(19) |
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(11) |
EP 2 993 360 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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09.11.2022 Patentblatt 2022/45 |
(22) |
Anmeldetag: 25.07.2015 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(54) |
HYDRAULISCHES SYSTEM
HYDRAULIC SYSTEM
SYSTEME HYDRAULIQUE
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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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
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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09.03.2016 Patentblatt 2016/10 |
(73) |
Patentinhaber: HYDAC Systems & Services GmbH |
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66280 Sulzbach (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- Huth, Heinz-Peter
66802 Überherrn (DE)
- Mohrbacher, Markus
66606 St. Wendel (DE)
- Komma, Georg
69234 Dielheim (DE)
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(74) |
Vertreter: Bartels und Partner, Patentanwälte |
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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
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CA-A1- 2 878 141 DE-A1-102011 086 108 DE-U1-202005 006 795
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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). |
[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.
[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.
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.
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.
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.
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