DE3011196C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3011196C2 DE3011196C2 DE19803011196 DE3011196A DE3011196C2 DE 3011196 C2 DE3011196 C2 DE 3011196C2 DE 19803011196 DE19803011196 DE 19803011196 DE 3011196 A DE3011196 A DE 3011196A DE 3011196 C2 DE3011196 C2 DE 3011196C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- valve
- pressure
- chamber
- valve member
- throttle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
- F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
- F15B11/04—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed
- F15B11/044—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed by means in the return line, i.e. "meter out"
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
- F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
- F15B11/04—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed
- F15B11/042—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed by means in the feed line, i.e. "meter in"
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Safety Valves (AREA)
- Servomotors (AREA)
- Details Of Valves (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung zur Bemessung eines Hydraulikstroms
sowie zur Druckbegrenzung.
Bei der Steuerung des Rücklaufstromes von den an Hydromotoren
(hydraulische Zylinder) angelegten Lasten, insbesondere bei
Baggern und Baufahrzeugen, werden gewöhnlich
Schieberkolbenventile verwendet, wobei jedes Ventilelement zu
verschiedenen individuellen Funktionen dient, beispielsweise
der Geschwindigkeitssteuerung von abgesenkten Lasten, der
Begrenzung von zu hohen Drücken, der Verhinderung oder
Kleinhaltung von Kavitation in den hydraulischen Zylindern und
dem Halten einer Last in einer vorgewählten Lage. Die
Verwendung solcher Kolbenschieber als Ventilelemente führt
jedoch zu gewissen Nachteilen. Beispielsweise wird die Lage
des Schieberkolbens instabil, wenn der Druckmittelstrom zum
Abbremsen einer sinkenden Last gedrosselt wird, was zu
unregelmäßigen oder ruckartigen Bewegungen der Last führt.
Oder eine in vorgewählter Lage an sich stationär zu haltende
Last driftet, weil die verwendeten Schieber die
Hydraulikflüssigkeit nicht vollständig absperren, und zwar
wegen der Leckströme an den notwendigen Bewegungsspalten.
Ein mechanisch zu öffnendes Sperrventil, das aus einem mit
einem Vorsteuerventil kombinierten Rückschlagventil besteht,
ist aus DE 24 24 973 A1 bekannt. Die Anordnung ist im Zuge der
Arbeitsleitung angeordnet, nicht zwischen Arbeitsleitung und
Tankleitung, so daß die mit der vorliegenden Erfindung
angestrebten Funktionen nicht erfüllt werden können.
Bei einem Drosselventil im Zuge der Hauptdruckleitung (CH
309 289) ist ein kolbenartiges Hauptventilglied vorgesehen,
dem ein steuerndes Nadelventil zugeordnet ist, um die Stellung
und Drosselwirkung des Hauptventilgliedes zu steuern. Die mit
der Erfindung angestrebten Funktionen werden nicht erfüllt.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine
Ventilanordnung zu schaffen, welche zur Bemessung eines
Hydraulikstromes sowie zur Druckbegrenzung dienen kann.
Die Lösung der gestellten Aufgabe ergibt sich aus dem
Hauptanspruch; Ausbildungsformen und Weiterbildungen der
Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Aufgrund
dieser Weiterbildungen kann die Ventilanordnung auch als
Antikavitations-Rückschlagventil benutzt werden. Bei der
Erfindung bemißt ein kolbenartiges Hauptventilglied mit
Kegelventilfläche den Rücklaufstrom von den Hydromotoren oder
Zylindern. Das Hauptventilglied wirkt dabei als variable
Drossel, die durch ein einbezogenes Servoventil gesteuert
wird. Ein Pilot- oder Vorsteuerventil dient der
Druckbegrenzungsfunktion.
Im Falle von absinkenden Lasten können mit dem Servoventil die
Motoren der Maschine mit einer Geschwindigkeit proportional zu
dem Steuerdruck am Servoventil betrieben werden.
Wenn der Druck im Motor oder Zylinder unter den Druck des
Rücklaufstromes fällt, öffnet das Hauptventil und ermöglicht
so das Nachströmen von Hydraulikflüssigkeit zu den Zylindern,
d. h. das Hauptventilglied wirkt als Rückschlagventil, wodurch
Kavitation vermieden wird.
Das Pilot- oder Vorsteuerventil steuert den in der
Ventilkammer des Hauptventils herrschenden Druck, so daß die
Anordnung als vorgesteuertes Druckbegrenzungsventil wirkt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der
Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigt
Fig. 1 eine Ventilanordnung zur Bemessung eines
Hydraulikstromes;
Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Ventilanordnung als
Ausführungsform der Erfindung und
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
Ventilanordnung.
Die Ventilanordnung zur Bemessung eines hydraulischen Stromes
(Fig. 1) weist eine mit einer Druckmittelquelle verbundene
Arbeits- oder Druckmittelleitung 10 und eine Tank- oder
Rücklaufleitung 12 auf, zwischen denen ein Hauptventil 14
angeordnet ist. Ein Hauptventilglied 50 des Hauptventils 14
steht unter Federdruck, um die Verbindung zwischen den
Leitungen 10 und 12 nachgiebig abzusperren. Die Stellung des
Hauptventils 14 wird aufgrund des Drucks in einer Ventilkammer
42 bestimmt, der durch einen Drosselstrom gesteuert wird, der
über eine Zulaufdrossel 18 zwischen Arbeitsleitung 10 und der
Ventilkammer 42 sowie durch eine erste variable Abflußdrossel
30 fließt, die durch ein Pilot- oder Vorsteuerventil 20
gebildet wird.
Das Pilotventil 20 weist einen Schieberkolben 22 in einer
Ventilbohrung 24 auf. Die Ventilbohrung 24 besitzt ein
Druckende 26, welches mit der Arbeitsleitung 10 verbunden ist,
ferner eine Drosselstromkammer 28, die über eine
Verbindungsleitung 46 mit der Ventilkammer 42 des Hauptventils
14 verbunden ist, und eine Abflußkammer in Verbindung mit der
Tankleitung 12 sowie eine Federkammer 32, ebenfalls mit der
Tankleitung verbunden. Eine Ventilfeder 34 drängt den
Schieberkolben 22 in Richtung auf das Druckende 26, um den
Drosselstrom zwischen der Drosselstromkammer 28 und der
Tankleitung 12 abzusperren.
Das Hauptventilglied 50 sitzt verschieblich in einer
Hauptbohrung 36, innerhalb welcher eine Rückflußkammer 38,
eine Arbeits- oder Lastdruckkammer 40 und die Ventilkammer 42
gebildet werden, ferner sind eine Servosteuerkammer 44 sowie eine
Federkammer 45 vorgesehen. Die Rückflußkammer 38 steht mit der
Tankleitung 12, die Arbeitsdruckkammer 40 mit der
Arbeitsleitung 10 und die Ventilkammer 42 sowie die
Ventilbohrung 24 über die Leitung 46 mit der Zulaufdrossel 18
in Verbindung. Die Servosteuerkammer 44 ist über eine
Steuerleitung 48 mit einer Steuerdruckquelle verbunden.
Das Hauptventilglied 50 ist als kolbenartiges Verschlußstück
ausgebildet, das eine ebene Fläche 51 und eine konische Fläche
52 aufweist, die in beide Kammern 38 und 40 hineinragt. Die
konische Fläche 52 liegt normalerweise an einer Steuerkante
als Ventilsitz 54 an, welche die Übergangsstelle zwischen den
beiden Kammern 40 und 38 bildet. Eine Ventilfeder 56 liegt an
dem Bund eines Ventilstiftes 64 an, welche ein konisches Ende
65 aufweist und Teil eines Servoventils ist. Die konische
Ventilfläche 65 liegt an dem Hauptventilglied 50 an, so daß
dieser infolge der Kraft der Feder 56 an seinen Ventilsitz 54
nachgiebig gepreßt wird. Das Hauptventilglied 50 weist an
seiner Rückseite eine große Fläche 58 sowie an der
Vorderseite, in die Rückflußkammer 38 hineinreichend, eine
kleine Fläche 51 auf, so daß sich eine ringförmige
Differenzfläche an der konischen Fläche 52 ergibt, das
Verschlußstück also als Differenzdruckkolben ausgebildet ist.
Das Hauptventilglied 50 ist ferner durch eine Sackbohrung 60
hohlgebohrt, um die Ventilkammer 42 zu vergrößern, und weist
eine Bohrung 62 auf, die einen in die Rücklaufkammer 38
hineinführenden Kanal bildet.
Der Ventilstift 64 mit der konischen Fläche 65 liegt am
Eingang der Bohrung 62 an und verschließt somit diese
normalerweise. Durch Verschiebung des Ventilstiftes 64 kann
aber auch eine zweite variable Abflußdrossel zwischen der
Ventilkammer 42 und der Rücklaufkammer 38 gebildet werden. Die
Verschiebung des Ventilstiftes 64 erfolgt durch einen
Servokolben 66, der die Servosteuerkammer 44 von der
Federkammer 45 trennt und unter der Einwirkung einer Feder 68
steht, die dem Servosteuerdruck entgegenwirkt. Wenn dieser
Servosteuerdruck ein bestimmtes Maß übersteigt, wird der
Servokolben 66 in der Zeichnung nach links gegen die Kraft der
Federn 68 und 56 verschoben und der Ventilstift 64 von seinem
Ventilsitz abgehoben, so daß die Bohrung 62 entsprechend dem
Verschiebebetrag freigegeben wird.
Der unter Arbeitsdruck stehende, in die Tankleitung
abströmende Hydraulikstrom ist proportional zu dem angelegten
Servosteuerdruck und kann somit bemessen werden. Diese
Proportionalität wird auf folgende Weise erzielt: Der auf die
beaufschlagte Fläche des Servokolbens 66 einwirkende
Steuerdruck erzeugt eine Kraft, die den Servokolben 66 und den
Ventilstift 64 weg von dem Hauptventilglied 50 und entgegen
der Kraft der Federn 56 und 68 verschiebt. Wenn sich ein
Gleichgewicht zwischen der vom Servosteuerdruck ausgeübten
Kraft und der Federkraft ergibt, hört die Bewegung auf. Da die
Federn eine lineare Kennlinie haben, ist auch die Verschiebung
des Ventilstiftes 64 proportional zum angelegten
Servosteuerdruck.
Nachdem der Ventilstift 64 von dem Hauptventilglied 50
abgehoben ist, fließt ein hydraulischer Strom durch die so
gebildete zweite variable Abflußdrossel und die Bohrung 62 in
die Rücklaufkammer 38. Der dabei sich einstellende Druckabfall
führt dazu, daß die Anpreßkraft des Hauptventilgliedes 50
wegen des verringerten Drucks an der großen Wirkfläche 58
abnimmt, so daß der Druck auf der konischen Ringfläche 52
innerhalb der Druckkammer 40 und der Restdruck in der
Rücklaufkammer 38 überwiegen und das Verschlußstück abhebt.
Dabei verringert sich aber die Querschnittsfläche der zweiten
variablen Abflußdrossel, wodurch der Druck in der Ventilkammer
42 ein wenig ansteigt und sich ein Kräftegleichgewicht am
Hauptventilglied 50 ergibt. Es stellt sich somit ein
stationärer Zustand der Verschiebestellung des Hauptkolbens 50
ein. Da der Verstärkungsfaktor zwischen der Bewegung des
Servoventils und dem Druck in der Ventilkammer 42 sehr hoch
ist, ist jedoch die Differenzlage zwischen dem Ventilstift 64
und dem Hauptkolben 50 vernachlässigbar klein, d. h. die
Verschiebung des Hauptkolbens 50 kann als direkt proportional
zum angelegten Servosteuerdruck angesehen werden. Wenn die
zweite variable Abflußdrossel eine konstante Weite aufweist,
ist der bemessene Strom proportional zur Kolbenverschiebung
und zu dem angelegten Servosteuerdruck, wenn eine konstante
Druckdifferenz zwischen dem Arbeitsdruck und dem Druck in der
Tankleitung angenommen wird.
Wenn der Arbeits- oder Lastdruck einen bestimmten
Ansprechdruck übersteigt, wird das Pilot- oder Vorsteuerventil
20 verschoben und öffnet einen Stromweg von der Druckseite
über die Zulaufdrossel 18 zum Rücklauf. Der Druckabfall an der
Zulaufdrossel 18 führt zu einem verringerten Druck auf die
Wirkfläche 58 des Hauptventilgliedes 50, so daß dieses abhebt
und der Überdruck abgebaut wird. Wenn der Arbeits- oder
Lastdruck unterhalb des Ansprechdruckes abfällt, schließt das
Pilotventil 20, wodurch der Druckanstieg in die Ventilkammer
42 zum Schließen des Hauptventilgliedes 50 führt.
Wenn die Last den zugeführten Hydraulikstrom überholt, also
als Pumpe wirkt, fällt der Arbeits- oder Lastdruck in der
Druckmittelleitung 10 und damit auch in der Ventilkammer 42
ab, und zwar wegen deren Verbindung über die Zulaufdrossel 18
mit dem Druckmittelkanal 10. Demgemäß ist der Rückstaudruck in
der Tankleitung 12 erhöht und wirkt auf die Fläche 51 ein. Das
Hauptventil 14 ist so ausgelegt, daß es bei einer solchen
Druckdifferenz zwischen den Kammern 38 und 42 abhebt und
Hydraulikflüssigkeit aus dem Tankkanal 12 in die Kammern 38
und 40 sowie in die Arbeitsleitungen 10 strömt. Bei diesem
Abheben ist auch die Kraft der Feder 56 und der Anteil der
konischen Fläche 52 innerhalb der Druckkammer 40 zu
berücksichtigen. (Hinsichtlich der druckbeaufschlagten Flächen
ist die Flächengröße demnach gleich.) Wegen der geringen
Reibung in der Bohrung des Kolbens 66 und der relativ
schwachen Ventilfeder 56 wird ein geringer Differenzdruck
zwischen den Kammern 38 und 42 benötigt, um den Kolben 50 des
Hauptventils 14 zu verschieben. Wenn hingegen der Ventilstift
64 und der Kolben 66 aus einem Stück hergestellt wären, käme
die Kraft beider Feder 56 und 68 ins Spiel und man würde eine
große Druckdifferenz benötigen, um das Hauptventil 14 zu
öffnen. Für die beiden zuerst beschriebenen Anwendungsfälle
hätte dies keine nachteilige Wirkungen, wohl aber für die
Anwendung als Antikavitationsventil.
Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der
Ventilanordnung gemäß der Erfindung. Entsprechende Teile zu Fig. 1
sind mit einem Suffix a versehen. Es ist ein Gehäuse 70
vorgesehen, welches einen Druckmittelkanal 10a und im Abstand
davon einen Tank- oder Rücklaufkanal 12a aufweist. Eine
Hauptbohrung 36a im Gehäuse 70 erstreckt sich von dem
Rücklaufkanal 12a durch den Druckmittelkanal 10a und endet an
einem Lagerglied 72, welches in der Hauptbohrung 36a durch
eine Kappe 74 gehalten wird, welche ein Teil des Gehäuses
darstellt. In jeder Endkappe 74 ist eine Servobohrung 76
vorgesehen, die von der Hauptbohrung 36a durch das Lagerglied
72 abgetrennt wird und in einer Rückwand 78 endigt. Im
bestimmten Abstand von der Hauptbohrung 36a erstreckt sich
eine Steuerbohrung 24a und weist ein Druckende 26a in
Verbindung mit dem Druckmittelkanal 10a, eine Rücklaufkammer
30a und eine Federkammer 32a auf.
In dem Gehäuse 70 ist ferner ein Drosselkanal 46a zwischen der
Hauptbohrung 36a nahe dem Lagerglied 72 und in Verbindung mit
dem Druckende 26a der Steuerbohrung 24a vorgesehen, die über
eine Zulaufdrossel 18a und eine Drosselstromkammer 28a mit
Druckmittel versorgt wird, welches jedoch auch bei
entsprechender Lage des Pilot- oder Vorsteuerventils 20a in
einen Auslaßkanal 80 in den Rücklaufkanal 12a bzw. in die
Servobohrung 76 nahe der Rückwand 78 eintreten kann. Ein
Steuerkanal 48a steht mit der Servobohrung 76 in Verbindung.
Das Pilot- oder Vorsteuerventil 20a ist als Schieberkolben
verschieblich in der Steuerventilbohrung 24a geführt und wird
durch die Kraft der Ventilfeder 34a auf seinen Ventilsitz
gepreßt, wobei der Drosselkanal 46a gegenüber dem Auslaßkanal
80 verschlossen wird. Der Steuerkolben 22a ist zweistückig
ausgebildet und weist einen Bemessungsabschnitt 82 und einen
Federendeabschnitt 83 auf. Am Bemessungsabschnitt 82 ist eine
Kegelfläche 84 innerhalb der Auslaßkammer vorgesehen, die in
der Bohrung 24a als Sitz anliegt und die Abdichtung bewirkt,
wenn der Systemdruck unterhalb des Auslösedrucks des Pilot- oder
Vorsteuerventils ist, andernfalls wird die erste
Abflußdrossel 30a geöffnet, die wie folgt gebildet wird: Der
Bemessungsabschnitt 82 weist einen Bund 86 auf, in welchem ein
oder mehrere Bemessungsschlitze 87 untergebracht sind. Der
Schieberkolben geht in einen Bereich verringerten Durchmessers
88 und dann in ein bundartiges Kopfende 90 über, so daß in dem
Ringbereich die Drosselstromkammer 28a untergebracht werden
kann, von der aus der Drosselstromkanal 46a und die
Bemessungsschlitze 87 wegstreben. Die Zulaufdrossel 18a ist
als Winkelbohrung in dem Kopfende 90 untergebracht und führt
von dem Druckmittelkanal 10a in die Drosselkammer 28a.
Der Federendeabschnitt 83 wird durch die Ventilfeder 34a an
den Bemessungsabschnitt 82 gepreßt und ihr Durchmesser ist
etwas geringer als der des Kopfteils 90. Auf diese
Differenzdruckfläche wirkt der Arbeits- oder Lastdruck in dem
Druckende 26a und versucht das Ventil gegen die Kraft der
Ventilfeder 34a zu öffnen. Diese sitzt in der Steuerbohrung
24a zwischen dem Federendeabschnitt 83 und einem einstellbaren
Federwiderlager 94, welches in das Gehäuse 70 eingeschraubt
ist. Durch Drehen des Federsitzes 94 kann die Federkraft und
damit der Ansprechdruck des Pilot- oder Vorsteuerventils
eingestellt werden.
Der Hauptkolben 50a ist in der Hauptbohrung 36a geführt und
wird durch die Kraft einer Ventilfeder 77 gegen den Ventilsitz
54a gepreßt, so daß die Verbindung zwischen dem
Druckmittelkanal 10a und dem Rücklaufkanal 12a gesperrt ist.
Der Hauptkolben 50a weist eine große Fläche am rückwärtigen
Ende 58a und einen Schieberabschnitt 96 auf, der sich vom
kegelförmigen Abschnitt 52a in den Rücklaufkanal 12a erstreckt
und an einem Kopfende 51a endet. Der Kegelabschnitt 52a wirkt
mit dem Ventilsitz 54a zusammen. Der Schieberabschnitt 96
weist eine Mehrzahl von radialen Nuten 98 auf, die in der Nähe
des Kegelabschnittes 52a enden. Der Kegelabschnitt 52a und der
Ventilsitz 54a sind auf einen geringen bzw. praktisch
fehlenden Leckstrom bearbeitet. Wenn die Kegelfläche 52a von
dem Ventilsitz 54a abhebt, verhält sich der Hauptkolben 50a
als Schieberventil und das abfließende Druckmittel wird durch
die radialen Nuten 98 bemessen. Durch entsprechende
Dimensionierung der Weite der radialen Nuten 98 ist es
möglich, die Stromverstärkung durch das Ventil zu wählen, und
zwar im Gegensatz zu dem sehr hohen Stromverstärkungsfaktor,
der daraus resultieren würde, wenn der Hauptkolben ein reines
Kegelventil wäre.
Der in dem Druckkanal 10a wirkende Druck wirkt auf den
Hauptkolben, der als Differenzdruckkolben ausgebildet ist und
als solcher die Kegelfläche 52a in Kontakt mit dem Ventilsitz
54a bei geringerem Durchmesser als die rückwärtige Endfläche
58a aufweist. Der Flüssigkeitsdruck in der Rücklaufleitung 12a
wirkt in der gleichen (Öffnungs)-Richtung auf die radiale
Projektionsfläche des Schieberabschnittes 96.
Der Hauptkolben 50a ist ferner durch ein Sackloch 60a
hohlgebohrt, von dem aus ein Bemessungskanal 62a durch eines
der Hörner des Schieberabschnittes 96 in den Rücklaufkanal 12a
führt. Das Sackloch 60a, die Hauptbohrung 36a und das
Lagerglied 72 begrenzen eine Drosselstromkammer 42a, die mit
dem Rücklaufkanal 12a über den Bemessungskanal 62a und mit der
Drosselstromkammer 28a in der Steuerventilbohrung 24a über den
Drosselstromkanal 46a in Verbindung steht.
Das Servoventil 64a weist einen Ventilstift 100 auf, der in
dem Lagerglied 72 geführt ist und sich von der Servobohrung 76
durch das Lagerglied 72 bis zu seinem konischen Ende 65a
erstreckt. In dessen Nähe ist ein Federsitz 104 vorgesehen, an
welchem eine Ventilfeder 77 anliegt und das konische Ende 65a
in den Bemessungskanal 62a hineinschiebt, um den Durchfluß zu
sperren. Wenn das konische Ende 65a aus dem Bemessungskanal
62a gezogen wird, wird die zweite variable Abflußdrossel zur
Bemessung des abströmenden Hydraulikstromes gebildet.
Ein Servokolben 66a liegt an einem Bund 108 des Ventilstiftes
100 an und weist ein Sackloch 106 zur Aufnahme einer
Ventilfeder 107 auf, die sich an dem Lagerglied 72 abstützt.
Im Bereich des Sacklochs 106 ist die Servobohrung 76 als
Steuerdruckmittel 44a ausgebildet und über einen
Steuerdruckkanal 48a erreichbar. Die Ventilfeder 107 ist
relativ schwach, sorgt jedoch dafür, daß der Kolben 66a den
Kanal 48a nicht sperrt. Bei entsprechender Höhe des
Steuerdrucks in der Kammer 44a wird die Kraft der Feder 77
überwunden, das konische Ende 65a hebt ab und bildet die
zweite variable Abflußdrossel zur Bemessung des abströmenden
Hydraulikstromes. In diesem Ausführungsbeispiel übt die Feder
77 die Funktion der Federn 56 und 68 nach Fig. 1 aus. Die
Ausführungsform nach Fig. 2 ist deshalb als
Antikavitationsventil nur beschränkt verwendbar.
Eines der Merkmale der Ventilanordnung ist der geringe oder
fast fehlende Leckstrom in der Verschlußstellung. Der Sitz
zwischen dem Hauptkolben 50a und dem Gehäuse 70 sowie das
Servoventil 64a in dem Bemessungskanal 62a können als perfekte
Abdichtung gewertet werden. Mit vernünftigen Toleranzen können
sehr kleine Leckströme erzielt werden.
Unter den vielen möglichen Abwandlungen zeigt Fig. 3 ein
kolbenschieberartiges Servoventil 108 anstelle des
Servokolbens 66 und des kegelventilartigen Servoventils 64
nach Fig. 1. Das Servoventil 108 weist ein Kolbenende 110 in
der Steuerkammer 44b auf und ein Schieberkolben 112 erstreckt
sich von dem Kolbenende 110 durch eine Bohrung 114 im
Hauptkolben 50b. Ein Bemessungskanal 62b erstreckt sich durch
den Schieberkolben 112 und mündet in die Rücklaufkammer 38b.
An dem Kolbenende 110 liegt die Ventilfeder 68b an und schiebt
den Schieberkolben 112 so weit in die Bohrung 114 hinein, daß
die Austrittsöffnung des Bemessungskanals 62b verdeckt ist.
Das Servoventil 108 wird durch Steuerdruck auf das Kolbenende
110 von der Steuerdruckkammer 44b aus verschoben, wobei der
Kanal 62b an der Steuerkante der Bohrung 114 teilweise
freigegeben wird und so die zweite variable Abflußdrossel
bildet. Ein bemessener, hydraulischer Strom fließt daraufhin
aus der Drosselkammer 42b durch den Bemessungskanal 62b in die
Rücklaufkammer 38b.
Das Servoventil 108 hat den Vorteil, daß die Systemdruckkräfte
weniger Einwirkung auf das Servoventil haben, da dieses
praktisch einen Schieber darstellt. Wenn die Ventilschaltung
als Druckbegrenzungsventil arbeitet, wird die Bewegung des
Servoventils 108 nicht benötigt. Ein gewisser Nachteil des
schieberartigen Ventiltyps besteht allerdings darin, daß durch
die Spalte zwischen der Bohrung 114 und dem Schieber 112
Leckstrom fließt.
Claims (8)
1. Ventilanordnung zur Bemessung eines Hydraulikstroms sowie zur
Druckbegrenzung mit folgenden Merkmalen:
- a) eine Arbeitsleitung (10; 10a) und eine Tankleitung (12; 12a; 12b) sind über eine Steuerkante (54; 54a) miteinander verbindbar;
- b) ein Hauptventil (14; 14a; 14b) weist ein kolbenartiges, druckgesteuertes Hauptventilglied (50; 50a; 50b) auf, welches mit einer Seite an einer Ventilkammer (42; 42a; 42b) angrenzt und mit der anderen Seite das Gegenstück zur Steuerkante (54; 54a) bildet und diese verschließt, wenn eine in der Ventilkammer (42; 42a; 42b) ausgeübte Kraft größer als eine in der Arbeitsleitung auf das Hauptventilglied (50; 50a; 50b) ausgeübte Kraft ist, bzw. welches einen Spalt zur Steuerkante (54; 54a) freigibt, wenn die in der Ventilkammer (42; 42a; 42b) ausgeübte Kraft geringer ist als die in der Arbeitsleitung auf das Hauptventilglied (50; 50a; 50b) ausgeübte Kraft, wobei die Weite des Spaltes zur Bemessung des Hydraulikstromes einstellbar ist;
- c) die Ventilkammer (42; 42a; 42b) ist über eine Zulaufdrossel (18; 18a; 18b) an die Arbeitsleitung (10; 10a) angeschlossen;
- d) ein Pilotventil (20; 20a; 20b) ist durch den Druck in der Arbeitsleitung (10; 10a) steuerbar und beherrscht eine erste Abflußdrossel (30; 30a; 30b) zwischen Ventilkammer (42; 42a; 42b) und Tankleitung (12; 12a; 12b) in der Weise, daß beim Überschreiten eines Grenzdruckes in der Arbeitsleitung (10; 10a) die Abflußdrossel öffnet,
- e) eine Servoventileinrichtung (62, 64, 65, 66, 68; 62a, 64a, 65a, 66a; 62b, 68b, 110, 112), welche ein kolbenbetätigtes Ventilglied (64; 64a; 112) und eine Servosteuerkammer (44; 44a; 44b) aufweist sowie unabhängig von dem Pilotventil (20; 20a; 20b) steuerbar ist, beherrscht eine zweite Abflußdrossel (62, 65; 62a, 65a; 62b) zwischen der Ventilkammer (42; 42a; 42b) und der Tankleitung (12; 12a; 12b), wobei durch die Zufuhr wählbar großen Servosteuerdruckes in der Servosteuerkammer (44; 44a; 44b) des Ventilglied (64; 64a; 112) gesteuert verschoben und die zweite Abflußdrossel (62, 65; 62a, 65a; 62b) mit einem gewünschten Drosselwert freigegeben werden, so daß der Druckabbau in der Ventilkammer (42; 42a; 42b) bemessen erfolgt und das Hauptventilglied (50; 50a; 50b) den Hydraulikstrom zwischen Arbeitsleitung (10; 10a) und Tankleitung (12; 12a; 12b) bemißt.
2. Ventilanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Pilotventil (20; 20a; 20b) als Vorsteuerventil ausgebildet
ist und infolge des in einer Zulaufkammer (40) des Hauptventils (14;
14a; 14b) herrschenden Drucks mehr oder weniger weit öffnet.
3. Ventilanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß beide Abflußdrosseln (30, 62; 65; 30a, 62a, 65a; 30b, 62b) über
die unabhängig vom Pilotventil (20; 20a; 20b) betätigbare
Servoventileinrichtung (62, 64, 65, 66, 68; 62a, 64a, 65a, 66a; 62b,
68b, 110, 112) bzw. das Pilotventil (20; 20a; 20b) in eine
Ablaufkammer (38; 38b) führen.
4. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zulaufdrossel (18a) zwischen der Arbeitsleitung (10a) und
der Ventilkammer (42a) im Pilotventil (20a) integriert ist.
5. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Servoventileinrichtung (62, 64, 65, 66, 68; 62a, 64a, 65a,
66a; 62b, 68b, 110, 112) zur Bildung der zweiten Abflußdrossel ein
Ventilglied (64; 64a; 112) im Zusammenwirken mit einer Bohrung (62;
62a; 62b) in dem bewegbaren Hauptventilglied (50; 50a; 50b) aufweist
und durch variablen Pilotsteuerdruck in Öffnungsrichtung des
Hauptventilgliedes einstellbar ist, um das Hauptventil (14; 14a;
14b) nachfolgend zu steuern, wobei ein Servokolben (66; 66a, 110)
gegen die Kraft einer Feder (68; 68b) durch Zufuhr des variablen
Pilotsteuerdruckes in die von der Ventilkammer (42; 42a; 42b)
getrennte Servosteuerkammer (44; 44a; 44b) in Öffnungsrichtung
bewegbar ist und
daß das Hauptventilglied (50; 50a; 50b) in die offene Stellung,
gegebenenfalls zusammen mit dem Ventilglied (64; 64a; 112) der
zweiten Abflußdrossel, jedoch unabhängig von der Stellung des
Servokolbens (66; 66a; 110) und ohne diesen mechanisch mitzunehmen,
bewegbar ist.
6. Ventilanordnung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ventilglied der zweiten Abflußdrossel als Schieber (112)
ausgebildet ist, der in einer Bohrung (114) des Hauptventilgliedes
(50b) verschiebbar ist und im Zusammenwirken mit diesem
Hauptventilglied innerhalb eines gewissen Bewegungsbereiches relativ
zueinander eine variable Drossel in einem Auslaßkanal (62b) bildet,
der in dem Schieber angeordnet ist,
daß der Schieber (112) mit dem Servokolben (110) der
Servoventileinrichtung fest verbunden ist und
daß das Hauptventilglied (50b) relativ zum Schieber (112) bis
jenseits einer Stellung verschieblich ist, in welcher die variable
Drossel beinahe ganz geschlossen ist.
7. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Hauptventilglied (50; 50a; 50b) direkt oder indirekt von
einer Feder (56; 77; 56b) in Schließrichtung gedrängt wird und
daß die Federkraft so gewählt ist, daß das Hauptventilglied durch
den Druck in der Tankleitung (12; 12a; 12b) bewegt werden kann, wenn
der Druck in der Arbeitsleitung (10; 10a) unter einen vorbestimmten
Wert fällt, wobei das Hauptventil (14; 14a; 14b) auch als
Antikavitationsventil dienen kann.
8. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Hauptventilglied (50; 50a; 50b) als Sitzventilglied
ausgebildet ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/024,058 US4201052A (en) | 1979-03-26 | 1979-03-26 | Power transmission |
US06/117,934 US4365647A (en) | 1980-02-04 | 1980-02-04 | Power transmission |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3011196A1 DE3011196A1 (de) | 1980-10-09 |
DE3011196C2 true DE3011196C2 (de) | 1993-04-29 |
Family
ID=26697983
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19803011196 Granted DE3011196A1 (de) | 1979-03-26 | 1980-03-22 | Hydraulische vielfunktion-ventilanordnung |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU534584B2 (de) |
CA (1) | CA1138740A (de) |
DE (1) | DE3011196A1 (de) |
GB (1) | GB2047435B (de) |
IN (1) | IN154912B (de) |
SE (1) | SE443431B (de) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2530779A1 (fr) * | 1982-07-22 | 1984-01-27 | Petroles Cie Francaise | Liaison de securite reliant un recipient contenant un gaz sous pression a un systeme d'evacuation |
CA1234529A (en) * | 1984-04-30 | 1988-03-29 | Vinod K. Nanda | Power transmission |
JP2706483B2 (ja) * | 1988-09-28 | 1998-01-28 | 日立建機株式会社 | 圧力制御弁 |
FR2668761B1 (fr) * | 1990-11-02 | 1996-06-21 | Schlumberger Ind Sa | Lance de distribution d'hydrocarbure. |
DE10023583B4 (de) * | 2000-05-13 | 2012-05-24 | Robert Bosch Gmbh | Elektrohydraulischer Senken-Modul |
EP1239201A1 (de) * | 2001-03-08 | 2002-09-11 | Bestobell Valves | Ventilsystem |
CN103791129B (zh) * | 2014-02-28 | 2016-05-11 | 昆明中铁大型养路机械集团有限公司 | 一种闭式液压***驱动的走行控制用负荷阀 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH309289A (de) * | 1951-12-07 | 1955-08-31 | Limited Electraulic Presses | Steuerventil für Druckflüssigkeiten. |
DE1045755B (de) * | 1956-09-20 | 1958-12-04 | Schloemann Ag | Absperr- und Regelventil mit Betaetigung durch das durchfliessende Druckmittel und Steuerung durch einen Hilfsschieber |
US3411536A (en) * | 1966-07-06 | 1968-11-19 | Koehring Co | Pilot operated control valve mechanism |
DE2424973C3 (de) * | 1974-05-22 | 1980-01-31 | Montan-Hydraulik Gmbh & Co Kg, 4755 Holzwickede | Einrichtung zum Steuern von Hydroantrieben |
-
1980
- 1980-03-22 DE DE19803011196 patent/DE3011196A1/de active Granted
- 1980-03-25 CA CA000348365A patent/CA1138740A/en not_active Expired
- 1980-03-25 SE SE8002301A patent/SE443431B/sv not_active IP Right Cessation
- 1980-03-25 AU AU56826/80A patent/AU534584B2/en not_active Ceased
- 1980-03-25 GB GB8009962A patent/GB2047435B/en not_active Expired
- 1980-09-02 IN IN1003/CAL/80A patent/IN154912B/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3011196A1 (de) | 1980-10-09 |
AU5682680A (en) | 1980-10-02 |
IN154912B (de) | 1984-12-22 |
CA1138740A (en) | 1983-01-04 |
GB2047435B (en) | 1983-04-20 |
SE8002301L (sv) | 1980-09-27 |
AU534584B2 (en) | 1984-02-09 |
GB2047435A (en) | 1980-11-26 |
SE443431B (sv) | 1986-02-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102009055802B4 (de) | Regelventil betätigt durch elektrohydraulisches Vorsteuersitzventil | |
DE3323363C2 (de) | ||
DE1921977C3 (de) | Ventileinrichtung zur Steuerung der Druckmittelwege eines doppelwirkenden Servomotors | |
DE2305798B2 (de) | Hydraulische Steuereinrichtung für einen Servomotor, insbesondere für Fahrzeuglenkungen | |
DE2305835A1 (de) | Hydraulische steuereinrichtung, insbesondere lenkeinrichtung | |
EP0016719B1 (de) | Vorrichtung zum Steuern eines Hydromotors | |
DE102005022275A1 (de) | Hydraulische Steueranordnung | |
DE102007001509A1 (de) | Pilotbetätigtes Steuerventil mit einem zweistufigen Ventilkörper | |
DE60304663T2 (de) | Hydraulische Ventileinrichtung | |
EP0103250B1 (de) | Steuerventil zur Flüssigkeitssteuerung | |
DE3433535C2 (de) | Zweistellungs-Schaltventil mit hydraulischer Selbsthaltung | |
EP0650558B1 (de) | Steueranordnung für mindestens einen hydraulischen verbraucher | |
DE3688346T2 (de) | Hydraulisches steuersystem. | |
DE4237932C2 (de) | Volumenstromsteuerung für Kraftfahrzeughydraulik, insbesondere für Lenkeinrichtungen von Kraftfahrzeugen | |
DE3011196C2 (de) | ||
LU84377A1 (de) | Einstellbares drosselventil | |
DE2302355A1 (de) | Senkbremsventil | |
WO1999009323A1 (de) | Hydraulisches system mit einem differentialzylinder und einem eilgangventil sowie eilgangventil für ein solches hydraulisches system | |
DE19503943C2 (de) | Bremsventilanordnung für einen reversierbaren hydraulischen Verbraucher | |
EP0491155B1 (de) | Hydraulisches Wegeventil zur Steuerung eines Hydromotors | |
WO2005111430A1 (de) | Hydraulik-ventilanordnung, insbesondere wasserhydraulik-ventilanordnung | |
DE29613700U1 (de) | Druckverhältnisventil | |
DE3039002A1 (de) | Druckregelventil | |
DE3630454C1 (en) | Device for controlling hydraulic drives | |
EP0072952B1 (de) | Steuereinrichtung für einen hydraulischen Verbraucher |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: VICKERS, INC., TROY, MICH., US |
|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: BLUMBACH, P., DIPL.-ING., 6200 WIESBADEN WESER, W. |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: BLUMBACH, KRAMER & PARTNER, 65193 WIESBADEN |