Lastdruckunabhängige Steuerung der Geschwindigkeit von hydraulischen Stellelementen an Baumaschinen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine lastdruckunabhängige Steuerung der Geschwindigkeit von hydraulischen Stellelementen, wie Zylindern, Hydromotoren oder dergl. bei vorauseilenden Lasten an Baumaschinen, wie beispielsweise Radladern, Baggern, Gradern oder dergl. nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bzw. des Patentanspruches 2.

[0002] Bei ziehender, d.h. vorauseilender Last, sind die gebräuchlichen Hydrauliksysteme lediglich imstande, die Geschwindigkeit des Verstellelementes, wie Zylinder, Hydromotoren oder ähnliche, über eine Drosselwirkung zu beeinflussen. Da der über die Drossel fließende Ölstrom abhängig vom Lastdruck ist, ist demnach auch die Verstellgeschwindigkeit lastdruckabhängig.

[0003] Der Begriff "lastdruckunabhängig" bezieht sich auf die Verstellgeschwindigkeit der einzelnen Stellelemente, wie insbesondere Zylinder, die unabhängig von dem Lastdruck ist, der durch äußere Kräfte auf die Stellorgane wirkt. Diese Unabhängigkeit wird durch ein sogenanntes "Load-Sensing-System" erzielt, das im wesentlichen eine zentrale hydraulisch verstellbare Verstellpumpe mit einem hydraulisch betätigbaren Verstellorgan zur Regelung des Förderdruckes und eine hydraulische Druckmeldeeinrichtung zur Übertragung des an einem angesteuerten Arbeitszylinder oder einem anderen Stellelement anstehenden Lastdruckes an das Stellorgan der Verstellpumpe umfaßt. Diese Druckmeldeeinrichtung übermittelt so den anstehenden Lastdruck an das Verstellorgan der Verstellpumpe, die den entsprechenden Steuerschieber mit einem Förderdruck beaufschlagt, der um einen auslegungsbedingten konstanten Differenzdruck über dem anstehenden Lastdruck liegt. Werden mehrere Arbeitszylinder oder andere Stellelemente gleichzeitig angesteuert, so wird über entsprechende Wechselventile in den Verzweigungen der Druckmeldeeinrichtung der höchste anstehende Lastdruck dem Stellorgan der Verstellpumpe gemeldet.

[0004] Aufgrund der Ansteuerung des entsprechenden Steuerschiebers mit einem konstanten Differenzdruck über dem am Arbeitszylinder oder anderen Stellelementen anstehenden Lastdruck wird das von dem Arbeitszylinder bzw. dem anderen Stellelement betätigte Arbeitsgerät mit einer im wesentlichen gleichbleibenden, von der Stellung des Steuerschiebers abhängigen Geschwindigkeit bewegt, was die Bedienung solcher Arbeitsgeräte erleichtert. Darüber hinaus liefert die Verstellpumpe aufgrund des "Load-Sensing-Systems" nur den dem jeweiligen Arbeitszylinder bzw. Stellelement zugemessenen Förderstrom, wodurch keine förderstromabhängigen Verluste auftreten und der Wirkungsgrad der hydraulischen Antriebsvorrichtung erhöht wird.

[0005] Bei lastdruckunabhängigen Hydrauliksystemen ist bei drückender Last, d.h. bei einer durch den Förderstrom der Pumpe zu bewegenden Last die Geschwindigkeit unabhängig vom Lastdruck. Umso nachteiliger wird es empfunden, wenn unter Beibehaltung der Bewegungsrichtung beim Wechsel der Lastrichtung die Geschwindigkeit nicht mehr lastdruckunabhängig, sondern nunmehr nach der Drosselcharaktristik kontrolliert werden kann.

[0006] Aus WO-A 92/15799 ist eine Steuerung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 bzw. 2 bekannt. Dabei ist eine Druckwaage in die Leitung zwischen dem Ausgang des Steuerkolbens und dem Tank eingesetzt, wodurch es möglich ist, die Geschwindigkeit auch bei einer ziehenden Last kontrolliert lastdruckunabhängig steuern zu können. Dabei wird mit einem Ventil ein positives Lastsignal sowie mit Hilfe einer Vorsteuerung ein negatives Lastsignal erzeugt, wobei von der Vorsteuerung die Funktion der Druckwaage nur dann aktiviert wird, wenn das negative Lastsignal ansteht. Dieses System funktioniert jedoch nur, wenn die entsprechenden Ventile vorhanden sind und das Ventil für das positive Lastsignal von der Vorsteuerung betätigt wird. Dieses System ist somit ziemlich kompliziert und hat ein Vorsteuersystem als Funktionsvoraussetzung.

[0007] Aufgabe der Erfindung ist es, bei Beibehaltung der lastdruckunabhängigen Steuerung der Geschwindigkeit bei ziehender Last mit einfachen Mitteln auch eine einwandfreie Betätigung bei angetriebener Last zu gewährleisten.

[0008] Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und alternativ mit den Merkmalen des Patentanspruches 2 gelöst.

[0009] Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Steuerung ist gewährleistet, daß die Druckwaage vollkommen geöffnet bleibt, wenn die Last durch den Antrieb und nicht durch Schwerkraft gefahren wird. Dadurch ist mit einfachen Mitteln ohne die Notwendigkeit eines aufwendigen Vorsteuersystems sichergestellt, daß der vom Hydraulikantrieb erzeugte, notwendige Lastdruck nicht durch die Druckwaage abgeregelt wird, sondern vollständig zur Betätigung des hydraulischen Stellelementes zur Verfügung steht.

[0010] Eine vorzugsweise Ausgestaltung ist dem Patentanspruch 3 zu entnehmen.

[0011] In die Verbindungsleitung des Raumes des Stellorgans zum Steuerschieber wird die Druckwaage so eingesetzt, daß sie ihre bestimmungsgemäße Funktion dann ausübt, wenn der ölstrom von diesem Raum zum Steuerschieber fließt. Die Rücklauföffnung im zugehörigen Steuerkolben, die bislang als freier Durchgang oder je nach Erfordernissen auch als Drosselöffnung ausgeführt ist, wird hier nach der gewünschten Durchflußcharakteristik als Differenzdruckblende ausgebildet. Die Druckmeldungen zur Druckwaage erfolgen so, daß der Druck in der Leitung zur Differenzdruckblende auf die der Federkammer abgewandte Seite der Druckwaage geleitet wird. Hingegen wird über das Wechselventil der jeweils höhere Druck zwischen der Steuerleitung, welche den Druck nach der Differenzdruckblende abgreift und der bei Load-Sensing-Systemen bisheriger Bauart schon vorhandenen Lastdruckmeldeleitung über eine Steuerleitung in die Federkammer der Druckwaage gemeldet.

[0012] Der wesentliche Unterschied zwischen den nebengeordneten Patentansprüchen besteht darin, daß beim Patentanspruch 1 die Druckwaage in die Verbindungsleitung des kontrolliert zu entleerenden Raumes des Stellelementes zum Steuerschieber eingesetzt wird, während beim Patentanspruch 2 die Druckwaage zwischen dem Ausgang des Schiebers und dem Tank eingesetzt wird.

[0013] In sämtlichen Betriebszuständen herrschen in den entsprechenden Leitungen jedoch analoge Drücke.

[0014] Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 -

Steuerung im Betriebszustand Absenken der Arbeitsvorrichtung unter deren Eigengewicht gem. Anspruch 1

Figur 2 -

Steuerung im Betriebszustand Aufpressen der Arbeitsvorrichtung, d.h. Absenken gegen eine das Eigengewicht übersteigende Gegenkraft gem. Anspruch 1

Figur 3 -

Steuerung im Betriebszustand Anheben der Arbeitsvorrichtung gem. Anspruch 1

Figur 4 -

Steuerung im Betriebszustand Absenken der Arbeitsvorrichtung unter deren Eigengewicht gem. Anspruch 2

Figur 5 -

Steuerung im Betriebszustand Aufpressen der Arbeitsvorrichtung, d.h. Absenken gegen eine das Eigengewicht übersteigende Gegenkraft gem. Anspruch 2

Figur 6 -

Steuerung im Betriebszustand Anheben der Arbeitsvorrichtung gem. Anspruch 2

Figur 7 -

Steuerung einer alternativen Arbeitsvorrichtung gem. Figur 1

[0015] Der in Figur 1 gezeigte Betriebszustand ist derjenige, bei dem erfindungsgemäß das Absenken unter vorauseilender Last kontrolliert lastdruckunabhängig gesteuert werden soll. Bei den in den Figuren 2 und 3 dargelegten Betriebszuständen wird nachgewiesen, daß aus der erfindungsgemäßen Anordnung keine Beeinträchtigung ihrer Funktion aufgrund des Vorhandenseinseiner Druckwaage resultiert.

[0016] Figur 1 zeigt nun das Absenken der in diesem Beispiel als Schaufel 1 ausgebildeten Arbeitsvorrichtung eines nicht weiter dargestellten Radladers unter dem Eigengewicht G. Im deckelseitigen Raum 2 des Zylinders 3 baut sich ein aus dem Gewicht G und evtl. Nutzlast der Schaufel 1 resultierender Druck auf. Bei Betätigung beispielsweise des im Steuerschieber 4 angeordneten Steuerkolbens 5 in Richtung der dargestellten Position fließt Öl über die Leitungen 6 und 7 und weiter über eine Differenzdruckblende 8 in den Tank 9 ab. Der Druck der Leitung 7 wird auf die federabgewandte Seite 10 der zwischen der Leitung 6 und dem Steuerschieber 4 vorgesehenen Druckwaage 11 geleitet. Der Druck in der Steuerleitung 12 wird über ein Wechselventil 13 in die Federkammer 14 der Druckwaage 11 geleitet. Das Wechselventil 13 sperrt dabei die Verbindung von der nur mit dem Nachsaugedruck beaufschlagten Lastdruckmeldeleitung 15, die den Druck nach der bei Load-Sensing-Systemen üblichen Differenzdruckblende 8' abgreift. Eine zusätzliche über den Förderstrom der über einen Regler 16 angesteuerten Pumpe 17 hinaus benötigte Ölmenge zur Auffüllung des Ringraumes 18 des Zylinders 3 wird über ein Nachsaugeventil 19 ergänzt, das in der Druckmittelzuführleitung 20' angeordnet ist. Mit 20 sind verschiedene Zuleitungen zu weiteren Steuerkolben 21,22 bezeichnet.

[0017] Dadurch vermindert die Druckwaage 11 in der diesem Element eigentümlichen Weise den in der Leitung 6 anstehenden Druck des deckelseitigen Raumes 2 auf einen entsprechend ihrer Federkraft so weit verminderten Wert, daß sich an der Differenzdruckblende 8 ein konstantes, der Federkraft analoges Druckgefälle einstellt. Damit ist der durch die Differenzdruckblende 8 durchtretende Ölstrom und somit die Absenkgeschwindigkeit der Schaufel 1 lastdruckunabhängig und nur mehr abhängig vom Öffnungsquerschnitt der Differenzdruckblende 8, welche durch die jeweilige Stellung des zugehörigen Steuerkolbens 5 vorgegeben wird. Im Steuerventil 4 können, wie bereits dargelegt, weitere Steuerkolben 21 und 22 vorgesehen sein. Die Steuerkolben 21,22 wie auch der Steuerkolben 5 können in bei Load-Sensing-Systemen üblicher Weise mit hier nicht dargestellten Druckwaagen für die gegenseitig unbeeinflußte gleichzeitige Betätigung von drückenden Lasten in den Leitungen 20 von der Pumpe 17 zum jeweiligen Steuerkolben 5,21,22 ausgerüstet sein.

[0018] In analoger Weise wie die Druckwaage 11, kann auch eine entsprechende - hier der besseren Übersicht halber nicht dargestellte - Druckwaage den Steuerkolben 21 und/oder 22 zugeordnet werden, sofern auch hier ziehende Lasten lastdruckunabhängig gesteuert werden sollen. Der im Betriebszustand nach Figur 1 höhere Druck der Steuerleitung 12, die den Druck hinter der Differenzdruckblende 8 abgreift gegenüber der Lastdruckmeldeleitung 15, wird über die Steuerleitung 24 in die Federkammer 14 der Druckwaage 11 gemeldet.

[0019] Figur 2 zeigt das Aufpressen der Schaufel 1 gegen einen äußeren Widerstand (F = Bodendruck), wie es z.B. beim Aufdrücken der Schaufel 1 gegen den Boden der Fall ist, wobei gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Beim Aufpressen der Schaufel 1 erfolgt das Zumessen des Förderstromes durch Druck in den Ringraum 18 des Hydraulikzylinders 3, wobei gewährleistet sein muß, daß das aus dem deckelseitigen Raum 2 des Zylinders 3 verdrängte Öl nicht durch die Druckwaage 11 abgedrosselt wird, weil dieses mit möglichst geringem Strömungswiderstand in den Tank 9 abfließen soll. Der Druck des zur Verstellung des Zylinders 3 in den Ringraum 18 geleiteten ölstromes wird über die Lastdruckmeldeleitung 15 und das Wechselventil 13 in die Federkammer 14 der Druckwaage 11 geleitet. Das Wechselventil 13 sperrt dabei die Verbindung von der nur mit dem Druck im Tank 9 beaufschlagten Steuerleitung 12. Auf der der Federkammer 14 abgewandten Seite 10 der Druckwaage 11 wirkt lediglich der geringe Staudruck des aus dem deckelseitigen Raum 2 in den Tank 9 abfließenden Öls. Deshalb wird der Kolben 23 der Druckwaage 11 in die Endstellung geführt, wobei der Durchgang von der Leitung 6 zur Leitung 7 ohne Wirksamwerden der Druckwaage 11 freigegeben ist.

[0020] Figur 3 zeigt das Anheben der ggf. eine Nutzlast beinhaltenden Schaufel 1, wobei auch hier gleiche Bauteile wiederum mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Beim Anheben der Schaufel 1 erfolgt das Zumessen des Förderstromes durch Druck in den deckelseitigen Raum 2 des Zylinders 3, wobei gewährleistet werden muß, daß das zufließende Öl nicht durch die Druckwaage 11 abgedrosselt wird. Der Druck des zur Verstellung des Zylinders 3 in den Raum 2 geleiteten Ölstromes wird über die Lastdruckmeldeleitung 15 und das Wechselventil 13 in die Federkammer 14 der Druckwaage 11 geleitet. Das Wechselventil 13 sperrt dabei die Verbindung von der nur mit dem Druck im Tank 9 beaufschlagten Steuerleitung 12. Auf der der Federkammer 14 abgewandten Seite 10 der Druckwaage 11 wirkt der Druck des deckelseitigen Raumes 2 des Zylinders 3, der gleich dem in der Lastdruckmeldeleitung 15 ist. Auf beiden Stirnflächen des Kolbens 23 der Druckwaage 11 wirkt somit der gleiche Hydraulikdruck. Aus diesem Grund wird der Kolben 23 der Druckwaage 11 mit der Federkraft in die Endstellung geführt, wobei der Durchgang von der Leitung 7 zur Leitung 6 freigegeben wird.

[0021] Die Figuren 4 bis 6 zeigen äquivalente Steuerungen gemäß den Figuren 1 bis 3. Die Druckwaage 11 ist in diesen Fällen zwischen dem Ausgang 25 des Schiebers 4 und dem Tank 9 eingesetzt, wobei funktional die gleichen Gegebenheiten und auch in allen drei Betriebszuständen in den entsprechenden Leitungen analoge Drücke herrschen, was wie folgt beschrieben wird:

[0022] Figur 4 zeigt in Analogie zu Figur 1 das Absenken der als Schaufel 1 ausgebildeten Arbeitsvorrichtung. Im deckelseitigen Raum 2 des Zylinders 3 baut sich ein aus dem Gewicht G und evtl. Nutzlast der Schaufel 1 resultierender Druck auf. Bei Betätigung beispielsweise des im Steuerschieber 4 angeordneten Steuerkolbens 5 in Richtung der dargestellten Position fließt Öl über die Leitungen 6,26 in den Tank 9 ab. Der Druck der Leitung 6 wird über die Leitung 29 auf die federabgewandte Seite 27 der zwischen dem Ausgang 25 des Steuerschiebers 4 und dem Tank 9 vorgesehenen Druckwaage 11 geleitet. Der Druck in der Leitung 26 wird über ein Wechselventil 13 in die Federkammer 14 der Druckwaage 11 geleitet. Das Wechselventil 13 sperrt dabei die Verbindung von der nur mit dem Nachsaugedruck beaufschlagten Lastdruckmeldeleitung 15, die den Druck nach der bei Load-Sensing-Systemen üblichen Differenzdruckblende 8' abgreift. Eine zusätzliche über den Förderstrom der durch den Regler 16 angesteuerten Pumpe 17 hinaus benötigte Ölmenge zur Auffüllung des Ringraumes 18 des Zylinders 3 wird über ein Nachsaugeventil 19 ergänzt, das in der Druckmittelzuführleitung 20' angeordnet ist.

[0023] Dadurch vermindert die Druckwaage 11 den in der Leitung 6 anstehenden Druck des deckelseitigen Raumes 2 des Zylinders 3 auf einen entsprechend ihrer Federkraft so weit verminderten Wert, daß sich an der Differenzdruckblende 8 ein konstantes, der Federkraft analoges Druckgefälle einstellt. Damit ist der durch die Differenzdruckblende 8 durchtretende Ölstrom und somit die Absenkgeschwindigkeit der Schaufel 1 lastdruckunabhängig und nur mehr abhängig vom Öffnungsquerschnitt der Differenzdruckblende 8, welche durch die jeweilige Stellung des Steuerkolbens 5 vorgegeben wird. Im Steuerventil 4 können darüber hinaus weitere Steuerkolben 21 und 22 vorgesehen sein. Die Steuerkolben 21,22 sowie auch der Steuerkolben 5 können, in bei Load-Sensing-Systemen üblicher Weise, mit hier nicht dargestellten Druckwaagen für die gegenseitig unbeeinflußte gleichzeitige Betätigung von drückenden Lasten in den Leitungen 20 von der Pumpe 17 zum jeweiligen Steuerkolben 5,21,22 ausgerüstet sein.

[0024] In analoger Weise wie die Druckwaage 11 kann auch eine entsprechende - hier der besseren Übersicht halber nicht dargestellte - Druckwaage dem Steuerkolben 21 und/oder 22 zugeordnet werden, sofern auch hier ziehende Lasten lastdruckunabhängig gesteuert werden sollen. Der im Betriebszustand nach Figur 4 höhere Druck der Leitung 26, welche den Druck hinter der Differenzdruckblende 8 abgreift, gegenüber der Lastdruckmeldeleitung 15, wird über die Steuerleitung 24 in die Federkammer 14 der Druckwaage 11 gemeldet.

[0025] Figur 5 zeigt das Aufpressen der Schaufel 1 gegen einen äußeren Widerstand (F = Bodendruck), wie es z.B. beim Aufdrücken der Schaufel 1 gegen den Boden der Fall ist, wobei gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Beim Aufpressen der Schaufel 1 erfolgt das Zumessen des Förderstroms durch Druck in den Ringraum 18 des Hydraulikzylinders 3, welcher gewährleistet sein muß, daß das aus dem deckelseitigen Raum 2 verdrängte Öl nicht durch die Druckwaage 11 abgedrosselt wird, weil dieses mit möglichst geringem Strömungswiderstand in den Tank 9 abfließen soll. Der Druck des zur Verstellung des Zylinders 3 in den Ringraum 18 geleiteten Ölstroms wird über die Lastdruckmeldeleitung 15 und das Wechselventil 13 in die Federkammer 14 der Druckwaage 11 geleitet. Das Wechselventil 13 sperrt dabei die Verbindung von der nur mit dem Druck im Tank 9 beaufschlagten Leitung 26. Auf der der Federkammer 14 abgewandten Seite 27 wirkt lediglich der in der Leitung 29 herrschende geringe Staudruck des aus dem deckelseitigen Raum 2 in den Tank 9 abfließenden Öls. Deshalb wird der Kolben 23 der Druckwaage 11 in die Endstellung geführt, wobei der Durchgang von der Leitung 26 zum Tank 9 ohne Wirksamwerden der Druckwaage 11 freigegeben ist.

[0026] Figur 6 zeigt das Anheben der Schaufel 1, wobei auch hier gleiche Bauteile wiederum mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Beim Anheben der Schaufel 1 erfolgt das Zumessen des Förderstroms durch Druck in den dekkelseitigen Raum 2 des Zylinders 3, wobei gewährleistet werden muß, daß das aus dem kolbenstangenseitigen Raum 18 verdrängte Öl nicht durch die Druckwaage 11 abgedrosselt wird. Der Druck des zur Verstellung des Zylinders 3 in den Raum 2 geleiteten Ölstroms wird über die Lastdruckmeldeleitung 15 und das Wechselventil 13 in die Federkammer 14 der Druckwaage 11 geleitet. Das Wechselventil 13 sperrt dabei die Verbindung von der nur mit dem Druck im Tank 9 beaufschlagten Leitung 26. Auf der der Federkammer 14 abgewandten Seite 27 der Druckwaage 11 wirkt über die Leitung 29 der Druck des deckelseitigen Raumes 2 des Zylinders 3, der gleich dem der Lastdruckmeldeleitung 15 ist. Auf beiden Stirnflächen des Kolbens 23 der Druckwaage 11 wirkt somit der gleiche Hydraulikdruck. Aus diesem Grund wird der Kolben 23 der Druckwaage 11 mit der Federkraft in die Endstellung geführt, wobei der Durchgang von der Leitung 26 zum Tank 9 freigegeben wird.

[0027] Figur 7 ist analog zu Figur 1 zu sehen, wobei in diesem Beispiel das Stellelement Zylinder durch einen Hydromotor 28 ersetzt ist. Die ziehende Last kann hier durch ein durch äußere Einflüsse erzeugtes Drehmoment T vorgegeben werden, das bewirkt, daß der Hydromotor 28 zur Pumpe wird, so daß diese in die Leitung 6 Drucköl fördert.

[0028] Bei Betätigung beispielsweise des im Steuerschieber 4 angeordneten Steuerkolbens 5 in Richtung der dargestellten Position fließt das von der Pumpe (Hydromotor 28) geförderte Öl über die Leitungen 6 und 7 und weiter über die Differenzdruckblende 8 in den Tank 9 ab. Im weiteren sind die Verhältnisse gleich , wie unter Figur 1 beschrieben. Die über den Förderstrom der Pumpe 17 hinaus benötigte Ölmenge zur Speisung des zur Pumpe gewordenen Hydromotors 28 wird über ein Nachsaugeventil 19 ergänzt, das in der Druckmittelzuführleitung 20' angeordnet ist. Als Beispiel für den Einsatz von Hydromotoren 28 kann das Schardrehwerk bei Gradern genannt werden.

Ansprüche

1. Lastdruckunabhängige Steuerung der Geschwindigkeit von hydraulischen Stellelementen, wie Zylindern (3), Hydromotoren (28) oder dergl. bei vorauseilenden Lasten an Baumaschinen, wie beispielsweise Radladern, Baggern, Gradern oder dergl., mit mindestens einer Druckmittel aus einem Tank (9) fördernden Pumpe (17) mit durch einen Regler (16) veränderlichem Fördervolumen und mindestens einem Steuerschieber (4) mit mindestens einem Steuerkolben (5) zur Betätigung des bzw. der Stellelemente (3,28), wobei eine Druckwaage (11) vorgesehen ist und wobei der Rücklaufbereich des Steuerkolbens (5) als Differenzdruckblende (8) ausgebildet ist, wobei der Druck des Ölstromes vor dem Durchtritt durch die Differenzdruckblende (8) über eine Leitung (7) auf die der Federkammer (14) abgewandten Seite (10) der Druckwaage (11) übertragbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckwaage (11) in die Verbindungsleitung (6) vom zu entleerenden Raum (2) des Stellelementes (3) bzw. vom Stellelement (28) zum Steuerkolben (5) eingesetzt ist, und daß eine den Druck nach der Differenzdruckblende (8) abgreifende Steuerleitung (12) sowie eine den von der Pumpe (17) erzeugten Lastdruck abgreifenden Lastdruckmeldeleitung (15) vorgesehen sind, die zu jeweils einem gemeinsamen Wechselventil (13) führen, wobei vom Wechselventil (13) nur der jeweils höhere Druck aus der Steuerleitung (12) und der Lastdruckmeldeleitung (15) über eine weitere Steuerleitung (24) zur Federkammer (14) der Druckwaage (11) übertragen wird.

2. Lastdruckunabhängige Steuerung der Geschwindigkeit von hydraulischen Stellelementen, wie Zylindern (3), Hydromotoren (28) oder dergl. bei vorauseilenden Lasten an Baumaschinen, wie beispielsweise Radladern, Baggern, Gradern oder dergl., mit mindestens einer Druckmittel aus einem Tank (9) fördernden Pumpe (17) mit durch einen Regler (16) veränderlichem Fördervolumen und mindestens einem Steuerschieber (4) mit mindestens einem Steuerkolben (5) zur Betätigung des bzw. der Stellelemente, wobei eine Druckwaage (11) in die Leitung zwischen dem Ausgang (25) des Steuerkolbens (5) und dem Tank (9) eingesetzt ist, wobei der Rücklaufbereich des Steuerkolbens (5) als Differenzdruckblende (8) ausgebildet ist und wobei der Druck vor dem Durchtritt des Ölstromes durch die Differenzdruckblende (8) über eine Leitung (29) auf die der Federkammer (14) abgewandte Seite (27) der Druckwaage (11) übertragbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine den Druck nach der Differenzdruckblende (8) abgreifende Steuerleitung (26) sowie eine den von der Pumpe (17) erzeugten Lastdruck abgreifende Lastdruckmeldeleitung (15) vorgesehen sind, die jeweils zu einem gemeinsamen Wechselventil (13) führen, wobei vom Wechselventil (13) nur der jeweils höhere Druck aus der Steuerleitung (26) und der Lastdruckmeldeleitung (15) über eine Steuerleitung (24) zur Federkammer (14) der Druckwaage (11) übertragen wird.

3. Steuerung nach Anspruch 1 oder 2,
gekennzeichnet durch
ein Nachsaugeventil (19), das im Bereich der Druckmittelzuführleitung (20') vorgesehen ist und den Ringraum (18) des als Zylinder (3) ausgebildeten Stellelementes auffüllt bzw. den zur Pumpe gewordenen Hydromotor (28) speist.

Claims

1. Control which is independent of load pressure in respect of the speed of hydraulic control elements such as cylinders (3), hydraulic motors (28) or the like, in relation to leading loads on building machines such as for example wheel loaders, excavators, graders or the like, comprising at least one pump (17) with a delivery volume which is variable by a regulator (16), for delivering a pressure fluid from a tank (9), and at least one spool valve (4) having at least one control spool (5) for actuation of the control element or elements (3, 28), wherein there is provided a pressure scale device (11) and wherein the return region of the control spool (5) is in the form of a differential pressure orifice (8), wherein the pressure of the oil flow prior to passing through the differential pressure orifice (8) can be transferred by way of a line (7) on to the side (10) of the pressure scale device (11), which is remote from the spring chamber (14), characterised in that the pressure scale device (11) is fitted into the connecting line (6) from the chamber (2) to be emptied of the control element (3) or from the control element (28) to the control spool (5), and that there are provided a control line (12) for taking off the pressure after the differential pressure orifice (8) and a load pressure signalling line (15) for taking off the load pressure produced by the pump (17), the control line and the load pressure signalling line each leading to a common change-over valve, wherein only the respectively higher pressure from the control line (12) and the load pressure signalling line (15) is transferred by the change-over valve (13) by way of a further control line (24) to the spring chamber (14) of the pressure scale device (11).

2. Control which is independent of load pressure in respect of the speed of hydraulic control elements such as cylinders (3), hydraulic motors (28) or the like, in relation to leading loads on building machines such as for example wheel loaders, excavators, graders or the like, comprising at least one pump (17) with a delivery volume which is variable by a regulator (16), for delivering a pressure fluid from a tank (9), and at least one spool valve (4) having at least one control spool (5) for actuation of the control element or elements, wherein a pressure scale device (11) is fitted into the line between the outlet (25) of the control spool (5) and the tank (9), wherein the return region of the control spool (5) is in the form of a differential pressure orifice (8) and wherein the pressure before the oil flow passes through the differential pressure orifice (8) can be transferred by way of a line (29) on to the side (27) of the pressure scale device (11), which is remote from the spring chamber (14), characterised in that there are provided a control line (26) for taking off the pressure after the differential pressure orifice (8) and a load pressure signalling line (15) for taking off the load pressure produced by the pump (17), the control line and the load pressure signalling line each leading to a common change-over valve (13), wherein only the respectively higher pressure from the control line (26) and the load pressure signalling line (15) is transferred by the change-over valve (13) by way of a control line (24) to the spring chamber (14) of the pressure scale device (11).

3. A control according to claim 1 or claim 2 characterised by a make-up feed valve (19) which is provided in the region of the pressure fluid feed line (20') and which fills the annular chamber (18) of the control element which is in the form of a cylinder (3) or feeds the hydraulic motor (28) which has become a pump.

Revendications

1. Commande de vitesse, indépendante de la pression d'une charge, pour des éléments de positionnement hydrauliques tels que des cylindres (3), des moteurs hydrauliques (28) ou similaires, dans le cas de charges qui se déplacent en avance de marche sur des machines de chantier, comme par exemple des chargeurs à roues, des pelles mécaniques, des niveleuses ou similaires, comprenant au moins une pompe (17) qui refoule un agent sous pression depuis un réservoir (9) avec un volume de refoulement modifié par un régulateur (16) et au moins un tiroir de commande (4), comprenant au moins un piston de commande (5) pour l'actionnement du ou des éléments de positionnement (3, 28), dans laquelle est prévue une balance de pression (11) et la zone de retour du piston de commande (5) est réalisée sous forme de diaphragme à pression différentielle (8), la pression de l'écoulement d'huile avant la traversée du diaphragme à pression différentielle (8) pouvant être transmise via une conduite (7) vers le côté (10) de la balance de pression (11) détourné de la chambre à ressort (14),
caractérisée en ce que la balance de pression (11) est mise en place dans la conduite de liaison (6) qui va depuis la chambre (2) qu'il s'agit de vider, de l'élément (3) ou des éléments (28) de positionnement, jusqu'au piston de commande (5), et en ce qu'il est prévu une conduite de commande (12) qui palpe la pression après le diaphragme à pression différentielle (8) ainsi qu'une conduite (15) servant à annoncer la pression de charge, qui palpe la pression de charge engendrée par la pompe (17), lesdites conduites menant respectivement à une valve d'inversion commune (13), de sorte que seule la pression respectivement plus élevée provenant de la valve d'inversion (13) est transmise depuis la conduite de commande (12) et depuis la conduite servant à annoncer la pression de charge (15), via une autre conduite de commande (24) vers la chambre à ressort (14) de la balance de pression (11).

2. Commande de vitesse, indépendante de la pression d'une charge, pour des éléments de positionnement hydrauliques tels que des cylindres (3), des moteurs hydrauliques (28) ou similaires, dans le cas de charges qui se déplacent en avance de marche sur des machines de chantier, comme par exemple des chargeurs à roues, des pelles mécaniques, des niveleuses ou similaires, comprenant au moins une pompe (17) qui refoule un agent sous pression depuis un réservoir (9) avec un volume de refoulement modifié par un régulateur (16) et au moins un tiroir de commande (4), comprenant au moins un piston de commande (5) pour l'actionnement du ou des éléments de positionnement, dans laquelle est prévue une balance de pression (11) dans la conduite entre la sortie (25) du piston de commande (5) et le réservoir (9), la zone de retour du piston de commande (5) étant réalisée sous forme de diaphragme à pression différentielle (8) et la pression de l'écoulement d'huile avant la traversée du diaphragme à pression différentielle (8) peut être transmise via une conduite (29) vers le côté (27) de la balance de pression (11) détourné de la chambre à ressort (14),
caractérisée en ce qu'il est prévu une conduite de commande (26) qui palpe la pression après le diaphragme à pression différentielle (8) ainsi qu'une conduite (15) servant à annoncer la pression de charge, qui palpe la pression de charge engendrée par la pompe (17), lesdites conduites menant respectivement à une valve d'inversion commune (13), de sorte que seule la pression respectivement plus élevée provenant de la valve d'inversion (13) est transmise depuis la conduite de commande (26) et depuis la conduite servant à annoncer la pression de charge (15), via une conduite de commande (24) vers la chambre à ressort (14) de la balance de pression (11).

3. Commande selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2,
caractérisée en ce qu'il est prévu une valve (19) de post-aspiration, agencée dans la région de la conduite (20') d'admission de fluide sous pression, ladite valve remplissant l'espace annulaire (18) de l'élément de positionnement réalisé sous forme de cylindre (3), ou alimentant le moteur hydraulique (28) faisant alors office de pompe.

Zeichnung