DE4334167A1 - Hydraulisches System zur Beaufschlagung eines hydraulischen Verbrauchers mit einem geregelten Verbraucherdruck und Drosselventil, insbesondere zur Verwendung in einem solchen hydraulischen System - Google Patents
Hydraulisches System zur Beaufschlagung eines hydraulischen Verbrauchers mit einem geregelten Verbraucherdruck und Drosselventil, insbesondere zur Verwendung in einem solchen hydraulischen SystemInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem hydraulischen System, das die
Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruches 1 aufweist und das
dazu dient, einen hydraulischen Verbraucher mit einem geregelten
Verbraucherdruck zu beaufschlagen. Dabei soll der geregelte Ver
braucherdruck auch kleiner sein können als der Stelldruck, der
zur Verstellung des Fördervolumens einer zu dem hydraulischen
System gehörenden Hydropumpe notwendig ist.
Ein hydraulisches System dieser Art ist in der nicht vorveröf
fentlichten DE-Patentanmeldung P 42 11 551 schon beschrieben
worden. Danach ist zwischen die Hydropumpe und den Verbraucher
ein Stauventil geschaltet, das bei einem zur Verstellung des
Fördervolumens der Hydropumpe ausreichenden Mindestdruck öffnet.
Dadurch ist sichergestellt, daß zwischen dem druckseitigen Aus
gang der Hydropumpe und dem Stauventil der zur Verstellung der
Hydropumpe notwendige Stelldruck herrscht. Über das Stauventil
baut sich der Mindestdruck auf den niedrigeren Verbraucherdruck
ab. Der Mindestdruck kann genau dem maximal notwendigen Stell
druck entsprechen, er kann jedoch auch höher gewählt werden. Zur
Regelung eines Verbraucherdruckes, der niedriger als der Min
destdruck ist, ist außerdem eine gedrosselte Verbindung zwischen
dem verbraucherseitigen Ausgang des Stauventils und dem Tank
notwendig. Ist der zu regelnde Verbraucherdruck höher als der
Mindestdruck, so ist diese Verbindung vorteilhafterweise ver
schlossen, um Leckverluste zu vermeiden. Dementsprechend ist bei
dem hydraulischen System gemäß der erwähnten Patentanmeldung in
der Verbindung zwischen dem verbraucherseitigen Ausgang des
Stauventils und dem Tank ein Kugelsitzventil angeordnet, dessen
als Schließkörper fungierende Kugel in Öffnungsrichtung von ei
ner Schraubendruckfeder und in Schließrichtung von dem Ver
braucherdruck beaufschlagt wird. Das Kugelsitzventil ist im
Prinzip ein Schaltventil, das offen ist, solange der Ver
braucherdruck kleiner als der Mindestdruck ist, und dann
schließt, wenn der Verbraucherdruck den Mindestdruck erreicht.
Somit läßt sich sagen, daß bei einem unterhalb des Mindestdruc
kes liegenden Verbraucherdruck zwischen dem verbraucherseitigen
Ausgang des Stauventils und dem Tank eine Verbindung mit einem
bestimmten Drosselquerschnitt besteht, während diese Verbindung
geschlossen ist, wenn der Verbraucherdruck gleich dem oder grö
ßer als der Mindestdruck ist.
Es hat sich gezeigt, daß bei einem hohen unterhalb des Mindest
druckes liegenden Verbraucherdruck die Leckage über den Drossel
querschnitt zum Tank recht groß ist, wenn man den Drosselquer
schnitt groß wählt. Andererseits kann ein niedriger unterhalb
des Mindestdruckes liegender Verbraucherdruck nur relativ lang
sam reduziert werden, wenn man den Drosselquerschnitt klein
wählt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydraulisches Sy
stem mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so
weiterzuentwickeln, daß bei einem zu regelnden Verbraucherdruck,
der unterhalb des Mindestdruckes liegt, die Leckage nur gering
und bei einem niedrigen unterhalb des Mindestdruckes liegenden
Verbraucherdruck dieser schnell reduziert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein hydraulisches System
mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch
gelöst, daß der wirksame Öffnungsquerschnitt des Drosselventils
zwischen einem Maximalwert bei einem dem Tankdruck entsprechen
den Verbraucherdruck und dem Wert Null bei einem über dem Min
destdruck liegenden Verbraucherdruck vorzugsweise stufenlos ver
änderbar ist. Aufgrund des großen Öffnungsquerschnitts bei nied
rigen unterhalb des Mindestdrucks liegenden Verbraucherdrücken
kann auch ein solcher Verbraucherdruck schnell reduziert werden,
obwohl die Druckdifferenz über das Drosselventil klein ist. Bei
höheren Verbraucherdrücken und damit einer größeren Druckdiffe
renz über das Drosselventil ist dessen Öffnungsquerschnitt
klein, so daß trotz der größeren Druckdifferenz die Leckage
nicht zu groß ist und wegen der größeren Druckdifferenz immer
noch eine schnelle Druckreduzierung möglich ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen hydrauli
schen Systems kann man den Unteransprüchen 2 bis 11 entnehmen.
Ein gutes Auflösungsvermögen des Drosselventils bei einfacher
Herstellung seiner Teile erhält man gemäß Anspruch 2 dadurch,
daß das Drosselventil einen verstellbaren Drosselkörper mit ei
nem Schließkegel aufweist. Insbesondere ist gemäß Anspruch 3 das
Drosselventil ein Nadelventil mit einer Führungsbohrung, in der
der als Nadel ausgebildete verstellbare Drosselkörper geführt
ist.
Vom Grundsatz her ist es denkbar, den Öffnungsquerschnitt des
Drosselventils dadurch zu verändern, daß der Drosselkörper durch
Verdrehen einer Stellschraube z. B. mittels eines Elektromotors
axial in die zwei entgegengesetzte Richtungen verschiebbar ist.
Einfacher erscheint jedoch eine Lösung, bei der gemäß Anspruch 4
ein verstellbarer Drosselkörper des Drosselventils in Öffnungs
richtung von einer Feder beaufschlagt ist. In Schließrichtung
kann dann z. B. ein Proportionalmagnet wirken, dessen Hub leicht
durch die an die Wicklung angelegte Spannung gesteuert werden
kann.
Bevorzugt ist jedoch gemäß Anspruch 5 der verstellbare Drossel
körper des Drosselventils in Schließrichtung vom Verbraucher
druck beaufschlagbar. Somit ergibt sich je nach Höhe des Ver
braucherdrucks in einer anderen Position des Drosselkörpers ein
Gleichgewicht zwischen der von der Feder in Öffnungsrichtung
ausgeübten Kraft und der vom Verbraucherdruck an einer Wirkflä
che des Drosselkörpers erzeugten Schließkraft, so daß sich je
nach der Höhe des Verbraucherdrucks von selbst ein anderer Öff
nungsquerschnitt des Drosselventils einstellt. Nimmt der Ver
braucherdruck zu, so wird der wirksame Öffnungsquerschnitt klei
ner, nimmt der Verbraucherdruck ab, so wird der wirksame Öff
nungsquerschnitt größer.
Es ist günstig, wenn sich eine Änderung des Verbraucherdrucks
nur gedämpft auf die in Schließrichtung auf den Drosselkörper
wirkende Kraft auswirkt. Deshalb ist gemäß Anspruch 6 vorgese
hen, daß ein rückwärtiger Druckraum, in dem der den verstellba
ren Drosselkörper in Schließrichtung beaufschlagende Druck
herrscht, über einen Dämpfungsquerschnitt mit dem verbraucher
seitigen Eingang des Drosselventils verbunden ist.
Ein rückwärtiger Druckraum des Drosselventils ist vorteilhafter
weise über eine axial verlaufende Bohrung im Drosselkörper mit
dem verbraucherseitigen Eingang des Drosselventils verbunden.
Dabei kann die Bohrung auf ihrer gesamten Länge so eng gemacht
werden, daß dadurch der Dämpfungsquerschnitt gebildet ist. Denk
bar ist es jedoch auch, eine einzelne kurze Drosselstelle in der
Bohrung oder in einer in die Bohrung führenden Querbohrung vor
zusehen. Auf diese Weise läßt sich der Dämpfungsquerschnitt u.U.
einfacher herstellen, da nicht mit einem langen, sehr dünnen
Bohrer gearbeitet werden muß.
Die Feder, die den verstellbaren Drosselkörper in Öffnungsrich
tung beaufschlagt, wird vorzugsweise außerhalb des durch die
Drossel führenden Strömungspfades angeordnet, so daß sie die
Strömung nicht beeinflussen kann.
Gemäß Anspruch 10 ist vorgesehen, daß ein geradlinig verstellba
rer Schließkörper des Drosselventils vom Druckmittel in Richtung
der Bewegung zum Öffnen des Drosselventils anströmbar ist. Auf
diese Weise gelingt es besonders einfach, eine Verbindung zwi
schen dem Eingang des Drosselventils und dem verbraucherseitigen
Ausgang des Stauventils z. B. durch eine einzige Bohrung im Dros
selgehäuse herzustellen. Bei einer umgekehrten Durchströmung des
Drosselventils wäre die Herstellung der Verbindung durch das
Drosselgehäuse oder durch den Drosselkörper u.U. komplizierter.
Besonders günstig ist eine Ausbildung gemäß Anspruch 10, wenn
das Drosselventil in ein ebenfalls vorhandenes Druckbegrenzungs
ventil integriert ist, wobei dann der Schließkörper des Druckbe
grenzungsventils als Drosselgehäuse dient, in dem normalerweise
wenig Raum zur Verfügung steht. Außerdem bietet die Ausbildung
gemäß Anspruch 10 die Möglichkeit, gemäß Anspruch 11 den ver
braucherseitigen Eingang des Drosselventils über eine durchge
hende axiale Bohrung im verstellbaren Drosselkörper mit einem
rückwärtigen Druckraum zu verbinden und dabei auch einen Dämp
fungsquerschnitt zu bilden.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Drosselventil, das insbeson
dere in einem hydraulischen System nach einem der vorhergehenden
Ansprüche verwendet werden kann und dessen Drosselquerschnitt im
Zusammenspiel zwischen einer in Öffnungsrichtung wirkenden Fe
derkraft und einer in Schließrichtung wirkenden Druckkraft ver
änderbar ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen eines Drosselventils nach Anspruch
12 finden sich in den Ansprüchen 13 bis 18.
Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen hydraulischen
Systems mit einem erfindungsgemäßen Drosselventil ist in den
Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen
wird die Erfindung nun näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 die Schaltanordnung des hydraulischen Systems mit einem
Stauventil sowie ausgangsseitig an das Stauventil ange
schlossenem Druckbegrenzungsventil und Drosselventil und
Fig. 2 einen Schnitt durch eine Ventilanordnung, in der das
Stauventil, das Druckbegrenzungsventil und das Drossel
ventil nach Fig. 1 ineinander integriert sind.
Zu dem hydraulischen System nach Fig. 1 gehört als Druckquelle
eine Hydropumpe 10, deren Fördervolumen verstellbar ist und die
über eine Saugleitung 11 Druckmittel aus einem Tank 12 ansaugen
kann und in eine Druckleitung 13 fördert. Bei der Hydropumpe
kann es sich z. B. um eine solche von einer Axialkolben-Schräg
scheibenbauart handeln, deren Schrägscheibe über einen Stellzy
linder 14 gegen die Kraft einer Feder verstellbar ist. Der
Druckraum des Stellzylinders 14 ist von einem Regelventil 15,
das aus einer Ruhelage heraus von einem Elektromagneten 16 gegen
eine Rückstellfeder betätigbar ist, über eine Steuerleitung 17
mit der Druckleitung 13 und über eine Steuerleitung 18 mit dem
Tank 12 verbindbar. Zur Verstellung des Fördervolumens der Hy
dropumpe 10 in Richtung kleineres Fördervolumen muß der Stellzy
linder 14 mit einem bestimmten Stelldruck beaufschlagt werden,
der z. B. im Bereich von etwa 20 bar liegt. Ohne diesen Druck in
der Druckleitung 13 kann das Fördervolumen der Hydropumpe 10
nicht verkleinert werden, sondern ist auf einen Maximalwert ein
gestellt.
Die Druckleitung 13 führt zum Eingang eines Stauventils 25, des
sen Ventilglied 26 von einer Druckfeder 27 in Schließrichtung
und von dem in der Druckleitung 13 herrschenden Druck in Öff
nungsrichtung beaufschlagt ist. Unterhalb eines Mindestdruckes,
der dem Stelldruck für die Verstellung des Fördervolumens der
Hydropumpe 10 entsprechen oder leicht über diesem Druck liegen
kann, ist das Stauventil 25 geschlossen. Beim Erreichen des Min
destdruckes fängt es an, sich zu öffnen. Bei der Druckfeder 27
kann es sich um eine sehr weiche Feder handeln, so daß der
Druckunterschied zwischen Öffnungsbeginn und vollständigem Of
fensein des Stauventils 25 sehr gering ist.
Ausgangsseitig ist das Stauventil über eine Leitung 28 mit einer
Verbrauchereinheit 29 verbunden, die z. B. ein rotorierender Hy
dromotor oder ein Hydrozylinder einschließlich eines Wegeventils
sein kann.
An die Leitung 28, also an den verbraucherseitigen Ausgang des
Stauventils 25 sind parallel zueinander ein Druckbegrenzungsven
til 30 und ein Drosselventil 31 mit ihren Eingängen angeschlos
sen. An ihren Ausgängen sind die beiden Ventile 30 und 31 mit
dem Tank 12 verbunden. Das Drosselventil 31 besitzt einen Dros
selkörper 32, der in Öffnungsrichtung von einer Druckfeder 33
und in Schließrichtung über eine Steuerleitung 34 von dem in der
Leitung 28 herrschenden Verbraucherdruck beaufschlagt wird.
Durch einen Drosselquerschnitt 35 in der Leitung 34 wirken sich
Änderungen des Verbraucherdrucks nur gedämpft auf den den Dros
selkörper beaufschlagenden Druck aus. Der wirksame Öffnungsquer
schnitt des Drosselventils 31 hat einen Maximalwert, wenn der
Druck in der Leitung 28 dem Tankdruck entspricht. Der Öffnungs
querschnitt ist Null, das Drosselventil also ganz geschlossen,
wenn der Verbraucherdruck in der Leitung 28 genau so groß oder
etwas größer als der Mindestdruck, der das Stauventil 25 öffnet,
ist. Zwischen dem Wert Null und dem Maximalwert ist der Öff
nungsquerschnitt in Abhängigkeit vom Verbraucherdruck stufenlos
veränderbar.
Der Druck in der Verbraucherleitung 28 wird von einem Drucksen
sor 36 erfaßt, der eine elektrisches Ausgangssignal hat, das in
einer charakteristischen Größe von der Höhe des Druckes in der
Leitung 28 abhängt. Aus dem elektrischen Signal des Drucksensors
36 wird in einer Regelelektronik 37 ein Steuersignal für den
Elektromagneten 16 des Regelventils 15 generiert. Das Fördervo
lumen der Hydropumpe 10 wird unter Berücksichtigung der Drehzahl
der Pumpe so eingestellt, daß sich aufgrund der Fördermenge der
gewünschte Druck in der Leitung 28 einstellt. Dabei kann dieser
Druck auch kleiner als der Stelldruck für die Verstellung des
Fördervolumens bzw. kleiner als der am Stauventil 25 einge
stellte Mindestdruck sein. Ist dies der Fall, so entspricht der
Druckabfall über das Stauventil 25 gerade der Druckdifferenz
zwischen dem Mindestdruck und dem zu regelnden Druck. Durch den
veränderlichen Öffnungsquerschnitt des Drosselventils 31 wird
erreicht, daß bei einem hohen unter dem Mindestdruck liegenden
Verbraucherdruck die Leckage über das Drosselventil 31 gering
ist. Dessen Öffnungsquerschnitt ist dann nämlich nur klein. Bei
einem kleinen unterhalb des Mindestdruckes liegenden Ver
braucherdruck ist der Öffnungsquerschnitt des Drosselventils 31
groß, so daß der Druck in der Leitung 28 schnell reduziert wer
den kann. Die Leckage ist trotzdem nur gering, weil wegen des
kleinen Verbraucherdrucks die Druckdifferenz über das Drossel
ventil 31 ebenfalls klein ist.
Entspricht der in der Leitung 28 einzuregelnde Druck dem Min
destdruck oder ist größer als dieser, so ist das Stauventil 25
offen und in den Leitungen 13 und 28 besteht dasselbe Druckni
veau.
Das Stauventil 25, das Druckbegrenzungsventil 30 und das Dros
selventil 31 sind gemäß Fig. 2 in eine einzige Ventileinheit
mit einem gemeinsamen Gehäuse 45 integriert. Dieses Gehäuse be
sitzt eine Bohrung 46, die von einer Seite des Gehäuses 45 in
das Gehäuse eingebracht ist und die auf der gegenüberliegende
Seite des Gehäuses durch eine im Durchmesser kleinere Bohrung 47
verlängert und nach außen offen ist. Die Bohrung 47 bildet den
pumpenseitigen Eingang des Stauventils 25. Unmittelbar oberhalb
der zwischen den beiden Bohrungen 46 und 47 gebildeten Stufe 48
mündet in die Bohrung 46 radial eine Anschlußbohrung 49, die den
verbraucherseitigen Ausgang des Stauventils 25 und zugleich ein
Teil der Leitung 28 bildet. Im Abstand oberhalb der Anschlußboh
rung 49 und dieser gegenüberliegend mündet in einen um die Boh
rung 46 herumlaufenden Ringkanal 50 eine weitere Anschlußbohrung
51, die zur Verbindung mit dem in Fig. 1 mit der Bezugszahl 12
versehenen Tank vorgesehen ist.
In die Bohrung 46 ist eine zur Bohrung 47 hin offene und auf der
anderen Seite durch einen Boden 52 verschlossene Hülse 53 einge
schraubt, die einen Abstand von der Stufe 48 zwischen den beiden
Bohrungen 46 und 47 hat, an ihrem inneren Ende zwei einander
diametral gegenüberliegende Schlitze 54 aufweist und auf Höhe
des Ringkanals 50 mit einzelnen Radialbohrungen 55 versehen ist,
durch die eine Verbindung zwischen dem Ringkanal 50 und dem In
nenraum 56 der Hülse 53 geschaffen ist. Die Anschlußbohrung 51
bzw. der Ringkanal 50 ist durch eine erste, zwischen dem Gehäuse
45 und der Hülse 53 angeordneten Dichtung 57 zum tieferen Teil
der Bohrung 46 und zur Anschlußbohrung 49 sowie durch eine
zweite zwischen dem Gehäuse 45 und der Hülse 53 angeordneten
Dichtung 58 zum oberen Teil der Bohrung 46 hin abgedichtet.
Zum Stauventil 25 gehört ein Schließkörper 65, an dem drei
Teile, nämlich ein kegelstumpfförmiger Schließteil 66, ein Hals
67 und ein Kolbenteil 68 unterschieden werden können. Mit dem
Kolbenteil 68 ist der Schließkörper 65 in die Führungshülse 53
eingesetzt und darin soweit zu den Radialbohrungen 55 hin ver
schiebbar, bis der Schließteil 66, dessen Durchmesser größer als
der Innendurchmesser der Hülse 53 ist, gegen die Stirnseite der
Hülse stößt. Eine Dichtung 69 am Kolbenteil 68, die an der In
nenseite der Hülse 53 anliegt, dichtet die beiden auf gegenüber
liegenden Seiten des Kolbenteils 68 befindlichen Kammern des In
nenraums 56 gegeneinander ab. Der Hals 67 des Schließkörpers 65
ist von zwei kreuzweise verlaufenden Radialbohrungen 70 durchlö
chert, die im Zentrum Verbindung zu einer durch den Kolbenteil
68 bis in den Hals 67 führenden Axialbohrung 71 haben.
Der Schließkörper 65 wirkt mit seinem Schließteil 66 mit einem
Ventilsitz an der Stufe 68 zwischen den beiden Bohrungen 46 und
47 zusammen. Zugleich dient er an der Außenkante der Axialboh
rung 71 selbst als Ventilsitz für einen weiteren Schließkörper
72, der zum Druckbegrenzungsventil 30 gehört und der von der
sich im Innenraum 56 der Hülse 53 befindenden und sich am Boden
52 abstützenden Druckfeder 27 mit einem Kegelstumpf in die Axi
albohrung 71 und gegen den Schließkörper 65 gedrückt wird. Die
Druckfeder 27 drückt somit auch den Schließkörper 65 gegen das
Gehäuse 45 und ist dem Stauventil 25 und dem Druckbegrenzungs
ventils 30 gemeinsam. Sie ist so ausgelegt, daß bei dem schon
erwähnten Mindestdruck der Schließkörper 65 des Stauventils 25
von seinem Sitz abhebt. Die Sitzfläche zwischen dem Schließkör
per 65 und dem Schließkörper 72 ist wesentlich kleiner als die
Sitzfläche zwischen dem Schließkörper 65 und dem Gehäuse 45 ge
wählt, so daß ein wesentlich höherer Druck als der Mindestdruck,
z. B. ein Druck von 150 bar, notwendig ist, um den Schließkörper
72 vom dann an der Hülse 53 anliegenden Schließkörper 65 abzuhe
ben.
Durch den Schließkörper 72 verläuft axial eine zweifach gestufte
Bohrung 75, deren Bohrungsabschnitt 76 mit dem größten Durchmes
ser nach außen durch eine Verschlußschraube 77 verschlossen ist.
In die Bohrung 75 ist eine zu dem Drosselventil 31 gehörende Na
del 78 eingeschoben, deren Durchmesser dem Durchmesser eines
mittleren Bohrungsabschnitts 79 der Bohrung 75 entspricht und
die mit einem sich zu ihrem vorderen Ende verjüngenden Kegel mit
einer Kante an dem mit dem kleinsten Durchmesser ausgestatteten
und zur Axialbohrung 71 im Schließkörper 65 des Stauventils 25
hin offenen Bohrungsabschnitt 80 der Bohrung 75 einen Öffnungs
querschitt definiert, dessen Größe von der Position der Nadel 78
relativ zum Schließkörper 72 abhängt. Durch eine im Schließkör
per 72 in etwa radial verlaufende Bohrung 81 ist der Bohrungsab
schnitt 79 mit dem Tankanschluß 51 verbunden. Die Bohrung 61
mündet in jeder Position der Nadel 78 im Bereich von deren Kegel
in den Bohrungsabschnitt 79, wird also von der Nadel 78 in kei
ner Position verschlossen. An der Stufe zwischen den beiden Boh
rungsabschnitten 76 und 79 stützt sich eine Druckfeder 82 ab,
die über einen Anschlagring 83 die Nadel 78 im Sinne eine Ver
größerung des Öffnungsquerschnittes der Drossel 31 beaufschlagt.
Die Nadel 78 ist mit einer durchgehenden axialen Bohrung 84 ver
sehen, so daß zwischen dem im Bohrungsabschnitt 76 vom Schließ
körper 72, der Verschlußschraube 77 und der Nadel 78 eingegrenz
ten Druckraum 85 und der Axialbohrung 71 im Schließkörper 65
eine Verbindung besteht und sich der in der Axialbohrung 71 des
Schließkörpers 65 und in der Anschlußbohrung 49 herrschende
Druck auch im Druckraum 85 aufbauen kann. Der Durchmesser der
Bohrung 84 ist so gewählt, daß diese Bohrung eine Dämpfungs
strecke darstellt und sich Änderungen des Druckes in der An
schlußbohrung 49 nur gedämpft in den Druckraum 85 fortpflanzen.
Sieht man einmal von dem Querschnitt der Bohrung 84 ab, so wirkt
der Druck im Druckraum 85 innerhalb einer Fläche auf die Nadel
78, die dem Querschnitt des Bohrungsabschnitts 79 der Bohrung 75
entspricht. Der Druck in der Axialbohrung 71 wirkt innerhalb ei
ner Fläche auf die Nadel 78, die dem Querschnitt des Bohrungsab
schnitts 80 entspricht. Entsprechend der Differenzfläche zwi
schen den Querschnitten der beiden genannten Bohrungsabschnitte
erzeugt der Druck im Druckraum 85 eine Kraft, die die Nadel 78
in Richtung einer Verkleinerung des Drosselquerschnitts beauf
schlagt. Je nach der Höhe des Druckes in der Anschlußbohrung 49
und damit des Druckes im Druckraum 85 wird sich in einer anderen
Position der Nadel 78 ein Gleichgewicht zwischen der Federkraft
und der Druckkraft einstellen, so daß der Öffnungsquerschnitt
der Drossel 31 vom Druck in der Anschlußbohrung 49 abhängt. Je
höher dieser Druck ist, desto kleiner ist der Öffnungsquer
schnitt.
Es sei nun angenommen, daß in der Anschlußbohrung 49 Tankdruck
herrscht und der Druck in der Bohrung 47, also am Eingang des
Stauventils 25 und damit in der in Fig. 1 mit 13 bezeichneten
Druckleitung kleiner als der Mindestdruck von z. B. 20 bar ist,
der notwendig ist, um das Stauventil 25 zu öffnen. Das Stauven
til 25 ist also noch geschlossen. Ebenfalls geschlossen ist das
Druckbegrenzungsventil 30. Das Drosselventil 31 hat seinen größ
ten Öffnungsquerschnitt, wobei die Nadel 78 von der Druckfeder
82 gegen die Verschlußschraube 77 gedrückt ist. Durch einzelne,
nicht näher dargestellte Vorsprünge an der Verschlußschraube 77
oder an der Nadel 78 ist sichergestellt, daß sich hinter der Na
del 78 ein Druck aufbauen kann. Der größte Öffnungsquerschnitt
ist so gewählt, daß schon bei ihm praktisch die gesamte Druck
differenz zwischen der Anschlußbohrung 49 und der Anschlußboh
rung 51 über den Öffnungsquerschnitt zwischen dem Kegel der Na
del 78 und der Kante an dem Bohrungsabschnitt 80 abfällt. Nach
dem Einschalten der Hydropumpe 10 steigt der Druck am Eingang
des Stauventils 47 sehr schnell auf den Mindestdruck an, so daß
sich daß Stauventil 25 zu öffnen beginnt und sich in der An
schlußbohrung 49 ein Druck aufbaut, wobei der einzuregelnde
Druck unterhalb des Mindestdruckes liegen möge. Mit dem sich in
der Anschlußbohrung 49 aufbauenden Druck erhöht sich auch der
Druck in der Druckkammer 85 und schiebt die Nadel 78 nach vorne,
wobei sich der Öffnungsquerschnitt der Drossel 31 verkleinert.
Sobald der gewünschte einzuregelnde Druck erreicht ist, schwenkt
die Hydropumpe 10 zurück und fördert nur noch soviel Druckmit
telmenge, daß der Regeldruck aufrechterhalten wird. Die Diffe
renz zwischen dem Mindestdruck und dem Regeldruck fällt über das
Stauventil ab, dessen Schließkörper 65 in diesem Falle nicht an
der Hülse 53 anliegt, sondern eine Zwischenposition zwischen dem
Sitz am Gehäuse 45 und der Hülse 53 einnimmt.
Ist ein Regeldruck gewünscht, der höher als der Mindestdruck
ist, so wird die Fördermenge der Hydropumpe 10 erhöht. Sobald
der Druck im Anschluß 49 den Mindestdruck erreicht, ist das
Stauventil 25 ganz geöffnet. Der Schließkörper 65 liegt an der
Hülse 53 an. Die Nadel 78 hat beim Erreichen des Mindestdruckes
auf der Kante zwischen den Bohrungsabschnitten 79 und 80 der
Bohrung 75 aufgesetzt, weil die Druckfeder 82 so ausgewählt ist,
daß gerade bei diesem Druck ihre Kraft von der Druckkraft über
wunden wird. Die Drossel 30 ist nun geschlossen.
Erst wenn der Druck in der Anschlußbohrung 49 so hoch wird, daß
er an der Sitzfläche des Schließkörpers 65 für den Schließkörper
72 eine solche Kraft erzeugt, daß die Kraft der Feder 27 über
wunden wird, öffnet das Druckbegrenzungsventil 30, so daß der
Druck in der Anschlußbohrung 49 nicht mehr weiter anwachsen
kann.
Claims (18)
1. Hydraulisches System zur Beaufschlagung eines hydrauli
schen Verbrauchers (29) mit einem geregelten Verbraucherdruck
mit einer Hydropumpe (10), von der Druckmittel aus einem Tank
(12) ansaugbar ist und deren Fördervolumen durch ein mit der
Druckseite der Hydropumpe (10) verbindbares Stellglied (14) zur
Regelung des Verbraucherdruckes verstellbar ist, mit einem zwi
schen die Hydropumpe (10) und den Verbraucher (29) geschalteten
Stauventil (25), das bei einem zur Verstellung des Fördervolu
mens der Hydropumpe (10) ausreichenden Mindestdruck öffnet und
mit einem zwischen den verbraucherseitigen Ausgang (49) des
Stauventils (25) und den Tank (12) geschalteten Drosselventil
(31), dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Öffnungsquer
schnitt des Drosselventils (31) zwischen einem Maximalwert bei
einem dem Tankdruck entsprechenden Verbraucherdruck und dem Wert
0 bei einem über dem Mindestdruck liegenden Verbraucherdruck
vorzugsweise stufenlos veränderbar ist.
2. Hydraulisches System nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Drosselventil (31) einen verstellbaren Dros
selkörper (78) mit einem Kegel aufweist.
3. Hydraulisches System nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Drosselventil (31) ein Nadelventil ist und
eine Führungsbohrung (79) aufweist, in der der als Nadel (78)
ausgebildete verstellbare Drosselkörper geführt ist.
4. Hydraulisches System nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß ein verstellbarer Drosselkörper (78) des
Drosselventils (31) in Öffnungsrichtung von einer Feder (82) be
aufschlagt ist.
5. Hydraulisches System nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß der verstellbare Drosselkörper (78) in Schließ
richtung vom Verbraucherdruck beaufschlagbar ist.
6. Hydraulisches System nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß der verstellbare Drosselkörper (78) in Schließ
richtung von einem Druck beaufschlagbar ist, der in einem rück
wärtigen Druckraum (85) herrscht, der über einen Dämpfungsquer
schnitt (84) mit dem verbraucherseitigen Eingang (80) des Dros
selventils (31) verbunden ist.
7. Hydraulisches System nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Drosselkörper (78) eine axial verlaufende
Bohrung (84) aufweist, über die ein rückwärtiger Druckraum (85)
mit dem verbraucherseitigen Eingang (80) des Drosselventils (31)
verbunden ist.
8. Hydraulisches System nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die den verstellbaren Drosselkörper
(78) in Öffnungsrichtung beaufschlagende Feder (82) außerhalb
des durch das Drosselventil (31) führenden Strömungspfades ange
ordnet ist.
9. Hydraulisches System nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Feder (82) in einem rückwärtigen, durch eine
Wirkfläche des verstellbaren Drosselkörpers (78) begrenzten
Druckraum (85) angeordnet ist.
10. Hydraulisches System nach einem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil (31) einen gerad
linig verstellbaren Drosselkörper (78) aufweist, der vom Druck
mittel in Richtung der Bewegung zum Öffnen des Drosselventils
(31) anströmbar ist.
11. Hydraulisches System nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß der verstellbare Drosselkörper (78) eine durchge
hende axiale Bohrung (84) aufweist, über die der verbrauchersei
tige Eingang (80) des Drosselventils (31) mit einem rückwärtigen
Druckraum (85) verbunden ist.
12. Drosselventil, insbesondere zur Verwendung in einem
hydraulischen System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ein relativ zu einem Drosselgehäuse
(72) geradlinig verstellbarer Drosselkörper (78) vorgesehen ist,
der in Öffnungsrichtung von einer Feder (82) und in Schließrich
tung von einer Schließkraft beaufschlagbar ist, die an einer
Wirkfläche des Drosselkörpers (78) von dem am Drosseleingang
(80) anstehenden Druck erzeugbar ist.
13. Drosselventil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der Drosselkörper (78) in einer Aufnahme (75) des Gehäuses
außerhalb des Druckmittelwegs geführt ist und daß sich am rück
wärtigen Ende des Drosselkörpers (78), das dem mit einer Dros
selkante des Drosselgehäuses (72) den Drosselquerschnitt bilden
den vorderen Ende des Drosselkörpers (78) gegenüberliegt, ein
Druckraum (85) befindet, der mit dem Drosseleingang (80) in Ver
bindung steht.
14. Drosselventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß der Druckraum (85) mit dem Drosseleingang (80) über einen
Dämpfungsquerschnitt (84) in Verbindung steht.
15. Drosselventil nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß sich der Drosseleingang (80), vom rückwärtigen
Ende des Drosselkörpers (78) aus gesehen, jenseits der Drossel
kante des Drosselgehäuses (72) befindet.
16. Drosselventil nach Anspruch 13, 14 oder 15, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Druckraum (85) und
dem Drosseleingang (80) über den Drosselkörper (78) hergestellt
ist.
17. Drosselventil nach Anspruch 15 und 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Verbindung durch eine axial durch den Drossel
körper (78) hindurchgehende Bohrung (84) gebildet ist.
18. Drosselventil nach einem der Ansprüche 13 bis 17, da
durch gekennzeichnet, daß das Drosselgehäuse (72) durch den
Schließkörper (72) eines Druckbegrenzungsventils (30) gebildet
wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934334167 DE4334167A1 (de) | 1993-10-07 | 1993-10-07 | Hydraulisches System zur Beaufschlagung eines hydraulischen Verbrauchers mit einem geregelten Verbraucherdruck und Drosselventil, insbesondere zur Verwendung in einem solchen hydraulischen System |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19934334167 DE4334167A1 (de) | 1993-10-07 | 1993-10-07 | Hydraulisches System zur Beaufschlagung eines hydraulischen Verbrauchers mit einem geregelten Verbraucherdruck und Drosselventil, insbesondere zur Verwendung in einem solchen hydraulischen System |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE4334167A1 true DE4334167A1 (de) | 1995-04-13 |
Family
ID=6499600
Family Applications (1)
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DE19934334167 Withdrawn DE4334167A1 (de) | 1993-10-07 | 1993-10-07 | Hydraulisches System zur Beaufschlagung eines hydraulischen Verbrauchers mit einem geregelten Verbraucherdruck und Drosselventil, insbesondere zur Verwendung in einem solchen hydraulischen System |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE4334167A1 (de) |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
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