DE2539287A1

DE2539287A1 - Steuereinrichtung fuer arbeitszylinder

Info

Publication number: DE2539287A1
Application number: DE19752539287
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Grieger; Siegfried Mayer; Manfred Ing Grad Rasper; Raimund Ing Grad Skombraks; Wilhelm Ing Grad Weigert
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1975-09-04
Filing date: 1975-09-04
Publication date: 1977-03-17
Also published as: FR2323045B1; FR2323045A1

Description

R. 28 25
Wd/Fu

Anlage zur
Patent- und
Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

Steuereinrichtung für Arbeitszylinder

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für Arbeitszylinder, die von einer Pumpe über Versorgungsleitungen mit Druckmittel versorgt werden, in denen Steuerventile zum Zu- und Abführen des Druckmittels bezüglich der Arbeitszylinder angeordnet sind.

Bei bekannten Steuereinrichtungen dieser Art. ist zum Betätigen der Arbeitszylinder eine relativ große Anzahl von Steuerventilen notwendig, wodurch die Anlage teuer und störanfälliger wird. So sind z. B. bei einer bekannten Steuereinrichtung für die Steuerung eines doppelt wirkenden ArbeitsZylinders zwei Wegeventile und zwei Rückschlagventile notwendig. Dies ist die heute übliche Bestückung. Für die Steuerung von zwei einfach wirkenden Arbeitszylindern braucht man für jeden ein Wegeventil und ein Rückschlagventil.

ORK3INAL INSPSCTED 709811/0046 ^ΟΒω —

-₂. ■ 2^2.87

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Steuereinrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die weniger· Ventile benötigt.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß bei Steuerung von wenigstens zwei einfach wirkenden Arbeitszylindern jedem ein Sitzventil mit einer Durchfluß- und Sperrstellung zugeordnet ist und allen Sitzventilen nur ein einziges Umschaltventil vorgeschaltet ist.

Bei Steuerung von wenigstens einem doppeltwirkenden Hydrozylinder sind jedem zwei Sitzventile und ein Rückschlagventil zugeordnet.

Auf diese Weise kann in beiden Fällen ein Ventil eingespart werden, was zu geringeren Kosten und Leckverlusten und bei Verwendung von Elektromagnetventilen zu einfacheren elektrischen Anlagen führt.

Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in

Fig. 1 eine Steuereinrichtung für zwei einfachwirkende Arbeitszylinder in schematischer Darstellung;

Fig. 2 die Ansicht eines Ventils für die Steuerung der Zylinder; Fig. 3 einen Schnitt längs III-III nach Fig. 2; Fig. h einen Schnitt längs IV-IV nach Fig. 2; Fig. 5 eine Steuereinrichtung für einen doppeltwirkenden Arbeitszylinder

in schematischer Darstellung;
Fig. 6 ein Steuerventil, wie es beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 verwendet wird.

Im Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 wird Von einem Elektromotor 10 eine Pumpe 11 angetrieben, die über eine Saugleitung 12 Druckmittel aus einem Behälter 13 ansaugt und in eine Förderleitung ll· verdrängt. Die Förderleitung ll· führt zu einem Umschaltventil 15 mit zwei Schaltstellungen I und II. Das Umschaltventil wird gesteuert durch den Druck in einer von der Förderleitung lk abzweigenden Steuerleitung l6 und entgegen der Kraft einer Feder 17. Vom Umschaltventil 15 führt eine Leitung 18 zu einer Leitung 19> die einerseits zu einem als Sitzventil ausgebildeten Steuerventil 20 führt, welches durch einen Magneten 21 entgegen der Kraft einer Feder 22 betätigbar ist, und zu einem ebenfalls als Sitz-

ventil ausgebildeten Steuerventil 23» das durch einen Magneten 2k entgegen der Kraft einer Feder 25 betätigbar ist.

Vom Steuerventil 20 führt eine Leitung 26 zu einem einfachwirkenden Arbeitszylinder 27 mit einem Kolben 28 und einer Kolbenstange 29· Vom Steuerventil 23 führt eine Leitung 30 ebenfalls zu einem einfachwirkenden Arbeitszylinder 31 mit Kolben 32 und Kolbenstange 33.

Vom Umschaltventil 15 führt eine Rückleitung 3^ zum Behälter 13· Zwischen der Förderleitung lU und der Rückleitung 3'i ist in bekanter Weise ein Druckbegrenzungsventil 35 angeordnet, welches die Anlage gegen Überdruck absichert.

Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2 bis 5 zeigt eine konstruktive Ausbildung einer Steuereinrichtung, in welcher das Umseheltventil 15 und die Steuerventile 20, 23 vereinigt sind. Diese Steuereinrichtlang besitzt ein Gehäuse 36 mit einer Einlaßbobrung 37, an welche die Förderleitung 1*4 angeschlossen ist. In der Einlaßbohrung 37 ist ein bekanntes Druckbegrenzungsventil 38 angeordnet, auf da3 weiter nicht eingegangen ist. Es hat eine Auslaßbohrung 39» welche über ein Filter ItO zu einer Bohrung ^l führt, an welche die Rücklaufbohrung 3'+ angeschlossen ist.

Von der Einlaßbohrung 37 zweigt eine Querbohrung k2 ab, welche zum Umschaltventil 15 führt. Dieses besitzt in einer aehsgleich zur Bohrung h?. verlaufenden Bohrung k3 einen kleinen Steuerschieber hk, auf den in Schließrichtung eine Feder \5 einwirkt. Der Stexierschieber hat eine durchgehende mittige Bohrung k6 mit einem Bund kf, welcher als Ventilsitz für ein kugeliges Ventilglied U8 dient. Als Ventilsitz k9 dient ebenfalls der Übergang von der Bohrung k2 zur Bohrung 1*3« Im Steuerschieber sind links vom Bund kl Querbohrungen 50 ausgebildet, die mit einer am Außenumfang der Bohrung 1+3 ausgebildeten Ringnut 51 zusammenwirken.

Uie Ringnut 51 wird.von einer Gehäusebohrung 53 geschnitten, - . ·

in welche zwei Querbohrungen 5^» 55 münden. In jeder dieser Querbohrungen ist ein Ventileinsatz 56 bzw. 57 mit einem Ventilsitz 58 bzw. 59 und einem kegeligen Ventilkörper 60 bzw. 6l angeordnet. Auf jeden Ventilkörper wirkt eine Schließfeder 62 bzw.. 63 ein.

-U-

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- It - ? P 2 Fi

In jedem Ventileinsatz 56, 57 sind Querbohrungen 6k bzw. 65 ausgebildet, welche in Ringräume 66 bzw. 67 der Querbohrungen 5^, 55 münden. Von den Ringräumen 66, 6"J führen nicht dargestellte Bohrungen zu den Leitungen 26, 30 der Arbeitszylinder 27, 31.

Jeder Ventilkörper 60, 6l hat einen kolbenartigen Fortsatz 68, 69, auf welchen Stößel 70 bzw. 71 von den Elektromagneten 21, 2k einwirken. Die beschriebenen Ventile entsprechen den Ventilen 20, 23 in Fig. 1.

Zum Betätigen eines Arbeitszylinders, beispielsweise des Arbeitszylindeis 27, wird die Pumpe 11 zusammen mit einem der Elektromagnete, beispielsweise dem Elektromagnet 21, eingeschaltet. Der von der Pumpe 11 geförderte Druckmittelstrom verschiebt die unter Federkraft am Ventilsitz k9 anliegende Kugel U8 aiif den Ventilsitz am Bund 1*7 und sperrt damit die Verbindung vom Arbeitszylinder über die Leitung 18 zur Rücklaufleitung 3k. Der Steuerschieber kk wird min entgegen der Kraft der Feder 1+5 verschoben, bis die linke Kante des Steuerschiebers Verbindung hergestellt hat von der Bohrung 37 zur Ringnut 51· Nunmehr ka.nn Druckmittel von der Ringnut 51 über die Bohr\ing 52 in die Bohrung 53 einströmen und über das vom Elektromagnet 21 geöffnete Ventil 20 bzw. dessen vom Ventilsitz 58 abgehobenen Ventilkörper 60 und über die Querbohrungen 6k zum Ringraum 66. Von hier fließt das Druckmittel über die Leitung 26 zum Arbeitszylinder und schiebt dessen Kolben 28 nach außen. Das Ventil 23 ist geschlossen. In der Fig. 1 entspricht dies nun der Schaltstellung II des Umsehaltventils 15.

Je nach dem, welcher Magnet 21, 2h erregt ist, kann Druckmittel zum Arbeitszylinder 27 oder 31 fließen. Wenn der betreffende Kolben ausgefahren ist, wird der Magnet des betreffenden Ventils wieder abgeschaltet, so daß der Ventilkörper 60 durch Federkraft auf seinen Sitz gedruckt wird. Der Arbeitszylinder ist dann verriegelt.

Zum Einfahren des Arbeitskolbens wird durch Erregen eines der Magnete 21, 2k das betreffende Ventil geöffnet, worauf Druckmittel über die Leitung 26 - es sei angenommen, das Ventil 20 wäre geöffent - und die Leitung 18 -über das Umschaltventil 15 und die Rückleitung 3V zum Behälter ström^ .. Dabei wird das kugelige Ventilglied U8' auf den Ventilsitz 1+9 gedrückt und verhindert so, daß das rückströmende Druckmittel die Pumpe 11 beaufschlagt und in entgegengesetzter Richtung antreibt.

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Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 und 6 zeigt- die Steuerung für einen doppeltwirkenden Arbeitszylinder. Gleiche Teile wie zuvor sind mit denselben Ziffern bezeichnet. In die Förderleitung Ik ist ein Rückschlagventil 80 eingeschaltet. Die Förderleitung führt zu einem als Sitzventil ausgebildeten Steuerventil 81, das von einem Elektromagneten 82 entgegen der Kraft einer Feder 83 verschiebbar ist. Von einer Stelle zwischen dem Rückschlagventil 80 und dem Steuerventil 8l zweigt eine Leitung 8U ab und führt zur Kolbenstangenseite 85 eines ArbeitsZylinders 86 mit einem Kolben 87 samt Kolbenstange 88. Von der Kolbenseite 89 führt eine Leitung 90 zurück zum Steuerventil 81.

Von einer Stelle zwischen dem Arbeitszylinder 86 und dem Steuerventil 8l zweigt eine Leitung 91 ab, die über ein nach Art eines Rückschlagventils ausgebildeten Steuerventils 92 Verbindung mit der Leitung 3h hat. Das Steuerventil 92 wird mit einem Elektromagneten 93 entgegen der Kraft einer Feder 9^ betätigt.

Die Fig. 6 zeigt ein Konstruktionsbeispiel der Steuereinrichtung, wobei die beiden Steuerventile 8l und 92 in einem Ventilgehäuse 95 vereinigt sind. Die Förderleitung lU mündet in eine Gehäusebohrung 96, die wiederum in eine Gehäusebohrung 97 mündet. In die Gehäusebohrung ist ein Ventileinsatz 98 eingeschraubt, in dessen Längsbohrung 99 ein Ventilkörper 100 angeordnet ist, dessen kegeliges Schließglied an einem Ventilsitz 101 anliegt. Im Ventileinsatz 98 sind Querbohrungen 102 ausgebildet, welche in einen am Außenumfang der Bohrung 97 ausgebildeten Ringraum 103 münden, von dem ein Kanal IOU zu einer parallel zur Bohrung 97 verlaufenden Gehäusebohrung 105 führt. Der Ventilkörper 100 hat einen kolbenartigen Fortsatz IO6, auf welchen der nicht sichtbare Anker des Elektromagneten 82 einwirkt. Wenn der Magnet erregt ist, wird der Ventilkörper 100 von seinem Sitz entgegen der Kraft einer Feder 107 abgehoben.

In der Gehäusebohrung 105 ist ein Ventileinsatz IO9 angeordnet mit einer mittigen Bohrung 110. An den Ventileinsatz 110 schließt sich ein Anschlußstück 111 an, und die von den beiden Teilen gebildete Schulter 112 bildet einen Ventilsitz für das kugelförmige Ventilglied 113 des Ventils 92. Das Anschlußstück hat einen Ventilsitz llU, der an einer Bohrung 115 liegt, die in einen Kanal II6 mündet, an welchen die Rücklaufleitung 3^ angeschlossen ist. Auf das Ventilglied 113 wirkt eine Feder II7 ein, welche an einem Federhalter II8 anliegt. Der Ventileinsatz 110 wird ducch eine Verschlußschraube 120 festgehalten, in-der eine Längsbohrung 121 ausgebildet ist, deren eines Ende einen Ventilsitz 122 für ein kugelförmiges Ventilglied 123 bildet. An dessen einer Seite liegt der Federhalter an, auf seiner gegenüberligenden Seite ein in der Bohrung 121 geführter Stößel welcher vom Anker 125 des Elektromagneten betätigt wird und das Ventilglied vom Sitz 122 abzuheben vermag.

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Um den Kolben 8Τ samt Kolbenstange 88 auszufahren, werden die Pumpe 11 und der Elektromagnet 82 eingeschaltet. Das Steuerventil 81 geht dann von der Sperrstellung I in die Durchgangsstellung II. Druckmittel kann dann über das Rückschlagventil 80 und das Steuerventil 8l zur Kolbenseite 89 strömen und schiebt den Kolben 87 nach außen. Das von der Kolbenstangenseite 89 verdrängte Druckmittel fließt über die Leitung 8U und die Förderleitung und das Steuerventil 81 ebenfalls zur Kolbenseite 89. Das Steuerventil 92 ist.geschlossen. Zum Verriegeln des Arbeitszylinders wird das Steuerventil 8l wieder in seine Sperrstellung durch Abschalten des Magneten 82 gebracht. Die Pumpe wird dann ebenfalls abgeschaltet.

Zum Einfahren der Kolbenstange werden die Pumpe 11 und das Steuerventil 9.2 durch Erregen des Magneten 93 eingeschaltet. Die Pumpe 11 fördert über das Rückschlagventil und die Leitung Bh zum Kolbenstangenraum 85, während Druckmittel von dem Kolbenraum 89 über die Leitungen 90» 91 und das. geöffnete Ventil zur Rückleitung 3h strömt.

Daraus ist zu erkennen, daß für die Steuerung des ArbeitsZylinders nur zwei Steuerventile notwendig sind.

Die in den Ausführungsbeispielen beschriebenen Steuerventile können selbstverständlich auch auf andere Weise, also z. B. mechanisch, betätigt werden.

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Claims

Ansprüche:

1. Steuereinrichtung für Arbeitszylinder, die von einer Pumpe über Versorgungsleitungen mit Druckmittel versorgt werden-, in denen Steuerventile zum Zu- und Abführen des Druckmittels bezüglich der Arbeitszylinder angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß bei Steuerung von wenigstens zwei einfachwirkenden Arbeitszylindern (27» 31) jedem ein Sitzventil (20,23) mit einer Durchfluß- und Sperrstellung zugeordnet ist und allen Sitzventilen nur ein einziges Umschaltventil (15) vorgeschaltet ist.

2. Steuereinrichtung für Arbeitszylinder, die von einer Pumpe über Versorgungsleitungen mit Druckmittel versorgt werden, in denen Steuerventile zum Zu- und Abführen des Druckmittels bezüglich der Arbeitszylinder angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß bei Steuerung von wenigstens einem doppeltwirkenden Hydrozylinder (86) jedem zwei Sitzventile (8l, 92) und ein Rückschlagventil (80) zugeordnet sind.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

die Sitzventile elektromagnetisch betätigbar sind.

1*. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Steuerventile nach Art eines Rückschlagventils ausgebildet ist, das durch einen Elektromagnet (93) entgegen der Kraft einer Feder (9*0 betätigbar ist, und daß--dieses Steuerventil eine Verbindung vom kolbenseitigen Raum (89) zur Rückleituhg (3¹O steuert.

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5. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis ^, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzventile ein kegelförmiges Schließglied mit kolbenartigem Fortsatz besitzen, auf den der Anker des Elektromagneten einwirkt.

6. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5s dadurch gekennzeichnet, daß alle Ventile mit Ausnahme des Rückschlagventils (OO) in einem gemeinsamen Ventilgehäuse (36,95) angeordnet sind.

7. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (15) als Schieberventil mit einem Steuerschieber (53) ausgebildet ist, in dessen hohlem Inneren ein kugelförmiges Ventilglied [UQ) angeordnet ist, das mit einem ebenfalls im Inneren des Schiebers ausgebildeten Ventilsitz (Vr) zusammenwirkt sowie mit einem Ventilsitz (^9)₅ welcher zwischen der Zulaufbohrung und der Rücklaufbohrung angeordnet ist.

8. Steuereinrichtung nach.einem der Ansprüche 1 bis 7_S dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Zulaufleitung und der Rückleitung ein Filter (l+O) angeordnet

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