DE1202150B

DE1202150B - Control valve for a hydraulic chain tensioning system on caterpillar vehicles

Info

Publication number: DE1202150B
Application number: DER36127A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Meyer
Original assignee: Rheinstahl Hanomag AG
Current assignee: Rheinstahl Hanomag AG
Priority date: 1963-09-16
Filing date: 1963-09-16
Publication date: 1965-09-30

Description

Steuerventil für eine hydraulische Kettenspannanlage an Gleiskettenfahrzeugen Die Erfindung betrifft ein Steuerventil für eine hydraulische Kettenspannanlage an Gleiskettenfahrzeugen mit einem in einer zentralen, zylindrischen Bohrung geführten und mit einer Ringnut versehenen Steuerkolben, der auf der einen Seite durch Drucköl der Spannanlage und auf der anderen durch stufenweise einsetzende und härter werdende Federn belastet ist, wobei axial und radial verlaufende Kanäle zum Zweck der ölzu- bzw. -abfuhr in die zentrale, zylindrische Bohrung einmünden.Control valve for a hydraulic chain tensioning system on caterpillar vehicles The invention relates to a control valve for a hydraulic chain tensioning system on caterpillar vehicles with a guided in a central, cylindrical bore and control piston provided with an annular groove, which on one side is driven by pressure oil the clamping system and on the other by gradually starting and hardening Springs is loaded, with axially and radially extending channels for the purpose of oil supply or discharge into the central, cylindrical bore.

Bei einem Gleiskettenfahrzeug spannt die hydraulische Kettenspannanlage mit Hilfe des Kettenumlenkrades die Kette, um sie so auf einer für den Betrieb günstigen Spannung zu halten. Das bedeutet, daß die Kette während des Betriebes nicht abspringt, nicht zu sehr durchhängt und andererseits aber auch nicht unter einer zu hohen Zugspannung steht, durch die die Bolzen bzw. die Bolzenlager frühzeitig verschleißen würden. Die hydraulische Kettenspannanlage wird von einem Steuerventil gesteuert.In a caterpillar vehicle, the hydraulic chain tensioning system is tensioned with the help of the chain deflection wheel, the chain so that it is on a favorable for operation To keep tension. This means that the chain does not come off during operation, does not sag too much and, on the other hand, also not under too high a tensile stress through which the bolts or the bolt bearings would wear out prematurely. The hydraulic chain tensioning system is controlled by a control valve.

Es sind einige Ausführungen dieser Steuerventile bekannt, die in einer zentralen, zylindrischen Bohrung einen Steuerkolben führen. Dieser wird von der einen Seite aus durch eine gespannte Feder und von der anderen Seite aus von unter Zylinderdruck stehendem Öl beaufschlagt. Der Kolben hat weiterhin eine zentrale Längsbohrung, die von zwei Querkanälen gekreuzt wird. In die Zentralbohrung des Steuerschiebergehäuses münden die von der Ölpumpe kommende Druckleitung und die zum Ölbehälter gehende Rückführleitung. Die beiden Querkanäle haben gegenüber den beiden einmündenden Leitungen einen etwas größeren Abstand, so daß diese beiden einmündenden Leitungen im Normalzustand verschlossen sind, d. h., der Öldruck des Spannzylinders und der Federdruck halten sich das Gleichgewicht. Der Kolben wird also in einer neutralen Phase gehalten, in der Öl weder zu- noch abfließen kann. Steigt der Öldruck im Spannzylinder, so wird der Steuerkolben sofort entgegen der Federkraft verschoben, bis die entsprechende Querbohrung die zum Behälter führende Leitung überstreicht und damit Öl abfließen läßt. Wenn im umgekehrten Fall der Öldruck des Spannzylinders sinkt, so schiebt die Feder den Steuerkolben in die entgegengesetzte Richtung, und die andere Querbohrung überstreicht die von der Pumpe kommende Zuflußleitung, so daß frisches Drucköl dem Zylinder zufließt. In beiden Fällen sind die Abfluß- und die Zuflußleitung so lange geöffnet, bis sich wieder ein Gleichgewichtszustand einstellt. Es sind hierbei Ausführungen bekannt, bei denen die Spannung der Feder wahlweise eingestellt werden kann.There are some versions of these control valves known in a central, cylindrical bore guide a control piston. This is from the on one side by a tensioned spring and on the other side from underneath Cylinder pressure is applied. The piston still has a central one Longitudinal bore that is crossed by two transverse channels. In the central bore of the The spool valve housing, the pressure line coming from the oil pump and the return line going to the oil tank. The two transverse channels have opposite the two confluent lines a slightly larger distance, so that these two lines opening out are closed in the normal state, d. i.e., the oil pressure of the The clamping cylinder and the spring pressure are in balance. The piston will thus kept in a neutral phase in which oil can neither flow in nor flow out. If the oil pressure in the clamping cylinder rises, the control piston immediately turns against the Spring force shifted until the corresponding cross hole is the one leading to the container Wiped over the line, allowing the oil to drain off. If in the opposite case the oil pressure of the clamping cylinder sinks, the spring pushes the control piston into the opposite one Direction, and the other cross hole sweeps over the inflow line coming from the pump, so that fresh pressure oil flows into the cylinder. In both cases the drainage and the inflow line is opened until a state of equilibrium is reached again adjusts. There are known designs in which the tension of the spring can be set optionally.

Diese Anordnung genügt aber nicht mehr dem Betrieb eines modernen Gleiskettenfahrzeuges. Bei Kurvenfahrt oder beim Überfahren von sehr unebenem Untergrund würde die Kette erhöhten oder erniedrigten Zugspannungen ausgesetzt sein. Bei der beschriebenen Steuerventilanordnung würde bei dem Spannzylinder der unter hoher Spannung stehenden Kette das Öl abgesteuert, so daß die Kette nachgibt und im ungünstigsten Fall abspringen kann. Das Umgekehrte dieses Vorganges würde bei der Kette geschehen, bei der sich die Kettenspannung verringert. Bei einem modernen Gleiskettenfahrzeug, bei dem die Ketten dauernd unter wechselnden Spannungen stehen, würde auf diese Weise das Ventil in Schwingungen versetzt werden, die zu vorzeitigem Verschleiß oder Zerstörungen der Steueranlage führen.However, this arrangement is no longer sufficient for the operation of a modern one Caterpillar. When cornering or when driving over very uneven ground the chain would be exposed to increased or decreased tensile stresses. In the The control valve arrangement described would be the under high in the clamping cylinder Tension standing chain diverted the oil, so that the chain gives way and in the worst case Fall can jump off. The reverse of this process would happen with the chain, in which the chain tension is reduced. In a modern caterpillar, in which the chains are constantly under alternating tensions, this would affect them Way the valve will vibrate, leading to premature wear or destruction of the control system.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Steuerventil zu schaffen, das bei einer geringen Druckerhöhung den Durchfluß in beiden Richtungen freigibt, bei einer größeren Druckerhöhung als Rückschlagventil wirkt und den Abfluß aus dem Spannzylinder blockiert und bei einer zu großen Erhöhung der Kettenspannung als Überdruckventil wirkt und demgemäß Öl absteuert.The invention is therefore based on the object of providing a control valve create that with a small pressure increase the flow in both directions releases, acts as a check valve at a greater pressure increase and the drain blocked from the tensioning cylinder and if the chain tension is too high acts as a pressure relief valve and accordingly shuts off oil.

Die Erfindung löst diese Aufgabe, indem der Steuerkolben mit einem aus einem auf einer Schraubenfeder aufliegenden Auflageteller, einem Absatz zum Einwirken auf Tellerfedern und einem Führungsbolzen gebildeten Teil druckfest verbunden ist, wobei der Abstand zwischen den Steuerkanten des Steuerkolbens und der zylindrischen Bohrung gleich dem Weg zwischen dem Absatz und den Tellerfedern ist und wobei der Abstand zwischen dem unteren Ende des Führungsbolzens und dem Ventilgehäuse um einen geringen Betrag größer ist als der Abstand der Abschlußkante des Steuerkolbens von der Oberkante der Rücklaufbohrung.The invention solves this problem by the control piston with a from a support plate resting on a helical spring, a paragraph to the Acting on disc springs and a guide pin formed part pressure-tightly connected is, the distance between the control edges of the control piston and the cylindrical Bore is equal to the path between the paragraph and the disc springs and where the Distance between the lower end of the guide pin and the valve housing by one small amount is greater than the distance the terminating edge of the Control piston from the top of the return hole.

Mit besonderem Vorteil weisen bei Normalstellung des Steuerkolbens die Ringnut sowie der Ringraum einen den Durchfluß von der Zuführungsleitung zum Kanal gestattenden Querschnitt auf, an den der Kettenspannzylinder über eine Leitung angeschlossen ist.It is particularly advantageous when the control piston is in the normal position the annular groove and the annular space a flow from the supply line to the Channel permitting cross-section to which the chain tensioning cylinder is connected via a line connected.

Der Steuerkolben versperrt von Abschluß der Bohrung durch die Steuerkante an bis zur Freigabe der Rücklaufleitung durch die Steuerkante die Leitung und den Kanal.The control piston blocks the hole from being closed by the control edge until the return line is released by the control edge, the line and the Channel.

Die Rücklaufleitung weist nach Anlage des Führungsbolzens an dem Ventilgehäuse einen durch die Steuerkante begrenzenten Abströmquerschnitt auf.The return line points to the contact of the guide pin on the valve housing an outflow cross-section bounded by the control edge.

Die Erfindung läßt verschiedene Ausführungsmöglichkeiten zu. Eine davon ist in den Zeichnungen wiedergegeben, und zwar zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung der hydraulischen Kettenspannanlage, F i g. 2 einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Steuerventil in Normalstellung, F i g. 3 einen Schnitt durch das als Rückschlagventil wirkende Steuerventil und F i g. 4 einen Schnitt durch das als überdruckventil wirkende Steuerventil.The invention allows various possible embodiments. One of which is shown in the drawings, namely FIG. 1 a schematic Representation of the hydraulic chain tensioning system, F i g. 2 a section through the control valve according to the invention in normal position, FIG. 3 a section through the as a check valve acting control valve and F i g. 4 a section through the Control valve acting as a pressure relief valve.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, wird die Kettenspannung dadurch bewirkt, daß der Kolben 2 des Hydraulikzylinders 1 auf den als Kettenspannanlage ausgebildeten Schwingarm 3 der Kettenumlenkrolle 4 wirkt. Die Kettenumlenkrolle 4 befindet sich am vorderen oder hinteren Ende des Fahrzeuges. über sie läuft die Kette 5. Das im Hydraulikzylinder 1 wirkende Drucköl wird von der Druckpumpe 6 gefördert, wobei das Öl über die Leitung 7 aus dem Ölbehälter 8 angesaugt wird. Das von der Pumpe 6 geförderte Drucköl fließt über ein Abschaltventil 11, die Druckleitung 12 in den Druckspeicher 13. Ist der Druckspeicher gefüllt, so steigt der Druck in der Leitung auf den Abschaltdruck an, bei dem das Abschaltventil 11 schließt und das Öl durch die Rücklaufleitung 14 in den Ölbehälter 8 im freien Umlauf zurückfließen läßt. Das erfindungsgemäße Steuerventil 15 ist durch die Leitungen 12 und 16 mit dem Druckspeicher 13 und dem Kettenspannzylinder 1 (F i g. 1) verbunden.As shown in FIG. 1, the chain tension is brought about by the fact that the piston 2 of the hydraulic cylinder 1 acts on the swing arm 3 of the chain deflection roller 4, which is designed as a chain tensioning system. The chain pulley 4 is located at the front or rear end of the vehicle. The chain 5 runs over them. The pressure oil acting in the hydraulic cylinder 1 is conveyed by the pressure pump 6, the oil being sucked in from the oil container 8 via the line 7. The pressure oil delivered by the pump 6 flows through a shut-off valve 11, the pressure line 12 into the pressure accumulator 13. If the pressure accumulator is filled, the pressure in the line rises to the shut-off pressure at which the shut-off valve 11 closes and the oil through the return line 14 can flow back into the oil container 8 in free circulation. The control valve 15 according to the invention is connected by the lines 12 and 16 to the pressure accumulator 13 and the chain tensioning cylinder 1 (FIG. 1).

Das Steuerventil 15 ist in F i g. 2 abgebildet. Durch die Leitung 12 fließt Drucköl in die mittlere zylindrische Bohrung 17 des Steuerventils ein. In dieser Bohrung befindet sich axial verschiebbar ein Steuerkolben 18. Auf die obere Stirnseite 28 des Steuerkolbens 18 wirkt der im Kettenspannzylinder herrschende Druck, da dieser über die Leitung 16 mit dem Ventil 15 verbunden ist. Aus der Leitung 12 kann das Drucköl an der Ringnut 19 des Steuerkolbens 18 vorbei in den Ringraum 20 gelangen, der mit der Leitung 16 über einen Kanal 21 verbunden ist. Im übergang vom Ringraum 20 zu dem mittleren Teil der zylindrischen Bohrung 17 befindet sich die Steuerkante 31. Der Steuerkolben 18 verharrt in der in F i g. 2 eingezeichneten Stellung so lange, bis der Druck im Kanal 16 ansteigt und den Steuerkolben 18 nach unten entgegen der Kraft einer Schraubenfeder 22 verschiebt. Dabei wird der Ringraum 20 durch die Steuerkanten 27 des Steuerkolbens 18 beim überstreichen der Steuerkante 31 verschlossen, so daß kein Drucköl mehr über den Kanal 21 in die Leitung 16 gelangen kann (s. F i g. 3). Nach Verschließen des Ringraumes 20 durch die Steuerkante 27 ist die Schraubenfeder 22 so weit eingedrückt, daß der Absatz 24 durch eine Öffnung 29 in der die Tellerfedern 25 umfassenden Hülse 26 hindurchdringt und auf den Tellerfedern 25 aufliegt. Steigt bei dem Fahrzeug die Uinlenkkraft der Kette, so steigt auch der Druck in dem Spannzylinder 1 und damit der Druck in der Leitung 16. Dieser Druck verschiebt den Kolben 18 weiter nach unten und damit auch den am Steuerkolben 18 anliegenden Federteller 30 mit dem in den Tellerfedern 25 geführten Bolzen 23. Dieser Absatz 24 drückt bei weiterer Verschiebung die Tellerfedern 25 zusammen. Der Steuerkolben 18 kann durch wachsenden Druck in der Leitung 16 so weit nach unten verschoben werden, daß die Abschlußkante 28 die Rücklaufleitung 14 freigibt und damit die Leitung 16 mit der Rücklaufleitung 14 verbindet (s. F i g. 4). Dadurch kann Drucköl aus dem Spannzylinder 1 in die Rücklaufleitung 14 und von dort zurück in den Ölbehälter 8 gelangen. Hat das Fahrzeug das Hindernis überfahren, so sinkt der Druck im Spannzylinder 1 wieder, da die Kettenspannung dann absinkt. Mit sinkendem Druck wird der Steuerkolben 18 sofort durch die Wirkung der Federn 25 und 22 nach oben verschoben und öffnet wieder den Ringraum 20, so daß erneut Drucköl aus der Leitung 12 in die Leitung 16 gelangen kann (F i g. 2).The control valve 15 is shown in FIG. 2 pictured. Pressure oil flows through the line 12 into the central cylindrical bore 17 of the control valve. In this bore there is an axially displaceable control piston 18. The pressure prevailing in the chain tensioning cylinder acts on the upper end face 28 of the control piston 18, since this is connected to the valve 15 via the line 16. From the line 12, the pressure oil can pass the annular groove 19 of the control piston 18 into the annular space 20, which is connected to the line 16 via a channel 21 . The control edge 31 is located in the transition from the annular space 20 to the central part of the cylindrical bore 17. The control piston 18 remains in the position shown in FIG. 2 until the pressure in the channel 16 rises and the control piston 18 moves downward against the force of a helical spring 22. The annular space 20 is closed by the control edges 27 of the control piston 18 when the control edge 31 is passed over, so that no more pressurized oil can enter the line 16 via the channel 21 (see FIG. 3). After the annular space 20 has been closed by the control edge 27, the helical spring 22 is pressed in so far that the shoulder 24 penetrates through an opening 29 in the sleeve 26 encompassing the cup springs 25 and rests on the cup springs 25. Increases the Uinlenkkraft the chain in the vehicle, so the pressure in the clamping cylinder 1 and thus the pressure in the line 16. This pressure rise moves the piston 18 further downwards, and hence the applied to the control piston 18 spring plate 30 with the in Disc springs 25 guided by bolts 23. This shoulder 24 presses the disc springs 25 together with further displacement. The control piston 18 can be displaced so far downward by increasing pressure in the line 16 that the end edge 28 releases the return line 14 and thus connects the line 16 with the return line 14 (see FIG. 4). As a result, pressurized oil can pass from the clamping cylinder 1 into the return line 14 and from there back into the oil container 8. If the vehicle has driven over the obstacle, the pressure in the tensioning cylinder 1 drops again because the chain tension then drops. As the pressure drops, the control piston 18 is immediately shifted upwards by the action of the springs 25 and 22 and opens the annular space 20 again, so that pressurized oil can again pass from the line 12 into the line 16 (FIG. 2).

Claims

Patentansprüche: 1. Steuerventil für eine hydraulische Kettenspannanlage an Gleiskettenfahrzeugen mit einem in einer zentralen, zylindrischen Bohrung geführten und mit einer Ringnut versehenen Steuerkolben, der auf der einen Seite durch Drucköl der Spannanlage und auf der anderen durch stufenweise einsetzende und härter werdende Federn belastet ist, wobei axial und radial verlaufende Kanäle zum Zweck der ölzu- bzw. -abfuhr in die zentrale zylindrische Bohrung einmünden, d a -durch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben(18) mit einem aus einem auf einer Schraubenfeder (22) aufliegenden Auflageteller (30), einem Absatz (24) zum Einwirken auf Tellerfedern (25) und einem Führungsbolzen (23) gebildeten Teil druckfest verbunden ist, wobei der Abstand zwischen den Steuerkanten (27 und 31) des Steuerkolbens (18) und der zylindrischen Bohrung (17) gleich dem Weg zwischen dem Absatz (24) und den Tellerfedern (25) ist und wobei der Abstand zwischen dem unteren Ende des Führungsbolzens (23) und dem Ventilgehäuse (15) um einen geringen Betrag größer ist als der Abstand der Abschlußkante (28) des Steuerkolbens (18) von der Oberkante der Rücklaufbohrung (14). Claims: 1. Control valve for a hydraulic chain tensioning system on caterpillar vehicles with a control piston guided in a central, cylindrical bore and provided with an annular groove, which is loaded on one side by pressurized oil of the tensioning system and on the other side by springs that are gradually set in and become harder, with axially and radially extending channels for the purpose of oil supply and drainage opening into the central cylindrical bore, characterized in that the control piston (18) with a support plate (30) resting on a helical spring (22), a Paragraph (24) for acting on disc springs (25) and a guide pin (23) formed part is connected in a pressure-proof manner, the distance between the control edges (27 and 31) of the control piston (18) and the cylindrical bore (17) being equal to the path between the shoulder (24) and the disc springs (25) and wherein the distance between the lower end of the guide pin (23) and the V valve housing (15) is a small amount larger than the distance between the end edge (28) of the control piston (18) and the upper edge of the return bore (14).

2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Normalstellung des Steuerkolbens (18) die Ringnut (19) sowie der Ringraum (20) einen den Durchfluß von der Zuführungsleitung (12) zum Kanal (21) gestattenden Querschnitt aufweisen, an den der Kettenspannzylinder (1) über eine Leitung (16) angeschlossen ist. 2. Control valve according to claim 1, characterized characterized in that in the normal position of the control piston (18) the annular groove (19) and the annular space (20) a the flow from the supply line (12) to the channel (21) Allowing cross-section to which the chain tensioning cylinder (1) has a Line (16) is connected.

3. Steuerventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (18) von Abschluß der Bohrung (17) durch die Steuerkante (27) an bis zur Freigabe der Rücklaufleitung (14) durch die Steuerkante (28) die Leitung (16) und den Kanal (21) versperrt. 3. Control valve according to claims 1 and 2, characterized characterized in that the control piston (18) from the completion of the bore (17) through the Control edge (27) until the return line is released (14) through the control edge (28) blocks the line (16) and the channel (21).

4. Steuerventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufleitung (14) nach Anlage des Führungsbolzens (23) an dem Ventilgehäuse (15) einen durch die Steuerkante (28) begrenzten Abströmquerschnitt aufweist. In Betracht gezogene Druckschriften: USA: Patentschriften Nr. 2 998 998, 2 561901, 2453750. 4. Control valve according to claims 1 and 2, characterized in that the return line (14) after contact of the guide pin (23) on the valve housing (15) has an outflow cross-section limited by the control edge (28). References considered: USA: Patent Nos. 2,998,998, 2,561,901, 2453750.