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DE3431683A1 - Hydraulic system - Google Patents

Hydraulic system

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Publication number
DE3431683A1
DE3431683A1 DE19843431683 DE3431683A DE3431683A1 DE 3431683 A1 DE3431683 A1 DE 3431683A1 DE 19843431683 DE19843431683 DE 19843431683 DE 3431683 A DE3431683 A DE 3431683A DE 3431683 A1 DE3431683 A1 DE 3431683A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure
valve
flow control
relief valve
pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19843431683
Other languages
German (de)
Inventor
Wolfgang Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Klotzbücher
Gert Dipl.-Ing. 7140 Ludwigsburg Stockbauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE19843431683 priority Critical patent/DE3431683A1/en
Publication of DE3431683A1 publication Critical patent/DE3431683A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

The hydraulic system has a pump (10) with constant delivery volume which supplies pressure medium to at least two hydraulic motors (13, 21, 23) connected in parallel. A flow control valve (24 to 26) is connected upstream of each hydraulic motor. Each consumer line has a pressure tapping point (P1 to P3) via which the load pressures of the individual consumers are directed via shuttle valves (29 and 35) to a pressure-relief valve (18), this pressure together with the force of a spring acting on its closing member in the closing direction. During operation, the opening pressure of the pressure-relief valve (18) in each case corresponds to the maximum load pressure at a consumer plus the differential pressure between pump and consumer. The pump (10) is designed in such a way that its delivery volume is greater than the sum of the volumetric flows which can be set at the flow control valves. Depending on the type of loading, the excess volumetric flow is discharged in a controlled manner to the tank via the pressure-relief valve (16) or via the pressure valve (18). In this way, an energy-saving hydraulic system working without problem is obtained. <IMAGE>

Description

HydraulikanlageHydraulic system

Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Hydraulikanlage nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei einer derartigen bekannten Hydraulikanlage wird das zuviel geförderte Druckmittel stets über das Druckbegrenzungsventil abgeführt, was eine unerwünschte Verlustleistung zur Folge hat.PRIOR ART The invention is based on a hydraulic system according to the genre of the main claim. In such a known hydraulic system the excess pressure medium pumped is always discharged via the pressure relief valve, which results in an undesirable power loss.

Diese macht sich nicht nur durch zu hohen Energieverbrauch bemerkbar, sondern auch durch eine zu starke Erwärmung des Drucknittelswas zu Funktionsstörungen führen kann.This is not only noticeable through excessive energy consumption, but also due to excessive heating of the pressure medium, which can lead to malfunctions can lead.

Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Hydraulikanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß durch Verwendung des Druckventils und dessen lastdruckabhängige Druckeinstellung die Verlustleistung verringert wird. Dadurch lassen sich die Betriebskosten senken, die Funktionstüchtigkeit der Anlage wird verbessert.Advantages of the invention The hydraulic system according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that by Use of the pressure valve and its load pressure-dependent pressure setting reduce the power loss is decreased. This can reduce operating costs and functionality the plant is improved.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich.The measures listed in the subclaims are further developments the features specified in the main claim possible.

Zeichnung Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgende Beschreibung näher erläutert. Die Figuren 1 bis 3 zeigen Hydraulikanlagen in schematischer Darstellung.DRAWING Three exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. Figures 1 to 3 show hydraulic systems in a schematic representation.

Beschreibung des Erfindungsbeispiels In Figur 1 ist mit 10 eine Pumpe 10 mit konstantem Förderstrom bezeichnet, die Druckmittel aus einem Behälter 11 ansaugt und dieses in eine Förderleitung 12 verdrängt.Description of the example of the invention In FIG. 1, 10 is a pump 10 denoted by a constant delivery flow, the pressure medium from a container 11 and this is displaced into a delivery line 12.

Diese führt zu einem Hydromotor 13, von dem eine Rücklaufleitung 14 zurück zum Behälter 11 führt. Von der Förderleitung 12 zweigt eine erste, zur Rücklaufleitung 14 führende Leitung 15 ab, in der ein Druckbegrenzungsventil 16 angeordnet ist. Weiterhin zweigt von der Förderleitung 12 eine zweite Leitung 17 ab, in der ein vorgesteuertes Druckbegrenzungsventil 18 angeordnet ist.This leads to a hydraulic motor 13, from which a return line 14 leads back to the container 11. A first branch to the return line branches off from the delivery line 12 14 leading line 15 in which a pressure relief valve 16 is arranged. Furthermore, a second line 17 branches off from the delivery line 12, in which a pilot operated pressure relief valve 18 is arranged.

Noch weiter stromabwärts zweigt von der Förderleitung 12 eine dritte Leitung 19 ab, die zu einem Hydromotor 21 führt. Von der Leitung 19 geht eine Leitung 22 aus, die ebenfalls zu einem Hydromotor 23 führt.A third branch from the delivery line 12 branches even further downstream Line 19, which leads to a hydraulic motor 21. A line goes from line 19 22, which also leads to a hydraulic motor 23.

In der Förderleitung 12 ist stromabwärts hinter dem Abzweigpunkt für die Leitung 19 ein Zweiwege-Stromregelventil 24 angeordnet. Ebensolche Zweiwege-Stromregelventile 25, 26 sind in den Leitungen 22 und 19 vor den Hydromotoren 21 und 23 angeordnet. Von der Förderleitung 12 zweigt stromabwärts des Zweiwege-Stromregelventils 24 in einem Druckabgriffspunkt P1 eine Leitung 28 ab, die zur Leitung 22 führt und dort ebenfalls stromabwärts des Zweiwege-Stromregelventils 25 in einem Druckabgriffspunkt P2 mündet. In der Leitung 28 ist ein Wechselrückschlagventil 29 angeordnet mit einem Ventilglied 30 und zwei Ventilsitzen 31, 32. Von einer Stelle zwischen den beiden Ventilsitzen 31, 32 zweigt eine Leitung 34 ab, die zu einem Wechselrückschlagventil 35 führt. Dieses ist genauso aufgebaut wie das Wechselrückschlagventil 29. Es hat ein Ventilglied 36 und zwei Ventilsitze 36', 36". Von einer Stelle zwischen den beiden Ventilsitzen geht eine Leitung 33 aus, die zu einem Vorsteuerkopf 37 des Druckventils 18-führt. Am Vorsteuerkopf befindet sich auch eine einstellbare Druckfeder 38. Deren Kraft und die Flüssigkeitskraft aus der Leitung 33 wirken auf den Ventilkörper des Druckventils 18 im Schließsinn ein.In the delivery line 12 is downstream behind the branch point for the line 19 a two-way flow control valve 24 is arranged. The same two-way flow control valves 25, 26 are arranged in the lines 22 and 19 in front of the hydraulic motors 21 and 23. from the delivery line 12 branches downstream of the two-way flow control valve 24 in one Pressure tap point P1 from a line 28 which leads to line 22 and there as well opens downstream of the two-way flow control valve 25 in a pressure tap point P2. In the line 28, an alternating check valve 29 is arranged with a valve member 30 and two valve seats 31, 32. From a point between the two valve seats 31, 32 branches off a line 34 which leads to an alternating check valve 35. This is constructed in exactly the same way as the alternating check valve 29. It has a valve member 36 and two valve seats 36 ', 36 ". From a point between the two valve seats a line 33 goes out, which leads to a pilot control head 37 of the pressure valve 18-. There is also an adjustable compression spring 38 on the pilot control head. Its force and the liquid force from the line 33 act on the valve body of the pressure valve 18 in the closing direction.

Im Öffnungssinn wirkt auf den Ventilkörper der Druck aus einer Steuerleitung 39, welche an die Leitung 17 angeschlossen ist. Vom Ventilsitz 36" des Wechselrückschlagventils 35 führt eine Leitung 40 zur Leitung 19 und mündet dort zwischen dem Hydromotor 21 und dem Zweiwege-Stromregelventil 26 in einem Druckabgriffspunkt P3.In the opening direction, the pressure from a control line acts on the valve body 39, which is connected to line 17. From the valve seat 36 "of the shuttle check valve 35 leads a line 40 to line 19 and opens there between the hydraulic motor 21 and the two-way flow control valve 26 at a pressure tap point P3.

Die Pumpe 10 fördert einen der Drehzahl der Antriebsmaschine 41 proportionalen Druckmittelstrom. Die Pumpe ist so dimensioniert, daß ihr Förderstrom größer ist als die Summe der an den Zweiwege-Stromregelventilen 24 bis 26 eingestellten Förderströme. Über die Wechselrückschlagventile 29 und 35 wird der maximale Lastdruck an den Hydromotoren 13, 21, 23 ausgewählt. Herrscht beispielsweise am Hydromotor 13 der höchste Lastdruck, dann wird der Ventilkörper 30 des Wechselrückschlagventils 29 auf den Ventilkörper 32 gedrückt, und der Lastdruck pflanzt sich von der Leitung 28 über die Leitung 34 zum Wechselrückschlagventil 35 fort. Dessen Ventilkörper 36 wird auf den Ventilsitz 36" gedrückt, so daß der Lastdruck über die Leitung 33 zum Vorsteuerkopf 37 des Druckbegrenzungsventils 18 gelangen kann. Hier wirkt er zusammen mit der Feder 38 im Schließsinn auf den Ventilkörper des Druckbegrenzungsventils 18. Der Einstelldruck an der Feder 38 des Druckbegrenzungsventils 18 entspricht der Druckdifferenz zwischen der Pumpe 10 und den Hydromotoren 13, 21, 23 plus einem Sicherheitszuschlag. Der Öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils 18 ist somit die Summe aus Einstelldruck an der Feder 38 und dem höchsten Lastdruck in den DruckabgriffpunktenPi bis P3. Der Öffnungsdruck ist damit variabel dem jeweils höchsten Lastdruck derart angepaßt, daß er dem im jeweiligen Betriebszustand erforderlichen Lastdruck entspricht. Die Größe der Energieeinsparung zwischen einer konventionellen Schaltung mit festem Einstelldruck des Druckbegrenzungsventils - resultierend aus dem während des gesamten Zyklus' maximal auftretenden Lastdruckes - und der vorliegenden erfindungsgemäßen Anlage mit lastdruckabhängig variierendem Öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils liegt in der jeweiligen Differenz der Öffnungsdrücke. Die maximale Druckabsicherung der Anlage erfolgt durch das Druckbegrenzungsventil 16.The pump 10 delivers a speed of the drive machine 41 proportional Pressure medium flow. The pump is dimensioned so that its flow rate is greater as the sum of the flow rates set at the two-way flow control valves 24 to 26. Via the changeover check valves 29 and 35 becomes the maximum load pressure selected on the hydraulic motors 13, 21, 23. This is the case with the hydraulic motor, for example 13 the highest load pressure, then the valve body 30 of the shuttle check valve 29 is pressed onto the valve body 32, and the load pressure is planted from the line 28 continues via line 34 to changeover check valve 35. Its valve body 36 is pressed onto the valve seat 36 ″, so that the load pressure via the line 33 can reach the pilot head 37 of the pressure relief valve 18. Here he works together with the spring 38 in the closing direction on the valve body of the pressure relief valve 18. The set pressure on the spring 38 of the pressure relief valve 18 corresponds the pressure difference between the pump 10 and the hydraulic motors 13, 21, 23 plus one Safety surcharge. The opening pressure of the pressure relief valve 18 is thus the sum of the set pressure at the spring 38 and the highest load pressure in the pressure tapping points Pi to P3. The opening pressure is thus variable according to the highest load pressure in each case adapted so that it corresponds to the load pressure required in the respective operating state. The amount of energy saved between a conventional circuit with fixed Set pressure of the pressure relief valve - resulting from the during the entire Cycle 'maximum occurring load pressure - and the present invention System with opening pressure of the pressure relief valve that varies depending on the load pressure lies in the respective difference between the opening pressures. The maximum pressure protection the system takes place through the pressure relief valve 16.

Es können sich folgende drei Betriebszustände ergeben: Der Lastdruck an allen Hydromotoren ist größer als der am Druckbegrenzungsventil 16 eingestellte Maximaldruck.The following three operating states can result: The load pressure on all hydraulic motors is greater than that on the pressure relief valve 16 set maximum pressure.

Der von der Pumpe geförderte überschüssige Druckmittelstrom fließt nun über das Druckbegrenzungsventil 16 zum Behälter 11 ab. Das Druckventil 18 ist durch die Feder 38 geschlossen.The excess pressure medium flow conveyed by the pump flows now via the pressure relief valve 16 to the container 11. The pressure valve 18 is closed by the spring 38.

Im zweiten vorkommenden Betriebs zustand ist der Lastdruck an mindestens einem Hydromotor größer als der am Druckbegrenzungsventil 16 eingestellte Maximaldruck. Der von den Hydromotoren, die mit einem Druck kleiner als dem Maximaldruck beaufschlagt sind, nicht abgenommene Förderstrom, strömt über das Druckbegrenzungsventil 16 bei Maximaldruck ab. Das Druckventil 18 ist wiederum durch die Feder 38 geschlossen.In the second operating state that occurs, the load pressure is at least a hydraulic motor greater than the maximum pressure set on the pressure relief valve 16. The one from the hydraulic motors, which are subjected to a pressure less than the maximum pressure are, not removed flow, flows through the pressure relief valve 16 at Maximum pressure. The pressure valve 18 is in turn closed by the spring 38.

Beim dritten denkbaren Betriebszustand ist die Summe aus Lastdruck an den Hydromotoren,. Druckverluste in den Rohrleitungen sowie Regeleinrichtungen aller Verbraucher kleiner als der Maximaldruck. Der höchste Lastdruck wird nun - wie oben beschrieben - über die Leitung 33 zum Vorsteuerkopf 37 des Druckventils 18 geleitet. Die Feder 38 induziert einen bestimmten Druckabfall ß p. Vor dem Zweiwege-Stromregelventilen 24 bis 26 staut sich ein bestimmter Druck auf. Nach Erreichen dieses Druckes strömt der von der Pumpe 10 geförderte Reststrom über das sich nun öffnende Druckventil 18 ab.The third conceivable operating state is the sum of the load pressure on the hydraulic motors. Pressure losses in the pipelines and control equipment all consumers less than the maximum pressure. The highest load pressure is now - as described above - via line 33 to pilot head 37 of the pressure valve 18 headed. The spring 38 induces a certain pressure drop β p. Before the two-way flow control valves 24 to 26 a certain pressure builds up. After reaching this pressure flows the residual flow conveyed by the pump 10 via the pressure valve that is now opening 18 from.

Das Ausführungsbeispiel nach Figur 2 unterscheidet sich vom vorhergehenden dadurch, daß hier die Zweiwege-Stromregelventile - nunmehr bezeichnet mit 24', 25', 26' - verstellbar ausgebildet sind, und daß das Druckbegrenzungsventil 16 entfällt. Dafür erhält das Druckventil 18 einen zweiten Vorsteuerkopf 43 an den von der Förderleitung 12 eine Steuerleitung 44 herangeführt ist. Die Feder für die Vorsteuerstufe 43 ist mit 45 bezeichnet und so eingestellt, daß das Druckventil 18 nunmehr auch auf maximalen Verbraucherdruck eingestellt ist.The embodiment of Figure 2 differs from the previous one in that the two-way flow control valves - now referred to as 24 ', 25', 26 '- are adjustable, and that the pressure relief valve 16 is omitted. For this, the pressure valve 18 receives a second pilot control head 43 on a control line 44 is brought up from the delivery line 12. The spring for the pilot stage 43 is denoted by 45 and is set so that the pressure valve 18 is now also set to maximum consumer pressure.

Das Ausführungsbeispiel nach Figur 3 unterscheidet sich von demjenigen nach der Figur 1 dadurch, daß dem Zweiwege-Stromregelventile 26 ein einstellbares Dreiwege-Stromregelventil 50 nachgeschaltet ist. Von ihm führt eine Leitung 51 zur Rücklaufleitung 14. Auch den Hydromotoren 13, 23 kann ein solches Dreiwege-Stromregelventil vorgeschaltet sein.The embodiment of Figure 3 differs from that according to the figure 1 in that the two-way flow control valve 26 is an adjustable Three-way flow control valve 50 is connected downstream. From him a line 51 leads to Return line 14. Such a three-way flow control valve can also be used for the hydraulic motors 13, 23 be upstream.

Man kann damit einem Gerätemodul aus Zweiwege-Stromregler-Wechselventilen und eventuell Druckventilen, Regeleinrichtungen wie Dreiwege-Stromreglern nachschalten (elektrisch, mechanisch, pneumatisch, hydraulisch, verstellbar oder fest eingestellt). Diese Regeleinrichtungen können in den Leitungen 12, 19 und 22 parallel angeordnet sein, ohne sich gegenseitig zu beeinflussen.You can use it to create a device module made up of two-way flow regulator changeover valves and possibly downstream pressure valves, control devices such as three-way flow regulators (electrical, mechanical, pneumatic, hydraulic, adjustable or fixed). These control devices can be arranged in parallel in lines 12, 19 and 22 without influencing each other.

Claims (8)

Ansprüche 1. Hydraulikanlage mit einer mindestens zwei parallel geschaltete Hydromotoren speisenden Pumpe mit konstantem Fördervolumen, deren jedem ein Stromregelventil (24 bis 26) vorgeschaltet ist und das Fördervolumen der Pumpe größer ist als die Summe der an den Stromregelventilen eingestellten Durchflußströme, dadurch gekennzeichnet, daß sich stromabwärts von jedem Stromregelventil eine Druckabgriffsstelle (P1 bis P3) befindet und daß der höchste, abgegriffene Lastdruck (Verbraucherdruck) über den Druckabgriffsstellen zugeordnete Auswahlventile (29, 35) zu einem Druckbegrenzungsventil (18) geleitet wird, wo er zusammen mit einer Feder auf dessen Ventilkörper im Schließsinn einwirkt.Claims 1. Hydraulic system with at least two connected in parallel Hydraulic motors feed pump with constant delivery volume, each of which has a flow control valve (24 to 26) is connected upstream and the delivery volume of the pump is greater than that Sum of the flow rates set on the flow control valves, characterized by that downstream of each flow control valve there is a pressure tap point (P1 to P3) and that the highest tapped load pressure (consumer pressure) is above Selection valves (29, 35) assigned to the pressure tapping points to form a pressure relief valve (18), where it closes with a spring on its valve body acts. 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahlventile als Wechselrückschlagventile ausgebildet sind.2. Plant according to claim 1, characterized in that the selection valves are designed as changeover check valves. 3. Anlage nach Anspruch 1 und/oder 2, daß die Stromregelventile (24' bis 26') einstellbar ausgebildet sind.3. Plant according to claim 1 and / or 2, that the flow control valves (24 ' to 26 ') are adjustable. 4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromregelventile als nicht verstellbare Zweiwege-Stromregelventile ausgebildet sind.4. Plant according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the flow control valves are designed as non-adjustable two-way flow control valves are. 5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Stromregelventile als Zweiwege-Stromregelventile mit konstantem Durchflußquerschnitt ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einem derselben ein verstellbares Dreiwege-Stromregelventil (50) nachgeschaltet ist.5. Installation according to one of claims 1 to 4, in which the flow control valves are designed as two-way flow control valves with a constant flow cross-section, characterized in that at least one of these is an adjustable three-way flow control valve (50) is connected downstream. 6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß diese durch ein auf Maximaldruck eingestelltes Druckbegrenzungsventil (16) abgesichert ist.6. Plant according to one of claims 1 to 5, characterized in that that this is secured by a pressure relief valve (16) set to maximum pressure is. 7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckventil zugleich als die Anlage absicherndes Höchstdruckventil ausgebildet ist.7. Plant according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the pressure valve is also designed as a high-pressure valve that secures the system is. 8. Anlage nach. einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils (18) stets dem höchsten Lastdruck eines der Verbraucher plus der Druckdifferenz zwischen der Pumpe und den Hydromotoren entspricht, wobei die Druckdifferenz durch die Feder (38) aufgebracht wird.8. Attachment to. one of claims 1 to 7, characterized in that that the opening pressure of the pressure relief valve (18) is always the highest load pressure one of the consumers plus the pressure difference between the pump and the hydraulic motors corresponds, the pressure difference being applied by the spring (38).
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