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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Hydraulikaggregat, umfassend einen Ventilblock mit zumindest einer Ventileinrichtung, eine Fluideinlassleitung und eine Fluidauslassleitung, die an den Ventilblock angeschlossen sind, eine Verbindungsleitung, die innerhalb des Ventilblocks angeordnet ist und die so ausgebildet ist, dass sie die Fluideinlassleitung und die Fluidauslassleitung strömungstechnisch miteinander verbindet und eine erste Strömungspassage für ein Hydraulikfluid bildet, so dass während des Betriebs des Hydraulikaggregats das Hydraulikfluid, insbesondere Hydrauliköl, durch die erste Strömungspassage strömen kann, eine Filtereinrichtung, die dazu ausgebildet ist, das Hydraulikfluid zu filtern, sowie eine Steuerungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, die Ventileinrichtung zu steuern, wobei das Hydraulikaggregat eine Bypass-Leitung aufweist, die so ausgebildet ist, dass sie eine zweite Strömungspassage für das Hydraulikfluid bildet, wobei die Filtereinrichtung innerhalb der Bypass-Leitung untergebracht ist und wobei die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, die Ventileinrichtung derart anzusteuern, dass in einem ersten Betriebszustand die erste Strömungspassage geöffnet ist und die zweite Strömungspassage geschlossen ist und in einem zweiten Betriebszustand die erste Strömungspassage geschlossen ist und die zweite Strömungspassage geöffnet ist.
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Hydraulikaggregate sind aus dem Stand der Technik in einer Vielzahl unterschiedlicher Ausführungsformen bekannt. Derartige Hydraulikaggregate weisen einen Ventilblock auf, der eine zentrale Komponente des Hydraulikaggregats bildet, um den Fluss eines Hydraulikfluids, bei dem es sich insbesondere um ein Hydrauliköl handelt, zu steuern. Für eine Reinigung des Hydraulikfluids weisen Ventilblöcke eine Fluidfiltereinrichtung auf, mittels derer das Hydraulikfluid bei der Durchströmung permanent gefiltert werden kann. Aus strömungstechnischer Sicht wirkt die Fluidfiltereinrichtung allerdings wie eine Drossel und beeinträchtigt dadurch die Strömung des Hydraulikfluids.
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Aus der
DE 30 34 090 A1 ist ein Ventilblock für ein Hydraulikaggregat bekannt, der eine Filtereinrichtung sowie ein Überdruckventil, welches als Bypass für die Filtereinrichtung eingesetzt wird, aufweist.
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Die
CN 201502588 U offenbart einen hydraulischen Schaltkreis, der über vier Schaltventile und eine Filtereinrichtung verfügt. Die vier Schaltventile sind derart miteinander verschaltet, dass bei einem Zusetzen der Filtereinrichtung ein Bypass geöffnet wird.
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Die Erfindung macht es sich zur Aufgabe, ein Hydraulikaggregat der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, welches eine verbesserte Durchströmung des Hydraulikfluids durch den Ventilblock ermöglicht.
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Die Lösung dieser Aufgabe liefert ein gattungsgemäßes Hydraulikaggregat mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
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Ein erfindungsgemäßes Hydraulikaggregat zeichnet sich dadurch aus, dass das Hydraulikaggregat eine Zeitmesseinrichtung, insbesondere eine Zeitschaltuhr, umfasst, die an die Steuerungseinrichtung angeschlossen ist, wobei die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, nach Ablauf eines mittels der Zeitmesseinrichtung erfassten Zeitintervalls die Ventileinrichtung von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand zu schalten. Dadurch wird die Möglichkeit einer zeitgesteuerten Filterung des Hydraulikfluids geschaffen. Nach dem Ablauf eines bestimmten voreingestellten oder auch voreinstellbaren Zeitintervalls, der mittels der Zeitmesseinrichtung erfasst wird, wird ein zeitgesteuerter Reinigungszyklus für das Hydraulikfluid aktiviert. Zu diesem Zweck steuert die Steuerungseinrichtung die Ventileinrichtung derart an, dass die erste Strömungspassage durch die Verbindungsleitung geschlossen wird und die zweite Strömungspassage durch die Bypass-Leitung geöffnet wird, so dass das Hydraulikfluid mittels der Filtereinrichtung gefiltert werden kann.
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Vorzugsweise erfolgt die erneute Schließung der zweiten Strömungspassage zeitgesteuert, so dass nach dem Ablauf eines voreingestellten oder voreinstellbaren Zeitintervalls die Ventileinrichtung von der Steuerungseinrichtung wieder derart angesteuert wird, dass die erste Strömungspassage geöffnet wird und die zweite Strömungspassage geschlossen wird. Das Hydraulikfluid kann dann den Ventilblock wieder durchströmen, ohne dass durch die Filtereinrichtung eine unerwünschte permanente Drosselung des Durchflusses erfolgt. Das Hydraulikaggregat ermöglicht das bedarfsgerechte Öffnen und Schließen der zweiten Strömungspassage, so dass das Hydraulikfluid mittels der Filtereinrichtung gefiltert werden kann, sofern diese Filterung erforderlich ist. Dadurch, dass die zweite Strömungspassage bedarfsgerecht nur dann geöffnet wird, wenn eine Filterung des Hydraulikfluids tatsächlich erforderlich ist, kann die Drosselwirkung der Filtereinrichtung, die bei einer kontinuierlichen Filterung stets auftritt, in vorteilhafter Weise verringert werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass das Hydraulikaggregat ein Fluidqualitätssensormittel aufweist, welches an die Steuerungseinrichtung angeschlossen ist und dazu ausgebildet ist, Messdaten über die Qualität des Hydraulikfluids zu erzeugen und zur Steuerungseinrichtung zu übertragen.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform besteht die Möglichkeit, dass die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, auf Basis der Messdaten des Fluidqualitätssensormittels die Ventileinrichtung selektiv in den ersten Betriebszustand oder in den zweiten Betriebszustand zu schalten. Wenn das Fluidqualitätssensormittel erfasst, dass die Qualität des Hydraulikfluids nicht mehr ausreichend ist, steuert die Steuerungseinrichtung die Ventileinrichtung derart an, dass die erste Strömungspassage durch die Verbindungsleitung geschlossen wird und die zweite Strömungspassage durch die Bypass-Leitung geöffnet wird, so dass das Hydraulikfluid mittels der Filtereinrichtung gefiltert werden kann. Wenn die Messung der Qualität des Hydraulikfluids ergibt, dass diese nach der Filterung wieder ausreichend ist, werden die beiden Ventileinrichtungen von der Steuerungseinrichtung derart angesteuert, dass die erste Strömungspassage geöffnet wird und die zweite Strömungspassage geschlossen wird. Das Hydraulikfluid kann dann den Ventilblock wieder durchströmen, ohne dass eine unerwünschte Drosselung des Durchflusses durch die Filtereinrichtung erfolgt. Vorzugsweise kann das Fluidqualitätssensormittel in der Fluideinlassleitung angeordnet sein.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Hydraulikaggregat ein Drucksensormittel aufweist, das an die Steuerungseinrichtung angeschlossen ist.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, bei einem mittels des Drucksensormittels erfassten Druckanstieg die Ventileinrichtung in den zweiten Betriebszustand zu schalten und bei einem erfassten Druck, der einem Soll-Druck entspricht, die Ventileinrichtung in den ersten Betriebszustand zu schalten. Wenn ein Druckanstieg mittels des Drucksensormittels erfasst wird, so dass der Ist-Druck über dem Soll-Druck liegt, steuert die Steuerungseinrichtung die Ventileinrichtung derart an, dass die erste Strömungspassage durch die Verbindungsleitung geschlossen wird und die zweite Strömungspassage durch die Bypass-Leitung geöffnet wird, so dass das Hydraulikfluid mittels der Filtereinrichtung gefiltert werden kann. Wenn mittels des Drucksensormittels wieder ein Ist-Druck erfasst wird, welcher dem Soll-Druck entspricht, wird die Ventileinrichtung von der Steuerungseinrichtung wieder derart angesteuert, dass die erste Strömungspassage geöffnet wird und die zweite Strömungspassage geschlossen wird. Das Hydraulikfluid kann dann den Ventilblock wieder durchströmen, ohne dass eine unerwünschte Drosselung des Durchflusses durch die Filtereinrichtung erfolgt. Vorzugsweise kann das Drucksensormittel in der Fluideinlassleitung angeordnet sein.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende 1, die ein Hydraulikaggregat 1 in einer schematisch stark vereinfachten Prinzipdarstellung zeigt.
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Das Hydraulikaggregat 1 weist in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel einen Ventilblock 2 sowie eine Fluideinlassleitung 3 und eine Fluidauslassleitung 4 auf, die an den Ventilblock 2 angeschlossen sind. Die Fluideinlassleitung 3, durch die ein Hydraulikfluid, insbesondere Hydrauliköl, in den Ventilblock 2 hineinströmen kann, und die Fluidauslassleitung 4, durch die das Hydraulikfluid aus dem Ventilblock 2 hinausströmen kann, sind mittels einer Verbindungsleitung 5, die innerhalb des Ventilblocks 2 ausgebildet ist, strömungstechnisch miteinander verbunden so dass eine erste Strömungspassage für das Hydraulikfluid bereitgestellt wird.
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Ferner ist innerhalb des Ventilblocks 2 eine Bypass-Leitung 6 ausgebildet, die so angeordnet ist, dass sie einlassseitig in Strömungsrichtung des Hydraulikfluids hinter der Fluideinlassleitung 3 von der Verbindungsleistung 5 abzweigt und auslassseitig vor der Fluidauslassleitung 4 in die Verbindungsleitung 5 mündet. In der Bypass-Leitung 6 ist eine Filtereinrichtung 7 angeordnet, die dazu ausgebildet ist, das Hydraulikfluid, welches durch die Bypass-Leitung 6 strömt, zu filtern.
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Das Hydraulikaggregat 1 weist ferner eine Ventileinrichtung 8 auf, die dazu ausgebildet ist, die Strömung des Hydraulikfluids derart zu lenken, dass das Hydraulikfluid entweder in einer ersten Strömungspassage von der Fluideinlassleitung 3 durch die Verbindungsleistung 5 direkt zur Fluidauslassleitung 4 strömt oder in einer zweiten Strömungspassage von der Fluideinlassleitung 3 durch die Bypass-Leitung 6, in der die Filtereinrichtung 7 angeordnet ist, zur Fluidauslassleitung 4 strömt. Die Ventileinrichtung 8 ermöglicht dabei in vorteilhafter Weise eine bedarfsgerechte Strömungsführung des Hydraulikfluids abhängig davon, ob eine Filterung des Hydraulikfluids erforderlich ist oder nicht. Die Ventileinrichtung 8 weist in diesem Ausführungsbeispiel ein erstes Ventil 80 und ein zweites Ventil 81 auf. Zur bedarfsgerechten Steuerung der Ventile 80, 81 der Ventileinrichtung 8 weist das Hydraulikaggregat 1 eine Steuerungseinrichtung 9 auf.
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Ferner weist das Hydraulikaggregat 1 ein Fluidqualitätssensormittel 10 auf, welches dazu ausgebildet ist, die Qualität des Hydraulikfluids zu bestimmen. Das Fluidqualitätssensormittel 10 ist vorliegend in der Fluideinlassleitung 3 angeordnet. Wenn das Fluidqualitätssensormittel 10, welches an die Steuerungseinrichtung 9 angeschlossen ist, feststellt, dass die Qualität des Hydraulikfluids nicht mehr ausreichend ist, steuert die Steuerungseinrichtung 9 das erste Ventil 80 derart an, dass das erste Ventil 80 und damit die erste Strömungspassage durch die Verbindungsleitung 5 geschlossen wird. Ferner steuert die Steuerungseinrichtung 9 das zweite Ventil 81 derart an, dass das zweite Ventil 81 und damit die zweite Strömungspassage durch die Bypass-Leitung 6 geöffnet wird, so dass das Hydraulikfluid mittels der Filtereinrichtung 7 gefiltert werden kann. Wenn das Fluidqualitätssensormittel 10 erkennt, dass die Qualität des Hydraulikfluids wieder ausreichend ist, werden die beiden Ventile 80, 81 von der Steuerungseinrichtung 9 wieder derart angesteuert, dass die erste Strömungspassage geöffnet wird und die zweite Strömungspassage geschlossen wird.
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Alternativ oder zusätzlich kann das Hydraulikaggregat 1 auch ein Drucksensormittel 11 umfassen, das vorliegend in der Fluideinlassleitung 3 angeordnet ist und zum Beispiel ein Sieb umfassen kann. Das Drucksensormittel 11 ist ebenfalls an die Steuerungseinrichtung 9 angeschlossen. Wenn sich aufgrund einer nicht mehr ausreichenden Qualität des Hydraulikfluids das Sieb des Drucksensormittels 11 zusetzt, steigt der Druck in der Fluideinlassleitung 3 an, so dass das Drucksensormittel 11 einen Ist-Druck erfasst, der höher als der Soll-Druck ist. Dadurch wird die Steuerungseinrichtung 9 dazu veranlasst, das erste Ventil 80 derart anzusteuern, dass es die erste Strömungspassage durch die Verbindungsleitung 5 schließt. Ferner steuert die Steuerungseinrichtung 9 das zweite Ventil 81 derart an, dass die zweite Strömungspassage durch die Bypass-Leitung 6 geöffnet wird, so dass das Hydraulikfluid mittels der Filtereinrichtung 7 gefiltert werden kann. Wenn das Drucksensormittel 10 nachfolgend einen Ist-Druck erfasst, der dem Soll-Druck entspricht, bedeutet dieses, dass die Qualität des Hydraulikfluids wieder ausreichend ist. Dann werden die beiden Ventile 80, 81 von der Steuerungseinrichtung 9 wieder derart angesteuert, dass die erste Strömungspassage geöffnet wird und die zweite Strömungspassage geschlossen wird.
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Alternativ oder zusätzlich besteht auch die Möglichkeit, dass das Hydraulikaggregat 1 eine Zeitmesseinrichtung 12 umfasst, die an die Steuerungseinrichtung 9 angeschlossen ist. Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, dass nach dem Ablauf eines bestimmten voreingestellten oder auch voreinstellbaren Zeitintervalls ein zeitgesteuerter Reinigungszyklus für das Hydraulikfluid aktiviert wird. Zu diesem Zweck steuert die Steuerungseinrichtung 9 das erste Ventil 80 derart an, dass das erste Ventil 80 und damit die erste Strömungspassage durch die Verbindungsleitung 5 geschlossen wird. Ferner steuert die Steuerungseinrichtung 9 das zweite Ventil 81 derart an, dass die zweite Strömungspassage durch die Bypass-Leitung 6 geöffnet wird, so dass das Hydraulikfluid mittels der Filtereinrichtung 7 gefiltert werden kann. Vorzugsweise erfolgt die erneute Schließung der zweiten Strömungspassage zeitgesteuert, so dass nach dem Ablauf eines voreingestellten oder voreinstellbaren Zeitintervalls die beiden Ventile 80, 81 von der Steuerungseinrichtung 9 wieder derart angesteuert werden, dass die erste Strömungspassage durch das Öffnen des ersten Ventils 80 geöffnet wird und die zweite Strömungspassage durch das Schließen des zweiten Ventils 81 geschlossen wird.
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Das hier vorgestellte Hydraulikaggregat 1 ermöglicht somit das bedarfsgerechte Öffnen der zweiten Strömungspassage, so dass das Hydraulikfluid mittels der Filtereinrichtung 7 gefiltert werden kann, sofern diese Filterung tatsächlich erforderlich ist. Dadurch kann die Drosselwirkung der Filtereinrichtung 7, die bei einer kontinuierlichen Filterung permanent auftritt und das Strömungsverhalten des Hydraulikfluids negativ beeinflusst, in vorteilhafter Weise verringert werden.