 통해 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 밸브 피스톤(20)의 다른 제어 측(64)으로 라우팅된다.
도 2에 따른 제2 실시예에서, 추가 밸브 제어 디바이스(V2)는 3/3 방향 제어 밸브로서 구성된다. 액추에이터(10)의 로드측 작업 챔버(30)로부터 탱크(26)까지의 유체 경로는 2/2 비례 방향 제어 밸브(V6)로서 구성된 배출 밸브(V6)를 통해 라우팅된다. 도 2에 도시된 비작동 제1 단부 위치(V6.I)에서, 배출 밸브(V6)의 밸브 피스톤(66)은 두 포트(V6.1, V6.2)를 서로 분리하는 반면, 이들 포트(V6.1, V6.2)는 제2 단부 위치(V6.Ⅱ)에서 서로 연결되어 있다. 배출 밸브(V6)을 작동시키기 위해, 비례 압력 제한 밸브(V5)와 추가 밸브 제어 디바이스(V2) 사이의 제어 라인의 분기점에서 탭핑되는 제어 유체 압력()은 밸브 피스톤(66)의 제어 측(68)에 작용한다. 제어 유체 압력()에 의해, 배출 밸브(V6)의 밸브 피스톤(66)은 압축 스프링(70)의 힘에 대항하여 제1 단부 위치(V6.I)에서 제2 단부 위치(V6.Ⅱ)로 이동될 수 있다.
제1 및 제2 실시예에서, 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 밸브 피스톤(20)의 충전 위치(V2.Ⅲ)는 비작동 다른 단부 위치(V2.Ⅲ)에 대응한다. 또한, 이들 두 실시예에서, 어큐뮬레이터 디바이스(16)는 차단 밸브, 특히 스로틀 또는 제한기를 통해 탱크(26)에 연결되어 어큐뮬레이터 압력() 또는 어큐뮬레이터 유체를 해제할 수 있다.
도 3에 따른 제3 실시예에서, 추가 밸브 제어 디바이스(V2)는 6/5 방향 제어 밸브로서 구성된다. 액추에이터(10)의 로드측 작업 챔버(30)로부터 탱크(26)까지의 유체 경로는 추가 밸브 제어 디바이스(V2)를 통해 라우팅된다. 추가 밸브 제어 디바이스(V2)는 도 1에 따른 제1 실시예에 대응하여 액추에이팅 디바이스의 구성요소에 연결되고 밸브 피스톤(20)의 서스펜션 위치(V2.V)와 분리 위치(V2.IV)에서 서로 분리되거나 서로 연결되는 다른 제어 포트 뿐 아니라 제4 포트(V2.4) 및 제5 포트(V2.5)를 가진다. 또한, 추가 밸브 제어 디바이스(V2)에는 제6 포트(V2.6)가 제공되며, 이는 부하 신호 또는 부하-감지 포트(LS) 및 대응 라인을 통해 압력을 설정하기 위한 조정 가능한 펌프(24) 형태의 압력 공급원(24)에 연결된다. LS 신호는 압력 변환기(포트(LS))를 통해 또는 전자적으로 펌프로 전송될 수도 있다. 이렇게 하면 펌프의 호스 라인이 제거된다. 펌프(24)는 액추에이팅 디바이스의 압력 공급 포트(P)에 고압측으로 차례로 연결된다. 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 밸브 피스톤(20)이 충전 위치(V2.Ⅲ)에 배치될 때, 그 제2 포트(V2.2) 및 제3 포트(V2.3)는 유체 경로를 통해 서로 연결되며, 여기서 분기점이 제공되고, 상기 분기점에 제6 포트(V2.6)가 연결된다. 스로틀(72) 또는 제한기는 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 제2 포트(V2.2)와 이 분기점 사이의 유체 경로에 연결될 수 있다.
제3 실시예에서, 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 밸브 피스톤(20)은 또한 방전 위치(V2.I)에 배치될 수 있으며, 여기서 그 제3 포트(V2.3) 및 제5 포트(V2.5)는 유체 경로를 통해 서로 연결되고 나머지 포트는 서로로부터 분리된다. 제한기의 스로틀(76)이 이 유체 경로에 연결될 수 있다. 방전 위치(V2.I)와 충전 위치(V2.Ⅲ) 사이에서, 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 밸브 피스톤(20)은 추가 분리 위치(V2.Ⅱ)에 배치될 수 있으며, 여기서 상기 밸브 제어 디바이스는 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 모든 포트들을 서로로부터 분리한다. 또한, 액추에이터(10)의 피스톤측 작업 챔버(28)와 추가 밸브 제어 디바이스(V2) 사이의 유체 라인뿐만 아니라 이 V2와 어큐뮬레이터 디바이스(16) 사이의 유체 라인에서 각각의 유체 압력()을 검출하기 위해, 압력 센서(40, 78, 80)가 제어 유닛(36)에 연결되어 측정된 값을 전송하는 각각의 경우에 제공된다.
어큐뮬레이터 압력()을 모니터링하기 위해 압력 센서(80)를 사용함으로써, 특히 안전 평가 후에 최대 어큐뮬레이터 압력을 보호하기 위해 추가 압력 제한 밸브를 생략할 수 있다.
제1 내지 제3 실시예에서, 서스펜션이 작동되면, 추가 밸브 제어 디바이스(V2) 및/또는 비례 감압 밸브(V5)의 각 밸브 피스톤(20)의 비례 제어 홈이 특히 액추에이터(10)의 피스톤 로드(22)의 점진적인 변위 이동을 보장한다. 비례 감압 밸브(V5)에 의해 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 밸브 피스톤(20)을 작동시키는 대신에, 이 작동은 또한 제4 실시예에 따른 전동 액추에이터(82)에 의해 수행될 수도 있다.
도 4에 따른 제4 실시예에서, 추가 밸브 제어 디바이스(V2)는 제3 실시예의 추가 밸브 제어 디바이스(V2)에 따라 구성되고 연결된다. 제3 실시예에 대응하고 이에 따라 연결된 압력 센서(40, 78, 80)도 제공된다. 제3 실시예와 대조적으로, 제4 실시예에서는 전동 액추에이터(82)가 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 밸브 피스톤(20)을 작동시키기 위해 제공되며, 그 전기 모터(84)는 전선을 통해 제어 유닛(36)에 의해 제어될 수 있다. 더욱이, 부하-유지 밸브(V3)는 제어 유닛(36)에 의해 직접 작동된다.
제3 및 제4 실시예에서, 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 밸브 피스톤(20)의 방전 위치(V2.I)는 비작동 다른 단부 위치(V2.I)에 대응한다. 충전 위치(V2.Ⅲ)는 방전 위치(V2.I)와 서스펜션 위치(V2.V) 사이에 제공된다.
액추에이터(10)는 작업 실린더(10)로서 구성된다. 액추에이팅 디바이스는 도면에 도시되지 않은 이동 기계, 특히 휠 로더 또는 이동 굴착기와 같은 건설 기계의 일부이며, 작업 실린더(10)를 구비한 리프팅 유닛을 갖는다. 액추에이팅 디바이스와 리프팅 유닛을 포함하는 리프팅 유닛 서스펜션 시스템은 기계의 편안함과 주행 안전성을 높이는 데 사용된다.
추가 밸브 제어 디바이스(V2)를 제어하기 위한 제어 유닛(36)은 기계의 제어 유닛(36)에 대응할 수 있다. 대안적으로, 추가 밸브 제어 디바이스(V2)를 제어하기 위해, 제어 유닛(36)은 상기 추가 밸브 제어 디바이스(V2)와 함께 유닛을 형성할 수 있으며, 이 유닛은 공간적으로 하드웨어 측면에서 기계의 제어 유닛으로부터 분리된다. 후자의 변형은 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 제어 유닛(36)과 기계의 제어 유닛 사이의 통신을 위해 더 적은 수의 제어 신호가 필요하다는 이점을 갖는다. 결과적으로, 서스펜션 기능을 위해 입력 및 출력을 제공할 필요가 없도록 기계의 제어 유닛을 보다 간단하게 구성할 수 있다.
밸브 제어 디바이스(V1)는 주 제어 블록에 제공될 수 있고 서스펜션 디바이스(14), 특히 추가 밸브 제어 디바이스(V2)는 주 제어 블록을 위한 장착 디스크로서 제공될 수 있다. 대안적으로, 밸브 제어 디바이스(V1) 및 서스펜션 디바이스(14)는 모노블록 설계로 구성될 수 있다.
밸브 제어 디바이스(V1) 및 추가 밸브 제어 디바이스(V2)는 특히 제어 유닛(36)에 의해 서로 독립적으로 작동될 수 있고, 따라서 이들의 밸브 피스톤(20, 50)은 서로 독립적으로 이동될 수 있다.
제1 및 제2 실시예에 따른 액추에이팅 디바이스는 다음과 같이 작동된다:
충전 공정 단계: 어큐뮬레이터 디바이스(16)는 충전 위치(V2.Ⅲ)에 배치된 추가 밸브 제어 디바이스(V2)를 통해 초기 어큐뮬레이터 압력으로 충전된다. 초기 어큐뮬레이터 압력은 리프팅 유닛의 최대 작동 압력에 대응하는 액추에이팅 디바이스의 최대 작동 압력에 대응할 수 있다. 추가 밸브 제어 디바이스(V2)가 압력 공급 포트(P)에 연결되어 액추에이터(10)에 공급하기 때문에, 어큐뮬레이터는 액추에이터(10)를 제어하기 위해 펌프 압력이 증가할 때마다 수동적으로 충전될 수 있다. 그러나, 어큐뮬레이터 디바이스(16)는 액추에이터(10)가 제어되는 것과는 독립적으로 능동적으로 충전되는 것이 바람직하다.
이는 분리 공정 단계로 이어질 수 있다: 어큐뮬레이터 디바이스(16)를 충전한 후, 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 밸브 피스톤(20)은 충전 위치(V2.Ⅲ)와 서스펜션 위치(V2.V) 사이에 제공된 분리 위치(V2.IV)로 이동될 수 있다.
이는 테스트 공정 단계로 이어진다: 예컨대, 서스펜션이 제어 유닛(36)에 의해 작동되기 위해서는 다음 조건 중 적어도 하나가 충족되어야 한다: 서스펜션은 대응 입력 디바이스(38, 42)를 통해 특히 영구적으로 작동된다; 서스펜션은 입력 디바이스(38, 42)를 통해 영구적으로 비작동되지 않으며; 기계는 속도 센서(40, 48)에 의해 검출되는 특정 주행 속도를 초과한다. 제어 유닛(36)는 대응 입력 디바이스(38, 44)에 의해 공급되는 액추에이터(10)에 대한 제어 명령을 기반으로 서스펜션의 작동을 확인할 수 있다. 액추에이터(10)가 입력 디바이스(38, 44)를 통해 조작자에 의해 제어되지 않는 경우에만, 서스펜션이 작동되는 것이 여기서 제공될 수 있다.
그 다음에는 수동 압력 조정의 공정 단계가 이어진다. 사전 정의된 조건이 충족되면, 부하-유지 밸브(V3)가 열려서 서스펜션이 닫힌 위치에 있는 경우 서스펜션을 작동한다. 또한, 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 밸브 피스톤(20)은 서스펜션 위치(V2.V)로, 특히 분리 위치(V2.IV)에서 시작하여 이동된다. 이 경우, 밸브 피스톤(20)은 점진적으로 증가하는 방식으로 어큐뮬레이터 디바이스(16)와 액추에이터(10)의 피스톤측 작업 챔버(28) 사이에 유체 경로를 설정하고, 이 작업 챔버(28)의 서스펜션 압력() 및 어큐뮬레이터 디바이스(16)의 현재 어큐뮬레이터 압력()은 유체 경로를 통해 서로 균형을 이루고 그에 따라 점진적으로 증가하는 방식으로 서로 조정된다. 동시에, 액추에이터(10)의 로드측 작업 챔버(30)가 탱크(26)에 연결된다.
제3 및 제4 실시예에 따른 액추에이팅 디바이스는 다음과 같이 작동된다:
액추에이팅 디바이스가 비작동된 상태에서, 예컨대 기계가 꺼진 경우, 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 밸브 피스톤(20)은 비작동 방전 위치(V2.I)에 배치되고, 이에 따라 어큐뮬레이터 디바이스(16)는 탱크(26) 쪽으로 완화된다.
액추에이팅 디바이스가 이어서 작동되면, 예컨대 기계가 켜질 때, 밸브 피스톤(20)은 먼저 방전 위치(V2.I)에서 시작하여 방전 위치(V2.I) 및 충전 위치(V2.Ⅲ) 사이에 제공되는 추가 분리 위치(V2.Ⅱ)로 이동될 수 있다.
그 다음에는 제1 및 제2 실시예에 따른 충전 공정 단계가 따르며, 그에 따라 어큐뮬레이터 압력()은 관련 압력 센서(80)에 의해 모니터링되고/되거나 부하-감지 라인을 통해 펌프(24)에 제공될 수 있다. 어큐뮬레이터 디바이스(16)의 충전은 기계 구동 유닛의 현재 이용도(18)에 따라 조정될 수 있으며, 이는 어큐뮬레이터 디바이스(16)가 구동 유닛이 현재 완전히 이용되지 않거나 충분한 전력 보유량이 이용 가능한 경우에만 충전된다는 의미이다. 이를 위해, 유닛의 이용도(18)가 검출되어 제어 유닛(36)에 공급된다. 유닛은 내연 기관 또는 전기 모터로서 설계될 수 있다. 어큐뮬레이터 압력(16) 및 구동 유닛의 이용도(18)에 따라, 어큐뮬레이터 디바이스(16)의 충전 속도는 미리 정의될 수 있으며, 특히 비례적으로 조정될 수 있다.
이어서, 밸브 피스톤(20)은 방전 위치(V2.I)와 충전 위치(V2.Ⅲ) 사이에 제공된 분리 위치(V2.Ⅱ)로 다시 이동될 수 있다.
서스펜션이 작동되면, 제1 및 제2 실시예에 따른 테스트 공정 단계와 부하-유지 서스펜션 압력()에 대한 어큐뮬레이터 압력()의 능동 압력 조정이 액추에이터(10)의 피스톤측 작업 챔버(28)에서 수행된다. 이를 위해, 제어 유닛(36)에 의해 두 개의 압력 센서(40, 78, 80)의 측정값에 기초하여, 어큐뮬레이터 압력()과 서스펜션 압력() 사이의 차압이 결정되고, 이에 따라 어큐뮬레이터 디바이스(16)의 어큐뮬레이터 압력()이 서스펜션 압력()에 대해 능동적으로 조정된다. 따라서, 서스펜션이 작동될 때 어큐뮬레이터 압력()이 서스펜션 압력()보다 높은 경우, 밸브 피스톤(20)은 방전 위치(V2.I)로 이동되고 어큐뮬레이터 디바이스(16)는 어큐뮬레이터 압력()이 서스펜션 압력()에 맞춰질 때까지 탱크(26) 쪽으로 완화된다. 반면, 서스펜션이 작동될 때 서스펜션 압력()이 어큐뮬레이터 압력()보다 높은 경우, 밸브 피스톤(20)은 충전 위치(V2.Ⅲ)로 이동되고 어큐뮬레이터 디바이스(16)는 어큐뮬레이터 압력()이 서스펜션 압력()에 맞춰질 때까지 충전된다. 이는 능동 압력 조정으로 간주된다. 기계가 특정 이동 속도에 도달하고 기계가 현재 구동 유닛의 거의 전체 용량으로 가속되고 있기 때문에 서스펜션이 작동된 후에 능동 압력 조정이 수행되는 경우, 어큐뮬레이터 디바이스(16)가 초기에 최대 작동 압력으로 충전되는 경우에 유리한 데, 그 이유는 능동 압력 조정의 경우 유체 압력()만 어큐뮬레이터 디바이스(16)에서 탱크(26) 방향으로 방출되어야 하며, 이는 구동 유닛으로부터의 동력이 필요하지 않기 때문이다.
그 다음에는 수동 압력 조정의 공정 단계와 필요한 경우 제1 및 제2 실시예에 따른 분리 공정 단계가 이어진다.
각 실시예에서, 밸브 피스톤(20)은 그 이동 경로를 따라 이동할 때, 서스펜션 위치(V2.V)와 충전 위치(V2.Ⅲ) 사이의 분리 위치(V2.IV)로부터 시작하여 서스펜션 위치(V2.V)를 향하는 서스펜션의 다양한 감쇠율에 대응하는 다양한 중간 위치를 취한다. 이 경우, 서스펜션의 감쇠는 어큐뮬레이터 디바이스(16)와 액추에이터(10) 사이의 유체 연결이 초기에 설정될 때 가장 높으며 그 후 밸브 피스톤(20)이 서스펜션 위치(V2.V)를 향해 이동하는 동안 감소한다. 밸브 피스톤(20)이 최종적으로 서스펜션 위치(V2.V)에 도달하면, 자유 서스펜션이 가능해지며, 즉 어큐뮬레이터 디바이스(16)와 액추에이터(10) 사이의 유체 경로에는 유동 단면적 수축 디바이스가 실질적으로 없다. 따라서, 서스펜션의 감쇠율은 상기 분리 위치(V2.IV)와 서스펜션 위치(V2.V) 사이의 중간 위치에 있는 밸브 피스톤(20)의 특정 배열에 의해 대응 입력 디바이스(38, 46)를 통해 미리 정의될 수 있다.
제1 내지 제3 실시예에서, 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 밸브 피스톤(20)은 비례 압력 제한 밸브(V5)를 통해 제어 유닛(36)에서 시작하여 작동되고, 제4 실시예에서는 전동 액추에이터(82)를 통해 제어 유닛(36)에서 시작하여 작동된다.

Claims (13)

  1. 각각의 컨슈머(10)의 교번 운동을 제어하기 위한 적어도 하나의 밸브 제어 디바이스(V1)와 상기 밸브 제어 디바이스(V1) 및 상기 각각의 컨슈머(10) 사이에 연결되는 적어도 하나의 서스펜션 디바이스(14)로 이루어지는, 유압 액추에이터와 같은 적어도 하나의 유체 구동 가능한 상기 컨슈머(10)를 위한 액추에이팅 디바이스로서, 상기 서스펜션 디바이스(14)는 추가 밸브 제어 디바이스(V2)를 가지며, 상기 추가 밸브 제어 디바이스의 밸브 피스톤(20)이 연속적으로 조정 가능한 방식으로 관련 밸브 하우징에서 이동할 수 있는, 상기 액추에이팅 디바이스에 있어서,
    상기 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 밸브 피스톤(20)의 서스펜션 위치(V2.V)에서, 상기 서스펜션 디바이스(14)의 어큐뮬레이터 디바이스(16)가 상기 추가 밸브 제어 디바이스(V2)에 의해 유체 경로를 통해 상기 각각의 컨슈머(10)에 연결되는 것을 특징으로 하는 액추에이팅 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 추가 밸브 제어 디바이스(V2)는 적절하게 작동될 때, 상기 제어 디바이스를 통해 상기 컨슈머의 서스펜션 압력(pa) 및 상기 어큐뮬레이터 디바이스(16)의 어큐뮬레이터 압력(ps)이 점차적으로 서로 균형을 이루고 따라서 서로 조정되는 방식으로 구성되는 것을 특징으로 하는 액추에이팅 디바이스.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 추가 밸브 제어 디바이스(V2)는 그 밸브 피스톤(20)이 상기 서스펜션 위치(V2.V)로 이동할 때, 점진적으로 증가하는 방식으로 적어도 부분적으로 상기 유체 경로를 설정하는 방식으로 구성되고, 상기 컨슈머(10)의 서스펜션 압력()과 상기 어큐뮬레이터 디바이스(16)의 어큐뮬레이터 압력()은 동시에 상기 유체 경로를 통해 서로 균형을 이루고 그에 따라 점차 증가하는 방식으로 서로에 대해 조정되게 되는 것을 특징으로 하는 액추에이팅 디바이스.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브 피스톤(20)은 상기 유체 경로가 점진적으로 증가하는 방식으로 설정됨에 따라 및/또는 상기 서스펜션 위치(V2.V)에 배치된 경우, 상기 액추에이팅 디바이스의 압력 공급 포트(P)와 상기 어큐뮬레이터 디바이스(16)를 분리하는 것을 특징으로 하는 액추에이팅 디바이스.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 추가 밸브 제어 디바이스(V2)를 작동시키기 위해, 비례 감압 밸브(V5)가 제공되고, 상기 비례 감압 밸브를 통해서 제어 유체 압력()이 상기 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 밸브 피스톤(20)의 제어측(32)에 인가될 수 있는 것을 특징으로 하는 액추에이팅 디바이스.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 비례 감압 밸브(V5)는 상기 제어 유체 압력()의 힘에 대항하여 전자기적으로 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 액추에이팅 디바이스.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 밸브 피스톤(20)은 충전 위치(V2.Ⅲ)에 배치될 수 있고, 상기 충전 위치에서 충전을 위해 상기 어큐뮬레이터 디바이스(16)는 추가 유체 경로를 통해 상기 추가 밸브 제어 디바이스(V2)에 의해 상기 압력 공급 포트(P)에 연결되는 것과, 바람직하게는 상기 컨슈머(10)는 각각 하나의 밸브 제어 디바이스(V1)를 통해 이 압력 공급 포트(P)에 연결되는 것을 특징으로 하는 액추에이팅 디바이스.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 밸브 피스톤(20)은 상기 밸브 피스톤이 상기 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 모든 포트들을 서로 분리하는 적어도 하나의 분리 위치(V2.Ⅱ, V2.IV)에 배치될 수 있는 것, 상기 서스펜션 위치(V2.V)와 상기 충전 위치(V2.Ⅱ) 사이에 분리 위치(V2.IV)가 제공되는 것 및/또는 상기 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 밸브 피스톤(20)의 충전 위치(V2.Ⅲ)와 방전 위치(V2.I) 사이에 추가 분리 위치(V2.Ⅱ)가 제공되고, 상기 추가 분리 위치에서 상기 어큐뮬레이터 디바이스(16)는 상기 추가 밸브 제어 디바이스(V2)를 통해 탱크 포트(T)에 연결되는 것을 특징으로 하는 액추에이팅 디바이스.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨슈머(10)와 상기 탱크 포트(T) 사이의 유체 연결부에 배출 밸브(V6)가 제공되는 것, 및 상기 배출 밸브(V6)를 작동시키기 위해, 상기 제어 유체 압력은 그 밸브 피스톤(66)의 제어 측(68)에 작용하는 것을 특징으로 하는 액추에이팅 디바이스.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨슈머(10)의 서스펜션 압력()을 검출하는 압력 센서(40, 78), 및/또는 상기 어큐뮬레이터 디바이스(16)의 어큐뮬레이터 압력()을 검출하는 추가 압력 센서(40, 80)가 제공되며, 이는 각각의 경우에 압력 측정 값들을 전송하기 위해 상기 액추에이팅 디바이스의 제어 유닛(36)에 연결되는 것을 특징으로 하는 액추에이팅 디바이스.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨슈머(10)의 서스펜션 압력()을 확보하고 상기 제어 유체 압력()에 의해 또는 상기 액추에이팅 디바이스의 추가 포트를 통해 또는 상기 제어 유닛(36)에 의해 상기 비례 감압 밸브(V5)에 의해 제어될 수 있는 부하-유지 밸브(V3)가 제공되는 것을 특징으로 하는 액추에이팅 디바이스.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 액추에이팅 디바이스에 의해 적어도 하나의 유체 구동 가능한 컨슈머(10)를 작동시키는 방법으로서,
    - 충전 위치(V2.Ⅲ)에 배치된 추가 밸브 제어 디바이스(V2)를 통해 어큐뮬레이터 디바이스(16)를 초기 어큐뮬레이터 압력으로 충전하는 단계; 그리고
    - 상기 추가 밸브 제어 디바이스(V2)의 밸브 피스톤(20)을 서스펜션 위치(V2.V)로 이동시키는 단계를 포함하며, 상기 이동시키는 단계에서, 상기 밸브 피스톤(20)은 상기 어큐뮬레이터 디바이스(16)와 상기 컨슈머(10) 사이에 적어도 부분적으로 점진적으로 증가하는 방식으로 유체 경로를 설정하고, 상기 컨슈머(10)의 서스펜션 압력()과 상기 어큐뮬레이터 디바이스(16)의 현재 어큐뮬레이터 압력()은 상기 유체 경로를 통해 동시에 서로 균형을 이루고 그에 따라 점차적으로 증가하는 방식으로 서로에 대해 조정되는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 서스펜션 압력() 및 상기 어큐뮬레이터 압력()은 각각 압력 센서(40, 78, 80)에 의해 검출되는 것, 상기 어큐뮬레이터 디바이스(16)가 초기 어큐뮬레이터 압력으로 충전된 후에 그리고 상기 컨슈머(10)에 연결되기 전에, 상기 초기 어큐뮬레이터 압력은 상기 어큐뮬레이터 디바이스(16)를 방전하거나 충전하여 검출된 압력들()의 함수로 상기 서스펜션 압력()으로 조정되는 것을 특징으로 하는 방법.
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