DE2260457C2 - Flow divider device for a hydraulic system with several different loadable consumers - Google Patents
Flow divider device for a hydraulic system with several different loadable consumersInfo
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Description
a)a)
b)b)
die kolbenförmige Schiebereinrichtung ist in baulich voneinander getrennte Kolbenschieber (12) aufgegliedert, von denen je einer das steuerungsaktive Teil eines Stromreglers bildet; jeder Kolbenschieber (12) ist gegensinnig zum auf ihn wirkenden, stromab der Meßblende (5a, 5b, 5c Sd) herrschenden Druck vom Druck in der allen Stromreglern gemeinsamen Steuerleitung (23,24a, 24b, 24c) beaufschlagbar.the piston-shaped slide device is subdivided into structurally separate piston slides (12), one of which each forms the control-active part of a flow regulator; each piston slide (12) can be acted upon in the opposite direction to the pressure acting on it downstream of the measuring orifice (5a, 5b, 5c Sd) by the pressure in the control line (23, 24a, 24b, 24c) common to all flow regulators.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Stromteilereinrichtung für ein Hydrauliksystem mit mehreren unterschiedlich belastbaren Verbrauchern gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.The invention relates to a flow divider device for a hydraulic system with a plurality of different loadable consumers according to the preamble of the claim.
Stromteiler und auch Stromregelventil sind im Prinzip und in verschiedenen Ausbildungsformen aus dem Fachbuch von H. Zoebl. »ölhydraulik«, Wien, Springer-Verlag, 1963, Seiten 163,168,162, bekannt.Flow divider and flow control valve are made in principle and in various forms the specialist book by H. Zoebl. "Ölhydraulik", Vienna, Springer-Verlag, 1963, pages 163,168,162, known.
Eine aus der DE-AS 12 22 376 bekannt gewordene Einrichtung der eingangs erwähnten Art setzt sich aus hintereinandergeschalteten Stromteilern, bestehend aus je zwei Meßblenden und einer Druckwaage mit einem stirnseitig über die Meßblenden beaufschlagbaren Kolbenschieber, zusammen, wobei ein jeweils einem Stromteiler zugeführter Hauptstrom in zwei gleiche oder unterschiedliche Teilströme aufgeteilt wird. Die Hintereinanderschaltung mehrerer Stromteiler dieser Art hat zur Folge, daß das Druckmittel von der Pumpe zu jedem Verbraucher durch mehrere Meßblenden und Druckwaagen strömen muß, was erhebliche Druckverluste mit sich bringt. Außerdem wird dadurch die Einrichtung, insbesondere bei Hydrauliksystemen mit einer ungeraden Verbraucheranzahl, sehr aufwendig. In diesem Fall entsteht nämlich neben dem gerätemäßigen Aufwand zusätzlich der Nachteil, daß bei einem der Stromteiler die eine Ableitung ungenutzt bleibt und als Rücklaufleitung arbeiten muß.A device of the type mentioned above, which has become known from DE-AS 12 22 376, is composed of flow dividers connected in series, each consisting of two measuring orifices and a pressure compensator with a piston valve that can be acted on at the end via the measuring orifices, with a main flow supplied to a flow divider in two the same or different partial flows are divided. The series connection of several flow dividers of this type has the consequence that the pressure medium must flow restrictors and several pressure balances from the pump to each consumer you r ch what significant pressure losses entails. In addition, this makes the device very expensive, especially in hydraulic systems with an uneven number of consumers. In this case, in addition to the complexity of the equipment, there is the additional disadvantage that in one of the flow dividers one of the discharge lines remains unused and has to work as a return line.
Außerdem ist aus der DE-AS 1143 714 eine ί>· Einrichtung zur Parallelversorgung von doppeltwirkenden Arbeitszylindern bekannt, wobei jeder Arbeitszylinder oder auch aus mehreren gleichbelasteten Arbeitszylindern gebildete Verbrauchereinheit über jeweils ein Steuerventil und ein Mengenregelventil mit der Förderleitung verbindbar ist Die Mengenregelventile der einzelnen Verbraucher sprechen etwa gleichzeitig an, wenn in der Förderleitung ein zur Versorgung des am höchsten belasteten Verbrauchers ausreichender Mindestdruck gewährleistet wird. Zur Aufrechterhaltung dieses Mindestdruckes bei wechselnder Förderleistung ist der Förderleitung ein Druckspeicher mit entsprechender Druckbegrenzungseinrichtung zugeordnet Dabei ist nachteilig, daß die Anordnung des Druckspeichers und der Druckbegrenzungseinrichtung äußerst aufwendig ist, daß der Druckspeicher den Mindestdruck in der Förderleitung gewöhnlich nur für eine äußerst begrenzte Arbeitsphase aufrechterhalten kann und daß bei nachlassendem Speicherdruck die einzelnen Verbraucher nacheinander abgeschaltet werden, so daß eine von mehreren Verbrauchern zu hebende Last in eine Kippstellung bewegt wird.In addition, DE-AS 1143 714 discloses a device for the parallel supply of double-acting Working cylinders known, each working cylinder or also from several equally loaded working cylinders formed consumer unit via a control valve and a flow control valve with the The delivery line can be connected. The volume control valves of the individual consumers speak at approximately the same time on, if in the delivery line one is sufficient to supply the most heavily loaded consumer Minimum pressure is guaranteed. To maintain this minimum pressure when the delivery rate changes a pressure accumulator with a corresponding pressure limiting device is assigned to the delivery line The disadvantage here is that the arrangement of the pressure accumulator and the pressure limiting device It is extremely expensive that the pressure accumulator is usually only for the minimum pressure in the delivery line can maintain an extremely limited working phase and that when the accumulator pressure drops individual consumers are switched off one after the other, so that one of several consumers to lifting load is moved into a tilt position.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Strorrtehereinrichtung der eingangs genannten Art zu
schaffen, die sich durch geringe Druckverluste sowie durch einen geräte- und anordnungsmäßig einfachen
Aufbau auszeichnet, der geeignet is», Erweiterungen
oder Einschränkungen des Hydrauliksystems um einzelne Verbraucher in einfacher Weise vorzunehmen.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs angegebenen Merkmale gelöstThe invention is based on the object of creating a fault detector device of the type mentioned above, which is characterized by low pressure losses and a simple structure in terms of device and arrangement, which is suitable for expanding or restricting the hydraulic system by individual consumers in a simple manner.
This object is achieved by the features specified in the characterizing part of the patent claim
Auf diese Weise wird eine einwandfreie StromteilungThis way there will be a perfect current sharing
mit Hilfe von konstruktiv einfachen Stromreglern erzielt, wobei die Teüströme zu den einzelnen Verbrauchern durch jeweils nur einen Stromregler und somit durch jeweils nur eine Meßblende und eine Druckwaage strömen. Durch die Parallelschaltung der Stromregler ist es außerdem bei einer Erweiterung oder Einschränkung des Hydrauliksystems um einzelne Verbraucher lediglich erforderlich, deren Stromregler zu- oder abzuschalten.achieved with the help of structurally simple current regulators, with the partial currents to the individual Consumers through only one current regulator and thus through only one orifice plate and one Flow pressure compensator. Due to the parallel connection of the current regulators, it is also possible with an extension or The hydraulic system only needs to be restricted to individual consumers, their current regulator enable or disable.
Die vorgeschlagene Schiebereinrichtung hat außerdem den Vorteil, daß alle Kolbenschieber dieser Einrichtung auf einfache Weise mit dem in der Steuerleitung gegebenen Druck des jeweils höchstbelasteten Verbrauchers gegen den gedrosselten Einlaßdruck beaufschlagbar sind, so daß bei wechselnder Förderleistung ggfs. alle Verbraucher gleichzzeitig ab- und unter Gleichlaufbedingungen wieder eingeschaltet werden.The proposed slide device also has the advantage that all piston slides of this Set up in a simple way with the pressure given in the control line of the most heavily loaded Consumers can be acted upon against the throttled inlet pressure, so that when changing Delivery rate, if necessary, all consumers switched off at the same time and switched on again under synchronous conditions will.
Im folgenden sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigtIn the following two exemplary embodiments of the invention are described in more detail with reference to the drawing described. It shows
F i g. 1 eine hydraulische Anlage mit einer geraden Anzahl von unterschiedlich belastbaren einfachwirkenden Zylindern, die von einer gemeinsamen Hydraulikpumpe gespeist sind, teilweise schematisch, teilweise symbolisch dargestellt,F i g. 1 a hydraulic system with an even number of different loadable single-acting Cylinders that are fed by a common hydraulic pump, partly schematically, partly symbolically represented,
F i g. 2 eine Variante der Anlage nach F i g. 1 mit einer ungeraden Anzahl von Zylindern, ebenfalls teilweise schematisch, teilweise symbolisch dargestelltF i g. 2 shows a variant of the system according to FIG. 1 with a odd number of cylinders, also shown partly schematically, partly symbolically
Die in der Fig. 1 gezeigte Anlage bildet einThe system shown in FIG. 1 forms a
Hydrauliksystem, bestehend aus einer Hydraulikpumpe 1, einer Stromteilereinrichtung 2 und vier als einfachwirkende Arbeitszylinder 3a, 3b, 3c und 3d ausgebildete Verbraucher.Hydraulic system, consisting of a hydraulic pump 1, a flow divider device 2 and four consumers designed as single-acting working cylinders 3a, 3b, 3c and 3d.
Die Stromteilereinrichtung 2 weist vier Stromregler 4a, 4b, 4c und 4c/, bestehend aus je einer Meßblende 5a,The current divider device 2 has four current regulators 4a, 4b, 4c and 4c /, each consisting of a measuring orifice 5a,
56, 5c bzw. 5c/und je einer Druckwaage 6a, 66, 6c bzw. 6d, sowie drei Wechselrückschlagventile 8, 9 und 10 auf.56, 5c or 5c / and one pressure compensator 6a, 66, 6c or 6d, as well as three alternating check valves 8, 9 and 10.
Die Stromregler 4a, 4b, 4c und Ad sind identisch ausgebildet Es wird daher nachfolgend nur der Stromregler 4a näher beschrieben. Die M:ßblende 5a bildet eine fest eingestellte Drosselst--1Ie. Die Druckwaage 6a weist ein Gehäuse ti mit einem in ihm verschiebbaren Kolbenschieber 12 auf, der mit einer Gehäusekante 13 eine in einer Gehäusekammer 14 liegende veränderbare Drossel bildetThe current regulators 4a, 4b, 4c and Ad are of identical design. Therefore, only the current regulator 4a is described in more detail below. The M: ßblende 5a forms a fixed throttle valve - 1 Ie. The pressure compensator 6a has a housing ti with a piston slide 12 which can be displaced in it and which, with a housing edge 13, forms a variable throttle located in a housing chamber 14
Die Stronregler 4a, 4b, 4c und 4d sind mit einer gemeinsamen -Hauptzuführleitung 15 über je eine Zuleitung I62, 166, 16c bzw. 16c/ verbunden. Die Hauptzuführleitung 15 ist über ein Wegeventil 17 mit der Hydraulikpumpe 1 verbindbar. Die Zuleitungen 16a, 16Z), 16cund 16c/enthalten die Meßblende 5a,5b, 5cbzw. 5c/des entsprechenden Stromreglers. Sie münden in die Gehäusekammer 14 der entsprechenden Druckwaage.The current regulators 4a, 4b, 4c and 4d are connected to a common main supply line 15 via a supply line I62, 166, 16c and 16c / respectively. The main supply line 15 can be connected to the hydraulic pump 1 via a directional control valve 17. The leads 16a, 16Z), 16c and 16c / contain the measuring orifice 5a, 5b, 5c or. 5c / of the corresponding current regulator. They open into the housing chamber 14 of the corresponding pressure compensator.
Die Stromregler 4a, 4b, 4cund 4c/stehen andererseits mit dem zugehörigen Verbraucher 3a, 36, 3c bzw. 3d über je eine Ableitung 18a, 18b, 18c bzw. t8d in Verbindung, die ebenfalls in die Gehäusekammer 14 der entsprechenden Druckwaage mündet.The flow regulators 4a, 4b, 4c and 4c / are on the other hand connected to the associated consumer 3a, 36, 3c or 3d via a respective discharge line 18a, 18b, 18c or t8d , which also opens into the housing chamber 14 of the corresponding pressure compensator.
Von den Gehäusekammern 14 gehen auch Rücklaufleitungen 19a, 196, 19c bzw. 19c/ mit je einem Rückschlagventil 20a, 206,20c bzw. 2Odab, die über eine gemeinsame Sammelleitung 21 und das Wegeventil 17 mit einem Sumpf 22 verbindbar ist.Return lines 19a, 196, 19c or 19c / each with a check valve 20a, 206, 20c or 20d , which can be connected to a sump 22 via a common collecting line 21 and the directional valve 17, also extend from the housing chambers 14.
Die Stromregler 4a, 4b, 4c und 4c/sind außerdem mit einer gemeinsamen Steuerleitung 23 über je eine Zweigleitung 24a, 24b, 24cbzw. 24c/verbunden.The current regulators 4a, 4b, 4c and 4c / are also connected to a common control line 23 via a branch line 24a, 24b, 24c or respectively. 24c / connected.
Die Wechselrückschlagventile 8 und 9 sind über je zwei Eingangsanschlüsse 25 und 26 bzw. 27 und 28 an Leitungen 29a und 296 bzw. 29c und 29c/ angeschlossen, die mit je einer Ableitung 18a, 186, 18c bzw. 18c/ verbunden sind. Sie sind ferner über je einen Ausgangsanschluß 30 bzw. 31 an Leitungen 32 bzw. 33 angeschlossen, die in je einem Eingangsanschluß 34 bzw. 35 des Wechselrückschlagventils 10 münden. Letzteres steht ferner über einen Ausgangsanschluß 36 mit der gemeinsamen Steuerleitung 23 in Verbindung.The changeover check valves 8 and 9 are each connected via two input connections 25 and 26 or 27 and 28 Lines 29a and 296 or 29c and 29c / connected, each with a discharge line 18a, 186, 18c or 18c / are connected. They are furthermore each connected to lines 32 and 33 via an output connection 30 or 31 connected, which each open into an input connection 34 or 35 of the change-over check valve 10. The latter is also connected to the common control line 23 via an output connection 36.
Die Stromteilereinrichtung nach F i g. 1 arbeitet wie folgt:The flow divider device according to FIG. 1 works as follows:
Die Kolbenschieber 12 der Druckwaagen 6a, 66, 6c und 6c/ werden einerseits über die Zuleitungen 16a, 166, 16c bzw. 16c/mit dem Pumpendruck, andererseits über die Leitungen 24a, 246, 24c bzw. 24c/ mit dem Druck in der gemeinsamen Steuerleitung 23 beaufschlagt. Die Wechselrückschlagventile 8, 9 und 10 bewirken aufgrund ihres Schaltbildes, daß die gemeinsame Steuerleitung 23 stets unter dem höchsten der in den Arbeitszylindern 3a, 36, 3c unu 3d herrschenden Verbraucherdrücke stehtThe piston valves 12 of the pressure compensators 6a, 66, 6c and 6c / are on the one hand via the supply lines 16a, 166, 16c or 16c / with the pump pressure, on the other hand via the lines 24a, 246, 24c or 24c / with the pressure in the common Control line 23 is applied. The changeover check valves 8, 9 and 10 have the effect, due to their circuit diagram, that the common control line 23 is always under the highest of the consumer pressures prevailing in the working cylinders 3a, 36, 3c and 3d
Die Kolbenschieber 12 der Druckwaagen 6a, 66, 6c und 6c/stellen sich infolge der beidseitigen Druckbeaufschlagung so ein, daß an ihren Stirnseiten stets gleicher Druck herrscht, so daß die Meßblenden 5a, 56,5cund 5d unabhängig von einer unterschiedlichen Belastung der Arbeitszylinder 3a, 36,3cund 3c/stets von im Verhältnis zueinander konstanten Druckmittelmengen durchflossen werden. Dieses Verhältnis wird durch die Durchflußquerschnitte der Meßblenden 5a, 56, 5c und 5c/ vorgegeben und ist daher durch Austauschen der Meßblenden einstellbar. Es wird hierbei vorausgesetzt, daß der Pumpenstrom bei einer Teilung desselben in unterschiedliche Teilströme konstant bleibt. Soll dagegen der Pumpenstrom in gleiche Teilströme geteilt werden, so kann dann die Stromteilereinrichtung auch in Anlagen mit variablem Pumpenstrom eingesetzt werden. The piston slides 12 of the pressure compensators 6a, 66, 6c and 6c / are positioned as a result of the pressure on both sides so that there is always the same pressure at their end faces, so that the measuring orifices 5a, 56,5c and 5d regardless of a different load on the working cylinders 3a, 36,3c and 3c / always in the ratio constant amounts of pressure medium are flowed through to one another. This ratio is determined by the flow cross-sections of the measuring orifices 5a, 56, 5c and 5c / predetermined and is therefore by exchanging the Orifice plates adjustable. It is assumed here that the pump flow when it is divided into different partial flows remain constant. If, on the other hand, the pump flow is to be divided into equal partial flows the flow divider device can then also be used in systems with variable pump flow.
Die Anlage gemäß F i g. 2 unterscheidet sich von der Anlage gemäß Fig. I iediglich dadurch, daß sie einen Arbeitszylinder 3e mehr besitzt Dem Arbeitszylinder 3e ist auch ein Stromregler 4e zugeordnet, der identisch wie die übrigen Stromregler 4a bis 4c/ ausgebildet und analog zu diesen geschaltet ist. Die einzelnen Bestandteile dieser Schaltung sind mit den gleichen Bezugszahlen wie bei den übrigen Verbrauchern, jedoch mit dem Buchstaben e, gekennzeichnet.The system according to FIG. 2 differs from the system according to FIG. I only in that it has a Working cylinder 3e has more The working cylinder 3e is also assigned a flow regulator 4e which is identical is designed like the other current regulators 4a to 4c / and connected analogously to them. The individual components this circuit have the same reference numbers as the other consumers, but with the Letter e, marked.
Ein zusätzliches Wechselrückschlagventil 40 ist über Eingangsanschlüsse 41 und 42 an Leitungen 29c/und 29e angeschlossen, die mit je einer Ableitung 18c/ bzw. 18e verbunden sind. Das Wechselrückschlagventil 40 ist ferner über einen Ausgangsanschluß 43 und eine Leitung 44 mit dem einen Eingangsanschluß 28 des Wechselrückschlagventils 9 verbunden.An additional alternating check valve 40 is via input connections 41 and 42 on lines 29c / and 29e connected, which are each connected to a derivative 18c / or 18e. The shuttle check valve 40 is furthermore via an output connection 43 and a line 44 to one input connection 28 of the Change check valve 9 connected.
Die Parallelschaltung der Stromregler 4a, 46, 4c, 4c/ und 4e ermöglicht also eine Erweiterung von vier auf fünf Verbraucher auf einfache Weise durch Zuschalten des Stromreglers 4e und des Wechselrückschlagventils 40 über zusätzliche Zweigleitungen.The parallel connection of the current regulators 4a, 46, 4c, 4c / and 4e thus enables an expansion from four to five consumers in a simple manner by switching on the flow regulator 4e and the changeover check valve 40 via additional branch lines.
Die Arbeitsweise der Einrichtung gemäß Fig. 2 entspricht der Arbeitsweise der Einrichtung gemäß F i g. 1 und wird daher nicht näher beschrieben.The operation of the device according to FIG. 2 corresponds to the operation of the device according to FIG F i g. 1 and is therefore not described in more detail.
Es ist ferner möglich, die Meßblende und die Druckwaage der einzelnen Stromregler 4a bis 4e zusammen mit dem zugehörigen Rückschlagventil 20a, 206, 20c bzw. 2Oe zusammengefaßt in einem gemeinsamen Gehäuse unterzubringen und das daraus resultierende Gerät mehrfach entsprechend der jeweiligen Anzahl von Verbrauchern auf eine Platte zu montieren.It is also possible to use the measuring orifice and the pressure compensator of the individual flow controllers 4a to 4e together with the associated check valve 20a, 206, 20c or 20e combined in a common To accommodate the housing and the resulting device several times according to the respective Number of consumers to be mounted on a plate.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OGA | New person/name/address of the applicant | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: WABCO WESTINGHOUSE FAHRZEUGBREMSEN GMBH, 3000 HANN |
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| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: LINDE AG, 6200 WIESBADEN, DE |