DE1188886B

DE1188886B - Steuerung fuer einen doppeltwirkenden Druckmittelmotor mit einem Steuerschieber

Info

Publication number: DE1188886B
Application number: DEC21737A
Authority: DE
Inventors: Robert Donald Krehbiel
Original assignee: Cessna Aircraft Co
Current assignee: Cessna Aircraft Co
Priority date: 1959-06-25
Filing date: 1960-06-22
Publication date: 1965-03-11
Also published as: US2980136A; GB919714A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

F06k

Deutsche Kl.: 47 g-29

1188 886
C21737Xn/47g
22. Juni 1960
11. März 1965

Die Erfindung betrifft eine Steuerung für einen doppeltwirkenden Druckmittelmotor mit einem Steuerschieber, der in einer ersten Stellung zwei Motoranschlußkammern voneinander und von einer Einlaß- und einer Auslaßkammer trennt, in einer zweiten Stellung die eine Motoranschlußkammer mit der Einlaßkammer und die zweite Motoranschlußkammer mit einer Auslaßkammer verbindet, während in einer dritten Stellung die umgekehrten Verbindungen hergestellt werden, sowie je einer Übertrittskammer für jede Motoranschlußkammer, welche Übertrittskammern durch einen Kanal miteinander verbunden sind.

Zum Vermeiden eines Hohlsoges bei Steuerungen ist bereits vorgeschlagen worden, zwischen den Eintrittskammern und Motoranschlußkammern Ubertrittskammern vorzusehen, die durch einen Kanal derart miteinander verbunden sind, daß eine zusätzliche Strömung zu der druckbeaufschlagten Seite des gesteuerten Motors erfolgt.

Nach einer älteren Vorveröffentlichung wird das zusätzliche Druckmittel nicht vom Eintritt her, sondern von der Rückleitung kommend zugeführt und muß dabei selbsttätige Ventile überwinden.

Eine ähnliche Aufgabe bei einem Steuerschieber mit einer vierten, sogenannten Schwebestellung wird dadurch gelöst, daß eine fünfte Betriebsstellung vorgesehen ist, in der die Auffüllung beider miteinander verbundener Motorkammern vom Einlaß her erfolgt.

Zur Vermeidung eines Hohlsoges ist weiterhin vorgeschlagen worden, durch einen zweiten gedrosselten Strömungsweg zwischen den Motoranschlüssen in einer neutralen vierten Betriebsstellung des Steuerschiebers eine Bremsung des Füllvorganges zu erzielen, so daß die Kolbengeschwindigkeit in der Füllrichtung und die Füllgeschwindigkeit aneinander angepaßt werden.

Demgegenüber wird durch die Erfindung die Aufgabe gelöst, das aus der auf Rücklauf geschalteten Kammer austretende Druckmittel, das einen geeigneten Druck aufweisen muß, zur Auffüllung der anderen Kammern heranzuziehen, wodurch die Pumpenleistung verringert wird.

Die erfindungsgemäße Steuerung für einen doppeltwirkenden Druckmittelmotor mit einem Steuerschieber ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der einen Ubertrittskammer mit der Motoranschlußkammer, die mit einer hohlsoggefährdeten Motorkammer in Verbindung steht, durch ein in Richtung auf die Motoranschlußkammer öffnendes, durch Druckdifferenz betätigtes Ventil hergestellt wird, während in die Verbindung zwischen der ansteuerung für einen doppeltwirkenden
Druckmittelmotor mit einem Steuerschieber

Anmelder:

The Cessna Aircraft Company,

Wichita, Kan. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. W. Meissner, Berlin 33, Herbertstr. 22, und Dipl.-Ing. H. Tischer, München 2,
Patentanwälte

Als Erfinder benannt:

Robert Donald Krehbiel, Hutchinson, Kan.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 25. Juni 1959 (822 858) - -

deren Übertrittskammer und der zugehörigen Austrittskammer ein in Richtung auf die Austrittskammer öffnendes, durch Druckdifferenz betätigtes, selbsttätiges Ventil eingeschaltet ist.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Erfindungsgemäß ergibt sich gegenüber dem Stand der Technik der Vorteil einer einfacheren Ausführung und der besseren Abstimmung der Drücke.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise an Hand der Zeichnung erläutert.

Die Zeichnung zeigt schematisch einen doppeltwirkenden Druckmittelmotor für den Betrieb einer Kraftschaufel. Die Steuerung für diesen hydraulischen Motor ist teils schematisch, teils in senkrechtem Längsschnitt gezeigt.

Eine Pumpe 12 wird aus einem Vorratsbehälter 13 durch eine Leitung 14 mit Druckmittel gespeist und führt das Druckmittel durch eine Leitung 15, ein Rückschlagventil 16, eine Leitung 17 an eine Einlaßkammer 18 im Gehäuse 19. Das Gehäuse 19 weist eine Längsbohrung 20 auf, die einen hin- und herbewegbaren Steuerschieber 21 aufnimmt. Der Steuerschieber ist in seiner neutralen Stellung gezeigt.

Die Bohrung 20 ist durch zwei miteinander verbundene Eintrittskammern 22 und 23 durchschnitten, die mit der Einlaßkammer 18 über ein Kugelrückschlagventil 24 in Verbindung stehen. Die Bohrung

509 518/207

20 wird auch durch zwei Motoranschlußkammern 25 und 26 durchschnitten, von denen jede angrenzend an eine der Kammern 22 und 23 angeordnet ist. Die Bohrung wird durch die entgegengesetzt liegenden Übertrittskammern 27 a und 27 ö durchschnitten, die durch den Kanal 27 verbunden sind, sowie durch die Austrittskammer 28 a, die über den Kanal 28 offen mit einer Auslaßkammer 29 in Verbindung steht. Diese ist mit dem Vorratsbehälter 13 durch eine Leitung 30 verbunden.

Die beiden Motoranschlußkammern 25 und 26 stehen mit Motorkammern 31 und 32 in Verbindung, die ihrerseits mittels Leitungen 33 und 34 mit den entgegengesetzten Enden eines doppeltwirkenden hydraulischen Motors 35 verbunden sind.

Ein Paar einstellbarer druckabhängiger Ventile 36 und 37 sind in dem Ventilgehäuse angeordnet und befinden sich in jeder der Motoranschlußkammern

25 und 26. Diese Ventile sind so ausgerichtet, daß Druckmittel unter hohem Druck von jeder Motoranschlußkammer in die Austrittskammer 28 a bzw. Auslaßkammer 29 übergeführt werden kann, wenn der Druck in jeder Motoranschlußkammer auf einen vorher bestimmten Wert über den normalen, durch die Pumpe aufrechterhaltenen Systemdruck ansteigt.

Der Steuerschieber 21 wird durch eine Federanordnung 38 in seine gezeigte neutrale Stellung gedrückt. Wenn der Steuerschieber sich in seiner neutralen Stellung befindet, blockiert er die Verbindung zwischen den Eintrittskammern 22 und 23 und den Motoranschlußkammern 25 und 26. Er sperrt auch den Übertritt des Druckmittels aus der Übertrittskammer 27 α in die Austrittskammer 28 a.

Ein einstellbares, selbsttätiges, durch Druckdifferenz betätigtes Ventil 39 ist im Steuerschieber 21 angeordnet und steht mit Querbohrungen 40 und 41 in Verbindung, um das Druckmittel aus der Ubertrittskammer 27a in die Austrittskammer 28 a zu überführen, wenn die Druckdifferenz zwischen denselben größer als die Einstellung des Ventils 39 ist.

Der Steuerschieber 21 enthält auch ein durch Druckdifferenz betätigtes Ventil 42, dessen Verschlußstück durch den höheren Druck in der Motoranschlußkammer 26 auf seinem Sitz gehalten wird. Durch die Querbohrungen 43 und 44 gestattet das Ventil 42 einen Flüssigkeitsstrom aus der Übertrittskammer 27 b in die Motoranschlußkammer 26, sobald der Druck in der Übertrittskammer 27 & geringfügig über demjenigen in der Motoranschlußkammer

26 liegt.

Das Ventil 39 kann auch in der Wand angeordnet sein, die die Ubertrittskammer 27 a von der Austrittskammer 28a trennt. In ähnlicher Weise braucht das Ventil 42 nicht in dem Steuerschieber selbst angeordnet zu sein, sondern kann sich an einer geeigneten Stelle befinden, wo der Druckmittelfluß aus der Ubertrittskammer 27 & in die Motoranschlußkammer 26 gesteuert wird.

Druckabhängige Ventile 36 und 37 lassen Überdruck in den Motoranschlußkammern 25 und 26 in die Austrittskammern 28 a und Auslaßkammern 29 überströmen.

Wirkungsweise

Wenn sich der Ausleger 45 in der in der Zeichnung angehobenen Stellung befindet und derselbe abgesenkt werden soll, wird der Steuerschieber 21 nach links bewegt. Diese Bewegung verbindet die Eintrittskammer 23 mit der Motoranschlußkammer 26 und die Motoranschlußkammer 25 mit der Ubertrittskammer 27a. Das Druckmittel fließt von der Einlaßkammer 18 durch die Eintrittskammer 23, Motoranschlußkammer 26, Motorkammer 32 und Leitung 34 zum unteren Ende des Arbeitszylinders 35. Infolge der Schwerkrafteinwirkung wird darauf der Ausleger 45 nach unten bewegt. Diese Auslegerbewegung führt dazu, daß der Kolben 46 sich nach oben bewegt. Wenn der Ausleger fällt, wird vermittels des Kolbens 46 Flüssigkeit aus dem oberen Ende des Zylinders 35 durch die Leitung 33 in die Motoranschlußkammer 25 und in die Ubertrittskammer 27« gedruckt.

Durch die nach unten gerichtete Bewegung des Auslegers 45 wird vermittels des Kolbens 46 das Druckmittel schneller oben aus dem Zylinder 35 gedrückt, als die Pumpe 12 Druckmittel an das untere Ende des Zylinders liefern kann, und der Druck in der Übertrittskammer 27a steigt auf einen höheren Wert als denjenigen in der Motoranschlußkammer 26 an. Somit strömt das Druckmittel aus der Übertrittskammer 27 a über den Kanal 27 in die Übertrittskammer 27 b, durch die Querbohrungen 44, Ventil- 42 und Querbohrungen 43 in die Motoranschlußkammer 26, wodurch das fehlende Druckmittel am unteren Ende des Zylinders 35 ergänzt wird. Das untere Ende des Zylinders wird auf diese Weise ebenso schnell mit Druckmittel versorgt, wie dasselbe aus dem oberen Ende des Zylinders durch den Kolben herausgedrückt wird. Dadurch wird die Bildung von Hohlsog am unteren Zylinderende vermieden.

Sobald der Druck in der Motoranschlußkammer 26 wieder auf einen höheren Wert als denjenigen ansteigt, der zum Öffnen des Ventils 42 erforderlich ist, fließt das überschüssige Druckmittel, das aus dem Zylinder 35 zurückgeführt wird, durch das Ventil 39 in die Austrittskammer 28 a und über den Kanal 28 durch die Auslaßkammer 29 und die Leitung 30 zurück zum Vorratsbehälter 13.

Das unter Federwirkung stehende Ventil 39 wird also dann geöffnet, wenn die Druckdifferenz höher als diejenige ist, die zum Öffnen des Ventils 42 erforderlich ist. Hierdurch fließt das Druckmittel aus der Übertrittskammer 27 a in die Motoranschlußkammer 26, wenn dort zusätzliches Druckmittel benötigt wird. Wenn dies nicht erforderlich ist, fließt das Druckmittel aus der Übertrittskammer 27 a durch das Ventil 39 in die Austrittskammer 28 a.

Wenn der Ausleger z. B. als Teil einer Erdbewegungslage auf die in der Zeichnung gezeigte Stellung angehoben werden soll, wird der Steuerschieber 21 aus seiner neutralen Stellung nach rechts bewegt. Hierdurch wird die Eintrittskammer 22 mit der Motoranschlußkammer 25 verbunden, und das Druckmittel fließt durch die Leitung 33 zum oberen Ende des Zylinders 35 und drückt den Kolben 46 nach unten. Hierdurch wird das Druckmittel vom unteren Ende des Zylinders 35 durch die Leitung 34 und die Motoranschlußkammer 26 direkt in die Übertrittskammer 27 & gedrückt und fließt von hier aus sodann frei in die Auslaßkammer 29 und zum Vorratsbehälter 13.

Claims

Patentansprüche:

1. Steuerung für einen doppeltwirkenden Druckmittelmotor mit einem Steuerschieber, der in einer ersten Stellung zwei Motoranschlußkam-

mem voneinander und von einer Einlaß- und einer Auslaßkammer trennt, in einer zweiten Stellung die eine Motoranschlußkammer mit der Einlaßkammer und die zweite Motoranschlußkammer mit der Auslaßkammer verbindet, während in einer dritten Stellung die umgekehrten Verbindungen hergestellt werden, sowie je einer Übertrittskammer für jede Motoranschlußkammer, welche Übertrittskammern durch einen Kanal miteinander verbunden sind, d a d u r c h ge- ίο kennzeichnet, daß die Verbindung der einen Ubertrittskammer (27 b) mit der Motoranschlußkammer (26), die mit einer hohlsoggefährdeten Motorkammer in Verbindung (32, 34) steht, durch ein in Richtung auf die Motoran-Schlußkammer (26) öffnendes, durch Druck- ' differenz betätigtes Ventil (42) hergestellt wird, während in die Verbindung zwischen der anderen Übertrittskammer (27 a) und der zugehörigen Austrittskammer (28 α) ein in Richtung ao auf die Austrittskammer (28 d) öffnendes, durch Druckdifferenz betätigtes selbsttätiges Ventil (39) eingeschaltet ist.

2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß druckabhängige Ventile (36, 37) jeweils einer Motoranschlußkammer (25, 26) zugeordnet sind, wobei jedes Ventil (36, 37) so angeordnet ist, daß das Druckmittel aus seiner Motorkammer (31, 33; 32, 34) direkt in die Austrittskammer (28 d) strömen kann.

3. Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in Richtung auf die Austrittskammer (28 d) öffnende, durch Druckdifferenz betätigte, selbsttätige Ventil (39) so eingestellt ist, daß das Druckmittel aus der Motoranschlußkammer (26) durch die Übertrittskammer (27 a) in die Austrittskammer (28 a) nur dann übergeführt wird, wenn sich der Steuerschieber (21) in der Stellung befindet, in der die Einlaßkammer mit der Motoranschlußkammer (25) verbunden ist.

4. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das in Richtung auf die Motoranschlußkammer (26) öffnende, durch Druckdifferenz betätigte Ventil (42) so eingestellt ist, daß das Druckmittel aus der Übertrittskammer (27 a) in die Motoranschlußkammer (26) nur dann strömen kann, wenn sich der Steuerschieber (21) in einer Stellung befindet, in der die Einlaßkammer mit der Motoranschlußkammer (26) verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2267 284, 2448 532, 605 108, 2 608 824, 2745433, 2856900, 2873762.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsche Patente Nr. 1097 228, 1105 247,
239.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen