DE3127439A1

DE3127439A1 - Ventilanordnung

Info

Publication number: DE3127439A1
Application number: DE19813127439
Authority: DE
Inventors: Jakob 4340 Bryne Herabakke
Original assignee: BRYNE MEK VERKSTED AS
Current assignee: BRYNE MEK VERKSTED AS
Priority date: 1980-07-14
Filing date: 1981-07-11
Publication date: 1982-04-08
Also published as: DE3127439C2; NO151129B; NO802111L; NO151129C; GB2081849B; GB2081849A

Description

Ventilanordnung

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung, insbesondere eine Ventilanordnung zur Abbremsung eines mit einer mechanischen Bremse versehenen Hydraulikmotors.

Eine Ventilanordnung der in Rede stehenden Art kann bei hydraulischen Winden ebenso benutzt werden, wie in Zusammenhang mit Linear- und/oder Drehantrieben hydraulischer Bagger und Krane und dem Betrieb hydraulischer Gabelstapler.

Die bekannten Ventilanordnungen der in Rede stehenden Art weisen Gleichgewichtsventile, Rückschlagventile sowie gedrosselte Rückschlagventile mit einstellbaren Drosslungsgraden auf. Ein Nachteil der bekannten Ventilanordnungen resultiert aus der Schwierigkeit, eine gute Synchronisierung zwischen der hydraulischen und mechanischen Abbremsung zu erreichen. Auch ist es bei den bekannten Ventilanordnungen schwierig, eine weiche und ruhige Abbremsung zu gewährleisten. Schließlich bedürfen die bekannten Ventilanordnungen vergleichsweise häufiger und genauer Einstellungen,

Ausgehend von dem zuvor erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere zur Abbremsung eines mit einer mechanischen Bremse versehenen Hydraulikmotors geeignete Ventilanordnung anzugeben, bei der die zuvor aufgezeigten Nachteile nicht auftreten.

Die erfindungsgemäße Ventilanordnung, bei der die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeich-

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net, daß in Null-Stellung, d.h. bei Stillstand des Hydraulikmotors, Strömungskanäle einerseits zwischen einem Steuerventil für den Hydraulikmotor und den Zufluß- und Abflußseiten des Hydraulikmotors, andererseits von den Auslassen zweier Gleichgewichtsventile über zwei Durchflußventile zu einem Schiebeventil und weiter zu einer mechanischen. Bremse des Hydraulikmotors geöffnet sind, daß über das auf der Abflußseite des Hydraulikmotor s angeschlossene Durchflußventil bei Anlaufen des Hydraulikmotors ein mit dem Schiebeventil verbundener Strömungskanal einlaßseitig mit dem entsprechenden Gleichgewichtsventil verbindbar ist, daß auf der Zufluß- bzw. Abflußseite des Hydraulikmotors jeweils ein Rückschlagventil vorgesehen ist, daß über die Rückschlagventile Hydraulikflüssigkeit von der Abflußseite des Hydraulikmotors über die entsprechenden Durchflußventile und Gleichgewichtsventile führbar ist, daß der Hydraulikmotor vermittels der Gleichgewichtsventile steuerbar und abbremsbar ist, daß während einer Drehung des Hydraulikmotors der höhere der an der Zufluß- bzw. Abflußseite des Hydraulikmotors anstehenden Drücke der Bremse zuführbar und die Bremse so während einer Drehung des Hydraulikmotors' in einer Ruhestellung haltbar ist, daß vermittels des jeweils aktiven Gleichgewichtsventils erreichbar ist, daß der niedrigere der an der Zufluß- bzw.. Abflußseite des Hydraulikmotors anstehenden Drücke in jedem Fall den für ein Lösen der Bremse notwendigen Mindestdruck überschreitet, daß die Bremse auslösbar ist, sobald die Hydraulikflüssigkeit über das Schiebeventil und das jeweilige Durchflußventil in einen Tank abfließt, daß das jeweilige Durchflußventil bei Abbremsung des Hydraulikmotors und Erreichen des Stillstandes umschaltbar ist, daß nämlich die Durchflußventile nur auf den Durchfluß von -Hydraulikflüssigkeit, nicht aber auf den

Drück der Hydraulikflüssigkeit ansprechen.

Vermittels, der erfindungsgemäßen Ventilanordnung wird verhindert, daß die mechanische Bremse während einer Drehung des Hydraulikmotors betätigt wird. Aus diesem Grunde kann die mechanische Bremse ausschließlich so gestaltet sein, daß sie den Hydraulikmotor im Stillstand festhält, nachdem dieser Hydraulikmotor zuvor hydraulisch bis zum Stillstand abgebremst worden ist. Vorteilhafterweise kann die mechanische Bremse bei Verwendung dieser Ventilanordnung ausgesprochen leise arbeiten. Weiterhin kann das Bremsmoment während der gesamten Abbremsung konstant gehalten werden. Schließlich ist es'vorteilhaft, daß nach einer erstmaligen Einstellung des Arbeitsdrukkes und des Stoßdruckes der Gleichgewichtsventile weitere Einstellungen nicht mehr nötig sind.

Die erfindüngsgemäße Ventilanordnung ist natürlich für eine Vielzahl anderer Anwendungsfälle als zuvor erläutert geeignet. Beispielsweise ist die Ventilanordnung dazu geeignet in Verbindung mit einem Kolben, der in einem hydraulischen Zylinder läuft, verwendet zu werden, um ein zur Änderung einer Funktion führendes Signal abzugeben, sobald ein Strom von Hydraulikflüssigkeit zu oder von dem hydraulischen Zylinder unterbrochen wird.

Schließlich ist auch eine Einschränkung hinsichtlich der verwendbaren Hydraulikflüssigkeiten nicht gegeben, wenn auch in erster Linie Hydrauliköl Verwendung finden wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführurigsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigt

Figur 1 in einer schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung und

Figur 2 in schematicher Darstellung ein Durchflußventil für die Ventilanordnung nach Fig. 1 in geöffneter Stellung.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten System ist ein Hydraulikmotor 1 mit einer Ventilanordnung verbunden. Eine Pumpe 2 mit einem entsprechenden Tank 3 für Hydraulikflüssigkeit steht mit einer ersten Seite des Hydraulikmotors 1 über ein Steuerventil 4, einen Strömungskanal 5, ein Rückschlagventil 6 und einen Strömungskanal 7 in Verbindung. Mit einer zweiten Seite des Hydraulikmotors 1 steht die Pumpe 2 über das Steuerventil 4, einen Strömungskanal 8, ein Rückschlagventil 9 und einen weiteren Strömungskanal 10 in Verbindung. In Null-Stellung des Steuerventiles 4 besteht eine Verbindung zwischen den Strömungskanälen 5 und 8 einerseits und dem Tank 3 andererseits. Zwischen den Strömungskanälen 5 und 7 ist eine hydraulische Parallelschaltung vorgesehen, die aus einem Strömungskanal 11, einem Gleichgewichtsventil 12, einem weiteren Strömungskanal 13, einem Durchflußventil 14 unci einem dritten Strömungskanal 15 besteht. Zwischen den Si römungskanälen 8 und 10 ist entsprechend eine hydraulische Parallelschaltung vorgesehen, die aus einem Strömungskanal 16, einem Gleichgewichtsventil 17, einem weiteren Strömungskanal 18, einem Durchflußventil 19 und einem dritten Strömungskanal· 20 besteht. Das Durchflußventil 14 ist mit einer ersten Seite über einen Strömungskanal 21 an den Sbrömungskanal 5 angeschlossen

und an einer zweiten Seite mit einem Schiebeventil 22 über einen Strömungskanal 23 verbunden..

Das Durchflußventil 19 ist mit einer ersten Seite über einen Strömungskanal 24 an den Strömungskanal 8. angeschlossen und an einer zweiten Seite mit dem Schiebeventil 22 über einen Strömungskanal 25 verbunden. Das Schiebeventil 22 ist mit einer mechanischen Bremse 26 des Hydräulikmotörs 1 über einen Strömungskanal 27 verbunden. Aus Steuerungsgründen ist das Gleichcjewichtsventil 12 über einen Strömungskanal 28 mit dem Strömungskanal 8 verbunden. Ebenso ist das Gleichgewichtsventil 17 über einen Strömungskanal 29 mit dem Strömungskanal 5 verbunden.

Im folgenden wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Ventilanordnung beschrieben:

Zum Start des Hydraulikmotors Λ, der Hydraulikmotor 1 soll sich in Pfeilrichtung drehen, wird das Steuerventil 4 aus seiner Null-Stellung heraus in eine Stellung gebracht, in der Hydraulikflüssigkeit durch den Strömungskanal 5, das Rückschlagventil 6 und den Strömungskanal 7 dem Hydraulikmotor 1 zufließen kann. Ein und derselbe Druck steht an den Einlassen und Auslässen des Gleichgewichtsventils 12, des Durchflußventils 14 und in den Strömungskanälen 5 und 7 an. über den Strömungskanal 21, das Durchflußventil 14, den Strömungskanal 23, das Schiebeventil 22 und den Strömungskanal 27 erhält die mechanische Bremse 26 beim Start des Hydraulikmotors .1 eine zum Lösen ausreichende Menge Hydraulikflüssigkeit. Das Gleichgewichtsventil 17 erhält vom Strömungskanal 5 0 über den Strömungskanal 29 unter Druck stehende Hydrau-

likflüssigkeit und wird so zur Verbindung der Strömungskanäle 18 und 16 miteinander geöffnet. Auf diese Weise kommt ein Flüssigkeitsstrom durch das Durchflußventil zustande, so daß dieses Durchflußventil 19 umgeschaltet wird, wie sich das aus Fig. 2 ergibt.

Während der Drehung des Hydraulikmotors 1 in Pfeilrichtung fließt Hydraulikflüssigkeit von der Auslaßseite des Hydraulikmotors 1 durch den Strömungskanal 10. Die Hydraulikflüssigkeit wird vermittels des Rückschlagventiles 9 über den Strömungskanal 20 dem Durchflußventil 19 zugeführt. Somit wird die Hydraulikflüssigkeit über den Strömungskanal 18, das Gleichgewichtsventil 17, die Strömungskanäle 16 und 8 sowie das Steuerventil 4 in den Tank 3 zurückgeleitet.

Geht man einmal davon aus, daß der Hydraulikmotor 1 sich in Pfeilrictitung dreht, so wird zur Abbremsung des Hydraulikmotors 1 das Steuerventil 4 wieder in seine Null-Stellung gebracht. Dadurch wird die in den Strömungskanälen 5 und 8 vorhandene Hydraulikflüssigkeit in den Tank 3 zurückgeführt. Gleichzeitig verliert das Gleichgewichtsventil 17 seinen im Strömungskanal 29 anstehenden Steuerdruck. Dadurch wird begonnen, die Verbindung zwischen den Strömungskanälen 18 und 16 zu verschliessenJ' De.r Durchfluß wird hier soweit verringert, daß der Druck im Strömungskanal 18 den vorgegebenen Arbeitsund S'.oßdruck des Gleichgewichtsventils 17 erreicht. Dieser Druck wird über das Durchflußventil 19 und die Strömungskanäle 20 und TO auch der Auslaßseite des Hydraulikmotors 1 zugeführt, so daß der Hydraulikmotor 1 zu einer langsameren Drehung gezwungen wird. Während der Abbremsung des Hydraulikmotors 1 ist der an der Auslaßseite des Hydraulikmotors 1 anstehende Druck grös-

ser als der auf der Einlaßseite anstehende Druck. Da nun der im Strömungskanal 25 anstehende Druck mit dem in den Strömungskanälen 10 und 20 anstehende Druck übereinstimmt, während der im Strömungskanal 23' anstehenden Druck mit dem in den Strömungskanälen 5 und 7 anstehenden Druck übereinstimmt, wird nun das Schiebeventil 22 umgeschaltet (Fig. 2). Das Schiebeventil 22 wird geöfinet, so daß eine Verbindung zwischen den Strömungskanälen 25 und 27 und damit eine Verbindung zur Bremse 26 hergestellt wird. Während der gesamten Phase der Abbremsung des Hydraulikmotors 1 wird somit die mechanische Bremse 26 einem Druck ausgesetzt, der dem Druck an der Auslaßseite des Hydraulikmotors 1 entspricht. So wird eine Betätigung der Bremse 26 verhindert, da der niedrigere der an der Zufluß- bzw. Abflußseite des Hydraulikmotors anstehenden Drücke in jedem Fall den für ein Lösen der Bremse 26 notwendigen Mindestdruck überschreitet.

Nach erfolgter Verlangsamung der Drehung des Hydraulikmotors 1 bis zum vollständigen Stillstand wird über das Gleichgewichtsventil 17 die Verbindung zwischen den Strömungskanälen 18 und 16 vollständig geschlossen. Dadurch wird der Durchfluß von Hydraulikflüssigkeit durch das Durchflußventil 19 blockiert, so daß das Durchflußventil 19 seine Stellung ändert, wie das in Fig. 1 dargestellt ist. In dieser neuen Stellung des Durchflußventiles 19 sind die Strömungskanäle 25 und 24 miteinander verbunden, so daß die mechanische Bremse 26 über den Strömungskanal 27, das Schiebeventil 22, dem Strömungskanal 25, das Durchflußventil 19, die Strömungskanäle 24 und 8 sowie das Steuerventil 4 in den Tank 3 entlastet wird. Sollte das Schiebeventil 22 aus irgendeinem Grunde seine Stellung ändern, nachdem der Hydraulikmotor 1 angehalten worden ist, so existiert ein wei-

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terer Weg zur Entlastung der mechanischen Bremse 26 in den Tank 3 über den Strömungskanal 23, das Durchflußventil· 14, die Strömungskanäle 21 und 5 sowie das Steuerventil 4. Die zuvor erläuterte Entlastung der Bremse 26 führt zur Betätigung der mechanischen Bremse 26.

Aus der voranstehenden Erläuterung ergibt sich deutlich, daß die symmetrische Konstruktion der Ventilanordnung eine Drehung und Abbremsung des Hydraulikmotors 1 auch entgegen der Pfeilrichtung erlaubt. Die Funktionsweise stimmt dabei grundsätzlich mit der zuvor erläuterten Funktionsweise überein.

Claims

PATENTANSPRUCH

Ventilanordnung, insbesondere zur Abbremsung eines mit einer mechanischen Bremse versehenen Hydraulikmotors, dadurch gekennzeichnet, daß in Null-Stellung, d.h. bei Stillstand des Hydraulikmotors (1), Strömungskanäle einerseits zwischen einem Steuerventil (4) für den Hydraulikmotor (1) und den Zufluß- und Abflußseiten des Hydraulikmotors (1), andererseits von den Auslässen zweier Gleichgewichtsventile (12,17) über zwei Durchflußventile (14,19) zu einem Schiebeventil (22) und weiter zu einer mechanischen Bremse (26) des Hydraulikmotors (1) geöffnet sind, daß über das auf der Abflußseite des Hydraulikmotors (1) angeschlossene Durchflußventil (19) bei Anlaufen des Hydraulikmotors (1) ein mit dem Schiebeventil (22) verbundener Strömungskanal (25) einlaßseitig mit dem entsprechenden Gleichgewichtsventil (17) verbindbar ist, daß auf der Zufluß- bzw. Abflußseite des Hydraulik-

motors (1) jeweils ein Rückschlagventil (6 bzw. 9j vorgesehen ist, daß über die Rückschlagventile (6,9) Hydraulikflüssigkeit von der Abflußseite des Hydraulikmotors (1) über die entsprechenden Durchflußventile (14 bzw. 19) und Gleichgewichtsventile (12 bzw. 17) führbar ist, daß der Hydraulikmotor (1) vermittels der Gleichgewichtsventile (12,17) steuerbar und abbremsbar ist, daß während einer Drehung des Hydraulikmotors (1) der höhere der an der Zufluß- bzw. Abflußseite des Hydraulikmotors (1) anstehenden Drücke der Bremse (26) zuführbar und die Bremse (26) so während einer Drehung des Hydraulikmotors (1) in einer Ruhestellung haltbar ist, daß vermittels des jeweils aktiven Gleichgewichtsventils (12 bzw. 17) erreichbar ist, daß der niedrigere der an der Zufluß- bzw. Abflußseite des Hydraulikmotors (1) anstehenden Drücke in jedem Fall den für ein Lösen der Bremse (26) notwendigen Mindestdruck überschreitet, daß die Bremse (26) auslösbar ist, sobald die Hydraulikflüssigkeit über das Schiebeventil (22) und das jeweilige Durchflußventil (19 bzw. 14) in einen Tank (3) abfließt, daß das jeweilige Durchflußventil (19 bzw. 14) bei Abbremsung des Hydraulikmotors (1) und Erreichen des Stillstandes umschaltbar ist, daß nämlich die Durchflußventile (14,19) nur auf den Durchfluß von Hydraulikflüssigkeit, nicht aber auf den Druck der Hydraulikflüssigkeit ansprechen.