DE1259159B - Automatic device for switching on between the control valve and the consumer of a hydraulic system to dampen blows - Google Patents

Description

Selbsttätige Einrichtung zur Einschaltung zwischen Steuerventil und Verbraucher einer hydraulischen Anlage zur Dämpfung von Schlägen Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige Einrichtung zur Einschaltung zwischen Steuerventil und Verbraucher in einer hydraulischen Anlage zur Dämpfung von Schlägen im Verbraucher, die einen druckmittel- und federbeaufschlagten Ventilkolben enthält, durch welchen über einen ringförmigen Drosselspalt, der durch einen konisch ausgebildeten Ab- satz am Ventilkolben entsteht, die Verbindung zwischen Einlaß und Auslaß hergestellt oder unterbrochen wird.Automatic device for switching on between control valve and consumer of a hydraulic system for damping impacts which is formed by an annular throttle gap set by a conical exhaust on the valve piston, the connection between inlet and outlet made or broken.

Es sind zahlreiche Ventile mit Dämpfungseinrichtungen bekannt, bei denen beispielsweise das Verschlußstück, ein Ventilkegel oder eine Kugel, von einer Feder oder einem ähnlichen Organ in der Schließlage gegen seinen Sitz gepreßt wird. Dabei ist ein Dämpfungskolben zwischen Schließfeder und Ventilstößel so angeordnet, daß er beim Schließen des Ventils dem Druck der Schließfeder Widerstand entgegensetzt. Infolge des engen Kanals, der sich in einem hülsenartigen Teil befindet und innerhalb dessen sich der Dämpfungskolben bewegt, wirkt der Dämpfungskolben gewissermaßen als hydraulische Bremse. Ober- und unterhalb des Dämpfungskolbens herrschen verschiedene Drücke, die den Grad der Dämpfung bei Druckminderung oder Druckwegnahme bestimmen. Das Druckgefälle wird durch eine im Ausgang angeordnete Drosselschraube reguliert.There are numerous valves with damping devices known in which, for example, the closure piece, a valve cone or a ball, of one Spring or a similar organ is pressed against its seat in the closed position. A damping piston is arranged between the closing spring and the valve tappet in such a way that that it opposes the pressure of the closing spring when the valve closes. As a result of the narrow channel, which is located in a sleeve-like part and inside whose damping piston moves, the damping piston acts to a certain extent as a hydraulic brake. Different conditions prevail above and below the damping piston Pressures that determine the degree of damping when the pressure is reduced or released. The pressure drop is regulated by a throttle screw located in the outlet.

Diese bekannten Ventile vermeiden nicht ein schlagartiges hartes Anfahren von Schubkolbentrieben in hydraulischen Anlagen, beispielsweise für Förderanlagen.These known valves do not avoid a sudden, hard start-up of thrust piston drives in hydraulic systems, e.g. for conveyor systems.

Es ist eine Hydraulik-Schnellsteuerung mit einer Vorrichtung zum Vermeiden von Steuerungsschlägen bekanntgeworden, die bei einer magnetisch betätigten Steuerung für hydraulische Pressen und für hy- draulische Vorschubbewegungen an Werkzeugmaschinen od. dgl. Anwendung findet. Das Ziel dieser Steuereinrichtung ist eine schnell wirkende und schlagfrei arbeitende Steuerung, die außerdem eine hohe Schaltsicherheit aufweist. Die Mittel, mit denen bei kurzen Schaltzeiten die Steuerungsschläge vermieden werden und ein weiches und sicheres Schalten ermöglicht wird, sind nicht geeignet, die Forderungen der vorliegenden Erfindung zu erfüllen. Die zeitweise Schlagdämpfung, nämlich nur beim Anfahren des Verbrauchers, ist mit der bekannten Steuereinrichtung nicht zu erreichen, da die Schlagdämpfung während der gesamten Tätigkeit des Verbrauchers wirkt und eine Möglichkeit zum selbsttätigen Abschalten derselben während des Betriebes nicht vorgesehen ist. A hydraulic high-speed control with a device for avoiding control shocks has become known, which is used in a magnetically actuated control for hydraulic presses and for hydraulic feed movements on machine tools or the like. The aim of this control device is a fast-acting and impact-free control, which also has a high switching reliability. The means with which the control shocks are avoided in the case of short switching times and a smooth and safe switching is made possible are not suitable for meeting the requirements of the present invention. The temporary shock absorption, namely only when the consumer starts up, cannot be achieved with the known control device, since the shock absorption acts during the entire activity of the consumer and the possibility of automatically switching it off during operation is not provided.

Im wesentlichen sind die gegenständlichen Mittel, die die Erfindung verkörpert, einzeln an sich bekannt. So existiert beispielsweise ein Ventil mit einem druckmittel- und federbeaufschlagten Ventilkolben und einem konisch gestalteten Absatz als Verschlußteil zwischen Ein- und Auslaß.In essence, it is the physical means that make up the invention embodied, individually known per se. For example, there is a valve with a pressure medium and spring-loaded valve piston and a conical one Heel as a closure part between inlet and outlet.

Ferner ist die Anordnung eines Kugelrückschlagventils an sich bekannt. Die Kombination der bekannten Elemente in einer den Erfindungszweck bewirkenden Anordnung und zusätzlichen konstruktiven Erweiterungen ermöglicht die erfindungsgemäße Lösung und beseitigt die Nachteile der bekannten Einrichtungen.Furthermore, the arrangement of a ball check valve is known per se. The combination of the known elements in one effect the purpose of the invention Arrangement and additional structural extensions are made possible by the inventive Solution and eliminates the disadvantages of the known devices.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Ventilkombination zu schaffen, die nur zeitweise, nämlich während des überganges vom Leerlauf des Schubkolbentriebes bis zum vollen Lastgang desselben, in Tätigkeit ist und nach Erreichen eines bestimmten Druckes bei bestimmtem Lastangriff drosselabhängig schnell oder langsam abschaltet.It is the object of the invention to create a valve combination, only temporarily, namely during the transition from idling of the thrust piston drive up to the full load profile of the same, is in activity and after reaching a certain level Pressure switches off quickly or slowly in response to a certain load attack, depending on the throttle.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein selbsttätiges Ventil mit einstellbarer Feder zum Ablassen von Druckmittel aus einem Einlaß in einen Auslaß und ein druckabhängiges Ventil mit einem konischen Drosselventil und einer vom Einlaß zur Stirnseite eines Kolbens führenden Längsbohrung die Stirnseite des Kolbens beim Anfahren des Verbrauchers mit Druckmittel so beaufschlagt wird, daß der Kolben das Ventil entgegen einem Federdruck in eine drosselnde und schließlich geschlossene Stellung führt.According to the invention the object is achieved in that an automatic Valve with adjustable spring for releasing pressure medium from an inlet in an outlet and a pressure-dependent valve with a conical throttle valve and a longitudinal bore leading from the inlet to the end face of a piston, the end face the piston is pressurized with pressure medium when the consumer starts up, that the piston moves the valve against a spring pressure in a throttling and finally closed position leads.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Ventilkombination besteht darin, daß sofort bei Anfahrbeginn des Schubkolbentriebes das überschüssige Drucköl -über einen mit einer minimalen Federspannung belasteten Ventilsitz abgeführt wird und bei Druckanstieg das Schließen des Ventils drosselabhängig schnell oder langsam erfolgt. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.The advantage of the valve combination according to the invention is that that immediately at the start of the thrust piston drive the excess pressure oil -over a valve seat loaded with a minimal spring tension is removed and when the pressure rises, the valve closes quickly or slowly, depending on the throttle he follows. In the drawing is an embodiment of the invention shown.

Die Ventilkombination besteht aus einem Gehäuse 1, in dem innerhalb einer Bohrung 2 ein druckabhängiges Ventil 3 verschiebbar angeordnet ist. Das Ventil 3 trägt an seinem einen Ende einen Kolben 4 und weist am anderen Ende einen Federteller 5 auf, der einen entsprechend dem sich an die Bohrung 2 anschließenden Feder- und Druckraum 6 vergrößerten Durchmesser hat und auf dem sich eine innerhalb des Feder- und Druckraumes 6 befindliche Druckfeder 7 abstützt. Zwischen dem Federteller 5 und dem Kolben 4 befinden sich zwei Absätze 8; 9, von denen sich der eine Absatz 8 nach dem Absatz 9 zu kegelförmig bis auf den Durchmesser 3 verjüngt und der andere Absatz 9 zur Führung dient. Der kegelförmige Absatz 8 befindet sich im Bereich eines Einlasses 10. Zwischen der Bohrung 2 hinter dem Kolben 4 und dem Einlaß 10 besteht über eine im Ventil 3 vorgesehene Längsbohrung 11 eine Verbindung. Zwischen dem kegelförinigen Absatz 8 und der Steuerkante 12 des Gehäuses 1 besteht in der gezeichneten Stellung ein Ringspalt 13, der die Verbindung zwischen dem Einlaß 10 über die Bohrung 2 mit einem Auslaß 14 herstellt. Im Auslaß 14 ist ein federbeaufschlagtes selbsttätiges Ventil 15 vorgesehen, das mit einer Einstellschraube 16 in Verbindung steht. Der Feder- und Druckraum 6 ist mit einem Rücklaufkanal 17 verbunden, in dem eine verstellbare Drossel 18 angeordnet ist. In einem vom Rücklaufkanal 17 abgezweigten Rücklaufkanal 19 befindet sich ein zum Behälter schließendes Rückschlagventil 20. Der Feder-und Druckraum 6 ist mit einem Leckölabfluß 21 verbunden.The valve combination consists of a housing 1 in which a pressure-dependent valve 3 is slidably arranged within a bore 2. The valve 3 has a piston 4 at one end and a spring plate 5 at the other end, which has an enlarged diameter corresponding to the spring and pressure chamber 6 adjoining the bore 2 and on which one is located within the spring and pressure chamber 6 located compression spring 7 is supported. There are two paragraphs 8 between the spring plate 5 and the piston 4; 9, of which one paragraph 8 according to paragraph 9 tapers to a conical shape up to diameter 3 and the other paragraph 9 is used for guidance. The conical shoulder 8 is located in the region of an inlet 10. Between the bore 2 behind the piston 4 and the inlet 10 there is a connection via a longitudinal bore 11 provided in the valve 3. In the position shown, there is an annular gap 13 between the conical shoulder 8 and the control edge 12 of the housing 1 , which creates the connection between the inlet 10 via the bore 2 and an outlet 14. In the outlet 14 a spring-loaded automatic valve 15 is provided which is connected to an adjusting screw 16 . The spring and pressure chamber 6 is connected to a return channel 17 in which an adjustable throttle 18 is arranged. In a return channel 19 branched off from the return channel 17 there is a non-return valve 20 which closes to the container. The spring and pressure chamber 6 is connected to a leakage oil outlet 21.

Das Gehäuse 1 ist mit einer Verbindungsleitung 22 an die zum Schubkolbenmotor 23 führende Druckleitung 24 angeschlossen, die über einen Steuerschieber 25 mit einer Pumpe 26 verbunden ist.The housing 1 is connected by a connecting line 22 to the pressure line 24 leading to the thrust piston motor 23 , which is connected to a pump 26 via a control slide 25 .

Die Wirkungsweise-der erfindungsgemäßen Ventilkombination ist folgende: Im Leerlauf läuft der Schubkolbenmotor 23 zunächst mit konstanter Geschwindigkeit, da die gesamte erzeugte Öhnenge von der Pumpe 26 dem Schubkolbenmotor 23 zugeführt wird. Dabei ist das selbsttätige Ventil 15 so eingestellt, daß sich der Schubkolbenmotor 23 gerade noch bei geschlossenem Ventil bewegt.The mode of operation of the valve combination according to the invention is as follows: When idling, the thrust piston motor 23 initially runs at a constant speed, since the entire amount of oil generated is fed to the thrust piston motor 23 by the pump 26. The automatic valve 15 is set so that the thrust piston motor 23 just moves when the valve is closed.

Bei plötzlichem Lastangriff während des Anfahrens des Schubkolbenmotors 23 wird der entstehende Druck durch das öffnen des selbsttätigen Ventils 15 abgebaut, wodurch die Schlag- bzw. Stoßwirkung gemindert wird. Unter allmählich ansteigendem Druck und durch die zunehmende Beschleunigungskraft wird der belastete Schubkolbenmotor 23 weiter bewegt. Der steigende Druck setzt sich über die Verbindungsleitung 22, den Einlaß 10, die Längsbohrung 11 im Ventil 3, in der Bohrung 2 auf den Kolben 4 des Ventils 3 fort und schiebt diesen nach rechts entgegen der X raft der Druckfeder 7. Das aus dem Feder- und Druckraum 6 verdrängte öl gelangt über den Rücklaufkanal 17, 19 gedrosselt in den Behälter. Der Grad der Drosselung bestimmt die Beschleuni-"ung a des Arbeitskolbens. Der kegelförmige Absatz 8 setzt sich allmählich gegen die Steuerkante 12, wodurch der Ringspalt 13 enger und schließlich geschlossen wird. Dadurch wird die Verbindung zwischeu dem Einlaß 10 und dem Rücklaufkanal 17 unterbrochen. Die gesamte öhnenge wird dem Schubkolbenmotor 23 zuaeführt wodurch dieser nun mit voller Leistung arbeitet.In the event of a sudden load attack while the thrust piston motor 23 is starting up, the resulting pressure is reduced by the opening of the automatic valve 15 , as a result of which the impact or shock effect is reduced. The loaded thrust piston motor 23 is moved further under gradually increasing pressure and by the increasing acceleration force. The increasing pressure continues via the connecting line 22, the inlet 10, the longitudinal bore 11 in the valve 3, in the bore 2 on the piston 4 of the valve 3 and pushes it to the right against the X raft of the compression spring 7. The out of the spring - And pressure chamber 6 displaced oil passes through the return channel 17, 19 throttled into the container. The degree of throttling determines the acceleration "ung a of the working piston. The conical section 8 is made up gradually against the control edge 12, whereby the annular gap 13 close and is finally closed. As a result, the inlet 10 and the return channel 17, the compound zwischeu interrupted. The entire amount of oil is fed to the piston engine 23, which means that it is now working at full power.

Wird die ölzufuhr zum Schubkolbenmotor 23 durch den Steuerschieber 25 unterbrochen, dann drückt die Druckfeder 7 das Ventil 3 in die Ausgangsstellung zurück. Hierbei wird öl über das Rückschlagventil 20 in den Feder- und Druckraum 6 aus dem Behälter angesaugt.If the oil supply to the piston engine 23 is interrupted by the control slide 25 , the compression spring 7 pushes the valve 3 back into the starting position. Here, oil is sucked in via the check valve 20 into the spring and pressure chamber 6 from the container.

Die konstruktive Gestaltung des Ventils 3 ist auch so möglich, daß sich am Ende des schrägen Auslaufes des kegelförmigen Kolbenabsatzes 8 beim übergang zum Ventilkolbendurchmesser ein weiterer Absatz befindet, der den Zulauf vom Ablauf im Leerlauf trennt.The structural design of the valve 3 is also possible so that at the end of the inclined outlet of the conical piston shoulder 8 at the transition to the valve piston diameter there is another shoulder that separates the inlet from the outlet when idling.

Claims (1)

Patentanspruch: Selbsttätige Einrichtung zur Einschaltung zwischen Steuerventil und Verbraucher einer hydrau lischen Anlage zur Dämpfung von Schlägen im Verbraucher, die einen druckmittel- und federbeaufschlagten Ventilkolben enthält, durch welchen beispielsweise über einen ringförmigen Drosselspalt, der durch einen konisch ausgebildeten Absatz am Ventilkolben entsteht, die Verbindung zwischen Einlaß und Auslaß hergestellt oder unterbrochen wird, gekennzeichnet d u r c h ein selbsttätiges Ventil (15) mit einstellbarer Feder zum Ablassen von Druckmittel aus einem Einlaß (10) in einen Auslaß (14) und ein druckabhängiges Ventil (3) mit einem konischen Drosselventil (8) und einer vom Einlaß (10) zur Stirnseite eines Kolbens (4) führenden Längsbohrung (11), durch die die Stirnseite des Kolbens (4) beim Anfahren des Verbrauchers mit Druckmittel so beaufschlagt wird, daß der Kolben (4) das Ventil (3) entgegen einem Federdruck (7) in eine drosselnde und schließlich geschlossene Stellung führt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1027 951, 1161099, 1133 197; französische Patentschrift Nr. 1328 037; britische Patentschriften Nr. 894 224, 711227; USA.-Patentschrift Nr. 2 474 122.Claim: Automatic device for switching on between the control valve and consumer of a hydraulic system for damping impacts in the consumer, which contains a pressure medium and spring-loaded valve piston, through which the connection, for example, via an annular throttle gap created by a conical shoulder on the valve piston is made or broken between inlet and outlet, i.e. in urch an automatic valve (15) with adjustable spring for discharging pressure fluid from an inlet (10) into an outlet (14) and a pressure-dependent valve (3) with a conical throttle valve (8 ) and a longitudinal bore (11 ) leading from the inlet (10) to the end face of a piston (4), through which the end face of the piston (4) is pressurized with pressure medium when the consumer starts up so that the piston (4) hits the valve (3 ) leads against a spring pressure (7) in a throttling and finally closed position. Considered publications: German Auslegeschriften Nos. 1027 951, 1161099, 1133 197; French Patent No. 1328 037; British Patent Nos. 894 224, 711227; U.S. Patent No. 2,474,122.