(19)
(11) EP 2 993 360 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
09.11.2022  Patentblatt  2022/45

(21) Anmeldenummer: 15002207.7

(22) Anmeldetag:  25.07.2015
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
F15B 15/20(2006.01)
H05K 5/02(2006.01)
F15B 15/28(2006.01)
(52) Gemeinsame Patentklassifikation (CPC) :
F15B 15/202; F15B 15/2861

(54)

HYDRAULISCHES SYSTEM

HYDRAULIC SYSTEM

SYSTEME HYDRAULIQUE


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

(30) Priorität: 02.09.2014 DE 102014013018

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
09.03.2016  Patentblatt  2016/10

(73) Patentinhaber: HYDAC Systems & Services GmbH
66280 Sulzbach (DE)

(72) Erfinder:
  • Huth, Heinz-Peter
    66802 Überherrn (DE)
  • Mohrbacher, Markus
    66606 St. Wendel (DE)
  • Komma, Georg
    69234 Dielheim (DE)

(74) Vertreter: Bartels und Partner, Patentanwälte 
Lange Strasse 51
70174 Stuttgart
70174 Stuttgart (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
EP-A2- 1 217 220
DE-A1- 3 524 414
DE-U1- 29 818 075
US-A- 2 761 425
CA-A1- 2 878 141
DE-A1-102011 086 108
DE-U1-202005 006 795
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft ein hydraulisches System mit den Merkmalen im Oberbegriff von Anspruch 1.

    [0002] Systeme dieser Art sind Stand der Technik. Weit verbreitet und mit Vorteil kommen derartige Systeme in der Fahrzeugtechnik zum Einsatz, insbesondere bei mobilen Arbeitsmaschinen oder anderen Fahrzeugen, wobei Arbeitszylinder als Aktoren für unterschiedliche Aufgaben dienen, beispielsweise zur Positionsregelung von Arbeitsgerätschaften (DE 10 2011 108 874 A1), für hydraulische Lenk-, Brems- oder Federungssysteme oder zur Niveauregelung, Wankstabilisierung oder dergleichen (DE 10 2010 054 108 A1). Die Sensoreinrichtung bildet bei derartigen Anwendungen in der Regel ein Wegmesssystem, das die Position der Kolben-Stangeneinheit des jeweils betreffenden Arbeitszylinders erkennt.

    [0003] Das Gesamtsystem weist bei derartigen Anwendungen in den meisten Fällen eine Mehrzahl von Arbeitszylindern auf, beispielsweise entsprechend der Anzahl von Achsen, Radaufhängungen oder anderen, zu betätigenden Fahrzeugkomponenten. Dies bedingt einen entsprechend großen Aufwand an elektronischen und hydraulischen Verbindungsleitungen, die von einer zentralen Steuereinheit, was die Elektronikseite betrifft von einem Hauptcontroller, zu den einzelnen Arbeitszylindern zu verlegen sind. Um die Länge und dadurch das Gewicht von zu verlegenden Kabelbäumen zu reduzieren, wurde für die Vernetzung von Steuergeräten in Kraftfahrzeugen ein zu den Feldbussen gehörendes serielles Bussystem, der CAN-Bus (Controller Area Network), entwickelt.

    [0004] Die DE 298 15 075 U1, die EP 1 217 220 A2 und die DE 10 2011 086 108 A1 beschreiben jeweils ein hydraulisches System, bestehend aus mindestens einem hydraulischen Arbeitszylinder, einem hydraulischen Steuerblock, einem elektronischen Controller und einer Sensoreinrichtung, wobei der Steuerblock, der Controller und die Sensoreinrichtung als Anbau- bzw. als Einbauteile am Arbeitszylinder festgelegt sind.

    [0005] Weitere hydraulische Systeme gehen aus der EP 1 217 220 A2, der CA 2 878 141 A1 und der US 2 7641 414 A1 hervor. Eine Druckausgleichsvorrichtung wird in der DE 10 2011 086 108 A1 aufgezeigt.

    [0006] Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, unter Beibehalten der durch das CAN-Bussystem erreichten Verbesserung der Vernetzung von Aktoren, wie Arbeitszylindern, ein hydraulisches System zur Verfügung zu stellen, das sich durch eine weitere Verringerung des Aufwandes für die Vernetzung der Aktoren auszeichnet und dadurch besonders kostengünstig realisierbar ist.

    [0007] Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch ein hydraulisches System gelöst, das die Merkmale des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit aufweist.

    [0008] Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 besteht eine wesentliche Besonderheit der Erfindung darin, dass im Steuerblock ein erstes Ventil, ein zweites Ventil, ein erstes Rückschlagventil, ein zweites Rückschlagventil und eine Blende angeordnet sind, wobei der Arbeitszylinder in Form eines Federungszylinders vorgesehen ist, bei dem kolbenseitiger Arbeitsraum und stangenseitiger Arbeitsraum über eine Verbindungsleitung, das zweite Ventil und das zweite Rückschlagventil miteinander in Fluidverbindung stehen, wobei der kolbenseitige Arbeitsraum über das erste Ventil zu einer Tankseite entlastbar ist, wobei der stangenseitige Arbeitsraum über die Blende und das erste Rückschlagventil mit einem Druckversorgungsanschluss verbunden ist, wobei das System derart eingerichtet ist, dass, bleibt das erste Ventil unbetätigt in seiner sperrenden Stellung und wird das zweite Ventil in seine Durchlassstellung gebracht, Fluid über den Druckversorgungsanschluss, die Blende, beide Rückschlagventile und das zweite Ventil in den kolbenseitigen Arbeitsraum des Arbeitszylinders gelangt, so dass die Kolbenstange ausfährt, und dass, wird das erste Ventil betätigt und in seine geöffnete Stellung gebracht und bleibt das zweite Ventil unbetätigt in seiner sperrenden Stellung, Fluid aus dem kolbenseitigen Raum zur Tankseite entlastet wird, so dass die Kolbenstange einfährt.

    [0009] Jeder Arbeitszylinder besitzt dadurch seine eigene Funktions- und Steuereinheit, d. h., jeder Arbeitszylinder bildet sozusagen eine autarke Funktionseinheit, so dass für jeden Arbeitszylinder lediglich die Anbindung an den CAN-Bus sowie, zur Druckversorgung, der Anschluss an das Hydrauliksystem des betreffenden mobilen Geräts/Fahrzeugs erforderlich sind. Das erfindungsgemäße System ist dadurch mit verringertem Kostenaufwand realisierbar.

    [0010] Bei vorteilhaften Ausführungsbeispielen sind zumindest der Controller und der hydraulische Steuerblock in einem als Anbauteil am Arbeitszylinder festgelegten Gehäuse eingebaut, so dass diese Teile vor Feuchtigkeit und Steinschlag geschützt sind und dadurch auch die ansonsten für Feuchtigkeitsschutz und Sicherung gegen Steinschlag anfallenden Kosten vermieden sind.

    [0011] Die Sensoreinrichtung kann mit besonderem Vorteil als Einbauteil in den jeweiligen Arbeitszylinder integriert sein, so dass die Sensoreinrichtung gleichermaßen gegen äußere Einwirkungen geschützt ist.

    [0012] Dabei kann mit besonderem Vorteil eine Sensoreinrichtung in Form eines die Position der Kolben-Stangeneinheit des Arbeitszylinders erkennenden Weg-Messsystems vorgesehen sein. Mittels des eigens zugehörigen Controllers bildet dadurch jeder Arbeitszylinder einen sogenannten Smart-Zylinder, der durch Steuerung der Position der Kolbenstange ein eigenständiges Steuerelement, beispielsweise für eine Positionsregelung, Niveauausgleich oder dergleichen bilden kann.

    [0013] Das Gehäuse kann mit Vorteil einen dichten Einschluss der in ihm befindlichen Komponenten bilden, wobei an einem Gehäuseteil ein Be- und Entlüftungselement angeordnet ist, das einen gegen Flüssigkeitsdurchtritt geschützten Druckausgleich ermöglicht. Im Stand der Technik bekannte, flüssigkeitsgeschützte Druckausgleichselemente bieten auch einen wirksamen Schutz gegen Spritzwasser, beispielsweise bei Reinigungsarbeiten mit Wasserstrahl, so dass bei dem ansonsten hermetisch geschlossenen Gehäuse die enthaltenen Komponenten gegen Feuchtigkeit sicher geschützt sind.

    [0014] Bei vorteilhaften Ausführungsbeispielen sind die Ventile des hydraulischen Steuerblocks elektromagnetisch betätigbare Wege-Schaltventile, beispielsweise in Form von 2/2-Wegeventilen.

    [0015] Dabei kann die Anordnung mit Vorteil so getroffen sein, dass das Gehäuse feuchtigkeitsdichte Durchführungen für elektrische und/oder elektronische Anschlüsse für die Versorgung der Spulen der Schaltventile, des Controllers und der Sensoreinrichtung aufweist. Bis auf die Anschlüsse und eine gegebenenfalls vorhandene, eine Entleerung des Arbeitszylinders ermöglichende Ablassschraube sind dadurch sämtliche Komponenten gekapselt und in dem beispielsweise mit einem abnehmbaren Deckel versehenen Gehäuse aufgeräumt und optisch versteckt, so dass auch eine ansprechende Formgestaltung realisierbar ist.

    [0016] Bei vorteilhaften Ausführungsbeispielen kann das Weg-Messsystem einen stangenartigen Hohlkörper aufweisen, der am Bodenteil des Arbeitszylinders festgelegt ist und sich axial durch dessen kolbenseitigen Arbeitsraum erstreckt, wobei eine Feststellschraube für den Hohlkörper vom Inneren des Gehäuses her zugänglich ist. Bei dem dicht geschlossenen Gehäuse erübrigt sich so auch eine separate Abdichtung für die das Messsystem positionierende Feststellschraube.

    [0017] Hinsichtlich der Ausbildung des Weg-Messsystems kann die Anordnung mit Vorteil so getroffen sein, dass der Hohlkörper als Schutzrohr für den Wellenleiter eines magnetostriktiv arbeitenden Linear-Wegsensorsystems ausgebildet ist, bei dem der Kolben des Arbeitszylinders mit einem permanentmagnetischen Element versehen ist, das den Positionssensor des Systems bildet.

    [0018] Der jeweilige Arbeitszylinder ist in Form eines Federungszylinders vorgesehen, bei dem kolbenseitiger Arbeitsraum und stangenseitiger Arbeitsraum über eine Verbindungsleitung miteinander in Fluidverbindung stehen. Derartige Federungszylinder kommen mit Vorteil häufig bei mobilen Arbeitsmaschinen für Kabinenfederungen oder dergleichen zum Einsatz, wobei mittels des Federungszylinders zusätzlich eine Niveau- oder Positionsregelung erfolgen kann.

    [0019] Mit besonderem Vorteil kann der Federungszylinder ein den Federungskolben führendes inneres Zylinderrohr und ein umgebendes, äußeres Zylinderrohr aufweisen, wobei ein zwischen innerem Rohr und äußerem Rohr gebildeter Ringraum einen Großteil der Länge der Verbindungsleitung bildet. Bei einer derartigen Doppelrohr-Bauweise, wie sie in einer einen nachveröffentlichten Stand der Technik darstellenden Patentanmeldung DE 10 2014 007 641.5 aufgezeigt ist, kommt die bei Federungszylindern an sich vorhandene äußere Verbindung in Form einer entlang der Außenseite des Zylinders geführten Rohrleitung in Wegfall, so dass keine Probleme durch Beschädigung durch Steinschlag aufkommen können, die Gefahr von Leckstellenbildung vermieden ist und eine kompaktere Bauform möglich ist, die auch optisch ansprechend ist.

    [0020] Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
    Fig. 1
    eine perspektivische Schrägansicht eines Ausführungsbeispieles der Erfindung;
    Fig. 2
    einen Längsschnitt des Ausführungsbeispieles;
    Fig. 3
    eine abgebrochene und gegenüber Fig. 1 und 2 leicht vergrößert gezeichnete perspektivische Schrägansicht des Bereichs des Bodenteiles des Ausführungsbeispieles mit durchsichtig gezeichnetem Gehäuse des Anbauteiles;
    Fig. 4
    eine Seitenansicht auf den Bereich des Anbauteiles mit geöffnetem Gehäuse, wobei lediglich Schaltventile des hydraulischen Steuerblocks sichtbar sind und die zugehörige hydraulische Schaltung teilweise symbolhaft angedeutet ist;
    Fig. 5
    eine Symboldarstellung der hydraulischen Schaltung;
    Fig. 6
    eine vergrößerte perspektivische Schrägansicht des dem Ausführungsbeispiel zugehörigen Controllers;
    Fig. 7
    eine diagrammartige Darstellung des Beispiels einer entsprechenden Vernetzung mehrerer Arbeitszylinder mit einem CAN-Bus; und
    Fig. 8
    ein weiteres diagrammartig dargestelltes Beispiel der Vernetzung bei Benutzung des erfindungsgemäßen Systems.


    [0021] Mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung ist die Erfindung beispielhaft anhand eines doppelt wirkenden Arbeitszylinders 1 beschrieben, bei dem zwischen stangenseitigem Arbeitsraum 3 und kolbenseitigem Arbeitsraum 5 eine Fluidverbindung über eine Verbindungsleitung gebildet ist. Derartige Arbeitszylinder 1 sind als Federungszylinder oder für die Positionsregelung einer Last einsetzbar. Bei dem gezeigten Beispiel ist der Arbeitszylinder 1 in Doppelrohrbauweise ausgeführt, bei der die Verbindung zwischen den Arbeitsräumen 3 und 5 in das Zylindergehäuse integriert ist, so dass eine ansonsten zu diesem Zweck vorhandene externe Rohrleitung entfällt, daher keine Probleme bei Steinschlag aufkommen können und die Gefahr der Bildung von Leckstellen vermieden ist.

    [0022] Eine derartige, kompakte Bauform ist in der einen diesbezüglichen, nachveröffentlichten Stand der Technik aufzeigenden Anmeldung DE 10 2014 007 641.5 offenbart. Der grundsätzliche mechanische Aufbau des vorliegend beschriebenen Zylinders 1 entspricht dieser Bauweise. Dabei ist zur Führung eines Kolbens 7, der mit einer Kolbenstange 9 verbunden ist, ein inneres Zylinderrohr 11 vorgesehen, das sich zwischen einem in der Zeichnung unten liegenden Bodenteil 13 und einem oberen Abschlussteil 15 erstreckt, das den Verschluss des angrenzenden Arbeitsraumes 3 bildet und durch das die Kolbenstange 9 abgedichtet nach außen hindurch geführt ist. Vom Bodenteil 13 ausgehend, ist das innere Zylinderrohr 11 koaxial von einem Außenrohr 17 umgeben, das sich über das obere Ende des inneren Zylinderrohres 11 hinaus erstreckt und mit dem oberen Abschlussteil 15 verschraubt ist. Das Abschlussteil 15 bildet an seinem inneren Endbereich eine Abstützung 19 für das innere Zylinderrohr 11, um dieses am Bodenteil 13 festzulegen.

    [0023] Der Außendurchmesser des inneren Zylinderrohres 11 ist geringer als der Innendurchmesser des einen koaxialen Außenzylinder bildenden Außenrohres 17, so dass ein sich entlang der Außenseite des inneren Zylinderrohres 11 erstreckender Ringraum 21 gebildet ist. Der Arbeitsraum 3 ist über einen am Abschlussteil 15 gebildeten Spalt 23 mit dem Ringraum 21 in Verbindung, so dass dieser eine interne Verbindungsleitung zum Bodenteil 13 hin bildet. Über in Fig. 2 nicht sichtbare, im Bodenteil 13 ausgebildete Fluidwege sind das Ende des Ringraums 21 sowie der an das Bodenteil 13 angrenzende Arbeitsraum 5 in Fluidverbindung mit einem hydraulischen Steuerblock 25. Dieser befindet sich, wie unten näher ausgeführt ist, zusammen mit weiteren Komponenten in einem als Anbauteil am Bodenteil 13 festgelegten Gehäuse 27.

    [0024] In einem an den Kolben 7 anschließenden Längenabschnitt bildet die Kolbenstange 9 ein Hohlrohr, so dass ein sich koaxial erstreckender Hohlraum 29 für eine Sensoreinrichtung in Form eines Weg-Messsystems 31 gebildet ist. Dieses weist einen stangenartigen Hohlkörper 33 auf, der sich vom Bodenteil 13 in den Hohlraum 29 der Kolbenstange 9 erstreckt und ein Schutzrohr für den Wellenleiter einer magnetostriktiv arbeitenden Linearwegsensoreinheit bildet, wie sie von der Anmelderin unter der Bezeichnung HLT1100 vertrieben wird. Als Positionssensor dieses Systems 31 weist der Kolben 7 ein Permanentmagnetelement 35 auf. Das untere Ende des Hohlkörpers 33 ist mittels einer Klemmschraube 37 festgelegt, die in einer ins Innere des Gehäuses 27 mündenden Bohrung 39 sitzt, so dass die Klemmschraube 37 vom Gehäuseinneren her zugänglich ist. Ein Zugang 41 für Leitungen zur Signalübertragung vom Weg-Messsystem 31 mündet ebenfalls ins Innere des Gehäuses 27.

    [0025] Das Gehäuse 27 hat im großen Ganzen die Form eines Quaders mit rechteckförmigem Grundriss, siehe insbesondere Fig. 4, gebildet aus einer einteiligen Kappe 43, beim gezeigten Beispiel in Form eines Aluminiumteils. Die Kappe 43 ist an den vier Eckbereichen mittels Schrauben 45 in Gewindebohrungen 47 des Bodenteils 13 abnehmbar festgelegt. Mittels einer am Rand umlaufenden Dichtleiste 49 bildet das Gehäuse 27 einen dichten Einschluss für die enthaltenen Komponenten.

    [0026] Neben dem hydraulischen Steuerblock 25 ist im Gehäuse 27 ein Controller 51 angeordnet, dessen Platine in Fig. 6 gesondert dargestellt ist. Diese weist Befestigungslöcher 53 für abgedichtete Schraubverbindungen mit der Kappe 43 auf. Der im Gehäuse 27 befindliche hydraulische Steuerblock weist zwei Wege-Schaltventile 57 und 59 in Form von 2/2-Wegeventilen auf, die elektromagnetisch betätigbar sind und deren Spulenanschlüsse mit 61 bzw. 63 bezeichnet (siehe insbesondere Fig. 4) und mit dem Controller 51 verbunden sind, mit dem auch über den Zugang 41 die Signalanschlüsse des Weg-Messsystems 31 in Verbindung sind.

    [0027] Wie erwähnt, bildet die Kappe 43 des Gehäuses 27 einen dichten Einschluss für Controller 51 und Wege-Schaltventile 57 und 59, wobei jedoch für elektronische und elektrische Ein- und Ausgänge feuchtigkeitsdichte Durchführungen 67 und 69 in der Kappe 43 vorgesehen sind. Da das Gehäuse 27 mit der am Bodenteil 13 abgedichteten Kappe 43 ein Luftvolumen dicht einschließt, ist in einer Seitenwand der Kappe 43 ein Druckausgleichselement 71 angeordnet, das dem Stand der Technik entspricht und einen gegen Spritzwasser und Strahlwasser geschützten Druckausgleich ermöglicht und Druckanstiege bei Temperaturerhöhungen verhindert.

    [0028] Die Fig. 5 zeigt ein Beispiel der hydraulischen Schaltung des Steuerblocks 25 für eine Auslegung des Arbeitszylinders 1 als Federungszylinder oder zur Positionsregelung einer an der Kolbenstange 9 angreifenden Last, wobei in Fig. 5 die interne Verbindung der Arbeitsräume 5 und 3 im Arbeitszylinder 1 nicht dargestellt ist. Die als 2/2-Wegeventile ausgebildeten Schaltventile 57 und 59 sind in einer Grund-Schaltstellung dargestellt. Verbleibt das Ventil 57 in seiner in der Fig. 5 gezeigten Stellung, wird von der Pumpenseite P des Versorgungsnetzes unter Druck stehendes Fluid über die Blende 77 sowie über das Rückschlagventil 79 in den stangenseitigen Arbeitsraum 3 gebracht und durch Schalten des Ventils 59 in seine in Blickrichtung auf die Fig. 5 gesehene rechte Schaltdarstellung wird der kolbenseitige Arbeitsraum 5 zur Tankseite T des Versorgungsnetzes hin entlastet. Dies hat zur Folge, dass die Kolbenstange 9 mit Kolben 7 in das Zylindergehäuse des Arbeitszylinders 1 einfährt.

    [0029] Bleibt das Ventil 59 unbetätigt, also in seiner in Fig. 5 gezeigten sperrenden Stellung, und wird das Ventil 57 in seine Durchlassstellung gemäß dem rechts dargestellten Schaltsymbol gebracht, gelangt über den Druckversorgungsanschluss P, die Blende 77 sowie die Rückschlagventile 79 und 79' Fluid unter Einbezug des Ventiles 57 in den kolbenseitigen Arbeitsraum 5 des Arbeitszylinders 1 und dieser fährt aus. Das hierbei verdrängte überschüssige Fluid im stangenseitigen Arbeitsraum 3 wird zumindest teilweise über die bereits angesprochene, in der Fig. 5 der Einfachheit halber nicht dargestellte interne Verbindung zwischen den Arbeitsräumen 3 und 5 im Arbeitszylinder 1 ausgeglichen. Des Weiteren ist der in Fig. 5 dargestellte hydraulische Versorgungskreis über ein Druckbegrenzungsventil 83 abgesichert, das im Bypass eine Ablassschraube 85 aufweist. Wie die Figuren 1 und 4 zeigen, ist die Kombination aus Druckbegrenzungsventil 83 und Ablassschraube 85 als Schraubeinsatz in das Bodenteil 13 eingebaut, in dem sich die Fluidverbindungen mit seitlichem Druckanschluss P und Tankanschluss T befinden.

    [0030] Die Figur 7 zeigt ein entsprechendes Beispiel der Vernetzung mehrerer Arbeitszylinder 1 mit einem CAN-Bus 87 als Hauptcontroller. Dabei ist der jeweilige Steuerblock 89 der Arbeitszylinder 1 von diesen räumlich abgesetzt, ebenso wie der jeweils zugeordnete Controller 91, die wiederum mit dem zentralen CAN-Bus 87 in Verbindung sind. Somit sind zusätzlich zur jeweiligen Hydraulikversorgung äußere Verbindungsleitungen 93 zwischen den Controllern 91 und den Steuerblöcken 89 sowie jeweils eine externe Sensorleitung 95 erforderlich, wobei ein an dem CAN-Bus 87 angeschlossener Controller als sogenannte "Master" funktioniert und die Ansteuerung der anderen Controller 91 steuert.

    [0031] Die Fig. 8 zeigt einen anderen Verbindungsaufbau bei Benutzung des erfindungsgemäßen hydraulischen Systems mit Smart-Zylindern 97, die außer der hydraulischen Versorgung lediglich eine externe Verbindung 99 mit dem zentralen CAN-Bus 87 oder untereinander benötigen, so dass die Vernetzung mit verringertem Aufwand realisierbar ist. Ähnlich wie die "Einschleifung" des CAN-Bussystems 87 für die einzelnen Smart-Zylinder 97 und deren jeweilige Controller 91 erfolgt, ist dies für das Versorgungsnetz mit der P- und der T-Fluidleitung realisiert, das gegebenenfalls noch um Steuerleitungen ergänzt sein kann, beispielsweise in Form von Load-Sensing-Steuerleitungen. Wie insbesondere die Fig. 7 zeigt, ist dabei einem elektrischen Bussystem vergleichbar jeder hydraulische Steuerblock 89 eines Arbeitszylinders 1 an die Pumpendruck-Versorgungsleitung P ebenso angeschlossen wie an die Tankrücklauf-Leitung T. Dergestalt ist ein modular aufgebautes Bussystem sowohl von der elektronischen als auch von der hydraulischen Ansteuerseite im Abzweig für den jeweils anzuschließenden Verbraucher erreicht. Dies hat so keine Entsprechung im Stand der Technik.


    Ansprüche

    1. Hydraulisches System, bestehend aus mindestens einem hydraulischen Arbeitszylinder (1), einem hydraulischen Steuerblock (25), einem elektronischen Controller (51) und einer Sensoreinrichtung (31), wobei der Steuerblock (25), der Controller (51) und die Sensoreinrichtung (31) als Anbau- bzw. als Einbauteile am Arbeitszylinder (1) festgelegt sind, dadurch gekennzeichnet, dass im Steuerblock (25) ein erstes Ventil (59), ein zweites Ventil (57), ein erstes Rückschlagventil (79), ein zweites Rückschlagventil (79') und eine Blende (77) angeordnet sind, wobei der Arbeitszylinder (1) in Form eines Federungszylinders (1) vorgesehen ist, bei dem kolbenseitiger Arbeitsraum (5) und stangenseitiger Arbeitsraum (3) über eine Verbindungsleitung (21), das zweite Ventil (57) und das zweite Rückschlagventil (79') miteinander in Fluidverbindung stehen, wobei der kolbenseitige Arbeitsraum (5) über das erste Ventil (59) zu einer Tankseite entlastbar ist, wobei der stangenseitige Arbeitsraum (3) über die Blende (77) und das erste Rückschlagventil (79) mit einem Druckversorgungsanschluss (P) verbunden ist, wobei das System derart eingerichtet ist, dass, bleibt das erste Ventil (59) unbetätigt in seiner sperrenden Stellung und wird das zweite Ventil (57) in seine Durchlassstellung gebracht, Fluid über den Druckversorgungsanschluss (P), die Blende (77), beide Rückschlagventile (79, 79') und das zweite Ventil (57) in den kolbenseitigen Arbeitsraum (5) des Arbeitszylinders (1) gelangt, so dass die Kolbenstange (9) ausfährt, und dass, wird das erste Ventil (59) betätigt und in seine geöffnete Stellung gebracht und bleibt das zweite Ventil (57) unbetätigt in seiner sperrenden Stellung, Fluid aus dem kolbenseitigen Raum (5) zur Tankseite (T) entlastet wird, so dass die Kolbenstange (9) einfährt.
     
    2. Hydraulisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Controller (51) und der Steuerblock (25) in einem als Anbauteil am Arbeitszylinder (1) festgelegten Gehäuse (27) eingebaut sind.
     
    3. Hydraulisches System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (31) als Einbauteil in den Arbeitszylinder (1) integriert ist.
     
    4. Hydraulisches System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensoreinrichtung in Form eines die Position der Kolben-Stangeneinheit (7, 9) des Arbeitszylinders (1) erkennenden Weg-Messsystems (31) vorgesehen ist.
     
    5. Hydraulisches System nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (27) einen dichten Einschluss der in ihm befindlichen Komponenten bildet und dass an einem Gehäuseteil (43) ein Be- und Entlüftungselement (71) angeordnet ist, das einen gegen Flüssigkeitsdurchtritt geschützten Druckausgleich ermöglicht.
     
    6. Hydraulisches System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile (57, 59) des hydraulischen Steuerblocks (25) elektromagnetisch betätigbare Wege-Schaltventile sind.
     
    7. Hydraulisches System nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (27) feuchtigkeitsdichte Durchführungen (67, 69) für elektrische und/oder elektronische Anschlüsse für die Versorgung der Spulen (61, 63) der Schaltventile (57, 59), des Controllers (51) und der Sensoreinrichtung (31) aufweist.
     
    8. Hydraulisches System nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Weg-Messsystem (31) einen stangenartigen Hohlkörper (33) aufweist, der am Bodenteil (13) des Arbeitszylinders (1) festgelegt ist und sich axial durch dessen kolbenseitigen Arbeitsraum (5) erstreckt, und dass eine Feststellschraube (37) für den Hohlkörper (33) vom Inneren des Gehäuses (27) her zugänglich ist.
     
    9. Hydraulisches System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (33) als Schutzrohr für den Wellenleiter eines magnetostriktiv arbeitenden Linear-Wegsensorsystems (31) ist, bei dem der Kolben (7) des Arbeitszylinders (1) mit einem permanentmagnetischen Element (35) versehen ist, das den Positionssensor des Systems (31) bildet.
     
    10. Hydraulisches System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Federungszylinder (1) ein den Kolben (7) führendes inneres Zylinderrohr (11) und ein umgebendes, äußeres Zylinderrohr (17) aufweist, und dass ein zwischen innerem Rohr (11) und äußerem Rohr (17) gebildeter Ringraum (21) einen Großteil der Länge der Verbindungsleitung bildet.
     


    Claims

    1. Hydraulic system, consisting of at least one hydraulic working cylinder (1), a hydraulic control block (25), an electronic controller (51) and a sensor device (31), wherein the control block (25), the controller (51) and the sensor device (31) are fixed to the working cylinder (1) as add-on or built-in parts, characterised in that a first valve (59), a second valve (57), a first non-return valve (79), a second non-return valve (79') and an orifice (77) are arranged in the control block (25), wherein the working cylinder (1) is provided in the form of a suspension cylinder (1) in which piston-side working chamber (5) and rod-side working chamber (3) are in fluid communication with each other via a connecting line (21), the second valve (57) and the second non-return valve (79'), wherein the piston-side working chamber (5) can be relieved to a tank side via the first valve (59), wherein the rod-side working chamber (3) is connected to a pressure supply port (P) via the orifice (77) and the first non-return valve (79), wherein the system is adapted in such a manner that if the first valve (59) remains not actuated in its blocking position and if the second valve (57) is brought into its open position, fluid passes via the pressure supply port (P), the orifice (77), both non-return valves (79, 79') and the second valve (57) into the piston-side working chamber (5) of the working cylinder (1) so that the piston rod (9) extends, and in that, if the first valve (59) is actuated and brought into its open position and if the second valve (57) remains not actuated in its blocking position, fluid is released from the piston-side chamber (5) to the tank side (T) so that the piston rod (9) retracts.
     
    2. Hydraulic system according to claim 1, characterised in that at least the controller (51) and the control block (25) are installed in a housing (27) which is fixed as an attachment part to the working cylinder (1).
     
    3. Hydraulic system according to claim 1 or 2, characterised in that the sensor device (31) is integrated in the working cylinder (1) as a built-in part.
     
    4. Hydraulic system according to one of the preceding claims, characterised in that a sensor device in the form of a position measuring system (31), which detects the axial position of the piston-rod unit (7, 9) of the working cylinder (1), is provided.
     
    5. Hydraulic system according to one of claims 2 to 4, characterised in that the housing (27) forms a sealed enclosure for the components located therein and in that an aeration and ventilation element (71), which enables pressure equalisation protected against the passage of liquid, is arranged on a housing part (43).
     
    6. Hydraulic system according to one of the preceding claims, characterised in that the valves (57, 59) of the hydraulic control block (25) are electromagnetically actuated directional control valves.
     
    7. Hydraulic system according to one of claims 3 to 6, characterised in that the housing (27) has moisture-proof bushings (67, 69) for electrical and/or electronic connections for supplying the coils (61, 63) of the control valves (57, 59), the controller (51) and the sensor device (31).
     
    8. Hydraulic system according to one of claims 4 to 7, characterised in that the position measuring system (31) has a rod-like hollow body (33) which is fixed to the bottom part (13) of the working cylinder (1) and extends axially through the piston-side working chamber (5) thereof, and in that a locking screw (37) for the hollow body (33) is accessible from the inside of the housing (27).
     
    9. Hydraulic system according to claim 8, characterised in that the hollow body (33) is a protective tube for the waveguide of a magnetostrictive linear position sensor system (31), in which the piston (7) of the working cylinder (1) is provided with a permanent magnet element (35) which forms the position sensor of the system (31).
     
    10. Hydraulic system according to one of the preceding claims, characterised in that the suspension cylinder (1) comprises an inner cylinder tube (11) guiding the piston (7) and a surrounding, outer cylinder tube (17), and in that an annular space (21) formed between the inner tube (11) and the outer tube (17) forms a major part of the length of the connecting line.
     


    Revendications

    1. Système hydraulique, constitué d'au moins un vérin (1) de travail hydraulique, d'un bloc (25) de commande hydraulique, d'une unité (51) de commande électronique et d'un dispositif (31) capteur, dans lequel le bloc (25) de commande, l'unité (51) de commande et le dispositif (31) à capteur sont fixés au vérin (1) de travail sous la forme de pièces rapportées ou incorporées, caractérisé en ce que, dans le bloc (25) de commande sont disposés une première soupape (59), une deuxième soupape (57), un premier clapet (79) antiretour, un deuxième clapet (79') antiretour et un diaphragme (77), dans lequel le vérin (1) de travail est prévu sous la forme d'un vérin (1) de suspension, dans lequel l'espace (5) de travail du côté du piston et l'espace (3) de travail du côté de la tige sont en communication fluidique l'un avec l'autre par l'intermédiaire d'une ligne (21) de liaison, de la deuxième soupape (57) et du deuxième clapet (79') antiretour, dans lequel l'espace (5) de travail du côté du piston peut être déchargé vers un côté de réservoir par l'intermédiaire de la première soupape (59), dans lequel l'espace (3) de travail du côté de la tige communique avec un raccord (P) d'alimentation en pression par l'intermédiaire du diaphragme (77) et du premier clapet (79) antiretour, dans lequel le système est conçu de manière à ce que, si la première soupape (59) reste non actionnée dans sa position de barrage et si la deuxième soupape (57) est mise dans sa position de passage, du fluide parvient, en passant par le raccord (P) d'alimentation en pression, le diaphragme (77) les deux clapets (79, 79') antiretour et la deuxième soupape (57), dans l'espace (5) de travail du côté du piston du vérin (1) de travail, de sorte que la tige (9) de piston sort et en ce que, si la première soupape (59) est actionnée et est mise dans sa position ouverte et si la deuxième soupape (57) reste non actionnée dans sa position de barrage du fluide est déchargé de l'espace (5) du côté du piston vers le côté (T) de réservoir, de sorte que la tige (9) de piston rentre.
     
    2. Système hydraulique suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins l'unité (51) de commande et le bloc (25) de commande sont incorporés dans un boîtier (27) fixé en tant que pièce rapportée au vérin (1) de travail.
     
    3. Système hydraulique suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif (31) capteur est intégré en tant que pièce incorporée au vérin (1) de travail.
     
    4. Système hydraulique suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif capteur sous la forme d'un système (31) de mesure de déplacement détectant la position de l'unité (7, 9) pistontige du vérin (1) de travail.
     
    5. Système hydraulique suivant l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le boîtier (27) forme une enceinte étanche pour les éléments qui s'y trouvent et en ce que sur une partie (43) du boîtier est disposé un élément (71) d'alimentation en air et d'évacuation de l'air, qui rend possible une compensation de pression protégée d'un passage de liquide.
     
    6. Système hydraulique suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les soupapes (57, 59) du bloc (25) de commande hydraulique sont des soupapes de commande à plusieurs voies pouvant être actionnées électromagnétiquement.
     
    7. Système hydraulique suivant l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que le boîtier (27) a des traversées (67, 69) étanches à l'humidité pour des connexions électriques et/ou électroniques d'alimentation des bobines (61, 63) des soupapes (57, 59) de commande de l'unité (51) de commande et du dispositif (31) capteur.
     
    8. Système hydraulique suivant l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le système (31) de mesure de déplacement a un corps (33) creux à la manière d'une barre, qui est fixé à la partie (13) de fond du vérin (1) de travail et qui s'étend axialement dans son espace (5) de travail du côté du piston et en ce qu'une vis (37) de fixation du corps (33) creux est accessible de l'intérieur du boîtier (27).
     
    9. Système hydraulique suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le corps (33) creux est sous la forme d'un tube de protection d'un guide d'ondes d'un système (31) de capteur de déplacement linéaire à fonctionnement magnétostrictif, dans lequel le piston (7) du vérin (1) de travail est pourvu d'un élément (35) à magnétisme permanent, qui forme le capteur de position du système (31).
     
    10. Système hydraulique suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le vérin (1) de suspension a un tube (11) intérieur guidant le piston (7) et un tube (17) extérieur entourant et en ce qu'un espace (21) annulaire, formé entre le tube (11) intérieur et le tube (17) extérieur, forme une grande partie de la longueur de la ligne de liaison.
     




    Zeichnung


























    Angeführte Verweise

    IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



    Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

    In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente