DE1070892B

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bundesrepublik deutschlandFederal Republic of Germany

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

PATENTSCHRIFT 1070PATENT DOCUMENT 1070 ANMELDETAG:REGISTRATION DAY:

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGE S CHRI FT:NOTICE THE REGISTRATION AND ISSUE OF THE DESIGN S CHRI FT:

AUSGABE DER PATENTSCHRIFT:ISSUE OF PATENT LETTERING:

kl. 47 g 29kl. 47 g 29

INTERNAT. KL. F 06k 7. a ugust 1957INTERNAT. KL. F 06k August 7, 1957

10. dezember 1959 2 5. m ai 19 6 0December 10, 1959 2 May 5, 19 6 0

STIMMT ÜBEREIN MIT AUSLEGESCHRIFT 1 070 892 (T 13968 XII / 47 g)AGREES WITH EXIT 1 070 892 (T 13968 XII / 47 g)

DieErfindung bezieht sich auf ein Ventil, das es gestattet, einzelne Kreise oder Teilkreise hydrostatisch gesteuerter hydraulischer Anlagen nacheinander in Abhängigkeit vom Geberdruck einzuschalten. Derartige Ventile finden überall dort in der Technik Verwendung, wo zwei voneinander abhängige Arbeitsgänge nacheinander ausgeführt werden, wie beispielsweise eine Kupplungsbetätigung mit nachfolgender Bremsbetätigung bei Aufzugs- oder Seilwinden, Baggern, Lenkbremsen von Gleiskettenfahrzeugen . usw. Auch bei Pressen und Stanzen, bei denen vor dem eigentlichen Arbeitsgang eine Vorrichtung zum Festspannen oder Halten des Werkstückes betätigt werden muß, kann der Erfindungsgegenstand angewendet werden.The invention relates to a valve that allows individual circles or partial circles to be hydrostatic to switch on controlled hydraulic systems one after the other depending on the transmitter pressure. Such Valves are used wherever two interdependent work processes are used in technology be carried out one after the other, such as a clutch actuation with subsequent Brake actuation in elevator or cable winches, excavators, steering brakes of caterpillar vehicles . etc. Even with presses and punching, in which a device for Clamping or holding of the workpiece must be actuated, the subject matter of the invention can be used will.

Bisher war es üblich, jedem einzelnen Kreis oder Teilkreis einen eigenen Geberzylinder zuzuordnen, wobei diese nacheinander, beispielsweise über ein Handrad, betätigt werden. Dies ist aber aus mehreren Gründen nachteilig, und zwar muß, abgesehen von der Anordnung mehrerer Geberzylinder, bei einer solchen Anlage nach Betätigung des ersten Geberzylinders und dessen Arbeitsaggregaten nochmals die gleiche Kraft zur Betätigung des nächsten Zylinders usw. aufgebracht werden, was eine erhöhte physische Beanspruchung des Bedienenden darstellt. Erfolgt dabei eine Steuerung der Geberzylinder über Nockenscheiben, also wegabhängig, wird ein genaues Abstimmen der Einschaltpunkte der Zylinder äußerst erschwert, wobei sich außerdem bei einer längeren Betriebsdauer eine Verzögerung zwischen den beiden Betätigungszylindern nicht vermeiden läßt.Up until now, it was common practice to assign a separate master cylinder to each individual circle or pitch circle. these being operated one after the other, for example using a handwheel. But this is made up of several Reasons disadvantageous, and that must, apart from the arrangement of several master cylinder, in one such a system after actuation of the first master cylinder and its working units again the equal force can be applied to actuate the next cylinder, etc., resulting in increased physical Represents stress on the operator. If the master cylinder is controlled via cam disks, that is, travel-dependent, precise coordination of the activation points of the cylinders is extremely important difficult, and there is also a delay between the two with a longer period of operation Actuating cylinders can not be avoided.

Ferner sind auch schon druckabhängige Einschaltventile für die sich an den Geberkreis anschließenden Kreise vorgeschlagen worden, und zwar in Form eines federbelasteten Verschlußstückes, das nach entsprechender Druckbeaufschlagung öffnet, um eine Verbindung zwischen den vor und hinter dem Ventil gelegenen Raum herzustellen.Furthermore, there are also pressure-dependent on / off valves for those connected to the transmitter circuit Circles have been proposed, in the form of a spring-loaded locking piece, which according to the corresponding Pressurization opens to create a connection between the upstream and downstream of the valve located space.

Es sind auch schon Ventilausführungen bekanntgeworden, durch die in Abhängigkeit vom Geberdruck nach öffnen eine Angleichung der Drücke vor und hinter dem Ventil bewirkt wird, d. h. daß ein allmählicher Druckanstieg in dem Raum hinter dem Ventil bis zur Höhe des Geberdruckes erfolgt. Es können jedoch diese Ventile nur dann verwendet werden, wenn beim Rückhub der Druck in sämtlichen Kreisen gleichzeitig abfallen darf; nicht aber bei Mehrkreisanlagen, bei denen der Druck nicht gleichzeitig, sondern einer nach dem anderen in den. einzelnen Kreisen abfallen soll, wie beispielsweise bei der Betätigung von Kupplung und Bremse, wobei vor Erreichen des Einkuppeldrückes der Bremsdruck auf Null oder einen vorgegebenen Vordruck abgefallen Selbsttätiges Ventil für hydrostatisch
gesteuerte hydraulische AnlagenValve designs have also become known through which an equalization of the pressures upstream and downstream of the valve is effected depending on the transmitter pressure after opening, ie that there is a gradual increase in pressure in the space behind the valve up to the level of the transmitter pressure. However, these valves can only be used if the pressure in all circuits may drop simultaneously on the return stroke; but not with multi-circuit systems where the pressure is not applied simultaneously, but one after the other. should drop in individual circles, for example when the clutch and brake are operated, the brake pressure dropping to zero or a predetermined pre-pressure before the clutch pressure is reached. Automatic valve for hydrostatic
controlled hydraulic systems

15 Patentiert für: 15 Patented for:

Alfred Teves
Maschinen- und Armaturenfabrik
Kommandit-Gesellschaft,
Frankfurt/M.Alfred Teves
Machine and fittings factory
Limited partnership,
Frankfurt / M.

Heinz Oberthür, Offenbach/M., ist als Erfinder genannt wordenHeinz Oberthür, Offenbach / M., has been named as the inventor

sein muß. Ferner besteht bei diesen ^Ventilen derhave to be. Furthermore, there is the

^a5 Nachteil, daß die Druckanstiegcharakteristik nicht gleich der Druckabfallcharakteristik verläuft. ^a 5 Disadvantage that the pressure rise characteristic is not the same as the pressure drop characteristic.

Die Erfindung betrifft ein selbsttätiges Ventil, das die vorbeschriebenen Nachteile vermeidet, einen aufeinanderfolgenden Druckübergang beider Kreise sowohl bei Betätigen als auch bei Lösen zuläßt sowie eine Ersparnis an Arbeit ermöglicht. Gemäß der Erfindung wird die Anordnung zweier federbelasteter sowie druckabhängiger und miteinander verbundener Ventile vorgeschlagen, wovon das eine Ventil nach Erreichen des Schaltpunktes die Verbindung des bzw. der angeschlossenen Kreise mit dem Rücklauf unterbricht, während das andere Ventil durch die gegenüber der wirksamen Kolbenfläche größer ausgebildete Sitzfläche des-Ventilkolbens ein langsames Angleichen der Drücke in den beiden Kreisen bewirkt. Der Geberdruck beaufschlagt dabei einen unter Federwirkung stehenden, die Verbindung zu einem Behälter steuernden Kolben, dessen zugehöriger Sitzteil eine Bohrung aufweist, die einerseits mit dem Anschluß des zugeschalteten Kreises verbunden ist und andererseits mit dem Raum hinter dem zweiten Ventil verbunden ist, dessen Ventilkolben unter der Wirkung einer vorgespannten Feder steht, sowie vom Geberdruck beaufschlagt ist. Um garantieren zu können, daß die Druckanstiegcharakteristik der Druckabfall-Charakteristik entspricht, muß eine bestimmte Beziehung zwischen den Ventilkolben der Ventile bestehen, und zwar muß das Verhältnis der drlickbeaufschlagten Flächen zu der Sitzfläche bei dem denThe invention relates to an automatic valve which avoids the disadvantages described above, allows a successive pressure transition of the two circuits, both when actuating and when releasing, and also enables labor to be saved. According to the invention, the arrangement of two spring-loaded and pressure-dependent and interconnected valves is proposed, one of which, after reaching the switching point, interrupts the connection of the connected circuit (s) with the return, while the other valve, through the seat surface which is larger than the effective piston area des valve piston causes the pressures in the two circuits to slowly equalize. The sensor pressure acts on a spring-loaded piston controlling the connection to a container, the associated seat part of which has a bore that is connected on the one hand to the connection of the connected circuit and on the other hand is connected to the space behind the second valve, the valve piston of which is below the Effect of a pretensioned spring and is acted upon by the encoder pressure. In order to be able to guarantee that the pressure increase characteristic corresponds to the pressure decrease characteristic, there must be a certain relationship between the valve pistons of the valves, namely the ratio of the pressurized areas to the seat area in the case of the

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Abfluß zu dem Behälter steuernden Ventilkolben gleich dem Verhältnis der Sitzfläche des Ventilkolbens des anderen Ventils zu dessen Differenzfläche sein, die aus der Sitzfläche und der Kolbenfläche gebildet ist.Outflow to the valve piston controlling the container is equal to the ratio of the seat area of the valve piston of the other valve to its differential surface, which is formed from the seat surface and the piston surface.

Das erfindungsgemäße Ventil erlaubt, daß bis zu einem Druck, der zur Betätigung der Aggregate des Geberkreises benötigt wird, der Zugang zu dem sich anschließenden Kreis oder Kreisen unterbrochen bleibt. Nach Erreichen des Schaltpunktes des Ventils wird ein allmählicher Druckanstieg im Anschlußkreis an den Geberdruck gewährleistet, wonach der Druckanstieg in den sämtlichen beschickten Kreisen gleichmäßig erfolgt. Nach einem Druckabfall in dem Geberzylinder, des ersten Kreises ermöglicht das Ventil, daß in dem von ihm gesteuerten Kreis der Druck bis auf Null oder einen vorgegebenen Vordruck abfällt, während in dem Geberzylinderkreis noch der Schaltdruck aufrechterhalten bleibt. Bei weiterem Druckabfall im Geberkreis findet dann ein Entlasten der unmittelbar vom Geberdruck beaufschlagten Aggregate statt.The valve according to the invention allows that up to a pressure required to actuate the units of the Encoder circuit is required, access to the adjoining circle or circles is interrupted remain. After reaching the switching point of the valve, there is a gradual increase in pressure in the connection circuit Guaranteed to the encoder pressure, after which the pressure rise in all charged circles evenly he follows. After a pressure drop in the master cylinder, the first circuit, the valve allows in the circuit controlled by him, the pressure drops to zero or a predetermined pre-pressure while the switching pressure is still maintained in the master cylinder circuit. If there is a further pressure drop in the In the sensor circuit, the units directly subjected to sensor pressure are then relieved.

Einen Schnitt durch das Ventil gemäß Erfindung ist in der Abb. 1 dargestellt und wird an Hand dieser näher erläutert.A section through the valve according to the invention is shown in Fig. 1 and is based on this explained in more detail.

Abb. 2 zeigt den Druckverlauf in den Anschlußkreisen. Fig. 2 shows the pressure curve in the connection circuits.

Zur Vereinfachung der Beschreibung sei angenommen, daß das Ventil in ein Gleiskettenfahrzeug zur Steuerung der Lenkbremse eingeschaltet ist, dessen Lenkvorgang bekanntlich derart ausgeführt wird, daß die Kraftübertragung zu einer Gleiskette allmählich durch Auskuppeln gelöst und anschließend diese Gleiskette abgebremst wird, also zwei voneinander abhängige Arbeitsgänge nacheinander ausgeführt werden.To simplify the description, it is assumed that the valve is in a caterpillar vehicle is switched on to control the steering brake, the steering process is known to be carried out in such a way that the power transmission to a crawler belt is gradually released by disengaging and then this Track is braked, so two interdependent operations are carried out one after the other will.

In der Abb. 1 sind in Bohrungen des Ventilgehäuses V die beiden Ventile A und B angeordnet. An die Bohrung 1 ist die vom Geberzylinder kommende Leitung angeschlossen, .von der vor ihrem Eintritt in das Ventilgehäuse V eine Leitung, die zur Lenkkupplung führt, abgezweigt ist. An die Bohrung 1 schließt sich ein Raum 2 an, der über die Bohrung 4 mit dem Raum 5 in Verbindung steht. Über die Räume 2 und 5 werden die beiden Ventilkolben 20 und 7 der Ventile A und B druckbeaufschlagt.In Fig. 1, the two valves A and B are arranged in bores in the valve housing V. The line coming from the master cylinder is connected to the bore 1 , from which a line leading to the steering clutch is branched off before it enters the valve housing V. A space 2 adjoins the bore 1 and communicates with the space 5 via the bore 4. The two valve pistons 20 and 7 of valves A and B are pressurized via spaces 2 and 5.

Der Ventilkolben 7 stützt sich, über einen Federteller 8 und eine Feder 9, die mittels einer Einstellschraube 10 beliebig vorspannbar ist, auf der Verschraubung 11 ab. Der Ventilkolben 7 ist mit einer kegeligen Dichtfläche 6 versehen, die von der Feder 9 an den Ventilsitz 12 angedrückt wird. Ferner ist dabei der Ventilkolben 7 derart ausgebildet, daß dessen wirksame Ringfläche kleiner als der Querschnitt der Sitzfläche 12 ist. Der Raum 13 ist über Bohrungen 15 und 16 mit dem Anschluß der Lenkbremsen verbunden.The valve piston 7 is supported on the screw connection 11 via a spring plate 8 and a spring 9, which can be pretensioned as required by means of an adjusting screw 10 . The valve piston 7 is provided with a conical sealing surface 6 which is pressed against the valve seat 12 by the spring 9. Furthermore, the valve piston 7 is designed in such a way that its effective annular surface is smaller than the cross section of the seat surface 12 . The space 13 is connected to the connection of the steering brakes via bores 15 and 16.

Der Ventilkolben 20, der über den Raum 2 und die Bohrung 1 vom Geberdruck beaufschlagt wird, ist in der als Zylinder ausgebildeten Verschraubung 3 geführt und stützt sich -über eine Dichtplatte 19 sowie einen Ring und eine Feder 21 am Ventilgehäuse V ab. Der Raum 14 ist über ein selbsttätiges Ventil 18, das einen bestimmten Vordruck in dem Raum 14 und damit in dem Bremssystem aufrechterhält, mit dem Nachfüllbehälter verbunden. Der Sitz 22 für den Ventilkolben 20 wird von einer verstellbaren' Schraube gebildet, die mit einer axial verlaufenden Bohrung 17, die an ihrem ,.Ende zu 24 erweitert ist, ausgestattet ist. Diese Längsbohrung besitzt radial verlaufende Bohrungen 25, die in eine Ringnut 26, die ihrerseits mit den Bohrungen 15 und 16 korrespondiert, münden.The valve piston 20, which is acted upon by the master pressure via the chamber 2 and the bore 1 , is guided in the screw connection 3 designed as a cylinder and is supported on the valve housing V via a sealing plate 19 and a ring and a spring 21 . The space 14 is connected to the refill container via an automatic valve 18, which maintains a certain pre-pressure in the space 14 and thus in the brake system. The seat 22 for the valve piston 20 is formed by an adjustable screw which is equipped with an axially extending bore 17 which is enlarged to 24 at its end. This longitudinal bore has radially extending bores 25 which open into an annular groove 26, which in turn corresponds to the bores 15 and 16.

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Der Aiisprechdruck des Ventilkolbeiis 7 ist durch die jeweilige Vorspannung der Feder 9 gegeben. Der Schaltdruck des Ventilkolbens 20 ist von der Vorspannung der Feder 21 bzw. der Einstellung der Schiraube 23 abhängig. Die Druckanstiegcharakteristik in dem Lenkbremskreis ist nach dem Erreichen, des Schaltdruckes von dem Flächenverhältnis des Ventilkolbens 7 abhängig und desgleichen der Druckabfall weiterhin noch von dem Verhältnis der druckbeaufschlagten Flächen des Ventilkolbens 20. The speaking pressure of the valve piston 7 is given by the respective bias of the spring 9 . The switching pressure of the valve piston 20 is dependent on the preload of the spring 21 or the setting of the ski cover 23. After the switching pressure has been reached, the pressure increase characteristic in the steering brake circuit is dependent on the area ratio of the valve piston 7 , and likewise the pressure drop is still dependent on the ratio of the areas of the valve piston 20 acted upon by pressure.

Die Wirkungsweise der Erfindung ist folgende: Bei Betätigung des Geberzylinders werden der Kupplungszylinder sowie die beiden Ventilkolben 7 und 20 vom Geberdruck beaufschlagt. Solange-der Kuppkingsenddruck, auf den die beiden Ventile A und B eingestellt sind, noch nicht erreicht ist, gibt der Kolben 20 eine Verbindung · vom Lenkbremssystem zum Nachfüllbehälter frei, während' das Ventil A die Fortpflanzung des Geberdruckes zu dem Lenkbremssystem verhindert. Nach Erreichen des zum Auskuppeln benötigenden Enddruckes bewegt sich der Kolben 20 gegen die Kraft der Feder 21 nach links und setzt sich auf den Ventilsitz 22 auf. Zu diesem Zeitpunkt ist der Kolben 7 gegen die entsprechend dem Kupplungsdruck vorgespannte Feder 9 im Gleichgewicht, so daß sich bei weiterem Druckanstieg im Geberzylinder das Ventil A öffnet und Druckmittel in den Raum 13 einströmt, wonach sich dort ein Druck entsprechend dem Verhältnis von der Sitzfläche 12 zu der Differenzfläche zwischen Sitzfläche 12 und Kolbenfläche 7 aufbaut. Es wird also außer der Federkraft noch eine in Schließrichtung wirkende Kraft auf den Kolben wirksam, die gleich dem hinter dem Ventil aufgebauten Druck multipliziert mit der Flächendiffer.enz zwischen der Sitzfläche und der Kolbenfläche ist. Diese Gegenkraft wirkt so lange ausgleichshindernd, bis Druckgleichheit in den vor und hinter dem Ventil A gelegenen Räumen herrscht, also der Ventilkolben 7 druckausgeglichen ist. Die auf die wirksame Kolbenfläche durch den Druck ausgeübte Kraft erreicht damit gleichzeitig einen Wert, der die Gegenkraft der Feder 9 überwindet.The mode of operation of the invention is as follows: When the master cylinder is actuated, the clutch cylinder and the two valve pistons 7 and 20 are acted upon by the master pressure. As long as the coupling end pressure, to which the two valves A and B are set, has not yet been reached, the piston 20 releases a connection from the steering brake system to the refill container, while valve A prevents the transmission of the transmitter pressure to the steering brake system. After the final pressure required for disengaging has been reached, the piston 20 moves to the left against the force of the spring 21 and sits on the valve seat 22 . At this point in time, the piston 7 is in equilibrium against the spring 9, which is pretensioned according to the clutch pressure, so that if the pressure in the master cylinder continues to rise, valve A opens and pressure medium flows into the space 13 , whereupon a pressure corresponding to the ratio of the seat surface 12 to the difference area between seat area 12 and piston area 7 builds up. In addition to the spring force, there is also a force acting on the piston in the closing direction, which is equal to the pressure built up behind the valve multiplied by the surface difference between the seat surface and the piston surface. This counterforce acts to prevent equalization until there is equal pressure in the spaces upstream and downstream of valve A , that is to say the valve piston 7 is pressure-balanced. The force exerted on the effective piston area by the pressure thus simultaneously reaches a value which overcomes the counterforce of the spring 9.

Die allmähliche Druckerhöhung in dem hinter dem Ventilkolben 7 gelegenen Raum wird über die Leitungen 15 und 16 auf die Zylinder der Lenkbremse übertragen. Nach erfolgtem Druckangleich in den zuletzt genannten Zylindern und dem Geberzylinder steigt der Druck in beiden Kreisen gleichmäßig an.The gradual increase in pressure in the space behind the valve piston 7 is transmitted via the lines 15 and 16 to the cylinders of the steering brake. After the pressure has been equalized in the last-named cylinders and the master cylinder, the pressure rises evenly in both circles.

Durch die Einschaltung des erfindungsgemäßen Ventils wird die aufzubringende Arbeit gegenüber anderen Ausführungsformen vermindert, da die zum Auskuppeln aufgebrachte Arbeit zur Bremsbetätigung herangezogen wird. Ferner wird durch die Erfindung die stufenlose Veränderung des Lenkradius ermöglicht. By switching on the valve according to the invention, the work to be performed is compared other embodiments, since the work required to disengage the brake actuation is used. Furthermore, the invention enables the continuous change of the steering radius.

Bei Druckabfall im Geberzylinder strömt das Druckmittel über den Ventilkolben 7 zurück, bis der Angleichsdruck erreicht ist und die Dichtfläche 6 durch die Federkraft 9 an den Ventilsitz 12 angedrückt wird. Bei weiterem Druckabfall im Geberzylinder gibt der bis dahin im Gleichgewicht befindliche Kolben 20 mit der Dichtscheibe 19 die erweiterte Bohrung 24 frei, da die Druckbeaufschlagung des Kolbens 20 über die Bohrung 24 zusammen mit der Feder 21 den durch den Geberdruck erhaltenen Gegendruck überwindet. Danach baut sich der im Bremssystem noch vorhandene Druck entsprechend dem Flächenverhältnis über die Bohrung 24, den Raum 14 und das selbsttätige Ventil 18 ab. Bis zur Erreichung des Einkuppeldruckes in den Räumen 2 und 5 ist dann der Druck in denIn the event of a pressure drop in the master cylinder, the pressure medium flows back via the valve piston 7 until the equalization pressure is reached and the sealing surface 6 is pressed against the valve seat 12 by the spring force 9. If the pressure in the master cylinder continues to drop, the piston 20, which has been in equilibrium until then, releases the enlarged bore 24 with the sealing washer 19 , since the pressurization of the piston 20 via the bore 24 together with the spring 21 overcomes the counterpressure obtained by the master pressure. Thereafter, the pressure still present in the brake system is reduced in accordance with the area ratio via the bore 24, the space 14 and the automatic valve 18 . Until the coupling pressure is reached in rooms 2 and 5 , the pressure is then in the

Claims

Wheel cylinders of the steering brake dropped below the X ^ orpressure, so that no more braking effect is exerted on the vehicle after engagement. Patent claims:

1.Automatic valve for the pressure-dependent activation of circuits or partial circuits of hydrostatically controlled hydraulic systems using spring-loaded locking parts, characterized by the arrangement of two spring-loaded, pressure-dependent and interconnected valves (A; Β) , one of which is valve (B) after reaching the switching point The connection of the connected circuit with the return is interrupted, while the other valve (A) causes the pressure in the two circuits to slowly equalize thanks to the seat surface (12) of the valve piston (7), which is larger than the piston surface.

2. Automatic A ^ valve according to claim 1, characterized in that the master pressure is below a

Spring action, the connection to a container controlling piston (20) of the valve (B) is applied, the associated seat part has a bore (17) which is connected on the one hand to the connection of the connected circuit and on the other hand to the space (13) behind the Valve (A) is in communication, the valve piston (7) is under the action of a pretensioned spring (9) , and on the other

ίο side is pressurized by the encoder pressure.

3. Automatic valve according to claim 2, characterized in that the ratio of the drnckbeatifschlagten surface of the outflow to the container controlling valve piston (20) to the seat surface is equal to the ratio of the seat surface (12) of the valve piston (7) of the other valve (A) to its differential area, formed from the seat surface (12) and the piston surface (7).

ao Considered publications:

U.S. Patent Nos. 2,467,576, 2,501,627;
732 851.

1 sheet of drawings

O 909 688/229 12. 59 (009 516/257 5.«0)O 909 688/229 12. 59 (009 516/257 5. «0)