WO2011006561A1 - Hydraulic control arrangement - Google Patents

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WO2011006561A1
WO2011006561A1 PCT/EP2010/003570 EP2010003570W WO2011006561A1 WO 2011006561 A1 WO2011006561 A1 WO 2011006561A1 EP 2010003570 W EP2010003570 W EP 2010003570W WO 2011006561 A1 WO2011006561 A1 WO 2011006561A1
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WO
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valve
control arrangement
arrangement according
hydraulic control
working
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/003570
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German (de)
French (fr)
Inventor
Matthieu Desbois-Renaudin
Wolfgang Kauss
Edwin Heemskerk
Uwe Neumann
Arne Weidemann
Seppo Antero Tikkanen
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
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    • F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
    • F15B2211/88—Control measures for saving energy

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic control arrangement for mobile machines.
  • Hydraulic control arrangements for multiple consumers have different approaches.
  • the document EP 0 809 737 B1 discloses a hydraulic control arrangement for controlling the pressure medium supply of several consumers via a variable displacement pump and via a main circuit.
  • the consumers are designed as differential cylinders, wherein each of its pressure chambers is associated with a directional control valve.
  • These directional valves are each designed as 3/3-way valves with closed spring-centered zero position.
  • a disadvantage of such control arrangements is the device complexity of the two 3/3-way valves, each with two actuators, which are provided for each consumer.
  • the publication DE 10 2007 029 358 A1 shows a control arrangement for a plurality of differential cylinders, wherein also each pressure chamber or working port of each cylinder is associated with a directional control valve.
  • the directional valves are designed as (compared to the above-described prior art) simplified 3/2-way valves and require only one actuator.
  • the invention is based on the object to provide a cost-effective hydraulic control arrangement for multiple double-acting consumers, which has a low energy consumption.
  • the hydraulic control arrangement for mobile working machines has several double-acting consumers.
  • a first working connection of each consumer can be connected via a directional control valve and via a common first main line with a first hydraulic machine
  • a second working connection of each consumer can be connected via a directional control valve and via a common second main line with a second hydraulic machine.
  • the energy of the pressure medium flowing back from a first working connection of a consumer eg potential energy of parts of the mobile working device lifted by a lifting cylinder
  • the power of the connected to the first main line and operated as a pump first hydraulic machine can be reduced and energy saved.
  • a particularly preferred development of the hydraulic control arrangement according to the invention has a summing valve which is connected to the two main lines, and via which the two main lines can be connected to each other. This allows the energy of back-flowing pressure fluid to used for both directions of movement of the other consumer. If the working connection with the back-flowing pressure medium is not connected directly via a main line to the working connection of the other consumer to be supplied, the regeneration of the energy takes place according to this development via the open summing valve and via the other main line.
  • both hydraulic machines are connected to each other via a shaft, and each can be operated as a pump or as a motor.
  • the second hydraulic machine operated as a pump can be driven regeneratively via the first hydraulic machine operated as a motor.
  • the shaft is connected to an internal combustion engine, e.g.
  • the summation valve is a 2/2-way valve, through which the two main lines are separated in a spring-biased position, and via the two main lines are connected to each other in a switching position. Both connections of each consumer can be connected via the associated directional valve with a tank. As a result, a full-load operation of each consumer is possible, is waived in the regeneration, and in which the back flowing pressure medium can flow almost without resistance to the tank.
  • the two hydraulic machines are each electrically adjustable adjusting means via a proportional solenoid.
  • the machines can be controlled as needed in motor operation (in particular as a function of the highest-load consumer).
  • each directional control valve is a continuously adjustable 3/3-way valve, from which in a spring-centered basic position the associated working connection is shut off, and via which is connected in switching positions of the associated working port either with one of the two main lines or with the tank.
  • each directional control valve is a continuously adjustable 3/2-way valve, via which the associated working port is connected to the tank in a spring-biased basic position, and via which in switching positions the associated working port is connected to one of the two main lines.
  • a lowering brake valve is arranged in a respective working line between the working connection and the directional control valve.
  • each lowering brake valve is a continuously adjustable 2/2-way valve, via which the directional control valve is connected to the working port via a valve opening from the directional control valve to the pressure chamber check valve in a spring-biased position, and via the switch in positions of the working port with the directional control valve connected is.
  • Each lowering brake valve is connected via a control line to the respective other working line of the same consumer, and a pressure in the control line acts on a valve body of the lowering brake valve in the direction of its switching positions.
  • each lowering brake valve opens with increasing pressure in the other working line of the same consumer, so that the converted power in the lowering brake valve is minimized.
  • a pressure limiting line may be connected to a pressure limiting valve, which relieves the load-side working line section to the tank.
  • a preferred development of the control arrangement according to the invention has a microcontroller which is connected to pressure sensors arranged on the two main lines and to the proportional solenoids of the adjusting units. In order to the swivel angle of the adjusting units can be adjusted in dependence on the pressure measured in the respective main line.
  • the consumers may be differential or synchronous cylinders whose first pressure chamber is connected to the first working port and whose second pressure chamber is connected to the second working port.
  • the mobile work machine can be an excavator, wheel loader or backhoe loader.
  • Figure 1 shows a first embodiment of a hydraulic control arrangement according to the invention.
  • Figure 2 shows a second embodiment of a hydraulic control arrangement according to the invention.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a hydraulic control arrangement of an excavator according to the invention.
  • the control arrangement serves to supply a plurality of consumers, of which two differential cylinders 1, 2 are shown by way of example in FIG.
  • the differential cylinder 1 serves to raise or lower an excavator arm (not shown), while the differential cylinder 2 serves to extend and retract an excavator bucket (not shown).
  • the differential cylinder 1 has a first floor-side working port 4 and a second annular-space-side working port 6, wherein a press-action of the floor space causes lifting of the excavator arm.
  • the differential cylinder 2 has a first working connection 8 on the annular space side and a second working connection 10 on the floor space side, wherein pressurization of the floor space causes the excavator spoon to extend.
  • Each working connection 4, 6, 8, 10 is connected via a working line 14, 16, 18, 20 to a 3/3-way valve 24, 26, 28, 30. These are each connected via a tank connection T and via a tank line 34, 36, 38, 40 to a tank 41. Furthermore, the two directional valves 24, 28 each connected via a port P to a first main line 42, while the two-way valves 26, 30 are each connected to a second main line 44.
  • the first main line 42 is connected to a hydraulic machine 46, which can be operated as a pump and as a motor, while the second main line 44 is connected to a pump 48.
  • the two machines 46, 48 are designed as tandem machines and connected via a common shaft 50 with a diesel engine 52 of the excavator.
  • a pressure sensor 54, 56 is arranged, and the two main lines 42, 44 are connected via a summing valve 58 with each other.
  • Each 3/3-way valve 24, 26, 28, 30 is designed to be continuously adjustable. It locks in a spring-centered basic position (shown in FIG. 1) the respective working line 14, 16, 18, 20, the respective tank line 34, 36, 38, 40 and the respective connection to one of the main lines 42, 44.
  • Each directional valve 24, 26, 28, 30 has two
  • those switching positions are marked with a, in which the respective working line 14, 16, 18, 20 is connected via the respective tank line 34, 36, 38, 40 to the tank 41, while b those switching positions are marked, in which the first Working lines 14, 18 with the first main line 42 and the second working lines 16, 20 are connected to the second main line 44.
  • the summing valve 58 is designed as a 2/2-way valve, the two main lines 42, 44 separated from each other in its spring-biased position while it energizes its actuator in the switching position marked with a switch the two main lines 42, 44 together.
  • control arrangement has a (not shown) microcontroller, via electrical lines to the pressure sensors 54, 56, with the two actuators of the directional control valves 24, 26, 28, 30, 58 and with the adjusting devices of the hydraulic machines 46, 48 is connected.
  • the directional control valve 24 is adjusted to one of the switching positions designated by b and the directional control valve 26 to one of the switching positions marked a.
  • the bottom-side pressure chamber of the differential cylinder 1 is filled with pressure medium via the hydraulic motor 46 driven by the diesel engine 52 and operated as a pump, via the first main line 42 and via the working line 14.
  • the pressure medium displaced from the annular space of the cylinder 1 flows via the working line 16 and the tank line 36 to the tank 41.
  • Differential cylinder 2 to be supplied with pressure medium is increased via the (not shown) microcontroller, the pivot angle of the pump 48, whereby the corresponding pressure chamber of the cylinder 2 via the directional control valve 30 and the working line 20 is supplied.
  • the directional control valve 24 remains in one of the switching positions marked b.
  • the pressure medium of the bottom-side pressure chamber of the cylinder 1 is displaced by the weight of the excavator arm in the first main line 42, resulting in the following inventive possibilities of regenerative use of the energy of the pressure medium: If at the same time the bucket over a supply of the annulus of the
  • the directional control valve 28 can be placed in one of the positions marked b, whereby the regenerative fluid to be used via the first main line 42 and the working line 18 to the annular space of the cylinder 2 and so at least the desired movement can support.
  • the directional control valve 30 is placed in one of the positions marked b and the summation valve 58 is placed in the switching position indicated by a.
  • the pressure medium to be used regeneratively flows via the main line 42 and the summing valve 58 into the second main line 44. From there, the pressure medium either alone or in addition to the pressure medium conveyed by the pump 48 flows via the working line 20 to the bottom space of the differential cylinder 2 ,
  • the summation valve 58 remain in the shut-off, and the pressure medium flows through the first main line 42 to the used as a motor hydraulic machine 46.
  • the drive of the pump 48 via supports the shaft 50 and the diesel engine 52 relieved.
  • the diesel engine 52 may also be dispensable, with only the hydraulic machine 46 driving the pump 48.
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of the hydraulic control arrangements according to the invention, the essential differences of the second exemplary embodiment being explained below with respect to the first exemplary embodiment.
  • each working line section 14b, 16b, 18b, 20b is connected to the respective tank line 34, 36, 38, 40, while in switching positions a, the two first working line sections sections 14b, 18b are connected to the first main line 42 and the two second working line sections 16b, 20b are connected to the second main line 44. It thus accounts for simplified valves, the respective shut-off positions, one spring and one actuator.
  • a lowering brake valve 134, 136, 138, 140 is arranged in each working line 14a, 14b, 16a, 16b, 18a, 18b, 20a, 20b. These are designed as 2/2-way valves with a continuously adjustable valve body. In a biased by an adjustable spring position a check function is provided, which shuts off a flow direction from the respective working port 4, 6, 8, 10 to the directional control valve 124, 126, 128, 130 and thus supports a load leak-free.
  • each lowering brake valve 134, 136, 138, 140 is acted upon in the opening direction (positions a) by a control pressure, which is tapped on the respective other working line 14b, 16b, 18b, 20b of the same differential cylinder 1, 2.
  • a corresponding control line 134a, 136a, 138a, 140a connected to the respective working line section 14b, 16b, 18b, 20b, which connects the respective directional control valve 124, 126, 128, 130 with the respective lowering brake valve 134, 136, 138, 140.
  • Each working line section 14a, 16a, 18a, 20a is relieved via a pressure limiting line 144, 146, 148, 150 and via a pressure limiting valve 154, 156, 158, 160, wherein the response pressure is adjustable via a spring.
  • the respective pressure-limiting valve 154, 156, 158, 160 responds, the pressure medium flows to the respective tank line 34, 36, 38, 40.
  • the spring chambers of the adjustable springs of the lowering brake valves 134, 136, 138, 140 and the springs of the directional control valves 124, 126, 128, 130 are connected to the respective tank line 34, 36, 38, 40 and to the atmosphere ventilated.
  • the pressure-limiting lines 144, 146, 148, 150 with the pressure-limiting valves 154, 156, 158, 160 can also be provided in the first exemplary embodiment according to FIG. 1 on the working lines 14, 16, 18, 20.
  • the lowering brake valves 134, 136, 138, 140 can also be provided in the first exemplary embodiment according to FIG. 1 in the working lines 14, 16, 18, 20.
  • control arrangement according to the invention can also have more than two consumers. Consumers may also be synchronous cylinders or hydrostatic motors. Thus, the regeneratively used consumer may e.g. a slewing motor, which promotes pressure medium in the hydraulic control arrangement according to the invention at the completion of a rotational movement of the upper carriage.
  • the pump 48 may also be designed as a hydraulic machine, which can also be operated as a motor.
  • the regeneration of the energy of the back-flowing pressure medium according to the invention can only take place if the pressure in the corresponding consumer e.g. is higher by the load of the excavator arm or by the deceleration of the rotating upper carriage than in the consumer to whom the pressure medium is to be supplied.
  • a first working connection of each consumer can be connected via a directional control valve and via a common first main line with a first hydraulic machine, and a second working connection of each consumer can be connected via a directional control valve and via a common second main line with a second hydraulic machine.

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Abstract

The invention relates to a hydraulic control arrangement for mobile work machines having several double-acting loads (1, 2). A first working connection (4, 8) of each load can be connected to a first hydraulic machine (46) by means of one directional valve (24, 28) in each case and a common first main line (42), and a second working connection of each load can be connected to a second hydraulic machine (48) by means of one directional valve (26, 30) in each case and by means of a common second main line (44).

Description

Beschreibung Hydraulische Steueranordnunα  Description Hydraulic control system
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steueranordnung für mobile Arbeitsmaschinen. The invention relates to a hydraulic control arrangement for mobile machines.
Bei hydraulischen Steueranordnungen für mehrere Verbraucher gibt es verschiedene Ansätze. Hydraulic control arrangements for multiple consumers have different approaches.
In der Druckschrift EP 0 809 737 B1 ist eine hydraulische Steueranordnung zur Steuerung der Druckmittelversorgung mehrerer Verbraucher über eine Verstellpumpe und über einen Hauptkreis offenbart. Die Verbraucher sind als Differenzialzylinder ausgeführt, wobei jedem ihrer Druckräume ein Wegeventil zugeordnet ist. Diese Wegeventile sind jeweils als 3/3-Wegeventile mit geschlossener federzentrierter Nullstellung ausgeführt. The document EP 0 809 737 B1 discloses a hydraulic control arrangement for controlling the pressure medium supply of several consumers via a variable displacement pump and via a main circuit. The consumers are designed as differential cylinders, wherein each of its pressure chambers is associated with a directional control valve. These directional valves are each designed as 3/3-way valves with closed spring-centered zero position.
Nachteilig an derartigen Steueranordnungen ist der vorrichtungstechnische Aufwand der beiden 3/3-Wegeventile mit je zwei Aktuatoren, die für jeden Verbraucher vorgesehen sind. A disadvantage of such control arrangements is the device complexity of the two 3/3-way valves, each with two actuators, which are provided for each consumer.
Die Druckschrift DE 10 2007 029 358 A1 zeigt eine Steueranordnung für mehrere Differenzialzylinder, wobei ebenfalls jedem Druckraum bzw. Arbeitsanschluss jedes Zylinders ein Wegeventil zugeordnet ist. Die Wegeventile sind als (gegenüber dem vorbeschriebenen Stand der Technik) vereinfachte 3/2-Wegeventile ausgeführt und benötigen nur einen Aktuator. The publication DE 10 2007 029 358 A1 shows a control arrangement for a plurality of differential cylinders, wherein also each pressure chamber or working port of each cylinder is associated with a directional control valve. The directional valves are designed as (compared to the above-described prior art) simplified 3/2-way valves and require only one actuator.
Dabei ist durch entsprechende Einstellung des Wegeventils in einer Rückleitung ein Einspeisen des zurück strömenden Druckmittels in eine Pumpenleitung möglich. Dadurch kann ein Volumenausgleich des Stangenvolumens oder eine Verringerung des zum anderen Zylinder zu fördernden Pumpenvolumens erfolgen. Nachteilig an den vorbeschriebenen hydraulischen Steueranordnungen ist, dass die Energie des rückströmenden Druckmittels (insbesondere potenzielle Energie von angehobenen Teilen der mobilen Arbeitsmaschine) nicht regeneriert werden kann. It is possible by appropriate adjustment of the directional control valve in a return line feeding the back flowing pressure fluid into a pump line. As a result, a volume compensation of the rod volume or a reduction in the pump volume to be delivered to the other cylinder can take place. A disadvantage of the hydraulic control arrangements described above is that the energy of the flowing-back pressure medium (in particular potential energy from lifted parts of the mobile working machine) can not be regenerated.
Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine kostengünstige hydraulische Steueranordnung für mehrere doppelt wirkende Verbraucher zu schaffen, die einen geringen Energieverbrauch aufweist. In contrast, the invention is based on the object to provide a cost-effective hydraulic control arrangement for multiple double-acting consumers, which has a low energy consumption.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine hydraulische Steueranordnung für mobile Arbeitmaschinen gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. This object is achieved by a hydraulic control arrangement for mobile working machines according to the features of patent claim 1.
Die erfindungsgemäße hydraulische Steueranordnung für mobile Arbeitmaschinen hat mehrere doppelt wirkende Verbraucher. Ein erster Arbeitsanschluss jedes Verbrauchers kann über je ein Wegeventil und über eine gemeinsame erste Hauptleitung mit einer ersten Hydromaschine verbunden werden, und ein zweiter Arbeitsanschluss jedes Verbrauchers kann über je ein Wegeventil und über eine gemeinsame zweite Hauptleitung mit einer zweiten Hydromaschine verbunden werden. Damit kann die Energie des von einem ersten Arbeitsanschluss eines Verbrauchers zurück strömenden Druckmittels (z.B. potenzielle Energie von über einen Hubzylinder angehobenen Teilen des mobilen Arbeitsgerätes) regeneriert werden, in dem das Druckmittel zu einem über die erste Hauptleitung angeschlossenen ersten Arbeitsanschluss eines anderen zu versorgenden Verbrauchers gefördert wird. Dadurch kann die Leistung der an die erste Hauptleitung angeschlossenen und als Pumpe betriebenen ersten Hydromaschine verringert werden und Energie eingespart werden. The hydraulic control arrangement for mobile working machines according to the invention has several double-acting consumers. A first working connection of each consumer can be connected via a directional control valve and via a common first main line with a first hydraulic machine, and a second working connection of each consumer can be connected via a directional control valve and via a common second main line with a second hydraulic machine. In this way, the energy of the pressure medium flowing back from a first working connection of a consumer (eg potential energy of parts of the mobile working device lifted by a lifting cylinder) can be regenerated, in which the pressure medium is conveyed to a first working connection of another consumer to be supplied via the first main line becomes. As a result, the power of the connected to the first main line and operated as a pump first hydraulic machine can be reduced and energy saved.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben. Further advantageous embodiments of the invention are described in the dependent claims.
Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen hydraulischen Steueranordnung hat ein Summierventil, das an die beiden Hauptleitungen angeschlossen ist, und über das die beiden Hauptleitungen miteinander verbunden werden können. Damit kann die Energie von zurück strömendem Druckmittel eines Ver- brauchers für beide Bewegungsrichtungen des anderen Verbrauchers genutzt werden. Wenn der Arbeitsanschluss mit dem zurück strömenden Druckmittel nicht direkt über eine Hauptleitung mit dem zu versorgenden Arbeitsanschluss des anderen Verbrauchers verbunden ist, erfolgt die Regeneration der Energie gemäß dieser Weiterbildung über das geöffnete Summierventil und über die andere Hauptleitung. A particularly preferred development of the hydraulic control arrangement according to the invention has a summing valve which is connected to the two main lines, and via which the two main lines can be connected to each other. This allows the energy of back-flowing pressure fluid to used for both directions of movement of the other consumer. If the working connection with the back-flowing pressure medium is not connected directly via a main line to the working connection of the other consumer to be supplied, the regeneration of the energy takes place according to this development via the open summing valve and via the other main line.
Alternativ oder in Ergänzung zur Verbindungsleitung mit Summationsventil ist es von besonderem Vorteil, wenn beide Hydromaschinen über eine Welle miteinander verbunden sind, und jeweils als Pumpe oder als Motor betrieben werden können. Wenn aus einem an die erste Hauptleitung angeschlossen Arbeitsanschluss Druckmittel zurück strömt, kann die als Pumpe betriebene zweite Hydromaschine über die als Motor betriebene erste Hydromaschine regenerativ angetrieben werden. Alternatively or in addition to the connecting line with summation valve, it is particularly advantageous if both hydraulic machines are connected to each other via a shaft, and each can be operated as a pump or as a motor. When pressure medium flows back from a working port connected to the first main line, the second hydraulic machine operated as a pump can be driven regeneratively via the first hydraulic machine operated as a motor.
Dabei wird es bevorzugt, wenn die Welle mit einer Brennkraftmaschine, z.B. It is preferred if the shaft is connected to an internal combustion engine, e.g.
einem Dieselmotor, verbunden ist. Damit können die Verbraucher auch ohne den erfindungsgemäßen regenerativen Betrieb mit Druckmittel versorgt werden. a diesel engine connected. Thus, the consumers can be supplied with pressure medium even without the regenerative operation according to the invention.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist das Summationsventil ein 2/2-Wegeventil, durch das in einer federvorgespannten Grundstellung die beiden Hauptleitungen getrennt sind, und über das in einer Schaltstellung die beiden Hauptleitungen miteinander verbunden sind. Beide Anschlüsse jedes Verbrauchers sind dabei über das zugeordnete Wegeventil mit einem Tank verbindbar. Dadurch ist ein Volllastbetrieb jedes Verbrauchers möglich, bei dem auf eine Regeneration verzichtet wird, und bei dem das zurück strömende Druckmittel fast widerstandsfrei zum Tank abströmen kann. In a preferred embodiment, the summation valve is a 2/2-way valve, through which the two main lines are separated in a spring-biased position, and via the two main lines are connected to each other in a switching position. Both connections of each consumer can be connected via the associated directional valve with a tank. As a result, a full-load operation of each consumer is possible, is waived in the regeneration, and in which the back flowing pressure medium can flow almost without resistance to the tank.
Vorzugsweise sind die beiden Hydromaschinen jeweils elektrisch über einen Proportionalmagneten verstellbare Verstelleinheiten. Damit lassen sich die Maschinen im Motorbetrieb bedarfsorientiert (insbesondere in Abhängigkeit vom lasthöchsten Verbraucher) steuern. Preferably, the two hydraulic machines are each electrically adjustable adjusting means via a proportional solenoid. In this way, the machines can be controlled as needed in motor operation (in particular as a function of the highest-load consumer).
Bei einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steueranordnung ist jedes Wegeventil ein stetig verstellbares 3/3-Wegeventil, von dem in einer federzentrierten Grundstellung der zugeordnete Arbeitsanschluss abgesperrt ist, und über das in Schaltstellungen der zugeordnete Arbeitsanschluss entweder mit einer der beiden Hauptleitungen oder mit dem Tank verbunden ist. In one embodiment of the control arrangement according to the invention, each directional control valve is a continuously adjustable 3/3-way valve, from which in a spring-centered basic position the associated working connection is shut off, and via which is connected in switching positions of the associated working port either with one of the two main lines or with the tank.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steueranordnung ist jedes Wegeventil ein stetig verstellbares 3/2-Wegeventil, über das in einer federvorgespannten Grundstellung der zugeordnete Arbeitsanschluss mit dem Tank verbunden ist, und über das in Schaltstellungen der zugeordnete Arbeitsanschluss mit einer der beiden Hauptleitungen verbunden ist. In another embodiment of the control arrangement according to the invention, each directional control valve is a continuously adjustable 3/2-way valve, via which the associated working port is connected to the tank in a spring-biased basic position, and via which in switching positions the associated working port is connected to one of the two main lines.
Um ein Voreilen des Verbrauchers (z.B. beim Absenken eines Hubzylinders) ohne Regeneration zu verhindern, ist in einer jeweiligen Arbeitsleitung zwischen Arbeitsanschluss und Wegeventil ein Senkbremsventil angeordnet. In order to prevent the consumer from advancing (for example when lowering a lifting cylinder) without regeneration, a lowering brake valve is arranged in a respective working line between the working connection and the directional control valve.
Dabei wird es bevorzugt, wenn jedes Senkbremsventil ein stetig verstellbares 2/2- Wegeventil ist, über das in einer federvorgespannten Grundstellung das Wegeventil mit dem Arbeitsanschluss über ein vom Wegeventil zum Druckraum öffnendes Rückschlagventil verbunden ist, und über das in Schaltstellungen der Arbeitsanschluss mit dem Wegeventil verbunden ist. Dabei ist jedes Senkbremsventil über eine Steuerleitung mit der jeweils anderen Arbeitsleitung des gleichen Verbrauchers verbunden, und ein Druck in der Steuerleitung beaufschlagt einen Ventilkörper des Senkbremsventils in Richtung seiner Schaltstellungen. Somit ist ein Voreilen des Verbrauchers wirksam verhindert, wobei jedes Senkbremsventil bei zunehmendem Druck in der anderen Arbeitsleitung des gleichen Verbrauchers öffnet, so dass die im Senkbremsventil umgesetzte Verlustleistung minimiert ist. It is preferred if each lowering brake valve is a continuously adjustable 2/2-way valve, via which the directional control valve is connected to the working port via a valve opening from the directional control valve to the pressure chamber check valve in a spring-biased position, and via the switch in positions of the working port with the directional control valve connected is. Each lowering brake valve is connected via a control line to the respective other working line of the same consumer, and a pressure in the control line acts on a valve body of the lowering brake valve in the direction of its switching positions. Thus, a lead of the consumer is effectively prevented, each lowering brake valve opens with increasing pressure in the other working line of the same consumer, so that the converted power in the lowering brake valve is minimized.
An jedem verbraucherseitigen Arbeitsleitungsabschnitt kann eine Druckbegrenzungsleitung mit einem Druckbegrenzungsventil angeschlossen sein, das vom verbraucherseitigen Arbeitsleitungsabschnitt zum Tank entlastet. At each consumer-side working line section, a pressure limiting line may be connected to a pressure limiting valve, which relieves the load-side working line section to the tank.
Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Steueranordnung hat einen Microcontroller, der mit an den beiden Hauptleitungen angeordneten Drucksensoren und mit den Proportionalmagneten der Verstelleinheiten verbunden ist. Damit können die Schwenkwinkel der Verstelleinheiten in Abhängigkeit von dem in der jeweiligen Hauptleitung gemessenen Druck eingestellt werden. A preferred development of the control arrangement according to the invention has a microcontroller which is connected to pressure sensors arranged on the two main lines and to the proportional solenoids of the adjusting units. In order to the swivel angle of the adjusting units can be adjusted in dependence on the pressure measured in the respective main line.
Die Verbraucher können Differenzial- oder Gleichgangzylinder sein, deren erster Druckraum mit dem ersten Arbeitsanschluss und deren zweiter Druckraum mit dem zweiten Arbeitsanschluss verbunden sind. The consumers may be differential or synchronous cylinders whose first pressure chamber is connected to the first working port and whose second pressure chamber is connected to the second working port.
Die mobile Arbeitmaschine kann ein Bagger, Radlader oder Backhoe-Ioader sein. The mobile work machine can be an excavator, wheel loader or backhoe loader.
Im Folgenden werden anhand der Figuren verschiede Ausführungsbeispiele der Erfindung detailliert beschrieben. Es zeigen: In the following, various embodiments of the invention will be described in detail with reference to FIGS. Show it:
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen hydraulischen Steueranordnung; und Figure 1 shows a first embodiment of a hydraulic control arrangement according to the invention; and
Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen hydraulischen Steueranordnung. Figure 2 shows a second embodiment of a hydraulic control arrangement according to the invention.
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen hydraulischen Steueranordnung eines Baggers. Die Steueranordnung dient zur Versorgung mehrerer Verbraucher, von denen in der Figur 1 beispielhaft zwei Differentialzylinder 1 , 2 gezeigt sind. Der Differentialzylinder 1 dient zum Heben bzw. Senken eines (nicht gezeigten) Baggerarms, während der Differentialzylinder 2 zum Aus- bzw. Einfahren eines (nicht gezeigten) Baggerlöffels dient. Der Differentialzylinder 1 hat einen ersten bodenraumseitigen Arbeitsanschluss 4 und einen zweiten ringraumseitigen Arbeitsanschluss 6, wobei eine Drückbeaufschlagung des Bodenraums ein Anheben des Baggerarms bewirkt. Der Differentialzylinder 2 hat ringraumseitig einen ersten Arbeitsanschluss 8 und bodenraumseitig einen zweiten Arbeitsanschluss 10, wobei eine Druckbeaufschlagung des Bodenraums ein Ausfahren des Baggerlöffels bewirkt. FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a hydraulic control arrangement of an excavator according to the invention. The control arrangement serves to supply a plurality of consumers, of which two differential cylinders 1, 2 are shown by way of example in FIG. The differential cylinder 1 serves to raise or lower an excavator arm (not shown), while the differential cylinder 2 serves to extend and retract an excavator bucket (not shown). The differential cylinder 1 has a first floor-side working port 4 and a second annular-space-side working port 6, wherein a press-action of the floor space causes lifting of the excavator arm. The differential cylinder 2 has a first working connection 8 on the annular space side and a second working connection 10 on the floor space side, wherein pressurization of the floor space causes the excavator spoon to extend.
Jeder Arbeitsanschluss 4, 6, 8, 10 ist über eine Arbeitsleitung 14, 16, 18, 20 an ein 3/3-Wegeventil 24, 26, 28, 30 angeschlossen. Diese sind jeweils über einen Tankan- schluss T und über eine Tankleitung 34, 36, 38, 40 an einen Tank 41 anschlössen. Weiterhin sind die beiden Wegeventile 24, 28 je über einen Anschluss P an eine erste Hauptleitung 42 angeschlossen, während die beiden Wegeventile 26, 30 jeweils an eine zweite Hauptleitung 44 angeschlossen sind. Each working connection 4, 6, 8, 10 is connected via a working line 14, 16, 18, 20 to a 3/3-way valve 24, 26, 28, 30. These are each connected via a tank connection T and via a tank line 34, 36, 38, 40 to a tank 41. Furthermore, the two directional valves 24, 28 each connected via a port P to a first main line 42, while the two-way valves 26, 30 are each connected to a second main line 44.
Die erste Hauptleitung 42 ist an eine Hydromaschine 46 angeschlossen, die als Pumpe und als Motor betrieben werden kann, während die zweite Hauptleitung 44 an eine Pumpe 48 angeschlossen ist. Die beiden Maschinen 46, 48 sind als Tandemmaschinen ausgeführt und über eine gemeinsame Welle 50 mit einem Dieselmotor 52 des Baggers verbunden. The first main line 42 is connected to a hydraulic machine 46, which can be operated as a pump and as a motor, while the second main line 44 is connected to a pump 48. The two machines 46, 48 are designed as tandem machines and connected via a common shaft 50 with a diesel engine 52 of the excavator.
An jeder Hauptleitung 42, 44 ist ein Drucksensor 54, 56 angeordnet, und die beiden Hauptleitungen 42, 44 sind über ein Summierventil 58 miteinander verbunden. On each main line 42, 44, a pressure sensor 54, 56 is arranged, and the two main lines 42, 44 are connected via a summing valve 58 with each other.
Jedes 3/3-Wegeventil 24, 26, 28, 30 ist stetig verstellbar ausgeführt. Es sperrt in einer (in Figur 1 gezeigten) federzentrierten Grundstellung die jeweilige Arbeitsleitung 14, 16, 18, 20, die jeweilige Tankleitung 34, 36, 38, 40 und die jeweilige Verbindung zu einer der Hauptleitungen 42, 44 ab. Jedes Wegeventil 24, 26, 28, 30 hat zwei Each 3/3-way valve 24, 26, 28, 30 is designed to be continuously adjustable. It locks in a spring-centered basic position (shown in FIG. 1) the respective working line 14, 16, 18, 20, the respective tank line 34, 36, 38, 40 and the respective connection to one of the main lines 42, 44. Each directional valve 24, 26, 28, 30 has two
Aktuatoren, mit denen sich ein Ventilkörper jedes Wegeventils 24, 26, 28, 30 in eine der Schaltpositionen a, b verschieben lässt. Dabei sind mit a diejenigen Schaltpositionen gekennzeichnet, bei denen die jeweilige Arbeitsleitung 14, 16, 18, 20 über die jeweilige Tankleitung 34, 36, 38, 40 mit dem Tank 41 verbunden ist, während mit b diejenigen Schaltpositionen gekennzeichnet sind, bei denen die ersten Arbeitsleitungen 14, 18 mit der ersten Hauptleitung 42 bzw. die zweiten Arbeitsleitungen 16, 20 mit der zweiten Hauptleitung 44 verbunden sind. Actuators with which a valve body of each directional control valve 24, 26, 28, 30 can be moved into one of the switching positions a, b. In this case, those switching positions are marked with a, in which the respective working line 14, 16, 18, 20 is connected via the respective tank line 34, 36, 38, 40 to the tank 41, while b those switching positions are marked, in which the first Working lines 14, 18 with the first main line 42 and the second working lines 16, 20 are connected to the second main line 44.
Das Summierventil 58 ist als 2/2-Wegeventil ausgeführt, das in seiner federvorgespannten Grundstellung die beiden Hauptleitungen 42, 44 voneinander trennt, während es bei Bestromung seines Aktuators in der mit a gekennzeichneten Schaltstellung die beiden Hauptleitungen 42, 44 miteinander verbindet. The summing valve 58 is designed as a 2/2-way valve, the two main lines 42, 44 separated from each other in its spring-biased position while it energizes its actuator in the switching position marked with a switch the two main lines 42, 44 together.
Weiterhin weist die erfindungsgemäße Steueranordnung einen (nicht gezeigten) Microcontroller auf, der über elektrische Leitungen mit den Drucksensoren 54, 56, mit den jeweils zwei Aktuatoren der Wegeventile 24, 26, 28, 30, 58 und mit den Verstellvorrichtungen der Hydromaschinen 46, 48 verbunden ist. Furthermore, the control arrangement according to the invention has a (not shown) microcontroller, via electrical lines to the pressure sensors 54, 56, with the two actuators of the directional control valves 24, 26, 28, 30, 58 and with the adjusting devices of the hydraulic machines 46, 48 is connected.
Im Folgenden wird die Funktion der erfindungsgemäßen hydraulischen Steueranordnung gemäß Figur 1 erläutert. The function of the hydraulic control arrangement according to the invention according to FIG. 1 is explained below.
Soll über den Differentialzylinder 1 der Arm des Baggers angehoben werden, so werden das Wegeventil 24 in eine der mit b gekennzeichneten Schaltpositionen und das Wegeventil 26 in eine der mit a gekennzeichneten Schaltpositionen verstellt. Somit wird über die vom Dieselmotor 52 angetriebene und als Pumpe betriebene Hydro- maschine 46, über die erste Hauptleitung 42 und über die Arbeitsleitung 14 der boden- seitige Druckraum des Differenzialzylinders 1 mit Druckmittel befüllt. Dabei strömt das aus dem Ringraum des Zylinders 1 verdrängte Druckmittel über die Arbeitsleitung 16 und die Tankleitung 36 zum Tank 41 ab. If the arm of the excavator is to be raised via the differential cylinder 1, then the directional control valve 24 is adjusted to one of the switching positions designated by b and the directional control valve 26 to one of the switching positions marked a. Thus, the bottom-side pressure chamber of the differential cylinder 1 is filled with pressure medium via the hydraulic motor 46 driven by the diesel engine 52 and operated as a pump, via the first main line 42 and via the working line 14. In this case, the pressure medium displaced from the annular space of the cylinder 1 flows via the working line 16 and the tank line 36 to the tank 41.
Wenn zusätzlich und gleichzeitig die (nicht gezeigte) Schaufel des Baggers über den Zylinder 2 ausgefahren und entsprechend der bodenseitige Druckraum des If additionally and at the same time the (not shown) bucket of the excavator extended over the cylinder 2 and corresponding to the bottom pressure chamber of the
Differenzialzylinders 2 mit Druckmittel versorgt werden soll, wird über den (nicht gezeigten) Microcontroller der Schwenkwinkel der Pumpe 48 vergrößert, wodurch der entsprechende Druckraum des Zylinders 2 über das Wegeventil 30 und die Arbeitsleitung 20 versorgt wird. Differential cylinder 2 to be supplied with pressure medium is increased via the (not shown) microcontroller, the pivot angle of the pump 48, whereby the corresponding pressure chamber of the cylinder 2 via the directional control valve 30 and the working line 20 is supplied.
Zum Absenken des Baggerarms besteht die herkömmliche Möglichkeit, bei der der bodenseitige Druckraum des Zylinders 1 über das Wegeventil 24, das in eine der mit a gekennzeichneten Schaltstellungen geschaltet wird, zum Tank 41 entlastet wird. To lower the excavator arm, there is the conventional possibility in which the bottom-side pressure chamber of the cylinder 1 is relieved to the tank 41 via the directional control valve 24, which is switched to one of the switching positions designated by a.
Oder das das Wegeventil 24 verbleibt in einer der mit b gekennzeichneten Schaltstellungen. Dabei wird das Druckmittel des bodenseitigen Druckraums des Zylinders 1 durch die Gewichtskraft des Baggerarms in die erste Hauptleitung 42 verdrängt, wodurch sich folgende erfindungsgemäße Möglichkeiten der regenerativen Nutzung der Energie des Druckmittels ergeben: Wenn gleichzeitig die Schaufel über eine Versorgung des Ringraums des Or that the directional control valve 24 remains in one of the switching positions marked b. In this case, the pressure medium of the bottom-side pressure chamber of the cylinder 1 is displaced by the weight of the excavator arm in the first main line 42, resulting in the following inventive possibilities of regenerative use of the energy of the pressure medium: If at the same time the bucket over a supply of the annulus of the
Differenzialzylinders 2 eingefahren bzw. eingeklappt werden soll, kann das Wegeventil 28 in eine der mit b gekennzeichneten Positionen gestellt werden, wodurch das regenerativ zu nutzende Druckmittel über die erste Hauptleitung 42 und die Arbeitsleitung 18 zum Ringraum des Zylinders 2 strömen und so die gewünschte Bewegung zumindest unterstützen kann. Retractable or collapsed differential cylinder 2, the directional control valve 28 can be placed in one of the positions marked b, whereby the regenerative fluid to be used via the first main line 42 and the working line 18 to the annular space of the cylinder 2 and so at least the desired movement can support.
Wenn hingegen die Schaufel über eine Versorgung des bodenseitigen Druckraums des Differenzialzylinders 2 eingefahren bzw. geschlossen werden soll, wird das Wegeventil 30 in eine der mit b gekennzeichneten Positionen und das Summierungs- ventil 58 in die mit a gekennzeichnete Schaltstellung gestellt. Dadurch strömt das regenerativ zu nutzende Druckmittel über die Hauptleitung 42 und das Summierungs- ventil 58 in die zweite Hauptleitung 44. Von dort strömt das Druckmittel entweder alleine oder in Ergänzung zu dem von der Pumpe 48 geförderten Druckmittel über die Arbeitsleitung 20 zum Bodenraum des Differenzialzylinders 2. If, by contrast, the blade is to be retracted or closed via a supply of the bottom-side pressure chamber of the differential cylinder 2, the directional control valve 30 is placed in one of the positions marked b and the summation valve 58 is placed in the switching position indicated by a. As a result, the pressure medium to be used regeneratively flows via the main line 42 and the summing valve 58 into the second main line 44. From there, the pressure medium either alone or in addition to the pressure medium conveyed by the pump 48 flows via the working line 20 to the bottom space of the differential cylinder 2 ,
Bei einer dritten Variante der regenerativen Nutzung des aus dem Bodenraum des Differenzialzylinders 1 verdrängten Druckmittels kann das Summierungsventil 58 in der Absperrstellung verbleiben, und das Druckmittel strömt über die erste Hauptleitung 42 zu der als Motor genutzten Hydromaschine 46. Somit wird der Antrieb der Pumpe 48 über die Welle 50 unterstützt und der Dieselmotor 52 entlastet. Der Dieselmotor 52 kann auch ganz entbehrlich sein, wobei nur die Hydromaschine 46 die Pumpe 48 antreibt. In a third variant of the regenerative use of the displaced from the bottom space of the differential cylinder 1 pressure medium, the summation valve 58 remain in the shut-off, and the pressure medium flows through the first main line 42 to the used as a motor hydraulic machine 46. Thus, the drive of the pump 48 via supports the shaft 50 and the diesel engine 52 relieved. The diesel engine 52 may also be dispensable, with only the hydraulic machine 46 driving the pump 48.
Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen hydraulischen Steueranordnungen, wobei im Folgenden die wesentlichen Unterschiede des zweiten Ausführungsbeispiels gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel erläutert werden. FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of the hydraulic control arrangements according to the invention, the essential differences of the second exemplary embodiment being explained below with respect to the first exemplary embodiment.
Statt der 3/3-Wegeventile sind beim zweiten Ausführungsbeispiel 3/2-Wegeventile 124, 126, 128, 130 vorgesehen. Dabei ist in einer federgespannten Grundstellung jeder Arbeitsleitungsabschnitt 14b, 16b, 18b, 20b mit der jeweiligen Tankleitung 34, 36, 38, 40 verbunden, während in Schaltpositionen a die beiden ersten Arbeitsleitungsab- schnitte 14b, 18b mit der ersten Hauptleitung 42 und die beiden zweiten Arbeitsleitungs- abschnitte 16b, 20b mit der zweiten Hauptleitung 44 verbunden sind. Es entfallen also bei vereinfachten Ventilen die jeweiligen Absperrstellungen, jeweils eine Feder und jeweils ein Aktuator. Instead of the 3/3-way valves 3/2-way valves 124, 126, 128, 130 are provided in the second embodiment. In this case, in a spring-loaded basic position, each working line section 14b, 16b, 18b, 20b is connected to the respective tank line 34, 36, 38, 40, while in switching positions a, the two first working line sections sections 14b, 18b are connected to the first main line 42 and the two second working line sections 16b, 20b are connected to the second main line 44. It thus accounts for simplified valves, the respective shut-off positions, one spring and one actuator.
Weiterhin ist in jeder Arbeitsleitung 14a, 14b, 16a, 16b, 18a, 18b, 20a, 20b ein Senkbremsventil 134, 136, 138, 140 angeordnet. Diese sind als 2/2-Wegeventile mit einem stetig verstellbaren Ventilkörper ausgebildet. Bei einer durch eine einstellbare Feder vorgespannten Grundstellung ist eine Rückschlagfunktion vorgesehen, die eine Strömungsrichtung vom jeweiligen Arbeitsanschluss 4, 6, 8, 10 zum Wegeventil 124, 126, 128, 130 absperrt und somit eine Last leckagefrei abstützt. Der Ventilkörper jedes Senkbremsventils 134, 136, 138, 140 ist in Öffnungsrichtung (Positionen a) von einem Steuerdruck beaufschlagt, der an der jeweils anderen Arbeitsleitung 14b, 16b, 18b, 20b des gleichen Differenzialzylinders 1 , 2 abgegriffen ist. Dabei ist eine entsprechende Steuerleitung 134a, 136a, 138a, 140a an den jeweiligen Arbeitsleitungsabschnitt 14b, 16b, 18b ,20b angeschlossen, der das jeweilige Wegeventil 124, 126, 128, 130 mit dem jeweiligen Senkbremsventil 134, 136, 138, 140 verbindet. Furthermore, a lowering brake valve 134, 136, 138, 140 is arranged in each working line 14a, 14b, 16a, 16b, 18a, 18b, 20a, 20b. These are designed as 2/2-way valves with a continuously adjustable valve body. In a biased by an adjustable spring position a check function is provided, which shuts off a flow direction from the respective working port 4, 6, 8, 10 to the directional control valve 124, 126, 128, 130 and thus supports a load leak-free. The valve body of each lowering brake valve 134, 136, 138, 140 is acted upon in the opening direction (positions a) by a control pressure, which is tapped on the respective other working line 14b, 16b, 18b, 20b of the same differential cylinder 1, 2. In this case, a corresponding control line 134a, 136a, 138a, 140a connected to the respective working line section 14b, 16b, 18b, 20b, which connects the respective directional control valve 124, 126, 128, 130 with the respective lowering brake valve 134, 136, 138, 140.
Jeder Arbeitsleitungsabschnitt 14a, 16a, 18a, 20a ist über eine Druckbegrenzungsleitung 144, 146, 148, 150 und über ein Druckbegrenzungsventil 154, 156, 158, 160 entlastbar, wobei der Ansprechdruck über eine Feder einstellbar ist. Bei Ansprechen des jeweiligen Druckbegrenzungsventils 154, 156, 158, 160 strömt dass Druckmittel zur jeweiligen Tankleitung 34, 36, 38, 40. Each working line section 14a, 16a, 18a, 20a is relieved via a pressure limiting line 144, 146, 148, 150 and via a pressure limiting valve 154, 156, 158, 160, wherein the response pressure is adjustable via a spring. When the respective pressure-limiting valve 154, 156, 158, 160 responds, the pressure medium flows to the respective tank line 34, 36, 38, 40.
Wie weiterhin in Figur 2 gezeigt, sind die Federräume der einstellbaren Federn der Senkbremsventile 134, 136, 138, 140 und die Federn der Wegeventile 124, 126, 128, 130 mit der jeweiligen Tankleitung 34, 36, 38, 40 verbunden bzw. zur Atmosphäre hin belüftet. As further shown in Figure 2, the spring chambers of the adjustable springs of the lowering brake valves 134, 136, 138, 140 and the springs of the directional control valves 124, 126, 128, 130 are connected to the respective tank line 34, 36, 38, 40 and to the atmosphere ventilated.
Die Druckbegrenzungsleitungen 144, 146, 148, 150 mit den Druckbegrenzungsventilen 154, 156, 158, 160 können auch im ersten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 an den Arbeitsleitungen 14, 16, 18, 20 vorgesehen werden. Die Senkbremsventile 134, 136, 138, 140 können auch im ersten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 in den Arbeitsleitungen 14, 16, 18, 20 vorgesehen werden. The pressure-limiting lines 144, 146, 148, 150 with the pressure-limiting valves 154, 156, 158, 160 can also be provided in the first exemplary embodiment according to FIG. 1 on the working lines 14, 16, 18, 20. The lowering brake valves 134, 136, 138, 140 can also be provided in the first exemplary embodiment according to FIG. 1 in the working lines 14, 16, 18, 20.
Abweichend von den gezeigten Ausführungsbeispielen kann die erfindungsgemäße Steueranordnung auch mehr als 2 Verbraucher aufweisen. Die Verbraucher können auch Gleichgangzylinder oder hydrostatische Motoren sein. So kann der regenerativ genutzte Verbraucher z.B. ein Drehwerksmotor sein, der bei der Beendigung einer Drehbewegung des Oberwagens Druckmittel in die erfindungsgemäße hydraulische Steueranordnung fördert. Notwithstanding the exemplary embodiments shown, the control arrangement according to the invention can also have more than two consumers. Consumers may also be synchronous cylinders or hydrostatic motors. Thus, the regeneratively used consumer may e.g. a slewing motor, which promotes pressure medium in the hydraulic control arrangement according to the invention at the completion of a rotational movement of the upper carriage.
Abweichend von den gezeigten Ausführungsbeispielen kann die Pumpe 48 auch als Hydromaschine ausgeführt sein, die auch als Motor betrieben werden kann. Notwithstanding the embodiments shown, the pump 48 may also be designed as a hydraulic machine, which can also be operated as a motor.
Die erfindungsgemäße Regeneration der Energie des zurück strömenden Druckmittels kann nur dann erfolgen, wenn der Druck im entsprechenden Verbraucher z.B. durch die Last des Baggerarms oder durch die Abbremsung des drehenden Oberwagens höher ist als in dem Verbraucher, dem das Druckmittel zugeführt werden soll. The regeneration of the energy of the back-flowing pressure medium according to the invention can only take place if the pressure in the corresponding consumer e.g. is higher by the load of the excavator arm or by the deceleration of the rotating upper carriage than in the consumer to whom the pressure medium is to be supplied.
Offenbart ist eine hydraulische Steueranordnung für mobile Arbeitmaschinen mit mehreren doppelt wirkenden Verbrauchern. Ein erster Arbeitsanschluss jedes Verbrauchers kann über je ein Wegeventil und über eine gemeinsame erste Hauptleitung mit einer ersten Hydromaschine verbunden werden, und ein zweiter Arbeitsanschluss jedes Verbrauchers kann über je ein Wegeventil und über eine gemeinsame zweite Hauptleitung mit einer zweiten Hydromaschine verbunden werden. Disclosed is a hydraulic control arrangement for mobile work machines with multiple double-acting consumers. A first working connection of each consumer can be connected via a directional control valve and via a common first main line with a first hydraulic machine, and a second working connection of each consumer can be connected via a directional control valve and via a common second main line with a second hydraulic machine.

Claims

Patentansprüche claims
1. Hydraulische Steueranordnung für eine mobile Arbeitmaschine mit mehreren doppelt wirkenden Verbrauchern (1 , 2), wobei ein erster Arbeitsanschluss (4, 8) jedes Verbrauchers (1 , 2) über je ein Wegeventil (24, 28; 124; 128) und über eine gemeinsame erste Hauptleitung (42) mit einer ersten Hydromaschine (46) verbindbar ist, und wobei ein zweiter Arbeitsanschluss (6, 10) jedes Verbrauchers (1 , 2) über je ein Wegeventil (26, 30; 126; 130) und über eine gemeinsame zweite Hauptleitung (44) mit einer zweiten Hydromaschine (48) verbindbar ist. 1. A hydraulic control arrangement for a mobile work machine with a plurality of double-acting consumers (1, 2), wherein a first working port (4, 8) of each consumer (1, 2) via one-way valve (24, 28, 124, 128) and over a common first main line (42) with a first hydraulic machine (46) is connectable, and wherein a second working port (6, 10) of each consumer (1, 2) via a respective directional control valve (26, 30, 126, 130) and via a common second main line (44) with a second hydraulic machine (48) is connectable.
2. Hydraulische Steueranordnung nach Patentanspruch 1 , mit einem Summierventil (58), das an die beiden Hauptleitungen (42, 44) angeschlossen ist, und über das die beiden Hauptleitungen (42, 44) miteinander verbindbar sind. 2. Hydraulic control arrangement according to claim 1, with a summing valve (58) which is connected to the two main lines (42, 44), and via which the two main lines (42, 44) are connectable to each other.
3. Hydraulische Steueranordnung nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei die 3. Hydraulic control arrangement according to claim 1 or 2, wherein the
beiden Hydromaschinen (46, 48) über eine Welle (50) miteinander verbunden sind, und jeweils als Motor und als Pumpe betreibbar sind.  Both hydraulic machines (46, 48) via a shaft (50) are interconnected, and each operable as a motor and as a pump.
4. Hydraulische Steueranordnung nach Patentanspruch 3, wobei die Welle (50) mit einer Brennkraftmaschine (52) verbunden ist. 4. Hydraulic control arrangement according to claim 3, wherein the shaft (50) with an internal combustion engine (52) is connected.
5. Hydraulische Steueranordnung nach einem der Patentansprüche 2 bis 4, wobei das Summierventil (58) ein 2/2-Wegeventil (58) ist, durch das in einer federvorgespannten Grundstellung die beiden Hauptleitungen (42, 44) getrennt sind, und über das in einer Schaltstellung (a) die beiden Hauptleitungen (42, 44) miteinander verbunden sind. 5. A hydraulic control arrangement according to one of the claims 2 to 4, wherein the summing valve (58) is a 2/2-way valve (58) through which the two main lines (42, 44) are separated in a spring-biased position, and on the in a switching position (a) the two main lines (42, 44) are interconnected.
6. Hydraulische Steueranordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei beide Anschlüsse (4, 6, 8, 10) jedes Verbrauchers (1 , 2) über das zugeordnete Wegeventil (24, 26, 28, 30; 124, 126, 128, 130) mit einem Tank (41 ) verbindbar sind. 6. Hydraulic control arrangement according to one of the preceding claims, wherein both terminals (4, 6, 8, 10) of each consumer (1, 2) via the associated directional control valve (24, 26, 28, 30; 124, 126, 128, 130) with a tank (41) are connectable.
7. Hydraulische Steueranordnung nach einem der Patentansprüche 3 bis 6, wobei beide Hydromaschinen (46, 48) jeweils elektrisch über einen Proportionalmagneten verstellbare Verstelleinheiten (46, 48) sind. 7. Hydraulic control arrangement according to one of the claims 3 to 6, wherein both hydraulic machines (46, 48) each electrically via a proportional solenoid adjustable adjusting units (46, 48).
8. Hydraulische Steueranordnung nach Patentanspruch 6 oder 7, wobei jedes Wegeventil (24, 26, 28, 30) ein stetig verstellbares 3/3-Wegeventil (24, 26, 28, 30) ist, von dem in einer federzentrierten Grundstellung der zugeordnete Arbeitsanschluss (4, 6, 8, 10) abgesperrt ist, und über das in Schaltstellungen (a, b) der zugeordnete Arbeitsanschluss (4, 6, 8, 10) entweder mit einer der beiden Hauptleitungen (42, 44) oder mit dem Tank (41 ) verbunden ist. 8. A hydraulic control arrangement according to claim 6 or 7, wherein each directional control valve (24, 26, 28, 30) is a continuously adjustable 3/3-way valve (24, 26, 28, 30), of which in a spring-centered basic position of the associated working port (4, 6, 8, 10) is shut off, and in the switching positions (a, b) of the associated working port (4, 6, 8, 10) either with one of the two main lines (42, 44) or with the tank ( 41) is connected.
9. Hydraulische Steueranordnung nach Patentanspruch 6 oder 7, wobei jedes Wegeventil (124, 126, 128, 130) ein stetig verstellbares 3/2-Wegeventil (124, 126, 128, 130) ist, über das in einer federvorgespannten Grundstellung der zugeordnete Arbeitsanschluss (4, 6, 8, 10) mit dem Tank (41 ) verbunden ist, und über das in Schaltstellungen (a) der zugeordnete Arbeitsanschluss (4, 6, 8, 10) mit einer der beiden Hauptleitungen (42, 44) verbunden ist. 9. A hydraulic control arrangement according to claim 6 or 7, wherein each directional control valve (124, 126, 128, 130) is a continuously adjustable 3/2-way valve (124, 126, 128, 130), via which in a spring-biased home position of the associated work connection (4, 6, 8, 10) is connected to the tank (41), and via which in switching positions (a) of the associated working port (4, 6, 8, 10) with one of the two main lines (42, 44) is connected ,
10. Hydraulische Steueranordnung nach Patentanspruch 9, wobei in einer jeweiligen Arbeitsleitung (14a, 14b, 16a, 16b, 18a, 18b, 20a, 20b) zwischen Arbeitsanschluss (4, 6, 8, 10) und Wegeventil (124, 126, 128, 130) ein Senkbremsventil (134, 136, 138, 140) angeordnet ist. 10. A hydraulic control arrangement according to claim 9, wherein in a respective working line (14a, 14b, 16a, 16b, 18a, 18b, 20a, 20b) between working port (4, 6, 8, 10) and directional control valve (124, 126, 128, 130) a lowering brake valve (134, 136, 138, 140) is arranged.
11. Hydraulische Steueranordnung nach Patentanspruch 10, wobei jedes Senkbremsventil (134, 136, 138, 140) ein stetig verstellbares 3/2-Wegeventil (134, 136, 138, 140) ist, über das in einer federvorgespannten Grundstellung das Wegeventil (124, 126, 128, 130) mit dem Arbeitsanschluss (4, 6, 8, 10) über ein vom Wegeventil (124, 126, 128, 130) zum Arbeitsanschluss (4, 6, 8, 10) öffnendes Rückschlagventil verbunden ist, und über das in Schaltstellungen (a) der Arbeitsanschluss (4, 6, 8, 10) mit dem Wegeventil (124, 126, 128, 130) verbunden ist. 11. A hydraulic control arrangement according to claim 10, wherein each lowering brake valve (134, 136, 138, 140) is a continuously adjustable 3/2-way valve (134, 136, 138, 140), via which in a spring-biased home position the directional control valve (124, 126, 128, 130) is connected to the working port (4, 6, 8, 10) via a check valve (124, 126, 128, 130) to the working port (4, 6, 8, 10) opening check valve, and on the in switching positions (a) the working port (4, 6, 8, 10) with the directional control valve (124, 126, 128, 130) is connected.
12. Hydraulische Steueranordnung nach Patentanspruch 11 , wobei jedes Senkbremsventil (134, 136, 138, 140) über eine Steuerleitung (134a, 136a, 138a, 140a) mit der jeweils anderen Arbeitsleitung (14b, 16b, 18b, 20b) des gleichen Verbrauchers (1 , 2) verbunden ist, wobei ein Druck in der Steuerleitung einen Ventilkörper des Senkbremsventils (134, 136, 138, 140) in Richtung seiner Schaltstellungen (a) beaufschlagt. 12. A hydraulic control arrangement according to claim 11, wherein each lowering brake valve (134, 136, 138, 140) via a control line (134a, 136a, 138a, 140a) with the respective other working line (14b, 16b, 18b, 20b) of the same consumer ( 1, 2), wherein a pressure in the control line acts on a valve body of the lowering brake valve (134, 136, 138, 140) in the direction of its switching positions (a).
13. Hydraulische Steueranordnung nach einem der Patentansprüche 10 bis 12, wobei an jedem verbraucherseitigen Arbeitsleitungsabschnitt (14a, 16a, 18a, 20a) eine Druckbegrenzungsleitung (144, 146, 148, 150) mit einem Druckbegrenzungsventil (154, 156, 158, 160) angeschlossen ist, das von dem verbraucherseitigen Arbeitsleitungsabschnitt (14a, 16a, 18a, 20a) zum Tank (41 ) entlastet. 13. Hydraulic control arrangement according to one of the claims 10 to 12, wherein at each consumer-side working line section (14a, 16a, 18a, 20a) a pressure limiting line (144, 146, 148, 150) connected to a pressure relief valve (154, 156, 158, 160) is, which relieved from the consumer-side working line section (14a, 16a, 18a, 20a) to the tank (41).
14. Hydraulische Steueranordnung nach einem der Patentansprüche 7 bis 13 mit einem Microcontroller, der mit an den beiden Hauptleitungen (42, 44) angeordneten Drucksensoren (54, 56) und mit den Proportionalmagneten der Verstelleinheiten (46, 48) verbunden ist. 14. Hydraulic control arrangement according to one of the claims 7 to 13 with a microcontroller, which is connected to the two main lines (42, 44) arranged pressure sensors (54, 56) and with the proportional magnets of the adjusting units (46, 48).
15. Hydraulische Steueranordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die Verbraucher (1 , 2) Differenzialzylinder (1 , 2) oder Gleichgangzylinder sind, deren erster Druckraum mit dem ersten Arbeitsanschluss (4, 8) und deren zweiter Druckraum mit dem zweiten Arbeitsanschluss (6, 10) verbunden sind. 15. Hydraulic control arrangement according to one of the preceding claims, wherein the consumers (1, 2) differential cylinder (1, 2) or Gleichgangzylinder whose first pressure chamber with the first working port (4, 8) and the second pressure chamber with the second working port (6 , 10) are connected.
16. Hydraulische Steueranordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei die mobile Arbeitmaschine ein Bagger, Radlader oder 16. Hydraulic control arrangement according to one of the preceding claims, wherein the mobile working machine, an excavator, wheel loader or
Backhoe-Ioader ist.  Backhoe-Ioader is.
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