DE102005050169A1 - LS control arrangement and LS directional control valve - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine LS-Steueranordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein für eine derartige Steueranordnung geeignetes LS-Wegeventil.The The invention relates to a LS control arrangement according to the preamble of the claim 1 and one for such a control arrangement suitable LS-way valve.
Derartige
LS-Steueranordnungen sind beispielsweise aus der
Die Individualdruckwaage reagiert auf Lastdruckänderungen und wird bei einer Lastdruckerhöhung in Öffnungsrichtung und bei einer Lastdruckerniedrigung in Schließrichtung verschoben. Dadurch wird der Druck im Zulauf zur Zulaufmessblende durch die Individualdruckwaage so eingeregelt, dass die durch diesen Zulaufdruck in Schließrichtung wirkende Kraft im Gleichgewicht ist, mit der Öffnungsrichtung wirkenden Kraft der Feder und dem Kraftäquivalent des Lastdrucks. Entsprechend wird der Druck im Zulauf immer um den konstanten, der Federkraft entsprechenden Betrag höher als der Lastdruck eingeregelt, so dass über der Zulaufmessblende ein konstantes Druckgefälle und somit ein konstanter Volumenstrom vorliegt (lastdruckunabhängige Volumenstromregelung).The Individual pressure balance reacts to load pressure changes and is at a Last booster in the opening direction and shifted at a load pressure reduction in the closing direction. This will the pressure in the inlet to the inlet orifice plate through the individual pressure compensator adjusted so that by this inlet pressure in the closing direction acting force is in equilibrium, with the opening direction acting force the spring and the force equivalent of the load pressure. Accordingly, the pressure in the inlet is always around the constant, the spring force corresponding amount higher than the load pressure adjusted so that above the inlet orifice constant pressure gradient and thus a constant volume flow is present (load pressure independent volume flow control).
Bei dem bekannten Mobilsteuerblock M4 kann zum Schutz der verbraucherseitigen Maschinenausrüstung der Lastdruck an den beiden Verbraucheranschlüssen einer Kolbenachse jeweils durch ein Druckbegrenzungsventil individuell begrenzt werden. Bei Ansprechen dieses Druckbegrenzungsventil wird der tatsächliche Lastdruck verfälscht an die Individualdruckwaage weitergemeldet, so dass die vorbeschriebene Volumenstromregelung zum Verbraucheranschluss außer Funktion gesetzt werden kann. Der über die Zulaufmessblende eingestellte Druckmittelvolumenstrom kann beispielsweise reduziert werden, wenn der Verbraucher gegen einen hohen Widerstand gefahren wird, der eigentlich einen Zulaufdruck oberhalb des eingestellten Maximaldruckes erfordern würde. In diesem Fall wird jedoch der Zulaufdruck den am Druckbegrenzungsventil eingestellten wert nicht mehr als um die Federkraft überschreiten. Da jedem Verbraucheranschluss ein Druckbegrenzungsventil zugeordnet ist, können für jeden Verbraucheranschluss unterschiedliche Druckeinstellungen eingestellt werden.at the known mobile control block M4 can protect the consumer side machinery equipment the load pressure at the two load ports of a piston axis through each a pressure relief valve can be limited individually. When responding This pressure relief valve will distort the actual load pressure the individual pressure compensator forwarded, so that the above Volume flow control to the consumer connection are disabled can. The over the inlet measuring orifice set pressure medium volume flow can be reduced, for example when the consumer is driven against a high resistance which is actually an inlet pressure above the set Would require maximum pressure. In this case, however, the inlet pressure on the pressure relief valve set value not more than to exceed the spring force. As each consumer connection assigned a pressure relief valve is, can for each Consumer connection set different pressure settings become.
Es können jedoch Betriebsbedingungen auftreten, bei denen in einer Bewegungsrichtung des Verbrauchers bei verschiedenen Arbeitsgeschwindigkeiten unterschiedliche Maximaldrücke erreicht werden müssen. So kann es beispielsweise erforderlich sein, den Verbraucher bei größerer Geschwindigkeit nur mit einem geringen Druck, jedoch bei einer kleineren Geschwindigkeit mit einem höheren Druck zu betreiben.It can However, operating conditions occur in which one direction of motion of the consumer at different working speeds different maximum pressures must be achieved. For example, it may be necessary to assist the consumer greater speed only with a low pressure, but at a lower speed with a higher one Pressure to operate.
Bei einer anderen Anwendung wird z. B. die Geschwindigkeit einer Senkenbewegung eines Kranauslegers durch eine sogenannte Ablauf-Volumenstromregelung bewirkt. Dazu wird ein Senkbremsventil vom Zulaufdruck in dem die Bewegung des Kranauslegers bestimmenden Hydrozylinder auf gesteuert. Da der Öffnungsdruck des Senkbremsventils Einfluss auf die Senkgeschwindigkeit des Kranauslegers hat, muss dieser Öffnungsdruck möglichst konstant gehalten werden, um mögliche Schwingungen zu vermeiden. Dazu lässt sich das vorbeschriebene Druckbegrenzungsventil zur Begrenzung des Lastdrucks einstellen, so dass die Zulauf-Volumenstromregelung bei Ansprechen des Druckbegrenzungsventil unwirksam ist. Durch die Kinematik des Kranauslegers kann dieser jedoch beim Absenken in Positionen bewegt werden, in denen ein höherer Druck erforderlich ist als der eingestellte Öffnungsdruck. Dies ist z. B. ein kleiner Bereich am Ende der Senkbewegung, wobei der Kranausleger sich in einer Position einer Lastumkehr befindet, in der sein Eigengewicht einen wesentlich höheren Zulaufdruck erfordert – in diesem Bereich soll der Kranausleger aus Sicherheitsgründen nur mit geringer Geschwindigkeit bei höherem Druck bewegt werden.at another application is z. For example, the speed of a sink movement a crane jib by a so-called flow rate control causes. For this purpose, a lowering brake valve from the inlet pressure in the Movement of crane boom controlling hydraulic cylinder controlled on. Because the opening pressure the lowering brake valve influences the lowering speed of the crane jib has, this opening pressure must preferably kept constant to possible To avoid vibrations. For this purpose, the above-described pressure relief valve can be to limit the load pressure, so that the inlet flow control is ineffective when the pressure relief valve responds. By the Kinematics of the crane boom, however, this can when lowering in Be moved positions in which a higher pressure is required as the set opening pressure. This is z. B. a small area at the end of the lowering, wherein the Crane boom is in a position of a load reversal, in its own weight requires a much higher inlet pressure - in this For safety reasons, the crane boom should only operate at low speed at higher Pressure to be moved.
Derartige Betriebszustände lassen sich mit den eingangs beschriebenen bekannten Lösungen nicht beherrschen, da der Zulaufdruck durch das einem Verbraucheranschluss zugeordnete Druckbegrenzungsventil nur auf einen Wert begrenzt werden kann.Such operating conditions can not be controlled with the known solutions described above, since the inlet pressure through the egg nem consumer connection associated pressure relief valve can only be limited to one value.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine LS-Steueranordnung und ein dafür geeignetes LS-Wegeventil zu schaffen, die eine mehrstufige Zulaufdruckbegrenzung ermöglichen.In contrast, lies The invention is based on the object, a LS control arrangement and one for that suitable LS-way valve to create a multi-stage supply pressure limit.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich der LS-Steueranordnung durch die Merkmalskombination des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich des LS-Wegeventils durch die Merkmale des nebengeordneten Patentanspruchs 14 gelöst.These Task is in terms of LS control arrangement by the feature combination of claim 1 and in terms of LS-way valve by the features of the independent claim 14 solved.
Erfindungsgemäß wird beim Verstellen eines Ventilschiebers des LS-Wegeventils in einer Richtung ein LS-Steuerölströmungspfad zum Abgreifen des Lastdrucks nacheinander oder überlappend mit zwei Druckbegrenzungskammern verbunden, denen jeweils ein Druckbegrenzungsventil zur LS-Druckbegrenzung zugeordnet ist. Der Lastdruck lässt sich so in unterschiedlichen Hubbereichen des Ventilschiebers auf verschiedene Werte begrenzen, so dass eine Zulaufdruckbegrenzung in der eingangs beschriebenen weise ermöglicht ist.According to the invention Adjusting a valve spool of the LS directional control valve in one direction an LS control oil flow path for picking up the load pressure successively or overlapping with two pressure limiting chambers each connected to a pressure relief valve for LS-pressure limitation assigned. The load pressure leaves so on in different stroke ranges of the valve spool on limit different values, so that a supply pressure limit in the manner described above is possible.
Dabei wird es bevorzugt, wenn der Maximaldruck in der während eines ersten Teilhubs des Ventilschiebers mit dem LS-Steuerölströmungspfad verbundenen Druckbegrenzungskammer auf einen höheren Druck eingestellt ist, als derjenige in der zweiten Druckbegrenzungskammer, die während eines sich anschließenden Teilhubs wirksam ist. In diesem Fall kann es zugelassen werden, dass in einem Übergangsbereich beide Druckbegrenzungskammern mit dem LS-Steuerölströmungspfad verbunden sind, da dann in jedem Fall das auf den niedrigeren Wert eingestellte Druckbegrenzungsventil anspricht und somit den Zulaufdruck im zweiten Teilhub begrenzt.there it is preferred if the maximum pressure in during a first partial lift of the valve spool with the LS control oil flow path connected pressure limiting chamber is set to a higher pressure, as the one in the second pressure-limiting chamber during a subsequent Partial lift is effective. In this case, it may be allowed that in a transition area both pressure limiting chambers are connected to the LS control oil flow path, since then in any case the pressure limiting valve set to the lower value responds and thus limits the inlet pressure in the second partial stroke.
Bei einer konkreten Lösung hat der Ventilschieber einen Druckbegrenzungskanal, der einen Teil des LS-Steuerölströmungspfades bildet. Dieser Druckbegrenzungskanal mündet einerseits während der Verstellung des Ventilschiebers in der einen Richtung in einer mit dem zugeordneten Verbraucheranschluss verbundenen Arbeitssteuerkammer und andererseits während des ersten Teilhubs des Ventilschiebers in der ersten Druckbegrenzungskammer während des zweiten Teilhubs in der zweiten Druckbegrenzungskammer.at a concrete solution the valve spool has a pressure limiting channel, the one part of the LS control oil flow path forms. This pressure limiting channel opens on the one hand during the Adjustment of the valve spool in one direction in one with associated with the associated load port work control chamber and on the other hand the first partial stroke of the valve spool in the first pressure limiting chamber during the second partial lift in the second pressure limiting chamber.
Um die Baugröße der Druckbegrenzungsventile und den Steuerölverlust möglichst gering zu halten, ist im Druckbegrenzungskanal zwischen dem Lastabgriff und dem Druckbegrenzungsventil eine Lastabgriffsdüse ausgebildet.Around the size of the pressure relief valves and the tax oil loss preferably is low in the pressure limiting channel between the load tap and the pressure relief valve formed a Lastabgriffsdüse.
Der Ventilschieber ist besonders einfach aufgebaut, wenn an dessen Außenumfang zwei beabstandete Umfangsausnehmungen ausgebildet sind, in denen jeweils ein mit dem den Ventilschieber durchsetzenden Druckbegrenzungskanal verbundener Düsenkanal mündet, d. h., der Druckbegrenzungskanal ist während des ersten Teilhubs über die erste Umfangsausnehmung und den zugeordneten ersten Düsenkanal mit der ersten Druckbegrenzungskammer und während des weiteren Teilhubs über die zweite Umfangsausnehmung und den zweiten Düsenkanal mit der zweiten Druckbegrenzungskammer verbunden ist. Der Funktionsbeginn und der Funktionsbereich des zweiten Druckbegrenzungsventils kann dann durch die Lage und Länge der Umfangsausnehmungen im Ventilschieber bestimmt werden. Dieser sehr einfache Aufbau ermöglicht es, das LS-Wegeventil mit Ausnahme des Steuerkolbens mit Serienkomponenten zu realisieren.Of the Valve slide is particularly simple, if on the outer circumference two spaced circumferential recesses are formed, in which one with the valve spool penetrating pressure limiting channel connected nozzle channel opens d. h., the pressure limiting channel is over the first during the first partial stroke Circumferential recess and the associated first nozzle channel with the first pressure limiting chamber and while the further partial lift over the second circumferential recess and the second nozzle channel with the second pressure limiting chamber connected is. The function start and the functional area of the second pressure relief valve can then by the location and length of Circumferential recesses are determined in the valve spool. This very much simple construction allows es, the LS-way valve, except the control piston with series components to realize.
Die Umfangsausnehmungen sind zur Minimierung von Leckagen vorzugsweise als Taschen ausgebildet.The Circumferential recesses are preferred for minimizing leakage designed as pockets.
In der Neutralstellung des LS-Wegeventils ist die LS-Steuerkammer über eine der Druckbegrenzungskammern und eine Tanknut am Ventilschieber mit einer Ablaufkammer verbunden.In the neutral position of the LS-way valve is the LS control chamber via a the pressure limiting chambers and a tank groove on the valve spool with connected to a drain chamber.
In der anderen Verstellrichtung des Ventilschiebers wird der Lastdruck über einen LS-Kanal abgegriffen und in die LS-Steuerkammer gemeldet.In the other adjustment direction of the valve spool is the load pressure over a LS channel tapped and reported in the LS control chamber.
Die Umfangsausnehmungen sind derart ausgebildet, dass sie beim Verstellen des Ventilschiebers in der zweiten Verstellrichtung die Verbindung zwischen der LS-Steuerkammer und den Druckbegrenzungskammern absperren, wobei während eines vergleichsweise geringen Hubs eine Verbindung noch zugelassen sein kann.The Circumferential recesses are designed such that they can be adjusted the valve spool in the second adjustment direction the connection between shut off the LS control chamber and the pressure limiting chambers, wherein while a comparatively small hub still allowed a connection can be.
Der Aufbau des Ventilschiebers ist besonders einfach, wenn der LS-Kanal und der Druckbegrenzungskanal einerseits im gleichen Kolbenbund münden.Of the Construction of the valve spool is particularly easy when the LS channel and the pressure limiting channel on the one hand in the same piston collar open.
Dieser Kolbenbund kann mit einer Steuerkante ausgeführt werden, über die im zweiten Teilhub des Ventilschiebers die erste Druckbegrenzungskammer mit einer Ablaufkammer verbunden ist.This Piston collar can be designed with a control edge over the in the second partial stroke of the valve spool, the first pressure limiting chamber connected to a drain chamber.
Wie bereits eingangs erwähnt, kann die Individualdruckwaage der LS-Steueranordnung der Zumessblende vorgeschaltet sein, wobei ein Druckwaagenkolben in Öffnungsrichtung von einer Druckwaagenfeder und dem begrenzten Lastdruck und in Schließrichtung vom Druck im Bereich zwischen der Individualdruckwaage und der Zumessblende beaufschlagt ist.As already mentioned at the beginning, can the individual pressure compensator of the LS control arrangement of the metering orifice be upstream, with a pressure compensator piston in the opening direction from a pressure compensator spring and the limited load pressure and in the closing direction from the pressure in the area between the individual pressure balance and the metering orifice is charged.
Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.other advantageous developments of the invention are the subject of further Dependent claims.
Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:in the The following will be a preferred embodiment of the invention explained in more detail with reference to schematic drawings. Show it:
Das
stetig verstellbare Wegeventil
Der
Ventilschieber
Der
Ventilschieber
Beim
dargestellten Ausführungsbeispiel
ist in den Ventilschieber
Die
Individualdruckwaage
Die
beiden Arbeitskammern
Es
sei nun angenommen, dass durch Verstellen des Wegeventils
Soll
nun der Verbraucher über
den Verbraucheranschluss B mit Druckmittel versorgt werden und das
vom Verbraucher abströmende
Druckmittel über den
Verbraucheranschluss A zum Tank T hin ablaufen, so wird der Ventilschieber
aus seiner in
Der
stromabwärts
der Zulaufmessblende in der Arbeitskammer
Die
vorbeschriebene Konstruktion lässt
sich auf sehr einfache Weise mit Serienbauelementen realisieren,
wobei lediglich die Geometrie des Steuerschiebers durch Vorsehen
der Umfangsausnehmungen und des Druckbegrenzungskanals sowie der Lastabgriffsdüse
Wie
bereits erwähnt,
kann die Individualdruckwaage auch der Zumessblende nachgeschaltet sein.
Anstelle der taschenförmigen
Umfangsausnehmungen
Offenbart sind eine LS-Steueranordnung und ein LS-Wegeventil, über die der Lastdruck in einer Verstellrichtung des LS-Wegeventils auf zwei unterschiedliche Maximalwerte begrenzbar ist.Disclosed are an LS control arrangement and a LS-way valve, over the the load pressure in an adjustment of the LS-way valve to two different maximum values can be limited.
- 11
- LS-SteueranordnungLS control arrangement
- 22
- Wegeventilway valve
- 44
- IndividualdruckwaageIndividual pressure compensator
- 66
- DruckbegrenzungsventilPressure relief valve
- 88th
- DruckbegrenzungsventilPressure relief valve
- 1010
- Ventilschiebervalve slide
- 1212
- Ventilbohrungvalve bore
- 1414
- Ablaufkammerdrain chamber
- 1616
- Arbeitskammerworking chamber
- 1818
- Zulaufkammerinlet chamber
- 2020
- weitere ArbeitskammerFurther working chamber
- 2222
- 2. AblaufkammerSecond drain chamber
- 2424
- DruckbegrenzungskammerPressure control chamber
- 2626
- LS-SteuerkammerLS-control chamber
- 2828
- DruckbegrenzungskammerPressure control chamber
- 3030
- Tankbundtank Bund
- 3232
- Steuerbundcontrol collar
- 3434
- Steuerbundcontrol collar
- 3636
- Tankbundtank Bund
- 3838
- EndbundDead end
- 4040
- AblaufsteuerkanteFlow control edge
- 4242
- ZulaufsteuerkanteInlet control edge
- 4444
- weitere ZulaufsteuerkanteFurther Inlet control edge
- 4646
- weitere AblaufsteuerkanteFurther Flow control edge
- 4848
- TanksteuerkanteTank control edge
- 5050
- TanknutTanknut
- 5252
- Umfangsausnehmungcircumferential
- 5454
- kleinere Umfangsausnehmungsmaller circumferential
- 5656
- DruckbegrenzungskanalPressure relief channel
- 5858
- Verschlussstopfensealing plug
- 6060
- LastabgriffsdüseLastabgriffsdüse
- 6262
- 1. Düsenkanal1. nozzle channel
- 6464
- 2. DüsenkanalSecond nozzle channel
- 6666
- LS-KanalLS-channel
- 6868
- Radialbohrungradial bore
- 7070
- LastabgriffsbohrungLastabgriffsbohrung
- 7272
- Zulaufkanalinlet channel
- 7474
- Pumpenkanalpump channel
- 7676
- Pumpepump
- 7878
- Steuerleitungcontrol line
- 8080
- LS-SteuerleitungLS control line
- 8282
- Vorlaufkanalforward channel
- 8484
- RücklaufkanalReturn channel
- 8686
- LastdruckbegrenzungskanalLoad pressure relief channel
- 8888
- weiterer LastdruckbegrenzungskanalAnother Load pressure relief channel
- 9090
- Ablaufkanaldrain channel
Claims (14)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |
Effective date: 20121020 |