DE1195116B - Control device for a double-acting consumer with a piston valve - Google Patents
Control device for a double-acting consumer with a piston valveInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
Int. α.:Int. α .:
F06kF06k
Deutsche Kl.: 47 g - 29German class: 47 g - 29
Nummer: 1195116Number: 1195116
Aktenzeichen: B 59074 XII/47 gFile number: B 59074 XII / 47 g
Anmeldetag: 23. August 1960Filing date: August 23, 1960
Auslegetag: 16. Juni 1965Opening day: June 16, 1965
Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für einen doppeltwirkenden Verbraucher mit einem Kolbenschieber, dessen Stirnenden mit veränderlichem Druck beaufschlagt werden, dessen Höhe von zwei Düsen bestimmt wird, mit einem vor den Düsen schwenkbar angeordneten, den Druckmittelfluß aus den Düsen drosselnden Verschlußteil mit Magnetantrieb, welches Verschlußteil über eine Federanordnung auf den Kolbenschieber rückstellend einwirkt.The invention relates to a control device for a double-acting consumer with a Piston valve, the front ends of which are subjected to variable pressure, the height of which is two nozzles is determined, with a pivotably arranged in front of the nozzles, the flow of pressure medium the nozzle throttling closure part with magnetic drive, which closure part via a spring arrangement acts in a restoring manner on the piston valve.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Steuereinrichtung nach einem älteren Patent so weiterzubilden, daß sie ein hydraulisch ausgeglicheneres System aufweist und damit hinsichtlich ihrer Wirkungsweise ähnlichen Einrichtungen überlegen ist. Dies wird durch zwei axial fluchtende, je einer Seite des Verbrauchers zugeordnete Schieberkolbenteile erreicht, die in symmetrischer Anordnung zu einer durch die Schwenkachse des Verschlußteils gehenden Ebene liegen, zwischen denen das Verschlußteil in einer Kammer angeordnet ist, die mit der Rücklauföffnung verbunden ist, und durch eine zwischen dem Verschlußteil und jedem Schieberkolbenteil angeordnete vorgespannte Druckfeder.The invention is based on the object of such a control device according to an earlier patent to develop so that it has a hydraulically balanced system and thus in terms of its mode of action is superior to similar devices. This is done by two axially aligned, each one side of the consumer associated spool parts achieved in a symmetrical arrangement lie to a plane passing through the pivot axis of the closure part, between which the closure part is arranged in a chamber which is connected to the return port, and by a prestressed compression spring arranged between the closure part and each slide piston part.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further features of the invention emerge from the subclaims.
Nach einem älteren Vorschlag ist vorgesehen, das gabelförmige Verschlußteil eines elektromagnetisch betätigten Hilfsventils in Eingriff an einem gesteuerten Schieberkolben zu halten.According to an older proposal, the fork-shaped closure part of an electromagnetic actuated auxiliary valve in engagement with a controlled one To hold the spool.
Steuereinrichtung für einen doppeltwirkenden Verbraucher mit einem KolbenschieberControl device for a double-acting consumer with a piston valve
Anmelder:Applicant:
Borg-Warner Corporation, Chicago, JIl. (V. St. A.) Vertreter:Borg-Warner Corporation, Chicago, JIl. (V. St. A.) Representative:
Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt, Hamburg 36, Neuer WallDr.-Ing. H. Negendank, patent attorney, Hamburg 36, Neuer Wall
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Robert W. Cox,Robert W. Cox,
Ray F. Griswold, Northridge, Calif. (V. St. A.)Ray F. Griswold, Northridge, Calif. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
V. St. v. Amerika vom 31. August 1959 (836 967)V. St. v. America dated August 31, 1959 (836 967)
25 Schieberbohrung 12 steht über einen Kanal 15 mit einer Längsbohrung 16 in Verbindung, in welcher eine Düse 17 angeordnet ist. In gleicher Weise steht der Abschnitt 14 der Schieberbohrung 12 über einen Kanal 18 mit einer Längsbohrung 19 in Verbindung, Die Steuereinrichtung nach der Erfindung zeichnet 30 in welcher eine Düse 21 angeordnet ist. Die Düsen sich insbesondere auch durch den Vorteil aus, daß 17 und 21 sind mit Austrittsöffnungen 22 bzw. 23 bei einer bestimmten Druckabnahme die zwischen versehen, welche in eine Kammer 24 hineinragen, dem Verschlußteil und den Schieberkolbenteilen an- welche sich senkrecht zu den Bohrungen 12, 16 und geordneten Federn dafür sorgen, daß die Schieber- 19 erstreckt. Im Gehäuse 1 ist eine Rücklauföffnung kolbenteile auseinanderbewegt werden, so daß beide 35 25 vorgesehen.25 slide bore 12 communicates via a channel 15 with a longitudinal bore 16 in which a nozzle 17 is arranged. In the same way, the section 14 of the slide bore 12 is on a Channel 18 with a longitudinal bore 19 in connection. The control device according to the invention draws 30 in which a nozzle 21 is arranged. The nozzles in particular by the advantage that 17 and 21 are with outlet openings 22 and 23, respectively at a certain pressure decrease the between, which protrude into a chamber 24, the closure part and the slide piston parts which are perpendicular to the bores 12, 16 and arranged springs ensure that the slide 19 extends. In the housing 1 is a return opening piston parts are moved apart so that both 35 25 are provided.
Seiten des Verbrauchers druckentlastet werden. Innerhalb der Kammer 24 ist ein Verschlußteil 26Sides of the consumer are relieved of pressure. Inside the chamber 24 is a closure part 26
Die Erfindung ist in der Zeichnung als Ausfüh- angeordnet. Das eine Ende dieses Verschlußteils 26 rungsbeispiel im Schnitt dargestellt. ist zwischen den Düsen 17 und 21 unmittelbar imThe invention is arranged in the drawing as an execution. One end of this closure part 26 example shown in section. is between the nozzles 17 and 21 directly in the
Diese Zeichnung zeigt ein Gehäuse 1. Dieses hat Bereich der Austrittsöffnungen 22 und 23 angeordim oberen Abschnitt eine Längsbohrung 2 mit einem 40 net. Der Fluß des Druckmittels durch eine dieser Filtereinsatz 3 aus gesintertem Metalldraht. Bei 4 Austrittsöffnungen 22 bzw. 23 hindurch wird fortlaufend vermindert, wenn das Verschlußteil 26 in Richtung auf diese zu bewegt wird, während der Fluß durch die gegenüberliegende Düse fortlaufend ver-45 stärkt wird. Das Verschlußteil 26 ist einstückig mit dem Anker 27 eines Elektromagneten verbunden. Eine Membran 28 aus z. B. Beryllium, Kupfer oder Federmaterial ist aus einem Stück mit der aus dem Verschlußteil 26 und dem Anker 27 bestehendenThis drawing shows a housing 1. This has the area of the outlet openings 22 and 23 arranged upper section a longitudinal bore 2 with a 40 net. The flow of pressure medium through one of these Filter insert 3 made of sintered metal wire. If there are 4 outlet openings 22 and 23 respectively, it will be continuous decreased when the closure member 26 is moved towards this during the flow is continuously strengthened by the opposite nozzle. The closure part 26 is integral with connected to the armature 27 of an electromagnet. A membrane 28 made of e.g. B. beryllium, copper or The spring material is made of one piece with that of the closure part 26 and the armature 27
die Kanäle 5 und 6 mit auf Abstand gehaltenen 50 Einheit gebildet. Die Membran 28 ist im allgemeinen Punkten zwischen den Enden der Schieberbohrung kreisförmig und fest und abdichtend mit dem Ge-12 in Verbindung stehen. Der Endabschnitt 13 der häusel derart verbunden, daß der Anker 27 vonthe channels 5 and 6 formed with spaced apart 50 unit. The membrane 28 is generally Points between the ends of the slide bore circular and firmly and sealingly with the Ge-12 stay in contact. The end portion 13 of the housing connected in such a way that the armature 27 of
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wird das Druckmittel zugeführt. Es wird an die Kanäle 5 und 6 weitergeführt. Die Enden der Längsbohrung 2 stehen mit Kanälen 7 und 8 über Drosseln 9 und 11 in Verbindung.the pressure medium is supplied. It continues to channels 5 and 6. The ends of the longitudinal bore 2 are connected to channels 7 and 8 via throttles 9 and 11.
Die Kanäle 5, 6, 7 und 8 stehen mit einer Schieberbohrung 12 in Verbindung, wobei die Kanäle 7 und 8 jeweils mit den gegenüberliegenden Endabschnitten 13 und 14 der Schieberbohrung 12 undThe channels 5, 6, 7 and 8 are connected to a slide bore 12, the channels 7 and 8 each with the opposite end portions 13 and 14 of the slide bore 12 and
dem in der Kammer 24 vorhandenen Druckmittel abgesperrt ist.the pressure medium present in the chamber 24 is shut off is.
Der Anker 27 ist ein Teil des elektromagnetischen Antriebs, der aus den Spulen 29 und 31 und den Polstücken 30, 32 und 33 aus elektromagnetischem Werkstoff gebildet wird. Außerdem sind zwei obere Polstücke 34 und 35 aus elektromagnetischem Werkstoff vorgesehen, die einstellbar angeordnet und vom äußersten Ende des Ankers 27 nur wenig auf Abstand gehalten sind. Dazu gehört außerdem ein Dauermagnet 40 von Hufeisenform, dessen Enden Berührung mit den Polstücken 32 und 33 haben.The armature 27 is part of the electromagnetic drive, which consists of the coils 29 and 31 and the Pole pieces 30, 32 and 33 are formed from electromagnetic material. There are also two upper ones Pole pieces 34 and 35 made of electromagnetic material are provided, which are arranged and adjustable from the the outermost end of the armature 27 are kept only slightly at a distance. This also includes a Permanent magnet 40 of horseshoe shape, the ends of which are in contact with pole pieces 32 and 33.
In der Schieberbohrung 12 ist ein SteuerschieberIn the slide bore 12 is a control slide
41 mit zwei gleichen Schieberkolbenteilen 42 und 43 angeordnet. Der Schieberkolbenteil 42 ist mit Bunden 44 und 45, einem Durchflußschild 46 und mit einem Stößel 47 versehen. In gleicher Weise weist Schieberkolbenteil 43 Bunde 48, 49, ein Durchflußschild 51 und einen Stößel 52 auf.41 arranged with two identical slide piston parts 42 and 43. The spool part 42 is with collars 44 and 45, a flow shield 46 and a plunger 47. In the same way, points Slide piston part 43 collars 48, 49, a flow shield 51 and a plunger 52.
Im Betrieb preßt die in den Endabschnitten 13 und 14 der Schieberbohrung 12 vorhandene Flüssigkeit die Schieberkolbenteile 42 und 43 nach innen, so daß die Stößel 47 und 52 sich berühren. In dieser Stellung erstrecken sich die Stößel 47 und 52 in eine öffnung 53 des Verschlußteils 26 hinein. Das Verschlußteil 26 berührt keinen der SchieberkolbenteileDuring operation, the liquid present in the end sections 13 and 14 of the slide bore 12 presses the spool parts 42 and 43 inward, so that the tappets 47 and 52 touch. In this In position, the plungers 47 and 52 extend into an opening 53 of the closure part 26. The closure part 26 does not touch any of the spool parts
42 und 43.42 and 43.
Zwischen dem Verschlußteil 26 und dem Durchflußschild 46 des hin- und herbeweglichen Schieberkolbenteils 42 befindet sich eine Feder 54. In gleicher Weise ist zwischen dem Verschlußteil 26 und dem Durchflußschild 51 eine Feder 55 angeordnet. In der dargestellten Lage der Schieberkolbenteile 42 und 43 verhindert der Bund 45 eine Verbindung zwischen der Schieberbohrung 12 und einem Kanal 56, welcher zur einen Seite eines doppeltwirkenden Verbrauchers 57 führt. In gleicher Weise verhindert der Bund 49 auf dem Schieberkolbenteil 43 in der gezeigten Lage einen Fluß zwischen der Schieberbohrung 12 und einem Kanal 58, welcher zur gegenüberliegenden Seite des Verbrauchers 57 führt.Between the closure part 26 and the flow shield 46 of the reciprocating slide piston part 42 is a spring 54. In the same way is between the closure part 26 and the flow shield 51, a spring 55 is arranged. In the illustrated position of the slide piston parts 42 and 43, the collar 45 prevents communication between the slide bore 12 and a channel 56, which leads to one side of a double-acting consumer 57. Prevented in the same way the collar 49 on the slide piston part 43 in the position shown a flow between the slide bore 12 and a channel 58, which leads to the opposite side of the consumer 57.
Ein Kanal 61 verbindet die Rücklauföffnung 25 mit dem Teil der Schieberbohrung 12, welcher zwischen dem Bund 45 und dem Durchflußschild 46 liegt. Genauso verbindet ein Kanal 62 die Rücklauföffnung 25 mit dem Teil der Schieberbohrung 12, der zwischen dem Bund 49 und dem Durchflußschild 51 liegt.A channel 61 connects the return opening 25 with the part of the slide bore 12, which between the federal government 45 and the flow shield 46 is located. Likewise, a channel 62 connects the return port 25 with the part of the slide bore 12 that is between the collar 49 and the flow shield 51 lies.
Die Arbeitsweise der Steuereinrichtung ist folgende: Wenn unter hohem Druck stehende Flüssigkeit bei 4 zugeführt wird, fließt sie gefiltert durch die Kanäle 5 und 6 zur Schieberbohrung 12 und füllt die Zwischenräume zwischen den Bunden 44 und 45 und 48 und 49.The operation of the control device is as follows: When the liquid is under high pressure is supplied at 4, it flows filtered through the channels 5 and 6 to the slide bore 12 and fills the Gaps between collars 44 and 45 and 48 and 49.
An die Kanäle 7 und 8 wird ein unter geringerem Druck stehendes gefiltertes Druckmittel herangeführt. Dieses tritt in die Endabschnitte 14 und 13 der Schieberbohrung 12 ein und bringt die Schieberkolbenteile 42 und 43 gegen die Kraft der Federn 54 und 55 in Verbindung. Dieses Druckmittel fließt auch durch die Kanäle 15 und 18 und durch die Düsen 17 und 21, wo es auf die Endabschnitte des Verschlußteils 26 auftrifft und dann durch die Rücklauföffnung 25 strömt. Wenn in den Spulen 29 und 31 ein Differentialsteuerstrom auftritt, dann verursacht er eine Bewegung des Ankers 27.A filtered pressure medium which is under lower pressure is fed to the channels 7 and 8. This enters the end sections 14 and 13 of the slide bore 12 and brings the slide piston parts 42 and 43 against the force of the springs 54 and 55 in connection. This pressure medium flows also through the channels 15 and 18 and through the nozzles 17 and 21, where it hits the end sections of the Closure part 26 strikes and then flows through the return opening 25. When in the coils 29 and 31 a differential control current occurs, it causes the armature 27 to move.
Wird der Anker 27 nach rechts bewegt, so nähert sich der Endabschnitt des Verschlußteils 26 der Austrittsöffnung 23 der Düse 21. Dann wird der Fluß durch diese hindurch fortschreitend gehemmt, gleichzeitig wird der Strömungsfluß durch die Düse 17 jedoch fortlaufend freigegeben. Infolgedessen nimmt der Druck im Endabschnitt 13 der Schieberbohrung 12 ab, während der Druck im Endabschnitt 14 zunimmt. Der Steuerschieber 41 mit den Schieberkolbenteilen 42 und 43 wird daher nach links bewegt. Die Federn 54 und 55 sind ständig gespannt, soIf the armature 27 is moved to the right, the end section of the closure part 26 approaches the outlet opening 23 of the nozzle 21. Then the flow through it is progressively inhibited, simultaneously however, the flow through the nozzle 17 is continuously released. As a result, takes the pressure in the end section 13 of the slide bore 12 decreases, while the pressure in the end section 14 increases. The control slide 41 with the slide piston parts 42 and 43 is therefore moved to the left. The springs 54 and 55 are constantly tensioned, so
ίο daß die Bewegung des Steuerschiebers 41 nach links eine linear zunehmende Kraft auf das Verschlußteil 26 ausübt, wodurch dieses in die neutrale Lage zurückzukehren bestrebt ist. Die Bewegung des Steuerschiebers 41 steigert die Rückstellkraft, welche auf das Verschlußteil 26 wirksam ist, so lange, bis das Verschlußteil nahezu in seine neutrale Lage zurückgebracht worden ist. Das Verschlußteil 26 bleibt nur so viel versetzt, wie ausreicht, um den Differentialdruck am Steuerschieber 41 aufrechtzuerhalten und um die Rückstellfeder 55 zusammenzudrücken. Wenn der Steuerschieber 41 nach links verschoben wird, dann wird das Druckmittel in dem Kanal 6 durch den Kanal 58 zum rechten Ende des doppeltwirkenden Verbrauchers 57 gefördert. An der linken Seite des Verbrauchers 57 befindliches Druckmittel wird durch den Kanal 56 in die Schieberbohrung 12 ausgestoßen und von dort über den Kanal 61 zur Rücklauföffnung 25 geleitet.ίο that the movement of the control slide 41 to the left exerts a linearly increasing force on the closure member 26, causing it to return to the neutral position is striving. The movement of the control slide 41 increases the restoring force, which on the closure part 26 is effective until the closure part is brought back almost to its neutral position has been. The closure member 26 remains offset only as much as is sufficient to accommodate the differential pressure to maintain on the control slide 41 and to compress the return spring 55. When the control slide 41 is shifted to the left, the pressure medium in the channel 6 becomes promoted through the channel 58 to the right end of the double-acting consumer 57. On the left Pressure medium located on the side of the consumer 57 is fed through the channel 56 into the slide bore 12 ejected and passed from there via the channel 61 to the return opening 25.
Es ist von Bedeutung, daß der Bund 45 die ihm zugeordnete Öffnung völlig freigibt und somit den Kanal 56 mit der Schieberbohrung 12 verbindet, bevor das Durchflußschild 46 den Druckmittelfluß durch den Kanal 61 sperrt. Es ist außerdem hervorzuheben, daß das von dem doppeltwirkenden Verbraucher 57 ausgestoßene Druckmittel infolge der Abschirmwirkung des Durchflußschildes 46 durch den Kanal 56 und den Kanal 61 zur RücklauföffnungIt is important that the collar 45 completely releases the opening assigned to it and thus the Channel 56 connects to the slide bore 12 before the flow shield 46 controls the flow of pressure medium through the channel 61 blocks. It should also be emphasized that this is done by the double-acting consumer 57 ejected pressure medium due to the shielding effect of the flow shield 46 the channel 56 and the channel 61 to the return opening
25 strömt, ohne auf das Verschlußteil 26 einwirken zu können.25 flows without being able to act on the closure part 26.
Der Steuerschieber 41 wird in solchem Maße verschoben, wie es der Verbraucher 57 erfordert. Die Drücke in den Endabschnitten 13 und 14 sind im wesentlichen ausgeglichen, wenn das VerschlußteilThe control slide 41 is shifted to the extent required by the consumer 57. the Pressures in the end portions 13 and 14 are substantially balanced when the closure member
26 in seine nahezu neutrale Lage zurückgeführt wird. Der Steuerschieber 41 bleibt in der versetzten Lage, bis der an die Spulen 29 und 31 herangeführte Differentialstrom die entgegengesetzte Bewegung des Verschlußteils 26 bewirkt hat, worauf der Steuerschieber 41 in die neutrale oder irgendeine andere gewünschte Lage geführt wird.26 is returned to its almost neutral position. The control slide 41 remains in the offset position until the differential current applied to the coils 29 and 31 causes the opposite movement of the closure member 26 has caused, whereupon the control slide 41 in the neutral or any other desired Location is managed.
Bei einem Druckausfall drücken die Federn 54 und 55 die Schieberkolbenteile 42 und 43 nach außen. In dieser Lage sind beide Enden des doppeltwirkenden Verbrauchers 57 frei mit der Rücklauföffnung 25 verbunden.In the event of a pressure failure, the springs 54 and 55 press the slide piston parts 42 and 43 afterwards Outside. In this position, both ends of the double-acting consumer 57 are free with the return opening 25 connected.
Claims (5)
USA.-Patentschriften Nr. 2775 254, 2 915 077.Considered publications:
U.S. Patent Nos. 2,775,254, 2,915,077.
Deutsche Patente Nr. 1 069 972, 1089 602,
071, 1161733.Legacy Patents Considered:
German patents No. 1 069 972, 1089 602,
071, 1161733.
Applications Claiming Priority (1)
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| US83696759A | 1959-08-31 | 1959-08-31 |
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Family Applications (1)
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