DE102011119414B4

DE102011119414B4 - Flow divider

Info

Publication number: DE102011119414B4
Application number: DE102011119414.6A
Authority: DE
Inventors: Philipp Hilzendegen; Martin Grill
Original assignee: Hydac Fluidtechnik GmbH
Current assignee: Hydac Fluidtechnik GmbH
Priority date: 2011-11-21
Filing date: 2011-11-21
Publication date: 2024-02-01
Anticipated expiration: 2031-11-22
Also published as: DE102011119414A1

Abstract

Mengenteiler (10) mit mindestens einem Ventilgehäuse (12) und einem darin angeordneten Steuerkolben (14) zum Ansteuern von mindestens zwei voneinander verschiedenen Verbraucheranschlüssen (A, B), wobei Fluid mit vorgebbarer Priorität und/oder nach einem vorgebbaren Teilungsverhältnis zwischen den Teilströmen (T1, T2) in einer Versorgungsrichtung von mindestens einem Versorgungsanschluss (P) zu den Verbraucheranschlüssen (A, B) und/oder in einer der Versorgungsrichtung entgegengesetzten Rücklaufrichtung von zumindest einem der Verbraucheranschlüsse (A, B) zurück zum Versorgungsanschluss (P) führbar ist,dadurch gekennzeichnet,dass beim Anfahren des Steuerkolbens (14) in einer Art Startpriorität der eine Verbraucheranschluss (A) überwiegend oder vollständig geöffnet zur Versorgung mit Fluid in der Versorgungsrichtung und/ oder zur Rückführung von Fluid in der Rücklaufrichtung ist und der mindestens eine andere Verbraucheranschluss (B) überwiegend oder vollständig geschlossen ist; unddass die Priorität und/oder das vorgebbare Teilungsverhältnis zwischen den Teilströmen (T1, T2) über eine erste Drossel (26.1) und eine zweite Drossel (26.2) vorgegeben ist.Flow divider (10) with at least one valve housing (12) and a control piston (14) arranged therein for controlling at least two different consumer connections (A, B), with fluid being supplied with a predeterminable priority and/or according to a predeterminable division ratio between the partial flows (T1 , T2) can be guided in a supply direction from at least one supply connection (P) to the consumer connections (A, B) and/or in a return direction opposite to the supply direction from at least one of the consumer connections (A, B) back to the supply connection (P), thereby characterized in that when the control piston (14) is started up in a type of start priority, one consumer connection (A) is predominantly or completely open for the supply of fluid in the supply direction and/or for the return of fluid in the return direction and the at least one other consumer connection (B ) is predominantly or completely closed; and that the priority and/or the predeterminable division ratio between the partial flows (T1, T2) is specified via a first throttle (26.1) and a second throttle (26.2).

Description

Die Erfindung betrifft einen Mengenteiler mit den Merkmalen im Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a flow divider with the features in the preamble of claim 1.

Derartige Mengenteiler werden beispielsweise zur Aufteilung eines von einer Druckversorgung kommenden Fluidstroms in vorgebbare, zu hydraulischen Verbrauchern eines Hydrauliksystems führende Teilströme eingesetzt. Die typischerweise als Aktuatoren ausgebildeten hydraulischen Verbraucher sind Teil von Maschinen, wie Ladern, zur Bewegung von Lasten und umfassen in Arbeitszylindern geführte Kolben, die entsprechend einer Bewegung der zu bewegenden Last verfahren bzw. bewegt werden. In Abhängigkeit der Positionen der Kolben bzw. Aktuatoren und der durch diese bewegten Last kann es bei einer ungünstigen Schwerpunktverlagerung zu einem Kippen der Maschine kommen, weshalb diese insbesondere die in der Sicherheitsnorm EN 15000 festgelegten Sicherheitsbestimmungen erfüllen muss. Demgemäß ist bei Kippgefahr eine lastmomentvergrößernde Bewegung zu verhindern und eine lastmomentverringernde Bewegung zuzulassen. Im Betrieb der Maschine kann es bei einer plötzlichen Abschaltung der Verbraucher insbesondere durch eine starke Bremsbeschleunigung zusätzlich zu einem Kippen der Maschine kommen. Diesem Problem wird bislang dadurch begegnet, dass die zulässige Verfahrgeschwindigkeit zur Verringerung der Bremsbeschleunigung reduziert wird, wobei zweckmäßigerweise die Verfahrgeschwindigkeit proportional zu Aktuatorposition und zur Last verzögert, anders ausgedrückt, die Bewegung verlangsamt wird. Dies steht im Widerspruch zur bedienerseitigen Anforderung schneller Belade- und Entladezyklen. Alternativ können die Bewegungen beider Aktuatoren derart zwangsgekoppelt werden, dass ungewünschte Aktuatorpositionen vermieden werden.Such flow dividers are used, for example, to divide a fluid flow coming from a pressure supply into predeterminable partial flows leading to hydraulic consumers of a hydraulic system. The hydraulic consumers, typically designed as actuators, are part of machines, such as loaders, for moving loads and include pistons guided in working cylinders, which are moved or moved in accordance with a movement of the load to be moved. Depending on the positions of the pistons or actuators and the load moved by them, an unfavorable shift in the center of gravity can cause the machine to tip over, which is why it must in particular meet the safety regulations set out in the safety standard EN 15000. Accordingly, if there is a risk of tipping, a movement that increases the load moment must be prevented and a movement that reduces the load moment must be permitted. During operation of the machine, if the consumers are suddenly switched off, particularly due to strong braking acceleration, the machine may also tip over. This problem has so far been addressed by reducing the permissible travel speed to reduce the braking acceleration, whereby the travel speed is expediently delayed in proportion to the actuator position and the load, in other words, the movement is slowed down. This contradicts the operator's requirement for fast loading and unloading cycles. Alternatively, the movements of both actuators can be positively coupled in such a way that undesirable actuator positions are avoided.

Insbesondere an den Grenzen des Bewegungsbereichs der Maschine, anders ausgedrückt, beim Erreichen der Extrempositionen der Aktuatoren, ist ein sicheres Arbeiten dahingehend wünschenswert, die entsprechende Aktuatorseite zum Erreichen einer sicherheitstechnischen unkritischen Position, wie beim Einfahren eines horizontalen Teleskopzylinders zur Vermeidung einer Kippgefahr der Maschine, in schneller und zuverlässiger Weise mit Fluid zu beaufschlagen bzw. von Fluid zu entleeren. Eine derartige Situation tritt beispielsweise dann auf, wenn ein weitgehend horizontal verfahrbarer Aktuator, wie ein horizontaler Teleskopzylinder, weit ausgefahren ist und gemeinsam mit einem weitgehend vertikal verfahrbaren Aktuator, wie einem vertikalen Hubzylinder, eingefahren werden soll.Particularly at the limits of the machine's range of motion, in other words, when reaching the extreme positions of the actuators, safe working is desirable in that the corresponding actuator side is used to reach a non-critical position in terms of safety, such as when retracting a horizontal telescopic cylinder to avoid the risk of the machine tipping over to apply fluid or empty it of fluid more quickly and reliably. Such a situation occurs, for example, when a largely horizontally movable actuator, such as a horizontal telescopic cylinder, is extended far and is to be retracted together with a largely vertically movable actuator, such as a vertical lifting cylinder.

Aus der US 3 81 7 266 geht ein Stromregelventil zur Steuerung der Druck- und Mengenverteilung zwischen zwei an das Ventil angeschlossenen hydraulischen Kreisläufe hervor, wobei an jedem hydraulischen Kreislauf ein hydraulischer Verbraucher angeschlossen ist. Um sicherzustellen, dass beide hydraulischen Verbraucher mit Fluid vorgebbaren Druckes versorgt werden, sind neben dem eigentlichen Stromregelventil in den hydraulischen Kreislauf zwischen dem jeweiligen hydraulischen Verbraucher und der Druckversorgungseinrichtung ein weiteres Steuerventil (control valves #1 und #2) geschaltet, deren freier Durchströmungsquerschnitt einstellbar ist. Ausgehend von einer Ausgangssituation wird im Betrieb über die bekannte Ventillösung sofort sichergestellt, dass alle angeschlossenen hydraulischen Verbraucher hinreichend Fluid eines vorgebbaren Druckes erhalten. From the US 3,817,266 There is a flow control valve for controlling the pressure and quantity distribution between two hydraulic circuits connected to the valve, with a hydraulic consumer being connected to each hydraulic circuit. In order to ensure that both hydraulic consumers are supplied with fluid at a predetermined pressure, in addition to the actual flow control valve, a further control valve (control valves #1 and #2), whose free flow cross section is adjustable, is connected to the hydraulic circuit between the respective hydraulic consumer and the pressure supply device . Starting from an initial situation, the known valve solution immediately ensures during operation that all connected hydraulic consumers receive sufficient fluid of a predeterminable pressure.

Die bekannte Ventillösung weist ferner im Steuerkolben eine Drosselstelle auf sowie einen sich gegen eine Druckfeder abstützenden Ringkolben, der mit dem Ventilgehäuse zwei Steuerkanten ausbildet zur Ansteuerung des jeweiligen hydraulischen Kreislaufs. Hierdurch ist sichergestellt, dass in Abhängigkeit des am Ventilgehäuse anstehenden eingangsseitigen Druckes nach einem vorgegebenen Aufteilungsverhältnis die hydraulischen Verbraucher über ihre zuordenbaren Kreisläufe mit den benötigten Fluidmengen versorgt werden; allein das Aufteilungsverhältnis ist während des Betriebes nicht konstant.The known valve solution also has a throttle point in the control piston and an annular piston which is supported against a compression spring and which forms two control edges with the valve housing for controlling the respective hydraulic circuit. This ensures that, depending on the pressure on the inlet side of the valve housing, the hydraulic consumers are supplied with the required amounts of fluid via their assignable circuits according to a predetermined distribution ratio; However, the distribution ratio is not constant during operation.

Die DE 26 43 713 A1 betrifft demgegenüber ein Vorrangventil für einen Hydraulikantrieb, der eine Pumpe mit variabler Verdrängung aufweist, die einen Vorrangmotor und wenigstens einen Zusatzmotor speist, wobei der hydraulische Vorrangkreis eine Drosselstelle enthält. Das bekannte Vorrangventil kann in druck- und strömungskompensierten Anlagen mit variabler Verdrängung eingesetzt werden, die auch unter der fachsprachlichen Bezeichnung lastabhängige Anlagen bekannt sind. Mit der bekannten Lösung ist es zwar möglich, eine vorrangige Strömung als Funktion des Druckes für einen hydraulischen Verbraucher zu erzielen, allein eine Konstanthaltung der Aufteilung von Fluidmengen zu den an dem Ventil jeweils angeschlossenen Verbraucher bei sich änderndem eingangsseitigen Fluiddruck ist auch bei dieser bekannten Lösung nicht möglich.The DE 26 43 713 A1 In contrast, relates to a priority valve for a hydraulic drive, which has a pump with variable displacement which feeds a priority motor and at least one additional motor, the hydraulic priority circuit containing a throttle point. The well-known priority valve can be used in pressure and flow compensated systems with variable displacement, which are also known under the technical term load-dependent systems. With the known solution it is possible to achieve a priority flow as a function of the pressure for a hydraulic consumer, but keeping the distribution of fluid quantities to the consumers connected to the valve constant when the fluid pressure on the inlet side changes is not possible with this known solution either possible.

Ein Mengenteiler wird in der DE 32 05 368 A1 offenbart.A flow divider is in the DE 32 05 368 A1 disclosed.

Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, über einen Mengenteiler hydraulischen Verbrauchern zuordenbare Verbraucheranschlüsse derart mit Fluid zu beaufschlagen bzw. von diesen Fluid rückzuführen, dass sicherheitstechnisch kritische Situationen durch ungewünschte Stellungen der hydraulischen Verbraucher in einfacher und zuverlässiger Weise vermieden werden.Based on this prior art, the invention sets itself the task of supplying fluid to consumer connections that can be assigned to hydraulic consumers via a flow divider or returning fluid from them in such a way that safety-critical situations arise due to undesired positions of the hydraulic Consumers can be avoided in a simple and reliable manner.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Mengenteiler mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 in seiner Gesamtheit. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This task is solved by a flow divider with the features of claim 1 in its entirety. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.

Gemäß dem Kennzeichen von Anspruch 1 ist vorgesehen, dass beim Anfahren des Steuerkolbens in einer Art Startpriorität der eine Verbraucheranschluss überwiegend oder vollständig geöffnet zur Versorgung mit Fluid in der Versorgungsrichtung und/oder zur Rückführung von Fluid in der Rücklaufrichtung ist und der mindestens eine andere Verbraucheranschluss überwiegend oder vollständig geschlossen ist; und dass die Priorität und/oder das vorgebbare Teilungsverhältnis zwischen den Teilströmen über eine erste Drossel und eine zweite Drossel vorgegeben ist.According to the characterizing part of claim 1, it is provided that when the control piston is started up in a type of start priority, the one consumer connection is predominantly or completely open for the supply of fluid in the supply direction and / or for the return of fluid in the return direction and the at least one other consumer connection is predominantly open or is completely closed; and that the priority and/or the predeterminable division ratio between the partial flows is specified via a first throttle and a second throttle.

Ein erfindungsgemäßer Mengenteiler zeichnet sich dadurch aus, dass beim Anfahren des Steuerkolbens in einer Art Startpriorität der eine Verbraucheranschluss überwiegend oder vollständig geöffnet zur Versorgung mit Fluid in der Versorgungsrichtung und/oder zur Rückführung von Fluid in der Rücklaufrichtung geöffnet und der mindestens eine weitere Verbraucheranschluss überwiegend oder vollständig geschlossen ist.A flow divider according to the invention is characterized in that when the control piston is started up in a type of start priority, the one consumer connection is predominantly or completely open for the supply of fluid in the supply direction and / or for the return of fluid in the return direction and the at least one further consumer connection is predominantly or is completely closed.

Bei dem erfindungsgemäßen Mengenteiler ist die Startposition des Steuerkolbens derart gewählt, dass beim Anfahren des Steuerkolbens, anders ausgedrückt, beim Herausfahren aus der Sperrposition, zunächst der eine Prioritäts-Verbraucheranschluss mit Fluid versorgt bzw. von diesem Fluid rückgeführt wird. Hierbei kann die Sperrposition des Steuerkolbens derart gewählt sein, dass der eine Prioritäts-Verbraucheranschluss bereits überwiegend oder vollständig geöffnet und der mindestens eine andere Verbraucheranschluss überwiegend oder vollständig geschlossen ist, so dass dieser eine Minderversorgung oder keine Versorgung mit Fluid erfährt bzw. von diesem kein oder nur wenig Fluid rückführbar ist.In the flow divider according to the invention, the starting position of the control piston is selected such that when the control piston starts up, in other words, when it moves out of the blocking position, the one priority consumer connection is initially supplied with fluid or is returned by this fluid. Here, the locking position of the control piston can be selected such that one priority consumer connection is already predominantly or completely open and the at least one other consumer connection is predominantly or completely closed, so that it experiences a reduced supply or no supply of fluid or no fluid from it only a small amount of fluid can be traced back.

Startpriorität im Sinne der Erfindung meint, dass bis zu einem vorgebbaren Startdruck oder Startvolumen von über den Mengenverteiler geführtem Fluid einer der Versorgungsanschlüsse dahingehend priorisiert wird, dass er mit Fluid versorgt oder von diesem Fluid rückgeführt wird. Findet der Mengenteiler Einsatz bei einem Lader zur horizontalen und vertikalen Bewegung von Lasten mittels eines Teleskopzylinders mit einem darin in horizontaler Richtung ein- und ausfahrbar geführten Kolben und eines Hubzylinders mit einem weiteren darin in vertikaler Richtung ein- und ausfahrbar geführten Kolben, wird über den Mengenteiler eine parallele Druckbeaufschlagung der Einfahrseiten des Teleskopzylinders und des Hubzylinders erreicht und der dem Teleskopzylinder zugeordnete Verbraucheranschluss mit der Startpriorität bedient. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass zunächst, mit andern Worten primär, die Einfahrseite des Teleskopzylinders mit Druck von einer Druckversorgung beaufschlagt und auf diese Weise der entsprechende Kolben eingefahren wird.Starting priority in the sense of the invention means that up to a predeterminable starting pressure or starting volume of fluid guided via the quantity distributor, one of the supply connections is prioritized in such a way that it is supplied with fluid or is returned by this fluid. If the flow divider is used in a loader for the horizontal and vertical movement of loads by means of a telescopic cylinder with a piston that can be extended and retracted in the horizontal direction and a lifting cylinder with another piston that can be moved in and out in the vertical direction, the flow divider a parallel pressurization of the retraction sides of the telescopic cylinder and the lifting cylinder is achieved and the consumer connection assigned to the telescopic cylinder is served with the start priority. In this way it is ensured that initially, in other words primarily, the retraction side of the telescopic cylinder is pressurized by a pressure supply and in this way the corresponding piston is retracted.

Durch die Startpriorität als wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Mengenteilers wird eine Zeitverzögerung bei der Bewegung von zwei über den Mengenteiler angesteuerten Versorgungsanschlüssen bzw. hydraulischen Verbrauchern dahingehend eingestellt, dass zunächst, mit andern Worten primär, der dem Prioritäts-Versorgungsanschluss zugeordnete hydraulische Verbraucher und nach Erreichen eines die Startpriorität kennzeichnenden Drucks oder Volumens der andere Verbraucheranschluss ebenfalls geöffnet und der entsprechende weitere hydraulische Verbraucher mit Druck versorgt wird.The start priority as an essential feature of the flow divider according to the invention sets a time delay in the movement of two supply connections or hydraulic consumers controlled via the flow divider in such a way that initially, in other words primarily, the hydraulic consumer assigned to the priority supply connection and after reaching one Start priority characteristic pressure or volume, the other consumer connection is also opened and the corresponding additional hydraulic consumer is supplied with pressure.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Mengenteilers sind das Ventilgehäuse und der Steuerkolben jeweils mit einer vorgebbaren Längenerstreckung in Längsrichtung ausgebildet, wobei der mindestens eine Versorgungsanschluss und die Verbraucheranschlüsse in Längenbereichen des Ventilgehäuses und des Steuerkolbens ausgebildet sind. Ein derartiger Mengenteiler lässt sich in einfacher Weise herstellen und bauraumsparend, beispielsweise in einem Hydrauliksystem, einsetzen.In an advantageous embodiment of the flow divider according to the invention, the valve housing and the control piston are each designed with a predeterminable length extension in the longitudinal direction, with the at least one supply connection and the consumer connections being formed in length regions of the valve housing and the control piston. Such a flow divider can be manufactured in a simple manner and used in a space-saving manner, for example in a hydraulic system.

Weiter ist es vorteilhaft, dass der Versorgungsanschluss in Längsrichtung betrachtet zwischen zwei Verbraucheranschlüssen am Ventilgehäuse und am Steuerkolben ausgebildet ist. Hierbei werden kurze Fluidwege innerhalb des Mengenteilers erreicht, woraus sich eine kompakte Bauweise des Mengenteilers ergibt.Furthermore, it is advantageous that the supply connection, viewed in the longitudinal direction, is formed between two consumer connections on the valve housing and on the control piston. This achieves short fluid paths within the flow divider, which results in a compact design of the flow divider.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist mindestens einer der Verbraucheranschlüsse und der mindestens eine Versorgungsanschluss aus mindestens einer äußeren Fluiddurchlassstelle am Ventilgehäuse und/oder mindestens einer inneren Fluiddurchlassstelle am Steuerkolben gebildet und der Steuerkolben ist hohlkörperartig ausgebildet. Entsprechend des Öffnungsquerschnitts derjeweiligen Durchlassstelle kann der Fluiddurchlass am jeweiligen Verbraucher- oder Versorgungsanschluss vorgegeben werden. Durch das Verhältnis der Öffnungsquerschnitte und/oder die Anzahl der dem jeweiligen Verbraucher- oder Versorgungsanschluss zugeordneten Fluiddurchlassstellen zu denen eines anderen Verbraucher- oder Versorgungsanschlusses wird das Teilungsverhältnis eines vom Versorgungsanschluss kommenden Fluidstroms in an die Verbraucheranschlüsse abzuführende Teilströme festgelegt. Die jeweilige Fluiddurchlassstelle kann als ringförmiges Loch ausgebildet sein. Typischerweise sind zur Erreichung einer homogenen Fluidströmung am jeweiligen Fluidanschluss, d.h. Verbraucher- oder Versorgungsanschluss, mehrere gleichförmig ausgebildete Fluiddurchlassstellen vorgesehen, welche bevorzugt regelmäßig in einem Ringsegment des typischerweise zylinderförmigen Ventilgehäuses bzw. des Steuerkolbens angeordnet sind.In a further preferred embodiment of the invention, at least one of the consumer connections and the at least one supply connection are formed from at least one outer fluid passage point on the valve housing and/or at least one inner fluid passage point on the control piston and the control piston is designed like a hollow body. The fluid passage at the respective consumer or supply connection can be specified according to the opening cross section of the respective passage point. This is determined by the ratio of the opening cross sections and/or the number of fluid passage points assigned to the respective consumer or supply connection to those of another consumer or supply connection Division ratio of a fluid stream coming from the supply connection into partial streams to be discharged to the consumer connections. The respective fluid passage point can be designed as an annular hole. Typically, in order to achieve a homogeneous fluid flow, several uniformly designed fluid passage points are provided at the respective fluid connection, ie consumer or supply connection, which are preferably arranged regularly in a ring segment of the typically cylindrical valve housing or the control piston.

Zweckmäßigerweise sind der jeweilige Verbraucher- und/oder Versorgungsanschluss durch Relativbewegungen von inneren und äußeren Fluiddurchlassstellen zur Führung in oder außerhalb von Überschneidungsbereichen öffen- bzw. schließbar. Hieraus ergibt sich der Vorteil einer besonders einfachen Bauweise des Mengenteilers, da ein relativ zum Ventilgehäuse verfahrbarer Steuerkolben zur Ansteuerung der einzelnen Fluidanschlüsse ausreicht. Zweckmäßigerweise sind die inneren und äußeren Fluiddurchlassstellen des jeweiligen Fluidanschlusses gleichartig ausgebildet, besonders bevorzugt sind sie vollständig deckungsgleich ausgebildet. Durch die Lage der äußeren Fluiddurchlassstellen am Ventilgehäuse und die Lage der inneren Fluiddurchlassstellen am relativ, insbesondere linear, zum Ventilgehäuse verfahrbaren Steuerkolben sind die Positionen des Steuerkolbens, in welchen sich die dem jeweiligen Fluidanschluss zugeordneten Fluiddurchlassstellen zumindest teilweise überlappend und der jeweilige Fluiddurchlass zumindest teilweise geöffnet ist, ebenso festgelegt wie die vollständige Öffnung und der vollständige Verschluss des jeweiligen Fluidanschlusses.The respective consumer and/or supply connection can expediently be opened or closed by relative movements of inner and outer fluid passage points for guidance in or outside of overlapping areas. This results in the advantage of a particularly simple design of the flow divider, since a control piston that can be moved relative to the valve housing is sufficient to control the individual fluid connections. The inner and outer fluid passage points of the respective fluid connection are expediently designed in the same way, particularly preferably they are designed to be completely congruent. Due to the position of the outer fluid passage points on the valve housing and the position of the inner fluid passage points on the control piston which can be moved relative, in particular linearly, to the valve housing, the positions of the control piston in which the fluid passage points assigned to the respective fluid connection at least partially overlap and the respective fluid passage is at least partially open , as well as the complete opening and complete closure of the respective fluid connection.

Besonders bevorzugt ist die Lage des Steuerkolbens im Ventilgehäuse derart gewählt, dass in zumindest einer Startposition zu Beginn des Anfahrens des Steuerkolbens der eine Verbraucheranschluss geöffnet ist, insbesondere die entsprechenden inneren und äußeren Fluiddurchlassstellen einander überdecken, und der mindestens eine andere Versorgungsanschluss verschlossen ist, insbesondere die entsprechenden inneren und äußeren Fluiddurchlassstellen außer Überdeckung gebracht sind. Hierbei wird unmittelbar bei einer Fluidversorgung über den Versorgungsanschluss Fluid über den Prioritäts-Versorgungsanschluss zum priorisierten hydraulischen Verbraucher, wie einem horizontalen Teleskopzylinder, geführt bzw. entsprechend in Rücklaufrichtung Fluid von diesem zurückgeführt.Particularly preferably, the position of the control piston in the valve housing is selected such that in at least one starting position at the start of the control piston start-up, one consumer connection is open, in particular the corresponding inner and outer fluid passage points overlap each other, and the at least one other supply connection is closed, in particular the corresponding inner and outer fluid passage points are brought out of alignment. In this case, when fluid is supplied via the supply connection, fluid is guided via the priority supply connection to the prioritized hydraulic consumer, such as a horizontal telescopic cylinder, or fluid is returned from it in the return direction.

Weiter kann außen am Ventilgehäuse zwischen den, insbesondere in Längenbereichen eines länglichen Ventilgehäuses ausgebildeten, Versorgungs- und Verbraucheranschlüssen mindestens ein bevorzugt umlaufendes Dichtelement vorgesehen sein. Auf diese Weise werden Versorgungs- und Verbraucheranschlüsse in einfacher Weise fluiddicht voneinander getrennt.Furthermore, at least one preferably circumferential sealing element can be provided on the outside of the valve housing between the supply and consumer connections, in particular in the length regions of an elongated valve housing. In this way, supply and consumer connections are easily separated from each other in a fluid-tight manner.

Besonders bevorzugt ist der Mengenteiler als Ventil-Einbauteil in Cartridge-Bauweise ausgebildet. Auf diese Weise kann der Mengenteiler mit herkömmlichen Verfahren hergestellt und in standardisierte Einbauräume eingesetzt werden.The flow divider is particularly preferably designed as a valve component in cartridge design. In this way, the flow divider can be manufactured using conventional processes and inserted into standardized installation spaces.

Die Verbraucheranschlüsse sind zweckmäßigerweise jeweils einem hydraulischen Verbraucher eines Hydrauliksystems, insbesondere zur Bewegung von Aktuatoren mit Arbeitszylindern, zuordenbar. Hierbei kann der mit der Startpriorität versehene eine Verbraucheranschluss einem bevorzugt in horizontaler Richtung verfahrbaren Teleskopzylinder und der andere Verbraucheranschluss einem bevorzugt in vertikaler Richtung verfahrbaren Hubzylinder zuordenbar sein.The consumer connections can expediently be assigned to a hydraulic consumer of a hydraulic system, in particular for moving actuators with working cylinders. Here, the one consumer connection provided with the start priority can be assigned to a telescopic cylinder that is preferably movable in the horizontal direction and the other consumer connection can be assigned to a lifting cylinder that is preferably movable in the vertical direction.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Figuren und der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung. Die vorstehend genannten und die weiter angeführten Merkmale können erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwirklicht sein. Die in den Figuren gezeigten Merkmale sind rein schematisch und nicht maßstäblich zu verstehen. Es zeigen:

1 eine perspektivische Darstellung eines teilweise aufgeschnittenen beispielhaften Mengenteilers;
2 einen Schaltplan für einen beispielhaften Mengenteiler; und
3 einen weiteren Schaltplan für einen beispielhaften Mengenteiler.

Further advantages and features of the invention emerge from the figures and the following description of the drawing. According to the invention, the above-mentioned and further-mentioned features can each be implemented individually or in any combination with one another. The features shown in the figures are purely schematic and are not to be understood to scale. Show it:

1 a perspective view of a partially cut-away exemplary quantity divider;
2 a circuit diagram for an exemplary flow divider; and
3 another circuit diagram for an example flow divider.

1 zeigt in perspektivischer Darstellung einen erfindungsgemäß ausgebildeten Mengenteiler 10 mit einem Ventilgehäuse 12, welches in Längsrichtung L länglich und rohrzylinderförmig ausgebildet ist. Im Ventilgehäuse 12 aufgenommen und in diesem in Längsrichtung L verfahrbar geführt ist ein Steuerkolben 14. Der Steuerkolben 14 ist ebenfalls hohlkörperartig in Rohrzylinderform ausgebildet. Das Ventilgehäuse 12 ist einenends von einer Endkappe 16 verschlossen. Der Steuerkolben 14 ist über zwei Federelemente 18A, 18B in der gezeigten drucklosen Neutralstellung gehalten. Über die am Ventilgehäuse mit den verschiedenen Anschlussstellen anstehenden Fluiddrücke ist der Steuerkolben 14 ausschließlich aus der gezeigten Neutralstellung in bzw. gegen die Längsrichtung L verfahrbar. 1 shows a perspective view of a flow divider 10 designed according to the invention with a valve housing 12, which is elongated and tubular-cylindrical in the longitudinal direction L. A control piston 14 is accommodated in the valve housing 12 and is guided in this in the longitudinal direction L. The control piston 14 is also designed like a hollow body in the shape of a tubular cylinder. The valve housing 12 is closed at one end by an end cap 16. The control piston 14 is held in the pressure-free neutral position shown by two spring elements 18A, 18B. The control piston 14 can only be moved from the neutral position shown in or against the longitudinal direction L via the fluid pressures present at the valve housing with the various connection points.

Am Mengenteiler 10 sind als Fluidanschlüsse ein Versorgungsanschluss P, ein erster Verbraucheranschluss A und ein zweiter Verbraucheranschluss B ausgebildet. Der Versorgungsanschluss P und die Verbraucheranschlüsse A, B sind in Längenbereichen I_P, I_A, I_B am Ventilgehäuse 12 sowie am Steuerkolben 14 dadurch ausgebildet, dass am Ventilgehäuse 12 äußere Fluiddurchlassstellen 20_P, 20_A, 20_B und am Steuerkolben 14 innere Fluiddurchlassstellen 22_P, 22_A, 22_B ausgebildet sind.A supply connection P, a first consumer connection A and a second consumer connection B are designed as fluid connections on the flow divider 10. The supply connection P and the Consumer connections A, B are formed in length ranges I _P , I _A , I _B on the valve housing 12 and on the control piston 14 in that there are external fluid passage points 20 _P , 20 _A , 20 _B on the valve housing 12 and internal fluid passage points 22 _P , 22 _A on the control piston 14 , 22 _B are formed.

In der gezeigten Neutralstellung des Steuerkolbens 14 sind der Versorgungsanschluss P durch Freigabe der entsprechenden äußeren Durchlassstellen 20_P zur Zuführung eines Fluidstroms und der erste Verbraucheranschluss A durch Überdeckung von den entsprechenden äußeren und inneren Fluiddurchlassstellen 20_A 22_A zur Versorgung des entsprechenden hydraulischen Verbrauchers (nicht gezeigt) geöffnet. Der zweite Verbraucheranschluss B hingegen ist durch vollständige Überdeckung der entsprechenden inneren Fluiddurchlassstellen 22_B durch entsprechende Wandteile des Ventilgehäuses 12 verschlossen. Auf diese Weise ist eine Startpriorität am Mengenteiler 10 dahingehend eingestellt, dass bei Fluidbeaufschlagung über den Versorgungsanschluss P Fluid von den äußeren Fluiddurchlassstellen 20_P ins Innere des Ventilgehäuses 12, durch die inneren Fluiddurchlassstellen 22_P ins Innere des hohlkörperartigen Steuerkolbens 14 weiter zu den inneren Fluiddurchlassstellen 22_A und den äußeren Fluiddurchlassstellen 20_A des ersten Verbraucheranschlusses A, auch Prioritäts-Verbraucher-anschluss genannt, geführt wird. Erst bei einem weiteren Verfahren des Steuerkolbens 14 relativ zum Ventilgehäuse 12 wird der zweite Verbraucheranschluss B durch Überdeckung der entsprechenden inneren und äußeren Fluiddurchlassstellen 22_B, 20_B zumindest teilweise geöffnet und entsprechend der erste Verbraucheranschluss A teilweise geschlossen, so dass das über den Versorgungsanschluss P zugeführte Fluid in einem vorgebbaren Teilungsverhältnis zu beiden Verbraucheranschlüssen A, B geführt wird.In the neutral position of the control piston 14 shown, the supply connection P is connected by releasing the corresponding outer passage points 20 _P for supplying a fluid flow and the first consumer connection A is connected by covering the corresponding outer and inner fluid passage points 20 _A 22 _A for supplying the corresponding hydraulic consumer (not shown ) open. The second consumer connection B, on the other hand, is closed by completely covering the corresponding inner fluid passage points 22 _B by corresponding wall parts of the valve housing 12. In this way, a starting priority on the flow divider 10 is set such that when fluid is applied via the supply connection P, fluid flows from the outer fluid passage points 20 _P into the interior of the valve housing 12, through the inner fluid passage points 22 _P into the interior of the hollow body-like control piston 14 further to the inner fluid passage points 22 _A and the outer fluid passage points 20 _A of the first consumer connection A, also called priority consumer connection. Only when the control piston 14 is moved further relative to the valve housing 12 is the second consumer connection B at least partially opened by covering the corresponding inner and outer fluid passage points 22 _B , 20 _B and, accordingly, the first consumer connection A partially closed, so that what is supplied via the supply connection P Fluid is fed to both consumer connections A, B in a predeterminable division ratio.

Der Versorgungsanschluss P ist in Längsrichtung L betrachtet zwischen dem ersten Verbraucheranschluss A und dem zweiten Verbraucheranschluss B, anders ausgedrückt in einem entsprechenden mittigen Längenabschnitt I_P des Ventilgehäuses 12 angeordnet. Die Fluidanschlüsse, genauer der Versorgungsanschluss P und die Verbraucheranschlüsse A, B, sind jeweils zwischen zwei Dichtelementen 24.1, 24.2, 24.3, 24.4, welche radial umlaufend am Ventilgehäuse 12 ausgebildet sind, angeordnet. Insgesamt ist der Mengenteiler 10 als Ventil patronenartig in Cartridge-Bauweise realisiert. Der gezeigte Mengenteiler zeichnet sich durch eine Regeldruckdifferenz kleiner als 1 bar aus und kann als Stromteiler mit einem Teilerverhältnis zwischen erstem Verbraucheranschluss A und zweitem Verbraucheranschluss B von 67 Prozent zu 33 Prozent in einem Teleskoplader eingesetzt werden. Es versteht sich, dass anstelle eines fest vorgegebenen Verhältnisses zwischen erstem und zweitem Teilstrom diese individuell einstellbar sein können. Der Mengenteiler 10 ist für einen Volumenstrombereich von beispielsweise maximal 110 l/min ausgelegt. Hierbei ist ein Kompromiss zwischen dem minimalen Volumenstrom, bei welchem der Mengenteiler 10 seine Funktion erfüllt, und einem Druckabfall über ein parallel zum Mengenteiler 10 geschaltetes Schaltventil bei maximalem Volumenstrom zu finden. Der Mengenteiler 10 wird in einem Druckbereich bis maximal 350 bar eingesetzt.Viewed in the longitudinal direction L, the supply connection P is arranged between the first consumer connection A and the second consumer connection B, in other words in a corresponding central length section I _P of the valve housing 12. The fluid connections, more precisely the supply connection P and the consumer connections A, B, are each arranged between two sealing elements 24.1, 24.2, 24.3, 24.4, which are formed radially circumferentially on the valve housing 12. Overall, the flow divider 10 is implemented as a cartridge-like valve in a cartridge design. The flow divider shown is characterized by a control pressure difference of less than 1 bar and can be used as a flow divider with a division ratio between the first consumer connection A and the second consumer connection B of 67 percent to 33 percent in a telehandler. It goes without saying that instead of a fixed ratio between the first and second partial flow, these can be individually adjustable. The flow divider 10 is designed for a volume flow range of, for example, a maximum of 110 l/min. A compromise must be found between the minimum volume flow at which the flow divider 10 fulfills its function and a pressure drop across a switching valve connected in parallel to the flow divider 10 at maximum volume flow. The flow divider 10 is used in a pressure range of up to a maximum of 350 bar.

2 zeigt ein Schaltbild des Mengenteiler 10. Ein vom Versorgungsanschluss P kommender Fluidstrom F ist in einen zum ersten Verbraucheranschluss A führenden ersten Teilstrom T1 und einen zum zweiten Verbraucheranschluss B führenden zweiten Teilstrom T2 unterteilbar. Das Verhältnis zwischen den Teilströmen T1, T2 wird über eine erste bzw. eine zweite Drossel 26.1, 26.2 vorgegeben. Die Drosseln 26.1, 26.2 können jeweils als Blende, d.h., als örtlicher Strömungswiderstand mit sprungartiger Querschnittsverengung, oder als Düse, d.h., als örtlicher Strömungswiderstand mit allmählicher Querschnittsverengung, ausgebildet sein. Beide Verbraucheranschlüsse A, B können jeweils einem hydraulischen Verbraucher zugeordnet sein, es ist jedoch auch denkbar, über einen, insbesondere den zweiten Verbraucheranschluss B, den zweiten Teilstrom T2 als überschüssigen Volumenstrom abzuführen. 2 shows a circuit diagram of the flow divider 10. A fluid flow F coming from the supply connection P can be divided into a first partial flow T1 leading to the first consumer connection A and a second partial flow T2 leading to the second consumer connection B. The ratio between the partial flows T1, T2 is specified via a first and a second throttle 26.1, 26.2. The throttles 26.1, 26.2 can each be designed as a diaphragm, ie, as a local flow resistance with a sudden narrowing of the cross-section, or as a nozzle, ie, as a local flow resistance with a gradual narrowing of the cross-section. Both consumer connections A, B can each be assigned to a hydraulic consumer, but it is also conceivable to discharge the second partial flow T2 as excess volume flow via one, in particular the second consumer connection B.

Erfindungsgemäß wird die dem in 3 gezeigten Schaltplan entnehmbare Startpriorität dahingehend eingestellt, dass in der Neutral- bzw. Null-stellung der vom Versorgungsanschluss P kommende Fluidstrom F ohne Teilung zwischen erstem und zweitem Verbraucheranschluss A, B zum ersten Verbraucheranschluss A geführt wird. Wie mit dem Doppelpfeil angedeutet, kann in einer der Versorgungsrichtung entgegengesetzten Rücklaufrichtung Fluid vom ersten Verbraucheranschluss A kommend zurück über den Versorgungsanschluss P geführt und über eine nicht dargestellte Schaltventileinrichtung beispielsweise einem Tank oder Reservoir (nicht dargestellt) zugeführt werden.According to the invention, the in 3 The starting priority shown in the circuit diagram shown is set in such a way that in the neutral or zero position, the fluid flow F coming from the supply connection P is guided to the first consumer connection A without division between the first and second consumer connection A, B. As indicated by the double arrow, in a return direction opposite to the supply direction, fluid coming from the first consumer connection A can be guided back via the supply connection P and fed to a tank or reservoir (not shown), for example, via a switching valve device (not shown).

Bei weiterem Verfahren des Steuerkolbens wird der als 3/2-Wegeventil (vgl. 3) ausgebildete Mengenteiler 10 in eine Position gebracht, in welcher vom Versorgungsanschluss P gemäß vorgebbaren Teilungsverhältnissen Teilströme T1, T2 zu beiden Verbraucheranschlüssen A, B geführt werden. Entsprechend können im vorgegebenen Teilungsverhältnis Fluidströme zurück vom jeweiligen Verbraucheranschluss A, B zum Versorgungsanschluss P rückgeführt werden. Die im Ausführungsbeispiel der 3 gezeigten Drosseln 26.1, 26.2 sind jeweils als Blende ausgebildet.If the control piston is moved further, it becomes a 3/2-way valve (cf. 3 ) trained flow divider 10 is brought into a position in which partial flows T1, T2 are led from the supply connection P to both consumer connections A, B in accordance with predetermined division ratios. Accordingly, fluid flows can be returned from the respective consumer connection A, B to the supply connection P in the specified division ratio. The one in the exemplary embodiment 3 The throttles 26.1, 26.2 shown are each designed as a diaphragm.

Claims

Mengenteiler (10) mit mindestens einem Ventilgehäuse (12) und einem darin angeordneten Steuerkolben (14) zum Ansteuern von mindestens zwei voneinander verschiedenen Verbraucheranschlüssen (A, B), wobei Fluid mit vorgebbarer Priorität und/oder nach einem vorgebbaren Teilungsverhältnis zwischen den Teilströmen (T₁, T₂) in einer Versorgungsrichtung von mindestens einem Versorgungsanschluss (P) zu den Verbraucheranschlüssen (A, B) und/oder in einer der Versorgungsrichtung entgegengesetzten Rücklaufrichtung von zumindest einem der Verbraucheranschlüsse (A, B) zurück zum Versorgungsanschluss (P) führbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass beim Anfahren des Steuerkolbens (14) in einer Art Startpriorität der eine Verbraucheranschluss (A) überwiegend oder vollständig geöffnet zur Versorgung mit Fluid in der Versorgungsrichtung und/ oder zur Rückführung von Fluid in der Rücklaufrichtung ist und der mindestens eine andere Verbraucheranschluss (B) überwiegend oder vollständig geschlossen ist; und dass die Priorität und/oder das vorgebbare Teilungsverhältnis zwischen den Teilströmen (T₁, T₂) über eine erste Drossel (26.1) und eine zweite Drossel (26.2) vorgegeben ist.Flow divider (10) with at least one valve housing (12) and a control piston (14) arranged therein for controlling at least two different consumer connections (A, B), with fluid being supplied with a predeterminable priority and/or according to a predeterminable division ratio between the partial flows (T ₁ , T ₂ ) can be guided in a supply direction from at least one supply connection (P) to the consumer connections (A, B) and/or in a return direction opposite to the supply direction from at least one of the consumer connections (A, B) back to the supply connection (P). , characterized in that when the control piston (14) is started up in a type of start priority, the one consumer connection (A) is predominantly or completely open for the supply of fluid in the supply direction and / or for the return of fluid in the return direction and the at least one other consumer connection (B) is predominantly or completely closed; and that the priority and/or the predeterminable division ratio between the partial flows (T ₁ , T ₂ ) is specified via a first throttle (26.1) and a second throttle (26.2).

Mengenteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (12) und der Steuerkolben (14) jeweils mit einer vorgebbaren Längenerstreckung in Längsrichtung (L) ausgebildet sind, und dass der mindestens eine Versorgungsanschluss (P) und die Verbraucheranschlüsse (A, B) in Längenbereichen (I_B, I_P, I_A) des Ventilgehäuses (12) und des Steuerkolbens (14) ausgebildet sind.Flow divider after Claim 1 , characterized in that the valve housing (12) and the control piston (14) are each designed with a predeterminable length extension in the longitudinal direction (L), and that the at least one supply connection (P) and the consumer connections (A, B) in length ranges (I _B , I _P , I _A ) of the valve housing (12) and the control piston (14) are formed.

Mengenteiler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Versorgungsanschluss (P) in Längsrichtung (L) betrachtet zwischen zwei Verbraucheranschlüssen (A, B) am Ventilgehäuse (12) und am Steuerkolben (14) ausgebildet ist.Flow divider after Claim 2 , characterized in that the supply connection (P), viewed in the longitudinal direction (L), is formed between two consumer connections (A, B) on the valve housing (12) and on the control piston (14).

Mengenteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Verbraucheranschlüsse (A, B) und des mindestens einen Versorgungsanschlusses (P) aus mindestens einer äußeren Fluiddurchlassstelle (20_A, 20_B, 20_P) am Ventilgehäuse (12) und/oder mindestens einer inneren Fluiddurchlassstelle (22_A, 22_B, 22_P) am Steuerkolben (14) ausgebildet ist; und dass der Steuerkolben (14) hohlkörperartig ausgebildet ist.Flow divider according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the consumer connections (A, B) and the at least one supply connection (P) consists of at least one external fluid passage point (20 _A , 20 _B , 20 _P ) on the valve housing (12) and / or at least one internal fluid passage point (22 _A , 22 _B , 22 _P ) is formed on the control piston (14); and that the control piston (14) is designed like a hollow body.

Mengenteiler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Verbraucher- (A, B) oder Versorgungsanschluss (P) durch Relativbewegungen von inneren und äußeren Fluiddurchlassstellen (20_A-22_P) zur Führung in oder außer Überlappung öffen- bzw. schließbar sind.Flow divider after Claim 4 , characterized in that the respective consumer (A, B) or supply connection (P) can be opened or closed by relative movements of inner and outer fluid passage points (20 _A -22 _P ) for guidance in or out of overlap.

Mengenteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage des Steuerkolbens (14) im Ventilgehäuse (12) derart gewählt ist, dass in zumindest einer Startposition zu Beginn des Anfahrens des Steuerkolbens (12) der eine Verbraucheranschluss (A) geöffnet ist, insbesondere die entsprechenden inneren und äußeren Fluiddurchlassstellen (20_A, 22_A) einander über decken, und der mindestens eine andere Versorgungsanschluss (B) verschlossen ist, insbesondere die entsprechenden inneren und äußeren Fluiddurchlassstellen (20_B, 22_B) außer Überdeckung miteinander gebracht sind.Flow divider according to one of the preceding claims, characterized in that the position of the control piston (14) in the valve housing (12) is selected such that one consumer connection (A) is open in at least one starting position at the beginning of the start of the control piston (12), in particular the corresponding inner and outer fluid passage points (20 _A , 22 _A ) overlap one another, and the at least one other supply connection (B) is closed, in particular the corresponding inner and outer fluid passage points (20 _B , 22 _B ) are brought out of overlap with one another.

Mengenteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass außen am Ventilgehäuse (12) zwischen den, insbesondere in Längenbereichen (I_B, I_P, I_A) eines länglichen Ventilgehäuses (12) ausgebildeten, Versorgungs- und Verbraucheranschlüssen (A, B, P) mindestens ein bevorzugt umlaufendes Dichtelement (24.1, 24.2, 24.3) vorgesehen ist.Flow divider according to one of the _preceding claims, characterized in that on the outside _of the valve housing (12 ₎ between the supply and consumer connections (A, B, P) at least one preferably circumferential sealing element (24.1, 24.2, 24.3) is provided.

Mengenteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mengenteiler (10) als Ventil-Einbauteil in Cartridge-Bauweise ausgebildet ist.Flow divider according to one of the preceding claims, characterized in that the flow divider (10) is designed as a valve component in cartridge design.

Mengenteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbraucheranschlüsse (A, B) jeweils einem hydraulischen Verbraucher eines Hydrauliksystems, insbesondere zur Bewegung von Aktuatoren mit Arbeitszylindern, zuordenbar sind.Flow divider according to one of the preceding claims, characterized in that the consumer connections (A, B) can each be assigned to a hydraulic consumer of a hydraulic system, in particular for moving actuators with working cylinders.

Mengenteiler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mit der Startpriorität versehene eine Fluidanschluss (A) einem Teleskopzylinder und der andere Fluidanschluss (B) einem Hubzylinder des Hydrauliksystems zuordenbar ist.Flow divider after Claim 9 , characterized in that one fluid port (A) provided with the start priority can be assigned to a telescopic cylinder and the other fluid port (B) to a lifting cylinder of the hydraulic system.