DE102017219942A1 - Valve arrangement for hoist control with a pressure regulator - Google Patents

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Steffen Knapper
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung (30), wobei ein Steuerventil (50) und eine Druckregelvorrichtung (70) vorgesehen sind, welche parallel an einen ersten und einen zweiten Arbeitsanschluss (31; 32) angeschlossen sind, wobei das Steuerventil (50) einen Lastmeldeanschluss (58) hat, wobei es eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte Stellung (51; 52; 53; 54) aufweist.
Erfindungsgemäß ist in der zweiten Stellung (52) der erste Arbeitsanschluss (31) über das Steuerventil (50) mit einem ersten Rücklaufanschluss (34) fluidisch verbunden, wobei in der zweiten, der dritten und der vierten Stellung (52; 53; 54) eine Verbindung zwischen dem Steuerventil (50) und dem ersten Zulaufanschluss (33) durch das Steuerventil (50) gesperrt ist, wobei die Druckregelvorrichtung (70) an einen ersten Zulaufanschluss (33) angeschlossen ist.

Figure DE102017219942A1_0000
The invention relates to a valve arrangement (30), wherein a control valve (50) and a pressure control device (70) are provided, which are connected in parallel to a first and a second working port (31; 32), wherein the control valve (50) has a load reporting port (30). 58) having a first, a second, a third and a fourth position (51; 52; 53; 54).
According to the invention, in the second position (52) the first working port (31) is fluidically connected via the control valve (50) to a first return port (34), wherein in the second, third and fourth positions (52; 53; 54) Connection between the control valve (50) and the first inlet port (33) is blocked by the control valve (50), wherein the pressure regulating device (70) is connected to a first inlet port (33).
Figure DE102017219942A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein hydraulisches Antriebssystem mit einer derartigen Ventilanordnung.The invention relates to a valve arrangement according to the preamble of claim 1 and a hydraulic drive system with such a valve arrangement.

Aus der EP 1 672 225 B1 ist eine Ventilanordnung bekannt, welche zur Steuerung des Hubwerks eines landwirtschaftlichen Traktors eingesetzt wird. Der Steuerschieber hat vier Stellungen. In einer Stellung wird das Hubwerk angehoben. In einer weiteren Stellung ist Zylinder des Hubwerks hydraulisch fest eingespannt. In einer weiteren Stellung wird das Hubwerk abgesenkt. In der letzten Stellung kann sich das Hubwerk frei bewegen. Der Druck in den Zylinderkammern des Hubwerkszylinders wird mit Druckbegrenzungsventilen beeinflusst, wobei nur eines der beiden Druckbegrenzungsventile verstellbar ist. Weiter ist eine Druckwaage vorgesehen, mit welcher der Druck einer stetig verstellbaren Steuerblende im Steuerventil auf einen vorgegebenen Wert eingeregelt wird, so dass die Bewegungsgeschwindigkeit des Zylinders im Wesentlichen allein von der Stellung der Steuerblende abhängt.From the EP 1 672 225 B1 a valve assembly is known, which is used to control the hoist of an agricultural tractor. The spool has four positions. In one position, the hoist is raised. In another position cylinder of the hoist is hydraulically clamped. In another position, the hoist is lowered. In the last position, the hoist can move freely. The pressure in the cylinder chambers of the hoist cylinder is influenced by pressure relief valves, whereby only one of the two pressure relief valves is adjustable. Further, a pressure compensator is provided, with which the pressure of a continuously adjustable control panel in the control valve is adjusted to a predetermined value, so that the movement speed of the cylinder depends essentially solely on the position of the control panel.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass an den Zylinder angeschlossene Lasten einfach- oder doppeltwirkend angehoben und abgesenkt werden können. Dabei soll sowohl die Bewegungsgeschwindigkeit als auch die Kraft des Zylinders einstellbar sein. Insbesondere soll der Druck wahlweise in einer der beiden Zylinderkammern einstellbar sein und zwar in möglichst weiten Grenzen. Ruckartige Bewegungen des Zylinders sollen vermieden werden. Die gesamte Ventilanordnung soll besonders einfach ausgeführt sein. Weiter soll vermieden werden, dass das Hubwerk sich absenkt, wenn der Förderdruck der Pumpe für die an sich gewünschte Hubbewegung nicht ausreicht. Jede unkontrollierte bzw. ungewollte Bewegung soll vermieden werden. Die obigen Vorteile sollen auch in außergewöhnlichen Einsatzfällen des Traktor-Hubwerks ausnutzbar sein, beispielsweise auch dann, wenn das Hubwerk genutzt wird, um den Traktor während Wartungsarbeiten anzuheben. Hier kann es insbesondere beim Wiederabsenken zu ruckartigen Bewegungen kommen, die vermieden werden sollen.An advantage of the present invention is that loads connected to the cylinder can be raised and lowered single or double acting. Both the speed of movement and the force of the cylinder should be adjustable. In particular, the pressure should optionally be adjustable in one of the two cylinder chambers and indeed in the widest possible limits. Jerky movements of the cylinder should be avoided. The entire valve assembly should be particularly simple. Next is to be avoided that the hoist lowers when the delivery pressure of the pump for the desired stroke itself is not sufficient. Any uncontrolled or unwanted movement should be avoided. The above advantages should also be exploitable in exceptional applications of tractor hitch, for example, even if the hoist is used to raise the tractor during maintenance. Here, especially when lowering again, jerky movements can occur which should be avoided.

Gemäß dem selbständigen Anspruch wird vorgeschlagen, dass in der zweiten Stellung der erste Arbeitsanschluss über das Steuerventil mit einem ersten Rücklaufanschluss fluidisch verbunden ist, wobei in der zweiten, der dritten und der vierten Stellung eine Verbindung zwischen dem Steuerventil und dem ersten Zulaufanschluss durch das Steuerventil gesperrt ist, wobei die Druckregelvorrichtung an den ersten Zulaufanschluss angeschlossen ist. Bei der EP 1 672 225 B1 fehlt eine der zweiten Stellung vergleichbare Stellung des Steuerventils. Weiter wird auch in der dritten Stellung, also beim Absenken des Hubwerks, der Fluidstrom von der Pumpe über das Steuerventil geleitet. Darüber hinaus haben die Druckbegrenzungsventile der EP 1 672 225 B1 keine Verbindung zum ersten Zulaufanschluss. Sie können den Druck in den zugeordneten Arbeitsleitungen daher nur absenken, nicht aber bis zum Förderdruck der Pumpe erhöhen, wie dies bei der erfindungsgemäßen Druckregelvorrichtung möglich ist.According to the independent claim, it is proposed that, in the second position, the first working connection is fluidically connected via the control valve to a first return connection, wherein in the second, the third and the fourth position a connection between the control valve and the first inlet connection is blocked by the control valve is, wherein the pressure regulating device is connected to the first inlet port. In the EP 1 672 225 B1 missing one of the second position comparable position of the control valve. Further, in the third position, ie when lowering the hoist, the fluid flow from the pump via the control valve is passed. In addition, the pressure relief valves have the EP 1 672 225 B1 no connection to the first inlet connection. Therefore, you can only lower the pressure in the associated working lines, but not increase up to the delivery pressure of the pump, as is possible with the pressure control device according to the invention.

Die erste bis vierte Stellung ist vorzugsweise verschieden voneinander ausgebildet. Dem ersten und/oder dem zweiten Arbeitsanschluss kann jeweils ein Drucksensor zugeordnet sein, mit welchem der Druck am betreffenden Arbeitsanschluss messbar ist. In der ersten Stellung ist eine stetig verstellbare Steuerblende vorzugsweise in der Verbindung vom ersten Zulaufanschluss zum zweiten Arbeitsanschluss angeordnet. Diese Steuerblende, wie auch alle weiteren unten genannten Steuerblenden, werden vorzugsweise von einem Steuerschieber des Steuerventils gebildet. In der zweiten und der vierten Stellung ist eine stetig verstellbare Steuerblende vorzugsweise in der jeweiligen Verbindung zum ersten Rücklaufanschluss angeordnet. Zwischen dem ersten Zulaufanschluss und dem ersten Ventil kann eine Druckwaage angeordnet sein, welche so eingerichtet ist, dass die Druckdifferenz zwischen dem Druck am Lastmeldeanschluss und dem Druck stromabwärts der Druckwaage auf einen vorgegebenen Wert einregelbar ist. Das Steuerventil ist vorzugsweise als Schieberventil ausgebildet. Der entsprechende Steuerschieber ist vorzugsweise so ausgelegt, dass die erfindungsgemäßen Fluidverbindungen durch Verschiebung des Steuerschiebers gegenüber dem umgebenden Gehäuse einstellbar sind. Die Ventileinrichtung wird typischerweise mit einem Druckfluid verwendet, bei dem es sich vorzugsweise um eine Flüssigkeit und höchst vorzugsweise um Hydrauliköl handelt.The first to fourth positions are preferably formed differently from each other. The first and / or the second working port may each be assigned a pressure sensor with which the pressure at the relevant working port can be measured. In the first position, a continuously adjustable control panel is preferably arranged in the connection from the first inlet connection to the second working connection. This control panel, as well as all other control panels mentioned below, are preferably formed by a spool of the control valve. In the second and the fourth position, a continuously adjustable control panel is preferably arranged in the respective connection to the first return port. Between the first inlet connection and the first valve, a pressure compensator can be arranged, which is set up such that the pressure difference between the pressure at the load-signaling connection and the pressure downstream of the pressure compensator can be regulated to a predetermined value. The control valve is preferably designed as a slide valve. The corresponding control slide is preferably designed so that the fluid connections according to the invention can be adjusted by displacement of the control slide relative to the surrounding housing. The valve means is typically used with a pressurized fluid, which is preferably a liquid and most preferably hydraulic oil.

In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung angegeben.In the dependent claims advantageous refinements and improvements of the invention are given.

Es kann vorgesehen sein, dass das Steuerventil eine fünfte Stellung aufweist, in welcher eine Verbindung zwischen dem Steuerventil und dem ersten Zulaufanschluss vom Steuerventil gesperrt ist, wobei der erste und der zweite Arbeitsanschluss mit einem ersten Rücklaufanschluss fluidisch verbunden sind. Die fünfte Stellung entspricht funktional der Freigangstellung der EP 1 672 225 B1 . In der fünften Stellung ist eine stetig verstellbare Steuerblende vorzugsweise in der Verbindung vom zweiten Arbeitsanschluss zum Rücklaufanschluss angeordnet. In der fünften Stellung kann der Lastmeldeanschluss mit einem ersten Rücklaufanschluss verbunden oder gesperrt sein. In der zuletzt genannten Alternative kommt vorzugsweise das weiter unten angesprochene Wechselventil zum Einsatz. Es kann eine sechste Stellung des Steuerventils vorgesehen sein, welche die gleichen Verbindungen wie die fünfte Stellung aufweist, wobei die genannte Steuerblende ganz geöffnet ist.It can be provided that the control valve has a fifth position, in which a connection between the control valve and the first inlet port is blocked by the control valve, wherein the first and the second working port are fluidically connected to a first return port. The fifth position corresponds functionally to the clearance position of the EP 1 672 225 B1 , In the fifth position, a continuously adjustable control panel is preferably arranged in the connection from the second working connection to the return connection. In the fifth position, the load-indicating connection can be connected or blocked with a first return connection. In the latter alternative is preferably the below addressed shuttle valve used. It may be provided a sixth position of the control valve, which has the same connections as the fifth position, said control panel is fully open.

Es kann vorgesehen sein, dass die erste, die zweite, die dritte, die vierte und gewünschtenfalls die fünfte Stellung des Steuerventils in der angegebenen Reihenfolge nebeneinander angeordnet sind. Bei einer Verstellung des Steuerventils in eine Richtung werden die genannten Stellungen also in der genannten Reihenfolge nacheinander durchlaufen. Mit dieser Anordnung ergibt sich ein besonders einfacher und kostengünstiger Aufbau des Steuerschiebers.It can be provided that the first, the second, the third, the fourth and optionally the fifth position of the control valve are arranged side by side in the stated order. In an adjustment of the control valve in one direction, the positions mentioned will thus pass through one another in the order named. With this arrangement, a particularly simple and inexpensive construction of the spool.

Es kann vorgesehen sein, dass die Druckregelvorrichtung wenigstens ein Druckreduzierventil umfasst, welches jeweils einen zweiten Zulaufanschluss, einen zweiten Rücklaufanschluss und einen Ausgangsanschluss aufweist, wobei der Druck am Ausgangsanschluss auf den ersten Solldruck einregelbar ist, indem entweder eine fluidische Verbindung vom Ausgangsanschluss zum zweiten Zulaufanschluss oder zum zweiten Rücklaufanschluss geöffnet wird, wobei der zweite Rücklaufanschluss mit einem ersten Rücklaufanschluss fluidisch verbunden ist, wobei der zweite Zulaufanschluss zumindest mittelbar mit dem ersten Zulaufanschluss verbunden ist. Mit derartigen Druckreduzierventilen ist der Druck am Ausgangsanschluss in weiten Grenzen verstellbar, die durch den Druck am zweiten Zulaufanschluss und den Druck am zweiten Rücklaufanschluss definiert werden. Darüber hinaus sind Druckreduzierventile verwendbar, die als Standardventile in großen Stückzahlen hergestellt und dementsprechend kostengünstig angeboten werden. Das wenigstens eine Druckreduzierventil ist vorzugsweise jeweils elektrisch verstellbar. Es ist vorzugsweise in Form eines Einschraubventils ausgeführt. Es ist denkbar, dass die Druckregelvorrichtung für den ersten und den zweiten Arbeitsanschluss jeweils ein gesondertes Druckreduzierventil aufweist, dessen Ausgangsanschluss mit dem betreffenden Arbeitsanschluss unmittelbar fluidisch verbunden ist.It can be provided that the pressure regulating device comprises at least one pressure reducing valve, which in each case has a second inlet connection, a second return connection and an outlet connection, wherein the pressure at the outlet connection can be regulated to the first setpoint pressure by either a fluidic connection from the outlet connection to the second inlet connection or is opened to the second return port, wherein the second return port is fluidly connected to a first return port, wherein the second inflow port is at least indirectly connected to the first inflow port. With such pressure reducing valves, the pressure at the outlet port is adjustable within wide limits, which are defined by the pressure at the second inlet port and the pressure at the second return port. In addition, pressure reducing valves can be used, which are produced as standard valves in large quantities and accordingly offered inexpensively. The at least one pressure reducing valve is preferably each electrically adjustable. It is preferably designed in the form of a Einschraubventils. It is conceivable that the pressure regulating device for the first and the second working port each has a separate pressure reducing valve whose output port is directly fluidically connected to the relevant working port.

Es kann vorgesehen sein, dass zumindest einem, vorzugsweise jedem Druckreduzierventil ein erstes Rückschlagventil zugeordnet ist, welches zwischen dem ersten Zulaufanschluss und dem jeweiligen zweiten Zulaufanschluss angeordnet ist, wobei es ausschließlich einen Fluidstrom vom ersten Zulaufanschluss zum betreffenden zweiten Zulaufanschluss zulässt. Hierdurch wird vermieden, dass über den zweiten Zulaufanschluss Druckfluid zur Pumpe zurückfließt, wenn der Förderdruck der Pumpe nicht ausreicht, um die am Zylinder angreifende Last zu halten.It can be provided that at least one, preferably each pressure reducing valve is associated with a first check valve, which is arranged between the first inlet port and the respective second inlet port, wherein it allows only a fluid flow from the first inlet port to the respective second inlet port. This prevents pressurized fluid from flowing back to the pump via the second inlet connection if the delivery pressure of the pump is insufficient to maintain the load acting on the cylinder.

Es kann vorgesehen sein, dass die Druckregelvorrichtung ein einziges Druckreduzierventil umfasst, wobei eine Umschaltvorrichtung vorgesehen ist, über welche der Ausgangsanschluss des Druckreduzierventils wahlweise mit dem ersten oder mit dem zweiten Arbeitsanschluss fluidisch verbindbar ist, wobei beide genannten Verbindungen gleichzeitig absperrbar sind. Die Umschaltvorrichtung ist typischerweise kostengünstiger als ein Druckreduzierventil, so dass Kosten eingespart werden. Darüber hinaus kann mit der Umschaltvorrichtung problemlos die vorgeschlagene Sperrstellung realisiert werden. Diese kommt beispielsweise in der fünften bzw. sechsten Stellung des Steuerventils zur Anwendung, in welcher die Druckregelung nicht benötigt wird und sogar stören würde. Die Umschaltvorrichtung kann von einem 3/3-Wegeventil gebildet werden. Es ist aber auch denkbar, zwei parallel geschaltete 2/2-Wegeventile zu verwenden. Die genannten Wegeventile sind vorzugsweise in Sitzbauweise ausgeführt, wenn ein leckagefreier Verschluss gewünscht wird.It can be provided that the pressure control device comprises a single pressure reducing valve, wherein a switching device is provided, via which the output port of the pressure reducing valve is selectively fluidically connectable to the first or the second working port, said two compounds are shut off at the same time. The switching device is typically less expensive than a pressure reducing valve, so that costs are saved. In addition, the proposed blocking position can be easily realized with the switching device. This is used for example in the fifth and sixth position of the control valve, in which the pressure control is not needed and would even disturb. The switching device can be formed by a 3/3-way valve. But it is also conceivable to use two parallel 2/2-way valves. The aforementioned directional control valves are preferably designed in seat construction, if a leak-free closure is desired.

Es kann vorgesehen sein, dass der Lastmeldeanschluss des Steuerventils in der zweiten Stellung mit dem zweiten Arbeitsanschluss, in der dritten Stellung mit einem ersten Rücklaufanschluss und in der vierten Stellung mit dem ersten Arbeitsanschluss fluidisch verbunden ist, wobei der Lastmeldeanschluss mit einem Förderdruckregler einer Pumpe zumindest mittelbar fluidisch verbindbar ist. Mit dieser Gestaltung der Lastrückmeldung ist es nicht erforderlich, dass die Druckregelvorrichtung den Druck Null einregeln kann. Sie kann dementsprechend kostengünstig ausgeführt sein. Die genannte mittelbare Verbindung zum Förderdruckregler kann über eine Wechselventilkaskade erfolgen, an der weitere hydraulische Verbraucher angeschlossen sind, welche von der Pumpe mit Druckfluid versorgbar sind.It can be provided that the load-signaling connection of the control valve is fluidically connected in the second position to the second working port, in the third position to a first return port and in the fourth position to the first working port, the load-reporting port being at least indirectly connected to a delivery pressure regulator of a pump is fluidically connectable. With this design of the load feedback, it is not necessary that the pressure control device can adjust the pressure zero. It can therefore be designed inexpensively. Said indirect connection to the delivery pressure regulator can take place via a shuttle valve cascade, to which further hydraulic consumers are connected, which can be supplied with pressurized fluid by the pump.

Es kann vorgesehen sein, dass der Lastmeldeanschluss des Steuerventils in der zweiten Stellung und/oder der dritten Stellung und/oder der vierten Stellung durch das Steuerventil gesperrt ist, wobei ein Wechselventil vorgesehen ist, welches eingangsseitig mit dem Lastmeldeanschluss und dem Ausgangsanschluss des Druckreduzierventils fluidisch verbunden ist, wobei das Wechselventil ausgangsseitig mit einem Förderdruckregler einer Pumpe zumindest mittelbar fluidisch verbindbar ist. Hierdurch vereinfacht sich die Herstellung des Steuerventils, insbesondere des Steuerschiebers. In den Stellungen, in denen der Lastmeldeanschluss gesperrt ist, wird die Lastmeldung über das Wechselventil vom Druckreduzierventil erzeugt.It can be provided that the load-signaling connection of the control valve in the second position and / or the third position and / or the fourth position is blocked by the control valve, wherein a shuttle valve is provided which fluidly connected on the input side to the load-indicating connection and the output connection of the pressure-reducing valve is, wherein the change-over valve on the output side with a delivery pressure regulator of a pump is at least indirectly fluidly connectable. This simplifies the production of the control valve, in particular the spool. In the positions in which the load-signaling connection is blocked, the load message is generated by the pressure-reducing valve via the shuttle valve.

Es kann vorgesehen sein, dass dem ersten und/oder dem zweiten Arbeitsanschluss jeweils ein zweites Rückschlagventil zugeordnet ist, über welches der betreffende Arbeitsanschluss mit einem ersten Rücklaufanschluss verbunden ist, wobei das zweite Rückschlagventil ausschließlich einen Fluidstrom vom betreffenden ersten Rücklaufanschluss zum betreffenden Arbeitsanschluss zulässt. Hierdurch wird vermieden, dass sich in einer der Zylinderkammern ein Vakuum ausbildet. Sobald in einer der Zylinderkammern ein Unterdruck entsteht, wird Druckfluid aus dem Tank angesaugt.It can be provided that a second check valve is assigned to each of the first and / or the second working connection via which the relevant working connection is connected to a first return connection, wherein the second check valve allows only fluid flow from the respective first return port to the respective work port. This avoids that forms in one of the cylinder chambers a vacuum. As soon as a negative pressure arises in one of the cylinder chambers, pressurized fluid is sucked out of the tank.

Schutz wird außerdem für ein hydraulisches Antriebssystem beansprucht, welches mit einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung ausgestattet ist, wobei an den ersten und den zweiten Arbeitsanschluss ein doppeltwirkender Zylinder angeschlossen ist, wobei an den wenigstens einen ersten Rücklaufanschluss ein Tank angeschlossen ist, wobei eine Pumpe vorgesehen ist, mit welcher Druckfluid aus dem Tank zum ersten Zulaufanschluss förderbar ist, wobei die Pumpe ein verstellbares Verdrängungsvolumen aufweist, wobei ein Förderdruckregler vorgesehen ist, mit welchem ein Förderdruck der Pumpe durch Verstellung des Verdrängungsvolumens der Pumpe auf einen zweiten Solldruck einregelbar ist. Der genannte Zylinder ist vorzugsweise Bestandteil eines Hubwerks eines landwirtschaftlichen Traktors. Ein entsprechendes Hubwerk ist beispielsweise aus der EP 2 870 842 B 1 bekannt. Dem Zylinder kann ein Stellungssensor zugeordnet sein, mit welchem die Stellung des Zylinders zumindest mittelbar messbar ist. Vorzugsweise wird der Stellungssensor von einem Drehwinkelsensor gebildet, welcher an einem Drehgelenk des genannten Hubwerks angeordnet ist. Der Zylinder kann jeweils über ein Lasthalteventil an den ersten und/oder den zweiten Arbeitsanschluss angeschlossen sein, um eine unkontrollierte Bewegung des belasteten Zylinders aufgrund von Leckagen zu vermeiden.Protection is also claimed for a hydraulic drive system which is equipped with a valve assembly according to the invention, wherein a double-acting cylinder is connected to the first and the second working port, wherein a tank is connected to the at least one first return port, wherein a pump is provided with which pressure fluid from the tank to the first inlet port can be conveyed, wherein the pump has an adjustable displacement volume, wherein a delivery pressure regulator is provided, with which a delivery pressure of the pump by adjusting the displacement volume of the pump to a second target pressure is einregelbar. Said cylinder is preferably part of a hoist of an agricultural tractor. A corresponding hoist is for example from the EP 2 870 842 B 1 known. The cylinder may be assigned a position sensor with which the position of the cylinder is at least indirectly measurable. Preferably, the position sensor is formed by a rotation angle sensor, which is arranged on a rotary joint of said hoist. The cylinder can be connected in each case via a load-holding valve to the first and / or the second working port, in order to avoid uncontrolled movement of the loaded cylinder due to leaks.

Es kann vorgesehen sein, dass der zweite Solldruck vom Druck am Lastmeldeanschluss oder vom ausgangsseitigen Druck am Wechselventil abhängt. Der zweite Solldruck liegt vorzugsweise um eine vorgegebene Druckdifferenz oberhalb des genannten Drucks am Lastmeldeanschluss bzw. am Wechselventil.It can be provided that the second desired pressure depends on the pressure at the load-signaling connection or on the output-side pressure at the changeover valve. The second setpoint pressure is preferably a predetermined pressure difference above said pressure at the load reporting port or at the shuttle valve.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

  • 1 eine erste Ausführungsform eines hydraulischen Antriebssystems mit einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung;
  • 2 eine zweite Ausführungsform eines hydraulischen Antriebssystems mit einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung; und
  • 3 eine zweite Ausführungsform der Umschaltvorrichtung.
The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. It shows:
  • 1 a first embodiment of a hydraulic drive system with a valve assembly according to the invention;
  • 2 a second embodiment of a hydraulic drive system with a valve assembly according to the invention; and
  • 3 a second embodiment of the switching device.

1 zeigt eine erste Ausführungsform eines hydraulischen Antriebssystems 10 mit einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung 30. Die Ventilanordnung 30 hat einen ersten und einen zweiten Arbeitsanschluss 31; 32, einen Zulaufanschluss 33 und mehrere Rücklaufanschlüsse 34. Die Ventilanordnung 30 wird typischerweise von einem Ventilblock oder einer Ventilscheibe gebildet, an der die genannten Anschlüsse in Form von gesonderten Anschlussbohrungen ausgeführt sind. Es ist aber auch denkbar, dass die Ventilanordnung Bestandteil einer größeren hydraulischen Schaltung ist, wobei die genannten Anschlüsse von bestimmten Stellen innerhalb des entsprechenden hydraulischen Leitungssystems gebildet werden. Vorzugsweise ist nur ein einziger erster Rücklaufanschluss vorgesehen, wobei die in 1 dargestellten Rücklaufwege innerhalb der Ventilanordnung 30 zusammengeführt werden. 1 shows a first embodiment of a hydraulic drive system 10 with a valve arrangement according to the invention 30 , The valve arrangement 30 has a first and a second work connection 31 ; 32 , an inlet connection 33 and multiple return ports 34 , The valve arrangement 30 is typically formed by a valve block or a valve disc on which said connections are made in the form of separate connection bores. However, it is also conceivable that the valve arrangement is part of a larger hydraulic circuit, wherein said connections are formed by specific locations within the corresponding hydraulic line system. Preferably, only a single first return port is provided, wherein the in 1 shown return paths within the valve assembly 30 be merged.

An den ersten Zulaufanschluss 33 ist eine Pumpe 11 angeschlossen, die ein verstellbares Verdrängungsvolumen hat, wobei sie vorzugsweise von einer Axialkolbenpumpe gebildet wird, welche höchst vorzugsweise in Schrägscheibenbauweise ausgeführt ist. Die Pumpe 11 saugt Druckfluid aus einem Tank 14 an und fördert es unter Druck zum ersten Zulaufanschluss 33. Der Pumpe 11 ist ein Förderdruckregler 12 zugeordnet. Dieser kann mittels eines Stelldrucks 19 beispielsweise einen hydraulischen Schwenkzylinder in der Pumpe 11 betätigen, mit dem das Verdrängungsvolumen verstellt wird. Dem Förderdruckregler 12 wird der Förderdruck 13 der Pumpe 11 als Istwert zugeführt. Weiter wird dem Förderdruckregler 12 ein Lastmeldedruck 39 zugeführt, der innerhalb der Ventilanordnung 30 generiert wird. Sofern die Pumpe 11 neben dem in 1 dargestellten Zylinder 15 weitere hydraulische Verbraucher versorgt, kann der Lastmeldedruck 39 eingangsseitig an einer Wechselventilkaskade anliegen, wobei das Ausgangssignal der Wechselventilkaskade dem Förderdruckregler 12 zugeführt wird. Typischerweise regelt der Förderdruckregler 12 den Förderdruck auf einen zweiten Sollwert ein, welcher um eine vorgegebene Druckdifferenz oberhalb des Lastmeldedrucks bzw. des Ausgangsdrucks der Wechselventilkaskade liegt. Der Ausgangsdruck der Wechselventilkaskade ist der höchste Druck aus den eingangsseitigen Drücken an der Wechselventilkaskade. Daneben kann der Förderdruckregler 12 auch eine Leistungsbegrenzung bewirken, so dass die Pumpe 11 und/oder deren Antrieb nicht überlastet werden.To the first inlet connection 33 is a pump 11 connected, which has an adjustable displacement volume, wherein it is preferably formed by an axial piston pump, which is most preferably designed in a swash plate design. The pump 11 sucks pressurized fluid out of a tank 14 and conveys it under pressure to the first inlet connection 33 , The pump 11 is a delivery pressure regulator 12 assigned. This can be done by means of a control pressure 19 For example, a hydraulic swing cylinder in the pump 11 Press, with which the displacement volume is adjusted. The delivery pressure regulator 12 becomes the delivery pressure 13 the pump 11 fed as actual value. Next is the delivery pressure regulator 12 a load reporting pressure 39 supplied within the valve assembly 30 is generated. Unless the pump 11 next to the in 1 illustrated cylinder 15 supplied further hydraulic consumers, the load reporting pressure 39 On the input side abut a shuttle valve cascade, wherein the output of the shuttle valve cascade the delivery pressure regulator 12 is supplied. Typically, the delivery pressure regulator controls 12 the delivery pressure to a second setpoint, which is a predetermined pressure difference above the load reporting pressure or the output pressure of the shuttle valve cascade. The output pressure of the shuttle valve cascade is the highest pressure from the input side pressures on the shuttle valve cascade. In addition, the delivery pressure regulator 12 also one Power limitation effect, so that the pump 11 and / or their drive are not overloaded.

An den ersten und den zweiten Arbeitsanschluss 31; 32 ist ein doppeltwirkender Zylinder 15 angeschlossen, wobei eine Parallelschaltung mehrerer doppeltwirkender Zylinder auch denkbar ist. Der Zylinder 15 ist vorzugsweise Bestandteil eines Hubwerks 16 eines landwirtschaftlichen Traktors, wobei auch andere mobile Arbeitsmaschinen mit einem vergleichbaren Hubwerk ausgestattet sein können. Dem Zylinder 15 ist ein Stellungssensor 17 zugeordnet, mit dem die Stellung des Zylinders 15 zumindest mittelbar messbar ist. Vorzugsweise wird der Stellungssensor 17 von einem Drehwinkelsensor gebildet, welcher an einem Drehgelenk des Hubwerks 16 angeordnet ist.To the first and second work connection 31 ; 32 is a double-acting cylinder 15 connected, wherein a parallel connection of several double-acting cylinder is also conceivable. The cylinder 15 is preferably part of a hoist 16 an agricultural tractor, although other mobile machines can be equipped with a comparable hoist. The cylinder 15 is a position sensor 17 associated with the position of the cylinder 15 at least indirectly measurable. Preferably, the position sensor 17 formed by a rotation angle sensor, which at a hinge of the hoist 16 is arranged.

Die Ventilanordnung 30 umfasst ein Steuerventil 50 und eine Druckregelvorrichtung 70. Gegenüber der EP 1 672 225 B1 besteht die Besonderheit der Druckregelvorrichtung 70 darin, dass anstelle von Druckbegrenzungsventilen ein Druckreduzierventil 80 eingesetzt wird. Grundsätzlich ist es denkbar, zwei gesonderte Druckreduzierventile 80 einzusetzen, die jeweils an einen zugeordneten ersten bzw. zweiten Arbeitsanschluss 31; 32 angeschlossen sind. Aus Kostengründen ist es jedoch bevorzugt, eine Umschaltvorrichtung 70 zu verwenden, mit der ein einziges Druckreduzierventil 80 wahlweise mit dem ersten oder dem zweiten Arbeitsanschluss 31; 32 verbindbar ist. Vorliegend wird die Umschaltvorrichtung 74 von einem 3/3-Wegeventil 72 gebildet, welches in Schieberbauweise ausgeführt ist. Das 3/3-Wegeventil 72 ist mittels wenigstens einer Feder in eine mittlere Sperrstellung vorgespannt, wobei es mittels Elektromagneten in die beiden anderen Stellungen bewegbar ist, um die genannten Fluidverbindungen herzustellen.The valve arrangement 30 includes a control valve 50 and a pressure regulating device 70 , Opposite the EP 1 672 225 B1 is the peculiarity of the pressure control device 70 in that instead of pressure relief valves, a pressure reducing valve 80 is used. In principle, it is conceivable to use two separate pressure reducing valves 80 each to an associated first or second working port 31 ; 32 are connected. For cost reasons, however, it is preferable to have a switching device 70 to use, with a single pressure reducing valve 80 optionally with the first or the second working connection 31 ; 32 is connectable. In the present case, the switching device 74 from a 3/3-way valve 72 formed, which is designed in slide construction. The 3 / 3 -way valve 72 is biased by means of at least one spring in a central locking position, wherein it is movable by means of electromagnets in the other two positions to produce said fluid connections.

Das Druckreduzierventil 80 hat einen Ausgangsanschluss 83, einen zweiten Zulaufanschluss 81 und einen zweiten Rücklaufanschluss 82. Der Ausganganschluss 83 ist wie vorstehend erläutert mit den Arbeitsanschlüssen 31; 32 verbindbar. Der zweite Rücklaufanschluss 82 ist mit einem ersten Rücklaufanschluss 34 fluidisch verbunden. Der zweite Zulaufanschluss 81 ist mit dem ersten Zulaufanschluss 33 fluidisch verbunden und zwar über ein erstes Rückschlagventil 71, welches ausschließlich einen Fluidstrom vom ersten Zulaufanschluss 33 zum zweiten Zulaufanschluss 34 zulässt. Der erste Solldruck 84 wird mittels eines Elektromagneten eingestellt. Dieser kann wie dargestellt unmittelbar auf den Ventilschieber wirken, wobei er alternativ die Vorspannkraft der Feder beeinflussen kann, je nachdem, ob eine steigende oder eine fallende Kennlinie gewünscht ist. Der Ventilschieber des Druckreduzierventils wird außerdem vom Druck am Ausgangsanschluss 83 beaufschlagt. Übersteigt die Druckraft die Effektivkraft aus der Magnet- und der Federkraft, so wird der Ausgangsanschluss mit dem zweiten Rücklaufanschluss 82 verbunden. Unterschreitet die Druckraft die Effektivkraft aus der Magnet- und der Federkraft, so wird der Ausgangsanschluss mit dem zweiten Zulaufanschluss 81 verbunden. Im Ergebnis stellt sich der Druck am Ausgangsanschluss 83 so ein, dass die genannten Kräfte im Gleichgewicht sind.The pressure reducing valve 80 has an output connection 83 , a second inlet connection 81 and a second return port 82 , The output connection 83 is as explained above with the working ports 31 ; 32 connectable. The second return connection 82 is with a first return port 34 fluidly connected. The second inlet connection 81 is with the first inlet connection 33 fluidly connected via a first check valve 71 , which exclusively a fluid flow from the first inlet connection 33 to the second inlet connection 34 allows. The first set pressure 84 is adjusted by means of an electromagnet. This can act as shown directly on the valve spool, where it can alternatively influence the biasing force of the spring, depending on whether an increasing or a falling characteristic is desired. The valve spool of the pressure reducing valve will also be the pressure at the outlet port 83 applied. If the pressure force exceeds the effective force from the magnetic and spring force, the output connection to the second return connection becomes 82 connected. If the pressure falls below the effective force from the magnetic and the spring force, the output connection with the second inlet connection becomes 81 connected. The result is pressure at the output port 83 so that the forces mentioned are in equilibrium.

Gegenüber einem Druckbegrenzungsventil hat das Druckreduzierventil 80 den zweiten Zulaufanschluss 81, über den Druckfluid zum Zylinder 15 hin fließen kann, was beim bekannten Druckbegrenzungsventil nicht möglich ist. Daraus ergibt sich die Gefahr, dass sich der Zylinder in einer Weise bewegt, die nicht der Einstellung des Steuerventils 50 entspricht. Das erfindungsgemäße Steuerventil 50 ist dementsprechend so ausgebildet, dass derartige unerwünschte Bewegungen vermieden werden.Opposite a pressure relief valve has the pressure reducing valve 80 the second inlet connection 81 , via the pressure fluid to the cylinder 15 can flow, which is not possible with the known pressure relief valve. This results in the risk that the cylinder moves in a way that is not the setting of the control valve 50 equivalent. The control valve according to the invention 50 is accordingly designed so that such unwanted movements are avoided.

Das Steuerventil 50 hat vorliegend ein erste, eine zweite, eine dritte, eine vierte, eine fünfte und eine sechste Stellung 51 - 56, wobei die fünfte und die sechste Stellung 55; 56 optional sind. Die Stellungen 51 - 56 sind vorzugsweise in der angegebenen Reihenfolge nebeneinander angeordnet, so dass der entsprechende Ventilschieber einfach herstellbar ist. Allein in der ersten Stellung 51 besteht eine Verbindung vom ersten Zulaufanschluss 33 über das Steuerventil 50 zum zweiten Arbeitsanschluss 32. In allen anderen Stellungen 52 - 56 wird die Verbindung zwischen dem ersten Zulaufanschluss 33 und dem Steuerventil 80 durch das Steuerventil 80 gesperrt, so dass das Druckfluid in diesen Stellungen ausschließlich über die Druckregelvorrichtung 70 zum Zylinder 15 fließen kann, wobei nur das vom Zylinder 15 zurückfließende Druckfluid über das Steuerventil 50 zu einem ersten Rücklaufanschluss 34 fließt. In der dritten Stellung 53, die als Sperrstellung ausgebildet ist, in der sich der Zylinder 15 überhaupt nicht bewegt, fließt kein Druckfluid zu einem ersten Rücklaufanschluss 34. In dieser Stellung ist vorzugsweise auch das Druckreduzierventil 80 mittels der Umschaltvorrichtung 74 von den Arbeitsanschlüssen 31; 32 getrennt.The control valve 50 in the present case has a first, a second, a third, a fourth, a fifth and a sixth position 51 - 56 , where the fifth and the sixth position 55 ; 56 optional. The positions 51 - 56 are preferably arranged side by side in the order given, so that the corresponding valve slide is easy to produce. Alone in the first position 51 there is a connection from the first inlet connection 33 via the control valve 50 to the second work connection 32 , In all other positions 52 - 56 is the connection between the first inlet connection 33 and the control valve 80 through the control valve 80 locked, so that the pressure fluid in these positions exclusively via the pressure control device 70 to the cylinder 15 can flow, only the cylinder 15 backflowing pressure fluid via the control valve 50 to a first return port 34 flows. In the third position 53 , which is designed as a blocking position in which the cylinder 15 not moved at all, no pressure fluid flows to a first return port 34 , In this position is preferably also the pressure reducing valve 80 by means of the switching device 74 from the work connections 31 ; 32 separated.

In der ersten Stellung 51 soll die an den Zylinder 15 angeschlossene Last mit einer hohen Geschwindigkeit unter Ausnutzung der Förderkapazität der Pumpe 11 gegen die Schwerkraft angehoben werden. In diesem Betriebszustand ist typischerweise keine Kraftregelung mittels der Druckregeleinrichtung 70 erforderlich. Diese ist daher vorzugsweise mittels der Umschaltvorrichtung 74 von den Arbeitsanschlüssen 31; 32 getrennt. In der ersten Stellung 51 befindet sich die eine stetig verstellbare Steuerblende 57 im Vorlauf. Der Druckabfall an dieser Steuerblende 57 wird vorzugsweise mittels einer Druckwaage 37 auf einen konstanten Wert eingeregelt, so dass die Bewegungsgeschwindigkeit des Zylinders 15 im Wesentlichen allein von der Stellung der Steuerblende 57 abhängt. Die Druckwaage 37 ist zwischen den ersten Zulaufanschluss 33 und das Steuerventil 50 geschaltet. Sie wird in Schließrichtung vom Druck zwischen der Druckwaage 37 und der Steuerblende 57 beaufschlagt. In Öffnungsrichtung wird sie von der Kraft einer vorgespannten Feder und vom Druck stromabwärts der Steuerblende 57 beaufschlagt, der an einem Lastmeldeanschluss 58 des Steuerventils 50 anliegt. In der zweiten bis sechsten Stellung ist die Druckwaage 37 nicht wirksam, da der Strömungsweg vom ersten Zulaufanschluss 33 über die Druckwaage 37 zum Steuerventil 50 vom Steuerventil 50 gesperrt ist.In the first position 51 should the to the cylinder 15 connected load at a high speed by utilizing the pumping capacity of the pump 11 be raised against gravity. In this operating state is typically no force control by means of the pressure control device 70 required. This is therefore preferably by means of the switching device 74 from the work connections 31 ; 32 separated. In the first position 51 there is a continuously adjustable control panel 57 in the lead. The pressure drop at this control panel 57 is preferably by means of a pressure balance 37 adjusted to a constant value, allowing the movement speed of the cylinder 15 essentially solely by the position of the control panel 57 depends. The pressure balance 37 is between the first inlet connection 33 and the control valve 50 connected. It is in the closing direction of the pressure between the pressure compensator 37 and the control panel 57 applied. In the opening direction, it is the force of a preloaded spring and the pressure downstream of the control panel 57 which is connected to a load-signaling connection 58 of the control valve 50 is applied. In the second to sixth position is the pressure balance 37 not effective because the flow path from the first inlet port 33 via the pressure balance 37 to the control valve 50 from the control valve 50 Is blocked.

Die zweite Stellung 52 wird beispielsweise eingestellt, wenn die gewünschte Stellung des Zylinders 15 mittels der ersten Stellung 51 erreicht ist, wobei die Last nur kraftgeregelt gehalten oder langsam weiter angehoben werden soll. Die Umschaltvorrichtung 74 wird dabei so eingestellt, dass das Druckreduzierventil 80 den Druck am zweiten Arbeitsanschluss 32 regelt. Die stetig verstellbare Steuerblende 57 befindet sich in der zweiten Stellung 52 im Rücklauf zwischen dem ersten Arbeitsanschluss 31 und einem ersten Rücklaufanschluss 34. Sie wird so eingestellt, dass sich die gewünschte Bewegungsgeschwindigkeit ergibt. Die entsprechende Einstellung ist lastabhängig. Der geregelte Druck am zweiten Arbeitsanschluss 32 wird außerdem an den Lastmeldeanschluss 58 angeschlossen, wobei dort im Wesentlichen kein Druckfluid über den Förderdruckregler 12 abfließen kann.The second position 52 is set, for example, when the desired position of the cylinder 15 by means of the first position 51 is reached, the load should be held only force-controlled or slowly raised further. The switching device 74 is adjusted so that the pressure reducing valve 80 the pressure at the second working connection 32 regulates. The continuously adjustable control panel 57 is in the second position 52 in the return between the first work connection 31 and a first return port 34 , It is adjusted so that the desired movement speed results. The corresponding setting is load-dependent. The regulated pressure at the second working connection 32 will also be connected to the load report port 58 connected, where there is essentially no pressure fluid via the delivery pressure regulator 12 can drain away.

Die vierte Stellung 54 entspricht funktional der zweiten Stellung 52, wobei allein die Bewegungsrichtung umgekehrt ist. Dementsprechend ist das Druckreduzierventil 80 vorzugsweise über die Umschaltvorrichtung 74 mit dem ersten Arbeitsanschluss 31 verbunden. Der zweite Arbeitsanschluss 32 ist über die stetig verstellbare Steuerblende 57 mit einem ersten Rücklaufanschluss 34 verbunden. Am Lastmeldeanschluss 58 liegt der geregelte Druck am ersten Arbeitsanschluss 31 an.The fourth position 54 Functionally corresponds to the second position 52 , where only the direction of movement is reversed. Accordingly, the pressure reducing valve 80 preferably via the switching device 74 with the first work connection 31 connected. The second work connection 32 is via the continuously adjustable control panel 57 with a first return port 34 connected. At the load report connection 58 the regulated pressure is at the first work connection 31 on.

Die dritte Stellung 53 ist eine Sperrstellung, in welcher der Zylinder 15 hydraulisch fest eingespannt ist. Die Verbindung zwischen dem Steuerventil 50 und dem ersten bzw. dem zweiten Arbeitsanschluss 31; 32 wird dementsprechend jeweils durch das Steuerventil 50 gesperrt. Die Umschaltvorrichtung 74 ist vorzugsweise so eingestellt, dass die Verbindung zwischen dem Druckreduzierventil 80 und dem ersten bzw. dem zweiten Arbeitsanschluss 31; 32 jeweils gesperrt ist. Der Lastmeldeanschluss 58 ist über das Steuerventil 50 mit einem ersten Rücklaufanschluss 34 verbunden, so dass am Lastmeldeanschluss 58 im Wesentlichen kein Druck anliegt. In der Folge läuft die Pumpe 11 im Wesentlichen drucklos.The third position 53 is a blocking position in which the cylinder 15 hydraulically clamped. The connection between the control valve 50 and the first and second working ports, respectively 31 ; 32 is accordingly each by the control valve 50 blocked. The switching device 74 is preferably adjusted so that the connection between the pressure reducing valve 80 and the first and second working ports, respectively 31 ; 32 each is locked. The load report connection 58 is via the control valve 50 with a first return port 34 connected, so that at the load-signaling connection 58 essentially no pressure is applied. As a result, the pump is running 11 essentially depressurized.

Mittels der fünften Stellung 55 kann die an den Zylinder 15 angeschlossene Last allein durch die Wirkung der Schwerkraft mit einer definierten Geschwindigkeit abgesenkt werden. Der zweite Arbeitsanschluss 32, dessen Druck typischerweise gegen die Schwerkraft arbeite, ist dementsprechend über eine stetig verstellbare Steuerblende 57 im Steuerventil 50 mit einem ersten Rücklaufanschluss 34 verbunden, wobei der erste Arbeitsanschluss 31 über das Steuerventil 50 im Wesentlichen ungedrosselt mit einem ersten Rücklaufanschluss 34 verbunden ist. Der Lastmeldeanschluss 58 ist ebenfalls über das Steuerventil 50 mit einem ersten Rücklaufanschluss 34 verbunden, so dass die Pumpe 11 im Wesentlichen drucklos läuft.By means of the fifth position 55 Can the to the cylinder 15 connected load can be lowered alone by the action of gravity at a defined speed. The second work connection 32 , whose pressure is typically working against gravity, is accordingly a continuously adjustable control panel 57 in the control valve 50 with a first return port 34 connected, with the first work connection 31 via the control valve 50 essentially unthrottled with a first return port 34 connected is. The load report connection 58 is also via the control valve 50 with a first return port 34 connected so that the pump 11 essentially depressurized.

Bei der sechsten Stellung 56 handelt es sich um eine Extremstellung der fünften Stellung 55, in welcher die entsprechende, stetig verstellbare Steuerblende 57 ganz geöffnet ist. Das an den Zylinder 15 angeschlossenen Hubwerk 16 kann sich dementsprechend frei bewegen. Die sechste Stellung 56 ist gesondert ausgewiesen, da sie vergleichsweise häufig eingestellt wird, beispielsweise wenn am Hubwerk ein Mähwerk angebaut ist, dessen Gewichtskraft im Mähbetrieb vollständig am Erdboden abgestützt ist.At the sixth position 56 it is an extreme position of the fifth position 55 , in which the corresponding, continuously adjustable control panel 57 is completely open. That to the cylinder 15 connected hoist 16 can move accordingly freely. The sixth position 56 is shown separately, since it is set comparatively frequently, for example, when a mower is mounted on the hoist, the weight of which is fully supported in the mowing operation on the ground.

Der Lastmeldeanschluss 58 ist vorliegend unmittelbar an den Förderdruckregler 12 angeschlossen. Der Förderdruck 13 wird vorzugsweise auf einen zweiten Solldruck eingeregelt, der um eine vorgegebene Druckdifferenz über dem Druck des Lastmeldeanschlusses 58 liegt. Die erste Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass in allen Stellungen des Steuerventils 50 ein definierter Druck am Lastmeldeanschluss 58 anliegt.The load report connection 58 is present directly to the delivery pressure regulator 12 connected. The delivery pressure 13 is preferably adjusted to a second desired pressure by a predetermined pressure difference above the pressure of the load reporting port 58 lies. The first embodiment is characterized in that in all positions of the control valve 50 a defined pressure at the load-signaling connection 58 is applied.

Hinzuweisen ist noch auf die beiden zweiten Rückschlagventile 36, die jeweils an einen zugeordneten ersten bzw. zweiten Arbeitsanschluss 31; 32 angeschlossen sind, wobei sie ausschließlich einen Fluidstrom von einem zugeordneten ersten Rücklaufanschluss 34 zum betreffenden Arbeitsanschluss 31; 32 hin zulassen. Hierdurch wird eine sogenannte Nachsaugung realisiert, die beispielsweise wirksam wird, wenn sich der Zylinder 15 in der sechsten Stellung 56 des Steuerventils sehr schnell bewegt. Dann kann Druckfluid aus dem Tank 14 über das betreffende zweite Rückschlagventil 36 in die sich vergrößernde Zylinderkammer gesaugt werden, so dass sich dort kein Vakuum ausbildet. Im Normalbetrieb sind die zweiten Rückschlagventile 36 fluiddicht verschlossen.Attention is still on the two second check valves 36 , each to an associated first and second working port 31 ; 32 are connected, wherein they only a fluid flow from an associated first return port 34 to the relevant work connection 31 ; 32 let it go. As a result, a so-called Nachsaugung is realized, which is effective, for example, when the cylinder 15 in the sixth position 56 of the control valve moves very fast. Then can pressure fluid from the tank 14 over the relevant second check valve 36 be sucked into the enlarging cylinder chamber, so that no vacuum is formed there. In normal operation, the second check valves 36 sealed fluid-tight.

Weiter ist auf die beiden Drucksensoren 35 hinzuweisen, mit welchen die Drücke am ersten bzw. am zweiten Arbeitsanschluss 31; 32 messbar sind.Next is on the two pressure sensors 35 to indicate, with which the pressures at the first and at the second working port 31 ; 32 are measurable.

Es versteht sich, dass die Drucksensoren 35; der Stellungssensor 17, das Steuerventil 50, die Umschaltvorrichtung 74 und das Druckreduzierventil 80 an eine elektronische Steuervorrichtung 18 angeschlossen sind, um den gewünschten Bewegungsablauf des hydraulischen Antriebssystems 10 zu steuern.It is understood that the pressure sensors 35 ; the position sensor 17 , the control valve 50 , the switching 74 and the pressure reducing valve 80 to an electronic control device 18 are connected to the desired movement of the hydraulic drive system 10 to control.

2 zeigt eine zweite Ausführungsform 10' eines hydraulischen Antriebssystems mit einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung 30. Die erste und die zweite Ausführungsform sind bis auf die nachfolgend beschriebenen Unterschiede identisch ausgebildet, so dass diesbezüglich auf die Ausführungen zu 1 verwiesen wird. In den 1 und 2 sind gleiche bzw. sich entsprechende Teile mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet. 2 shows a second embodiment 10 ' a hydraulic drive system with a valve arrangement according to the invention 30 , The first and the second embodiment are identical except for the differences described below, so that in this regard to the comments on 1 is referenced. In the 1 and 2 are the same or corresponding parts marked with the same reference numerals.

Bei der zweiten Ausführungsform wurde die Lastmeldung am Lastdruckanschluss 58 des Steuerventils 50 derart verändert, dass sich ein deutlich einfacherer Ventilschieber ergibt. In der ersten und der dritten Stellung 51; 53 ist die Lastmeldung gegenüber der ersten Ausführungsform unverändert. In der zweiten, der vierten, der fünften und der sechsten Stellung 52; 54; 55; 56 sind die bei der ersten Ausführungsform vorhandenen Lastmeldeverbindungen schlicht gesperrt, so dass über das Steuerventil 50 keine Lastrückmeldung mehr erfolgt. Im Gegenzug wurde das Wechselventil 38 eingeführt, an dem eingangsseitig der Druck am Lastmeldeanschluss 58 und der Druck am Ausgangsanschluss 83 des Druckreduzierventils 80 anliegt. In der zweiten, der vierten, der fünften und der sechsten Stellung 52; 54; 55; 56 wird dementsprechend unmittelbar der Druck am Ausgangsanschluss 83 des Druckreduzierventils 80 an den Förderdruckregler 12 gemeldet. In der zweiten und der vierten Stellung 52; 54 ist diese Art der Lastrückmeldung funktional äquivalent zur Lastrückmeldung gemäß der ersten Ausführungsform. In der fünften und der sechsten Stellung 55; 56 ist für die gewünschte Lastrückmeldung ein Druckreduzierventil 80 erforderlich, welches den Druck Null einregeln kann. Ein derartiges Druckreduzierventil 80 ist aufwändig und teuer, so dass aus Kostengründen die erste Ausführungsform mit dem etwas teureren Ventilschieber bevorzugt ist.In the second embodiment, the load message at the load pressure port 58 of the control valve 50 changed so that there is a much simpler valve spool. In the first and the third position 51 ; 53 the load message is unchanged from the first embodiment. In the second, the fourth, the fifth and the sixth position 52 ; 54 ; 55 ; 56 the existing in the first embodiment Lastmeldeverbindungen are simply locked, so that via the control valve 50 no load feedback occurs. In return, the shuttle valve 38 introduced, on the input side of the pressure at the load-sensing connection 58 and the pressure at the output port 83 the pressure reducing valve 80 is applied. In the second, the fourth, the fifth and the sixth position 52 ; 54 ; 55 ; 56 Accordingly, the pressure at the output port is immediately 83 the pressure reducing valve 80 to the delivery pressure regulator 12 reported. In the second and fourth positions 52 ; 54 is this type of load feedback functionally equivalent to the load feedback according to the first embodiment. In the fifth and sixth positions 55 ; 56 is a pressure reducing valve for the desired load feedback 80 required, which can adjust the pressure zero. Such a pressure reducing valve 80 is complicated and expensive, so that for cost reasons, the first embodiment with the slightly more expensive valve slide is preferred.

3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Umschaltvorrichtung 74'. Diese kann die Umschaltvorrichtung gemäß 1 und 2 ersetzen und zwar insbesondere in solchen Fällen, in denen ein fluiddichter Abschluss des ersten und des zweiten Arbeitsanschlusses 31; 32 möglich sein soll. Anstelle des 3/3-Wegeventils sind zwei gesonderte 2/2-Wegeventile 73 vorgesehen, welche jeweils zwischen den Ausgangsanschluss 83 des Druckreduzierventils und den zugeordneten ersten bzw. zweiten Arbeitsanschluss 31; 32 geschaltet sind. Die 2/2-Wegeventile sind jeweils als Sitzventil ausgebildet, welches fluiddicht verschließbar ist. Es wäre zwar denkbar, auch ein 3/3-Wegeventil in Sitzbauweise auszuführen, dies ist aber teurer als die Ausführung nach 3. 3 shows a second embodiment of the switching device 74 ' , This can according to the switching device 1 and 2 replace, and in particular in those cases where a fluid-tight closure of the first and the second working port 31 ; 32 should be possible. Instead of the 3/3-way valve are two separate 2/2-way valves 73 provided, each between the output terminal 83 the pressure reducing valve and the associated first and second working port 31 ; 32 are switched. The 2 / 2-way valves are each designed as a seat valve, which is closed fluid-tight. Although it would be conceivable to perform a 3/3-way valve in the seat design, but this is more expensive than the execution 3 ,

Vorzugsweise sind in keinem Betriebszustand des hydraulischen Antriebssystems beide 2/2-Wegeventile 73 geöffnet. Die drei verbleibenden Schaltkombinationen entsprechen den Schaltstellungen des 3/3-Wegeventils in 1 und 2.Preferably, in any operating state of the hydraulic drive system, both 2/2-way valves 73 open. The three remaining switching combinations correspond to the switching positions of the 3/3-way valve in 1 and 2 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
hydraulisches Antriebssystem (erste Ausführungsform)hydraulic drive system (first embodiment)
10'10 '
hydraulisches Antriebssystem (zweite Ausführungsform)hydraulic drive system (second embodiment)
1111
Pumpepump
1212
FörderdruckreglerDelivery pressure regulator
1313
Förderdruck der PumpeDelivery pressure of the pump
1414
Tanktank
1515
Zylindercylinder
1616
Hubwerkhoist
1717
Stellungssensorposition sensor
1818
Steuervorrichtungcontrol device
1919
Stelldruck actuating pressure
3030
Ventilanordnungvalve assembly
3131
erster Arbeitsanschlussfirst work connection
3232
zweiter Arbeitsanschlusssecond work connection
3333
erster Zulaufanschlussfirst inlet connection
3434
erster Rücklaufanschlussfirst return connection
3535
Drucksensorpressure sensor
3636
zweites Rückschlagventilsecond check valve
3737
Druckwaagepressure compensator
3838
Wechselventilshuttle valve
3939
LastmeldedruckLoad-sensing pressure
5050
Steuerventilcontrol valve
5151
erste Stellungfirst position
5252
zweite Stellungsecond position
5353
dritte Stellungthird position
5454
vierte Stellungfourth position
5555
fünfte Stellungfifth position
5656
sechste Stellungsixth position
5757
Steuerblendecontrol panel
5858
Lastmeldeanschluss Load-sensing connection
7070
DruckregelvorrichtungPressure control device
7171
erstes Rückschlagventilfirst check valve
72 72
3/3-Wegeventil3/3-way valve
7373
2/2-Wegeventil2/2 way valve
7474
Umschaltvorrichtung (erste Ausführungsform)Switching device (first embodiment)
74'74 '
Umschaltvorrichtung (zweite Ausführungsform) Switching device (second embodiment)
8080
DruckreduzierventilPressure reducing valve
8181
zweiter Zulaufanschlusssecond inlet connection
8282
zweiter Rücklaufanschlusssecond return connection
8383
Ausgangsanschlussoutput port
8484
erster Solldruckfirst target pressure

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1672225 B1 [0002, 0004, 0007, 0022]EP 1672225 B1 [0002, 0004, 0007, 0022]
  • EP 2870842 [0015]EP 2870842 [0015]

Claims (11)

Ventilanordnung (30) mit einem ersten und einem zweiten Arbeitsanschluss (31; 32), einem ersten Zulaufanschluss (33) und wenigstens einem ersten Rücklaufanschluss (34), wobei ein Steuerventil (50) und eine Druckregelvorrichtung (70) vorgesehen sind, welche parallel an den ersten und den zweiten Arbeitsanschluss (31; 32) angeschlossen sind, wobei die Druckregelvorrichtung (70) so eingerichtet ist, dass zumindest wahlweise entweder der Druck am ersten oder am zweiten Arbeitsanschluss (31; 32) auf einen vorgegebenen ersten Solldruck (84) einregelbar ist, wobei das Steuerventil (50) einen Lastmeldeanschluss (58) hat, wobei es eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte Stellung (51; 52; 53; 54) aufweist, wobei in der ersten Stellung (51) der erste Arbeitsanschluss (31) über das Steuerventil (50) mit einem ersten Rücklaufanschluss (34) fluidisch verbunden ist, wobei der erste Zulaufanschluss (33) über das Steuerventil (80) mit dem zweiten Arbeitsanschluss (32) fluidisch verbunden ist, wobei der zweite Arbeitsanschluss (32) über das Steuerventil (80) mit dem Lastmeldeanschluss (58) fluidisch verbunden ist, wobei in der dritten Stellung (53) eine Verbindung zwischen dem Steuerventil (50) und dem ersten bzw. dem zweiten Arbeitsanschluss (31; 32) jeweils durch das Steuerventil (50) gesperrt ist, wobei in der vierten Stellung (54) der zweite Arbeitsanschluss (32) über das Steuerventil (50) mit einem ersten Rücklaufanschluss (34) fluidisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Stellung (52) der erste Arbeitsanschluss (31) über das Steuerventil (50) mit einem ersten Rücklaufanschluss (34) fluidisch verbunden ist, wobei in der zweiten, der dritten und der vierten Stellung (52; 53; 54) eine Verbindung zwischen dem Steuerventil (50) und dem ersten Zulaufanschluss (33) durch das Steuerventil (50) gesperrt ist, wobei die Druckregelvorrichtung (70) an den ersten Zulaufanschluss (33) angeschlossen ist.Valve arrangement (30) having a first and a second working port (31; 32), a first inlet port (33) and at least one first return port (34), wherein a control valve (50) and a pressure regulating device (70) are provided, which in parallel the first and the second working port (31; 32) are connected, wherein the pressure regulating device (70) is arranged so that at least selectively either the pressure at the first or at the second working port (31; 32) can be regulated to a predetermined first target pressure (84) wherein the control valve (50) has a load sensing port (58) having first, second, third and fourth positions (51; 52; 53; 54), wherein in the first position (51) the first Working connection (31) via the control valve (50) with a first return port (34) is fluidly connected, wherein the first inlet port (33) via the control valve (80) with the second working port (32) fluidly connected is, wherein the second working port (32) via the control valve (80) to the load-signaling port (58) is fluidly connected, wherein in the third position (53), a connection between the control valve (50) and the first and the second working port (31; 32) is in each case blocked by the control valve (50), wherein in the fourth position (54) the second working port (32) is fluidically connected via the control valve (50) to a first return port (34), characterized in that in the second Position (52) the first working port (31) via the control valve (50) with a first return port (34) is fluidly connected, wherein in the second, the third and the fourth position (52; 53; 54) a connection between the control valve (50) and the first inlet port (33) is blocked by the control valve (50), wherein the pressure regulating device (70) is connected to the first inlet port (33). Ventilanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Steuerventil (50) eine fünfte Stellung (55) aufweist, in welcher eine Verbindung zwischen dem Steuerventil (50) und dem ersten Zulaufanschluss (33) vom Steuerventil (50) gesperrt ist, wobei der erste und der zweite Arbeitsanschluss (31; 32) mit einem ersten Rücklaufanschluss (34) fluidisch verbunden sind.Valve arrangement according to one of the preceding claims, wherein the control valve (50) has a fifth position (55) in which a connection between the control valve (50) and the first inlet port (33) from the control valve (50) is locked, the first and the second working port (31; 32) are fluidically connected to a first return port (34). Ventilanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste, die zweite, die dritte, die vierte und gewünschtenfalls die fünfte Stellung (51 - 55) des Steuerventils (50) in der angegebenen Reihenfolge nebeneinander angeordnet sind.Valve arrangement according to one of the preceding claims, wherein the first, the second, the third, the fourth and optionally the fifth position (51-55) of the control valve (50) are arranged side by side in the order given. Ventilanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Druckregelvorrichtung (70) wenigstens ein Druckreduzierventil (80) umfasst, welches jeweils einen zweiten Zulaufanschluss (81), einen zweiten Rücklaufanschluss (82) und einen Ausgangsanschluss (83) aufweist, wobei der Druck am Ausgangsanschluss (83) auf den ersten Solldruck einregelbar ist, indem entweder eine fluidische Verbindung vom Ausgangsanschluss (83), zum zweiten Zulaufanschluss (81) oder zum zweiten Rücklaufanschluss (82) geöffnet wird, wobei der zweite Rücklaufanschluss (82) mit einem ersten Rücklaufanschluss (34) fluidisch verbunden ist, wobei der zweite Zulaufanschluss (81) zumindest mittelbar mit dem ersten Zulaufanschluss (33) verbunden ist.Valve arrangement according to one of the preceding claims, wherein the pressure regulating device (70) comprises at least one pressure reducing valve (80) each having a second inlet port (81), a second return port (82) and an outlet port (83), wherein the pressure at the outlet port (80) 83) can be adjusted to the first setpoint pressure by opening either a fluidic connection from the outlet connection (83), to the second inlet connection (81) or to the second return connection (82), the second return connection (82) being connected to a first return connection (34). is fluidically connected, wherein the second inlet port (81) is at least indirectly connected to the first inlet port (33). Ventilanordnung nach Anspruch 4, wobei zumindest einem, vorzugsweise jedem Druckreduzierventil (80) ein erstes Rückschlagventil (71) zugeordnet ist, welches zwischen dem ersten Zulaufanschluss (33) und dem jeweiligen zweiten Zulaufanschluss (81) angeordnet ist, wobei es ausschließlich einen Fluidstrom vom ersten Zulaufanschluss (33) zum betreffenden zweiten Zulaufanschluss (81) zulässt.Valve arrangement after Claim 4 wherein at least one, preferably each pressure reducing valve (80) is associated with a first check valve (71) which is arranged between the first inlet port (33) and the respective second inlet port (81), wherein it exclusively a fluid flow from the first inlet port (33) to the relevant second inlet port (81). Ventilanordnung nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Druckregelvorrichtung (70) ein einziges Druckreduzierventil (80) umfasst, wobei eine Umschaltvorrichtung (74; 74') vorgesehen ist, über welche der Ausgangsanschluss (83) des Druckreduzierventils (80) wahlweise mit dem ersten oder mit dem zweiten Arbeitsanschluss (31; 32) fluidisch verbindbar ist, wobei beide genannten Verbindungen gleichzeitig absperrbar sind.Valve arrangement after Claim 4 or 5 wherein the pressure control device (70) comprises a single pressure reducing valve (80), wherein a switching device (74; 74 ') is provided, via which the outlet port (83) of the pressure reducing valve (80) is selectively connected to either the first or the second working port (31 ; 32) is fluidically connectable, both said compounds are shut off at the same time. Ventilanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Lastmeldeanschluss (58) des Steuerventils (50) in der zweiten Stellung (52) mit dem zweiten Arbeitsanschluss (32), in der dritten Stellung (53) mit einem ersten Rücklaufanschluss (34) und in der vierten Stellung (54) mit dem ersten Arbeitsanschluss (31) fluidisch verbunden ist, wobei der Lastmeldeanschluss (58) mit einem Förderdruckregler (12) und einer Pumpe (11) zumindest mittelbar fluidisch verbindbar ist.Valve arrangement according to one of the preceding claims, wherein the load reporting port (58) of the control valve (50) in the second position (52) with the second working port (32), in the third position (53) with a first return port (34) and in the fourth position (54) to the first working port (31) is fluidly connected, wherein the load reporting port (58) with a delivery pressure regulator (12) and a pump (11) is at least indirectly fluidly connectable. Ventilanordnung nach Anspruch 7, wobei der Lastmeldeanschluss (58) des Steuerventils (50) in der zweiten Stellung (52) und/oder der dritten Stellung (53) und/oder der vierten Stellung (54) durch das Steuerventil (50) gesperrt ist, wobei ein Wechselventil (38) vorgesehen ist, welches eingangsseitig mit dem Lastmeldeanschluss (58) und dem Ausgangsanschluss (83) des Druckreduzierventils (80) fluidisch verbunden ist, wobei das Wechselventil (38) ausgangsseitig mit einem Förderdruckregler (12) einer Pumpe (11) zumindest mittelbar fluidisch verbindbar ist.Valve arrangement after Claim 7 in which the load-signaling connection (58) of the control valve (50) in the second position (52) and / or the third position (53) and / or the fourth position (54) is blocked by the control valve (50), wherein a shuttle valve (50) 38) is provided, which is the input side to the load-sensing connection (58) and the output port (83) of the pressure reducing valve (80) fluidly connected, the shuttle valve (38) on the output side with a delivery pressure regulator (12) of a pump (11) at least indirectly fluidly connectable is. Ventilanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei dem ersten und/oder dem zweiten Arbeitsanschluss (31; 32) jeweils ein zweites Rückschlagventil (36) zugeordnet ist, über welches der betreffende Arbeitsanschluss (31; 32) mit einem ersten Rücklaufanschluss (34) verbunden ist, wobei das zweite Rückschlagventil (36) ausschließlich einen Fluidstrom vom betreffenden ersten Rücklaufanschluss (34) zum betreffenden Arbeitsanschluss (31; 32) zulässt. Valve arrangement according to one of the preceding claims, wherein the first and / or the second working port (31; 32) in each case a second check valve (36) is assigned, via which the relevant working port (31; 32) is connected to a first return port (34) wherein the second check valve (36) allows only fluid flow from the respective first return port (34) to the respective working port (31; 32). Hydraulisches Antriebssystem (10; 10') mit einer Ventilanordnung (30) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei an den ersten und den zweiten Arbeitsanschluss (31; 32) ein doppeltwirkender Zylinder (15) angeschlossen ist, wobei an den wenigstens einen ersten Rücklaufanschluss (34) ein Tank (14) angeschlossen ist, wobei eine Pumpe (11) vorgesehen ist, mit welcher Druckfluid aus dem Tank (14) zum ersten Zulaufanschluss (33) förderbar ist, wobei die Pumpe (11) ein verstellbares Verdrängungsvolumen aufweist, wobei ein Förderdruckregler (12) vorgesehen ist, mit welchem ein Förderdruck (13) der Pumpe (11) durch Verstellung des Verdrängungsvolumens der Pumpe (11) auf einen zweiten Solldruck einregelbar ist.A hydraulic drive system (10, 10 ') having a valve assembly (30) according to any one of the preceding claims, wherein a double-acting cylinder (15) is connected to the first and second working ports (31; 32), to which at least one first return port (15). 34), a tank (14) is connected, wherein a pump (11) is provided, with which pressurized fluid from the tank (14) to the first inlet port (33) can be conveyed, wherein the pump (11) has an adjustable displacement volume, wherein a Delivery pressure regulator (12) is provided, with which a delivery pressure (13) of the pump (11) by adjusting the displacement volume of the pump (11) is adjustable to a second desired pressure. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 10, rückbezogen auf Anspruch 7 oder 8, wobei der zweite Solldruck vom Druck am Lastmeldeanschluss (58) oder vom ausgangsseitigen Druck am Wechselventil (38) abhängt.Hydraulic drive system according to Claim 10 , backward on Claim 7 or 8th wherein the second set pressure depends on the pressure at the load-sensing port (58) or at the output-side pressure at the shuttle valve (38).
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