DE1260096B

DE1260096B - Lowering brake valve for an open hydraulic lifting or luffing work group for hydraulically operated mobile cranes or excavators

Info

Publication number: DE1260096B
Application number: DE1964D0043332
Authority: DE
Inventors: Kurt-Guenter Immeyer
Original assignee: Demag Zug GmbH
Current assignee: Demag Zug GmbH
Priority date: 1964-11-11
Filing date: 1964-11-11
Publication date: 1968-02-01
Also published as: DE1260096C2

Description

Senkbremsventil für einen offenen hydraulischen Hub- bzw. Wippwerksarbeitskreis für hydraulisch betriebene Mobilkrane bzw. Bagger Die vorliegende Erfindung betrifft ein Senkbremsventil für einen offenen hydraulischen Hub- bzw. Wippwerksarbeitskreis für hydraulisch betriebene Mobilkrane bzw. Bagger, bei denen das Druckmittel über denselben Steuerschieber von der Pumpe her Kraftgeräten zugeführt und zum Abölbehälter zurückgeführt wird, mit Regel- und Abschaltventil, bei dem das in die Hebeleitung eingeschaltete Regel- und Abschaltventil als mit einem Drosselkolben ausgestattetes Senkbremsventil mit Rückschlagventil versehen ist.Lowering brake valve for an open hydraulic lifting or luffing work circuit for hydraulically operated mobile cranes or excavators The present invention relates to a lowering brake valve for an open hydraulic lifting or luffing work circuit for hydraulically operated mobile cranes or excavators where the pressure medium is over the same control slide is fed from the pump to power devices and to the oil tank is fed back, with control and shut-off valve, in which the in the lifting line switched on control and shut-off valve as equipped with a throttle piston The lowering brake valve is provided with a non-return valve.

Gemäß dem älteren deutschen Patent 1179 348 weist hierbei das in die Hebenleitung eingeschaltete Regel- und Abschaltventil als Senkbremsventil einen mit einem im Druckmittelfluß liegenden Rückschlagventil versehenen Drosselkolben auf, der einen ebenfalls im Druckmittelfluß liegenden Drosselspalt dadurch steuert, daß die in Richtung der Verkleinerung des Drosselspaltes durch eine das Lastmoment oder die Last messende Einrichtung hydraulisch über Leitungen gegen eine Rückstellkraft beaufschlagt wird. Hierdurch verändert sich bei größerer oder kleinerer Last bzw. größerem oder kleinerem Lastmoment (Auslegerauslage) die Senkgeschwindigkeit selbsttätig, indem der Drosselspalt mehr oder weniger Druckmittel zum Tank zurückfließen läßt.According to the older German patent 1179 348, the control and shut-off valve connected to the lifting line has a throttle piston provided with a check valve located in the pressure medium flow as a lowering brake valve, which controls a throttle gap also located in the pressure medium flow by the fact that the throttle gap is reduced in the direction of the reduction in the throttle gap a device measuring the load moment or the load is acted upon hydraulically via lines against a restoring force. As a result, the lowering speed changes automatically with a larger or smaller load or larger or smaller load torque (boom extension) in that the throttle gap allows more or less pressure medium to flow back to the tank.

Vorgesehen ist ein mit seiner kleineren Fläche stets vom Betriebsdruck beaufschlagter Differentialkolben, der zusammen mit dem Drosselkolben den Drosselspalt bildet, wobei dieser Differentialkolben im Sinn des Spaltschließens über ein gegebenenfalls elektrisch gesteuertes Ventil, das durch eine Rohrbruch- oder überlastsicherung betätigt wird, zusätzlich beaufschlagbar ist.One with its smaller area is always provided by the operating pressure loaded differential piston which, together with the throttle piston, forms the throttle gap forms, this differential piston in the sense of gap closing via an optionally Electrically controlled valve that is protected by a pipe breakage or overload protection is actuated, can also be acted upon.

Als Rückstellkraft für den Drosselkolben ist eine Feder vorgesehen.A spring is provided as a restoring force for the throttle piston.

Ein weiteres älteres deutsches Patent, 1217 567, betrifft gleichfalls ein solches Senkbremsventil.Another older German patent, 1217 567, also relates such a counterbalance valve.

Bei diesem wird ein Stufenkolben verwendet, in dessen Bohrung sich ein Drosselkolben gegen Federn abstützt und dessen eine Stirnfläche mit dem unter Lastdruck stehenden Raum des Kraftgerätes verbunden ist und die andere Seite als Kegel die Zuflußbohrung verschließen kann, während ein Stufenringkanal an die Senkenleitung des Steuerschiebers angeschlossen ist.With this a stepped piston is used, in the bore a throttle piston is supported against springs and its one end face with the underneath Load pressure standing space of the strength machine is connected and the other side than Cone can close the inflow bore, while a stepped ring channel to the sink line of the control spool is connected.

Diese vorbeschriebenen Senkbremsventile verwenden Tellerfedern in Verbindung mit Stahldrosselkolben.These counterbalance valves described above use disc springs in Connection with steel throttle piston.

Abgesehen davon, daß der Aufbau der Senkbremsventile verhältnismäßig aufwendig und verschmutzungsgefährdet ist, ist eine Einrichtung damit praktisch nicht so feinfühlig zu gestalten, wie es erforderlich ist, um eine gute stufenlose Arbeitsgeschwindigkeit zu erreichen.Apart from the fact that the structure of the counterbalance valves is proportionate is expensive and prone to pollution, a facility is practical with it not as delicately as it is required to make a good stepless To achieve working speed.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, solche Senkbremsventile in der Weise feinfühliger zu machen, daß sich die Regelcharakteristik selbsttätig sowohl großen und kleinen Lasten als auch der Auslegeverstellung anpaßt, so daß bei großen Lasten eine verhältnismäßig kleine Senkgeschwindigkeit, bei kleinen Lasten aber eine angemessene größere Senkgeschwindigkeit bei Zunahme der Ausladung entsprechend abgeregelt wird.The present invention is based on the object of such lowering brake valves to make it more sensitive in such a way that the control characteristic is automatic both large and small loads as well as the extension adjustment adapts so that A relatively low lowering speed for large loads and a relatively low lowering speed for small loads but a correspondingly greater lowering speed with an increase in the radius is regulated.

Die Lösung dieser Aufgabe ist ein Senkbremsventil, bei dem das Regelabschaltventil aus einem als steuerbares, unter Federdruck stehendes Kugelventil ausgebildetes Rückschlagventil und einem an sich bekannten Drosselkolben aus Kunststoff als Stauchkörper besteht und bei dem das Rückschlagventil in an sich bekannter Weise in die Bohrung des Drosselkolbens eingesetzt ist.The solution to this problem is a lowering brake valve in which the control shut-off valve from a ball valve designed as a controllable, spring-loaded ball valve Check valve and a throttle piston made of plastic known per se as a compression body consists and in which the check valve in a known manner in the bore of the throttle piston is inserted.

Es ist an sich ein Ventil bekannt (deutsche Patentschrift 1084 532), welches eine einstellbare Drossel hat, die sich dem Druck entsprechend ändert. Bedienungstechnisch ist es aber nicht zumutbar, die Drosselverschraubung ständig manuell zu ändern oder ständig nachzusteuern.A valve is known per se (German patent specification 1 084 532) which has an adjustable throttle which changes according to the pressure. In terms of operation, however, it is not reasonable to constantly change the throttle screw connection manually or to constantly readjust it.

Bei anderen Ventilen (USA. - Patentschrift 2960109 und die französische Patentschrift 1293 348) werden zwar elastische Körper eingesetzt, die sich auch unter dem Druck verformen, deren Drosselwirkungen aber nicht vorausbestimmbare Anpassungsmöglichkeiten der Drosselfunktion wie z. B. bei Leerlauf und den verschiedenen Lasten zuläßt.In other valves (USA. Patent 2960109 and French Patent 1293 348) elastic bodies are used, which also deform under pressure, but whose throttling effects cannot be adjusted in advance for the throttle function, such as e.g. B. at idle and the various loads.

Es fehlt nämlich jene Abstimmungsmöglichkeit, die erfindungsgemäß in einfacher Weise durch die Wahl der Passung, der Länge bzw. Form des Drosselkolbens sowie der Feder vor der Rückschlagkugel erreicht werden kann. Schließlich ist auch ein Rückschlagventil bekannt (französische Patentschrift 873178), das in einem Kolben eingebaut ist. Mit diesem vorbekannten Ventil lassen sich die krantechnischen Aufgaben nicht erfüllen, da es sich hierbei um ein druckkonstanthaltendes, vorgesteuertes Druckhalteventil handelt.That is because there is no coordination option that is required according to the invention in a simple way by choosing the fit, length or shape of the throttle piston as well as the spring in front of the non-return ball can be reached. In the end a check valve is also known (French patent specification 873178), which in a piston is installed. With this previously known valve, the crane-related Do not perform tasks, as this is a pilot operated valve that maintains constant pressure Pressure holding valve acts.

Bei dem erfindungsgemäß gesteuerten Senkbremsventil kann die Druckflüssigkeit im Rückschlagventilteil in Hebenrichtung ohne Drosselung passieren, während der Rücklauf (Senkenrichtung) bis zu einem gewissen Druck, z. B. 20 bis 30 atü, über die federgesteuerte Rückschlagkugel erfolgt, wodurch der leere Haken und kleine Lasten schneller abgelassen werden können und bei größeren Drücken aus der Last die Ölmenge nur durch den Stauchspalt beeinflußt wird, während vorher auch kleinere Teilmengen des Drucköles den noch nicht verengten Spalt zwischen Gehäuse und Kunststoffdrosselkolben passieren.With the lowering brake valve controlled according to the invention, the hydraulic fluid pass in the check valve part in the lifting direction without throttling, during the Return (lowering direction) up to a certain pressure, e.g. B. 20 to 30 atmospheres The spring-loaded return ball is made, eliminating the empty hook and small one Loads can be released faster and with greater pressures from the load the amount of oil is only influenced by the compression gap, while previously also smaller Partial quantities of the pressure oil move the gap between the housing and the plastic throttle piston, which has not yet been narrowed happen.

Die Erfindung geht dabei von einer solchen Bemessung der Spalte des druckgesteuerten Rückschlagventils und dem durch den Stauchdruck beeinfiußten Spalt aus, daß sich die Heben- und Senkcharakteristiken für den unteren Druckbereich durch die Feder unter der Rückschlagkugel sowie dem noch nicht verengten Spalt am Drosselkolben und für den oberen Druckbereich durch den Stauchdruck praktisch übergangslos aneinander anschließen.The invention is based on such a dimensioning of the column of the pressure-controlled check valve and the gap influenced by the upsetting pressure from that the lifting and lowering characteristics for the lower pressure range through the spring under the check ball and the not yet narrowed gap on the throttle piston and for the upper pressure range due to the upset pressure practically seamlessly to one another connect.

Diese Forderung ist gerade durch die Kombination des Drosselkolbens aus Kunststoff mit dem federgesteuerten Rückschlagventil zu erreichen.This requirement is due to the combination of the throttle piston made of plastic with the spring-operated check valve.

Der Drosselkolben hat an sich Tonnenform und eine Bohrung, die das Rückschlagventil aufnimmt. Die Tonnenform ist dabei so gehalten, daß der zylindrische Teil einen entsprechenden Spalt zum Ventilkörper beläßt und andererseits dieser Spalt eine ausreichende Druckdifferenz des Hydrauliköles vor und hinter der Drossel schafft, die das Stauchen und damit die Spaltverengung ermöglicht. Der Drosselkolben stützt sich gegen eine gelochte Scheibe ab, die vor einer Verengung des Ventilkörpers angeordnet ist, am anderen Ende ist das Senkbremsventil durch einen Deckel abschraubbar abgeschlossen.The throttle piston itself has a barrel shape and a bore that makes the Check valve picks up. The barrel shape is kept so that the cylindrical Part leaves a corresponding gap to the valve body and on the other hand this Gives a sufficient pressure difference between the hydraulic oil in front of and behind the throttle creates that allows upsetting and thus the narrowing of the gap. The throttle piston is supported against a perforated disc, which is in front of a narrowing of the valve body is arranged, at the other end, the lowering brake valve can be unscrewed through a cover closed.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.

Der Ventilkörper 1 hat ein Deckelstück 2 und wird in die durch die Pfeile angedeutete Verbindungsleitung zwischen Kraftgerät und Steuerschieber eingesetzt, wobei der Ölstrom das Senkbremsventil beim Heben von unten nach oben und beim Senken umgekehrt passiert. An eine Schulter des Ventilkörpers legt sich eine gelochte Scheibe 3 und an die des Deckels eine solche 4 an. Dazwischen befindet sich der Drosselkolben 5 aus Kunststoff als Stauchkörper, der einen Spalt 6 zur Ventilkörperwand beläßt. In seiner Bohrung sitzt eine Hülse 7 mit einer Bohrung 8 für einen Kolben 9 und einer ventilsitzähnlichen Aussparung 10 für die Rückschlagkugel 11. Der Kolben 9 steht unter dem Druck einer Feder 12 und hat andererseits einen Tragedorn 13 für die Rückschlagkugel. Diese wird durch eine Feder 14 geführt, die von einem Dorn 15 gehalten ist.The valve body 1 has a cover piece 2 and is in the by the Connection line indicated by arrows inserted between power unit and control slide, whereby the oil flow moves the lowering brake valve from bottom to top when lifting and when lowering happens the other way around. A perforated disc rests on one shoulder of the valve body 3 and to that of the lid such a 4. The throttle piston is located in between 5 made of plastic as a compression body, which leaves a gap 6 to the valve body wall. In its bore sits a sleeve 7 with a bore 8 for a piston 9 and a valve seat-like recess 10 for the non-return ball 11. The piston 9 is under the pressure of a spring 12 and on the other hand has a support mandrel 13 for the kickback ball. This is guided by a spring 14, which is supported by a mandrel 15 is held.

Beim Heben strömt das Druckmittel in die Bohrung 16 des Ventilkörpers ein, passiert die öffnung 17 der gelochten Scheibe 3, die Spaltaussparungen 18, die Einschnürung 19, die Bohrungen 20, hebt die Rückschlagkugel an und tritt durch die Bohrungen 21 und 22 aus dem Ventilkörper aus, um in das Kraftgerät zu gelangen und das Heben zu ermöglichen. Ein kleiner Teil des ölstromes fließt natürlich auch durch den Spalt 6 zwischen dem Drosselkolben 5 und der Innenwand des Ventilkörpers.When lifting, the pressure medium flows into the bore 16 of the valve body a, passes the opening 17 of the perforated disc 3, the gap recesses 18, the constriction 19, the holes 20, lifts the non-return ball and passes through the bores 21 and 22 from the valve body to get into the power device and to enable lifting. Of course, a small part of the oil flow also flows through the gap 6 between the throttle piston 5 and the inner wall of the valve body.

Beim Senken kommt es nun darauf an, welche Drücke auftreten bzw. für welchen Druck die Feder 12 ausgelegt ist. Bei kleinen Staudrücken und statischen Drücken bis etwa 30 atü aus dem Kraftgerät überwiegt die Federkraft 12 und hebt die Rückschlagkugel gegen den Ölstrom aus dem Kraftgerät an.When lowering it now depends on which pressures occur or for what pressure the spring 12 is designed. With small dynamic pressures and static Pressing up to about 30 atm from the power device outweighs the spring force 12 and lifts the non-return ball against the flow of oil from the power tool.

Der Ölstrom läuft in entgegengesetzter Richtung wie beim Heben beschrieben. Ist aber der Druck im Kraftgerät sehr hoch und wird der Staudruck auf die Rückschlagkugel sehr groß, z. B. beim Durchreißen des Schalthebels, so wird die Rückschlagkugel auf ihren Sitz gedrückt, und das öl kann nur durch den Spalt 6 am Stauchkörper abfließen.The oil flow runs in the opposite direction as described for lifting. But if the pressure in the strength machine is very high and the back pressure is on the non-return ball very large, e.g. B. when tearing through the shift lever, so the non-return ball pressed on their seat, and the oil can only flow through the gap 6 on the compression body.

Dabei kommt es alsdann wieder auf die Höhe des Druckes an. 7e höher dieser ist, um so mehr wird der Stauchkörper gestaucht, der Spalt verengt sich entsprechend, das öl kann nunmehr sehr langsam abfließen, und das Senken geschieht nur ganz allmählich. Entscheidend ist hierbei natürlich auch die Länge des Spaltes, sowohl für den Durchflußwiderstand als auch für die Viskositätsabhängigkeit, d. h. die Körperform des Stauchkörpers. Der Stauchkörper isst ein Zylinder mit beiderseits angesetzten Kegelstümpfen, wobei die Zylinderhöhe im geraden Verhältnis zur Spaltbreite steht. Bei schmalem Spalt genügt ein niedriger Zylinder, bei breitem Spalt muß er sehr hoch sein. Gewünscht wird für den Mobilkran eine abnehmende progressive Abhängigkeit der Menge vom öldruck.It then depends again on the level of pressure. 7e higher this is, the more the compression body is compressed, the gap narrows accordingly, the oil can now drain off very slowly and the lowering only happens very gradually. Of course, the length of the gap is also decisive here, both for the flow resistance as well as for the viscosity dependence, d. H. the body shape of the compression body. The compression body eats a cylinder with truncated cones attached on both sides, whereby the cylinder height is in straight relation to the gap width. With a narrow gap A low cylinder is sufficient; if the gap is wide, it must be very high. Desired For the mobile crane, there is a progressive decreasing dependence of the quantity on the oil pressure.

Claims

Claim: Lowering brake valve for an open hydraulic lifting or luffing gear working group for hydraulically operated mobile cranes or excavators, in which the pressure medium is supplied to power devices via a control slide from the pump and returned to the oil tank, with control and shut-off valve, in which the in the Secondary line switched on control and shut-off valve is provided as a lowering brake valve equipped with a throttle piston with non-return valve, characterized in that the control and shut-off valve consists of a controllable, spring-pressure ball valve designed as a check valve (9, 11, 12, 14) and one known per se Throttle piston (5) consists of plastic as a compression body and that the check valve is inserted into the bore (8) of the throttle piston in a manner known per se. Documents considered: German Patent No. 1084 532; French Patent Nos. 873 178, 1293 348; U.S. Patent No. 2,960109. Prior Patents Considered: German Patents Nos. 1179 348, 1217 567