DK174610B1

DK174610B1 - Hydraulisk ventilanordning

Info

Publication number: DK174610B1
Application number: DK200101329A
Authority: DK
Inventors: Carsten Christensen; Carl Christian Dixen; Thorkild Christensen; Siegfried Zenker
Original assignee: Sauer Danfoss Holding As
Priority date: 2000-09-14
Filing date: 2001-09-12
Publication date: 2003-07-21
Also published as: SE0102846D0; GB0121179D0; SE0102846L; DE10045404A1; ITTO20010872A1; US6499505B2; DE10045404C2; DK200101329A; ITTO20010872A0; GB2366840A; SE522698C2; US20020029810A1; FR2813926A1; GB2366840B; FR2813926B1

Description

i DK 174610 B1

Opfindelsen omhandler en hydraulisk ventilanordning med en styreventil, der i en første aktiveringsstilling forbinder en motortilslutning med en pumpetilslutning, i en anden aktiveringsstilling forbinder motortilslutningen med en tank-5 tilslutning, og i en låsestilling afbryder forbindelsen mellem motortilslutningen og pumpe- og tanktilslutningen, og med en spærreventil, der er monteret mellem styreventilen og motortilslutningen og opdeler motorledningen i et første afsnit, som er allokeret til styreventilen, og et andet af-10 snit, som er allokeret til motortilslutningen, hvorved spærreventilen er forsynet med en trykaflastningsventil udformet som sædeventil, hvis betjeningselement kan belastes i lukkeretningen af trykket i det første afsnit og en fjeder, og i åbneretningen af et konstant styretryk, der virker afhængigt 15 af styreventilens stilling, og som ved aktivering trykaflaster fjederkammeret i spærreventilen, som virker i spærreventilens lukkeretning.

En sådan ventilanordning, fremstillet af firmaet Bosch, mar-20 kedsføres af firmaet Deutz Fahr. Formålet med ventilanordningen er at justere en motor i løfteretningen ved hjælp af olietryk og i modsat retning ved hjælp af lasten. Herved sker styringen af spærreventilen på en sådan måde, at det resulterer i en konstant sænkehastighed. Trykaflast-25 ningsventilen er indbygget i spærreventilen, hvorved trykaflastningsventilens sæde er anbragt i endevæggen på spærreventilens stempel. For at frembringe det konstante styretryk, er der i umiddelbar nærhed af trykaflastningsventilens betjeningselement anbragt en afgrening af en kanal, der fø-30 rer til tanken, hvorved kanalen er forsynet med en fjederbelastet spærreventil.

DE 28 52 382 Al viser et strømningsstyresystem, hvor to spærreventiler er anbragt mellem motoren og en manuel styre-35 ventil. Åbningen af spærreventilen sker her ved påvirkning af et af spærreventilernes trykkamre med et højt tryk via den manuelle styreventil.

DK 174610 B1 2 DE 34 25 304 Al viser en hydraulisk styreanordning, hvor spærrefunktionen med henblik på tilbagestrømningen fra motoren udelukkende sker ved hjælp af styreventilen.

5 Det er opfindelsens formål at beskrive en hydraulisk ventilanordning som nævnt i indledningen, som har et bedre reguleringsforløb.

Ϊ'

Ifølge opfindelsen løses denne opgave ved, at trykaflast-10 ningsventilen har et sæde, som er fastgjort i huset, og et betjeningselement, som er anbragt uafhængigt af spærreventilens betjeningselement.

Denne konstruktion resulterer i en mere stabil regulering.

15 For det første er trykfladerne i trykaflastningsventilen og spærreventilen helt uafhængige af hinanden. For det andet behøver trykaflastningsventilens betjeningselement ikke at følge spaerreventilstemplets belastningsafhængige bevægelse, så ændringen af fjederkraften på den fjeder, der hører til 20 trykaflastningsventilens betjeningselement, er mindre.

Det er fordelagtigt, at trykaflastningsventilerne er løfteventiler med stempelformede betjeningselementer og er anbragt i boringer i kapslingen på et modul, som indeholder 25 spærreventilerne. Derved opnås en konstruktionsmæssigt enkel opbygning.

Det er også en fordel, at det konstante styretryk er et kontinuerligt frembragt systemtryk, der leveres afhængigt af 30 styreventilens stilling. Et sådant systemtryk, der ofte al- * lerede er til rådighed af andre grunde, skal ikke først opbygges, men er praktisk talt til rådighed straks. Yderligere forenkler det opbygningen, idet det ikke er nødvendigt at hvert ventilmodul skal have en konstanttrykkilde.

Ved en foretrukket udførelsesform er det sikret, at en sy-stemtrykkilde er dannet ved hjælp af udgangen på en tryk- 35 3 DK 174610 B1 ventil, der forsynes med pumpetryk, hvorved trykventilen belastes af udgangstrykket i lukkeretning og af tanktrykket og en fjeder i åbneretning. En sådan systemtrykkilde leverer et systemtryk, der er meget konstant.

5

En sådan systemtrykkilde kan også anvendes sammen med en be-! lastningstrykstyret pumpe.

I en videreudvikling af opfindelsen er det sikret, at der 10 til aktivering af en motor i begge retninger forefindes en anden motortilslutning, en anden spærreventil og en anden trykaflastningsventil.

I det følgende forklares opfindelsen under henvisning til et 15 foretrukket udførelseseksempel i forbindelse med tegningerne, der viser:

Fig. 1 en udførelsesform af en ventilanordning i henhold til opfindelsen 20

Fig. 2 en forenklet fremstilling af en spærreventil med tilhørende trykaflastningsventil

Fig. 3 et forbindelsesdiagram, der viser systemtrykkilden 25

Til betjening af en motor 1, som kan flytte en last 2, anvendes en styreventil 3, der kan indtage fire stillinger, nemlig en låsestilling 4, hvor motoren er stoppet, en første aktiveringsstilling 5, hvor lasten flyttes i den ene ret-30 ning, en anden aktiveringsstilling 6, hvor lasten flyttes i den anden retning, og en flydestilling 7, hvor lasten kan bevæge sig frit under indflydelse af ydre kræfter.

Styreventilen 3 er serieforbundet med et pumpemodul 8, til 35 hvilket er allokeret en pumpe 9 og en tank 10. Der findes en pumpetilslutning 11, som fører pumpetryk P, en tanktilslut- DK 174610 B1 4 ning 12, som fører tanktryk T, en styretrykstilslutning 13, som fører styretryk V og en lasttrykstilslutning 14, som fører lasttryk LS. Pumpens 9 kapacitet styres i afhængighed af lasttrykket LS. Som trykkilde 15 til generering af styre-5 trykket V anvendes en trykstyringsventil 16, der i lukkeretning belastes af udgangstrykket og i åbneretning af tanktrykket T og en fjeder 17. Disse tryk, P, T, V og LS er derfor til rådighed ved styreventilen 3.

10 Et spærreventilmodul 18 indeholder i sin kapsling to spærreventiler 19 og 19a og to tilhørende trykaflastningsventiler 20, 20a. Spærreventilerne er monteret mellem styreventilen 3 og motoren 1, så de to motorledninger 22, 22a, der fører fra styreventilen 3 til motortilslutningen 21 resp. 21a, opdeles 15 i første afsnit 23, 23a, der vender ind mod styreventilen 3 og andet afsnit 24, 24a, der vender væk fra styreventilen 3.

Hver spærreventil har et stempel 25, 25a og en fjeder 27, 27a, som er anbragt i et fjederkammer 26, 26a. Fjederkammeret er via en drosling 28, 28a forbundet med det andet af- 20 snit 24, 24a af motorledningen 22, 22a, og kan, via en led ning 29, 29a ved hjælp af trykaflastningsventilen 20, 20a trykaflastes til det første afsnit 23, 23a af motorledningen 22, 22a. Til dette formål åbner spærreventilen 20, 20a i retning af et første kammer 30, 30a, der via en kort kanal 25 31, 31a er forbundet med det første afsnit 23, 23a af motor ledningen 22, 22a. Spærreventilen 20, 20a har et stempelformet aktiveringselement 32, 32a, der er anbragt i en boring i modulet 18 og adskiller det første kammer 30, 30a fra et andet kammer 33, 33a, der kan forsynes med styretrykket V via 30 en styreledning 34, 34a, hvorved styreledningen er forsynet med en udligningsdrosling 35, 35a. Desuden er en fjeder 36, 36a anbragt i det første kammer 30, 30a.

Når styretrykket V aktiveres i det andet kammer 33, 33a, ved 35 en aktivering af styreventilen 3, indtager trykaflastnings ventilen, som er vist i forstørret udgave i Fig. 2, en stil- 5 DK 174610 B1 ling, i hvilken der hersker et tryk i det første kammer 30, der er lig styretrykket V minus den virkning, der frembringes af fjederen 36. Når styretrykket er 12 bar og fjederkraften svarer til 2 bar, er der et tryk på 10 bar i det 5 første kammer 30, hvilket svarer til et lige så stort trykfald ved droslingen på styreventilens 3 tilbageløbsside. Spærreventilens 19 ventilsæde 37 opdeler stemplets 25 trykbelastningsflade i en indre flade 38 og en ydre flade 39.

Når der ved en kraftigere belastning af lasten 2 opbygges et 10 højere tryk i det andet afsnit 24 af motorledningen, hvorved spærreventilen åbnes yderligere, øges trykket i det første kammer 30. Trykaflastningsventilen øger droslingen. Trykket i fjederkammeret 26 stiger og bringer stemplet 25 tættere på sædet 37. Alt i alt bevirker dette en tilbageløbsmængde pr.

15 tidsenhed, som er uafhængig af lastens 2 størrelse.

Herved fremkommer de følgende betjeningsmåder.

1. Låsefunktion 20

Styreventilen 3 indtager den viste stilling 4, som svarer til neutralstillingen. Begge ledninger 34, 34a, der fører til det andet kammer 33, 33a, er adskilt fra sy-stemtrykkilden 15 og holdes på grund af udlignings-25 droslingerne 35, 35a på tanktryk. Som følge heraf er trykaflastningsventilerne 20, 20a lukket. Da der ikke sker nogen trykaflastning af fjederkamrene 26, 26a, lukker også spærreventilen 19, 19a tæt. Motoren 1 har en fast stilling. Ledningerne i lasttrykfølesystemet 30 kan herved være forbundet med tanken 10, som det er kendt per se og ønsket.

2. Betjeningsfunktion 35 Denne svarer til at styreventilen 3 indtager stilling 5 eller 6. I betjeningsstillingen 5 presser den tilførte 6 DK 174610 B1 trykvæske spærreventilen 19 åben. Samtidig åbnes trykaflastningsventilen 20a, fordi der tilføres styretryk V via ledningen 34a. I styreventilen 3 var der nemlig fremkommet en tilsvarende forbindelse til system-5 trykkilden 15. Som følge heraf trykaflastes spærre ventilens 19a fjederkammer 26a. Spærreventilen kan derfor også åbne under indflydelse af den tilbageløbende trykvæske, hvorved et forudbestemt tryk dog opretholdes i det første kammer 30a resp. i det første afsnit 23a.

10 Lignende forhold gør sig gældende for be tjeningsstillingen 6.

3. Flydefunktionen 15 I flydestillingen 7 forbindes begge ledninger 34, 34a fra styreventilen 3 med systemtrykkilden 15, dvs. de forsynes med styretryk V. Derved åbnes begge trykaf-lastningsventiler 20, 20a. Begge fjederkamre 26, 26a aflastes. Små trykstigninger på en af motortilslutnin-20 gerne 21, 21a er tilstrækkelige til at åbne spærreven tilerne 19, 19a. Motoren kan derfor frit regulere sig selv i afhængighed af de ydre belastninger.

Styretrykkets afhængighed af styreventilens stilling kan re-25 aliseres på flere måder. I stedet for de viste forbindelsesveje på styreventilens 3 glider, kunne der også anvendes en kontakt, som aktiveres samtidig med styreventilen.

Ved en elektrisk aktiveret styreventil kan det elektriske signal få indflydelse på styretrykket. Ved en busstyret ven-30 til kan bussignaler anvendes til styringen. 1 stedet for den lasttrykstyrede pumpe kan der anvendes en konstantpumpe.

Claims

7 DK 174610 B1
1. Hydraulisk ventilanordning med en styreventil, der i en 5 første aktiveringsstilling forbinder en motortilslut ning med en pumpetilslutning, i en anden aktiveringsstilling forbinder motortilslutningen med en tanktilslutning, og i en låsestilling afbryder forbindelsen mellem motortilslutningen og pumpe- og tanktilslutnin- 10 gen, og med en spærreventil, der er monteret mellem styreventilen og motortilslutningen og opdeler motorledningen i et første afsnit, som er allokeret til styreventilen, og et andet afsnit, som er allokeret til motortilslutningen, hvorved spærreventilen er forsynet 15 med en trykaflastningsventil udformet som sædeventil, hvis betjeningselement kan belastes i lukkeretningen af trykket i det første afsnit og en fjeder, og i åbneretningen af et konstant styretryk, der virker afhængigt af styreventilens stilling, og som ved aktivering tryk-20 aflaster et fjederkammer i spærreventilen, som virker i spærreventilens lukkeretning, kendetegnet ved, at trykaflastningsventilen (20, 20a) har et sæde, som er fastgjort i huset, og et betjeningselement (32, 32a), som er anbragt uafhængigt af spærreventilens (19, 19a) be-25 tjeningselement (25, 25a).
2. Ventilanordning i henhold til krav 1, kendetegnet ved, at trykaflastningsventilerne (20, 20a) er løfteventiler med stempelformede betjeningselementer (32, 32a) og er 30 anbragt i boringer i kapslingen på et modul (18), som indeholder spærreventilerne.
3. Ventilanordning i henhold til krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at det konstante styretryk (V) er et kon- 35 tinuerligt frembragt systemtryk, der leveres afhængigt af styreventilens (3) stilling. DK 174610 B1 8
4. Ventilanordning i henhold til krav 3, kendetegnet ved, at en systemtrykkilde (15) er dannet ved hjælp af udgangen på en trykventil (16), der forsynes med pumpetryk, hvorved trykventilen belastes af udgangstrykket i lukke- 5 retning og af tanktrykket og en fjeder (17) i åbneret ning.
5. Ventilanordning i henhold til krav 4, kendetegnet ved, at pumpen (9) er lasttrykstyret. 10
6. Ventilanordning i henhold til et af kravene 1 til 5, kendetegnet ved, at der til aktivering af en motor (1) i begge retninger forefindes en anden motortilslutning (21a), en anden spærreventil (19a) og en anden trykaf- 15 lastningsventil (20a). DK 174610 B1 Fi§.1 I r J_[-4 34 35 35°3Zq^q 21q IB \}-\ν^~Λ i 1?s Ja ^ iitii/;1 !··[:! I \ RqZI f..ia,,2j \ "p7~P . j x^|o o o otspj sg ~sj wrrro:';// j j MJo, p o o fy --"3™Γΐ ^ Iv« va o o g xe /7 J i I i^k! ! 1 ^ j I i] Il I H yill !SV__ V)1i f |F|j wwv tt^t Kp DK 174610 B1 Fi<3-2 ;o ii 77 31 i /33 ^ , γ i ,ζο <·------7=^- 'il / 1—j i .-32 ~c
3. O ootTa ν//7λ-s Jp-in y///z\ tip, cj ju ' |Γ 1 6··'·" Υ///Λ i ni] ..θ o o o o o Φ//Λχ Hr—1 ri., : i ______/ '—ι ί ί Ύ*
25 Z& 39 ® Z3 F'9-3 g I ~......—E~H—t—όΊ3 i * V 1 1. m 16f---------- m I i Η< I i Ί r I . I lo-,-- rn ! I ------“EH"" ! ! f j j p|4—j I j " T «I is« ί'Ά , \ ^ Jr-U [_!_____P ψ\ :ϊΜ I_ήτΐ 10 9