CH658102A5

CH658102A5 - Hydraulic safety brake valve, in particular for hydraulic motors and hydraulic cylinder/piston units

Info

Publication number: CH658102A5
Application number: CH4147/82A
Authority: CH
Inventors: Hubert Haeussler
Original assignee: Beringer Hydraulik Gmbh
Priority date: 1981-07-11
Filing date: 1982-07-07
Publication date: 1986-10-15
Also published as: IT8222288A1; IT8222288A0; FR2509391A1; FR2509391B1; IT1190910B; DE3225132C2; DE3225132A1

Description

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydraulisches Sicherheitsbremsventil für hydraulische, unter Vorlast stehende Verbraucher bereitzustellen, welches ohne zusätzlichen Steuerungsaufwand, insbesondere ohne zusätzliche Leitungen zum einen den Sicherheitsanforderungen genügt, wie sie oben skizziert sind, zum anderen aber das Fahr- und Druckverhalten des Verbrauchers nicht in einer für den Betrieb spürbaren Weise beeinträchtigt. The present invention has for its object to provide a hydraulic safety brake valve for hydraulic, preloaded consumers, which without additional control effort, in particular without additional lines on the one hand meets the safety requirements as outlined above, but on the other hand the driving and pressure behavior of the Consumer is not affected in a way that is noticeable to the operation.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 definierte Erfindung gelöst. Durch diese Lösung wird eine von der Strömungsmenge nach einem vorgegebenen Gesetz abhängige, vorzugsweise linear abhängige Druckdifferenz erzeugt. This object is achieved by the invention defined in the characterizing part of claim 1. This solution produces a pressure difference which is dependent on the flow quantity in accordance with a predetermined law, preferably linearly dependent.

Diesem Sicherheitsbremsventil liegt das Prinzip zugrunde, dass für die Senkbewegung des Verbrauchers die Strömungsmenge in der Senkleitung, welche in diesem Zustand den Pumpenölstrom führt, gemessen und der Messwert zur Steuerung der Öffnung eines Drosselventils benutzt wird, welches in die Hubleitung eingeschaltet ist, welche Hubleitung in dem Betriebszustand des Senkens den Rückölstrom vom Verbraucher zum Tank führt. This safety brake valve is based on the principle that, for the lowering movement of the consumer, the flow quantity in the lower line, which in this state carries the pump oil flow, is measured and the measured value is used to control the opening of a throttle valve which is switched into the stroke line, which stroke line in the operating state of lowering leads the return oil flow from the consumer to the tank.

Durch diese Steuerung des Rückölstroms in Abhängigkeit vom Pumpenölstrom wird die Senkbewegung des Verbrauchers unabhängig von im Falle des Rohrbruchs entstehenden Druckverlusten in der Hubleitung, welche in diesem Betriebszustand den Rückölstrom führt. Bevorzugt wird sogar vorgesehen, dass die Hubleitung im Betriebsfalle des Absenkens im wesentlichen drucklos geschaltet wird, so dass es bei Rohrbruch nicht zu einer Vergrösserung der Druckdifferenz an dem Drosselventil und damit auch nicht zu einer Vergrösserung des Rückölstroms kommt. Through this control of the return oil flow as a function of the pump oil flow, the lowering movement of the consumer is independent of pressure losses in the lifting line which occur in the event of a pipe break, which leads the return oil flow in this operating state. It is preferably even provided that the lifting line is essentially depressurized in the event of a lowering operation, so that there is no increase in the pressure difference at the throttle valve and thus no increase in the return oil flow in the event of a pipe break.

Als Strömungsmesser in der den Pumpenölstrom führenden Senkleitung kann im einfachsten Fall eine starre Blende benutzt werden, deren Druckdifferenz — notwendigenfalls nach einer Verstärkung — zur Steuerung des Drosselventils in der Hubleitung verwandt wird. Der Nachteil einer starren Blende liegt jedoch darin, dass eine quadratische Abhängigkeit zwischen der Strömungsgeschwindigkeit und der Druckdifferenz besteht. Es sind auch Strömungsmesser nach anderen Funktionsprinzipien und mit anderen als hydraulischen Ausgangssignalen denkbar. In the simplest case, a rigid orifice can be used as the flow meter in the lower line carrying the pump oil flow, the pressure difference of which - if necessary after amplification - is used to control the throttle valve in the lifting line. However, the disadvantage of a rigid orifice is that there is a quadratic relationship between the flow rate and the pressure difference. Flow meters based on other functional principles and with other than hydraulic output signals are also conceivable.

Der Drosselkolben des Drosselventils wird vorzugsweise hydraulisch gesteuert. Hierzu kann der Drosselkolben in Schliessrichtung mit einer Feder und dem Ablaufdruck des Strömungsmessers und in Öffnungsrichtung mit dem Zulaufdruck des Strömungsmessers beaufschlagt sein. Hierdurch nimmt der Drosselkolben in der Hubleitung, welche den Rückölstrom führt, eine Gleichgewichtsposition ein, die von der Strömungsmenge in der den Pumpenölstrom führenden Senkleitung abhängig ist. Im Hubbetrieb, d.h. wenn die Hubleitung den Pumpenölstrom führt, schliesst der Drosselkolben. The throttle piston of the throttle valve is preferably controlled hydraulically. For this purpose, the throttle piston can be acted upon in the closing direction by a spring and the outlet pressure of the flow meter and in the opening direction by the inlet pressure of the flow meter. As a result, the throttle piston in the stroke line which carries the return oil flow assumes an equilibrium position which is dependent on the flow rate in the lower line carrying the pump oil flow. In lifting operation, i.e. the throttle piston closes when the stroke line carries the pump oil flow.

Durch die Ausbildung des Drosselbereichs des Differenzdruckventils lässt sich eine vorgegebene erwünschte Abhängigkeit zwischen der erzeugten Druckdifferenz (Zulaufdruck minus Ablaufdruck) und der Strömungsmenge erzielen. Die Öffnung des Drosselkolbens des Druckdifferenzventils kann durch einen einstellbaren Anschlagstift begrenzt werden. Weiterhin ist es möglich und bevorzugt, dass die Federn, welche auf die Drosselkolben des Differenzdruckventils einerseits und des Drosselventils andererseits einwirken, in ihrer Vorspannung einstellbar sind. Dadurch lässt sich das Druckverhalten und Strömungsverhalten des Differenzdruckventils und des Drosselventils aufeinander abstimmen. By designing the throttle area of the differential pressure valve, a predetermined desired dependency can be achieved between the pressure difference generated (inlet pressure minus outlet pressure) and the flow rate. The opening of the throttle piston of the pressure differential valve can be limited by an adjustable stop pin. Furthermore, it is possible and preferred that the springs, which act on the throttle pistons of the differential pressure valve on the one hand and of the throttle valve on the other hand, are adjustable in their pretension. The pressure behavior and flow behavior of the differential pressure valve and the throttle valve can thereby be coordinated.

Ein Überdruck in der den Rückölstrom führenden Hubleitung, der insbesondere durch schlagartige Belastungen oder zu plötzliche Steuermanöver auftreten kann, wird durch ein Sekundärdruckbegrenzungsventil in der Hubleitung zwischen Verbraucher und Drosselventil vermieden. An overpressure in the stroke line carrying the return oil flow, which can occur in particular due to sudden loads or sudden control maneuvers, is avoided by a secondary pressure relief valve in the stroke line between the consumer and the throttle valve.

Ein Nachsaugventil, welches die Senkleitung zwischen Verbraucher und Differenzdruckventil mit dem Tank verbindet, gewährleistet, dass bei zu schnellen Absenkbewegun5 A suction valve, which connects the lower line between the consumer and the differential pressure valve with the tank, ensures that if the lowering movement is too rapid,

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

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658 102 658 102

gen der Ölstrom auf der Senkseite des Verbrauchers nicht abreisst. the oil flow on the lower side of the consumer does not tear off.

Es wurde bereits erwähnt, dass die Hubleitung zwischen dem Steuerventil und dem Drosselventil drucklos geschaltet sein sollte. Obwohl hierzu verschiedene Massnahmen vorstellbar sind, wird als bevorzugt vorgeschlagen, dass diese Drucklosschaltung mit Hilfe des Sicherheitsbremsventils erfolgt. Hierzu weist der Drosselkolben entweder des Drosselventils oder des Differenzdruckventils eine Steuerkante auf, welche die Hubleitung in Abhängigkeit von der Stellung des Drosselkolbens mit dem Tank verbindet. It has already been mentioned that the stroke line between the control valve and the throttle valve should be depressurized. Although various measures are conceivable for this purpose, it is proposed as preferred that this depressurization takes place with the aid of the safety brake valve. For this purpose, the throttle piston of either the throttle valve or the differential pressure valve has a control edge which connects the stroke line to the tank depending on the position of the throttle piston.

Eine andere Ausführungsart, die sich dadurch auszeichnet, dass sie in vorhandene Steuerventile integriert ist, weist eine 3-Wege-Weiche auf, die in die Hubleitung eingeschaltet ist und die Verbindung von dem Steuerventil zu dem Drosselventil nur freigibt, wenn am Ausgang des Steuerventils ein Druck ansteht. In ihrer Nullstellung verbindet diese 3-Wege-Weiche das Drosselventil mit dem Tank. Another embodiment, which is characterized by the fact that it is integrated into existing control valves, has a 3-way switch which is switched into the lifting line and only releases the connection from the control valve to the throttle valve when an at the outlet of the control valve There is pressure. In its zero position, this 3-way switch connects the throttle valve to the tank.

Bevorzugt ist das den Hubbetrieb absichernde Rückschlagventil in dem Drosselkolben des Drosselventils angeordnet. Ebenso ist in der Senkleitung ein Rückschlagventil vorgesehen, welches vorzugsweise ebenfalls in dem Drosselkolben des Druckdifferenzventils angeordnet sein kann. The check valve securing the lifting operation is preferably arranged in the throttle piston of the throttle valve. Likewise, a check valve is provided in the lower line, which can preferably also be arranged in the throttle piston of the pressure difference valve.

Eine weitere Ausgestaltung besteht in der im wesentlichen identischen Konstruktion für das Differenzdruckventil und das Drosselventil. Neben fertigungstechnischen Vorteilen ergibt sich daraus auch, dass beide Ventile in ihrer Funktion umschaltbar sind, wenn sich die Vorlastrichtung des Verbrauchers umkehrt. Dies trifft insbesondere bei solchen Verbrauchern zu, welche bei ihrer Bewegung eine Totpunktlage durchfahren. Dies ist z. B. bei den Auslegern von Baggern der Fall, die eine senkrechte Stellung durchfahren. Ein umschaltbares Sicherheitsbremsventil ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselkolben der beiden Sicherheitsbremsventilteile (Drosselventil, Differenzdruckventil) mit dem Druck der Steuerleitüng beaufschlagt werden, welche den Pumpenölstrom zu dem Sicherheitsbremsventil führt. Die Federseiten der Drosselkolben werden dagegen mit dem niedrigeren der Drücke in den Leitungen beaufschlagt, welche Leitungen das Sicherheitsbremsventil mit dem Verbraucher verbinden. Hierzu dient vorzugsweise zum einen ein Wechselventil, zum anderen ein 3/2-Wegeventil, dessen beide Schaltstellungen durch den Druck in den beiden Verbindungsleitungen zwischen dem Sicherheitsbremsventil und dem Verbraucher so vorgesteuert sind, dass der niedrigere Druck auf die Federseite der Drosselkolben gegeben wird. Another embodiment consists in the essentially identical construction for the differential pressure valve and the throttle valve. In addition to advantages in terms of manufacturing technology, this also means that the function of both valves can be switched if the preload direction of the consumer is reversed. This applies in particular to those consumers who pass a dead center position during their movement. This is e.g. B. the case of the arms of excavators, which pass through a vertical position. According to the invention, a switchable safety brake valve is characterized in that the throttle pistons of the two safety brake valve parts (throttle valve, differential pressure valve) are acted upon by the pressure of the control line, which leads the pump oil flow to the safety brake valve. In contrast, the spring sides of the throttle pistons are acted upon by the lower of the pressures in the lines, which lines connect the safety brake valve to the consumer. For this purpose, a changeover valve is preferably used, on the one hand, and a 3/2-way valve, the two switching positions of which are pilot-controlled by the pressure in the two connecting lines between the safety brake valve and the consumer, so that the lower pressure is applied to the spring side of the throttle piston.

Von besonderem Vorteil bei der Ausführung des Drosselventils ist auch, wenn der Kolben des Drosselventils infolge der Strömungskraft in Abhängigkeit von der Durchflussmenge selbsttätig schliesst. Das bedeutet zum einen, dass die Feder des Drosselventils verhältnismässig schwach ausgelegt werden kann. Es bedeutet zum anderen, dass bei starken Leckagen sich eine verstärkte Rückstellkraft des Drosselkolbens im Schliesssinne ergibt. Die Axialkraft, welche auf den Drosselkolben wirkt, ist nämlich gleich It is also of particular advantage in the design of the throttle valve if the piston of the throttle valve closes automatically as a function of the flow force as a function of the flow rate. On the one hand, this means that the spring of the throttle valve can be designed to be relatively weak. On the other hand, it means that in the event of major leaks, there is an increased restoring force of the throttle piston in the closing sense. The axial force that acts on the throttle piston is namely the same

F = K YdP • Q • F = K YdP • Q •

Die Feder hat eine Vorspannung von 3 bis 10 bar. The spring has a preload of 3 to 10 bar.

Neben der bisher geschilderten hydraulischen Verbindung zwischen dem Drosselkolben des Differenzdruckventils und dem Drosselkolben des Drosselventils ist auch eine mechanische Verbindung möglich, die gewährleistet, dass die beiden Drosselkolben gleichsinnige Bewegungen im Öffnungssinne und Schliesssinne ausführen. Eine derartige mechanische Verbindung kann vorzugsweise dadurch hergestellt werden, dass die beiden Drosselkolben Bestandteile desselben Steuerkolbens sind, welcher in einem Zylinder axial beweglich ist und auf seiner einen federbelasteten Seite mit dem Ablaufdruck des Pumpenölstroms aus dem Sicherheitsbremsventil und auf der anderen Stirnseite mit dem Zulaufdruck des Pumpenölstroms zu dem Sicherheitsbremsventil belastet ist. In diesem Falle ist ein Drosselbereich des Steuerkolbens in die Senkleitung und der andere Drosselbereich in die Hubleitung eingeschaltet. Eine weitere Steuerkante kann vorgesehen sein, durch welche die Hubleitung bei Öffnung der Drosselstellen mit dem Tank verbunden wird. In addition to the hydraulic connection described so far between the throttle piston of the differential pressure valve and the throttle piston of the throttle valve, a mechanical connection is also possible which ensures that the two throttle pistons execute movements in the same direction in the opening and closing directions. Such a mechanical connection can preferably be made in that the two throttle pistons are components of the same control piston, which is axially movable in a cylinder and on one spring-loaded side with the discharge pressure of the pump oil flow from the safety brake valve and on the other end face with the inlet pressure of the pump oil flow to the safety brake valve is loaded. In this case, a throttle area of the control piston is switched into the lowering line and the other throttling area into the lifting line. A further control edge can be provided, by means of which the lifting line is connected to the tank when the throttle points are opened.

Bei der hydraulischen Verbindung der beiden Drosselkolben können diese parallel zueinander in einem gemeinsamen oder in zwei getrennten Gehäusen angeordnet sein. Ebenso ist es aber auch möglich, die beiden Drosselkolben fluchtend hintereinander in einem Zylinder anzuordnen, so dass sich die mit dem Zulaufdruck des Pumpenölstromes beaufschlagten Stirnflächen in demselben Zylinderraum gegenüber liegen. In diesem Falle wird die Axialbewegung der Drosselkolben in Richtung zueinander durch Anschläge begrenzt. When the two throttle pistons are connected hydraulically, they can be arranged parallel to one another in a common or in two separate housings. It is also possible, however, to arrange the two throttle pistons in alignment in a cylinder, so that the end faces acted upon by the inlet pressure of the pump oil flow lie opposite one another in the same cylinder space. In this case, the axial movement of the throttle pistons towards each other is limited by stops.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Exemplary embodiments of the invention are described below with reference to the drawings.

Es zeigen Show it

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Ventilteile des Sicherheitsbremsventils achsparallel zueinander angeordnet und beweglich sind; Figure 1 shows an embodiment in which the valve parts of the safety brake valve are arranged axially parallel to each other and movable.

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel, bei welchem die Teile des Sicherheitsbremsventils fluchtend in einem Zylinder angeordnet sind; Figure 2 shows an embodiment in which the parts of the safety brake valve are arranged in alignment in a cylinder.

Fig. 3 wie Fig. 2, jedoch mit druckloser Rücklaufleitung; 3 as in FIG. 2, but with an unpressurized return line;

Fig. 4 eine 3-Wege-Weiche für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2; Fig. 4 shows a 3-way switch for the embodiment of Fig. 2;

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel, bei welchem die Ventilteile des Sicherheitsbremsventils mechanisch gekoppelt sind; 5 shows an embodiment in which the valve parts of the safety brake valve are mechanically coupled;

Fig. 6 das Ausführungsbeispiel einer Schaltung für Betrieb mit Vorlastwechsel; 6 shows the exemplary embodiment of a circuit for operation with a preload change;

Fig. 7 das Ausführungsbeispiel eines Umschaltventils. Fig. 7 shows the embodiment of a changeover valve.

Die Darstellung nach Fig. 1 zeigt — teilweise schematisch — die Anordnung des Sicherheitsbremsventils 1 in einer hydraulischen Steuerung zur Betätigung eines doppelt wirkenden Verbrauchers 2. Der Verbraucher 2 ist hier als hydraulische Zylinder-Kolben-Einheit ausgeführt, wie sie z.B. zur Betätigung von Baggern, Kranen, Aufzügen etc. Anwendung findet. Der Kolben dieser Einheit steht unter einer Vorlast. Der Pfeil 26 zeigt die Richtung der Absenkbewegung und die Wirkungsrichtung der Vorlast an. Eine Hydraulikpumpe 3 fördert Hydraulikflüssigkeit in ein 4/3-Wege-Steuerventil 4. In dessen Mittelstellung kann der Förderstrom der Pumpe 3 drucklos zum Tank abfliessen. Durch Betätigung des 4/3-Wegeventils 4 kann der Verbraucher 2 in die gewünschte Richtung mit einer beliebigen Geschwindigkeit gesteuert werden. Zum Heben, d.h. zur Bewegung des Kolbens gegen die Wirkungsrichtung 26 der Vorlast wird der Verbraucher 2 mit seiner Hubseite 27 über die Hubleitung 5 und den Hubleitungsanschluss 6 mit der Pumpe 3 verbunden. Hierbei ist das Steuerventil 4 so geschaltet, dass der Ölstrom von der Senkseite 28 des Verbrauchers 2 möglichst drucklos zum Tank 29 abfliessen kann. Zum Absenken der Vorlast mit der Absenkbewegung 26 wird das Steuerventil 4 so umgeschaltet, dass der Ölstrom von der Pumpe 3 über die Senkleitung 15 und den Senkleitungsan-schluss 14 mit der Senkseite 28 des Verbrauchers verbunden wird. Hierbei fliesst das Öl von der Hubseite 27 über Anschluss 6 und Hubleitung 5 in den Tank 29 zurück. 1 shows - partially schematically - the arrangement of the safety brake valve 1 in a hydraulic control for actuating a double-acting consumer 2. The consumer 2 is designed here as a hydraulic cylinder-piston unit, as it is e.g. to operate excavators, cranes, lifts etc. The piston of this unit is under a preload. The arrow 26 shows the direction of the lowering movement and the direction of action of the preload. A hydraulic pump 3 pumps hydraulic fluid into a 4/3-way control valve 4. In its central position, the flow of the pump 3 can flow to the tank without pressure. By actuating the 4/3-way valve 4, the consumer 2 can be controlled in the desired direction at any speed. For lifting, i.e. To move the piston against the direction of action 26 of the preload, the consumer 2 is connected with its stroke side 27 to the pump 3 via the stroke line 5 and the stroke line connection 6. Here, the control valve 4 is switched so that the oil flow from the lower side 28 of the consumer 2 can flow to the tank 29 as unpressurized as possible. To lower the preload with the lowering movement 26, the control valve 4 is switched over so that the oil flow from the pump 3 is connected to the lower side 28 of the consumer via the lower line 15 and the lower line connection 14. Here, the oil flows from the stroke side 27 back into the tank 29 via the connection 6 and the stroke line 5.

In der in Fig. 1 gezeigten Anordnung wird davon ausgegangen, dass der als doppelt wirkender Zylinder dargestellte In the arrangement shown in FIG. 1, it is assumed that the one shown as a double-acting cylinder

4 4th

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

5 5

658 102 658 102

Verbraucher 2 durch die Vorlast in der einen dargestellten Richtung 26 belastet wird, welche die Kolbenstange in den Zylinder hineindrücken würde, wenn sich der Kolben nicht auf der Flüssigkeitssäule auf der Hubseite 27 abstützen könnte. Consumer 2 is loaded by the preload in the one direction 26 shown, which would push the piston rod into the cylinder if the piston could not be supported on the liquid column on the stroke side 27.

Das Sicherheitsbremsventil 1 dient dem Zweck, die Hub-und die Senkbewegung im Falle eines Rohrbruchs unter Kontrolle zu halten. Hierauf wird später im einzelnen eingegangen. Hervorgehoben werden soll jedoch, dass Gegenstand der Erfindung vor allem die Sicherung der Absenkbewegung ist, bei welcher das Steuerventil 4 in der rechten Schaltstellung die Pumpe 3 mit der Absenkseite 28 des Verbrauchers über die Senkleitung 15 und den Senkleitungsan-schluss 14 und die Hubseite 27 des Verbrauchers 2 über den Anschluss 6 und die Hubleitung 5 mit dem Tank 29 verbindet. The safety brake valve 1 serves the purpose of keeping the lifting and lowering movements under control in the event of a pipe break. This will be discussed in more detail later. It should be emphasized, however, that the object of the invention is above all to secure the lowering movement, in which the control valve 4, in the right switching position, the pump 3 with the lowering side 28 of the consumer via the lowering line 15 and the lowering line connection 14 and the lifting side 27 of the Connects consumer 2 via the connection 6 and the lifting line 5 with the tank 29.

Ein Bruch der Leitung 5 zwischen dem Verbraucher 2 und dem Steuerventil 4 hätte infolge der Vorlast ein unkontrolliertes Einfahren der Kolbenstange in den Zylinder und somit eine unkontrollierte Bewegung der Vorlast zur Folge, wenn kein Sicherheitsbremsventil 1 angebracht wäre. Hervorzuheben ist, dass das Sicherheitsbremsventil 1 so mit dem Verbraucher 2 verbunden ist, dass im Anschluss 6 oder 14 kein Bruch auftreten kann. Hierzu kann das Sicherheitsbremsventil z. B. an den Verbraucher 2 angeflanscht oder starr mit ihm verbunden sein. A break in the line 5 between the consumer 2 and the control valve 4 would result in an uncontrolled retraction of the piston rod into the cylinder and thus an uncontrolled movement of the preload as a result of the preload if no safety brake valve 1 were attached. It should be emphasized that the safety brake valve 1 is connected to the consumer 2 in such a way that no breakage can occur in the connection 6 or 14. For this purpose, the safety brake valve z. B. flanged to the consumer 2 or rigidly connected to it.

Das Sicherheitsbremsventil 1 besteht aus einem Drosselventil 7 mit Drosselventilkolben (Drosselkolben) 30 und dem als Differenzdruckventil 48 ausgebildeten Strömungsmesser 50, auf dessen Ausführung später eingegangen wird. Zunächst sei hier die Ausbildung des Drosselventils 7 beschrieben. The safety brake valve 1 consists of a throttle valve 7 with throttle valve piston (throttle piston) 30 and the flow meter 50 designed as a differential pressure valve 48, the design of which will be discussed later. First, the design of the throttle valve 7 will be described here.

Das Drosselventil 7 weist einen in einem Zylinder beweglichen Drosselkolben 30 mit Steuerkante 31 und konischem Drosselbereich 32 auf. Über die Anschlüsse 33 und 34 ist das Drosselventilgehäuse 16 mit der Hubleitung 5 und dem Hub-leitungsanschluss 6 verbunden. Innerhalb des Drosselkolbens 30 liegt im Bypass 35 zu der Steuerkante 31, welche über Bohrungen 36,37 die Anschlüsse 33,34 unter Umgehung der Steuerkante 31 überbrückt, das Rückschlagventil 8, das bei Durchflussrichtung von Hubleitung 5 nach Anschluss 6, also beim Heben des Verbrauchers öffnet. The throttle valve 7 has a throttle piston 30 movable in a cylinder with a control edge 31 and a conical throttle region 32. The throttle valve housing 16 is connected to the lifting line 5 and the lifting line connection 6 via the connections 33 and 34. Within the throttle piston 30 lies in the bypass 35 to the control edge 31, which bridges the connections 33, 34 by bypassing the control edge 31 via bores 36, 37, the check valve 8, which in the direction of flow from the lifting line 5 to the connection 6, that is to say when the consumer is lifted opens.

Der Durchlass zwischen den Anschlüssen 33 und 34 bei der Steuerkante 31 ist sowohl bei Stillstand des Verbrauchers 2 als auch während der Hubbewegung des Verbrauchers geschlossen. Während der Hubbewegung wird die Hydraulikflüssigkeit von der Pumpe 3 über die Hubleitung 5 und den Bypass 35 mit Rückschlagventil 8 über Anschluss 6 zum Verbraucher auf dessen Hubseite 27 durchgelassen. Ein Bruch der Leitung 5 mit darauffolgendem Druckabfall in derselben führt zu einem sofortigen Schliessen des Rückschlagventils 8. Der Drosselkolben 30 bleibt in jedem Falle durch die Druckfeder 9 in seiner Schliessstellung. Falls ein leckagefreier Fluss erwünscht ist, kann der Drosselkolben 30 mit einem Bund 38 und das Ventilgehäuse 16 mit einem Sitz 39 ausgestattet sein. The passage between the connections 33 and 34 at the control edge 31 is closed both when the consumer 2 is at a standstill and during the lifting movement of the consumer. During the stroke movement, the hydraulic fluid is let through by pump 3 via stroke line 5 and bypass 35 with check valve 8 via connection 6 to the consumer on the stroke side 27 thereof. A break in the line 5 with a subsequent drop in pressure in the same leads to an immediate closing of the check valve 8. The throttle piston 30 remains in its closed position in any case by the compression spring 9. If a leak-free flow is desired, the throttle piston 30 can be equipped with a collar 38 and the valve housing 16 with a seat 39.

Zur Sicherung der Senkbewegung wird der Drosselkolben 40 in Abhängigkeit von der Durchflussmenge, welche mittels des Strömungsmessers 50 zwischen der Senkleitung 15 und dem Senkleitungsanschluss 14 gemessen wird, gesteuert. Als Strömungsmesser 50 lassen sich die verschiedensten Geräte mit den verschiedensten Ausgangssignalen benutzen. Um eine Wandlung des Ausgangssignals des Strömungsmessers 50 zu vermeiden, ist für den Drosselkolben 40 in vorteilhafter und erfindungsgemässer Weise eine hydraulische Steuerung vorgesehen. To secure the lowering movement, the throttle piston 40 is controlled as a function of the flow rate, which is measured by means of the flow meter 50 between the lower line 15 and the lower line connection 14. A wide variety of devices with a wide variety of output signals can be used as the flow meter 50. In order to avoid a conversion of the output signal of the flow meter 50, a hydraulic control is advantageously provided for the throttle piston 40 in accordance with the invention.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist der Strömungsmesser 50 als Differenzdruckventil 48 ausgeführt. In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the flow meter 50 is designed as a differential pressure valve 48.

Das Differenzdruckventil weist den als Drosselkolben aufgeführten Kolben 40 auf, welcher eine Steuerkante 41 und einen konischen Drosselbereich 42 besitzt und über die Anschlüsse 43,44 die Senkleitung 15 mit dem Senkleitungsan-5 schluss 14 bei entsprechender Position der Steuerkante 41 verbindet. Durch Druckfeder 17 wird der Kolben 40 in seine Schliessstellung gedrückt. In dieser Schliessstellung erfolgt ein Ölfluss von der Senkseite 28 über den Anschluss 14 zur Senkleitung 15 und in den Tank 29 über den zwischen den io Bohrungen 46 und 47 liegenden Bypass 45 und das darin befindliche und bei dieser Strömungsrichtung geöffnete Rückschlagventil 13. The differential pressure valve has the piston 40 listed as a throttle piston, which has a control edge 41 and a conical throttle region 42 and connects the lower line 15 to the lower line connection 14 at the corresponding position of the control edge 41 via the connections 43, 44. The piston 40 is pressed into its closed position by compression spring 17. In this closed position, there is an oil flow from the lower side 28 via the connection 14 to the lower line 15 and into the tank 29 via the bypass 45 between the holes 46 and 47 and the check valve 13 located therein and opened in this flow direction.

Der Kolben 40 des Differenzdruckventils 48 wird hydraulisch gesteuert, indem der Eingangsdruck in der Senklei-15 tung 15 bzw. Anschluss 43 über Leitung 19 auf eine Stirnfläche 49 und der Ausgangsdruck des Differenzdruckventils 48 in Anschluss 44 über Steuerleitung 23 gemeinsam mit der Vorspannkraft der Druckfeder 17 auf die andere Stirnfläche gegeben wird. The piston 40 of the differential pressure valve 48 is hydraulically controlled by the inlet pressure in the lowering device 15 or port 43 via line 19 on an end face 49 and the outlet pressure of the differential pressure valve 48 in port 44 via control line 23 together with the biasing force of the compression spring 17 is placed on the other face.

20 Soll nun die Kolbenstange des Zylinders eingefahren, die Last also im Bewegungssinne 26 gesenkt werden, so wird durch das Steuerventil 4 die Pumpe 3 mit der Senkleitung 15 verbunden, während die Leitung 5 mit dem Tank 29 in Verbindung steht. Der Drosselkolben 40 des Differenzdruckven-25 tils 48 wird durch die Druckfeder 17 gegen den Anschlag 18 in Schliessstellung gehalten, wenn keine Strömung von der Leitung 15 zum Senkleitungsanschluss 14 erfolgt. Bei entsprechender Öffnung des Steuerventils 4 ergibt die Strömung jedoch eine Druckdifferenz zwischen Senkleitung 15 mit An-30 schluss 43 und Anschluss 44 bzw. Senkleitungsanschluss 14, da nur durch diese Druckdifferenz eine Durchflussöffnung für die Strömung an der Steuerkante 41 zustandekommt. 20 If the piston rod of the cylinder is now to be retracted, that is to say the load is lowered in the direction of movement 26, the control valve 4 connects the pump 3 to the lowering line 15, while the line 5 is connected to the tank 29. The throttle piston 40 of the differential pressure valve 48 is held by the compression spring 17 against the stop 18 in the closed position when there is no flow from the line 15 to the lower line connection 14. With a corresponding opening of the control valve 4, however, the flow results in a pressure difference between lower line 15 with connection 43 and connection 44 or lower line connection 14, since only through this pressure difference does a flow opening for the flow at control edge 41 come about.

Erfindungsgemäss wird dieser Differenzdruck zur Steuerung des Drosselventils 7 verwandt, indem der Druck in der 35 Senkleitung 15 über die Steuerleitung 19 auf die eine Stirnfläche 51 des Drosselkolbens 30 und der niedrigere Druck in dem Anschluss 44 bzw. dem Senkleitungsanschluss 14 über Steuerleitung 23 gemeinsam mit der Vorspannkraft der Druckfeder 9 auf die andere Stirnfläche 11 des Drosselkol-40 bens 30 wirkt. Hierdurch wird die Öffnung an der Steuerkante 31 des Drosselkolbens 30 in Abhängigkeit von der Druckdifferenz im Differenzdruckventil 48 und damit in Abhängigkeit von der Strömungsmenge im Öffnungssinne gesteuert. Mit steigender Strömung vergrössert sich selbsttätig 45 die Durchflussöffnung am Konus 21 des Drosselbereichs 42 des Kolbens 40 des Differenzdruckventils 48, so dass sich die Druckdifferenz proportional mit der Strömung erhöht und dadurch auch die Durchflussöffnung am Drosselkolben 30 des Drosselventils 7 proportional zu dieser Druckdifferenz so geöffnet wird. According to the invention, this differential pressure is used to control the throttle valve 7, in that the pressure in the 35 lowering line 15 via the control line 19 to one end face 51 of the throttle piston 30 and the lower pressure in the connection 44 or the lowering line connection 14 via the control line 23 together with the Biasing force of the compression spring 9 on the other end face 11 of the throttle piston 40 acts 30. As a result, the opening at the control edge 31 of the throttle piston 30 is controlled as a function of the pressure difference in the differential pressure valve 48 and thus as a function of the flow rate in the opening direction. As the flow increases, the flow opening on the cone 21 of the throttle region 42 of the piston 40 of the differential pressure valve 48 increases automatically 45, so that the pressure difference increases proportionally with the flow and, as a result, the flow opening on the throttle piston 30 of the throttle valve 7 is also opened in proportion to this pressure difference .

Durch die Kraft der Feder 17 und den Querschnittsverlauf am Konus 21 im Drosselbereich 42 kann der Zusammenhang zwischen dem Differenzdruck und dem Durchflussstrom beliebig beeinflusst werden. Der statische Druck 55 des Systems hat keinen Einfluss auf die Stellung des Kolbens 40 des Differenzdruckventils 48, da dessen Stirnflächen beidseitig die gleiche Grösse haben. The relationship between the differential pressure and the flow rate can be influenced as desired by the force of the spring 17 and the cross-sectional profile at the cone 21 in the throttle area 42. The static pressure 55 of the system has no influence on the position of the piston 40 of the differential pressure valve 48, since its end faces have the same size on both sides.

Durch die Steuerleitungen 23 und 19 wirkt der Differenzdruck im Öffnungssinne auf den Drosselkolben 30 des Dros-60 selventils 7 und verschiebt diesen gegen die Kraft der Feder 9. Weil auch an diesem Drosselkolben 30 der statische Überdruck keine Wirkung hat (gleiche Stirnflächen), ist der Öffnungsquerschnitt am Konus 25 im Drosselbereich 32 des Drosselkolbens 30 nur durch die Strömung von Senkleitung 65 15 zum Senkleitungsanschluss 14 steuerbar. Hiermit ist eine präzise Einfahrbewegung der Kolbenstange des Zylinders durch Betätigung des Steuerventils 4 im Zulauf zum Verbraucher 2 möglich. Die maximale Öffnung der Kolben 30 Through the control lines 23 and 19, the differential pressure acts in the opening direction on the throttle piston 30 of the Dros-60 selector valve 7 and moves it against the force of the spring 9. Because the static overpressure has no effect on this throttle piston 30 (same end faces), that is Opening cross section at the cone 25 in the throttle area 32 of the throttle piston 30 can only be controlled by the flow from the lower line 65 15 to the lower line connection 14. This enables a precise retraction of the piston rod of the cylinder by actuating the control valve 4 in the inlet to the consumer 2. The maximum opening of the pistons 30

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6 6

und 40 kann durch die Anschläge 52 und 53, die vorzugsweise als Anschlagschrauben ausgebildet sind, eingestellt werden. Es kann ferner in hier nicht dargestellter Weise vorgesehen werden, dass die Vorspannungen der Druckfedern 9 und 17 derart aufeinander abgestimmt sind, dass der Strömungsquerschnitt an der Steuerkante 31 der Durchflussmenge an der Steuerkante 41 angepasst ist. and 40 can be adjusted by the stops 52 and 53, which are preferably designed as stop screws. It can also be provided in a manner not shown here that the prestresses of the compression springs 9 and 17 are coordinated with one another in such a way that the flow cross section at the control edge 31 is adapted to the flow rate at the control edge 41.

Bei einem Bruch der Leitung 5 während der so gesteuerten Senkbewegung der Kolbenstange in Richtung des Pfeils 26 bleibt die eingesteuerte Einfahrgeschwindigkeit konstant und die Last kann durch die Bedienungsperson unter Kontrolle gehalten werden. Dies setzt jedoch voraus, dass der Drosselquerschnitt im Konus 25 im Steuerbereich 32 des Drosselkolbens 30 wesentlich kleiner ist als der Drosselquerschnitt am Steuerventil 4 zwischen der Leitung 5 und dem Tank 29, damit bei Bruch der Leitung 5 keine grosse Druckänderung in dieser erfolgt und sich somit das Druckgefälle vom Anschluss 6 zur Hubleitung 5 nur unwesentlich erhöht. Dies bedeutet, dass die Steuerung der Einfahrgeschwindigkeit der Kolbenstange im wesentlichen durch den Konus 25 im Drosselbereich 32 erfolgt und nicht durch den Rücklauf-queschnitt am Steuerventil 4, was durch entsprechende Auslegung der Steuerkanten erreicht werden kann. Wird diese Anleitung nicht oder nur teilweise eingehalten, so hat dies nicht etwa die Funktionslosigkeit des Sicherheitsbremsventils zur Folge. Es tritt vielmehr in diesem Falle bei Bruch der Hubleitung 5 zwar ein vergrössertes Druckgefälle an der Steuerkante 31 des Drosselkolbens 30 und damit eine stärkere Strömung auf. Dies hat eine Erhöhung der Absenkgeschwindigkeit in Bewegungsrichtung 26 zur Folge. Diese erhöhte Absenkgeschwindigkeit gerät jedoch nicht ausser Kontrolle, sondern bleibt steuerbar, wobei die Erfindung insbesondere den Vorteil mitbringt, dass bei erhöhter Strömungsgeschwindigkeit an der Steuerkante 31 auch erhöhte Axialkräfte auf den Drosselkolben 30 im Schliesssinne wirken und die Strömung infolge des hieraus resultierenden Selbstregeleffektes drosseln. Aus diesem Grunde kann die Feder 9 verhältnismässig schwach ausgelegt werden, was nur geringe Energieverluste zur Folge hat. Die Feder 9 mag beispielsweise einen Druck von 3 bis 10 bar ausüben. Im übrigen bleibt auch bei entstehendem grösseren Druckgefalle der Drosselkolben 30 von dem Strömungsmesser 50 aus gesteuert. If the line 5 breaks during the controlled lowering movement of the piston rod in the direction of arrow 26, the entered retraction speed remains constant and the load can be kept under control by the operator. However, this presupposes that the throttle cross-section in the cone 25 in the control region 32 of the throttle piston 30 is significantly smaller than the throttle cross-section on the control valve 4 between the line 5 and the tank 29, so that when the line 5 breaks, there is no great pressure change in it and thus the pressure drop from port 6 to the lifting line 5 is only slightly increased. This means that the retraction speed of the piston rod is essentially controlled by the cone 25 in the throttle area 32 and not by the return cross section on the control valve 4, which can be achieved by appropriate design of the control edges. If these instructions are not followed or only partially, this does not result in the inoperability of the safety brake valve. Rather, in this case, if the lifting line 5 breaks, an increased pressure drop occurs at the control edge 31 of the throttle piston 30 and thus a stronger flow. This results in an increase in the lowering speed in the direction of movement 26. However, this increased lowering speed does not get out of control, but remains controllable, the invention having in particular the advantage that with increased flow speed at the control edge 31, increased axial forces also act on the throttle piston 30 in the closing direction and throttle the flow as a result of the self-regulating effect resulting therefrom. For this reason, the spring 9 can be designed to be relatively weak, which results in only slight energy losses. The spring 9 may, for example, exert a pressure of 3 to 10 bar. Otherwise, the throttle piston 30 remains controlled by the flow meter 50 even when a greater pressure drop occurs.

Es sei an dieser Stelle bemerkt, dass in einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel, das in Fig. 3 dargestellt ist, in besonders funktionsgerechter Weise vorgesehen werden kann, dass die Hubleitung 5 bei der Absenkbewegung drucklos ist. Hierauf wird später eingegangen. It should be noted at this point that in an advantageous exemplary embodiment, which is shown in FIG. 3, it can be provided in a particularly functional manner that the lifting line 5 is depressurized during the lowering movement. This will be discussed later.

Eine weitere Einrichtung, durch die die Hubleitung 5 bei der Absenkbewegung drucklos geschaltet werden kann, ist in Fig. 4 dargestellt. Es handelt sich um eine 3-Wege-Weiche 90, die in die Hubleitung 5 zwischen den Ausgang des Steuerventils 4 und den Anschluss 33 des Drosselventils 7 geschaltet wird. Diese 3-Wege-Weiche 90 wird zum einen durch eine Konstantkraft P und den Druck am Anschluss 33 in ihrer ersten Stellung so geschaltet, dass der Anschluss 33 mit dem Tank 29 verbunden ist und zum anderen durch den Druck am Ausgang des Steuerventils 4 in ihrer zweiten Stellung so geschaltet, dass der Ausgang des Steuerventils 4 mit dem Anschluss 33 verbunden ist. Another device by means of which the lifting line 5 can be depressurized during the lowering movement is shown in FIG. 4. It is a 3-way switch 90, which is connected in the stroke line 5 between the output of the control valve 4 and the connection 33 of the throttle valve 7. This 3-way switch 90 is switched on the one hand by a constant force P and the pressure at the port 33 in its first position so that the port 33 is connected to the tank 29 and on the other hand by the pressure at the outlet of the control valve 4 in its second position switched so that the output of the control valve 4 is connected to the connection 33.

Erwähnt sei, dass eine derartige 3-Wege-Weiche 90 an die Stelle des in einem Steuerventil 4 üblicherweise vorgesehenen Sekundärüberdruckventils treten kann. It should be mentioned that such a 3-way switch 90 can take the place of the secondary pressure relief valve usually provided in a control valve 4.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird der Verbraucher 2 wiederum durch ein Steuerventil 4 über ein Sicherheitsbremsventil 1 gesteuert. Dieses Sicherheitsbremsventil 1 besteht aus dem Drosselventil 7 und dem Strömungsmesser 50, welcher wiederum als Differenzdruckventil 2, the consumer 2 is in turn controlled by a control valve 4 via a safety brake valve 1. This safety brake valve 1 consists of the throttle valve 7 and the flow meter 50, which in turn is a differential pressure valve

48 ausgeführt ist. Die Besonderheit dieser Ausführung besteht darin, dass der Drosselkolben 30 des Drosselventils 7 und der Drosselkolben 40 des Differenzdruckventils 48 koaxial in einem Zylinder derart angeordnet und geführt sind, dass ihre jeweils mit dem Zulaufdruck der Senkleitung 15 beaufschlagten Stirnflächen 49, 51 sich gegenüber liegen, wobei diese Stirnflächen gegen die Anschläge 10 und 18 anliegen. Zur Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels kann im übrigen auf Fig. 1 Bezug genommen werden, wobei zu erwähnen bleibt, dass auch die 3-Wege-Weiche 90 nach Fig. 4 bzw. die zusätzlichen Massnahmen nach Fig. 3 hier anwendbar sind. 48 is executed. The special feature of this embodiment is that the throttle piston 30 of the throttle valve 7 and the throttle piston 40 of the differential pressure valve 48 are arranged and guided coaxially in a cylinder in such a way that their end faces 49, 51, which are each subjected to the inlet pressure of the lowering line 15, are located opposite one another, whereby these end faces bear against the stops 10 and 18. For the description of this exemplary embodiment, reference can also be made to FIG. 1, whereby it should be mentioned that the 3-way switch 90 according to FIG. 4 or the additional measures according to FIG. 3 can also be used here.

Zu erwähnen ist zum einen noch das Sekundärüberdruckventil 54 welches — wie auch in Fig. 1 dargestellt — sich am Hubleitungsanschluss 6 zwischen der Hubseite 27 des Verbrauchers 2 und dem Anschluss 34 des Drosselventils 7 des Sicherheitsbremsventils 1 befindet und beim Überschreiten eines durch Sicherheitsaspekte vorgegebenen Drucks einen Bypass zum Tank 29 freigibt. Darüberhinaus ist in Fig. 2 mit dem Bezugszeichen 55 ein Nachsaugventil bezeichnet. Dieses ist als Rückschlagventil mit Durchfluss vom Tank 29 zu der Senkseite 28 des Verbrauchers ausgebildet. Dieses Nachsaugventil 55 dient dem Zweck, eine zusätzliche Ölzufuhr freizugeben, wenn infolge einer zu grossen Absenkgeschwindigkeit die Drosselquerschnitte in dem Steuerventil 4 und Durchströmungsmesser 50 keine ausreichende Durchflussmenge zulassen. On the one hand, the secondary pressure relief valve 54 should be mentioned, which - as also shown in FIG. 1 - is located at the stroke line connection 6 between the stroke side 27 of the consumer 2 and the connection 34 of the throttle valve 7 of the safety brake valve 1, and one when a pressure specified by safety aspects is exceeded Bypass to tank 29 releases. In addition, a refill valve is designated in FIG. 2 by reference number 55. This is designed as a check valve with flow from the tank 29 to the lower side 28 of the consumer. This suction valve 55 serves the purpose of releasing an additional oil supply if the throttle cross sections in the control valve 4 and the flow meter 50 do not allow a sufficient flow rate as a result of an excessive lowering speed.

Zu den Drosselbereichen 32 und 42 des Differenzdruckventils 48 und des Drosselventils 7 sei bemerkt, dass diese in den Ausführungsbeispielen als Konen 21 bzw. 25 dargestellt sind. Es kann sich hier jedoch auch um Schlitze, Nuten oder jede andere Ausführung der Drosselbereiche handeln, die eine Erweiterung des Drosselquerschnitts bei einer Axialbewegung der Drosselkolben 30,40 nach einer bestimmten, vorgegebenen Gesetzmässigkeit bereitstellt. Vorzugsweise sollte zwischen der Axialbewegung der Kolben 30,40 und der Änderung des Öffnungsquerschnitts Proportionalität bestehen. Regarding the throttle areas 32 and 42 of the differential pressure valve 48 and the throttle valve 7, it should be noted that these are shown in the exemplary embodiments as cones 21 and 25, respectively. However, these can also be slots, grooves or any other design of the throttle areas which provide an expansion of the throttle cross-section when the throttle pistons 30, 40 move axially in accordance with a specific, predetermined law. Proportionality should preferably exist between the axial movement of the pistons 30, 40 and the change in the opening cross section.

In Fig. 3 ist wiederum ein Ausführungsbeispiel dargestellt, das im wesentlichen mit dem in Fig. 2 gezeigten identisch ist. Es wird daher auf die dortige Beschreibung Bezug genommen. Die Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass — wie bereits in der Beschreibung zu Fig. 1 angekündigt — eine besondere Massnahme vorgesehen ist, um die Hubleitung 5 zwischen dem Ausgang des Steuerventils 4 und dem Anschluss 33 des Drosselventils 7 drucklos zu schalten. Hierzu weist die Hubleitung 5 eine Ableitung 56 zum Tank 29 auf, welche durch eine Steuerkante 57 des Drosselkolbens 30 gesteuert wird. Die Überdeckung an der Steuerkante 57 und die Überdeckung an der Steuerkante 31 des Steuerkolbens 30 sind so gewählt, dass der Drosselkolben 30 an der Steuerkante 31 zunächst um ein bestimmtes vorgegebenes Stück öffnet, bevor auch die Ableitung 56 zum Tank 29 an der Steuerkante 57 geöffnet wird. FIG. 3 again shows an exemplary embodiment which is essentially identical to that shown in FIG. 2. Reference is therefore made to the description there. The special feature of this exemplary embodiment is that - as already announced in the description of FIG. 1 - a special measure is provided to depressurize the stroke line 5 between the outlet of the control valve 4 and the connection 33 of the throttle valve 7. For this purpose, the stroke line 5 has a discharge line 56 to the tank 29, which is controlled by a control edge 57 of the throttle piston 30. The overlap on the control edge 57 and the overlap on the control edge 31 of the control piston 30 are selected such that the throttle piston 30 on the control edge 31 first opens by a certain predetermined amount before the discharge line 56 to the tank 29 on the control edge 57 is also opened .

Zu erwähnen ist, dass diese Drucklossteuerung der Hubleitung 5 in derselben Form auch durch den Drosselkolben 40 des Differenzdruckventils 48 erfolgen kann, da erfin-dungsgemäss beide zueinander proportionale Bewegungen ausführen. It should be mentioned that this pressure-free control of the stroke line 5 can also take place in the same form through the throttle piston 40 of the differential pressure valve 48, since, according to the invention, both carry out movements which are proportional to one another.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 besteht die Besonderheit, dass die Drosselkolben 30 und 40 des Drosselventils 7 und des Differenzdruckventils 48 mechanisch miteinander gekoppelt und demgemäss als Steuerkolben 58 ausgeführt sind. Dieser Steuerkolben 58 wird durch die gemeinsame Feder 59 mit den Steuerkanten 31,57 und 41 in Schliessstellung gedrückt. Der Steuerkolben 58 wird an seiner Stirnfläche 60 mit dem Eingangsdruck der Senkleitung 15 beaufschlagt. Bei Öffnung des Durchflussquerschnitts durch die Steuerkante 41 wird die Federseite 61 des Steuer- 5, there is the special feature that the throttle pistons 30 and 40 of the throttle valve 7 and the differential pressure valve 48 are mechanically coupled to one another and are accordingly designed as a control piston 58. This control piston 58 is pressed by the common spring 59 with the control edges 31, 57 and 41 in the closed position. The control piston 58 is acted upon on its end face 60 by the inlet pressure of the lowering line 15. When the flow cross section opens through the control edge 41, the spring side 61 of the control

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

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7 7

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kolbens 58 über die Leitung 62 mit dem Ausgangsdruck des Differenzdruckventils 48 im Anschluss 44 beaufschlagt, wobei der Drosselbereich 42 wiederum so ausgebildet ist, dass der Differenzdruck nach einer vorbestimmten Gesetzmässigkeit, vorzugsweise proportional zur Öffnungsbewegung des Kolbens 40 zunimmt. piston 58 is acted upon via line 62 with the outlet pressure of differential pressure valve 48 in connection 44, throttle area 42 being designed in such a way that the differential pressure increases according to a predetermined law, preferably proportional to the opening movement of piston 40.

Der Ölabfluss des Verbrauchers 2 auf der Hubseite 27 über Anschluss 34 und Anschluss 33 des Drosselventils 7 sowie durch die Hubleitung 5 wird demgemäss in Abhängigkeit von dem Differenzdruck an dem Differenzdruckventil 48 gesteuert, wobei die Überdeckung an der Steuerkante 31 sowie die Ausbildung des Drosselbereichs 32 als weitere Ein-flussgrössen dienen können. The oil drain of the consumer 2 on the stroke side 27 via port 34 and port 33 of the throttle valve 7 and through the stroke line 5 is accordingly controlled as a function of the differential pressure at the differential pressure valve 48, the overlap at the control edge 31 and the design of the throttle area 32 as other influencing factors can serve.

Zu bemerken ist, dass auch hier eine Steuerkante 57 an dem Kolben 58 vorgesehen ist, welche dem Zweck dient, die Hubleitung 5 zwischen dem Auslass des Steuerventils 4 und dem Anschluss 33 des Drosselventils 7 bei der Abwärtsbewegung 26 des Verbrauchers 2 drucklos zu steuern. It should be noted that here too a control edge 57 is provided on the piston 58, which serves the purpose of controlling the stroke line 5 between the outlet of the control valve 4 and the connection 33 of the throttle valve 7 during the downward movement 26 of the consumer 2 without pressure.

Der Vollständigkeit halber sei bemerkt, dass das Rückschlagventil 13 des Differenzdruckventils 48 — anders als in den bisher gezeigten Ausführungsbeispielen — nicht im Kolben 40 liegt. Es ist vielmehr parallel zum Zylinder des Drosselkolbens 40 eine Leitung vorgesehen, welche den Anschluss 44 des Differenzdruckventils 48 mit dem Anschluss 43 verbindet. Eine Besonderheit des erfmdungsgemässen Sicherheitsbremsventils 1 besteht darin, dass seine Teile, nämlich der Strömungsmesser 50 und das Drosselventil 7 identisch ausgeführt sein können. Das erlaubt nun in vorteilhafter Weise auch den Einsatz als Sicherheitsbremsventil 1 für Verbraucher 2 mit wechselnder Vorlastrichtung 63. Ein derartiger Wechsel der Vorlastrichtung tritt in der Praxis z.B. bei solchen Verbrauchern 2 auf, die eine bestimmte Totpunktlage während des Betriebs überschreiten. Dies ist z. B. bei den Auslegern von Baggern oder Kranen der Fall, die ihre senkrechte Totpunktlage im Betrieb durchfahren können. For the sake of completeness, it should be noted that the check valve 13 of the differential pressure valve 48 - in contrast to the exemplary embodiments shown hitherto - does not lie in the piston 40. Rather, a line is provided parallel to the cylinder of the throttle piston 40, which connects the port 44 of the differential pressure valve 48 to the port 43. A special feature of the safety brake valve 1 according to the invention is that its parts, namely the flow meter 50 and the throttle valve 7 can be designed identically. This now advantageously also allows use as a safety brake valve 1 for consumers 2 with a changing preload direction 63. In practice, such a change in the preload direction occurs e.g. in such consumers 2, which exceed a certain dead center position during operation. This is e.g. B. the arms of excavators or cranes, which can pass through their vertical dead center position in operation.

In Fig. 6 ist in einem Ausführungsbeispiel eine Schaltung dargestellt, die wiedergibt, in welcher Weise das erfmdungs- In an exemplary embodiment, FIG. 6 shows a circuit which shows how the inventive

gemässe Sicherheitsbremsventil 1 bei derartigen Verbrauchern 2 geschaltet sein muss. the appropriate safety brake valve 1 must be switched to such consumers 2.

Durch das Steuerventil 4 wird der Verbraucher 2 mit wechselnder Vorlast 63 gesteuert. In die Steuerleitungen 64 s und 65 sind die beiden Teile 66 und 67 des Senkbremsventils 1 eingebaut. Diese Teile 66 und 67 sind identisch und z.B. nach den Fig. 1, 2 bzw. 3 ausgeführt. Es sei bemerkt, dass auch das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 mit gewissen Abänderungen in der Schaltung für diesen Belastungsfall ein-io setzbar ist. The control valve 4 controls the consumer 2 with a changing preload 63. The two parts 66 and 67 of the lowering brake valve 1 are installed in the control lines 64 s and 65. These parts 66 and 67 are identical and e.g. 1, 2 and 3 executed. It should be noted that the exemplary embodiment according to FIG. 5 can also be used with certain changes in the circuit for this load case.

Die Teile 66 und 67 des Sicherheitsbremsventils 1 sind über Anschlussleitungen 68 und 69 mit den beiden Seiten des Verbrauchers 2 verbunden. The parts 66 and 67 of the safety brake valve 1 are connected to the two sides of the consumer 2 via connecting lines 68 and 69.

Es sei in Erinnerung gerufen, dass nach den gezeigten 15 Ausführungsbeispielen dieser Erfindung in der Steuerleitung, welche den Ölstrom zum Verbraucher 2 hinführt, ein höherer Druck herrscht. Dieser höhere Druck wird über das Wechselventil 70 auf die Stirnflächen 49 und 51 der Drosselkolben 30 und 40 der beiden Teile 66 und 67 des Sicherheits-20 bremsventils 1 über Leitung 71 mit den Abzweigungen 72 und 73 gegeben. Das Wechselventil 70 bewirkt, dass jeweils der höhere Druck zur Wirkung gelangt. It should be recalled that according to the 15 exemplary embodiments of this invention shown, there is a higher pressure in the control line which leads the oil flow to the consumer 2. This higher pressure is given via the shuttle valve 70 to the end faces 49 and 51 of the throttle pistons 30 and 40 of the two parts 66 and 67 of the safety 20 brake valve 1 via line 71 with branches 72 and 73. The shuttle valve 70 causes the higher pressure to take effect.

Die Federseiten (Federn 9,17) der Drosselkolben 30,40 werden durch das 3/2-Wegeventil 74 mit derjenigen der An-25 schlussleitungen 68 oder 69 verbunden, welche den geringeren Druck führt. Aus diesem Grunde wird das 3/2-Wegeven-til 74 durch den jeweils höheren Druck in die angegebene Stellung gebracht. Aus Sicherheitsgründen können — wie bereits zuvor beschrieben — die Sekundärüberdruckventile 30 54 für beide Anschlussleitungen 68 und 69 vorgesehen sein. The spring sides (springs 9, 17) of the throttle pistons 30, 40 are connected by the 3/2-way valve 74 to that of the connecting lines 68 or 69, which carries the lower pressure. For this reason, the 3/2-way valve 74 is brought into the specified position by the respectively higher pressure. For safety reasons - as already described above - the secondary pressure relief valves 30 54 can be provided for both connecting lines 68 and 69.

Das Ausführungsbeispiel eines solchen 3/2-Wegeventils 74 ist in Fig. 7 gezeigt. Die Verbindung der zu den Anschlussleitungen 68, 69 führenden Leitungen 75, 76 zu der Leitung 78 mit Abzweigungen 79 und 80 wird durch den 35 Schieber 77 gesteuert. Der Schieber 77 wiederum wird durch die Steuerleitung 81 und 82 von den Anschlüssen 75 bzw. 76 aus hydraulisch gesteuert. The exemplary embodiment of such a 3/2-way valve 74 is shown in FIG. 7. The connection of the lines 75, 76 leading to the connecting lines 68, 69 to the line 78 with branches 79 and 80 is controlled by the 35 slide 77. The spool 77 is in turn hydraulically controlled by the control lines 81 and 82 from the connections 75 and 76, respectively.

B B

5 Blatt Zeichnungen 5 sheets of drawings

Claims

658102 PATENT CLAIMS

1.Hydraulic safety brake valve in the lines (5,15) of a double-acting, preloaded hydraulic consumer (2) with a lifting line (5) that connects the pump (3) with the lifting side (27) of the consumer for the operation of the consumer (2 ) against the preload (26) and with lowering line (15), which connects the pump (3) with the lowering side (28) of the consumer to operate the consumer with the preload, which safety brake valve during operation of the consumer (2) in the direction of the preload (26) controls the lifting line (5), and consists of a throttle valve (7) in the lifting line (5) and a flow meter (50) in the lowering line (15), the throttle valve from the flow meter with increasing flow rate in the opening direction and with falling flow rate is controlled in the closing sense, characterized in that the flow meter (50) is a differential pressure valve (48) with a hydraulically piloted throttle piston (40) for pilot control to a r side (49) with the static input pressure of the differential pressure valve (48) in the opening direction and on the other side (12) with a spring (17) and the output pressure of the outlet (44) of the differential pressure valve in the closing direction.

2nd

2. Safety brake valve according to claim 1, characterized in that the throttle piston (40) of the differential pressure valve (48) has a throttle region (42) which, depending on the axial movement of the piston (40), preferably proportional to the axial movement of the piston (40) increasing flow cross-section releases.

3rd

658 102

the preload is arranged parallel to the throttle valve (7) or flow meter (50).

3. Safety brake valve according to claim 2, characterized in that the throttle piston (40) of the differential pressure valve has a conical throttle region (42).

(4) in the lowering mode (arrow 26) of the consumer (2) is switched to essentially depressurized.

4. Safety brake valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that an adjustable stop pin (52) is provided to limit the opening of the differential pressure valve (48).

5

(5) between throttle valve (7) and control valve (4) with flow direction to the tank (29) is opened.

5. Safety brake valve according to one of the preceding claims, characterized in that a secondary pressure relief valve (54) in the lifting line (5) between the consumer (2) and throttle valve (7) is switched on.

6. Safety brake valve according to one of the preceding claims, characterized in that a post-suction valve (55) in the lower line (15) between the consumer (2) and differential pressure valve (48) with the passage direction from the tank (29) in the lower line (14) is.

7. Safety brake valve according to one of the preceding claims, characterized in that for hydraulic pilot control of the throttle valve (7) whose throttle piston (30) on one side (51) in the opening direction with the input pressure of the connection (43) of the differential valve (48) and on the the other side (11) with a preferably adjustable spring (9) and the outlet pressure of the connection (44) of the differential pressure valve (48) in the closing sense.

8. Safety brake valve according to claim 7, characterized in that the throttle pistons (30 and 40) of the throttle valve (7) and the differential pressure valve (48) are arranged in alignment in a single cylinder with opposite end faces (49 and 51) which are connected to the Input pressure of the differential pressure valve are applied.

9. Safety brake valve according to claim 7, characterized by separate housing for throttle valve (7) and differential pressure valve (48).

10th

10. Safety brake valve according to claim 7, characterized in that the throttle valve (7) and differential pressure valve (48) are housed in a common housing with axially parallel cylinders.

11. Safety brake valve according to one of claims 1 to 6, characterized in that the throttle piston (30) of the throttle valve (7) is mechanically coupled to the mechanical flow meter (50) such that the mechanical stop of the flow meter causes the opening of the throttle valve.

12. Safety brake valve according to one of the preceding claims, characterized in that the throttle pistons (30 and 40) of the throttle valve (7) and the differential pressure valve (48) are aligned in a cylinder and mechanically coupled, e.g. Components (30, 40) of a control piston (58).

13. Safety brake valve according to one of claims 1 to 11, characterized in that for the leak-free sealing of the throttle valve (7) in the closed state, the throttle valve and its throttle piston (30) are equipped with a seat (38, 39) and against the space which the spring ( 9) records, are sealed.

14. Safety brake valve according to one of the preceding claims, characterized in that the lifting line (5) between the throttle valve (7) and a control valve

15

15. Safety brake valve according to claim 14, characterized in that the throttle piston (30 and 40) of the throttle valve and / or the differential pressure valve is connected to a slide valve with a control edge (57) through which the lifting line opens when the throttle valve (7) is opened

16. Safety brake valve according to claim 14, characterized by a 3-way switch which, in its starting position, the lifting line (5) between the connection (33) of the throttle valve (7) and the control valve (4) with the tank (29) and in its switching position, which is predetermined by the pressure in the stroke outlet (H) of the control valve (4), the stroke outlet (H) of the control valve (4) with that of the stroke line (5) and the connection (33) of the throttle valve (7) connects.

17. Safety brake valve according to one of claims 1 to 16, characterized in that in the feed lines (64, 65) of the consumer valves (66, 67) are switched on, which can be operated either as a hydraulically pilot-operated throttle valve or as a differential pressure valve, for which purpose the throttle piston ( 30 or 40) of a valve (66 or 67) on one side (49 or 51) via a shuttle valve (70) with the higher of the pressures in the control lines (64 or 65) between the control valve (4) and the Valves (66 and 67) and on the other ie the spring side (11 or 12) with the lower of the pressures in the connecting lines (68 or 69) between the valves (66 and 67) and consumer (2).

18. Safety brake valve according to one of claims 1 to 17, characterized in that the throttle valve and the differential pressure valve are identical.

19. Safety brake valve according to claim 17, characterized by a 3/2-way valve (74), the two supply lines (75, 76) each of which with one of the line strands (68, 69) between consumer (2) and valves (66, 67) and an outlet (78) of which is connected to the spring sides (11, 12) of the throttle pistons (30, 40) of the valves (66 and 67) and which directional valve is pilot-controlled on both sides by the outlet pressure of the consumer (2), that the lower of the pressures prevailing in the lines (68, 69) is given to the spring sides of the throttle pistons of the valves.

20th

25th

30th

35

40

45

50

55

60

65

20. Safety brake valve according to one of claims 1 to 6, characterized in that the check valves (8, 13) in the lifting line (5) and / or lowering line (15) with flow direction for lifting the consumer (2) against

21. Safety brake valve according to claim 20, characterized in that the check valves (8, 13) are arranged in an axial bore of the throttle piston (30, 40) of the throttle valve (7) or differential pressure valve (48) which is designed as a bypass (35, 45), which bypass shorts the throttle area (32,42) of the throttle piston.

22. Safety brake valve according to one of claims 1 to 21, characterized in that the throttle piston (30) is fixedly connected to a pilot piston (84), the end face (51) of which the pump pressure is applied.

23. Safety brake valve according to claim 22, characterized in that the throttle pistons of both the throttle valve (7) and the differential pressure valve (48) are connected to a pilot piston (83, 84), the end faces (49, 51) of which are subjected to the pump pressure.

When operating hydraulically operated consumers that are under a preload, in particular when operating excavators, cranes, elevators, there is the problem of avoiding the hydraulic supply line, which acts on the consumer with hydraulic fluid against the preload (lifting line), in the event of a pipe break, that the consumer gives in to the preload. This is a safety regulation for excavators, cranes, lifts, since without such a safety brake valve the load would be supported in the event of a pipe break. Hydraulic consumers in the sense of this application are in particular hydraulic motors and hydraulic cylinder-piston units.

When operating the hydraulic consumer against the preload, i.e. with the upward movement of an excavator, crane, elevator, such a safety brake valve can be constructed in the simplest case as a check valve, which is connected to the hydraulic consumer, that is, for. B. the hydraulic cylinder is in an unbreakable hydraulic connection, for. B. is part of the cylinder or is flanged to this cylinder.

When moving in the direction of the preload, however, the consumer is pressurized in the direction of the preload, so that the check valve for the backflow must be opened or bypassed by the consumer. If there is now a break in the lifting line, which in this case leads to the return oil flow from the consumer to the pump, the check valve is out of function and separate hydraulic precautions must be taken to put it back into operation or to the by-pass line , which bypasses the check valve, also to close or to keep under control in their opening and to prevent a further lowering of the preload at an uncontrolled speed (falling of the preload). For this purpose, safety brake valves are known.

The main disadvantages of known safety brake valves can be summarized in that these safety brake valves also have an adverse effect on the operation of the consumer, in particular the lowering movement. In particular, there are start-up delays and changes in driving behavior, and in particular a dependency of the driving behavior of the consumer on the level of the static pressure.