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EP0877863A1 - Hydraulische einrichtung zur steuerung des druckmittelflusses - Google Patents

Hydraulische einrichtung zur steuerung des druckmittelflusses

Info

Publication number
EP0877863A1
EP0877863A1 EP96945908A EP96945908A EP0877863A1 EP 0877863 A1 EP0877863 A1 EP 0877863A1 EP 96945908 A EP96945908 A EP 96945908A EP 96945908 A EP96945908 A EP 96945908A EP 0877863 A1 EP0877863 A1 EP 0877863A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
throttle
valve
pressure
flow
tank
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Withdrawn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
EP96945908A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Winfried RÜB
Heinz Schulte
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.)
Bosch Rexroth AG
Original Assignee
Mannesmann Rexroth AG
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 Mannesmann Rexroth AG filed Critical Mannesmann Rexroth AG
Publication of EP0877863A1 publication Critical patent/EP0877863A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
    • F15B11/028—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the actuating force
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
    • F15B2211/205—Systems with pumps
    • F15B2211/2053—Type of pump
    • F15B2211/20538—Type of pump constant capacity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/305—Directional control characterised by the type of valves
    • F15B2211/30505—Non-return valves, i.e. check valves
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    • F15B2211/473—Flow control in one direction only without restriction in the reverse direction
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    • F15B2211/50—Pressure control
    • F15B2211/505—Pressure control characterised by the type of pressure control means
    • F15B2211/50563—Pressure control characterised by the type of pressure control means the pressure control means controlling a differential pressure
    • F15B2211/50572—Pressure control characterised by the type of pressure control means the pressure control means controlling a differential pressure using a pressure compensating valve for controlling the pressure difference across a flow control valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
    • F15B2211/705—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor characterised by the type of output members or actuators
    • F15B2211/7051—Linear output members
    • F15B2211/7052—Single-acting output members

Definitions

  • Hydraulic device for controlling the pressure medium flow
  • the invention relates to a hydraulic device for controlling the flow of pressure medium to or from a single-acting cylinder loaded with a load, with a pump which conveys pressure medium from a tank to the single-acting cylinder, with a valve arrangement arranged between the pump and the single-acting cylinder, which together with a switching valve that returns pressure medium to the tank in the one switching position, controls the pressure medium flow to and from the single-acting cylinder, in particular for controlling the lifting mechanism of a mobile machine.
  • Such a device for controlling the pressure medium flow to or from a single-acting cylinder loaded with a load is known from DE 40 30 952 AI. Details of the load acting on the single-acting cylinder are not given in this document.
  • An electrically controlled shut-off valve is arranged between a constant pump and a single-acting cylinder. This check valve forms a valve arrangement with two connections, one in the
  • Flow direction of the pressure medium works as a check valve and which allows a continuous fine control of the pressure medium flow in the other flow direction.
  • the check valve and an additional switching valve which is also electrically controlled, control the pressure medium flow to and from the cylinder.
  • the switching valve connects the constant pump with the check valve in a first switching position. In the other switching position of the switching valve, it also connects the constant pump to the tank. In the first switching position of the switching valve, pressure medium flows from the constant pump via the valve arrangement which acts as a check valve in this flow direction. The connection from the constant pump to the tank is blocked.
  • the piston of the cylinder is at maximum speed according to the volume flow of the constant pump and the Dimensions of the cylinder extended and the load on the cylinder raised.
  • pressure medium delivered by the constant pump flows back directly to the tank.
  • pressure medium displaced from the cylinder is also supplied to the tank. If the check valve is not activated, the check valve locks. Then no pressure medium flows out of the cylinder and the load is held. If the check valve and the switching valve are actuated, pressure medium flows from the cylinder via the check valve and the switching valve to the tank. A fine control of the pressure medium flow flowing back to the tank via the shut-off valve takes place via the level of the electrical control signal supplied to the shut-off valve. In contrast to lowering the load, it is not possible to control the speed when lifting the load.
  • Tool for fine positioning e.g. B. when coupling to the hoist or when decoupling from the hoist.
  • Such a control can be implemented more cost-effectively with switching valves than with proportional valves.
  • the vehicle moves at the fast speed close to the desired position and then fine positioning at the slow speed carried out.
  • the constant pump is designed so that it promotes the pressure medium flow required for fast lifting of the load.
  • the pressure medium flow (consumer flow) fed to the single-acting cylinder is equal to the pressure medium flow (pump flow) delivered by the constant pump.
  • the consumer current is smaller than the pump current in accordance with the lower adjustment speed.
  • the reduction in the consumer flow required for slowly lifting the load takes place by means of an appropriately dimensioned throttle in the valve arrangement arranged between the pump and the consumer.
  • the difference between the pump flow and the consumer flow is returned to the tank via a pressure limiting valve.
  • the pump pressure rises up to the limiting pressure of the pressure limiting valve. Since the pressure relief valve primarily serves as a safety valve, the set pressure is greater than the highest operational pressure. The pump pressure thus rises to a higher value during slow lifting than with fast lifting, where the pump pressure is only slightly above the load pressure.
  • the consumer current depends on the cross-sectional area of the throttle and the pressure drop across the throttle.
  • the pressure drop across the throttle is the difference between the pressure limit of the pressure relief valve and the load pressure.
  • the invention has for its object to provide a device of the type mentioned, which allows a slow lifting of the load and in which the piston of the single-acting
  • Cylinders during slow lifting regardless of the load with which the piston is loaded extends at a constant speed.
  • the pump flow bypassing the valve arrangement is divided upstream of the throttle into two partial flows, of which the smaller than constant pressure medium flow flows via the throttle and the larger one, which results from the difference between the pump flow and the constant pressure medium flow, via the pressure compensator Tank flows back.
  • the pressure compensator keeps the pressure difference across the throttle and thus also the pressure medium flow flowing through the throttle constant. In one switching position of the switching valve, this pressure medium flow is fed to the single-acting cylinder, and the piston of the single-acting cylinder slowly raises the load. In the other switching position of the switching valve, the constant
  • Pressure medium flow which has flowed through the throttle, supplied to the tank. Since only the smaller partial flow flows through the switching valve, the switching valve only needs to be dimensioned for this partial flow and not for the sum of the pump flow and the consumer flow, which is displaced from the chamber of the single-acting cylinder when the load is quickly lowered . A switching valve of smaller size can therefore be used.
  • the pump pressure is set according to the pressure drop across the throttle.
  • a blocking position of the valve arrangement makes it possible to bypass the valve arrangement when the load is slowly raised.
  • the pressure drop at the switching valve arrangement can be bypassed if necessary
  • FIG. 1 shows a first hydraulic device according to the invention in a schematic representation
  • Figure 2 shows a second hydraulic device according to the invention in a schematic representation
  • Figure 3 shows a third hydraulic device according to the invention in a schematic representation.
  • a pump 1 conveys pressure medium from a tank 2 to a single-acting cylinder 3, to which a load 4 is applied.
  • the load 4 is shown in Figures 1 to 3 as an arrow indicating the direction of action of the load 4.
  • Pump 1 is a constant pump.
  • the pressure medium flow it pumps, the pump flow, is constant.
  • the pump current is selected in accordance with the consumer flow required for quickly lifting the load 4.
  • An electrically controlled valve arrangement 5 is arranged between the pump 1 and the cylinder 3.
  • the series connection of a throttle 6 and a check valve 7 is arranged parallel to this valve arrangement.
  • a line 8 connects the throttle 6 with the check valve 7.
  • the line 8 and the tank 2 are arranged with an electrically controlled switching valve 9, which connects the line 8 with the tank 2 in the shown rest position and interrupts the connection between the line 8 and the tank 2 in its working position.
  • a pressure compensator 10 keeps the pressure difference across the throttle 6 constant.
  • the pressure difference across the throttle 6 is referred to below as ⁇ p Dl .
  • a constant pressure medium flow thus flows via the throttle 6, the size of which is determined by the cross-sectional area of the throttle 6 and the pressure difference ⁇ p Dl across the throttle 6.
  • the constant pressure medium flow flowing through the throttle 6 is referred to below as the throttle flow. Its size is selected in accordance with the speed desired for slowly lifting the load 4.
  • the pressure compensator 10 forms, together with the throttle 6, a 3-way flow control valve.
  • the pump pressure is denoted by p p
  • the pressure in line 8 by p.
  • p- p - ⁇ p D1 .
  • the pressure difference .DELTA.p D1 is approximately 3 bar, that is to say substantially smaller than the load pressure p.sub. ⁇ , which is of the order of 100 bar.
  • the electrically controlled valve arrangement 5, together with the electrically controlled switching valve 9, controls the pressure medium flow from the pump 1 to the cylinder 3 and from the cylinder 3 to the tank 2.
  • the valve arrangement 5 has two pressure medium connections, one of which with the pump 1 and the other is connected to the cylinder 3. Without electrical control, the valve arrangement 5 blocks in both flow directions.
  • the valve arrangement 5 behaves like a check valve acted on in the blocking direction.
  • To lift the load the valve arrangement 5 is controlled so that the entire pump current flows into the cylinder 3.
  • the valve arrangement 5 behaves like an in Check valve pressurized flow direction.
  • To lower the load the valve arrangement 5 and the switching valve 9 are activated such that the pressure medium can flow from the cylinder 3 to the tank 2.
  • the rate of descent of the load 4 can be reduced by throttling the flow cross section of the valve arrangement 5.
  • the device-related structure of the valve arrangement 5 is of minor importance.
  • the valve arrangement 5 is shown in the figures as a series connection of three electrically controlled switching valves 11, 12 and 13. If the switching valve 11 is activated, it allows a pressure medium flow in both flow directions. In the rest position shown in the figures, it blocks in both directions of flow. Leak-free locking is not required, however.
  • the switching valve 12 allows a pressure medium flow in both flow directions. In its working position, it throttles the flow cross section for pressure medium flowing back to tank 2.
  • the switching valve 13, which is shown in the rest position in the figures, is a non-return valve which prevents pressure medium from flowing back from the cylinder 3 in its rest position. In its working position, the switching valve 13 allows an unrestricted return flow of pressure medium from the cylinder 3. A restricted flow of pressure medium from the pump 1 via the valve arrangement 5 to the cylinder 3 is not provided.
  • the switching valves 9 and 11 to 13 are initially not activated; they are in the rest position shown in FIG. 1.
  • the output of the pump 1 is connected to the tank 2 via the throttle 6.
  • the pump flow flows back to the tank 2 in two partial flows.
  • the larger partial flow flows directly to tank 2 via pressure compensator 10, while the smaller throttle flow flows to tank 2 via switching valve 9.
  • the pump pressure p p is adjusted so that it is equal to the pressure difference ⁇ p D1 across the throttle 6. Because of the low pump pressure p, in this position of the switching valves 9 and 11 to 13 there is only a small power loss.
  • the load is held, ie neither pressure medium flows to nor from the cylinder 3.
  • the check valve 7 prevents pressure medium flowing from the cylinder 3 to the tank 2 via the line 8.
  • the switching valves 9 and 11 are switched to the working position, the switching valves 12 and 13 remain in the rest position.
  • the pump pressure p is set such that it is greater than the load pressure by the pressure drop at the valve arrangement 5 p is.
  • the switching valves 11 and 13 are switched to the working position, the switching valves 9 and 12 remain in the rest position.
  • the pressure medium displaced from the single-acting cylinder 3 initially flows through the Valve arrangement 5 and then together with the pump flow to tank 2.
  • the total flow of the pressure medium is divided into two partial flows.
  • the constant throttle flow flows to tank 2 via throttle 6 and switching valve 9, while the remaining pressure medium flow flows directly to tank 2 via pressure compensator 10.
  • the pump pressure p p is adjusted so that it is equal to the pressure difference ⁇ p 1 at the throttle 6. Since only a small, constant partial flow flows through the switching valve 9 to the tank 2, an inexpensive valve of small size can be used.
  • the switching valves 11, 12 and 13 are switched into the working position, the switching valve 9 remains in the rest position. Because of the throttle which is active in the operating position of the switching valve 12, only a consumer flow, which flows together with the pump flow to the tank 2, flows through the valve arrangement 5 in comparison to the pressure medium flow which flows when the load is rapidly lowered. The total flow is again divided into two partial flows.
  • the constant throttle flow to tank 2 flows via throttle 6 and switching valve 9, while the remaining pressure medium flow flows directly to tank 2 via pressure compensator 10.
  • the pump pressure p is adjusted so that it is equal to the pressure difference ⁇ p ßl at the throttle 6.
  • the valve arrangement 5 can also be realized in a different way.
  • the switching valves 12 and 13 can be replaced by the check valve known from DE 40 30 952 AI. It is also conceivable to replace the valve arrangement 5 by a single valve which comprises several functions.
  • valve arrangement 5 blocks the pressure medium flow from the pump 1 to the cylinder 3 in a first switching position or switching position combination, and a check valve function for a in a second switching position or switching position combination allows the load 4 to be lifted quickly, allows the load 4 to be lowered rapidly in a third switch position or switch position combination and has a throttle for slowly lowering the load in a fourth switch position or switch position combination.
  • the hydraulic device shown in FIG. 2 contains a pressure relief valve 14 and a further throttle 15.
  • the pressure relief valve 14 is arranged between the throttle 6 and the switching valve 9. It limits the pressure p during fast lifting as well as slow lifting of load 4. and thus also the pump pressure p p greater by the constant pressure difference ⁇ p D1 when the load 4 z. B. drives against a stop and the single-acting cylinder 3 can no longer accommodate any other pressure medium. Since, when the pressure limiting valve 14 responds, only a part of the pump flow flows through the pressure limiting valve 14, while the larger partial flow is already discharged to the tank 2 via the pressure compensator 10, the pressure limiting valve 14 - as well as the switching valve 9 - can - A valve of small size can be used.
  • the cross-sectional area of the throttle 15 is equal to or greater than the cross-sectional area of the throttle 6.
  • the pressure difference labeled ⁇ p D2 is then equal to or less than the pressure difference ⁇ p D - across the throttle 6.
  • the hydraulic device shown in FIG. 3 contains in addition to the hydraulic device shown in FIG A pressure relief valve 16 and a further throttle 17 are set up.
  • a line 18 connects the check valve 7 to the throttle 17.
  • the pressure in line 18 is denoted by p_. It is limited by the pressure relief valve 16 to an adjustable value that is greater than the largest operationally occurring load pressure p L.
  • the pressure difference across the throttle 17 is denoted by ⁇ p D3 .
  • a switching valve 19 is inserted between the throttle 6 and the check valve 7 in the line 8.
  • the switching valve 19 is an electrically controlled switching valve with three useful connections and two switching positions. Since it has the same function as the switching valve 9 in FIGS. 1 and 2, it can replace the switching valve 9 in FIGS. 1 and 2. Likewise, the switching valve 9 shown in FIGS. 1 and 2 can be used in FIG. 3 instead of the switching valve 19.
  • the switching valve 19 connects the line 8 with the tank 2 in the rest position, in the working position it blocks the connection between the line 8 and the tank 2.
  • the pressure relief valve 16 limits the load pressure p L , that is, the pressure in the piston chamber of the cylinder 3, when the pressure medium in the piston chamber, for. B. due to solar radiation, or when additional forces act on the piston of the cylinder 3 through a body that falls on the raised hoist.
  • the pressure relief valve 16 limits the pump pressure p to a value which is greater than the response pressure of the pressure relief valve 16 by ⁇ p D1 .
  • the pressure relief valve 16 therefore only needs to be dimensioned for the pressure medium flow flowing through the throttle 6.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Einrichtung zur Steuerung des Druckmittelflusses zu bzw. von einem mit einer Last (4) beaufschlagten einfachwirkenden Zylinder (3). Zwischen einer Pumpe (1) und dem Zylinder (3) befindet sich eine gesteuerte Ventilanordnung (5), die zusammen mit einem gesteuerten Schaltventil (9), das in der einen Schaltungsstellung Druckmittel zu einem Tank (2) zurückführt, den Druckmittelfluss zu bzw. von dem Zylinder (3) steuert. Um den Kolben des Zylinders (3) unabhängig von der Last (4), mit der er beaufschlagt ist, langsam mit konstanter Geschwindigkeit anzuheben, ist die Hintereinanderschaltung einer Drossel (6) und eines Rückschlagventils (7) vorgesehen, die die Ventilanordnung (5) umgeht. Eine Druckwaage (10) hält die Druckdifferenz über der Drossel (6) konstant und führt die Druckmittelmenge, die nicht für die Aufrechterhaltung der Druckdifferenz über der Drossel (6) benötigt wird, zum Tank (2) ab. Beim langsamen Heben der Last (4) ist die Ventilanordnung (5) in eine den Druckmittelfluss zu dem Zylinder (3) sperrende Stellung geschaltet, und das Schaltventil (9) sperrt die Verbindung zwischen der Drossel (6) und dem Tank (2). Die Erfindung eignet sich besonders für die Steuerung des Hubwerks einer mobilen Arbeitsmaschine, z.B. des Hubwerks eines Hubstaplers oder einer landwirtschaftlichen Maschine.

Description

Beschreibung
Hydraulische Einrichtung zur Steuerung des Druckmittelflusses
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Einrichtung zur Steuerung des Druckmittelflusses zu bzw. von einem mit einer Last beaufschlagten einfachwirkenden Zylinder mit einer Pumpe, die Druckmittel aus einem Tank zu dem einfachwirkenden Zylinder fördert, mit einer zwischen der Pumpe und dem einfachwirkenden Zylinder angeordneten Ventilanordnung, die zusammen mit einem Schaltventil, das in der einen Schaltstellung Druckmittel zum Tank zurückführt, den Druckmittelfluß zu bzw. von dem einfach¬ wirkenden Zylinder steuert, insbesondere zur Steuerung des Hubwerks einer mobilen Arbeitsmaschine.
Eine derartige Einrichtung zur Steuerung des Druckmittelflusses zu bzw. von einem mit einer Last beaufschlagten einfachwirkenden Zylinder ist aus der DE 40 30 952 AI bekannt. Einzelheiten der den einfachwirkenden Zylinder beaufschlagenden Last sind in dieser Druckschrift nicht angegeben. Zwischen einer Konstant¬ pumpe und einem einfachwirkenden Zylinder ist ein elektrisch gesteuertes Sperrventil angeordnet. Dieses Sperrventil bildet eine Ventilanordnung mit zwei Anschlüssen, die in der einen
Flußrichtung des Druckmittels als Rückschlagventil arbeitet und die in der anderen Flußrichtung eine stufenlose Feinsteuerung des Druckmittelstromes erlaubt. Das Sperrventil und ein zusätz¬ liches Schaltventil, das ebenfalls elektrisch gesteuert ist, steuern den Druckmittelfluß zu bzw. von dem Zylinder. Das Schaltventil verbindet in einer ersten Schaltstellung die Konstantpumpe mit dem Sperrventil. In der anderen Schaltstellung des Schaltventils verbindet es die Konstantpumpe zusätzlich mit dem Tank. In der ersten Schaltstellung des Schaltventils fließt Druckmittel von der Konstantpumpe über die in dieser Flu߬ richtung als Rückschlagventil wirkende Ventilanordnung. Die Verbindung von der Konstantpumpe zum Tank ist dabei gesperrt. Der Kolben des Zylinders wird mit maximaler Geschwindigkeit entsprechend dem Volumenstrom der Konstantpumpe und den Abmessungen des Zylinders ausgefahren und die Last, die den Zylinder beaufschlagt, angehoben. In der zweiten Schaltstellung des Schaltventils fließt von der Konstantpumpe gefördertes Druckmittel direkt zum Tank zurück. Während des Senkens der Last wird dem Tank außerdem aus dem Zylinder verdrängtes Druckmittel zugeführt. Wird das Sperrventil nicht angesteuert, sperrt das Sperrventil. Es fließt dann kein Druckmittel aus dem Zylinder, und die Last wird gehalten. Werden das Sperrventil und das Schaltventil angesteuert, fließt Druckmittel aus dem Zylinder über das Sperrventil und das Schaltventil zum Tank. Eine Fein¬ steuerung des über das Sperrventil zum Tank zurückfließenden Druckmittelstromes erfolgt über die Höhe des dem Sperrventil zugeführten elektrischen Steuersignals. Beim Heben der Last ist im Gegensatz zum Senken der Last eine Steuerung der Geschwindig- keit nicht möglich.
Zur Steuerung des Hubwerks einer mobilen Arbeitsmaschine, wie z. B. des Hubwerks eines Hubstaplers oder einer landwirtschaft¬ lichen Maschine, werden im allgemeinen stetig arbeitende Proportionalventile eingesetzt, denen von einer Konstantpumpe Druckmittel zugeführt wird. Diese Ventile erlauben eine stufen¬ lose Änderung der Geschwindigkeit, mit der das Hubwerk angehoben oder abgesenkt wird. In der Praxis hat sich gezeigt, daß viel¬ fach, z. B. bei Pflügen oder bei Schneidwerken von Mähdreschern, eine stufenlose Änderung der Verstellgeschwindigkeit des Hub- werks nicht erforderlich ist, sondern daß für die Verstellung des Hubwerks jeweils zwei verschiedene Geschwindigkeiten für das Heben und Senken ausreichen, eine erste Geschwindigkeit, mit der große Stellwege schnell erreicht werden, und eine zweite, gegen¬ über der ersten Geschwindigkeit verringerte Geschwindigkeit zum langsamen Heben und Senken des an dem Hubwerk gehaltenen
Arbeitsgerätes zum Feinpositionieren, z. B. beim Ankoppeln an das Hubwerk oder beim Abkoppeln von dem Hubwerk. Eine derartige Steuerung läßt sich mit Schaltventilen kostengünstiger als mit Proportionalventilen realisieren. Mit der schnellen Geschwindig- keit wird bis in die Nähe der gewünschten Position gefahren und danach mit der langsamen Geschwindigkeit eine Feinpositionierung durchgeführt. Die Konstantpumpe ist dabei so ausgelegt, daß sie den für schnelles Heben der Last erforderlichen Druckmittelstrom fördert. Beim schnellen Heben der Last ist der dem einfach¬ wirkenden Zylinder zugeführte Druckmittelstrom (Verbraucher- ström) gleich dem von der Konstantpumpe geförderten Druckmittel- strom (Pumpenstrom) . Beim langsamen Heben der Last ist der Verbraucherstrom entsprechend der geringeren Verstellgeschwin¬ digkeit kleiner als der Pumpenstrom. Die für das langsame Heben der Last erforderliche Verringerung des Verbraucherstromes erfolgt durch eine entsprechend dimensionierte Drossel in der zwischen der Pumpe und dem Verbraucher angeordneten Ventil¬ anordnung. Die Differenz zwischen dem Pumpenstrom und dem Verbraucherstrom wird im einfachsten Fall über ein Druckbegren¬ zungsventil zum Tank zurückgeführt. Der Pumpendruck steigt dabei bis auf den Begrenzungsdruck des Druckbegrenzungsventils an. Da das Druckbegrenzungsventil in erster Linie als Sicherheitsventil dient, ist der eingestellte Begrenzungsdruck größer als der größte betriebsmäßig auftretende Lastdruck. Der Pumpendruck steigt somit beim langsamen Heben auf einen größeren Wert an als beim schnellen Heben, bei dem der Pumpendruck nur geringfügig über dem Lastdruck liegt. Der Verbraucherstrom ist beim langsamen Heben von der Querschnittsfläche der Drossel und von dem Druckabfall an der Drossel abhängig. Der Druckabfall an der Drossel ist die Differenz zwischen dem Begrenzungsdruck des Druckbegrenzungsventils und dem Lastdruck. Da der einmal eingestellte Begrenzungsdruck des Druckbegrenzungsventils konstant ist, ist der Verbraucherstrom nur noch von der Größe der Last abhängig. Mit steigendem Lastdruck verringert sich die Druckdifferenz zwischen dem Begrenzungsdruck und dem Lastdruck, und der Verbraucherstrom verringert sich entsprechend der Wurzel aus der Druckdifferenz. Dies führt dazu, daß beim langsamen Heben kleine Lasten schneller angehoben werden als große Lasten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ein langsames Heben der Last erlaubt und bei der der Kolben des einfachwirkenden
Zylinders beim langsamen Heben unabhängig von der Last, mit der der Kolben beaufschlagt ist, mit konstanter Geschwindigkeit ausfährt.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Der die Ventilanordnung umgehende Pumpenstrom teilt sich vor der Drossel in zwei Teilströme auf, von denen der kleinere als konstanter Druckmittelstrom über die Drossel fließt und der größere, der sich aus der Differenz zwischen dem Pumpen¬ strom und dem konstanten Druckmittelstrom ergibt, über die Druckwaage zum Tank zurückfließt. Die Druckwaage hält die Druckdifferenz über der Drossel und damit auch den über die Drossel fließenden Druckmittelstrom konstant. In der einen Schaltstellung des Schaltventils wird dieser Druckmittelstrom dem einfachwirkenden Zylinder zugeführt, und der Kolben des einfach wirkenden Zylinders hebt die Last langsam an. In der anderen Schaltstellung des Schaltventils wird der konstante
Druckmittelstrom, der über die Drossel geflossen ist, dem Tank zugeführt. Da über das Schaltventil nur der kleinere Teilstrom fließt, braucht das Schaltventil nur für diesen Teilstrom und nicht für die Summe aus dem Pumpenstrom und dem Verbraucher- ström, der beim schnellen Senken der Last aus der Kammer des einfach wirkenden Zylinders verdrängt wird, dimensioniert zu werden. Es kann daher ein Schaltventil kleinerer Baugröße verwendet werden. Der Pumpendruck stellt sich entsprechend dem Druckabfall über der Drossel ein.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter¬ anspruchen gekennzeichnet. Eine Sperrstellung der Ventil¬ anordnung ermöglicht es, beim langsamen Heben der Last die Ventilanordnung zu umgehen. Durch den Einsatz einer weiteren Drossel in Reihe zu der ersten Drossel läßt sich bei Bedarf der Druckabfall an der die schaltende Ventilanordnung umgehenden
Hintereinanderschaltung von erster Drossel und Rückschlagventil erhöhen. Rückwirkungen der weiteren Drossel auf die Funktion der Druckwaage lassen sich vermeiden, wenn die Querschnittsfläche der weiteren Drossel gleich der Querschnittsfläche der ersten Drossel oder größer als diese ist. Aufgrund der Anordnung des Druckbegrenzungsventils zwischen der ersten Drossel und dem Schaltventil braucht das Druckbegrenzungsventil - wie auch das Schaltventil - nur für den über die Drossel fließenden Druck¬ mittelstrom dimensioniert zu werden. Auch hier fließt der größere Teilstrom bereits über die Druckwaage zum Tank. Bei Anordnung des Druckbegrenzungsventils zwischen dem Rückschlag¬ ventil und einer weiteren Drossel, die in einer von der Verbin¬ dung zwischen der schaltenden Ventilanordnung und dem Zylinder abzweigenden Leitung angeordnet ist, erfolgt zusätzlich zu der Begrenzung des Ausgangsdruckes der Pumpe auch eine Begrenzung des Lastdruckes.
Die Erfindung wird im folgenden mit ihren weiteren Einzelheiten anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungs¬ beispielen näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine erste hydraulische Einrichtung gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung,
Figur 2 eine zweite hydraulische Einrichtung gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung und
Figur 3 eine dritte hydraulische Einrichtung gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung.
Gleiche Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In der in der Figur 1 dargestellten hydraulischen Einrichtung fördert eine Pumpe 1 aus einem Tank 2 Druckmittel zu einem ein¬ fachwirkenden Zylinder 3, der mit einer Last 4 beaufschlagt ist. Die Last 4 ist in den Figuren 1 bis 3 als Pfeil dargestellt, der die Wirkungsrichtung der Last 4 angibt. Die Pumpe 1 ist eine Konstantpumpe. Der von ihr geförderte Druckmittelstrom, der Pumpenstrom, ist konstant. Der Pumpenstrom ist entsprechend dem für ein schnelles Heben der Last 4 erforderlichen Verbraucher- ström gewählt. Zwischen der Pumpe 1 und dem Zylinder 3 ist eine elektrisch gesteuerte Ventilanordnung 5 angeordnet. Parallel zu dieser Ventilanordnung ist die Hintereinanderschaltung einer Drossel 6 und eines Rückschlagventils 7 angeordnet. Eine Leitung 8 verbindet die Drossel 6 mit dem Rückschlagventil 7. Zwischen der Leitung 8 und dem Tank 2 ist ein elektrisch gesteuertes Schaltventil 9 angeordnet, das in der dargestellten Ruhestellung die Leitung 8 mit dem Tank 2 verbindet und in seiner Arbeits- stellung die Verbindung zwischen der Leitung 8 und dem Tank 2 unterbricht. Eine Druckwaage 10 hält die Druckdifferenz über der Drossel 6 konstant. Die Druckdifferenz über der Drossel 6 ist im folgenden mit ΔpDl bezeichnet. Über die Drossel 6 fließt somit ein konstanter Druckmittelstrom, dessen Größe durch die Quer¬ schnittsfläche der Drossel 6 und die Druckdifferenz ΔpDl über der Drossel 6 bestimmt ist. Der über die Drossel 6 fließende konstante Druckmittelstrom ist im folgenden als Drosselstrom bezeichnet. Seine Größe ist entsprechend der für langsames Heben der Last 4 gewünschten Geschwindigkeit gewählt. Der für die Aufrechterhaltung der Druckdifferenz ΔpD1 über der Drossel 6 nicht benötigte Druckmittelstrom, d. h. die Differenz zwischen dem Pumpenstrom und dem Drosselstrom, wird über die Druckwaage 10 direkt zum Tank 2 abgeführt. Die Druckwaage 10 bildet zusam¬ men mit der Drossel 6 ein 3-Wege-Stromregelventil. Im folgenden ist der Pumpendruck mit pp bezeichnet, der Druck in der Leitung 8 mit p. und der Lastdruck des einfachwirkenden Zylinders 3 mit pL. Für den Druck p. in der Leitung 8 gilt damit p- = p - ΔpD1. In dem hier betrachteten Ausführungsbeispiel beträgt die Druck¬ differenz ΔpD1 ungefähr 3 bar, ist also wesentlich kleiner als der Lastdruck pτ , der in der Größenordnung von 100 bar liegt.
Die elektrisch gesteuerte Ventilanordnung 5 steuert zusammen mit dem elektrisch gesteuerte Schaltventil 9 den Druckmittelfluß von der Pumpe 1 zu dem Zylinder 3 und von dem Zylinder 3 zum Tank 2. Die Ventilanordnung 5 besitzt zwei Druckmittelanschlüsse, von denen der eine mit der Pumpe 1 und der andere mit dem Zylinder 3 verbunden ist. Ohne elektrische Ansteuerung sperrt die Ventil¬ anordnung 5 in beiden Flußrichtungen. Für die Flußrichtung des Druckmittels von dem Zylinder 3 zum Tank 2 verhält sich die Ventilanordnung 5 wie ein in Sperrichtung beaufschlagtes Rück¬ schlagventil. Zum Heben der Last wird die Ventilanordnung 5 so angesteuert, daß der gesamte Pumpenstrom in den Zylinder 3 fließt. Die Ventilanordnung 5 verhält sich dabei wie ein in Flußrichtung beaufschlagte Rückschlagventil. Zum Senken der Last werden die Ventilanordnung 5 und das Schaltventil 9 so ange¬ steuert, daß das Druckmittel von dem Zylinder 3 zum Tank 2 fließen kann. Durch Drosselung des Durchflußquerschnittes der Ventilanordnung 5 läßt sich die Sinkgeschwindigkeit der Last 4 verringern. Der gerätetechnische Aufbau der Ventilanordnung 5 ist dabei von untergeordneter Bedeutung.
Als Beispiel für den Aufbau einer derartigen Ventilanordnung ist in den Figuren die Ventilanordnung 5 als Hintereinanderschaltung von drei elektrisch gesteuerten Schaltventilen 11, 12 und 13 dargestellt. Ist das Schaltventil 11 angesteuert, erlaubt es einen Druckmittelfluß in beiden Flußrichtungen. In der in den Figuren dargestellten Ruhestellung sperrt es in beiden Flu߬ richtungen. Ein leckagefreies Sperren ist jedoch nicht erforder- lieh. Das Schaltventil 12 erlaubt in der in den Figuren darge¬ stellten Ruhestellung einen Druckmittelfluß in beiden Flußrich¬ tungen. In seiner ArbeitsStellung drosselt es den Durchflußquer¬ schnitt für zum Tank 2 zurückfließendes Druckmittel. Das Schalt¬ ventil 13, das in den Figuren in seiner Ruhestellung dargestellt ist, ist ein Rückschlagventil, das in seiner Ruhestellung einen Rückfluß von Druckmittel von dem Zylinder 3 verhindert. In seiner Arbeitsstellung erlaubt das Schaltventil 13 einen unge- drosselten Rückfluß von Druckmittel aus dem Zylinder 3. Ein gedrosselter Druckmittelfluß von der Pumpe 1 über die Ventil- anordnung 5 zu dem Zylinder 3 ist nicht vorgesehen.
Die Schaltventile 9 und 11 bis 13 sind zunächst nicht ange¬ steuert, sie befinden sich in der in der Figur 1 dargestellten Ruhestellung. In der Ruhestellung des Schaltventils 9 ist der Ausgang der Pumpe 1 über die Drossel 6 mit dem Tank 2 verbunden. In dieser Stellung der Schaltventile 9 und 11 bis 13 fließt der Pumpenstrom in zwei Teilströmen zum Tank 2 zurück. Der größere Teilstrom fließt über die Druckwaage 10 direkt zum Tank 2, während der kleinere Drosselstrom über das Schaltventil 9 zum Tank 2 fließt. Der Pumpendruck pp stellt sich so ein, daß er gleich der Druckdifferenz ΔpD1 über der Drossel 6 ist. Wegen des geringen Pumpendrucks p entsteht in dieser Stellung der Schalt¬ ventile 9 und 11 bis 13 nur eine geringe Verlustleistung. In dieser Stellung der Schaltventile 9 und 11 bis 13 wird die Last gehalten, d. h. es fließt weder Druckmittel zu dem Zylinder 3 noch von diesem zurück. Das Rückschlagventil 7 verhindert, daß Druckmittel von dem Zylinder 3 über die Leitung 8 zum Tank 2 fließt.
Um die Last 4 schnell zu heben, werden die Schaltventile 9 und 11 in die Arbeitsstellung geschaltet, die Schaltventile 12 und 13 bleiben in der Ruhestellung. Damit ist die Verbindung zwischen der Leitung 8 und dem Tank 2 unterbrochen, und der gesamte Pumpenstrom fließt als Verbraucherstrom zu dem einfach¬ wirkenden Zylinder 3. Der Pumpendruck p stellt sich so ein, daß er um den Druckabfall an der Ventilanordnung 5 größer als der Lastdruck p ist.
Um die Last 4 langsam mit konstanter Geschwindigkeit, die unabhängig von der Höhe des Lastdruckes p ist, anzuheben, wird nur das Schaltventil 9 in die Arbeitsstellung geschaltet. Da die Ventilanordnung 5 und das Schaltventil 9 gesperrt sind, fließt das von der Pumpe 2 geförderte Druckmittel über die Drossel 6, die Leitung 8 und das Rückschlagventil 7 zu dem einfachwirkenden Zylinder 3. Der Verbraucherstrom ist jetzt gleich dem Drossel¬ strom. Vernachlässigt man den Druckabfall an dem Rückschlag¬ ventil 7, so ist der Druck pλ in der Leitung 8 gleich dem Last- druck pL, und für den Pumpendruck pp gilt pp = pL + ΔpD1- Die Differenz zwischen dem Pumpenstrom und dem Drosselstrom fließt über die Druckwaage 10 zum Tank 2. Da der Drosselstrom unab¬ hängig von der Höhe des Lastdruckes p ist, wird die Last 4 beim langsamen Heben immer mit derselben konstanten Geschwindigkeit angehoben.
Um die Last 4 schnell zu senken, werden die Schaltventile 11 und 13 in die Arbeitsstellung geschaltet, die Schaltventile 9 und 12 bleiben in der Ruhestellung. Das aus dem einfachwirkenden Zylinder 3 verdrängte Druckmittel fließt zunächst über die Ventilanordnung 5 und danach zusammen mit dem Pumpenstrom zum Tank 2. Dabei teilt sich der Gesamtstrom des Druckmittels in zwei Teilströme auf. über die Drossel 6 und das Schaltventil 9 fließt der konstante Drosselstrom zum Tank 2, während der restliche Druckmittelstrom direkt über die Druckwaage 10 zum Tank 2 fließt. Der Pumpendruck pp stellt sich so ein, daß er gleich der Druckdifferenz Δp 1 an der Drossel 6 ist. Da nur ein kleiner, konstanter Teilstrom über das Schaltventil 9 zum Tank 2 fließt, kann ein kostengünstiges Ventil kleiner Baugröße verwendet werden.
Um die Last 4 langsam zu senken, werden die Schaltventile 11, 12 und 13 in die Arbeitsstellung geschaltet, das Schaltventil 9 bleibt in der Ruhestellung. Wegen der in der Arbeitsstellung des Schaltventils 12 wirksamen Drossel fließt über die Ventilanord- nung 5 nur ein gegenüber dem beim schnellen Senken der Last fließenden Druckmittelstrom verringerter Verbraucherstrom, der zusammen mit dem Pumpenstrom zum Tank 2 fließt. Dabei teilt sich der Gesamtstrom wieder in zwei Teilströme auf. Über die Drossel 6 und das Schaltventil 9 fließt der konstante Drosselstrom zum Tank 2, während der restliche Druckmittelstrom direkt über die Druckwaage 10 zum Tank 2 fließt. Der Pumpendruck p stellt sich so ein, daß er gleich der Druckdifferenz Δpßl an der Drossel 6 ist.
Die als 2/2-Wege-Ventile mit zwei Nutzanschlüssen und zwei Schaltstellungen dargestellten Schaltventile 11 bis 13 dienen nur zur Erläuterung der Funktion der Ventilanordnung 5. Die Ventilanordnung 5 kann auch in anderer Art realisiert werden. Z. B. können die Schaltventile 12 und 13 durch das aus der DE 40 30 952 AI bekannte Sperrventil ersetzt werden. Es ist auch denkbar, die Ventilanordnung 5 durch ein einziges Ventil, das mehreren Funktionen umfaßt, zu ersetzen. Wichtig ist nur, daß die Ventilanordnung 5 in einer ersten Schaltstellung bzw. Schaltstellungskombination den Druckmittelfluß von der Pumpe 1 zu dem Zylinder 3 sperrt, in einer zweiten Schaltstellung bzw. Schaltstellungskombination eine Rückschlagventilfunktion für ein schnelles Heben der Last 4 erlaubt, in einer dritten Schalt¬ stellung bzw. Schaltstellungskombination ein schnelles Senken der Last 4 erlaubt und in einer vierten Schaltstellung bzw. Schaltstellungskombination eine Drossel für ein langsames Senken der Last aufweist.
Die in der Figur 2 dargestellte hydraulische Einrichtung enthält zusätzlich zu der in der Figur 1 dargestellten hydraulischen Einrichtung ein Druckbegrenzungsventil 14 und eine weitere Drossel 15.
Das Druckbegrenzungsventil 14 ist zwischen der Drossel 6 und dem Schaltventil 9 angeordnet. Es begrenzt sowohl beim schnellen Heben als auch beim langsamen Heben der Last 4 den Druck p. und damit auch den um die konstante Druckdifferenz ΔpD1 größeren Pumpendruck pp, wenn die Last 4 z. B. gegen einen Anschlag fährt und der einfachwirkende Zylinder 3 kein weiteres Druckmittel mehr aufnehmen kann. Da beim Ansprechen des Druckbegrenzungs¬ ventils 14 nur ein Teil des Pumpenstromes über das Druck¬ begrenzungsventil 14 fließt, während der größere Teilstrom bereits über die Druckwaage 10 zum Tank 2 abgeführt wird, kann für das Druckbegrenzungsventil 14 - ebenso wie für das Schalt¬ ventil 9 - ein Ventil kleiner Baugröße verwendet werden.
Bei gesperrtem Schaltventil 9 und gesperrter Ventilanordnung 5 fließt über die Drossel 15 derselbe Druckmittelstrom wie über die Drossel 6. Vorteilhafterweise ist die Querschnittsfläche der Drossel 15 gleich der Querschnittsfläche der Drossel 6 oder größer als diese gewählt. Die mit ΔpD2 bezeichnete Druck¬ differenz ist dann gleich oder kleiner als die Druckdifferenz ΔpD- über der Drossel 6. Durch den Einsatz der Drossel 15 läßt sich, wenn sich das Schaltventil 9 in der Arbeitsstellung befindet, ein größerer Druckabfall über der Ventilanordnung 5 erreichen, ohne den Pumpendruck pp in der Ruhestellung des Schaltventils 9 in gleichem Maße zu erhöhen.
Die in der Figur 3 dargestellte hydraulische Einrichtung enthält zusätzlich zu der in der Figur 1 dargestellten hydraulischen Einrichtung ein Druckbegrenzungsventil 16 und eine weitere Drossel 17. Eine Leitung 18 verbindet das Rückschlagventil 7 mit der Drossel 17. Der Druck in der Leitung 18 ist mit p_ bezeichnet. Er wird durch das Druckbegrenzungsventil 16 auf einen einstellbaren Wert begrenzt, der größer als der größte betriebsmäßig auftretenden Lastdruck pL ist. Die Druckdifferenz über der Drossel 17 ist mit ΔpD3 bezeichnet. Ein Schaltventil 19 ist zwischen der Drossel 6 und dem Rückschlagventil 7 in die Leitung 8 eingefügt. Das Schaltventil 19 ist ein elektrisch gesteuertes Schaltventil mit drei Nutzanschlüssen und zwei Schaltstellungen. Da es die gleiche Funktion wie das Schalt¬ ventil 9 in den Figuren 1 und 2 besitzt, kann es das Schalt¬ ventil 9 in den Figuren 1 und 2 ersetzen. Ebenso kann in der Figur 3 anstelle des Schaltventils 19 das in den Figuren 1 und 2 dargestellte Schaltventil 9 eingesetzt werden. Das Schaltventil 19 verbindet in der Ruhestellung die Leitung 8 mit dem Tank 2, in der ArbeitsStellung sperrt es die Verbindung zwischen der Leitung 8 und dem Tank 2.
Das Druckbegrenzungsventil 16 begrenzt den Lastdruck pL, also den Druck in der Kolbenkammer des Zylinders 3, wenn sich bei eingespannter Last 4 das Druckmittel in der Kolbenkammer, z. B. aufgrund von Sonneneinstrahlung, ausdehnt oder wenn durch einen Körper, der auf das angehobene Hubwerk fällt, zusätzliche Kräfte auf den Kolben des Zylinder 3 einwirken.
Fährt der Kolben des Zylinders 3 beim langsamen oder schnellen Heben gegen einen Anschlag, begrenzt das Druckbegrenzungsventil 16 den Pumpendruck p auf einen Wert, der um ΔpD1 größer als der Ansprechdruck des Druckbegrenzungsventils 16 ist. Über die Drossel 6 fließt auch hier höchstens der durch die Druckwaage 10 begrenzte Drosselstrom als Steuerstrom, während der restliche Druckmittelstrom über die Druckwaage 10 direkt zum Tank 2 fließt. Das Druckbegrenzungsventil 16 braucht daher auch nur für den über die Drossel 6 fließenden Druckmittelstrom dimensioniert zu werden.

Claims

Patentansprüche
1. Hydraulische Einrichtung zur Steuerung des Druckmittel¬ flusses zu bzw. von einem mit einer Last beaufschlagten einfach¬ wirkenden Zylinder mit einer Pumpe, die Druckmittel aus einem Tank zu dem einfachwirkenden Zylinder fördert, und mit einer zwischen der Pumpe und dem einfachwirkenden Zylinder angeord¬ neten gesteuerten Ventilanordnung, die zusammen mit einem gesteuerten Schaltventil, das in der einen Schaltstellung Druckmittel zum Tank zurückführt, den Druckmittelfluß zu bzw. von dem einfachwirkenden Zylinder steuert, insbesondere zur Steuerung des Hubwerks einer mobilen Arbeitsmaschine, dadurch gekennzeichnet,
- daß zwischen der Pumpe (1) und dem einfachwirkenden Zylinder (3) eine die Ventilanordnung (5) umgehende Hintereinander- Schaltung einer Drossel (6) und eines den Rückfluß aus dem einfachwirkenden Zylinder (3) verhindernden Rückschlagventils
(7) angeordnet ist,
- daß das Schaltventil (9; 19) in der einen Stellung die Leitung
(8) zwischen der Drossel (6) und dem Rückschlagventil (7) mit dem Tank (2) verbindet und in der anderen Stellung die
Verbindung zum Tank (2) unterbricht und
- daß eine Druckwaage (10) die Druckdifferenz (ΔpD1) über der Drossel (6) konstant hält und die Druckmittelmenge, die für die Aufrechterhaltung der Druckdifferenz (ΔpD1) über der Drossel (6) nicht benötigt wird, zum Tank (2) abführt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (5) zum langsamen Heben der Last (4) in eine den Druckmittelfluß zu dem einfachwirkenden Zylinder (3) sper¬ rende Stellung geschaltet ist und daß gleichzeitig das Schalt- ventil (9; 19) die Verbindung zwischen der Drossel (6) und dem Tank (2) sperrt.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten Drossel (6) und dem zylinderseitigen Anschluß der Ventilanordnung (5) eine weitere Drossel (15; 17) in Reihe zu der ersten Drossel (6) angeordnet ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche der weiteren Drossel (15; 17) gleich der Querschnittsfläche der ersten Drossel (6) oder größer als diese ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Drossel (15) zwischen der ersten Drossel (6) und dem Rückschlagventil (7) angeordnet ist und daß der von dem Tank (2) abgewandte Anschluß des Schaltventils (9) mit der die beiden Drosseln (6, 15) verbindenden Leitung (8) verbunden ist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an die von der Pumpe (1) abgewandte Seite ersten Drossel (6) ein Druckbegrenzungsventil (14) angeschlossen ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Drossel (17) zwischen dem Rückschlagventil (7) und dem zylinderseitigen Anschluß der Ventilanordnung (5) angeordnet ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an die die weitere Drossel (17) mit dem Rückschlagventil (7) verbindende Leitung (18) ein Druckbegrenzungsventil (16) angeschlossen ist.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10202607C1 (de) * 2002-01-24 2003-07-31 Hydac Fluidtechnik Gmbh Steuervorrichtung, insbesondere für den Einsatz bei hydraulisch arbeitenden Hubeinrichtungen
DE20208577U1 (de) * 2002-06-03 2003-12-11 Hawe Hydraulik Gmbh & Co. Kg Elektrohydraulische Hubsteuervorrichtung für Flurförerfahrzeuge
NL1027870C2 (nl) * 2004-12-23 2006-06-26 Stertil Bv Hefsysteem.
JP4354419B2 (ja) * 2005-02-28 2009-10-28 三菱重工業株式会社 圧力補償弁を備えた流量制御弁
US7316110B2 (en) * 2005-04-01 2008-01-08 Cnh Canada, Ltd. Hydraulic system for an air cart
US20080202282A1 (en) * 2005-05-25 2008-08-28 Spectrum Cubic, Inc. Vehicle Steering Wheel and Method For Making Same
US8413572B1 (en) 2006-11-22 2013-04-09 Westendorf Manufacturing, Co. Auto attachment coupler with abductor valve
US20110153095A1 (en) * 2009-07-27 2011-06-23 Acciona Solar Power, Inc. Solar power plant with scalable field control system
EP2333351B1 (de) 2009-12-11 2013-03-20 HAWE Hydraulik SE Elektrohydraulisches Hubmodul
CN104454708A (zh) * 2014-12-31 2015-03-25 桐庐松亚机械厂 一种液压油缸的油路循环系统
JP7131429B2 (ja) * 2019-02-25 2022-09-06 株式会社島津製作所 液圧装置および液圧装置の制御方法
CN110790158A (zh) * 2019-10-25 2020-02-14 徐州重型机械有限公司 一种起重臂伸臂油缸伸出系统及方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3439709A (en) * 1967-04-17 1969-04-22 Allis Chalmers Mfg Co Hydraulic draft control valve
US4401009A (en) * 1972-11-08 1983-08-30 Control Concepts, Inc. Closed center programmed valve system with load sense
US3999386A (en) * 1975-09-11 1976-12-28 Sundstrand Corporation Overspeed protection control for an engine
DE2826613C2 (de) * 1978-06-19 1983-06-09 Werner & Pfleiderer, 7000 Stuttgart Stromregelventil
DE3434014A1 (de) * 1984-09-15 1986-03-20 Beringer-Hydraulik GmbH, Neuheim, Zug Hydraulische steuerung
DE3900887C2 (de) * 1989-01-13 1994-09-29 Rexroth Mannesmann Gmbh Ventilanordnung zum Betätigen des Teleskopzylinders eines Lkw-Kippers
DE3938560A1 (de) * 1989-11-21 1991-05-23 Bosch Gmbh Robert Hydraulische steuereinrichtung
US5072648A (en) * 1990-06-04 1991-12-17 Caterpillar Industrial Inc. Control system for a fluid operated jack
DE4030952C2 (de) * 1990-09-29 1994-01-27 Bosch Gmbh Robert Steuervorrichtung für einen hydraulischen Arbeitszylinder
DE4107776A1 (de) * 1991-03-11 1992-09-17 Heilmeier & Weinlein Hydraulische steuervorrichtung
DE4140409A1 (de) * 1991-12-07 1993-06-09 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart, De Elektrohydraulische steuereinrichtung
DE4423644C2 (de) * 1994-07-06 1998-10-01 Buchholz Hydraulik Hydraulische Steuervorrichtung
DE4431951A1 (de) * 1994-09-08 1996-03-14 Same Spa Hydraulikanlage

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO9728373A1 *

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CZ221198A3 (cs) 1999-10-13
DE19653810A1 (de) 1997-07-31
PL328159A1 (en) 1999-01-18

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