DD149271A1 - HYDRAULICALLY CONTROLLED INDIVIDUAL RESISTANCE IN HYDRAULIC PLANTS - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen hydraulisch gesteuerten Einzelwiderstand in hydraulischen Anlagen, der ein vorgesteuertes 2-Wege-Ventil mit einem mit Drosselschlitzen versehenen und mit einer in einem Federraum befindlichen Rueckstellfeder belasteten Schieber enthaelt. Durch die Erfindung soll jede beliebig vorgegebene, insbesondere eine lineare, Durchfluszcharakteristik von derartigen Einzelwiderstaenden realisierbar werden. Es ist Aufgabe der Erfindung, einen solchen Einzelwiderstand zu schaffen, bei dem der Hub des Schiebers der Differenz zwischen Zu- und Ablaufdruck prpportional ist. Dies wird erreicht, indem der Federraum ueber eine Leitung, in die der Vorsteuervolumenstrom ueber eine Duese eintritt, mit dem Eingang und dem Federraum eines Vorsteuerdruckdifferenzventils und der dem Federraum des Vorsteuerdruckdifferenzventils gegenueberliegende Druckraum mit der Zulaufleitung in Verbindung steht, indem ein Abschnitt des Vorsteuerschiebers einen Bund aufweist und die eine der sich dadurch ergebenden zwei Ringflaechen mit dem Zulaufdruck und die andere mit dem Ablaufdruck beaufschlagt ist. Durch entsprechende Ausbildung der Drosselschlitze sind so beliebige Durchfluszcharakteristiken realisierbar.The invention relates to a hydraulically controlled single resistor in hydraulic systems, the two-way valve with a pilot-provided with throttle slots and loaded with a return spring loaded in a spring chamber contains slide. By the invention, any desired, in particular a linear, flow characteristic of such Einzelwiderstaenden should be realized. It is an object of the invention to provide such a single resistor in which the stroke of the slide of the difference between inlet and outlet pressure is prpportional. This is accomplished by having the spring chamber communicating with the inlet and the spring chamber of a pilot pressure differential valve and the pressure space opposite the spring chamber of the pilot pressure differential valve communicating with the supply conduit via a conduit into which the pilot flow rate enters via a duct, by making a portion of the pilot valve a collar and one of the resulting two Ringflaechen is applied to the inlet pressure and the other with the discharge pressure. By appropriate design of the choke slots so any flow characteristics can be realized.

Description

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•A-• A-

Hydraulisch gesteuerter Einzelwiderstand in hydraulischen AnlagenHydraulically controlled individual resistance in hydraulic systems

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung be-trifft einen hydraulisch gesteuerten Einzelwiderstand in hydraulischen Anlagen, der ein vorgesteuertes 2-Wege-Ventil mit einem Schieber enthält, der mit Drosselschlitzen versehen und mit einer in einem Federraum befindlichen Rückstellfeder belastet ist.The invention be-meets a hydraulically controlled single resistor in hydraulic systems, which includes a pilot operated 2-way valve with a slide which is provided with throttle slots and loaded with a spring located in a return spring.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Die bekannten derartigen Einzelwiderstände dienen zur Beeinflussung der Größen Druck und Volumenstrom im Leistungsteil hydraulischer Anlagen. Ihre Durchflußcharakteristiken sind bestimmte typische Kennlinien wie Druckregel- oder Drosselkennlinie.The known such individual resistors are used to influence the variables pressure and flow in the power section of hydraulic systems. Their flow characteristics are certain typical characteristics such as pressure control or throttle characteristics.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Durch die Erfindung soll jede beliebig vorgegebene, insbesondere eine lineare, Durchflußcharakteristik von hydraulisch gesteuerten Einzelwiderständen der beschriebenen Art realisierbar werden.By the invention, any desired, in particular a linear, flow characteristic of hydraulically controlled individual resistors of the type described should be feasible.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solchen Einzelwiderstand zu schaffen, bei dem der Hub des Schiebers der Differenz zwischen dem Zulaufdruck und dem Ablaufdruck proportional ist.The invention has for its object to provide such a single resistor in which the stroke of the slide of the difference between the inlet pressure and the discharge pressure is proportional.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Federraum über eine Leitung, in die der Vorsteuervolumenstrom über eine Düse eintritt, mit dem Eingang und dem Federraum eines Vorsteuerdruckdifferenzventils und der dem Federraum des Vorsteuerdruckdifferenzventils gegenüberliegende Druckraum mit der Zulaufleitung in Verbindung steht und daß ein Abschnitt des Vorsteuerschiebers einen Bund mit einem größeren Durchmesser als die beiden vorzugsweise gleich großen Stirnflächen des Vorsteuerschiebers aufweist und die eine der sich dadurch ergebenden zwei gleich großen Ringflächen mit dem Zulaufdruck und die andere mit dem Ablaufdruck beaufschlagt ist, so daß der Hub des Schiebers, der der Diffeienz zwischen dem Zulaufdruck und dem Steuerdruck im Federraum des 2-Wege-Ventils proportional ist, auch der Differenz zwischen dem Zulaufdruck und dem Ablaufdruck proportional ist, und daß durch entsprechende Ausbildung der Drosselschlitze beliebige Durchflußcharakteristiken realisierbar sind.According to the invention, this object is achieved in that the spring chamber via a line into which enters the pilot flow through a nozzle, with the input and the spring chamber of a pilot pressure differential valve and the spring chamber of the pilot pressure differential valve opposite pressure chamber communicates with the supply line and that a portion of Pilot spool has a collar with a larger diameter than the two preferably equal end faces of the pilot spool and one of the resulting two equal annular surfaces with the inlet pressure and the other is acted upon by the discharge pressure, so that the stroke of the slide, the Diffeienz is proportional between the inlet pressure and the control pressure in the spring chamber of the 2-way valve, and the difference between the inlet pressure and the discharge pressure is proportional, and that by appropriate design of the choke slots arbitrary flow characteristics are feasible.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen: · -.· ·The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing show: · ·. · ·

Fig. Ii den Axialschnitt eines vorgesteuerten 2-Wege-Fig. Ii the axial section of a pilot operated 2-way

Einbauventils, Fig. 2 bis 5: teilweise Axialschnitte verschiedenerInstallation valve, Fig. 2 to 5: partially axial sections different

Ausführungsformen der VorsteuereinrichtungEmbodiments of the pilot control device

des 2-Wege-Einbauventils.of the 2-way cartridge valve.

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Im Steuerblock 1 ist ein als Einbauventil ausgeführtes und durch eine Steuerplatte 2 gegen axiale Verschiebung gesichertes 2-Wege-Ventil 3 mit einem Schieber 4 aufgenommen, der mit Drosselschlitzen 5 versehen und mit einer in einem Federraum 6 befindlichen, möglichst steifen Rückstellfeder 7 belastet ist (Fig. 1). Der Federraum 6 steht über eine Leitung 8, in die der Vorsteuervolumenstrom O über eine Düse 9 eintritt, mit dem Eingang 10 und dem Federraum 11 eines Vorsteuerdruckdifferenzventils 12 in Verbindung, das in der Steuerplatte 2 angeordnet ist. Der Vorsteuervolumenstrom Q_x kann aus der Zulaufleitung 13 abgezweigt werden; dazu kann die Düse 9 zwischen den beiden Stirnseiten des Schiebers 4 angeordnet sein. Ein Steuerkanal 14 verbindet den dem Federraum 11 des Vorsteuerdruckdifferenzventils gegenüberliegenden Druckraum 15 mit der Zulaufleitung 13· Der eine Abschnitt des Vorsteuerschiebers 16 weist einen Bund 17 auf, dessen Durchmesser größer ist als der der beiden gleich großen Stirnflächen des Vorsteuerschiebers 16. Über einen mit der Zulaufleitung I3 in Verbindung stehenden Steuerkanal 16 und einen mit der Ablaufleitung 19 verbundenen Steuerkanal 20 ist die eine der sich dadurch ergebenden zwei gleich großen Ringflächen 21 und 22 mit dem Zulaufdruck Pxj und die andere mit dem Ablauf druck p₂ beaufschlagt. Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform wirken der Zulaufdruck p^ auf die linke Ringfläche 21 und der Ablaufdruck p₂ auf die rechte Ringfläche 22, während bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform die linke Ringfläche 21 mit dem Ablaufdruck p₂ und die rechte Ringfläche 22 mit dem Zulaufdruck p^ beaufschlagt ist. Die Ausführung nach Fig. 2 läßt sich - wie in Fig. 4 gezeigt zweckmäßig so ausgestalten, daß der Zulaufdruck p^ nicht auf zwei entgegengesetzt gerichtete Flächen, nämlich die linke Ringfläche 21 und die rechte Stirnfläche des Vorsteuerschiebers 16, sondern auf eine der Differenz zwischen diesen beiden Flächen entsprechende Ringfläche 23 an der Stirnseite des Vorsteuerschiebers 16 und der Ablaufdruck Pp nicht auf die'rechte Ringfläche 22, sondern aufIn the control block 1, a designed as a cartridge valve and secured by a control plate 2 against axial displacement 2-way valve 3 is received with a slide 4, which is provided with throttle slots 5 and located in a spring chamber 6, as stiff as possible return spring 7 ( Fig. 1). The spring chamber 6 is connected via a line 8, in which the pilot control flow O enters via a nozzle 9, with the input 10 and the spring chamber 11 of a pilot pressure differential valve 12 in communication, which is arranged in the control plate 2. The pilot volume flow Q _x can be diverted from the feed line 13; For this purpose, the nozzle 9 can be arranged between the two end faces of the slide 4. A control channel 14 connects the spring chamber 11 of the pilot pressure differential valve opposite pressure chamber 15 with the supply line 13 · The one portion of the pilot spool 16 has a collar 17 whose diameter is greater than that of the two equal-sized end faces of the pilot spool 16. About one with the supply line I3 associated control channel 16 and connected to the drain line 19 control channel 20 is one of the resulting two equal sized annular surfaces 21 and 22 with the inlet pressure Pxj and the other with the discharge pressure p ₂ applied. In the embodiment shown in Fig. 2, the inlet pressure p ^ act on the left annular surface 21 and the discharge pressure p ₂ on the right annular surface 22, while in the embodiment shown in Fig. 3, the left annular surface 21 with the discharge pressure p ₂ and the right Ring surface 22 is acted upon by the inlet pressure p ^. The embodiment of Fig. 2 can be - as shown in Fig. 4 suitably designed so that the inlet pressure p ^ not on two oppositely directed surfaces, namely the left annular surface 21 and the right end face of the pilot spool 16, but on one of the difference between These two surfaces corresponding annular surface 23 on the front side of the pilot spool 16 and the discharge pressure Pp not on die'rechte annular surface 22, but on

die gleich große Stirnfläche eines Ansatzes 24 des Vorsteuerschiebers 16 wirken. Die Ausführung nach Fig. 3 kann vorteilhaft durch die in Fig. 5 gezeigte ersetzt werden, da sowohl die rechte fiingfläche 22 als auch die rechte Stirnfläche des Vorsteuerschiebers 16 in der gleichen Richtung mit dem Zulaufdruck ρ,, beaufschlagt sind.the same large face of a projection 24 of the pilot spool 16 act. The embodiment of Fig. 3 can be advantageously replaced by that shown in Fig. 5, since both the right fiingfläche 22 and the right end face of the pilot spool 16 in the same direction with the inlet pressure ρ ,, are acted upon.

Die an den zwei gleich großen Ringflächen 21 und 22 am Vorsteuerschieber 16 angreifenden aus dem Zulauf druck p,, und dem Ablaufdruck p~ resultierenden Druckkräfte bewirken, daß die am Vorsteuerdruckdifferenzventil 12 eingestellte Differenz zwischen dem Zulaufdruck p^ und dem Steuerdruck ρ im Federraum 6 des 2-Wege-Ventils 3 und damit der Hub des Schiebers 4 proportional der Differenz zwischen dem Zulaufdruck ρ,, und dem Ablauf druck p„ verändert wird. Da somit der Hub des Schiebers 4 der Differenz zwischen dem Zulaufdruck p^ und dem Ablaufdruck p₂ proportional ist und dazu der Durchflußquerschnitt in Abhängigkeit vom Hub des Schiebers 4 durch entsprechende Ausbildung der Drosselschlitze 5 im Schieber 4 und der radialen Ablauföffnungen in der Ventilbuchse 25 frei gewählt werden kann, ist jede beliebig vorgegebene Durchflußcharakteristik de3 aus dem 2-Wege-Ventil 3 ¹^d- dem Vorsteuerdruckdifferenzventil 12 bestehenden hydraulisch gesteuerten Einzelwiderstandes realisierbar.The force acting on the two equal sized annular surfaces 21 and 22 on the pilot spool 16 from the inlet pressure p ,, and the discharge pressure p ~ resulting pressure forces that set the pilot pressure differential valve 12 difference between the inlet pressure p ^ and the control pressure ρ in the spring chamber 6 of the 2-way valve 3 and thus the stroke of the slide 4 proportional to the difference between the inlet pressure ρ ,, and the outlet pressure p "is changed. Since thus the stroke of the slide 4 of the difference between the inlet pressure p ^ and the discharge pressure p _{2 is} proportional and to the flow area in response to the stroke of the slider 4 by appropriate design of the throttle slots 5 in the slide 4 and the radial drain holes in the valve sleeve 25 free can be selected, any arbitrary predetermined flow characteristic de3 from the 2-way valve 3 ¹ ^ d- the pilot pressure differential valve 12 existing hydraulically controlled single resistance can be realized.

Bei einem nach Fig. 2 oder 4 ausgeführten Einzelwiderstand ist der Hub des Schiebers 4 in der Ausgangsstellung, die der am Vorsteuerdruckdifferenzventil 12 eingestellten Differenz zwischen dem Zulaufdruck p^ und dem Steuerdruck ρ entspricht, Null und wird bei steigender Differenz zwischen Zulaufdruck p.· und Ablaufdruck pg größer. Diese Ausführungsform ist für die Erzielung einer linearen Durchflußcharakteristik - d. h. die Realisierung eines hydraulischen Konstantwiderstandes - geeignet. Bei einem nach Fig. 3 oder 5 ausgeführten Einzelwiderstand ist der Hub des Schiebers 4 in der Ausgangsstellung, die der am Vorsteuerdruckdifferenzventil 12 eingestellten Differenz zwischenIn a running according to Fig. 2 or 4 individual resistance of the stroke of the slide 4 in the starting position, which corresponds to the pilot pressure differential valve 12 set difference between the inlet pressure p ^ and the control pressure ρ, zero and is with increasing difference between inlet pressure p Discharge pressure pg greater. This embodiment is for achieving a linear flow characteristic - d. H. the realization of a hydraulic constant resistance - suitable. In a running according to Fig. 3 or 5 individual resistance of the stroke of the slider 4 in the starting position, which is set at the pilot pressure difference valve 12 difference between

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dem Zulauf druck p^, und dem Steuerdruck ρ entspricht, maximal und verringert sich bei zunehmender Differenz zwischen Zulauf druck p,, und Ablauf druck pp. Diese Ausführungsform ermöglicht beispielsweise die konstante Begrenzung des Durchflußstromes unabhängig von der Differenz zwischen Zulaufdruck p^ und Ablaufdruck Pg oder die Realisierung eines ßohrbruchventils, dessen Sperrelernent auch bei normalem Durchfluß bewegt wird und das daher eine wesentlich höhere Schaltsicherheit als die bekannten derartigen Ventile aufweist.the feed pressure p ^, and the control pressure ρ corresponds to maximum and decreases with increasing difference between feed pressure p ,, and discharge pressure pp. This embodiment allows, for example, the constant limitation of the flow rate regardless of the difference between inlet pressure p ^ and discharge pressure Pg or the realization of a ßohrbruchventils whose Sperrelernent is moved at normal flow and therefore has a much higher switching safety than the known valves.

Claims (1)

Erfindungsanspruchinvention claim Hydraulisch gesteuerter Einzelwiderstand in hydraulischen Anlagen, der ein vorgesteuertes 2-Wege-Ventil mit einem Schieber enthält, der mit Drosselschlitzen versehen und mit einer in einem Fedsrraum befindlichen Rückstellfeder belastet ist, gekennzeichnet dadurch, daß der Federraum (6) über eine Leitung (8), in die der Vorsteuervolumenstroin (Q_x) über eine Düse (9) eintritt, mit dem Eingang (10) und dem Federraum (11) eines Vorsteuerdruckdifferenzventils (12) und der dem Federraum (11) des Vorsteuerdruckdifferenzventils (12) gegenüberliegende Druckraum (15) mit der Zulaufleitung (13) in Verbindung steht und daß ein Abschnitt des Vorsteuerschiebers (16) einen Bund (17) mit einem größeren Durchmesser als die beiden vorzugsweise gleich großen Stirnflächen des Vorsteuerschiebers (16) aufweist und die eine der sich dadurch ergebenden zwei gleich großen Ringflächen (21; 22) mit dem Zulaufdruck (p,, ) und die andere mit dem Ablaufdruck (po) beaufschlagt ist, so daß der Hub des Schiebers (4), der der Differenz zwischen dem Zulaufdruck Cp^) und dem Steuerdruck (p ) im Federraum (6) des 2-Wege-Ventils (3) proportional ist, auch der Differenz zwischen dem Zulaufdruck (p,,) und dem Ablauf druck (Pp) proportional ist, und daB durch entsprechende Ausbildung der Drosselschlitze (5) beliebige Durchflußcharakteristiken realisierbar sind.Hydraulically controlled individual resistance in hydraulic systems, which contains a pilot-operated 2-way valve with a slide, which is provided with throttle slots and loaded with a spring located in a spring return, characterized in that the spring chamber (6) via a line (8) in which the pilot control flow (Q _x ) enters via a nozzle (9), with the inlet (10) and the spring chamber (11) of a pilot pressure differential valve (12) and the pressure chamber (15) opposite the spring chamber (11) of the pilot pressure differential valve (12) ) is in communication with the supply line (13) and in that a portion of the pilot spool (16) has a collar (17) with a larger diameter than the two preferably equal end faces of the pilot spool (16) and one of the resulting two equal large annular surfaces (21; 22) with the inlet pressure (p ,,) and the other with the discharge pressure (po) is applied, so that the stroke de s slide (4), which is the difference between the inlet pressure Cp ^) and the control pressure (p) in the spring chamber (6) of the 2-way valve (3) is proportional, and the difference between the inlet pressure (p ,,) and the discharge pressure (Pp) is proportional, and daB by appropriate design of the choke slots (5) any flow characteristics can be realized. Hierzu ^/...Seiten ZeichnungenFor this ^ / ... pages drawings