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DE102009058406A1 - Lasterkennungsschaltung - Google Patents

Lasterkennungsschaltung Download PDF

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DE102009058406A1
DE102009058406A1 DE200910058406 DE102009058406A DE102009058406A1 DE 102009058406 A1 DE102009058406 A1 DE 102009058406A1 DE 200910058406 DE200910058406 DE 200910058406 DE 102009058406 A DE102009058406 A DE 102009058406A DE 102009058406 A1 DE102009058406 A1 DE 102009058406A1
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pressure
load
valve
load detection
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DE200910058406
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English (en)
Inventor
Edwin Heemskerk
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Abstract

Offenbart wird eine Lasterkennungsschaltung mit einem Lasterkennungsventil, das an seinen beiden Steuerseiten mit dem Druck in den Kammern eines Zylinders als Verbraucher beaufschlagt ist, wobei je nachdem, ob eine ziehende oder drückende Last eine Zylinderstange des Zylinders beaufschlagt, an einer der beiden Steuerseiten ein entsprechender Last-(über-)druck anliegt, wodurch einer von zwei Zug- oder Drucklast anzeigenden Ausgängen des Lasterkennungsventils mit dem die Nettolast repräsentierenden Druck als Referenzdruck beaufschlagt wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lasterkennungsschaltung mit einem Lasterkennungsventil zur Erfassung und Umwandlung eines an einem Verbraucher vorherrschenden Lastdrucks in einen zur Steuerung/Regelung eines Hydrauliksystems verwendbaren (Referenz-)Druck.
  • Für die Steuerung/Regelung eines Hydrauliksystems ist es in Regel erforderlich, die auf einen hydraulischen Verbraucher einwirkende Last zu erfassen und ein diese repräsentierendes Steuer-/Regelsignal zu generieren. Dieses Signal dient wiederum als Referenzdrucksignal zur Steuerung/Regelung von Hydrauliksystem eigenen Bauteilen wie einer Hydraulikpumpe, Steuerventilen, etc.
  • Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Lösungen zur Erfassung der an einem Verbraucher anliegenden Last sowie zur Bereitstellung eines Last repräsentativen Drucksignals bekannt.
  • Als ein Lösungsbeispiel sei hier der Stufenkolben gemäß der 4 genannt. Ein derartiger Stufenkolben besitzt ein gleiches Flächenverhältnis wie der beispielsweise als Hydraulikzylinder ausgebildete Verbraucher und ist zum Verbraucher parallel geschaltet. Demzufolge erfährt der Stufenkolben bei einer Lastbeaufschlagung des Verbrauchers eine zum Verbraucher vergleichbare Auslenkung in Abhängigkeit der Federsteifigkeit/Federhärte, mit welcher der Stufenkolben eingespannt ist, aus der dann eine Aussage über die den Verbraucher beaufschlagende Nettolast getroffen werden kann.
  • Ein weiteres Lösungsbeispiel zeigt die 5, aus der ein vorzugsweise als Hydraulikzylinder ausgebildeter Verbraucher entnehmbar ist, an dessen Ring- und Kolbenkammer jeweils ein Drucksensor angeschlossen ist. Je nach Drucklast innerhalb der Ring- und Kolbenkammer erzeugen beide Sensoren ein elektrisches Signal, das einer Regelelektronik zugeführt wird, die hieraus die Nettozug/-drucklast errechnet und ein repräsentatives (elektrisches) Drucksignal bereitstellt.
  • Aus der vorstehenden Beschreibung des allgemein bekannten Stands der Technik ergibt sich, dass bei einer herkömmlichen Lasterkennung ein elektrisches Signal als Referenzdrucksignal erzeugt wird. Wenn ein solches Signal verwendet werden soll, um beispielsweise ein hydraulisch-mechanisches Ventil zu betätigen, so muss das elektrische Referenzdrucksignal mit Hilfe eines weiteren Ventils zuerst wieder in ein hydraulisches Signal umgewandelt werden. Dies ist teuer und erfordert entsprechenden Bauraum zur Anordnung der hierfür notwendigen Ventile. Auch verfügt nicht jede Steuerung insbesondere in der Mobilhydraulik über eine entsprechende Regelelektronik. Das Gleiche gilt im Übrigen auch für stationär betriebene Hydraulikantriebe.
  • Aus dem Stand der Technik ist es auch bekannt, hydraulische Bauteile eines Hydrauliksystems ausschließlich auf der Grundlage hydraulischer Regelsignale (ohne Zwischenschaltung einer Elektronik) zu regeln. Als ein Beispiel sei hier das sogenannte Load-Sensing genannt, wonach sowohl der Druck als auch der Volumenstrom einer Hydraulikpumpe an die von einem Verbraucher geforderten Bedingungen angepasst werden.
  • Im Konkreten ist bei einer Load-Sensing-Hydraulik die Regelgröße der Druckabfall über einem, den Verbraucher betätigenden Steuerventil (Proportionalventil) der Hydraulikanlage. Auf der Grundlage dieses Druckgefälles im Fall einer Betätigung des Verbrauchers wird ein Druckregelventil verschoben, über das ein hydraulischer Stellzylinder einer Verstellpumpe betätigt wird. Jedoch kann bei dieser Anordnung nur die Quantität der vom Verbraucher abgeforderten Druckmittelversorgung als absoluter Referenzwert zur Regelung der Verstellpumpe verwendet werden.
  • Angesichts dieser Problematik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ohne den Einsatz von Elektronik ein hydraulisches Signal zu erzeugen, welches ein quantitatives und qualitatives Maß für die Last an einem Verbraucher darstellt.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Lasterkennungsschaltung mit einem Lasterkennungsventil (Lasterkennungskolben) mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Der Kern der Erfindung besteht im Wesentlichen darin, dass der aktuelle Lastdruck an einem Verbraucher in einen eine Zug-/Drucklast unterscheidenden (Referenz-)Druck unmittelbar umgewandelt wird. Dieser Druck kann anschließend für eine lastabhängige Steuerung/Regelung eines Hydrauliksystems verwendet werden. Konkreter ausgedrückt ist ein Lasterkennungsventil (Druckventil) vorgesehen, das an seinen beiden Steuerseiten mit dem Druck in beiden Kammern eines Zylinders als Verbraucher beaufschlagt ist. Je nachdem, ob eine ziehende oder drückende Last eine Zylinderstange beaufschlagt, liegt an einem der beiden Steuerseiten ein entsprechender Last-(über-)druck (insbesondere ein Lastdruck bzw. ein Lastüberdruck) an, wodurch das Lasterkennungsventil einen von seinen zwei, Zug- oder Drucklast anzeigenden Ausgängen mit einem die Nettolast repräsentierenden Druck (Referenzdruck) beaufschlagt.
  • Vorteilhaft ist es, wenn eine erste Steuerseite des Lasterkennungsventils einen (druckkammerförmigen) Kolbenkammerdruckabschnitt hat, der mit einer Kolbenkammer des Zylinders fluidverbunden ist und einen vom Kolbenkammerdruck fluidgetrennten (druckkammerförmigen) Zuglastleitungsabschnitt hat, der mit einer Ringkammer des Zylinders verbindbar ist. Ferner hat eine zweite Steuerseite des Lasterkennungsventils einen (druckkammerförmigen) Ringkammerdruckabschnitt, der mit der Ringkammer des Zylinders verbunden ist und einen hiervon fluidgetrennten (druckkammerförmigen) Drucklastleitungsabschnitt, der mit der Kolbenkammer des Zylinders verbindbar ist.
  • Vorzugsweise hat das Lasterkennungsventil einen Ventilkolben, der je nach der aktuellen Drucksituation an den beiden Steuerseiten (Druckdifferenz) aus einer alle Ventilanschlüsse sperrenden Neutralstellung in eine zweite Schaltstellung verschiebbar ist, in der der Kolbenkammerdruckabschnitt der ersten Steuerseite mit dem Drucklastleitungsabschnitt der zweiten Steuerseite verbunden ist und (bzw.) in eine dritte Schaltstellung verschiebbar ist, in der der Ringkammerdruckabschnitt der zweiten Steuerseite mit dem Zuglastleitungsabschnitt der ersten Steuerseite verbunden ist.
  • Auf diese Weise ist es möglich, je nach dem, ob die Kolbenkammer im Falle einer Drucklast oder die Ringkammer im Falle einer Zuglast unter Druck steht, diesen Druck in der zugehörigen Druckmesskammer, nämlich dem Drucklastleitungsabschnitt oder dem Zuglastleitungsabschnitt als repräsentativen (Referenz-)Druck abzugreifen und der hydraulischen Regelung zur Verfügung zu stellen.
  • Vorzugsweise haben der Kolbenkammerdruckabschnitt der ersten Steuerseite und der Drucklastleitungsabschnitt der zweiten Steuerseite die gleiche Druckangriffsfläche am Ventilkolben, die unterschiedlich ist zu der ebenfalls gleichen Druckangriffsfläche des Ringkammerdruckabschnitts der zweiten Steuerseite und des Zuglastleitungsabschnitts der ersten Steuerseite. Auf diese Weise kann das Lasterkennungsventil auf die geometrischen Verhältnisse des Zylinders abgestimmt sein, sodass beispielsweise eine Druckvorspannung des Zylinderkolbens vom Lasterkennungsventil nicht angezeigt wird. Es jedoch darauf hingewiesen, dass beispielsweise bei einem Gleichgangzylinder auch alle vorstehend genannten Druckangriffsflächen gleich sein können.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert.
  • 1 zeigt eine Hydraulikschaltung zur Lasterkennung mittels eines Lasterkennungsventils (Druckventils) gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 2 zeigt einen Längschnitt des Lasterkennungsventils gemäß der 1,
  • 3 zeigt eine Hydraulikschaltung zur Lasterkennung mittels eines Lasterkennungsventils (Druckventils) gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 4 zeigt einen Stufenkolben zur Lasterkennung gemäß einem Stand der Technik und
  • 5 zeigt eine Drucksensoranordnung zur Lasterkennung gemäß dem Stand der Technik.
  • In der 1 ist eine Hydraulikschaltung bezüglich der Erfassung einer auf einen Zylinder einwirkenden Last mittels eines erfindungsgemäßen Lasterkennungsventils schematisch dargestellt.
  • Demzufolge hat ein Zylinder 1 eine Ringkammer 1a und eine Kolbenkammer 1b, die fluiddicht von einem axial bewegbaren (Zylinder-)Kolben 2 getrennt sind. Die Kolbenkammer 1b ist über eine Kolbenkammerleitung 4 und die Ringkammer 1a ist über eine Ringkammerleitung 6 an ein nicht weiter dargestelltes Hydrauliksystem zur Betätigung des Zylinders 1 angeschlossen. Parallel zum Zylinder 1 ist ein Lasterkennungsventil 8 an die Kolbenkammerleitung 4 und die Ringkammerleitung 6 angeschlossen.
  • Im Konkreten hat das Lasterkennungsventil 8, vorliegend in Form eines Proportionaldruckventils, zwei Eingangsanschlüsse 10, 12 und drei Ausgangsanschlüsse 14, 16, 18, von denen ein erster Ausgangsanschluss 14 ein Tankanschluss ist. Des Weiteren hat das Lasterkennungsventil 8 eine erste und zweite Steuerseite 20, 22, die jeweils mittels einer Feder vorgespannt sind und an die jeweils zwei Steuerdrücke separat voneinander (räumlich getrennt) anlegbar sind. Hierfür hat die erste Steuerseite 20 einen (kammerförmigen) Kolbenkammerdruckabschnitt 24, der über eine erste Steuerleitung an die Kolbenkammerleitung 4 angeschlossen ist. Die zweite Steuerseite 22 hat einen (kammerförmigen) Ringkammerdruckabschnitt 26, der über eine zweite Steuerleitung an die Ringkammerleitung 6 angeschlossen. Beide Steuerleitungen sind zusätzlich mit jeweils einem Eingangsanschluss 10, 12 des Lasterkennungsventils 8 verbunden und beaufschlagen diese mit dem Kolbenkammerdruck bzw. dem Ringkammerdruck.
  • Das Lasterkennungsventil 8 hat einen axial kontinuierlich verschiebbaren Ventilkolben 28, der in Konstruktionslage, d. h. in Neutralstellung (Mittelstellung des Ventilkolbens, bewirkt durch die beidseitige gleichmäßige Federvorspannung) die beiden Eingangsanschlüsse 10, 12 und die drei Ausgangsanschlüsse 1418 des Ventils 8 sperrt. In einer ersten Maximalstellung, in die der Ventilkolben 28 bei Druckbeaufschlagung/Druckerhöhung des Kolbenkammerdruckabschnitts 24 der ersten Steuerseite 20 bewegbar ist, verbindet der Ventilkolben 28 den mit dem Kolbenkammerdruck beaufschlagten Eingangsanschluss 10 mit einem zweiten Ausgangsanschluss 16, an den eine Drucklastleitung 30 angeschlossen ist. In dieser ersten Maximalstellung ist eine an den dritten Ausgangsanschluss 18 angeschlossene Zuglastleitung 32 mit dem Tankanschluss 14 des Ventils 8 verbunden. In einer zweiten Maximalstellung, in die der Ventilkolben 28 bei Druckbeaufschlagung/Druckerhöhung des Ringkammerdruckabschnitts 26 der zweiten Steuerseite 22 bewegbar ist, verbindet der Ventilkolben 28 den mit dem Ringkammerdruck beaufschlagten Eingangsanschluss 12 mit dem dritten Ausgangsanschluss 18, an den die Zuglastleitung 32 angeschlossen ist. In dieser zweiten Maximalstellung ist die an den zweiten Ausgangsanschluss 16 angeschlossene Drucklastleitung 30 mit dem Tankanschluss 14 des Ventils 8 verbunden.
  • Schließlich ist die Drucklastleitung 30 mit einem (kammerförmigen) Drucklastabschnitt 34 der zweiten Steuerseite 22 des Lasterkennungsventils 8 verbunden und die Zuglastleitung 32 mit einem (kammerförmigen) Zuglastabschnitt 36 der ersten Steuerseite 20 des Lasterkennungsventils 8 verbunden. Der Drucklastabschnitt 34 und der Zuglastabschnitt 36 sind dabei fluiddicht vom Ringkammerdruckabschnitt 26 bzw. Kolbenkammerdruckabschnitt 24 jeweils getrennt.
  • Hinsichtlich des konstruktiven Aufbaus des erfindungsgemäßen Lasterkennungsventils 8 wird im Nachfolgenden auf die 2 Bezug genommen.
  • Wie im Längsschnitt gemäß der 2 zu erkennen ist, besteht das erfindungsgemäße Lasterkennungsventil 8 aus einem vorzugsweise zweigeteilten Ventilgehäuse 38, in dem eine Längbohrung ausgebildet ist. In die Längsbohrung ist der Ventilkolben 28 axialverschieblich eingesetzt.
  • Auf der in 2 linken Seite des Ventils 8 ist zwischen der entsprechenden Kolbenstirnseite und dem Ventilgehäuse 38 eine Kammer ausgebildet, welche den Zuglastabschnitt 36 der ersten Steuerseite 20 bildet. In diese Kammer ist die eine Vorspannfeder eingesetzt, die den Ventilkolben 28 gemäß der 2 nach rechts drückt. Der Ventilkolben 28 hat in seinem Mittenabschnitt einen radial vorragenden Absatz 40, der auf seiner dem Zuglastabschnitt 36 zugewandten Seitenflanke eine weitere Kammer mit dem Gehäuse 38 ausbildet, welche den Kolbenkammerdruckabschnitt 24 der ersten Steuerseite 20 darstellt. Auf der dem Kolbenkammerdruckabschnitt 24 abgewandten Seitenflanke der Absatzes 40 bildet dieser mit dem Gehäuse 38 eine dritte Kammer aus, welche den Drucklastabschnitt 34 der zweiten Steuerseite 22 darstellt. Schließlich bildet die in der 2 rechte Stirnseite des Ventilkolbens 28 mit dem Gehäuse 38 eine vierte Kammer aus, die den Ringkammerdruckabschnitt 26 der zweiten Steuerseite 22 darstellt. Auch in diese Kammer ist eine Feder eingesetzt, die den Ventilkolben in eine gemäß der 2 linke Richtung drückt.
  • Wie aus der 2 auch zu entnehmen ist, sind die Angriffsflächen an den jeweiligen Stirnseiten des Ventilkolbens 28 (in den Kammern 26, 36) zueinander gleich, jedoch unterschiedlich zu denen der genannten Seitenflanken am radialen Kolbenabsatz 40 (in den Kammern 24, 34), die wiederum gleich zueinander sind. Der Grund hierfür liegt darin, dass die jeweiligen Angriffsflächen (Steuerfenster) am Ventilkolben 28 auf die Druckbeaufschlagungsflächen des Zylinderkolbens 2 abgestimmt sein müssen, um beispielsweise bei einem druckeingespannten Zylinderkolben 2 (in Ruhe) ein Druckkraftgleichgewicht am Ventilkolben 28 zu erhalten, der den Ventilkolben 28 in Neutralstellung hält, sodass die Vorspannung am Zylinderkolben nicht angezeigt/erkannt wird. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Druckbeaufschlagungsfläche des Zylinderkolbens 2 auf der Ringkammerseite kleiner ist als auf der Kolbenkammerseite.
  • Ferner ist in den Ventilkolben 28 eine Sacklochbohrung 42 eingebracht, die auf der offenen Seite mittels eines Blindstopfens verschlossen ist. In diese Sackbohrung 42 mündet eine erste Radialbohrung 44, die mit dem Kolbenkammerdruckabschnitt 24 der ersten Steuerseite 20 fluidverbindbar ist und eine zweite Radialbohrung 46, die mit dem Drucklastabschnitt 34 der zweiten Steuerseite 22 fluidverbindbar ist, wenn der Ventilkolben 28 gemäß der 2 nach rechts verschoben wird. Schließlich ist in dem Ventilgehäuse 38 ein Fluidkanal 48 eingearbeitet, der an seinem einen Ende in den Zuglastabschnitt 36 der ersten Steuerseite 20 mündet und der an seinem anderen Ende mit dem Ringkammerdruckabschnitt 26 der zweiten Steuerseite 22 fluidverbindbar ist, wenn der Ventilkolben 28 gemäß der 2 nach links verschoben wird.
  • Im Übrigen ist in 2 der Tankanschluss 14 angedeutet, der zwischen dem Zuglastabschnitt 36 der ersten Steuerseite 20 und dem Kolbenkammerdruckabschnitt 24 der ersten Steuerseite 20 platziert ist und bei einer Verschiebung des Ventilkolbens 28 nach recht (gemäß der 2) mit dem Zuglastabschnitt 32 bzw. bei einer Verschiebung des Ventilkolbens 28 nach links (gemäß der 2) mit dem Drucklastabschnitt 30 der zweiten Steuerseite 22 über die Sackbohrung 42 im Ventilkolben 28 verbunden wird.
    • – D. h. befindet sich der Ventilkolben 28 in einer Mittelposition gemäß der 2 (Konstruktionslage), dann sind alle Anschlüsse gesperrt.
    • – Wird der Ventilkolben 28 nach links verschoben, dann wird die Kammer 34 über die Bohrungen 42 und 44 mit dem Tankanschluss 14 verbunden. Gleichzeitig wird die Kammer 36 über an der rechten Stirnseite des Kolbens 28 angedeutete Längsnuten sowie den Fluidkanal 48 mit der Kammer 26 verbunden.
    • – Wird schließlich der Ventilkolben 28 gemäß der 2 nach rechts verschoben, dann erhält die Kammer 34 über die Bohrungen 42 und 44 eine Verbindung mit der Kammer 24. Gleichzeitig wird die Kammer 36 über an der linken Stirnseite des Kolbens 28 angedeutete Längsnuten mit dem Tankanschluss 14 verbunden.
  • Die Funktionsweise des Lasterkennungsventils gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel lässt sich wie folgt umschreiben:
    Liegt am Zylinder 1 eine Last an, resultiert diese in einem Druck in einem der beiden Zylinderkammern 1a, 1b. Dieser Druck liegt auch am Lasterkennungsventil 8 über die Kolbenkammerleitung 4 und/oder die Ringkammerleitung 6 an und sorgt dafür, dass der Ventilkolben 28 in eine entsprechende Richtung ausgelenkt wird. Dabei öffnet sich je nach Lastfall die Verbindung von der jeweils druckbeaufschlagten Zylinderkammer zum Zuglastleitungsabschnitt 36 der ersten Steuerseite 20 oder zum Drucklastleitungsabschnitt 34 der zweiten Steuerseite 22. Gleichzeitig wird der jeweils andere Abschnitt der gerade druckbeaufschlagten Steuerseite mit dem Tankanschluss 14 verbunden. Dadurch steigt der Druck des Zuglastabschnitts 36 bzw. Drucklastabschnitts 34 der gegenüberliegenden gerade nicht druckbeaufschlagten Steuerseite an, welche die eigentlichen Druckmesskammern darstellen, bis der Ventilkolben 28 aufgrund der anliegenden Drücke wieder im Gleichgewicht ist und die Verbindung zwischen der belasteten Zylinderkammer und der zugehörigen Druckmesskammer wieder geschlossen wird. Die beidseitig angeordneten Federn sorgen hierbei im druckausgeglichenen Zustand für eine Zentrierung des Ventilkolbens 28 in dessen Neutralstellung.
  • Bei diesem Vorgang erhält die an den zweiten und dritten Ausgangsanschluss 16, 18 des Ventils 8 angeschlossene Drucklastleitung 30 oder die Zuglastleitung 32 ein Drucksignal entsprechend dem Druck in dem Zuglastabschnitt 36 oder dem Drucklastabschnitt 34, welcher den die Verbraucherlast repräsentierenden (Referenz-)Druck darstellt.
  • Als weiteres Funktionsbeispiel sei jener Fall betrachtet, wonach der Zylinderkolben 2 druckeingespannt ist:
    Es sein angenommen, dass das Zylinderflächenverhältnis zwischen der Ringkammerseite und der Kolbenkammerseite i = 2 beträgt. Wird der Zylinderkolben 2 auf der Ringkammerseite mit einem Druck von beispielsweise 20 bar vorgespannt, herrscht auf der Kolbenkammerseite ein Gegendruck von 10 bar, um den Zylinderkolben 2 im Gleichgewicht zu halten. Ferner sei angenommen, dass auf die Zylinderstange eine Drucklast FDL aufgebracht wird, die einem Gegendruck in der Kolbenkammer 1b von 100 bar entspricht. Damit herrscht im Gleichgewichtszustand in der Kolbenkammer 1b ein Ist-Druck von 110 bar.
  • Durch die Drücke innerhalb der beiden Zylinderkammern wird der Ventilkolben 28 gemäß der 2 nach rechts verschoben und öffnet dabei eine Verbindung zwischen dem Kolbenkammerdruckabschnitt 24 der ersten Steuerseite 20 und dem Drucklastabschnitt 34 als Druckmesskammer der zweiten Steuerseite 22. Da die Druckangriffsflächen des Kolbenkammerdruckabschnitts 24 und des Drucklastabschnitts 34 gleich groß sind, die Kraftangriffsfläche im Ringkammerdruckabschnitt 26 jedoch an die Ringkammer 1a des Zylinders 1 angepasst ist (also kleiner ist), in der ein 20 bar Kolbenvorspanndruck herrscht, steigt nun der Druck im Drucklastabschnitt 34 auf 100 bar. In diesem Fall herrscht ein Druckgleichgewicht über dem Lasterkennungsventil 8, wobei der Ventilkolben 28 durch die Federvorspannung in Neutralstellung zurückgeschoben wird. Die im Drucklastabschnitt 30 abgegriffenen 100 bar entsprechen dabei der auf die Kolbenstange einwirkenden Nettodrucklast. Sie ist sowohl quantitativ hinsichtlich Druckhöhe wie auch qualitativ als Drucklast in einen Referenzdruck umgesetzt.
  • Sinkt nun der Lastdruck am Verbraucher, bewirkt der Druck in der entsprechenden Druckmesskammer 34, dass der Ventilkolben 28 in die entgegengesetzte Richtung ausgelenkt wird. Dabei öffnet sich eine Verbindung von der Druckmesskammer 34 der zweiten Steuerseite 22 (d. h. vom Drucklastabschnitt 34) zum Tankanschluss 14. Dadurch baut sich der Druck im Drucklastabschnitt 34 und damit in der Drucklastleitung 30 solange ab, bis wieder ein Gleichgewichtszustand am Ventilkolben 28 erreicht wird. Somit ist zu jedem Zeitpunkt die Last in Form eines Drucks abgreifbar. Dieses Signal kann dann in der hydraulischen Steuerung/Regelung für verschiedene Aufgaben genutzt werden. In der 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung abgebildet, wobei nachfolgend nur auf die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel gemäß vorstehender Beschreibung eingegangen werden soll. Im Übrigen entspricht das zweite Ausführungsbeispiel dem Ersten.
  • Aus der dargstellten Anordnung des Tankanschlusses 14 im ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist erkennbar, dass im Fall einer Nachregelung einer Laständerung am Hydraulikzylinder 1 je nach Situation Hydraulikfluid aus dem Tankanschluss 14 des Lasterkennungsventils 8 fließt (beispielsweise bei einer Reduzierung der Last oder bei Lastwechsel). Da das abströmende Hydraulikfluid aus den Zylinderkammern stammt, wurde sich der Verbraucher langsam in Richtung der Last bewegen.
  • Um dies zu vermeiden, ist in der Tankleitung bzw. am Tankanschluss 14 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung eine variable (verstellbare) Blende 50, beispielsweise ein 2/2-Wegeventil zwischengeschaltet. Mit diesem Ventil 50 ist es möglich, das Lasterkennungsventil 8 nur im Betrieb zu lassen, solange es für weitere Regelmaßnahmen benötigt wird. In der restlichen Zeit bleibt der Tankanschluss 14 gesperrt, so dass Laständerungen nicht zu einem ungewollten Bewegen der Last führen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Zylinder
    1a
    Ringkammer
    1b
    Kolbenkammer
    2
    Zylinderkolben
    4
    Kolbenkammerleitung
    6
    Ringkammerleitung
    8
    Lasterkennungsventil
    10, 12
    Eingangsanschlüsse
    14–18
    Ausgangsanschlüsse
    20
    Erste Steuerseite
    22
    Zweite Steuerseite
    24
    Kolbenkammerruckabschnitt
    26
    Ringkammerdruckabschnitt
    28
    Ventilkolben
    30
    Drucklastleitung
    32
    Zuglastleitung
    34
    Drucklastabschnitt
    36
    Zuglastabschnitt
    38
    Ventilgehäuse
    40
    Kolbenabsatz
    42
    Sacklochbohrung
    44
    Erste Radialbohrung
    46
    Zweite Radialbohrung
    48
    Fluidkanal
    50
    Variable Blende

Claims (7)

  1. Lasterkennungsschaltung mit einem Lasterkennungsventil (8), das an seinen beiden Steuerseiten (20, 22) mit dem Druck in beiden Kammern eines Zylinders (1) als Verbraucher beaufschlagt ist, wobei je nachdem, ob eine ziehende oder drückende Last eine Zylinderstange des Zylinders (1) beaufschlagt, an einem der beiden Steuerseiten (20, 22) ein entsprechender Last-(über-)druck anliegt, wodurch einer von zwei Zug- oder Drucklast anzeigenden Ausgängen (16, 18) des Lasterkennungsventils (8) mit der die Nettolast repräsentierenden Druck als Referenzdruck beaufschlagt wird.
  2. Lasterkennungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Steuerseite (20) des Lasterkennungsventils (8) einen Kolbenkammerdruckabschnitt (24) hat, der mit einer Kolbenkammer (1b) des Zylinders (1) fluidverbunden ist und einen Zuglastabschnitt (36) hat, der mit einer Ringkammer (1a) des Zylinders (1) verbindbar ist und dass eine zweite Steuerseite (22) des Lasterkennungsventils (8) einen Ringkammerdruckabschnitt (26) hat, der mit der Ringkammer (1a) des Zylinders (1) verbunden ist und einen Drucklastabschnitt (34) hat, der mit der Kolbenkammer (1b) des Zylinders (1) verbindbar ist.
  3. Lasterkennungsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lasterkennungsventil (8) einen Ventilkolben (28) hat, der je nach Druckgefälle über den beiden Steuerseiten (20, 22) aus einer alle Ventilanschlüsse (1018) sperrenden Neutralstellung in eine zweite Schaltstellung verschiebbar ist, in der der Kolbenkammerdruckabschnitt (24) der ersten Steuerseite (20) mit dem Drucklastabschnitt (34) der zweiten Steuerseite (22) verbunden ist und in eine dritte Schaltstellung verschiebbar ist, in der der Ringkammerdruckabschnitt (26) der zweiten Steuerseite (22) mit dem Zuglastabschnitt (36) der ersten Steuerseite (20) verbunden ist.
  4. Lasterkennungsschaltung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Lasterkennungsventil (8) einen Tankanschluss (14) hat, der in der zweiten Schaltstellung des Ventilkolbens (28) mit dem Zuglastabschnitt (36) der ersten Steuerseite (20) verbunden wird und in der dritten Schaltstellung des Ventilkolbens (28) mit dem Drucklastabschnitt (34) der zweiten Steuerseite (22) verbunden wird. Lasterkennungsschaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenkammerdruckabschnitt (24) der ersten Steuerseite (20) und der Drucklastabschnitt (34) der zweiten Steuerseite (22) die gleiche Druckangriffsfläche am Ventilkolben (28) haben, die unterschiedlich ist zu der ebenfalls gleichen Druckangriffsfläche des Ringkammerdruckabschnitts (26) der zweiten Steuerseite (22) und des Zuglastabschnitts (36) der ersten Steuerseite (20).
  5. Lasterkennungsschaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche gekennzeichnet durch eine vorzugsweise variable Blende (50), die am Tankanschluss (14) des Lasterkennungsventils (8) angeordnet ist.
  6. Lasterkennungsschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende ein 2/2-Wegeventil ist.
  7. Lasterkennungsschaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lasterkennungsventil (8) ein Proportionalventil ist.
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