CH428449A - Control device for a hydraulic working element - Google Patents

Control device for a hydraulic working element

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CH428449A
CH428449A CH1638564A CH1638564A CH428449A CH 428449 A CH428449 A CH 428449A CH 1638564 A CH1638564 A CH 1638564A CH 1638564 A CH1638564 A CH 1638564A CH 428449 A CH428449 A CH 428449A
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CH
Switzerland
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control piston
working element
movement
slide
throttle
Prior art date
Application number
CH1638564A
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German (de)
Inventor
Wolfgang Dipl In Oesterreicher
Original Assignee
Zinser Textilmaschinen Gmbh
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    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
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Description

  

      Steuervorrichtung        für    ein     hydraulisches        Arbeitselement       Die Erfindung befasst sich mit der Steuerung hy  draulischer Arbeitselemente und hat eine Vorrichtung  zum Gegenstand, mit der Stösse und Schwingungen beim  Umkehren der Bewegungsrichtung von beidseitig     be-          aufschlagten    hydraulischen Arbeitselementen für     hin-          und    hergehende Bewegung gedämpft werden können.  



  Es ist bekannt, Stösse, die beim Umsteuern der Be  wegungsrichtung von     hydraulisch    betätigten Kolben  auftreten     können,    dadurch zu dämpfen, dass die Steuer  kanten der     Umkehrschieber    mehr oder weniger stark  abgefasst werden. Dadurch wird erreicht, dass der Fluss  des     hydraulischen    Mediums zum     und    vom Zylinder  beim     Umsteuervorgang        allmählich    gedrosselt und ebenso       allmählich    wieder frei gegeben wird.  



  Es hat sich jedoch gezeigt dass mit dieser     Massnah-          me    der beabsichtigte Erfolg nur in bescheidenem und  nicht in allen auftretenden Fällen in ausreichendem  Masse zu erreichen ist. Man kann zwar die Umsteue  rung des     Hydrauhkstromes    in beliebigem Masse da  durch dämpfen und damit die Bewegungsumkehr     stoss-          frei    machen, dass man die Abfassung der Steuerkanten       beliebig    verstärkt. Dies führt aber in der Nähe der Um  kehrpunkte der Bewegung zu einer Verlangsamung der  Hubbewegung, die bei hohen     Ansprüchen    nicht mehr in  Kauf genommen werden     konnte.     



  Es wurde daher versucht, die Bewegung des hydrau  lischen Arbeitselementes in den Umkehrpunkten seiner  Bewegung dadurch zu dämpfen, dass im Arbeitsele  ment selbst hydraulische Polster     in    verschiedenen be  kannt gewordenen Ausführungsformen angeordnet wur  den. Auch mit diesen     Einrichtungen    war jedoch hohen  Ansprüchen an die Gleichförmigkeit der Bewegung bis  in die äusserste Nähe der Umkehrpunkte nicht zu ge  nügen, abgesehen davon, dass die Polster nur bei Ar  beitselementen anwendbar sind, deren Umkehrpunkte  immer am gleichen Punkt ihres Hubes     liegen.     



  Eine besonders schwierige Aufgabe ist das Vermei  den von Stössen und Schwingungen an hydraulischen  Arbeitselementen, die die Ringbänke von Ringspinnma-         schinen,        Ringzwirnmaschinen    und     Streckzwirnmaschinen     bewegen. Die zu bewegenden     Maschinenteile    besitzen  eine Länge von vielen Metern sowie eine geringe     Stei-          figkeit    und neigen daher stark zu Schwingungen.

   An die  Gleichförmigkeit der Bewegung im Bereich der Umkehr  punkte werden     insbesondere    an     Streckzwirnmaschinen     die höchsten Ansprüche gestellt, damit das Bilden von  Fadenwülsten mit Sicherheit verhindert     wird.    Der       Kopsaufbau    bedingt die laufende Verlegung beider Um  kehrpunkte der Hubbewegung.

   Die Hubbewegung er  folgt in senkrechter Richtung; den zum Bewegen der  Ringbänke notwendigen Kräften     überlagert    sich also die  Schwerkraft je nach Hubrichtung mit positiven bzw. ne  gativen Vorzeichen.     Schliesslich    sind die Massen, deren       Bewegungsrichtung    umzukehren ist, insbesondere an       Streckzwirnmaschinen        erheblich.     



  Die Erfindung schlägt eine Lösung der gestellten  Aufgabe vor, die über den genannten Fall der     Spinn-          und        Zwirnmaschinen    hinaus auch auf andere, ähnlich  gelagerte Fälle anwendbar erscheint.  



  Gemäss der Erfindung verlaufen die Zu- und Ablei  tungen des hydraulischen     Arbeitselementes    durch zwei ge  trennte Durchlässe eines Umkehrschiebers, dessen frei be  weglicher Steuerkolben von dem auf die Stirnflächen des  Steuerkolbens wirkenden Druckunterschied des Druck  mittelstromes zwischen der Zuleitung und der Ableitung  des hydraulischen Arbeitselementes zwischen zwei     End-          stellungen    verschiebbar ist und mit dessen Verschie  bung von einer Endstellung in die andere der     in    den  Endstellungen frei     fliessende        Druckmittelstrom    durch  Drosselung allmählich     vermindert    und     allmählich     <RTI  

   ID="0001.0054">   wieder     vergrössert wird.  



  Eine besonders     vorteilhafte    Wirkungsweise der Vor  richtung ergibt sich dann, wenn die     Durchtrittsquer-          schnitte    zwischen Steuerkolben und     Schiebergehäuse     durch Drosselkolben erweitert sind oder wenn die       Durchlassbohrungen    ein und desselben Durchlasses im  Steuerschieber durch     Drosselnuten    verbunden sind.  



  Dabei können die     Drosselkerben,des    Steuerkolbens      negative     Überdeckung    aufweisen.  



  An     einem    Umkehrschieber in den Zuleitungen und  Ableitungen eines     in    beiden     Bewegungsrichtungen    stets  gleich belasteten Arbeitselementes können vorzugsweise  alle     Drosselkerben    des Steuerkolbens gleich     läng    und  tief sein bzw. können die     Drosselnuten    gleichbleibende       Querschnittsfläche    aufweisen.  



  Wenn jedoch das     Arbeitselement-in    seinen beiden       Bewegungsrichtungen    ungleich belastet ist, können die       abwechselnd    wirksam werdenden Drosselkerben des  Steuerkolbens vorteilhaft     ungleich    lang und tief sein bzw.  die     Drosselnuten    zu- oder abnehmende -Querschnitts=  Fläche aufweisen. _  Die Bewegung des Steuerkolbens     im        Umkehr-          Dämpfungsschieber        kann    durch     hydraulische    Polster ge  bremst sein.

   Diese Bremsung der Bewegung des Steuer  kolbens kann zweckmässig durch Verändern der Ab  laufquerschnitte der     Hydrauhkpolster    mittels Drossel  schrauben veränderbar sein.  



       Eine    einfache und wirkungsvolle Dämpfung der Be  wegung des Steuerkolbens- lässt sich durch Federn er  zielen, die zwischen den     Stirnflächen    des Steuerkolbens  und den     Stirnflächen    des     Schiebergehäuses    angeordnet  sind.  



  In der     Zeichnung    ist als     Ausführungsbeispiel    der  Erfindung schematisch ein -     Umkehr-Dämpfungsschieber     dargestellt, und zwar in       Fig.    1 in     seinem        Längsschnitt        zusammen    mit Tei  len der zugehörigen     Hydraulikanlage        und    in,       Fig.    2-5     im    Längsschnitt     in        einer    seiner Endstel  lungen     (Fig.    2)

   und     in    drei Zwischenstellungen     (Fig.    3  bis 5), die er beim     Umsteuervorgang    durchläuft. In       Fig:    6 ist eine abgewandelte Ausführung des Um  kehr-Dämpfungsschiebers im     Längsschnitt    dargestellt.  An Hand der     Fig:    1 sei     zunächst    der an sich in  bekannter Weise aufgebaute     Hydraulikkreislauf    beschrie  ben.  



  Durch die vom Motor 1 angetriebene Hydraulik  pumpe 2 wird aus dem Behälter 3 das     Druckmittel    an  gesaugt und auf den nötigen Druck gebracht. Der Druck  wird durch ein     Maximaldruckventil    4 begrenzt. Ein  beispielsweise durch Elektromagnete 5 betätigter Um  kehrschieber 6 gestattet, die     Fliessrichtung    des Druck  mittels zu dem hier als     ein    im     Zylinder    8 laufender Kol  ben 9 dargestellten     hydraulischen    Arbeitselement um  zukehren.

   Das Arbeitselement kann jedoch auch ein an  deres den Fluss des     Druckmittels        in    eine hin-     und    her  bewegende Bewegung     umwandelndes    Arbeitselement  sein.     In    dem Rücklauf des Druckmittels zum Behäl  ter 3 ist     ein        Vorspannventil    10     eingeschaltet;    :das den  Druck des Druckmittels auf der nicht     beaufschlagten     Seite des Arbeitselementes auf     einer    vorgesehenen Höhe  hält.  



       In:    den Zu-     und    Ableitungen 13, 21 bzw. 14, 22  des hydraulischen Arbeitselementes 9 ist ein Umkehr  Dämpfungsschieber 7 eingeschaltet. Dieser besteht aus       einem        Schiebergehäuse    11,     in    dem ein Steuerkolben 12  frei     beweglich    verschiebbar ist. Die vom Umkehrschie  ber 6 kommenden Zuleitungen 13 und 14 münden so  in der     Stirnfläche    des     Schiebergehäuses    11 öder     in    des=  sen     Nähe,    dass der Druck des Druckmittels auf die       Stirnfläche    des Steuerkolbens 12 wirkt.

   Von den Stirn  flächen des Steuerkolbens 12     verläuft    je     eine-        axiale     Bohrung 15 und 16 in den Steuerkolben 12, in die je  weils mehrere .     in    je zwei auf der Achse des Steuerkol  bens senkrechten Ebenen angeordnete, radiale Bohrung  17 und 18     münden.            Im        Schiebergehäuse    11 sind zwei     Ringkanäle    19 und  20 so angeordnet, dass die radialen Bohrungen 17  bzw. 18     in    den beiden Endstellungen des Kolbens 12 in  diese     Ringkanäle    münden.  



  Die Bohrungen und Kanäle 15, 17     bzw.    16, 18  bilden zwei Durchlässe des     Umkehr-Dämpfungsschie-          bers    7, die in allen Stellungen des Steuerkolbens 12 ge  trennt bleiben.  



  Von den Ringkanälen 19 und 20 aus verlaufen die  Zuleitungen 21     und    22 zu den beiden zu     beaufschla-          genden    Seiten des hydraulischen Arbeitselementes 9.   Die     Stirnflächen    des Steuerkolbens 12 weisen ring  förmige Erhöhungen 23 auf, die sich     in    den     Endstel-          lungen    des Kolbens 12 über zylindrische     Vorsprünge     24 auf der Innenseite der Stirnflächen des -Schieber  gehäuses 11 schieben.

   Dadurch wird zwischen der Erhö  hung 23, dem Vorsprung 24, der Stirnfläche und der  Wandung des     Schiebergehäuses    11 ein     Druckmittelpol-        -          ster    25 gebildet, das sich durch. die Bohrungen 26 füllen       bzw.    entleeren kann. Die     Durchtrittsquerschnitte    der  Bohrungen 26 können durch nicht     näher    dargestellte  Drosselschrauben veränderbar und die Erhöhungen 23  und     die    Vorsprünge 24 können, wie in     Fig.    6 dar  gestellt, mit ringförmigen Nuten 28     bzw.    29 versehen  sein.  



  In der Ausführungsform nach     Fig.    1 erfolgt die       Dämpfung    des Steuerkolbens 12 durch Druckfedern 30,  die zwischen den Stirnflächen von     Schiebergehäuse    11  und Steuerkolben 12 angeordnet sind.  



  Von den     radialen    Bohrungen 17 und 18 gehen Dros  selkerben 31 aus, die     allmählich    in Richtung auf die  radialen Bohrungen desselben Durchlasses in der Man  telfläche des Steuerkolbens 12 verlaufen. Wie in     Fig.    6  dargestellt,     können    diese Drosselkerben auch als durch  gehende Nuten 32 zwischen den radialen Bohrungen  17 bzw. 18 desselben Durchlasses     ausgebildet    sein.

   Die  se Drosselkerben 31 bzw. die     Querschnitte    der Dros  selnuten 32 sind in einem     Umkehr-Dämpfungsschieber,     der in den Zuleitungen eines in beiden     Bewegungsrich-          tungen    stets gleich belasteten Arbeitselementes liegt,  gleich bzw. gleichbleibend ausgeführt.

   Wenn davon aus  zugehen ist, dass das hydraulische Arbeitselement 9     in     seinen beiden     Bewegungsrichtungen    immer ungleich be  lastet sein wird, beispielsweise dadurch, dass es sich  selbst oder von     ihm    bewegte Teile     in    Richtung der  Schwerkraft bewegt, so sind - wie nicht näher dar  gestellt - die     Drosselkerben    31 des Steuerkolbens 12       vorteilhafterweise    ungleich ausgeführt bzw. der Quer  schnitt der     Drosselnuten    32     vermindert    sich über deren  Länge.  



  Die Wirkungsweise der     erfindungsgemässen    Vor  richtung ist die folgende:  Unmittelbar nach dem     Ümsteuern    des Umkehr  schiebers 6     (Fig.    2) kehrt sich der Druckunterschied in  den Zuleitungen 13 und 14 zum hydraulischen Arbeits  element 9 um. Diese, vom     Umkehrschieber    6 ausgehen  de     Druckumkehr    erreicht den     Dämpfungssteuerschieber     7, bevor sie sich auf das hydraulische Arbeitselement  9 auswirken kann.

   Da der Druckunterschied im Druck  mittelkreislauf     unmittelbar    auf die     Stirnflächen    des Steu  erkolbens 12 wirkt; wird der Steuerkolben 12 aus seiner       Endstellung    heraus' in Bewegung gesetzt     (Fig.    3). Da  bei vermindert sich der     Durchlassquerschnitt    der noch in  die     Ringkanäle    19 und 20 mündenden radialen Bohrun  gen 17 und     18-zu    den     Zuleitungen    21 und 22 zum hy  draulischen Arbeitselement -9.     allmählich    bis auf den.

    Querschnitt der     Drosselkerben    31     bzw.    der     Drosselnuten         32. Die Drosselung nimmt mit weitergehender Verschie  bung des Steuerkolbens 12 zu     (Fig.    4) und bringt dadurch  den     Druckmittelzu-    und     abfluss    zum     hydraulischen    Ar  beitselement 9     allmählich,    d. h. gedämpft zunächst zum  Stillstand und dann zur Umkehr     (Fig.    5).  



  In den bewegten Teilen dabei gegebenenfalls auftre  tende Schwingungen, die sich über das hydraulische  Arbeitselement 9 als Schwingungen der     Druckmittelsäu-          len    in den Zu- und Ableitungen 21 und 22 des hydrau  lischen Arbeitselementes 9 auswirken, werden durch den  stark verminderten     Durchtrittsquerschnitt    der     Durch-          lassöffnungen    rasch gedämpft. Die geringe negative  Überdeckung der sich verjüngenden Drosselkerben 31  bewirkt ein     allmähliches,    stossfreies Umkehren der Fluss  richtung des Druckmittels, wobei in keinem Augenblick  des     Umsteuerns    die Zuleitungen 21 und 22 zum Ar  beitselement vollständig blockiert sind.

   Dadurch  wird erreicht, dass der     Zeitpunkt,    zu dem sich die  Flussrichtung des Druckmittels umkehrt, nicht allein  durch die Stellung des Steuerschiebers 6,     sondern    auch  durch die sich im     Druckmittelkreislauf    einstellenden  Druckverhältnisse bestimmt wird und diese Umkehr da  durch weitgehend stossfrei erfolgt. Die gleiche Wir  kung wird mit einer durchgehenden Nut 32 zwischen  den radialen Bohrungen 17 bzw. 18 erzielt, die in allen  Stellungen des Steuerkolbens 12 einen geringen     Durch-          lassquerschnitt    zu den Ringkanälen 19 und 20 und da  mit zum Arbeitselement 9 frei lässt.  



  Beim Verschieben des Steuerkolbens 12 bilden sich  vor seinen beiden Stirnflächen     Druckmittelspeicher    25,  deren Einzelvolumen infolge der freien     Verschiebbarkeit     des Steuerkolbens 12 in gegenläufigem Sinne veränder  bar sind. Dadurch ist das Gesamtvolumen des Druck  mittels im Arbeitskreislauf nicht elastisch, für Druck  schwankungen infolge von Stosswellen     im        Druckmittel     vor und hinter dem     hydraulischen    Arbeitselement 9 ist  dadurch jedoch ein Puffer geschaffen.  



  Die - wie Messungen ergeben haben - sehr rasch,  beispielsweise in weniger als 3/10 Sek. erfolgende Um  steuerung des Steuerkolbens 12 kann durch geeignete  Einrichtungen entweder nur in der Nähe ihrer     Endstel-          lung    gedämpft oder über den ganzen Verlauf ihrer  Bewegung     beeinflusst    werden.  



  Das Dämpfen oder Abbremsen der Bewegung des  Steuerkolbens 12 vor allem in der Nähe seiner     End-          stellungen    erfolgt beispielsweise durch die ringförmigen  Erhebungen 23 und die Vorsprünge 24 in den Stirn  flächen von     Schiebergehäuse    11 und Steuerkolben 12,  die in diesem Falle so kurz ausgeführt sind, dass sie  sich nur in der Nähe der     Endstellungen    des Steuerkol  bens 12 übereinander schieben.

   Federn 30 als     Dämp-          fungsmittel    bieten den Vorteil, dass nur die     Abbremsung     des Steuerkolbens 12 zum Stillstand gebremst wird, die  Beschleunigung aus dem Stillstand jedoch durch die je  weils gespannte der beiden Federn 30 unterstützt wird.  



  Wenn die ringförmigen Erhebungen 23 und die Vor  sprünge, wie in der     Fig.    2 bis 5 dargestellt, so lang  ausgeführt sind, dass sie sich in allen Stellungen des  Steuerkolbens 12 überdecken     wird    die Bewegung des  Steuerkolbens 12 über seinen ganzen Weg     gleichmäs-          sig    gebremst.  



  Es ist jedoch auch möglich, durch die     ringförmigen     Nuten 28 und 29 in den     ringförmigen    Erhebungen 23  und den Vorsprüngen 24 die Bewegung des Steuer  kolbens 12 nur in der Nähe seiner Endstellungen und  in seiner Mittelstellung, in der die Zuleitungen 21 und  22 zum Arbeitselement 9 auf den Querschnitt den Dros-         selkerben    31 bzw. der     Drosselnut    32 verengt sind, zu  verlangsamen.

   In diesem Falle ist die Dämpfung nur  wirksam, wenn der kleine, nicht durch die Nut 29 er  weiterte Innendurchmesser der     ringförmigen    Erhebung  23 auf der Stirnseite des Steuerkolbens 12 über den  grossen, nicht durch die Nut 30 verkleinerten Aussen  durchmesser des Vorsprunges auf der inneren Stirnseite  des     Schiebergehäuses    11     liegt.     



  Dazwischen, d. h. in dem Bereich des Weges des  Steuerkolbens 12, in dem die radialen Bohrungen 17 und  18 abgedeckt bzw. freigegeben werden, erfolgt die Be  wegung des Steuerkolbens 12 rascher.  



  Die Stärke der Dämpfung bzw. die mittlere Ge  schwindigkeit des Steuerkolbens 12 kann jeweils durch  Drosselschrauben zweckentsprechend eingestellt oder  durch die Wahl der Bohrung 26 bestimmt werden.



      Control device for a hydraulic working element The invention is concerned with the control of hy draulic working elements and has as its object a device with which shocks and vibrations when reversing the direction of movement of hydraulic working elements acted on both sides can be damped for back and forth movement.



  It is known that shocks that can occur when reversing the loading direction of movement of hydraulically operated pistons to be dampened by the fact that the control edges of the reversing slide are drawn more or less strongly. This ensures that the flow of the hydraulic medium to and from the cylinder is gradually throttled during the reversing process and is also gradually released again.



  It has been shown, however, that the intended success can only be achieved to a modest extent with this measure and not to a sufficient extent in all cases. It is true that the reversal of the hydraulic flow can be dampened to any desired extent and thus the reversal of movement can be made jerk-free by reinforcing the control edges as desired. However, in the vicinity of the reversal points of the movement, this leads to a slowdown in the lifting movement, which could no longer be accepted with high demands.



  An attempt was therefore made to dampen the movement of the hydraulic working element in the reversal points of its movement in that even hydraulic cushions were arranged in various known embodiments in the working element. Even with these devices, however, high demands on the uniformity of the movement up to the extreme vicinity of the reversal points were not sufficient, apart from the fact that the cushions can only be used with work elements whose reversal points are always at the same point of their stroke.



  A particularly difficult task is avoiding jolts and vibrations on hydraulic working elements that move the ring banks of ring spinning machines, ring twisting machines and draw twisting machines. The machine parts to be moved have a length of many meters and a low level of rigidity and therefore tend to vibrate strongly.

   The highest demands are placed on the uniformity of the movement in the area of the reversal points, in particular on draw twisting machines, so that the formation of thread beads is reliably prevented. The cop structure requires the ongoing relocation of both reversal points of the lifting movement.

   The lifting movement he follows in the vertical direction; the forces necessary to move the ring banks are thus superimposed on the force of gravity with positive or negative signs depending on the stroke direction. Finally, the masses, the direction of movement of which has to be reversed, are considerable, especially on draw twisting machines.



  The invention proposes a solution to the problem posed, which appears to be applicable to other, similar cases in addition to the case of spinning and twisting machines mentioned.



  According to the invention, the supply and discharge lines of the hydraulic working element run through two separate passages of a reversing slide whose freely moving control piston is affected by the pressure difference of the pressure medium flow acting on the end faces of the control piston between the supply line and the discharge of the hydraulic working element between two ends - Positions is displaceable and with its displacement from one end position to the other, the pressure medium flow freely flowing in the end positions is gradually reduced by throttling and gradually <RTI

   ID = "0001.0054"> is enlarged again.



  A particularly advantageous mode of operation of the device results when the passage cross-sections between the control piston and valve housing are enlarged by throttle pistons or when the passage bores of one and the same passage in the control slide are connected by throttle grooves.



  The throttle notches of the control piston can have negative overlap.



  On a reversing slide in the supply and discharge lines of a working element that is always equally loaded in both directions of movement, all throttle notches of the control piston can preferably have the same length and depth or the throttle grooves can have a constant cross-sectional area.



  If, however, the working element is unevenly loaded in its two directions of movement, the throttle notches of the control piston that take effect alternately can advantageously be of unequal length and depth or the throttle grooves have increasing or decreasing cross-section = area. _ The movement of the control piston in the reversing damping slide can be slowed down by hydraulic cushions.

   This braking of the movement of the control piston can expediently be changed by changing the running cross-sections of the hydraulic cushions by means of throttle screws.



       A simple and effective damping of the movement of the control piston can be achieved by springs that are arranged between the end faces of the control piston and the end faces of the slide valve housing.



  In the drawing, a reverse damping slide is shown schematically as an embodiment of the invention, namely in Fig. 1 in its longitudinal section together with Tei len of the associated hydraulic system and in Fig. 2-5 in longitudinal section in one of its Endstel lungs (Fig. 2)

   and in three intermediate positions (Fig. 3 to 5), which he passes through during the reversing process. In Fig: 6 a modified version of the order reversing damping slide is shown in longitudinal section. With reference to Fig: 1, the hydraulic circuit constructed in a known manner is first described ben.



  Through the hydraulic pump 2 driven by the engine 1, the pressure medium is sucked in from the container 3 and brought to the necessary pressure. The pressure is limited by a maximum pressure valve 4. An actuated for example by electromagnets 5 order reversing slide 6 allows the direction of flow of the pressure by means of the hydraulic working element shown here as a running in cylinder 8 piston 9 to reverse.

   The working element can, however, also be a working element which converts the flow of the pressure medium into a reciprocating movement. In the return of the pressure medium to Behäl ter 3, a preload valve 10 is turned on; : that keeps the pressure of the pressure medium on the non-pressurized side of the working element at a specified level.



       In: the supply and discharge lines 13, 21 and 14, 22 of the hydraulic working element 9, a reversing damping slide 7 is switched on. This consists of a slide housing 11 in which a control piston 12 is freely movable. The supply lines 13 and 14 coming from the reversing slide 6 open into the end face of the slide housing 11 or near it so that the pressure of the pressure medium acts on the end face of the control piston 12.

   One axial bore 15 and 16 each extends from the end faces of the control piston 12 into the control piston 12, in each of which there are several. in two planes perpendicular to the axis of the Steuerkol ben, radial bore 17 and 18 open. In the valve housing 11, two ring channels 19 and 20 are arranged in such a way that the radial bores 17 and 18 open into these ring channels in the two end positions of the piston 12.



  The bores and channels 15, 17 or 16, 18 form two passages of the reversing damping slide 7, which remain separated in all positions of the control piston 12.



  From the annular channels 19 and 20, the feed lines 21 and 22 run to the two sides of the hydraulic working element 9 to be acted upon. The end faces of the control piston 12 have ring-shaped elevations 23, which in the end positions of the piston 12 are cylindrical Slide projections 24 on the inside of the end faces of the slide housing 11.

   As a result, a pressure medium cushion 25 is formed between the elevation 23, the projection 24, the end face and the wall of the valve housing 11, which is formed through. the holes 26 can fill or empty. The passage cross-sections of the bores 26 can be changed by throttle screws (not shown in detail) and the elevations 23 and the projections 24 can be provided with annular grooves 28 and 29, as shown in FIG.



  In the embodiment according to FIG. 1, the control piston 12 is damped by compression springs 30 which are arranged between the end faces of the slide housing 11 and control piston 12.



  From the radial bores 17 and 18 Dros go selkerben 31, which gradually extend in the direction of the radial bores of the same passage in the one telfläche of the control piston 12. As shown in FIG. 6, these throttle notches can also be designed as continuous grooves 32 between the radial bores 17 and 18 of the same passage.

   These throttle notches 31 or the cross sections of the throttle grooves 32 are designed to be identical or constant in a reversing damping slide, which is located in the supply lines of a working element that is always equally loaded in both directions of movement.

   If it can be assumed that the hydraulic working element 9 will always be unevenly loaded in its two directions of movement, for example by the fact that it moves itself or parts moved by it in the direction of gravity, then - as not shown in detail - the Throttle notches 31 of the control piston 12 are advantageously designed differently or the cross-section of the throttle grooves 32 is reduced over their length.



  The mode of operation of the device according to the invention is as follows: Immediately after the reversing slide 6 (FIG. 2) is controlled, the pressure difference in the supply lines 13 and 14 to the hydraulic working element 9 is reversed. This, starting from the reversing slide 6 de pressure reversal reaches the damping control slide 7 before it can affect the hydraulic working element 9.

   Since the pressure difference in the pressure medium circuit acts directly on the end faces of the control piston 12; the control piston 12 is set in motion from its end position (FIG. 3). Since the passage cross-section of the radial bores 17 and 18, which still open into the annular channels 19 and 20, to the feed lines 21 and 22 to the hydraulic working element -9 is reduced. gradually down to the.

    Cross-section of the throttle notches 31 or the throttle grooves 32. The throttling increases with further displacement of the control piston 12 (Fig. 4) and thereby brings the pressure medium inflow and outflow to the hydraulic work element 9 gradually, d. H. dampened first to a standstill and then to reversal (Fig. 5).



  Any vibrations that may occur in the moving parts, which act via the hydraulic working element 9 as vibrations of the pressure medium columns in the feed and discharge lines 21 and 22 of the hydraulic working element 9, are rapidly reduced due to the greatly reduced cross-section of the passage openings muffled. The slight negative overlap of the tapered throttle notches 31 causes a gradual, smooth reversal of the flow direction of the pressure medium, the leads 21 and 22 to the Ar beitselement are not completely blocked at any moment of the reversal.

   This ensures that the point in time at which the direction of flow of the pressure medium is reversed is determined not only by the position of the control slide 6, but also by the pressure conditions established in the pressure medium circuit, and this reversal is largely smooth. The same effect is achieved with a continuous groove 32 between the radial bores 17 and 18, which in all positions of the control piston 12 leaves a small passage cross-section to the annular channels 19 and 20 and therefore to the working element 9.



  When the control piston 12 is moved, pressure medium accumulators 25 are formed in front of its two end faces, the individual volumes of which are changeable in opposite directions due to the free displacement of the control piston 12. As a result, the total volume of pressure by means of the working circuit is not elastic, but a buffer is created for pressure fluctuations due to shock waves in the pressure medium in front of and behind the hydraulic working element 9.



  The - as measurements have shown - very quickly, for example in less than 3/10 seconds. The control piston 12 can be changed either only in the vicinity of its end position or influenced over the entire course of its movement by suitable devices.



  The damping or braking of the movement of the control piston 12, especially in the vicinity of its end positions, takes place, for example, through the annular elevations 23 and the projections 24 in the end faces of the valve housing 11 and control piston 12, which in this case are so short that they only slide on top of each other near the end positions of the control piston 12.

   Springs 30 as damping means offer the advantage that only the braking of the control piston 12 is braked to a standstill, the acceleration from standstill, however, is supported by the respectively tensioned springs 30.



  If the annular elevations 23 and the protrusions, as shown in FIGS. 2 to 5, are made so long that they overlap in all positions of the control piston 12, the movement of the control piston 12 is braked evenly over its entire path.



  However, it is also possible, through the annular grooves 28 and 29 in the annular protrusions 23 and the projections 24, the movement of the control piston 12 only in the vicinity of its end positions and in its central position, in which the leads 21 and 22 to the working element 9 the cross section of the throttle notches 31 or the throttle groove 32 are narrowed, to slow down.

   In this case, the damping is only effective if the small, not through the groove 29 he widened the inner diameter of the annular projection 23 on the face of the control piston 12 over the large, not reduced by the groove 30 outer diameter of the projection on the inner face of the Valve housing 11 is located.



  In between, d. H. In the area of the path of the control piston 12 in which the radial bores 17 and 18 are covered or released, the movement of the control piston 12 is faster.



  The strength of the damping or the average speed Ge of the control piston 12 can be adjusted appropriately by throttle screws or determined by the choice of the bore 26. Die Bohrungen 26 sind in den der control piston 12 an.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Steuervorrichtung zum stossfreien Umkehren der Be wegungsrichtung eines beidseitig beaufschlagten hydrau lischen Arbeitselementes unter Verwendung eines Vier weg-Umkehrschiebers in den Zu- und Ableitungen des hydraulischen Arbeitselementes, dadurch gekennzeich net, dass die Zu- und Ableitungen (13, 21 und 14, 22) des hydraulischen Arbeitselementes (9) durch zwei ge trennte Durchlässe (15, 17 und 16@ 18) des Umkehr schiebers (7) verlaufen, dessen frei beweglicher Steuer kolben (12) von dem auf die Stirnflächen des Steuerkol bens wirkenden Druckunterschied des Druckmittelstro- mes zwischen der Zuleitung (13, 21) und der Ableitung (14, 22) PATENT CLAIM Control device for smoothly reversing the direction of movement of a hydraulic working element acted on from both sides using a four-way reversing slide in the supply and discharge lines of the hydraulic working element, characterized in that the supply and discharge lines (13, 21 and 14, 22) of the hydraulic working element (9) run through two separate passages (15, 17 and 16 @ 18) of the reversing slide (7), whose freely movable control piston (12) depends on the pressure difference of the pressure medium flow acting on the end faces of the control piston between the supply line (13, 21) and the discharge line (14, 22) des hydraulischen Arbeitselementes (9) zwi schen zwei Endstellungen verschiebbar ist und mit des sen Verschiebung von einer Endstellung in die andere der in den Endstellungen frei fliessende Druckmittel strom durch Drosselung allmählich vermindert und all mählich wieder vergrössert wird. UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Durchtrittsquerschnitte zwischen Steuerkolben (12) und Schiebergehäuse (11) durch Drosselkerben (31) erweitert sind. 2. of the hydraulic working element (9) between tween two end positions is displaceable and with the sen displacement from one end position to the other of the free-flowing pressure medium stream in the end positions is gradually reduced by throttling and gradually increased again. SUBClaims 1. Device according to claim, characterized in that the passage cross-sections between the control piston (12) and the valve housing (11) are enlarged by throttle notches (31). 2. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Durchlassbohrungen (17 und 18) ein und desselben Durchlasses im Steuerschieber (12) durch Drosselnuten (32) verbunden sind. 3. Vorrichtung nach dem Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die Drosselkerben (31) des Steuerkolbens (12) negative Überdeckung aufweisen. 4. Device according to claim, characterized in that the passage bores (17 and 18) of one and the same passage in the control slide (12) are connected by throttle grooves (32). 3. Device according to dependent claim 1, characterized in that the throttle notches (31) of the control piston (12) have negative overlap. 4th Vorrichtung nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1 bis 3 mit dem Schieber in den Zu leitungen und Ableitungen eines in beiden Bewegungs richtungen stets gleich belasteten Arbeitselementes, da durch gekennzeichnet, dass alle Drosselkerben (31) des Steuerkolbens (12) gleich lang und tief sind bzw. die Drosselnuten (32) gleichbleibende Querschnittsfläche aufweisen. 5. Device according to claim or one of the dependent claims 1 to 3 with the slide in the supply lines and discharge lines of a working element that is always equally loaded in both directions of movement, characterized in that all throttle notches (31) of the control piston (12) are or are of equal length and depth The throttle grooves (32) have a constant cross-sectional area. 5. Vorrichtung nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1 bis 3, mit dem Schieber in den Zu leitungen und Ableitungen eines in den beiden Bewe- gungsrichtungen ungleich belasteten Arbeitselementes, dadurch gekennzeichnet dass die abwechselnd wirksam werdenden Drosselkerben (31) des Steuerkolbens (12) ungleich lang und tief sind bzw. die Drosselnuten (32) zu- oder abnehmende Querschnittsfläche aufweisen. 6. Device according to patent claim or one of the dependent claims 1 to 3, with the slide in the supply lines and discharge lines of a working element that is unevenly loaded in the two directions of movement, characterized in that the throttle notches (31) of the control piston (12) that take effect alternately are of unequal length and length are deep or the throttle grooves (32) have an increasing or decreasing cross-sectional area. 6th Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Bewegung des Steuerkolbens (12) im Umkehrschieber (7) durch hydraulische Polster (25) gebremst ist. 7. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Bremsung der Bewegung des Steuerkolbens (12) durch Verändern der Ablaufquer- schnitte (26) der Hydraulikpolster (25) mittels Drossel schrauben veränderbar ist. B. Device according to patent claim, characterized in that the movement of the control piston (12) in the reversing slide (7) is braked by hydraulic cushions (25). 7. Device according to claim, characterized in that the braking of the movement of the control piston (12) can be changed by changing the drain cross-sections (26) of the hydraulic cushions (25) by means of throttle screws. B. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Bremsung der Bewegung des Steuerkolbens (12) hauptsächlich im Bereich seiner End stellungen durch Federn (30) erfolgt, die zwischen den Stirnflächen des Steuerkolbens (12) und des Schieber gehäuses (11) angeordnet sind. Device according to claim, characterized in that the movement of the control piston (12) is braked mainly in the region of its end positions by springs (30) which are arranged between the end faces of the control piston (12) and the slide housing (11).
CH1638564A 1964-01-03 1964-12-18 Control device for a hydraulic working element CH428449A (en)

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