DE102005059239B4

DE102005059239B4 - Ventileinrichtung

Info

Publication number: DE102005059239B4
Application number: DE102005059239.2A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Kraft
Original assignee: Linde Hydraulics GmbH and Co KG
Current assignee: Linde Hydraulics GmbH and Co KG
Priority date: 2005-12-12
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2014-06-26
Anticipated expiration: 2025-12-13
Also published as: US20070151442A1; JP2007162946A; US7617760B2; DE102005059239A1; JP5166728B2

Abstract

Steuerventileinrichtung (1) zur Steuerung eines Verbrauchers (2), insbesondere eines doppeltwirkenden Verbrauchers, mit einem Steuerventil (3), das die Verbindung einer Zulaufseite des Verbrauchers (2) mit einer Pumpe und einer Rücklaufseite des Verbrauchers (2) mit einem Behälter steuert, und einer Regenerationsfunktion, mittels der die Rücklaufseite des Verbrauchers (2) mit der Zulaufseite des Verbrauchers (2) verbindbar ist, wobei die Regenerationsfunktion eine zwischen dem Verbraucher (2) und dem Steuerventil (3) angeordnete Kurzschlusseinrichtung (10) aufweist, die eine Verbindung der Rücklaufseite des Verbrauchers (2) mit der Zulaufseite des Verbrauchers (2) ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regenerationsfunktion die Verbindung der Rücklaufseite des Verbrauchers (2) mit dem Behälter mittels des Steuerventils (3) absperrbar ist, wobei das Steuerventil (3) mit einer Regenerationsschaltstellung (3d) versehen ist, in der die Zulaufseite des Verbrauchers (2) mit der Pumpe in Verbindung steht und die Verbindung der Rücklaufseite des Verbrauchers (2) mit dem Behälter abgesperrt ist, und wobei das Steuerventil (3) von einem Steuersignal in Richtung einer die Zulaufseite des Verbrauchers (2) mit der Pumpe und die Rücklaufseite des Verbrauchers (2) mit dem Behälter verbindende Schaltstellung (3b) beaufschlagbar ist, wobei das Steuerventil (3) mit zunehmendem Steuersignal von der Schaltstellung (3b) in Richtung der Regenerationsschaltstellung (3d) beaufschlagbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerventileinrichtung zur Steuerung eines Verbrauchers, insbesondere eines doppeltwirkenden Verbrauchers, mit einem Steuerventil, das die Verbindung einer Zulaufseite des Verbrauchers mit einer Pumpe und einer Rücklaufseite des Verbrauchers mit einem Behälter steuert, und einer Regenerationsfunktion, mittels der die Rücklaufseite des Verbrauchers mit der Zulaufseite des Verbrauchers verbindbar ist, wobei die Regenerationsfunktion eine zwischen dem Verbraucher und dem Steuerventil angeordnete Kurzschlusseinrichtung aufweist, die eine Verbindung der Rücklaufseite des Verbrauchers mit der Zulaufseite des Verbrauchers ermöglicht.
Derartige Steuerventileinrichtungen werden zur Steuerung von Verbrauchern in Arbeitsmaschinen, beispielsweise eines Stielzylinders eines Baggers, eingesetzt. Zur Verhinderung von Kavitation an der Zulaufseite des Verbrauchers und zur Erzielung einer erhöhten Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers, die den von der Pumpe geförderten Förderstrom übersteigt, sind derartige Steuerventileinrichtungen mit einer Regenerationsfunktion versehen. Die Regenerationsfunktion verbindet die Rücklaufseite des Verbrauchers mit der Zulaufseite, wodurch an der Zulaufseite des Verbrauchers zusätzlich zu dem von der Pumpe geförderten Förderstrom der von der Rücklaufseite des Verbrauchers abströmende Druckmittelstrom zur Verfügung steht.
Eine Steuerventileinrichtung mit einer Regenrationsfunktion ist aus der DE 198 44 669 A1 bekannt. Die Regenerationsfunktion ist von Regenerationsleitungen gebildet, die jeweils eine von dem Steuerventil zu dem Behälter geführte Rücklaufleitung mit der jeweiligen Zulaufseite des Verbrauchers verbindet, wobei in diesen Regenerationsleitungen zur Zulaufseite des Verbrauchers öffnende Rückschlagventile angeordnet sind. Zur Regenerationsfunktion wird die Rücklaufleitung mittels einer Ventileinrichtung, die in der Rücklaufleitung stromab der Anschlüsse der Regenerationsleitungen angeordnet ist, abgesperrt. Bei aktiver Regenerationsfunktion strömt hierbei das von der Rücklaufseite des Verbrauchers abströmende Druckmittel über das Steuerventil, die Rücklaufleitung, die mittels der Ventileinrichtung abgesperrt ist, in die mit der Zulaufseite des Verbrauchers in Verbindung stehende Regenerationsleitung und somit zur Zulaufseite des Verbrauchers. Aufgrund dieser Führung des Druckmittelstroms der Regenerationsfunktion über das Steuerventil ergeben sich jedoch lange Strömungswege, die zu hohen Leitungsverlusten führen und einen hohen Bauaufwand verursachen. Zudem ist zur Absperrung der von dem Steuerventil zu dem Behälter geführten Rücklaufleitung die Ventileinrichtung erforderlich, die zu einer weiteren Zunahme des Bauaufwands für die Steuerventileinrichtung führt.
Eine gattungsgemäße Steuerventileinrichtung ist aus der JP S62-10 340 A bekannt. Zur Regenerationsfuntion wird von einem als Dreianschluss-Zweistellungs-Ventil ausgebildeten Regenerationsventil die Verbindung der Rücklaufseite des Verbrauchers zum Behälter abgesperrt und die Rücklaufseite des Verbrauchers mit der Zulaufseite des Verbrauchers verbunden. Das Regenerationsventil ist hierbei mittels eines Vorsteuerventils betätigbar, um die Regenerationsfunktion an- und abzuschalten.
Aus der DE 32 22 435 C2 ist eine Steuerventileinrichtung bekannt, bei der ein Steuerventil, das einen Verbraucher steuert, eine Absperrstellung I, eine Schaltstellung II zum Ausfahren des Verbrauchers, eine weitere Schaltstellung IV zum Einfahren des Verbrauchers und eine zusätzliche Entlüftungsschaltstellung III aufweist, mit der nach Wartungsarbeiten das hydraulische Stellsystem entlüftet werden kann. Die zusätzliche Entlüftungsschaltstellung III befindet sich hierbei an dem Steuerventil zwischen der Absperrstellung I und der weiteren Schaltstellung IV.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerventileinrichtung der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, die eine Regenerationsfunktion mit geringen Leitungsverlusten und geringen Bauaufwand aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zur Regenerationsfunktion die Verbindung der Rücklaufseite des Verbrauchers mit dem Behälter mittels des Steuerventils absperrbar ist, wobei das Steuerventil mit einer Regenerationsschaltstellung versehen ist, in der die Zulaufseite des Verbrauchers mit der Pumpe in Verbindung steht und die Verbindung der Rücklaufseite des Verbrauchers mit dem Behälter abgesperrt ist, und wobei das Steuerventil von einem Steuersignal in Richtung einer die Zulaufseite des Verbrauchers mit der Pumpe und die Rücklaufseite des Verbrauchers mit dem Behälter verbindende Schaltstellung beaufschlagbar ist, wobei das Steuerventil mit zunehmendem Steuersignal von der Schaltstellung in Richtung der Regenerationsschaltstellung (3d) beaufschlagbar ist. Erfindungsgemäß ist somit eine Kurzschlusseinrichtung vorgesehen, die zwischen dem Verbraucher und dem Steuerventil angeordnet ist und zur Regenerationsfunktion die Rücklaufseite mit der Zulaufseite des Verbrauchers verbindet. Weiterhin ist erfindungsgemäß die Verbindung der Rücklaufseite des Verbrauchers mit dem Behälter zur Regenerationsfunktion von dem Steuerventil absperrbar. Bei aktiver Regenerationsfunktion wird somit die Verbindung der Rücklaufleitung mit dem Behälter durch das Steuerventil abgesperrt, wobei das von der Rücklaufseite des Verbrauchers abströmende Druckmittel über die Kurzschlusseinrichtung unter Umgehung des Steuerventils direkt in die Zulaufseite des Verbrauchers strömt. Hierdurch ist ein kurzer Strömungsweg des Druckmittelstroms der Regenerationsfunktion von der Rücklaufseite zur Zulaufseite des Verbrauchers erzielbar, wodurch sich geringe Leitungsverluste ergeben und eine einfache Kanalführung mit geringem Bauaufwand erzielbar ist. Durch die Absperrung der Verbindung der Rücklaufseite des Verbrauchers mit dem Behälter durch das Steuerventil ist gegenüber einer Steuerventileinrichtung des Standes der Technik keine zusätzliche in der von dem Steuerventil zu dem Behälter geführten Rücklaufleitung angeordnete Ventileinrichtung erforderlich, wodurch eine erfindungsgemäße Steuerventileinrichtung einen geringen Bauaufwand aufweist. Erfindungsgemäß ist weiterhin das Steuerventil mit einer Regenerationsschaltstellung versehen, in der die Zulaufseite des Verbrauchers mit der Pumpe in Verbindung steht und die Verbindung der Rücklaufseite des Verbrauchers mit dem Behälter abgesperrt ist. Mit einer derartigen zusätzlichen Regenerationsschaltstellung kann mit dem Steuerventil auf einfache Weise zur Regenerationsfunktion die Rücklaufseite des Verbrauchers abgesperrt werden. Bei der Erfindung ist das Steuerventil von einem Steuersignal in Richtung einer die Zulaufseite des Verbrauchers mit der Pumpe und die Rücklaufseite des Verbrauchers mit dem Behälter verbindende Schaltstellung beaufschlagbar ist, wobei das Steuerventil mit zunehmendem Steuersignal von der Schaltstellung in Richtung der Regenerationsschaltstellung beaufschlagbar ist. Hierdurch wird auf einfache Weise erzielt, dass mit zunehmendem Steuersignal das Steuerventil von der Schaltstellung in die Regenerationsstellung beaufschlagt wird. Der aus der Rücklaufseite des Verbrauchers abströmende Druckmittelstrom kann somit ab einem wählbaren Steuersignal durch Beaufschlagung des Steuerventils in die Regenerationsstellung aufgestaut werden und über die Kurzschlusseinrichtung zur Zulaufseite des Verbrauchers strömen, wodurch die Regenerationsfunktion auf einfache Weise zur Erzielung einer erhöhten Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers in Abhängigkeit von dem Steuersignal des Steuerventils erzielt werden kann.
Die Kurzschlusseinrichtung ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung als Kurzschlussventil mit einer Sperrstellung und einer Öffnungsstellung ausgebildet und zur Regenerationsfunktion in die Öffnungsstellung beaufschlagbar. Mit einem derartigen Kurzschlussventil kann auf einfache Weise zur Regenerationsfunktion eine Verbindung der Rücklaufseite des Verbrauchers mit der Zulaufseite hergestellt werden.
Zweckmäßigerweise ist das Kurzschlussventil zur Regenerationsfunktion von dem das Steuerventil in Richtung der Regenerationsschaltstellung beaufschlagenden Steuersignal in die Öffnungsstellung beaufschlagbar ist. Mit dem Steuersignal des Steuerventils, das das Steuerventil in Richtung der Regenerationsstellung beaufschlagt, kann das Kurzschlussventil zur Regenerationsfunktion auf einfache Weise von der Sperrstellung in die Öffnungsstellung beaufschlagt werden.
Das Kurzschlussventil kann als Schieberventil mit einer Durchflussstellung und einer Sperrstellung ausgebildet sein, das mittels einer Feder in Richtung der Sperrstellung und von dem Steuersignal des Steuerventils in Richtung der Durchflussstellung beaufschlagbar ist.
Hinsichtlich eines einfachen Aufbaus mit geringem Bauaufwand ergeben sich Vorteile, wenn das Kurzschlussventil als ein in Richtung zur Zulaufseite des Verbrauchers öffnendes Sitzventil, insbesondere federbelastetes Rückschlagventil, ausgebildet ist, das von dem das Steuerventil in Richtung der Regenerationsschaltstellung beaufschlagenden Steuersignal in die Öffnungsstellung beaufschlagbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Regenerationsfunktion in Abhängigkeit von dem an der Zulaufseite des Verbrauchers anstehenden Zulaufdruck übersteuerbar ist. In Betriebszuständen, in denen am Verbraucher zur Erzielung einer hohen Leistung ein hoher Zulaufdruck erforderlich ist, kann somit durch die Übersteuerung der Regenerationsfunktion in Abhängigkeit von dem Zulaufdruck auf einfache Weise die Regenerationsfunktion außer Kraft gesetzt werden. Es kann somit durch die Übersteuerung der Regenerationsfunktion in Abhängigkeit von dem Zulaufdruck des Verbrauchers auf einfache Weise sichergestellt werden, dass die Regenerationsfunktion lediglich zur Erzielung einer erhöhten Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers aktiv ist.
Die Regenerationsfunktion kann auf einfache Weise in Abhängigkeit von dem Zulaufdruck des Verbrauchers übersteuert werden, wenn das Steuerventil von dem an der Zulaufseite des Verbrauchers anstehenden Zulaufdruck von der Regenerationsschaltstellung in Richtung der Schaltstellung beaufschlagbar ist. Hierdurch kann auf einfache Weise in Betriebszuständen, in denen an der Zulaufseite des Verbrauchers hohe Zulaufdrücke erforderlich sind, durch eine Beaufschlagung des Steuerventils in die Schaltstellung die Rücklaufseite des Verbrauchers mit dem Behälter verbunden werden und somit die Regenerationsfunktion außer Kraft gesetzt werden.
Zweckmäßigerweise ist hierbei das Steuerventil mit einer dem Steuersignal entgegenwirkenden Steuerfläche versehen, die mit der Zulaufseite in Verbindung steht. Das Steuerventil kann durch die Aufschaltung des an der Zulaufseite anstehenden Druckes an einer dem Steuersignal, das das Steuersignal in Richtung der Schaltstellung und der Regenerationsschalstellung beaufschlagt, entgegenwirkenden Steuerfläche auf einfache Weise zur Übersteuerung der Regenerationsfunktion in die Schaltstellung beaufschlagt werden.
Zudem ist es möglich, zur Übersteuerung der Regenerationsfunktion das das Steuerventil beaufschlagende Steuersignal in Abhängigkeit des Zulaufdruckes zu verringern, wodurch ebenfalls das Steuerventil auf einfache Weise zur Übersteuerung der Regenerationsfunktion in die Schaltstellung beaufschlagt werden kann.
Ein einfacher Bauaufwand ist erzielbar, wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung an das Steuerventil eine erste Druckmittelleitung angeschlossen ist, die mit der Zulaufseite des Verbrauchers in Verbindung steht, und eine zweite Druckmittelleitung angeschlossen ist, die mit der Rücklaufseite des Verbrauchers in Verbindung steht, wobei die Kurzschlusseinrichtung in einer die erste Druckmittelleitung mit der zweiten Druckmittelleitung verbindenden Druckmittelleitung angeordnet ist.
Hinsichtlich geringer Leistungsverluste und eines kurzen Strömungsweges des zur Regenerationsfunktion von der Rücklaufseite zur Zulaufseite strömenden Druckmittelstroms ist es vorteilhaft, wenn die Kurzschlusseinrichtung am Verbraucher angeordnet ist. Durch die von der Kurzschlusseinrichtung und dem Steuerventil gebildete Regenerationseinrichtung kann die Kurzschlusseinrichtung auf einfache Weise getrennt von dem Steuerventil direkt an der Rücklaufseite des Verbrauchers angeordnet werden, wodurch geringe Leitungsverluste erzielbar sind.
Sofern gemäß einer Weiterbildung der Erfindung der Rücklaufseite des Verbrauchers eine Bremsventileinrichtung zugeordnet ist, ergeben sich besondere Vorteile, wenn die Kurzschlusseinrichtung stromab der Bremsventileinrichtung angeordnet ist. Durch diese Anordnung kann auf einfache Weise die Regenerationsfunktion mit einer Lasthaltefunktion oder Bremsventilfunktion kombiniert werden.
Zweckmäßigerweise ist hierbei zur Absicherung der Rücklaufseite des Verbrauchers eine Druckbegrenzungseinrichtung vorgesehen, die stromauf der Bremsventileinrichtung angeordnet ist, wodurch auf einfache Weise eine Absicherung der Rücklaufseite des Verbrauchers erzielt werden kann.
Besondere Vorteile ergeben sich bei der Ausbildung des Verbrauchers als Stielzylinder eines Baggers. Mit der erfindungsgemäßen Regenerationsfunktion kann mit geringem Bauaufwand und geringen Leitungsverlusten eine Regenerationsfunktion an einem Stielzylinder zur Erhöhung der Bewegungsgeschwindigkeit des Stielzylinders und somit des Stiels des Baggers erzielt werden und Kavitation an der Zulaufseite des Stielzylinders vermieden werden, wobei durch die Übersteuerung der Regenerationsfunktion durch den Zulaufdruck des Stielzylinders auf einfache Weise in Betriebszuständen, in denen zur Erzielung hoher Grabkräfte ein hoher Zulaufdruck erforderlich ist, die Regenerationsfunktion außer Kraft gesetzt werden kann.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in der schematischen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
In der Figur ist der Schaltplan einer erfindungsgemäßen Steuerventileinrichtung 1 zur Steuerung eines als doppeltwirkenden Verbrauchers 2, beispielsweise eines einen Stiel eines Baggers betätigenden Stielzylinders, dargestellt.
Die Steuerventileinrichtung 1 umfasst ein Steuerventil 3, das an eine Förderleitung 4 einer nicht mehr dargestellten Pumpe und an eine zu einem nicht mehr dargestellten Behälter geführte Behälterleitung 5 angeschlossen ist.
Das Steuerventil 3 ist weiterhin an eine erste Druckmittelleitung 6a angeschlossen, die mit einem kolbenseitigen Druckraum 7a des Verbrauchers verbunden ist, und an eine zweite Druckmittelleitung 6b angeschlossen, die mit einem kolbenstangenseitigen Druckraum 7b des Verbrauchers 2 verbunden ist.
In der dargestellten Neutralstellung 3a des Steuerventils 3 sind die Druckmittelleitungen 6a, 6b sowie die Förderleitung 4 und die Behälterleitung 5 abgesperrt. In einer Schaltstellung 3b ist die Förderleitung 4 mit der ersten Druckmittelleitung 6a und die Druckmittelleitung 6b mit der Behälterleitung 5 verbunden. In der Schaltstellung 3b bildet somit der kolbenseitige Druckraum 7a die Zulaufseite des Verbrauchers 2 und der kolbenstangenseitige Druckraum 7b des Verbrauchers die Rücklaufseite des Verbrauchers 2. In einer weiteren Schaltstellung 3c des Steuerventils 3 ist die Förderleitung 4 mit der zweiten Druckmittelleitung 6b und die erste Druckmittelleitung 6a mit der Behälterleitung 5 verbunden. In der Schaltstellung 3c bildet somit der kolbenstangenseitige Druckraum 7b des Verbrauchers 2 die Zulaufseite und der kolbenseitige Druckraum 6a die Rücklaufseite des Verbrauchers 2.
Erfindungsgemäß ist die Steuerventileinrichtung 1 mit einer Regenerationsfunktion versehen, die in Betriebszuständen, in denen der kolbenseitige Druckraum 7a des Verbrauchers 2 die Zulaufseite und der kolbenstangenseitige Druckraum 7b die Rücklaufseite des Verbrauchers 2 bildet, eine Verbindung der Rücklaufseite mit der Zulaufseite ermöglicht.
Die Regenerationsfunktion umfasst eine zwischen dem Steuerventil 3 und dem Verbraucher 2 angeordnete Kurzschlusseinrichtung 10, die von einem Kurzschlussventil 11 gebildet ist, das mit einer Sperrstellung und einer Öffnungsstellung versehen ist und in einer die erste Druckmittelleitung 6a mit der zweiten Druckmittelleitung 6b verbindenden Druckmittelleitung 12 angeordnet ist. Das Kurzschlussventil 11 ist als in Richtung zur ersten Druckmittelleitung 6a öffnendes, als federbelastetes Rückschlagventil ausgebildetes, Sitzventil ausgebildet.
Zur Regenerationsfunktion ist das Steuerventil 3 mit einer Regenerationsschaltstellung 3d versehen, in der die Förderleitung 4 mit der ersten Druckmittelleitung 6a verbunden ist, die die Zulaufseite des Verbrauchers 2 bildet, und die zweite Druckmittelleitung 6b, die die Ablaufseite des Verbrauchers 2 bildet, abgesperrt ist.
Das Steuerventil 3 ist als in Zwischenstellungen drosselndes Steuerventil ausgebildet und mittels Federn 15a, 15b in die Neutralstellung 3a beaufschlagt. In Richtung der Schaltstellung 3b sowie der Regenerationsstellung 3d ist das Steuerventil 3 von einem in einer Steuerleitung 16a geführten Steuersignal, beispielsweise einem hydraulischen Steuerdruck, beaufschlagt. In Richtung der weiteren Schaltstellung 3c ist das Steuerventil 3 von einem weiteren Steuersignal, beispielsweise einem weiteren Steuerdruck, beaufschlagbar, das in einer Steuerleitung 16b geführt ist.
Das Kurzschlussventil 11 ist von dem das Steuerventil 3 in Richtung der Schaltstellung 3b sowie der Regenerationsstellung 3d beaufschlagenden Steuersignal in die Öffnungsstellung aufsteuerbar. Hierzu ist an die Steuerleitung 16a eine Zweigleitung 17 angeschlossen, die an ein in Richtung der Öffnungsstellung wirkende Steuerfläche des Kurzschlussventils 11 geführt ist.
Die Regenerationsfunktion ist in Abhängigkeit von dem an der Zulaufseite des Verbrauchers anstehenden Zulaufdruck übersteuerbar. Hierzu zweigt von der die Zulaufseite bildenden ersten Druckmittelleitung 6a eine Steuerleitung 18 ab, die an eine dem Steuersignal 16a entgegenwirkende Steuerfläche des Steuerventils 3 angeschlossen ist, und das Steuerventil 3 in Richtung der Neutralstellung 3a beaufschlagt.
Zur Absicherung des Verbrauchers ist der ersten Druckmittelleitung 6a eine Druckbegrenzungseinrichtung 19a und der zweiten Druckmittelleitung 6b eine Druckbegrenzungseinrichtung 19b zugeordnet.
In der zweiten Druckmittelleitung 6b ist eine Bremsventileinrichtung 20 angeordnet. Stromauf der Bremsventileinrichtung 20 ist an die zweite Druckmittelleitung 6b die Druckbegrenzungseinrichtung 19b angeschlossen. Die Kurzschlusseinrichtung 10 ist stromab der Bremsventileinrichtung 20 an die zweite Druckmittelleitung 6b angeschlossen.
Die Kurzschlusseinrichtung 10 ist zusammen mit der Bremsventileinrichtung 20 und der Druckbegrenzungseinrichtung 19b in einer Ventilbaueinheit 21 angeordnet, die direkt an dem Verbraucher 2, beispielsweise den die Rücklaufseite bildenden kolbenstangenseitigen Druckraum 7b angeordnet ist.
Bei einer Ansteuerung des Steuerventils 3 durch das in der Steuerleitung 16a anstehende Steuersignal wird das Steuerventil 3 in Richtung der Schaltstellung 3b beaufschlagt, in der die erste Druckmittelleitung 6a mit der Förderleitung 4 der Pumpe verbunden ist und somit die Zulaufseite des Verbrauchers 2 bildet. Die zweite Druckmittelleitung 6b steht in der Schaltstellung 3b mit der Behälterleitung 5 in Verbindung und bildet somit die Rücklaufseite des Verbrauchers 2.
Bei weiterer Zunahme des Steuersignals in der Steuerleitung 16a wird das Steuerventil 3 in Richtung der Regenerationsstellung 3d beaufschlagt, in der die die Rücklaufseite bildende zweite Druckmittelleitung 6b abgesperrt ist. Das das Steuerventil 3 in Richtung der Regenerationsstellung 3d beaufschlagende Steuersignal beaufschlagt über die Zweigleitung 17 weiterhin das Kurzschlussventil 11 in die Öffnungsstellung.
Zur Regenerationsfunktion kann somit das aus der Rücklaufseite des Verbrauchers in die zweite Druckmittelleitung 6b abströmende Druckmittel, wobei die zweite Druckmittelleitung 6b durch das in die Regenerationsstellung 3d beaufschlagte Steuerventil 3 abgesperrt ist, über die Druckmittelleitung 12 und das von dem Steuersignal in die Öffnungsstellung beaufschlagten Kurzschlussventil 11 in die erste Druckmittelleitung 6a strömen, die die Zulaufseite des Verbrauchers 2 bildet, wodurch an der Zulaufseite des Verbrauchers 2 zusätzlich zu dem von der Pumpe geförderten Förderstrom der an der Rücklaufseite abströmende Druckmittelstrom zur Erzielung einer erhöhten Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers und zur Vermeidung von Kavitation an der Zulaufseite des Verbrauchers zur Verfügung steht. Durch die Anordnung der Kurzschlusseinrichtung 10 unmittelbar am Verbraucher 2 oder zwischen dem Verbraucher 2 und dem Steuerventil 3 werden kurze Strömungswege erzielt, die geringe Leitungsverluste verursachen und einen geringen Bauaufwand aufweisen. Am Steuerventil 3 ist lediglich eine Regenerationsschaltstellung 3d erforderlich, mittels der die Rücklaufseite des Verbrauchers 2 für die Regenerationsfunktion absperrbar ist.
Die Regenerationsfunktion ist in Abhängigkeit von dem an der Zulaufseite des Verbrauchers anstehenden Zulaufdruck übersteuerbar. Das Steuerventil 3 wird hierzu mittels der Steuerleitung 18, die an die die Zulaufseite bildenden ersten Druckmittelleitung 6a angeschlossen ist, von dem Zulaufdruck entgegen des in der Steuerleitung 16a geführten Steuersignals in Richtung der Schaltstellung 3b beaufschlagt, in der die die Rücklaufseite bildende zweite Druckmittelleitung 6b an die Behälterleitung 5 angeschlossen ist. Gleichzeitig wird das Kurzschlussventil 11 von dem in der ersten Druckmittelleitung 6a anstehenden Zulaufdruck in die Sperrstellung beaufschlagt. Die Regenerationsfunktion kann somit in Betriebszuständen, in denen an der Zulaufseite des Verbrauchers 2 hohe Zulaufdrücke erforderlich sind, beispielsweise an dem von dem Verbraucher betätigten Stiel des Baggers hohe Grabkräfte erforderlich sind, übersteuert und somit außer Kraft gesetzt werden.

Claims

Steuerventileinrichtung (1) zur Steuerung eines Verbrauchers (2), insbesondere eines doppeltwirkenden Verbrauchers, mit einem Steuerventil (3), das die Verbindung einer Zulaufseite des Verbrauchers (2) mit einer Pumpe und einer Rücklaufseite des Verbrauchers (2) mit einem Behälter steuert, und einer Regenerationsfunktion, mittels der die Rücklaufseite des Verbrauchers (2) mit der Zulaufseite des Verbrauchers (2) verbindbar ist, wobei die Regenerationsfunktion eine zwischen dem Verbraucher (2) und dem Steuerventil (3) angeordnete Kurzschlusseinrichtung (10) aufweist, die eine Verbindung der Rücklaufseite des Verbrauchers (2) mit der Zulaufseite des Verbrauchers (2) ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regenerationsfunktion die Verbindung der Rücklaufseite des Verbrauchers (2) mit dem Behälter mittels des Steuerventils (3) absperrbar ist, wobei das Steuerventil (3) mit einer Regenerationsschaltstellung (3d) versehen ist, in der die Zulaufseite des Verbrauchers (2) mit der Pumpe in Verbindung steht und die Verbindung der Rücklaufseite des Verbrauchers (2) mit dem Behälter abgesperrt ist, und wobei das Steuerventil (3) von einem Steuersignal in Richtung einer die Zulaufseite des Verbrauchers (2) mit der Pumpe und die Rücklaufseite des Verbrauchers (2) mit dem Behälter verbindende Schaltstellung (3b) beaufschlagbar ist, wobei das Steuerventil (3) mit zunehmendem Steuersignal von der Schaltstellung (3b) in Richtung der Regenerationsschaltstellung (3d) beaufschlagbar ist.
Steuerventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurzschlusseinrichtung (10) als Kurzschlussventil (11) mit einer Sperrstellung und einer Öffnungsstellung ausgebildet ist und zur Regenerationsfunktion in die Öffnungsstellung beaufschlagbar ist.
Steuerventileinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kurzschlussventil (11) zur Regenerationsfunktion von dem das Steuerventil (3) in Richtung der Regenerationsschaltstellung (3d) beaufschlagenden Steuersignal in die Öffnungsstellung beaufschlagbar ist.
Steuerventileinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kurzschlussventil (11) als ein in Richtung zur Zulaufseite des Verbrauchers (2) öffnendes Sitzventil, insbesondere federbelastetes Rückschlagventil, ausgebildet ist, das von dem das Steuerventil (3) in Richtung der Regenerationsschaltstellung (3d) beaufschlagenden Steuersignal in die Öffnungsstellung beaufschlagbar ist.
Steuerventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Regenerationsfunktion in Abhängigkeit von dem an der Zulaufseite des Verbrauchers (2) anstehenden Zulaufdruck übersteuerbar ist.
Steuerventileinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (3) von dem an der Zulaufseite des Verbrauchers (2) anstehenden Zulaufdruck von der Regenerationsschaltstellung (3d) in Richtung der Schaltstellung (3b) beaufschlagbar ist.
Steuerventileinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (3) mit einer dem Steuersignal entgegenwirkenden Steuerfläche versehen ist, die mit der Zulaufseite des Verbrauchers (2) in Verbindung steht.
Steuerventileinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das das Steuerventil (3) beaufschlagende Steuersignal in Abhängigkeit des Zulaufdruckes verringerbar ist.
Steuerventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an das Steuerventil (3) eine erste Druckmittelleitung (6a) angeschlossen ist, die mit der Zulaufseite des Verbrauchers (2) in Verbindung steht, und eine zweite Druckmittelleitung (6b) angeschlossen ist, die mit der Rücklaufseite des Verbrauchers (2) in Verbindung steht, wobei die Kurzschlusseinrichtung (10) in einer die erste Druckmittelleitung (6a) mit der zweiten Druckmittelleitung (6b) verbindenden Druckmittelleitung (12) angeordnet ist.
Steuerventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurzschlusseinrichtung (10) am Verbraucher (2) angeordnet ist.
Steuerventileinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rücklaufseite des Verbrauchers (2) eine Bremsventileinrichtung (20) zugeordnet ist, wobei die Kurzschlusseinrichtung (10) stromab der Bremsventileinrichtung (20) angeordnet ist.
Steuerventileinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Absicherung der Rücklaufseite des Verbrauchers (2) eine Druckbegrenzungseinrichtung (19b) vorgesehen ist, die stromauf der Bremsventileinrichtung (20) angeordnet ist.
Steuerventileinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbraucher (2) als Stielzylinder eines Baggers ausgebildet ist.