DE1263371B - Device for pressure control for a hydraulic system - Google Patents

Description

Einrichtung zur Druckregelung für eine hydraulische Anlage Die Erfindung .betrifft eine .Einrichtung zur Druckregelung für eine hydraulische Anlage, deren dauernd laufende Speisepumpe über ein Rückschlagventil in einen Speicher fördert und bei Erreichen des Solldrucks im Speicher durch öffnen eines Rückströmventils entlastet wird, das durch einen vorgesteuerten, vom Speicherdruck beaufschlagten Stellantrieb gegen die Wirkung einer Schließfeder betätigt wird.Device for pressure control for a hydraulic system The invention . concerns a. device for pressure control for a hydraulic system, whose continuously running feed pump conveys into a storage tank via a non-return valve and when the target pressure is reached in the accumulator by opening a non-return valve is relieved by a pilot operated, acted upon by the accumulator pressure Actuator is operated against the action of a closing spring.

Es ist bereits eine Einrichtung zur Druckregelung bekannt, die den Speicherdruck zwischen einem Kleinstwert und einem Größtwert hält. Hierbei sind für die beiden Grenzpunkte verschiedene Umschalteinrichtungen erforderlich.There is already a device for pressure control known that the Holds storage pressure between a minimum value and a maximum value. Here are Different switching devices are required for the two limit points.

Außerdem ist ein indirekt gesteuerter Regler bekannt, wo der Speicherdruck ein Stellorgan beaufschlagt, das seinerseits das Rückströmventil steuert. Eine derartige Einrichtung kann als Sicherheitsventil wirken, wo das Rückströmventil jeweils in verschiedenem Maße geöffnet und geschlossen wird, so daß immer ein gewisser Rückfluß des Strömungsmittels vorhanden ist.In addition, an indirectly controlled regulator is known, where the accumulator pressure an actuator is applied, which in turn controls the non-return valve. Such a one Device can act as a safety valve where the backflow valve is in each case is opened and closed to different degrees, so that there is always a certain reflux of the fluid is present.

Weiterhin ist eine Einrichtung zur Druckregelung in einer hydraulischen Anlage oder einem Speicher bekannt, wobei sichergestellt ist, daß nicht der gesamte Abgabestrom der Pumpe plötzlich zum Auslaß hin umgeleitet wird, wenn das Rückströmventil geöffnet wird. Dadurch sollen hydraulische Stöße in der Anlage vermieden werden.Furthermore, there is a device for pressure control in a hydraulic one System or a memory known, whereby it is ensured that not the entire Output flow of the pump is suddenly diverted towards the outlet when the backflow valve is opened. This is to avoid hydraulic shocks in the system.

Aufgabe der Erfindung ist die Ausschaltung eines Arbeitens des Rückströmventils als Sicherheitsventil.The object of the invention is to eliminate the backflow valve from working as a safety valve.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen Vorsteuerorgan und Rückstellantrieb ein mit Differentialkolben versehener Umschaltschieber eingeschaltet ist, dessen zwischen den beiden Kolben liegender Raum ständig mit dem Speicher verbunden ist, während die Außenseite des größeren Kolbens über das Vorsteuerorgan bei ausreichendem Druck mit dem Speicher, bei zu niedrigem Druck mit dem Rücklauf verbunden ist, wodurch der so bedingten Stellung des Differentialkolbens entsprechend mittels des kleineren Kolbens die Steuerleitung für den Stellantrieb des Rückströmventils entweder mit dem Speicher oder mit dem Rücklauf in Verbindung gebracht wird.This object is achieved by the invention in that between Pilot control element and return drive a reversing slide provided with a differential piston is switched on, whose space between the two pistons is constantly with is connected to the accumulator, while the outside of the larger piston is connected to the Pilot control element with the accumulator if there is sufficient pressure, if the pressure is too low is connected to the return, whereby the so conditioned position of the differential piston the control line for the actuator using the smaller piston of the non-return valve either with the accumulator or with the return flow is brought.

Durch diese Ausbildung ist der Differentialkolben als Umschaltschieber wirksam, der bei Erreichen des Solldrucks oder des Mindestdrucks im Speicher jeweils plötzlich von der einen in die andere Endlage umgesteuert wird und demzufolge das Abströmventil hierdurch ganz öffnet oder ganz schließt. Dieser Ausbildung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Anwendung des dritten Differentialquotienten der Druckänderung ein -labiles Verhalten des Umschaltschiebers bedingt.Due to this design, the differential piston acts as a switch valve, which is suddenly reversed from one to the other end position when the target pressure or the minimum pressure in the memory is reached and consequently opens or closes the discharge valve completely. This training is based on the knowledge that the application of the third differential quotient the change in pressure an unstable behavior of the switchover slide.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist eine starke Labilisierung des Differentialkolbens vorgesehen und ebenso ein schlagartiges Arbeiten des Rückströmventils. Dadurch erreicht man, daß das Rückströmventil jeweils vollständig öffnet oder vollständig schließt, so daß ein Arbeiten als Sicherheitsventil ausgeschlossen ist. Es hat sieh gezeigt, daß diese Arbeitsweise für eine gleichmäßige Führung des Drucks in der hydraulischen Anlage zweckmäßig ist.According to a further development of the invention, there is a strong labilization of the differential piston and also a sudden operation of the backflow valve. This ensures that the backflow valve opens completely or completely closes, so that working as a safety valve is excluded. It has see shown that this mode of operation for a uniform guidance of the pressure in the hydraulic system is appropriate.

Die Zeichnung stellt schematisch eine Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung dar.The drawing shows schematically a device according to the present invention Invention.

In dieser schematischen Darstellung ist die Pumpe mit 1, der Tank mit 2 und das Rückströmventil mit 3 bezeichnet. Sein Ventilkörper 4 wird durch eine Feder 5 im Schließsinn beeinfiußt, seine Spindel durch einen Kolben 6 betätigt. Das übliche Rückschlagventil ist mit 7 und der Hydraulikspeicher mit 8 bezeichnet.In this schematic representation, the pump is numbered 1, the tank with 2 and the backflow valve with 3. His valve body 4 is through a Spring 5 is influenced in the closing direction, its spindle is actuated by a piston 6. The usual check valve is denoted by 7 and the hydraulic accumulator by 8.

Bei einem direkt gesteuerten Regler funktioniert die Anlage folgendermaßen, wobei ein geschlossener Kreislauf durch die gestrichelt dargestellte Rohrleitung 9 vorausgesetzt wird. (Die Rohrleitung wurde gestrichelt dargestellt, da sie in einer Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung nicht vorhanden ist.) Bei 10 fördert die Pumpe in das Gehäuse des Rückströmventils 3 und weiter durch das Ventil 7 in den Arbeitskreislauf 11, an den der Speicher 8 angeschlossen ist. Wenn der Arbeitskreislauf unter normalem Druck steht, lastet dieser Druck über die Rohrleitungen 12, 9, 13 auf dem Kolben 6, der auf die Spindel des Ventilkörpers 4 wirkt und das Ventil öffnet. Die Förderung der Pumpe wird durch eine Rohrleitung 14 zum Tank gelditet, wobei das Rückschlagventil 7 sich schließt.With a directly controlled controller, the system works as follows: being a closed Circuit through the dashed line Pipeline 9 is assumed. (The pipeline is shown in dashed lines, since it is not present in a device according to the present invention.) At 10 conveys the pump into the housing of the non-return valve 3 and further through the Valve 7 in the working circuit 11 to which the memory 8 is connected. if If the working circuit is under normal pressure, this pressure is exerted through the pipelines 12, 9, 13 on the piston 6, which acts on the spindle of the valve body 4 and that Valve opens. The pump is conveyed through a pipe 14 to the tank, the check valve 7 closes.

Wenn der Druck im Kreislauf 11 abfällt, kann der Kolben 6 die Feder 5 nicht mehr im zusammengepreßten Zustand halten. Das Ventil 4 wird geschlossen, und die Pumpe fördert wieder in den Kreislauf 11.When the pressure in the circuit 11 drops, the piston 6 can act as a spring 5 no longer hold in the compressed state. The valve 4 is closed, and the pump feeds into circuit 11 again.

Bei einem indirekt gesteuerten Regler ist die Rohrleitung 9 nicht vorhanden, und die Rohrleitungen 12, 13 sind durch Rohrleitungen 17, 15 verbunden. (Die beiden Leitungen sind gestrichelt dargestellt, denn bei einer Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung sind dieselben nicht vorhanden.) Das Vorsteuerorgan 16 umfaßt den von der tarierten Feder 19 beeinflußten Schieber 18. Mit 20 ist eine Ausgleichsrohrleitung bezeichnet, durch die eine Schiebefläche mit dem Tank 2 verbunden ist.In the case of an indirectly controlled regulator, the pipeline 9 is not and the pipes 12, 13 are connected by pipes 17, 15. (The two lines are shown in dashed lines, because with a device according to In the present invention, the same are not present.) The pilot control element 16 comprises the slide 18 influenced by the tared spring 19. At 20 there is a compensating pipeline denotes, through which a sliding surface is connected to the tank 2.

Wenn der Druck im Arbeitskreislauf schwach ist, verbindet der Schieber 18 die Rohrleitung 15 mit dem Tank. Das Ventil 3 wird durch die Wirkung der Feder 5 geschlossen. Wenn der Druck wieder in ausreichendem Maße ansteigt, setzt der Schieber 18, auf den der Druck des Arbeitskreislaufes über die Rohrleitung 17 einwirkt, die Rohrleitung-15-unter Druck wodurch der Kolben 6 zur Einwirkung auf die Spindel des Ventilkörpers 4 gebracht wird und das. Venti13 öffnet. Die Pumpe fördert nun zum Tank. _ Bei der vorliegenden Erfindung entfallen die Rohrleitungen 9 bzw. 15, 17. Die Rohrleitung 12 ist mit der Rohrleitung 13 über eine Rohrleitung 21 und und einen Umschaltschieber 22 verbunden, dessen frei beweglicher Differentialschieber 23 eine Verbindung von der Rohrleitung 13 entweder zum Tank 2 oder mit der Rohrleitung 21 herstellt. Das Vorsteuerorgan 16 bleibt über die Rohrleitungen 12 und 24 auch weiterhin unter dem Einfluß des Druckes im Arbeitskreislauf. Je nach Stellung des Schiebers 18 werden die Rohrleitung 25 und die Rückseite des Schiebers 23 entweder mit dem Tank 2 oder mit der Rohrleitung 24 verbunden. Es steuert also der Schieber 18 den Schieber 23 von der einen Endlage in. die andere.When the pressure in the working circuit is weak, the slide connects 18 the pipeline 15 with the tank. The valve 3 is opened by the action of the spring 5 closed. When the pressure rises sufficiently again, the slide sets 18, on which the pressure of the working circuit acts via the pipeline 17, the Pipeline-15-under pressure causing the piston 6 to act on the spindle of the Valve body 4 is brought and the. Venti13 opens. The pump now delivers to the Tank. _ In the case of the present invention, the pipes 9 or 15, 17 are omitted. The pipe 12 is connected to the pipe 13 via a pipe 21 and and a Switching slide 22 connected, the freely movable differential slide 23 one Connection from the pipeline 13 either to the tank 2 or to the pipeline 21 manufactures. The pilot control element 16 remains via the pipes 12 and 24 under the influence of the pressure in the working circuit. Depending on the position of the slide 18 are the pipeline 25 and the back of the slide 23 either with the Tank 2 or connected to the pipeline 24. So it controls the slide 18 the Slide 23 from one end position into the other.

Wenn der Druck im Arbeitskreislauf 11 schwach ist, wird der Schieber 18 nach links geschoben, dann steht der Schieber 23 rechts, die Leitung 13 ist mit dem Tank verbunden, und das Ventil 3 ist geschlossen. Wenn der Druck im Arbeitskreislauf in ausreichendem Maße ansteigt, rückt der Schieber 18 nach rechts, wobei er die Rohrleitung 25 unter Druck setzt. Der Schieber 23 rückt schlagartig nach links, wodurch die Rohrleitung 13 mit der Rohrleitung 21 verbunden und unter Druck gesetzt wird. Das Ventil 3 öffnet sich, und die Pumpe fördert zum Tank.When the pressure in the working circuit 11 is weak, the slide is 18 pushed to the left, then the slide 23 is on the right, the line 13 is with connected to the tank and valve 3 is closed. When the pressure in the working circuit increases sufficiently, the slide 18 moves to the right, where he the Pipeline 25 is pressurized. The slide 23 moves suddenly to the left, whereby the pipeline 13 is connected to the pipeline 21 and pressurized will. The valve 3 opens and the pump delivers to the tank.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung läßt sich aus den Bewegungsgleichungen des Systems leicht entnehmen. Es sei mit P der tatsächliche Druck und mit P1 derjenige Druck bezeichnet, der auf den Querschnitt des Schiebers 18 wirkt und die Spannung der Feder 19 ausgleicht. Dann gilt mit- a als einer Konstanten.The mode of operation of the device according to the invention can easily be inferred from the equations of motion of the system. Let P denote the actual pressure and P1 denote that pressure which acts on the cross section of the slide 18 and compensates the tension of the spring 19. Then applies with -a as a constant.

Die allgemeine Lösung dieser Gleichung lautet P = P1 vermehrt um die allgemeine Lösung der Gleichung ohne zweites Glied, die einen Sonderfall der allgemeineren Gleichung darstellt. Diese Gleichung lautet unter Verwendung der Laplaceschen Zahl p apg+bps+cp+1=0. Die Lösung dieser Gleichung ist bekanntlich un bestimmt, wenn < 1. Dies trifft zu, da b = c = 0. Genau genommen gilt die Beziehung b = c = 0 nicht. streng. Man kann jedoch a immer so bestimmen, daß 1 gilt. Damit ergibt sich eine starke Labilisierung des Systems, so daß dasselbe nicht in Zwischenlagen verharren kann.The general solution of this equation is P = P1 plus the general solution of the equation without a second term, which is a special case of the more general equation represents. Using Laplace's number, this equation reads p apg + bps + cp + 1 = 0. The solution to this equation is known to be undetermined if <1. This is true because b = c = 0. Strictly speaking, the relationship b = c = 0 does not hold. strict. However, one can always determine a in such a way that 1 applies. This results in a strong unstabilization of the system, so that it cannot remain in intermediate layers.

Durch den durch keine Feder belasteten Diffe-. rentialkolben 23 des Umschaltschiebers 22 wird sichergestellt, daß das Rückströmventil3 entweder ganz geöffnet oder völlig geschlossen ist.Due to the no spring loaded differential. rential piston 23 des Switching slide 22 ensures that the return valve 3 either completely is open or completely closed.

Man kann an der Steuerdruckleitung 13 des Rückströmventils 3 Membranen anbringen, um jeden hydraulischen Rückstoß zu vermeiden, ohne dabei befürchten zu müssen, daß man .ein Funktionieren als Sicherheitsventil hervorbringt.You can on the control pressure line 13 of the backflow valve 3 membranes to avoid any hydraulic recoil without fear must, that one produces a functioning as a safety valve.

In der Zeichnung wurde das Vorsteuerorgan 16 mit einem Schieber mit gleichbleibendem Durchmesser dargestellt. Diese Lösung ergibt den geringsten Wirkungsbereich. Will man diesen Bereich ermt: weitern, kann man ein bekanntes Steuerorgan mit zwei verschiedenen Schieberdurchmessern, verwenden.In the drawing, the pilot control member 16 was with a slide constant diameter shown. This solution gives the smallest effective area. If you want to ermt this area: you can expand a known control unit with two different slide diameters.

Claims (2)

Patentanspräche: 1. Einrichtung zur Druckregelung für eine hydraulische Anlage, deren dauernd laufende Speisepumpe über ein Rückschlagventil in :einen Speicher fördert und bei Erreichen des Solldrucks im Speicher durch öffnen eines Rück: strömventils entlastet wird; das durch einen vorgesteuerten, vom Speicherdruck beaufschlagten Stellantrieb gegen die Wirkung einer Schließfeder betätigtwird; dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Vorsteuerorgan (16) und Stellantrieb(6) ein mit Differentialkolben (23) versehener Umschaltschieber (22) eingeschaltet ist, dessen zwischen den beiden Kolben liegender Raum ständig mit dem Speicher (8) verbunden ist, während die Außenseite des größeren Kolbens über das Vorsteuerorgan (16) bei ausreichendem Druck mit dem Speicher, bei zu niedrigem Druck mit dem Rücklauf verbunden ist, wodurch der so bedingten Stellung des Differentialkolbens entsprechend mittels des kleineren Kolbens die Steuerleitung (13) für den Stellantrieb (6) des Rückströmventils (3) entweder mit dem Speicher oder mit dem Rücklauf in Verbindung gebracht wird. Patent claims: 1. Device for pressure control for a hydraulic system, the continuously running feed pump of which via a non-return valve: conveys a memory and, when the target pressure is reached in the memory, is relieved by opening a return valve; which is actuated against the action of a closing spring by a pilot-operated actuator acted upon by the accumulator pressure; characterized in that between the pilot control element (16) and the actuator (6) a switchover slide (22) provided with a differential piston (23) is switched on, the space between the two pistons of which is constantly connected to the accumulator (8), while the outside of the larger one The piston is connected to the accumulator via the pilot control element (16) when there is sufficient pressure, and to the return when the pressure is too low, whereby the control line (13) for the actuator (6) of the non-return valve ( 3) is associated with either the accumulator or the return flow. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine starke Labilisierung des Differentialkolbens (23) und durch eine schlagartige Wirkungsweise des Rückströmventils. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 753 831, 506 090;. deutsche Auslegeschrift Nr. 1006 685.2. Device according to claim 1, characterized by a strong labilization of the differential piston (23) and a sudden action of the backflow valve. Documents considered: German Patent Specifications No. 753 831, 506 090 ;. German interpretative document No. 1006 685.