DE1193326B

DE1193326B - Device responding to differential pressure with a throttle bore and a control piston

Info

Publication number: DE1193326B
Application number: DET22874A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Nonn
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co oHG
Priority date: 1962-10-17
Filing date: 1962-10-17
Publication date: 1965-05-20
Also published as: GB1003934A

Description

Auf Differenzdruck ansprechende Einrichtung mit einer Drosselbohrung und mit einem Steuerkolben Die Erfindung bezieht sich auf eine auf Differenzdruck ansprechende Einrichtung mit einer Drosselbohrung und mit einem Steuerkolben, die von dem von einer Druckmittelquelle geförderten Druckmittel durchströmt wird, so daß der Steuerkolben entgegen der Einwirkung einer Feder dem Druckmittel die Verbindung mit einem Raum niederen Druckes öffnet.Device responding to differential pressure with a throttle bore and with a control piston. The invention relates to a differential pressure appealing device with a throttle bore and a control piston that is flowed through by the pressure medium conveyed by a pressure medium source, so that the control piston against the action of a spring to the pressure medium the connection opens with a room of low pressure.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Raum hinter der Drosselbohrung mit einer Druckmittelsäule niederen Druckes zu verbinden, wobei jedoch gleichzeitig noch eine zweite Druckmittelsäule niederen Druckes anschließbar sein soll. Durch diese Maßnahme wird Herreicht, daß der Verbraucher weiterläuft, auch wenn die dauernd angeschlossene Druckmittelsäule durch ein Schaltventil unterbrochen wird, daß die Bewegung aber sofort aufhört, wenn eine Steigerung des Druckes der anderen Druckmittelsäule bis auf den Druck der Druckmittelquelle vorgenommen wird.The invention is based on the object of the space behind the throttle bore to connect with a pressure medium column of low pressure, but at the same time a second pressure medium column of low pressure should be connectable. By This measure is sufficient that the consumer continues to run, even if it is permanent connected pressure medium column is interrupted by a switching valve that the Movement stops immediately when there is an increase in the pressure of the other pressure medium column is made up to the pressure of the pressure medium source.

Es sind schon Steuerschieber bekannt, deren Schieberkolben durch die Zuführung von Druckflüssigkeit zu seinen in geschlossene Kammern mündenden Enden verschiebbar sind, wobei in diesen Kammern Federn vorgesehen sind, die dazu dienen, den Schieberkolben in die Mittelstellung zu führen, und bei denen die Bewegung des Schieberkolbens durch die plötzliche Zuführung eines kurzzeitigen Druckimpulses zu einer der geschlossenen Kammern über deren Einlaßöffnungen eingeleitet wird. Diese eignen sich aber nicht für den vorliegenden Fall.There are already control spools known whose spool through the Supply of pressure fluid to its ends opening into closed chambers are displaceable, springs are provided in these chambers, which serve to to guide the spool into the middle position, and in which the movement of the Slide piston due to the sudden application of a brief pressure pulse is introduced to one of the closed chambers via its inlet openings. However, these are not suitable for the present case.

Durch die Erfindung wird die gestellte Aufgabe gelöst, indem die Kammer hinter der Drosselbohrung, an die der Raum niederen Druckes angeschlossen ist, über eine Steuernut im Mantel des Steuerkolbens an einen zweiten Raum niederen Druckes angeschlossen ist, wobei der Druck der Räume niederen Druckes in an sich bekannter Weise durch Absperrung ihrer Leitungen oder durch Rückdruck seitens eines daran angeschlossenen Arbeitsgerätes auf den Druck der Druckmittelquelle zu steigern ist. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved by the invention in that the chamber behind the throttle bore to which the low pressure space is connected a control groove in the jacket of the control piston to a second space of low pressure is connected, the pressure of the rooms of lower pressure in per se known Way by blocking their lines or by back pressure from one of them connected work device is to be increased to the pressure of the pressure medium source. Further features of the invention emerge from the subclaims.

Vorzugsweise findet die Einrichtung nach der Erfindung Verwendung bei einer hydraulischen Betätigungseinrichtung für Türen von Fahrzeugen, beispielsweise Falttüren von Omnibussen. Solche Türen müssen sich durch Knopfdruck öffnen und schließen lassen und müssen die Öffnungs- bzw. Schließbewegung auch dann zu Ende führen, wenn die Bedienung die Hand von dem Knopf wegnimmt. Wenn ein Gegenstand der öffnungs- oder Schließbewegung im Wege ist, muß die Türbewegung unterbrochen werden. Die Unterbrechung darf nicht von weiterem Druckanstieg abhängen, da sonst Beschädigungen an dem eingeklemmten Gegenstand zu erwarten sind.The device according to the invention is preferably used in a hydraulic actuator for doors of vehicles, for example Folding doors on buses. Such doors have to open and close at the push of a button and must complete the opening or closing movement even if the operator removes their hand from the button. If an object of the opening or closing movement is in the way, the door movement must be interrupted. The interruption must not depend on a further increase in pressure, otherwise damage to the trapped Subject to be expected.

In der Zeichnung ist A b b. 1 ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung, A b b. 2 ein Anwendungsbeispiel.In the drawing, A b b. 1 an embodiment of the device, A b b. 2 an application example.

In A b b. 1 ist die Gehäusebohrung mit a, der Steuerkolben mit b, seine Drossel mit c, die von einer Nut im Mantel des Steuerkolbens b gebildete Ringkammer mit d, eine Kammer mit e, die Federkammer mit f, die Feder mit g, eine Druckmittelquelle mit h und eine zweite Drossel mit !gekennzeichnet.In A b b. 1 is the housing bore with a, the control piston with b, its throttle with c, the annular chamber formed by a groove in the jacket of the control piston b with d, a chamber with e, the spring chamber with f, the spring with g, a pressure medium source with h and a second throttle marked with!.

Von der Druckmittelquelle h, in der ein hoher Druck erzeugt wird, geht eine Leitung k aus, die sich in die Leitungen l und m verzweigt. Die Zweigleitung m, in der die Blende i liegt, mündet in die Federkammer f, die Zweigleitung Z in die Kammer e. An die Ringkammer d ist eine Leitung n angeschlossen, die z. B. zum Rücklaufbehälter führt. Die in die Federkammer f mündende Leitung o ist an eine Druckmittelsäule niedrigen Druckniveaus oder gleichfalls an den Behälter angeschlossen. Die Leitung o kann durch ein nicht dargestelltes Ventil abgesperrt werden; der Druckmittelstrom in der Leitung n kann willkürlich zum Stillstand gebracht werden.From the pressure medium source h, in which a high pressure is generated, a line k goes out, which branches into the lines l and m. The branch line m, in which the diaphragm i is located, opens into the spring chamber f, the branch line Z into the chamber e. A line n is connected to the annular chamber d, which z. B. leads to the return tank. The line o opening into the spring chamber f is connected to a pressure medium column at a low pressure level or also to the container. The line o can be shut off by a valve, not shown; the pressure medium flow in the line n can be arbitrarily brought to a standstill.

In der in A b b. 1 gezeigten Stellung ist die Leitung o nicht durchströmt. Auf beiden Seiten des Steuerkolbens b steht der volle Druck der Druckmittelquelle h. Deshalb versperrt der Steuerkolben b den Ablauf n zum Behälter.In the in A b b. 1, the line o is not traversed. The full pressure of the pressure medium source h is on both sides of the control piston b. Therefore, the control piston b blocks the drain n to the container.

öffnet man die Leitung o, dann strömt von der Druckmittelquelle h durch die Leitung k, die Drossel i, die Zweigleitung m sowie durch die Zweigleitung 1, die Kammer e, den Steuerkolben b und die Drossel c Druckmittel in die Federkammer fein, um durch die Leitung o abzuströmen.opens the line o, then flows from the pressure medium source h through the line k, the throttle i, the branch line m and through the branch line 1, the chamber e, the control piston b and the throttle c pressure medium in the spring chamber fine to through the Line o to flow off.

Durch den Druckabfall in den beiden Drosseln i und c entsteht in der Federkammer fein niederer Druck gegenüber dem in der Kammer e, der Steuerkolben b verschiebt sich nach rechts und öffnet die Verbindung zu der Leitung n über den Ringraum d. The pressure drop in the two throttles i and c results in a finely lower pressure in the spring chamber than in the chamber e, the control piston b moves to the right and opens the connection to the line n via the annular space d.

Auch wenn die Leitung o wieder versperrt wird und durch sie keine Strömung mehr stattfindet, bleibt der Abfluß zur Leitung n durch die Ringnut d offen. Erst wenn durch Absperren der Leitung n auch diese Strömung aufhört, entsteht wieder eine Druckgleichheit in den Kammern e und f, und das Ventil schließt sich.Even if the line o is blocked again and there is no more flow through it, the outflow to the line n through the annular groove d remains open. Only when this flow ceases by shutting off line n does pressure equilibrium arise again in chambers e and f, and the valve closes.

In A b b. 2 sind die beiden Flügel 1 einer Falttür über ein Hebelgestänge 2 mit der Kolbenstange 3 eines Differentialarbeitszylinders 4 verbunden. Durch den Kolben 5 ist der Zylinder in zwei Druckkammern 6 und 6' unterteilt, so daß ein gleicher hydraulischer Druck auf die kolbenstangenseitige Fläche des Kolbens 5 eine kleinere Kraft ausübt als auf seine Stirnfläche. Zu dem System gehört ein Druckspeicher 7 oder eine andere Druckmittelquelle, ein Rücklaufbehälter 8, ein Druckschalter 9 und die beiden Differenzdruckeinrichtungen 10 und 11, die der Bauart nach vollkommen identisch sind und nur in unterschiedlicher Weise an die übrigen Geräte angeschlossen sind.In A b b. 2, the two wings 1 of a folding door are connected to the piston rod 3 of a differential working cylinder 4 via a lever linkage 2. The cylinder is divided into two pressure chambers 6 and 6 'by the piston 5, so that the same hydraulic pressure exerts a smaller force on the surface of the piston 5 on the piston rod side than on its end face. The system includes a pressure accumulator 7 or another pressure medium source, a return tank 8, a pressure switch 9 and the two differential pressure devices 10 and 11, which are completely identical in design and are only connected to the other devices in different ways.

Die Bezugszeichen der Teile der beiden identischen Einrichtungen 10 und 11 werden in der Beschreibung durch einen Index unterschieden. Die Einrichtung 10 besteht aus einem Gehäuse 12 mit einer gestuften Bohrung 13. In der Bohrung 14 kleineren Durchmessers gleitet der Steuerkolben 15, der die abgestufte Bohrung in eine kleine Kammer 16 und eine große Kammer unterteilt, die wiederum durch die Blende 17 in die Teilkammern 18 und 19 getrennt ist. Der Steuerkolben 15 ist hohl und hat eine Blende 20. Das Verschlußstück 21 ist ein Kegel, der auf der Stufe 22 seinen Sitz findet. Hinter dem Verschlußstück hat der Steuerkolben 15 einen Einstich, so daß sich in der Bohrung 14 kleineren Durchmessers eine Ringkammer 23 bildet. Das Verschlußstück 21 stützt sich über die Feder 24 an der Blende 17 ab.The reference numbers of the parts of the two identical devices 10 and 11 are distinguished in the description by an index. The device 10 consists of a housing 12 with a stepped bore 13. In the bore 14 of smaller diameter, the control piston 15 slides, which divides the stepped bore into a small chamber 16 and a large chamber, which in turn through the diaphragm 17 into the sub-chambers 18 and 19 is separated. The control piston 15 is hollow and has an aperture 20. The closure piece 21 is a cone which is seated on the step 22. Behind the closure piece, the control piston 15 has a recess so that an annular chamber 23 is formed in the bore 14 of smaller diameter. The closure piece 21 is supported on the diaphragm 17 via the spring 24.

Der Druckschalter 9 hat zwei federbelastete Ventile 25, 25', die mittels der Druckknöpfe 26, 27 über einen zweiarmigen Schalthebel 28 angehoben werden. 29 ist ein Notbetätigungsventil.The pressure switch 9 has two spring-loaded valves 25, 25 ', which means the push buttons 26, 27 are lifted via a two-armed shift lever 28. 29 is an emergency actuation valve.

Der Druckspeicher 7 ist mittels der Leitung 30 an die Teilkammer 19 der Einrichtung 10 und mittels der Leitung 30' an die Kammer 16 angeschlossen. Eine Leitung 31 verbindet ihn mit der Druckkammer 6', eine Leitung 32 mit dem Notbetätigungsventil 29. Von diesem führt der Ablauf 33 zum Behälter B.The pressure accumulator 7 is connected to the sub-chamber 19 by means of the line 30 the device 10 and connected to the chamber 16 by means of the line 30 '. One Line 31 connects it to the pressure chamber 6 ', a line 32 to the emergency actuation valve 29. From this the drain 33 leads to the container B.

Von dem Ventil 25 des Druckschalters 9 führt eine Druckmittelleitung 34 zu der Federkammer 18 der Einrichtung 10; an das Ventil 25' ist der Ablauf 33 zum Behälter 8 angeschlossen. Auch die Ringkammer 23' der Einrichtung 11 liegt am Ablauf 33.A pressure medium line leads from the valve 25 of the pressure switch 9 34 to the spring chamber 18 of the device 10; The outlet 33 is connected to the valve 25 ' connected to container 8. The annular chamber 23 'of the device 11 is also on Procedure 33.

Von der Druckkammer 6 des Arbeitszylinders 4 führt eine Leitung 35 zu den Kammern 19' und 16' der Einrichtung 11. Ferner besteht eine Verbindung 36 zwischen der Teilkammer 18' der Einrichtung 11 und der Ringkammer 23 der Einrichtung 10 mit einem Nebenanschluß 37 zum Druckschalter 9.A line 35 leads from the pressure chamber 6 of the working cylinder 4 to the chambers 19 'and 16' of the device 11. There is also a connection 36 between the sub-chamber 18 'of the device 11 and the annular chamber 23 of the device 10 with an auxiliary connection 37 to the pressure switch 9.

Der Schalthebel 28 des Druckschalters 9 dreht sich um ein Auflager 38, wobei, wie aus der Zeichnung hervorgeht, bei Betätigen des Knopfes 26 das Ventil 25 und bei Betätigen des Knopfes 27 das Ventil 25' geöffnet wird. Wie aus der Beschreibung der Funktion hervorgehen wird, wird mittels des Knopfes 26 die Tür 1 geöffnet, mittels des Knopfes 27 wird sie verschlossen. .The switching lever 28 of the pressure switch 9 rotates about a support 38, whereby, as can be seen from the drawing, the valve 25 is opened when the button 26 is actuated and the valve 25 'is opened when the button 27 is actuated. As will become apparent from the description of the function, the door 1 is opened by means of the button 26 and it is closed by means of the button 27. .

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist wie folgt: Die Tür ist geöffnet dargestellt. Da durch die Steuerkolben 15 und 15' kein Durchfluß stattfindet, sind beide Einrichtungen 10,11 geschlossen. Der Druck, der im Druckraum 6 steht, stützt sich über die Leitung 35, die Kammern 16', 18' und 19' der Einrichtung 11 und die Leitung 36 in der Ringkammer 23 der Einrichtung 10 einerseits und auf den Ventilen 25 und 25' des Druckschalters 9 andererseits ab. Damit ist der Arbeitszylinder 4 in seiner Stellung gefesselt.The device works as follows: The door is open shown. Since there is no flow through the control piston 15 and 15 ', are both institutions 10, 11 closed. The pressure that is in the pressure chamber 6 supports via the line 35, the chambers 16 ', 18' and 19 'of the device 11 and the Line 36 in the annular chamber 23 of the device 10 on the one hand and on the valves 25 and 25 'of the pressure switch 9 on the other hand. The working cylinder is thus 4 tied up in his position.

Wird der Knopf 27 gedrückt, dann wird dem Druckmittel aus der Druckkammer 6 der Nebenweg zum Behälter 8 über die Kammern 16',18',19' der Einrichtung 11, die Leitung 37', das offene Ventil 25' und den Ablauf 33 zum Behälter freigegeben. Infolgedessen strömt Druckmittel durch die Blenden 17' und 20' der Einrichtung 11, so daß ein Differenzdruck zwischen den Kammern 16' und 18' entsteht, der auf den Steuerkolben 15' wirkt. Dieser hebt gegen die Feder 24' ab, und der direkte Anschluß an den Behälter 8 über den Ablauf 33 wird frei, der an den Ringraum 23' angeschlossen ist. Der eingeleitete Schließvorgang bleibt auch dann bestehen, wenn durch Loslassen des Knopfes 27 der Druckschalter 9 in Schließstellung zurückgebracht wird, da der eingestellte Differenzdruck in den Kammern 16' und 18' so lange besteht und den Steuerkolben 15' offen hält, wie Druckmittel aus der Druckkammer 6 über die Leitung 35 nachströmt.If the button 27 is pressed, the pressure medium is released from the pressure chamber 6 the secondary path to the container 8 via the chambers 16 ', 18', 19 'of the device 11, the Line 37 ', the open valve 25' and the outlet 33 to the container are released. Consequently pressure medium flows through the diaphragms 17 'and 20' of the device 11, so that a Differential pressure between the chambers 16 'and 18' arises, which acts on the control piston 15 'works. This lifts against the spring 24 ', and the direct connection to the container 8 via the drain 33 is free, which is connected to the annular space 23 '. The initiated Closing process remains in place even if, by releasing the button 27, the Pressure switch 9 is returned to the closed position because the set differential pressure exists in the chambers 16 'and 18' as long as the control piston 15 'is kept open, how pressure medium flows in from the pressure chamber 6 via the line 35.

Findet die Tür bei der Schließbewegung einen Widerstand auf ihrem Wege, so daß der Kolben 5 angehalten wird, so ist der Druckmitteldurchlauf durch die Einrichtung 11 unterbrochen. Der Differenzdruck auf dem Steuerkolben 15' besteht nicht mehr, und die Einrichtung schließt sich. Die Tür bleibt daher an der Stelle stehen, wo sie auf den Widerstand traf. Nach Beseitigung des Widerstandes muß der Knopf 27 erneut gedrückt werden, um die Tür vollends zu schließen.If the door finds resistance on its closing movement Ways, so that the piston 5 is stopped, the flow of pressure medium is through the device 11 interrupted. The differential pressure on the control piston 15 'exists no more, and the facility closes. The door therefore stays in place stand where they met the resistance. After the resistance has been eliminated, the Button 27 must be pressed again to close the door completely.

Auch wenn die Tür 1 geschlossen ist, befinden sich die übrigen Teile in der dargestellten Stellung. Durch Betätigen des Knopfes 26 wird das Ventil 25 des Druckschalters 9 abgehoben. Druckmittel strömt vom Druckspeicher 7 über die Leitungen 30 und 30' durch die Einrichtung 10 und durch die Leitung 34 und das offene Ventil 25 über die Leitung 37, die Teilkammer 18' der Einrichtung 11, die Blende 17', die Teilkammer 19' und die Leitung 35 zur Druckkammer 6 des Zylinders 4, der, da die größere Fläche des Kolbens 5 beaufschlagt wird, die Schließbewegung der Tür 1 einleitet. Durch die Strömung entsteht ein Differenzdruck in der Einrichtung 10, deren Steuerkolben 15, wie vorher beschrieben, sofort öffnet und den direkten Weg vom Druckspeicher 7 über die Leitung 30, die Teilkammer 19, die Blende 17, die Teilkammer 18, den Ringraum 23, die Leitung 36, die Einrichtung 11 und die Leitung 35 zur Druckkammer 6 freigibt. Auch in diesem Falle wird die Türbewegung aufgehalten, wenn sich eine Hemmung einstellt. Sowie nämlich der Kolben 5 in seiner Bewegung aufgehalten wird, hört der Durchfluß durch die Einrichtung 10 auf, der Differenzdruck besteht nicht mehr, und der Steuerkolben 15 schließt. Der Kolben 5 des Zylinders 4 stützt sich, wie in der Abbildung dargestellt, über die hydraulische Säule in dem Ringraum 23 und auf den Ventilen 25 und 25' des Druckschalters 9 ab.Even when the door 1 is closed, the remaining parts are in the position shown. By pressing the button 26, the valve 25 of the pressure switch 9 is lifted. Pressure medium flows from the pressure accumulator 7 via the lines 30 and 30 'through the device 10 and through the line 34 and the open valve 25 via the line 37, the sub-chamber 18' of the device 11, the diaphragm 17 ', the sub-chamber 19' and the Line 35 to the pressure chamber 6 of the cylinder 4, which, since the larger area of the piston 5 is acted upon, initiates the closing movement of the door 1. The flow creates a differential pressure in the device 10, the control piston 15 of which, as previously described, opens immediately and takes the direct route from the pressure accumulator 7 via the line 30, the sub-chamber 19, the diaphragm 17, the sub-chamber 18, the annular space 23, the Line 36, the device 11 and the line 35 to the pressure chamber 6 releases. In this case too, the door movement is stopped when an obstruction occurs. As soon as the piston 5 is stopped in its movement, the flow through the device 10 ceases, the differential pressure no longer exists, and the control piston 15 closes. The piston 5 of the cylinder 4 is supported, as shown in the figure, via the hydraulic column in the annular space 23 and on the valves 25 and 25 'of the pressure switch 9.

Zur Notbetätigung wird das Ventil 29 geöffnet, die Anlage wird drucklos, und die Türen können von Hand geöffnet werden.Valve 29 is opened for emergency actuation, the system is depressurized, and the doors can be opened by hand.

Claims

Claims: 1. Device responsive to differential pressure with a throttle bore and a control piston through which the pressure medium conveyed by a pressure medium source flows, so that the control piston opens the connection with a space of low pressure to the pressure medium against the action of a spring, thereby characterized in that the chamber (f) behind the throttle bore ( c, i), to which the chamber (o) of low pressure is connected, lower to a second chamber (n) via a control groove (d) in the jacket of the control piston (b) Pressure is to be connected, the pressure of the rooms (n, o) of low pressure being increased in a known manner by blocking their lines or by back pressure from a working device connected to it to the pressure of the pressure medium source (h).

2. Device according to claim 1, characterized in that the control piston (b) adjoins two chambers (e, f) at the end, one of which contains the spring (g), and that a second throttle (i) between the spring chamber ( f) and the pressure medium source (h, k) is arranged, which is also connected to the other chamber (e), and the spring chamber (f) can be connected to the return (o).

3. Device responsive to differential pressure according to claim 1, characterized in that a fixed diaphragm (17, 17 ') is installed in the spring chamber (18, 18'), on which the spring (24, 24 ') is supported so that a partial chamber (19, 19 ') is created which is connected to the pressure medium source or a high pressure column (7, 30, 35) and the other chamber (16, 16') (A b b. 2).

4. Pressure medium system, characterized by two devices according to claim 3, of which the first (10) with its sub-chamber (19) and its other chamber (16) to the pressure medium source (7), with its spring chamber (18) to a pressure switch (9) and with its annular space (23) is connected to the spring chamber (18 ') of the second device (11), the other two chambers (16', 19 ') of which are connected to the piston-side pressure chamber (6) of the consumer (4) and the annular space (23 ') of which is connected to the return tank (8), the rod-side pressure chamber (6') of the consumer (4) being constantly connected to the pressure medium source (7).

5. Plant according to claim 4, characterized by an emergency actuation valve (29), through which it empties into the container (8) when it is actuated. In Publications considered: German Auslegeschriften No. 1041754, 1052 762, 1060 681, 1094 540, 1188 027; British Patent No. 589 095.