DE1751835B2 - Hydraulisches kolbenumsteuerventil zum wechselweisen verteilen von druckmittel auf zwei verbraucher - Google Patents

Description

räume 11 bis 14. Der Umsteuerkolben 3 sowie beide Vorsteuerkolben können außerdem noch beidseitig axial beaufschlagt werden. Die entsprechenden stirnseitigen Zylinderräume sind beim ersten Vorsteuerkolben mit 15, 16, beim Umsteuerkolben mit 17, 18 und beim zweiten Vorsteuerkolben mit 19. 20 bezeichnet.

Das hydraulische Kolbenumsteuergerät wird im wesentlichen mit öl oder Fett beaufschlagt. Der Einfachheit halber wird in der anschließenden Beschreibung der Wirkungsweise lediglich noch von öi gesprochen.

Das Öl strömt über die beiden Zuführungsleitungen 21, 22, die innerhalb oder außerhalb des Gerätes vereinigt und mit einer einzigen Zuflußleitung verbunden werden können, in das Gerät ein. In der in F i g. 1 gezeigten Stellung der Kolben 1 bis 3 sind zunächst der Ringraum 7 des ersten Vorsteuerkolbens 1 und der Ringraum 10 des Umsteuerkolbens mit der Zuführungsleitung 21 verbunden. Über eine Leitung 2? fließt das öl des Ringraumes 7 in den stirnseitigen Zyünderraum 17 des Umsteuerkolbens 3. Der Ringraum 10 des Umsteuerkolbens ist über die Leitung 24 rr.it dem stirnseitigen Zylinderraum 19 des zweiten Vnrsteuerkolbens 2 verbunden.

Das über die Zuführungsleitung 22 kommende öl sirömt über den Ringraum 11 des zweiten Vorsteuer-¹ oibens2 und die Leitung 25 in den in Fig. 1 links gelegenen stirnseitigen Zylinderraum 16. In diesem Zylinderraum 16 baut sich ein entsprechender Druck ..üi. der den ersten Vorsteuerkolben in Richtung des : Teils 26 nach rechts verschiebt. Diese Stellung ist in F i g. 2 dargestellt. Wenn der erste Vorsteuerkolben in seiner rechten Endstellung angekommen ist, so wird an Stelle des Ringraumes 7 der Ringraum 8 mit der Zuführungsleitung 21 verbunden. Letzterer steht !•or die Leitung 27 mit dem in Fig. 1 linken stirn-MMtigen Zyünderraum 18 des Umsteuerkolbens 3 in Verbindung. Nun baut sich in diesem Zyünderraum 18 ein Druck auf, der den Umsteuerkolben 3 ebenfalls in Richtung des Pfeils 26 nach rechts verschiebt. Die jetzt erreichte Stellung der drei Kolben 1 bis 3 ist in Fi g. 3 dargestellt.

Da jetzt die Zuführungsleitung 21 über die Leitung 28 rr.it dem linken stirnseitigen Zyünderraum 20 des zweiten Vorsteuerkolbens 2 verbunden ist und andererseits die Leitung 24 abgesperrt ist, baut sich im stirnseitigen Zyünderraum 20 ein entsprechender Druck auf, der auch den letzten Kolben, d. h. den zweiten Vorsteuerkolben in Pfeilrichtung 26 (Fig. 1) nach rechts verschiebt. Nunmehr ist die in F i g. 4 gezeigte Stellung der Kolben erreicht.

Der Ringraum 12 des zweiten Vorsteuerkolbens 2 ist nunmehr über die Leitung 29 mit dem rechten stimseitigen Zyünderraum 15 des ersten Vorsteuerkolbens 1 verbunden, wodurch auf letzteren eine in Pfeilrichtung 30 gerichtete Kraft ausgeübt wird. Da die Leitung 25 zum zweiten Vorsteuerkolben abgesperrt ist, bewegt sich also der erste Vorstsuerkolben 1 wieder in seine Ausgangslage zurück. Nunmehr wird an Stelle des linken stimseitigen Zylinderraumes 18 des Umsteuerkolbens über die Leitung 23 wieder dessen rechter stirnseitiger Zyünderraum 17 beaufschlagt, wodurch sich auch der Umsteuerkolben 3 wieder in seine Ausgangsstellung begibt. Dies hai zur Folge, daß jetzt über den Ringraum 10 und die Leitung 24 auch wieder der rechte stirnseitige Zvlinderraum 19 des zweiten Vorsteuerkolbens 2 unter Druck gesetzt wird und sich schließlich auch der zweite Vorsteuerkolben in seine Unke in F i g. 1 dargestellte Lage begibt.

Da nunmehr sämtliche drei Kolben wieder in der in F i g. 1 gezeigten Lage stehen, kann das Arbeitsspiel von neuem beginnen.

Das Kolbenumsteuergerät hat an sich die Aufgabe, wechselweise die beiden Hauptleitungen 31, 32 (Fig.2) mit Öl zu versorgen. Die Hauptleitung 31 steht in den in F i g. 1 und 2 dargestellten Lagen der Kolben über den Ringraum 10 mit der Zuführungsleitung 21 in Verbindung. Die Hauptleitung 32 ist in den Stellungen der Fig.3 und4 durch den Ringraum 9 ebenfalls mit der Zuführungsleitung 21 verbunden.

Das Kolbenumsteuergerät besitzt noch ein Druckbegrenzungsventil 33, das mit den beiden Leitungen 34, 35 verbunden ist, die je nach Stellung des zweiten Vorsteuerkolbens 2 zu den Ringräumen 13 bzw. 14 führen.

Wird in der Hauptleitung 31 der im Druckbegrenzungsventil 33 eingestellte Förderdruck erreicht, so beginnt das beschriebene Arbeitsspiel der Kolben. Beim Verschieben des ersten Vorsteuerkolbens 1 fließt das aus dem stirnseitigen Zylinderraum 15 austretende Öl über die Leitung 36, den Ringraum 13 des zweiten Vorsteuerkolbens sowie die Leitung 34 durch das Druckbegrenzungsventil 33 zur Rückführung 37. In der in F i g. 4 dargestellten Lage des Vorsteuerkolbens 2 ist der Ringraum 14 des zweiten Vorsteuerkolben 2 mit dem Druckbegrenzungsventil 33 veibunden. Der Ringraum 14 steht außerdem über die Leitung 25 mit dem linken stimseitigen Zyünderraum 16 des ersten Vorsteuerkolbens in Verbindung, so daß bei der Rückführung des ersten Vorsteuerkolbens das aus dem stimseitigen Zylinderraum 16 verdrängte Öl über die Leitung 25, den Ringraum 14 und die Leitung 35 abströmen, zum Druckbegrenzungsventil 33 fließen und von dort über die Rückführung 37 rückströmen kann.

In den F i g. 1 bis 4 ist noch schematisch ein elektrischer Schalter 38 dargestellt. Dieser kann durch die Bewegung beispielsweise des Arbeitskolbens 3 betätigt werden und den Stromkreis für irgendeine Hilfseinrichtung schließen bzw. öffnen. Die Schaltung kann über einen Magneten berührungslos erfolgen.

Fig. 5 zeigt in einem Längsschnitt das Druckbegrenzungsventil 33. Es besitzt einen Schließkörper 39, der die Zuströmbohrung 40 absperrt. Der Schließkörper 39 liegt an der Stirnseite 41 des schwächeren Teils 42 eines Differentialkolbens 43 an. Der Differentialkolben ist in dem Gehäuse 44 fliegend gelagert. Der schwächere Teil 42 ist über eine Manschette 45 und der stärkere Teil 46 über einen O-Ri"g 47 gegen das Gehäuse 44 abgedichtet. Für die Leckage ist eine Überströmbohrung 48 vorgesehen. Der Differentialkolben 43 wird über die Anschlußbohrung 49 beaufschlagt. Sobald die durch das aus dem Kolbenumsteuergerät abströmende Öl erzeugte, in Richtung des Pfeils 50 wirkende Verschiebkraft größer ist als die durch den Steuerdruck in Richtung des Pfeils 51 auf den Differentialkolben einwirkende Kraft, wird der Schließkörper in Richtung des Pfeils 50 bewegt und dadurch das Druckbegrenzungsventil geöffnet. Das öl kann über die Bohrungen 52, 53 abfließen. Selbstverständlich ist es auch möglich, eine dieser Bohrungen zu verschließen.

Zur Montage des Druckbegrenzungsventils am Kolbenumsteuergerät dient ein Gewinde 54.

Die Anschlußbohrung 49 wrrd in vorteilhafter, aber nicht näher dargestellter Weise insbesondere elektrisch über ein 3-Wege-Magnetventil entlastet. Die Entlastung kann kurzzeitig sein und so lange da wie das Umsteuervolumen zum Passieren des V an Zeit benötigt. Danach kann bis zum näc Kommando der Luft- oder Öldruck auf den Dif! tialkolben wieder einwirken.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Hydraulisches Kolbenumsteuerventil, welches das von einer Pumpe zugeführte Medium, vorzugsweise Öl, im Wechsel und in Abhängigkeit vom herrschenden Druck auf zwei Abgangsleitungen verteilt, mit einem Umsteuerkolben und einem ersten und einem zweiten parallel geschalteten Vorsteuerkolben, die in getrennten Zylindern, die über Leitungen und/oder Kanäle miteinander hydraulisch in Verbindung stehen, hin- und herverschiebbar gelagert sind, mit einer wechselweise mit jeweils einem von zwei Ringräumen des Umsteuerkolbens und des ersten Vorsteuerkolbens verbindbaren Zuführleitung und zwei jeweils mit einem der Ringräume des Umsteuerkolbens verbundenen Verteilerleitungen und mit einem mit dem Zylinder des zweiten Vorsteuerkolbens verbundenen Druckbegrenzungsventil nach Patentanmeldung P 16 50 604.0-12, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Vorsteuerkolben (1) in seinen Endlagen über seine Ringräume (7, 8) nur an dem Umsteuerkolben (3) die beiden stirnseitigen Zylinderräume (17, 18) wechselweise mit der Zuführungsleitung (21, 22) verbindet, daß jeder der stirnseitigen Zylinderräume (19, 20) am zweiten Vorsteuerkolben (2) mit jeweils einem der Ringräume (9, 10) des Umsteuerkolbens (3) verbunden ist, daß jeder von zwei Ringräumen (11, 12) des zweiten Vorsteuerkolbens (2) einerseits wechselweise unmittelbar mit der Zuführungsleitung (21, 22) verbindbar und andererseits an jeweils einem der beiden stirnseitigen Zylinderräume (15 bzw. 16) am ersten Vorsteuerkolben (1) angeschlossen ist und daß das Druckbegrenzungsventil (33) einerseits wechselweise mit zwei weiteren, den Rückfluß aus den slirnseitigen Zylinderräumen (15, 16) am ersten Vorsteuerkolben (1) erlaubenden Ringräumen (13, 14) am zweiten Vorsteuerkolben (2) und andererseits mit einer Rückflußleitung (37) verbunden ist.

   Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisches Kolbenumsteuerventil, weiches das von einer Pumpe zugeführte Medium, vorzugsweise öl, im Wechsel und in Abhängigkeit vom herrschenden Druck auf zwei Abgangsleitungen verteilt, mit einem Umsteuerkolben und einem ersten und einem zweiten parallel geschalteten Vorsteuerkolben, die in getrennten Zylindern, die über Leitungen und/oder Kanäle miteinander hydraulisch in Verbindung stehen, hin- und herverschiebbar gelagert sind, mit einer wechselweise mit jeweils einem von zwei Ringräumen des Umsteuerkolbens und des ersten Vorsteuerkolbens verbindbaren Zuführleitung und zwei jeweils mit einem der Ringräume des Umsteuerkolbens verbundenen Verteilerleitungen und mit einem mit dem Zylinder des zweiten Vorsteuerkolbens verbundenen Druckbegrenzungsventil. Ein derartiges Kolbenumsteuerventil wurde bereits vorgeschlagen (Patentanmeldung P 16 50 604.0-12). Die Bewegung der einzelnen Kolben ist dabei von der Verschiebung des jeweils zuvor S arbeitenden Kolbens nicht abhängig, weswegen unkontrollierte Kolbenbewegungen nicht mit Sicherheit ausgeschlossen werden können. Bei einem bekannten Kolbenumsteuerventil ist zwar eine Zwangssteuerung zweier Kolben vorgesehen, jedoch werden dazu rein

   ίο mechanische Übertragungsglieder verwendet. Letztere sind dem Verschleiß unterworfen und machen das Ventil unnötig sperrig und störanfällig. Im übrigen besitzt dieses Gerät statt eines Druckbegrenzungsventils lediglich eine Drossel.

   Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydraulisches Kolbenumsteuerventil der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem unkontrollierte Kolbenbewegungen mit Sicherheit ausgeschlossen werden.

   ao Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem derartigen hydraulischen Kolbenumsteuerventil erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der eiste Vorsteuerkolben in seinen Endlagen über seine Fingräume nur an dem Unisteuerkolben die beiden stirnseitigen Zylinderräume wechselweise mit der Zuführungsleitung verbindet, daß jeder der stirnseitigen Zylinderräume am zweiten Vorsteuerkolben mit jeweils einem der Ringräume des Umsteuerkolbens verbunden ist, daß jeder von zwei Ringräumen des zweiten Vorsteuerkolbens einerseits wechselweise unmittelbar mit der Zuführungsleitung verbindbar und andererseits an jeweils einem der beiden stirnseitigen Zylinderräume am ersten Vorsteuerkolben angeschlossen ist und daß das Druckbegrenzungsventil einerseits wechselweise mit zwei weiteren, den Rückfluß aus den stirnseitigen Zylinderräumen am ersten Vorsteuerkolben erlaubenden Ringräumen am zweiten Vorsteuerkolben und andererseits mit einer Rückflußleitung verbunden ist. Man erreicht hierdurch eine Zwangssteuerung jedes Kolbens durch den zuvor verschobenen, so daß also die Bewegung des nachfolgenden Kolbens erst dann erfolgen kann, wenn der bei dem vorgesehenen Arbeitsspiel zuvor bewegte Kolben seine Umsteuerendlage erreicht oder zumindest nahezu erreicht hat. Damit können also unkontrollierte Bewegungen der Kolben nicht auftreten. Letztere finden bei ihrer Verschiebung jeweils den gleichen Gegendruck vor, und damit haben unterschiedliche Drücke in der Abgangsleitung keinen oder zumindest keinen wesentlichen Einfluß auf den Bewegungsablauf des Zyklus.

   In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

   Fig. 1 ein schematisches Schaltbild des Kolbenumsteuergeräts gemäß der Erfindung,

   F i g. 2 bis 4 drei weitere Phasen eines Arbeitsspiels,

   F i g. 5 in großem Maßstab ein kolbengesteuertes Druckbegrenzungsventil.

   Das Kolbenumsteuergerät besitzt einen ersten Vorsteuerkolben 1, einen zweiten Vorsteuerkolben 2 sowie einen Umsteuerkolben 3. Diese sind in Zylindern 4. S und 6 fliegend gelagert. Der erste Vorsteuerkolben 1 bildet mit seinem Zylinder 4 zwei Ringräume 7, 8. In gleicher Weise werden durch den Umsteuerkolben 3 und dessen Zylinder 5 zwei RLngräume 9, 10 begrenzt. Schließlich bildet auch der zweite Vorsteuerkolben 2 mit seinem Zylinder 6 Ring-