DE1500070B1

DE1500070B1 - Overpressure protection device for a reversible hydraulic motor controllable with a control slide

Info

Publication number: DE1500070B1
Application number: DE19651500070D
Authority: DE
Inventors: Tennis Francis H
Original assignee: Hydraulic Unit Specialties Co
Current assignee: Hydraulic Unit Specialties Co
Priority date: 1965-03-31
Filing date: 1965-03-31
Publication date: 1972-05-31

Description

Die Erfindung betrifft eine überdruckschutzvorrichtung für einen mit einem Steuerschieber steuerbaren reversiblen Hydraulikmotor, mit einem die Motoranschlüsse verbindenden, zu diesen senkrecht und zur Schieberachse parallel ausgerichteten Ausgleichskanal, in dem zwei gleichartige, den beiden Motoranschlüssen zugeordnete, kombinierte Überdruckventile angeordnet sind.The invention relates to an overpressure protection device for one with a control slide controllable reversible hydraulic motor, with one of the motor connections connecting, aligned perpendicular to these and parallel to the slide axis Compensating channel in which two similar, assigned to the two motor connections, combined pressure relief valves are arranged.

Ein in zwei Richtungen wirksames Parallelschalt-Überdruckventil wird benötigt, wenn eine Last auf einen reversierbaren Motor große Trägheitskräfte ausüben kann, wie beispielsweise seitlich ausschwenkbare Ladebäume großer Kräne, das Drehgestell eines Frontladers od. dgl. Ein solcher Motor wird in Betrieb genommen, indem man mit einem Steuerventil in einer Arbeitsstellung das Druckmittel von einer Druckquelle zur einen Seite des Motors leitet und zu gleicher Zeit einen Weg für das rücklaufende Druckmittel von der anderen Seite des Motors zu einem Sammel- bzw. Vorratsbehälter herstellt. Wird das Steuerventil in die Neutral- oder »Halte«-Stellung zurückgestellt, so wird der Motor dabei sowohl von der Druckmittelquelle als auch vom Druckmittelsammelbehälter abgesperrt, so daß auch die Leitungen zwischen Motor und Steuerventil blockiert werden. Wenn die von dem Motor bewegte Last ein großes Trägheitsmoment hat, so besteht die Tendenz, daß der Kolben des Motors auf Grund des Trägheitsmoments in derjenigen Richtung weiterbewegt wird, in der er sich zuvor bewegte, so daß der Motor in der einen zum Steuerventil führenden Leitung einen Überdruck und in der anderen Leitung einen Unterdruck erzeugt.A parallel switching overpressure valve effective in two directions is required when a load is exerting large inertial forces on a reversible motor can, for example, like the loading booms of large cranes that can be swung out to the side, the bogie a front loader or the like. Such an engine is put into operation by with a control valve in a working position, the pressure medium from a pressure source to one side of the motor and at the same time a path for the backward one Pressure medium from the other side of the engine to a collecting or storage container manufactures. If the control valve is returned to the neutral or "hold" position, so the motor is thereby both from the pressure medium source and from the pressure medium collecting tank blocked so that the lines between the motor and the control valve are also blocked will. If the load moved by the motor has a large moment of inertia, it exists the tendency that the piston of the engine due to the moment of inertia in those Is moved further in the direction in which it previously moved, so that the motor in the one line leading to the control valve an overpressure and in the other line creates a negative pressure.

Wenn keine Vorsorge für Überdruckschutz getroffen ist, kann sich der Motor bei blockierten Leitungen nicht bewegen, so daß der durch die Trägheit der Last erzeugte Überdruck in den betreffenden Leitungen gefahrenbringende Werte erreichen kann. Ein in bekannter Weise in zwei Richtungen wirksames Parallelschalt-Überdruckventil verhindert diesen gefährlichen Zustand, da es dem Druckmittel einen Ausgleichsweg von der einen Motoranschlußleitung zur anderen öffnet, sobald die Druckdifferenz in den Leitungen einen zuvor festgelegten Wert übersteigt. Bei den bisher bekanntgewordenen Überdruckschutzvorrichtungen wird manches als nachteilig angesehen.If no provision is made for overpressure protection, the Do not move the motor when the lines are blocked, so that the inertia of the Overpressure generated by the load in the relevant lines can reach dangerous values can. A parallel switching overpressure valve that is effective in two directions in a known manner prevents this dangerous condition as it gives the pressure medium a compensation path from one motor connection line to the other opens as soon as the pressure difference occurs in the lines exceeds a predetermined value. With those that have become known so far Overpressure protection devices are considered to be disadvantageous in some ways.

So ist bei einer überdruckschutzvorichtung gemäß der USA.-Patentschrift 2 954 011 die Gefahr nicht auszuschließen, daß ein Hohlsog entsteht, weil dort beide Ventilanordnungen in den Arbeitsleitungen des Steuerschiebers liegen, so daß - ganz gleich welches der Ventile auch geöffnet wird, um Druckmittel in den Ausgleichskanal fließen zu lassen und einen Ausgleich zwischen den Motorzylindern hervorzurufen - dieses Ventil unmittelbar in der Ausgleichsströmung liegt und diese stark behindert. Das Ausgleichsdruckmittel kann deshalb unter Umständen nicht schnell genug von einem zum anderen Zylinder fließen. Wollte man bei dieser Anordnung die Strömungsquerschnitte vergrößern, so käme es in nachteiliger Weise zu einer Vergrößerung der gesamten Ventilanordnung, die ohnehin schon relativ groß ist, weil sich die Ventilanordnung in den Arbeitsleitungen befindet.Such is the case with an overpressure protection device according to the United States patent 2 954 011 the risk of cavitation cannot be ruled out because there both Valve assemblies lie in the working lines of the control slide so that - completely no matter which of the valves is opened, to pressure medium into the equalization channel to flow and create a balance between the engine cylinders - This valve is located directly in the equalizing flow and severely impedes it. The compensating pressure medium can therefore not be fast enough from one under certain circumstances flow to the other cylinder. If you wanted the flow cross-sections with this arrangement enlarge, it would disadvantageously result in an enlargement of the entire Valve arrangement, which is already relatively large, because the valve arrangement is in the working lines.

Für Überdruckschutzvorrichtungen der einleitend genannten Art ist es aus der französischen Patentschrift 1. 342 338 bereits bekannt, die Über- und Unterdruckventile achsparallel zum Ausgleichskanal anzuordnen. Da hier aber die Ventile praktisch innerhalb des normalen Strömungsweges liegen, werden die Motorkanäle durch die Über- und Unterdruckventile sehr stark eingeengt, so daß ein großer Strömungswiderstand entsteht, der bei plötzlich auftretenden über- bzw. Unterdrucken in den Speiseleitungen einen schnellen Druckausgleich behindert.For overpressure protection devices of the type mentioned in the introduction it is already known from French patent specification 1,342,338, the over and To arrange vacuum valves axially parallel to the compensation channel. But here the Valves are practically within the normal flow path, the engine ducts Very narrowed by the pressure and vacuum valves, so that a large flow resistance arises, which occurs when overpressure or underpressure suddenly occurs in the feed lines hinders rapid pressure equalization.

Es liegt die Aufgabe vor, eine verbesserte überdruckschutzvorrichtung mit einem kurzen und daher geringen Widerstand aufweisenden Weg für die Ausgleichsströmung zu schaffen.The object is to provide an improved overpressure protection device with a short and therefore low resistance path for the equalizing flow to accomplish.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die einleitend definierte Überdruckschutzvorrichtung erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der unmittelbar und ausschließlich die beiden Motoranschlüsse verbindende Ausgleichskanal aus zwei aufeinander ausgerichteten Endabschnitten und einem mit Abstand dazu parallel und überlappend angeordneten Mittelabschnitt besteht und daß die Kanalabschnitte an ihren Überlappungsstellen über zwei nach außen mündende Bohrungen verbunden sind, deren Einmündungsstellen in den Mittelabschnitt von je einem, in den Bohrungen senkrecht zur Schieberachse angeordneten Überdruckventil als Ventilsitze beaufschlagt werden.The overpressure protection device defined in the introduction is intended to solve this problem according to the invention characterized in that the directly and exclusively the Compensating channel connecting both motor connections made up of two mutually aligned End sections and one arranged at a distance therefrom parallel and overlapping Middle section and that the channel sections at their points of overlap are connected via two outwardly opening bores, their confluence points in the middle section of each one, in the bores perpendicular to the slide axis arranged pressure relief valve are acted upon as valve seats.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen in Neutralstellung befindlichen überdruckschutz zusammen mit dem Hydrauliksteuerventil und Hydraulikmotor und F i g. 2 in vergrößerter Darstellung einen Schnitt durch eine Teilansicht der überdruckschutzvorrichtung im Betriebszustand.An embodiment of the invention is as follows at Hand of the drawings described. In the drawings, F i g. 1 shows a longitudinal section by an overpressure protection in the neutral position together with the hydraulic control valve and hydraulic motor and F i g. 2 shows a section through in an enlarged illustration a partial view of the overpressure protection device in the operating state.

Die überdruckschutzvorrichtung 5 ist als Anbauteil für ein Hydrauliksteuerventil 6 ausgebildet, welches mit einem reversiblen Hydraulikmotor 7, hier einem doppeltwirkenden Hydraulikzylinder, verbunden ist. Die überdruckschutzvorrichtung 5 könnte gleicherweise im Ventilgehäuse selbst untergebracht werden oder auch als unabhängiges Bauelement in einem eigenen Gehäuse angeordnet sein, welches man an einem vom Steuerventil 6 entfernt gelegenen Ort anbringt.The overpressure protection device 5 is an attachment for a hydraulic control valve 6 formed, which is equipped with a reversible hydraulic motor 7, here a double-acting Hydraulic cylinder, is connected. The overpressure protection device 5 could be the same be housed in the valve housing itself or as an independent component be arranged in its own housing, which can be attached to one of the control valve 6 remote location.

Das Steuerventil 6 besteht aus einem Steuerschiebergehäuse 8 mit einem offenen Mittelkanal 9, der z. B. mit einer Pumpe als Druckmittelquelle verbunden ist, einem zweiarmigen Rückflußkanal 10, der in einen nicht dargestellten Auslaß (Sammelbehälter) mündet, und zwei Motoranschlüssen 11, von denen jeder über eine Leitung 12 mit jeweils einer Seite des doppeltwirkenden Hydraulikmotors 7 verbindbar ist.The control valve 6 consists of a spool valve housing 8 with an open central channel 9, the z. B. is connected to a pump as a pressure medium source, a two-armed return flow channel 10 which opens into an outlet (sump), not shown, and two motor connections 11, each of which can be connected via a line 12 to one side of the double-acting hydraulic motor 7.

Das Steuerschiebergehäuse 8 enthält eine Bohrung 13 für einen Ventilschieber 14, der aus der in F i g. 1 dargestellten Neutralstellung in zwei gegenüberliegende Arbeitsstellungen verschoben werden kann. Der offene Mittelkanal 9 schneidet die Bohrung 13 in der Mitte und ist so ausgebildet, daß der Ventilschieber 14 in seiner Neutralstellung das Druckmittel vom offenen Mittelkanal 9 über einen Teil der Bohrung 13 zum Auslaß des Ventilgehäuses leitet. Wenn der Ventilschieber 14 in die eine oder andere Arbeitsstellung verschoben wird, versperrt er den offenen Mittelkanal 9 und leitet das Druckmittel zu einem Brückenkanal 15, welcher oberhalb der Bohrung 13 an den offenen Mittelkanal 9 angeschlossen ist und mit seinen beiden Schenkeln die Bohrung 13 in den Zonen 16 schneidet, die einander gegenüberliegend beidseitig des offenen Mittelkanals 9 angeordnet sind. Je nach der gewählten Arbeitsstellung kann das Druckmittel vom Brückenkanal 15 durch einen kleinen Abschnitt der Bohrung 13 zu einem der Arbeitskanäle 18 strömen, über die die Motoranschlüsse 11 mit der Bohrung 13 in den Zonen 19 in Verbindung stehen. Die Zonen 19 liegen noch weiter außen neben den Zonen 16, in denen die Arme des Brückenkanals 15 die Bohrung 13 schneiden. Auf diese Weise wird in beiden Arbeitsstellungen des Ventilschiebers 14 das Druckmittel in den Brückenkanal 15 geleitet. über eine der Leitungen 1, über die der Hydraulikmotor 7 mit den Motoranschlüssen 11 des Steuerschiebergehäuses 8 verbunden ist, wird eine Seite des doppeltwirkenden Hydraulikmotors 7 ausgewählt. Zur gleichen Zeit leitet der Ventilschieber 14 das vom i Hydraulikmotor 7 über die Leitung 12 rückfließende Druckmittel vom anderen Motoranschluß 11 zum Rückflußkanal 10. Dessen zwei Arme schneiden die Bohrung 13 an gegenüberliegenden Enden.The control slide housing 8 contains a bore 13 for a valve slide 14, which is made up of the method shown in FIG. 1 shown neutral position can be moved into two opposite working positions. The open central channel 9 intersects the bore 13 in the middle and is designed so that the valve slide 14 in its neutral position guides the pressure medium from the open central channel 9 via part of the bore 13 to the outlet of the valve housing. When the valve slide 14 is moved into one or the other working position, it blocks the open central channel 9 and directs the pressure medium to a bridge channel 15 which is connected to the open central channel 9 above the bore 13 and with its two legs the bore 13 into the Zones 16 intersect, which are arranged opposite one another on both sides of the open central channel 9. Depending on the selected working position, the pressure medium can flow from the bridge duct 15 through a small section of the bore 13 to one of the working ducts 18, via which the motor connections 11 are connected to the bore 13 in the zones 19. The zones 19 lie even further out next to the zones 16 in which the arms of the bridge channel 15 intersect the bore 13. In this way, the pressure medium is passed into the bridge channel 15 in both working positions of the valve slide 14. One side of the double-acting hydraulic motor 7 is selected via one of the lines 1 via which the hydraulic motor 7 is connected to the motor connections 11 of the control slide housing 8. At the same time, the valve slide 14 directs the pressure medium flowing back from the hydraulic motor 7 via the line 12 from the other motor connection 11 to the return channel 10. Its two arms cut the bore 13 at opposite ends.

Das dargestellte Steuerventil ist mit zwei Ventilen i 21 zur Verhinderung des Hohlsogs versehen. Diese bestehen aus je einem kurzen Kanal 22, über den die Arbeitskanäle 18 mit den benachbarten Schenkeln des Rückflußkanals 10 verbunden sind. Den Durchfluß durch die beiden Kanäle 22 steuert ein Rückschlagventil 23, welches sich beim Öffnen entgegen der durchgelassenen Strömung bewegt. Wenn sich der Ventilschieber 14 in einer Arbeitsstellung befindet und der Hydraulikmotor 7 von der Last L mit einer so großen Geschwindigkeit angetrieben wird, daß der Kolben 24 die eine Seite des Zylinders 25 schneller entleert, als das Druckmittel an der anderen Seite zufließen kann, entsteht im betreffenden Arbeitskanal 18 ein Hohlsog. Das Rückschlagventil 23, welches diesem Arbeitskanal 18 benachbart ist, öffnet dann und ermöglicht einen zusätzlichen Zufluß auf die Unterdruckseite des Zylinders 25 aus dem Rückflußkanal 10. Die überdruckschutzvorrichtung 5 und die Hohlsogverhinderungsventile 21 beeinträchtigen sich gegenseitig nicht in ihrer Arbeitsweise.The control valve shown is provided with two valves i 21 to prevent cavitation. These each consist of a short channel 22, via which the working channels 18 are connected to the adjacent legs of the reflux channel 10 . The flow through the two channels 22 is controlled by a check valve 23 which, when opened, moves against the flow that has passed through. When the valve slide 14 is in a working position and the hydraulic motor 7 is driven by the load L at such a high speed that the piston 24 empties one side of the cylinder 25 faster than the pressure medium can flow in on the other side relevant working channel 18 a cavitation. The check valve 23, which is adjacent to this working channel 18 , then opens and allows an additional inflow to the negative pressure side of the cylinder 25 from the backflow channel 10. The overpressure protection device 5 and the cavitation prevention valves 21 do not interfere with each other in their operation.

Die überdruckschutzvorrichtung 5 besteht aus einem Gehäuse 30, welches mit dem Steuerventil 6 so verbunden wird, daß die Paßfläche 31 des Gehäuses 30 flach an der Paßfläche 32 des Steuerschiebergehäuses 8 anliegt, die an den Motoranschlüssen 11 ausgebildet sind (F i g. 2). Durch das Gehäuse 30 hindurch führen Arbeitskanäle 33 als Fortsetzungen der Arbeitskanäle 18 des Steuerschiebergehäuses B. Jeder dieser Arbeitskanäle 33 hat in der Paßfläche 31 des Gehäuses 30 einen Anschluß 34, der jeweils auf den Motoranschluß 11 des Steuerschiebergehäuses 8 ausgerichtet ist. In einer ringförmigen Rinne der Paßfläche 31 des Gehäuses 30 angeordnete O-Ringe 35 umgeben die Anschlußöffnungen, um die Verbindung der beiden Gehäuse 8 und 30 abzudichten. Auf der anderen Seite des Gehäuses 30 führen die Arbeitskanäle 33 zu Motoranschlüssen 36, die über die Leitungen 12 mit dem Hydraulikmotor 7 verbunden sind.The overpressure protection device 5 consists of a housing 30 which is connected to the control valve 6 in such a way that the mating surface 31 of the housing 30 rests flat against the mating surface 32 of the spool valve housing 8 , which are formed on the motor connections 11 (FIG. 2). Through the housing 30 passing working channels 33 as continuations of the working channels 18 of the control valve body B. Each of the working channels 33 is in the mating surface 31 of the housing 30 has a terminal 34 of the control valve body 8 is aligned respectively to the motor terminal. 11 O-rings 35, which are arranged in an annular groove in the mating surface 31 of the housing 30, surround the connection openings in order to seal the connection between the two housings 8 and 30. On the other side of the housing 30, the working channels 33 lead to motor connections 36, which are connected to the hydraulic motor 7 via the lines 12.

Für einen Druckmittelaustausch zwischen den beiden Motoranschlüssen 36 ist im Gehäuse 30 ein einziger Ausgleichskanal 37 vorgesehen. Dieser besteht aus drei Abschnitten, nämlich einem Mittelabschnitt 137 und einander gegenüberliegenden Endabschnitten 237, welche den Mittelabschnitt 137 mit den benachbarten Motoranschlüssen 36 verbinden. Die Endabschnitte und der Mittelabschnitt verlaufen in ein und derselben Längsrichtung, wobei der Mittelabschnitt die Endabschnitte überlappt. Die Kanalabschnitte sind an ihren überlappungsstellen über zwei nach außen mündende Bohrungen 238 verbunden. Die Bohrungen 238 verlaufen hierbei senkrecht zum Mittelabschnitt 137 und bilden ringförmige Ventilsitze 38.For an exchange of pressure medium between the two motor connections 36, a single compensation channel 37 is provided in the housing 30. This exists of three sections, namely a middle section 137 and opposite one another End sections 237, which connect the middle section 137 to the adjacent motor connections 36 connect. The end sections and the middle section run in one and the same Longitudinal direction, with the middle section overlapping the end sections. The channel sections are connected at their points of overlap via two outwardly opening bores 238. The bores 238 run perpendicular to the middle section 137 and form annular valve seats 38.

Das über den Ausgleichskanal 37 von einem Motoranschluß 36 zum anderen strömende Druckmittel muß nacheinander die Bohrungen 238 und die Ventilsitze 38 passieren. Diese Ausgleichströmung von einem Motoranschluß 36 zum anderen wird mit zwei im Gehäuse 30 angeordneten überdruckventilen 39 gesteuert, die mit je einem Ventilsitz 38 zusammenarbeiten.That via the compensation channel 37 from one motor connection 36 to the other flowing pressure medium must successively the bores 238 and the valve seats 38 happen. This equalizing flow from one motor connection 36 to the other is with two arranged in the housing 30 pressure relief valves 39 controlled, each with one Valve seat 38 cooperate.

Beide überdruckventile 39 enthalten je einen mit den Ventilsitzen 38 zusammenarbeitenden Ventilkörper, der den Durchfluß durch die Bohrung 238 am Ventilsitz 38 steuert. Beide überdruckventile 39 sind so ausgebildet, daß sie auf zwei verschiedene zuvor festgelegte Druckwerte, nämlich einen hohen und einen niederen Wert, ansprechen. Jedes Überdruckventil 39 besteht aus einem äußeren Ventilkörper 42, der in einem becherartigen Gehäuse 40 axial hin und her verschiebbar ist. Dieses ist mit einem Ende in eine entsprechende Bohrung des Gehäuses 30 eingeschraubt, die an je einem Ende des Mittelabschnittes 137 des Ausgleichskanals 37 mündet. Die Mündungsstelle liegt dem benachbarten Ventilsitz 38 koaxial gegenüber. Der äußere Ventilkörper 42 ragt nach unten aus dem Gehäuse 40 heraus in den Mittelabschnitt 137 hinein. Sein Vorderende beaufschlagt den darunterliegenden Ventilsitz 38 und versperrt normalerweise den Durchfluß durch die Bohrung 238. Ein koaxial ausgerichtetes Innenrohr 52 und ein Federwiderlager 56 sind in axialer Richtung verstellbar in das Außenende des Gehäuses 40 eingeschraubt.Both overpressure valves 39 each contain a valve body which cooperates with the valve seats 38 and controls the flow through the bore 238 on the valve seat 38. Both pressure relief valves 39 are designed so that they respond to two different previously established pressure values, namely a high and a low value. Each pressure relief valve 39 consists of an outer valve body 42 which is axially displaceable back and forth in a cup-like housing 40. One end of this is screwed into a corresponding bore in the housing 30 which opens at one end of the central section 137 of the equalizing channel 37. The point of opening lies coaxially opposite the adjacent valve seat 38. The outer valve body 42 projects downward out of the housing 40 into the central section 137. Its front end acts on the underlying valve seat 38 and normally blocks the flow through the bore 238. A coaxially aligned inner tube 52 and a spring abutment 56 are screwed into the outer end of the housing 40 so as to be adjustable in the axial direction.

Die zylindrische Innenwand des Gehäuses 40 umgibt den äußeren Ventilkörper 42 mit ausreichendem Spiel, so daß ein Ringkanal 41' entsteht.The cylindrical inner wall of the housing 40 surrounds the outer valve body 42 with sufficient play so that an annular channel 41 'is formed.

Das Innenrohr 52 ragt nach vorn in eine nach hinten geöffnete Gegenbohrung 53 des äußeren Ventilkörpers 42 hinein und bildet mit dem letzteren eine Druckkammer 45. Das Vorderende des Innenrohres 52 und der Hülsenteil 44 am Hinterende des äußeren Ventilkörpers 42 bilden somit eine Kolben-Zylinder-Anordnung.The inner tube 52 protrudes forwards into a counterbore that is open to the rear 53 of the outer valve body 42 and forms with the latter a pressure chamber 45. The front end of the inner tube 52 and the sleeve part 44 at the rear end of the outer Valve body 42 thus form a piston-cylinder arrangement.

Eine mit der Druckkammer 45 und von dieser ausgehende koaxiale Bohrung 46 am Vorderende des äußeren Ventilkörpers 42 verbindet die Druckkammer 45 mit dem Systemanschluß, der von der benachbarten Bohrung 238 des Ausgleichskanals 37 gebildet wird. Der Strömungsmitteldruck in der Druckkammer 45 ist normalerweise genau so groß wie der Druck am Systemanschluß und am Motoranschluß 36. Diese sind über den Arbeitskanal 33 untereinander verbunden. Der Ventilsitz 38 hat einen etwas kleineren Durchmesser als die Druckkammer 45, so daß das Druckmittel den äußeren Ventilkörper 42 gegen den Ventilsitz 38 drückt. Dort herrscht ein in öffnungsrichtung wirksamer Gegendruck, den das Druckmittel auf die Stirnseite des äußeren Ventilkörpers 42 ausübt.A bore that is coaxial with and from the pressure chamber 45 46 at the front end of the outer valve body 42 connects the pressure chamber 45 with the System connection formed by the adjacent bore 238 of the compensation channel 37 will. The fluid pressure in the pressure chamber 45 will normally be the same as large as the pressure at the system connection and at the motor connection 36. These are above the Working channel 33 connected to one another. The valve seat 38 has a slightly smaller one Diameter than the pressure chamber 45 so that the pressure medium passes the outer valve body 42 presses against the valve seat 38. There is one more effective in the opening direction Counter pressure exerted by the pressure medium on the end face of the outer valve body 42 exercises.

Das Vorderende 43 des äußeren Ventilkörpers 42 hat einen geringeren Durchmesser als der Hülsenteil 44, so daß hinter der Ventilsitzfläche eine Ringfläche 49 entsteht, auf der der Strömungsmitteldruck im Mittelabschnitt 137 des Ausgleichskanals 37 einwirken kann. Der wirksame Querschnitt der Ringfläche 49 ist etwas größer als der des Hülsenteiles 44 am Hinterende des äußeren Ventilkörpers 42. Sobald der Strömungsmitteldruck im Mittelabschnitt 137 des Ausgleichskanals 37 größer wird als der Druck in der Bohrung 238, bewegt sich der Ventilkörper auf Grund des Druckes auf die Ringfläche 49. Der Mittelabschnitt 137 des Ausgleichskanals 37 wird über den Ventilsitz 38 mit dem der Bohrung 238 zugeordneten Motoranschluß 36 verbunden.The front end 43 of the outer valve body 42 has a smaller diameter than the sleeve part 44, so that behind the valve seat surface there is an annular surface 49 on which the fluid pressure in the central section 137 of the equalization channel 37 can act. The effective cross-section of the annular surface 49 is slightly larger than that of the sleeve part 44 at the rear end of the outer valve body 42. As soon as the fluid pressure in the central section 137 of the compensation channel 37 is greater than the pressure in the bore 238, the valve body moves due to the pressure on the Annular surface 49. The middle section 137 of the compensation channel 37 is connected to the motor connection 36 assigned to the bore 238 via the valve seat 38.

Beide überdruckventile 39 enthalten einen inneren oder Vorsteuer-Ventilkörper 50, der auf einen sehr großen Druck im Arbeitskanal 33 bzw. in der Bohrung 238 anspricht. Wenn dieser Ventilkörper sich von seinem Sitz abhebt, wird die Bohrung 238 mit dem Mittelabschnitt 137 des Ausgleichskanals 37 verbunden, weil sich der äußere Ventilkörper 42 von seinem Sitz abhebt.Both pressure relief valves 39 contain an inner or pilot valve body 50 which responds to a very high pressure in the working channel 33 or in the bore 238. When this valve body is lifted from its seat, the bore 238 is connected to the central portion 137 of the compensation channel 37 because the outer valve body 42 lifts from its seat.

Der Sitz 51 des Vorsteuer-Ventilkörpers 50 ist innerhalb des Innenrohres 52 ausgebildet. Dieser Sitz 51 wird von einem vergrößerten Ventilkegel 54 beaufschlagt, dessen Rückseite als Sitz oder Widerlager i für eine Schraubendruckfeder 55 dient, mit der der Vorsteuer-Ventilkörper 50 in Schließstellung vorgespannt wird. Das Hinterende der Feder 55 stützt sich an einem verstellbaren Federwiderlager 56 ab. Sie wird mit einem nach hinten durch ihre Windungen hindurchragenden und in einer Ausnehmung 58 des Federwiderlagers 56 ruhenden Zapfen 57 des Vorsteuerventilkörpers 50 zentriert. Die Kraft der Feder 55, die von der axialen Einstellung des Federwiderlagers 56 abhängt, legt den Druck in der Druckkammer 45 fest, bei dem das Vorsteuer-Ventil öffnet. Eine Hutmutter 59 auf dem vorragenden äußeren Ende des Federwiderlagers 56 verhindert zusammen mit einer anderen Mutter 60 eine unbeabsichtigte Drehung des Federwiderlagers 56 und sorgt für eine Abdichtung.The seat 51 of the pilot valve body 50 is formed within the inner tube 52. This seat 51 is acted upon by an enlarged valve cone 54 , the rear side of which serves as a seat or abutment i for a helical compression spring 55 with which the pilot valve body 50 is biased in the closed position. The rear end of the spring 55 is supported on an adjustable spring abutment 56. It is centered with a pin 57 of the pilot valve body 50 which protrudes through its turns to the rear and rests in a recess 58 of the spring abutment 56. The force of the spring 55, which depends on the axial setting of the spring abutment 56, determines the pressure in the pressure chamber 45 at which the pilot valve opens. A cap nut 59 on the protruding outer end of the spring abutment 56, together with another nut 60, prevents inadvertent rotation of the spring abutment 56 and provides a seal.

Beim öffnen des Vorsteuer-Ventils kann das Druckmittel aus der Druckkammer 45 über den Sitz 51 und die hinter dem Sitz 51 im Innenrohr vorgesehenen radialen Bohrungen 51' um das Hinterende des äußeren Ventilkörpers 42 herum durch den zwischen dem Gehäuse 40 und dem äußeren Ventilkörper 42 vorgesehenen Ringkanal 41' zum Mittelabschnitt 137 fließen. Gleichzeitig verringert der Drosselkolben 61 den Zufluß von der Bohrung 238 und dem Arbeitskanal 33 zur Druckkammer 45. Der Zufluß wird kleiner als der Abfiuß des Druckmittels aus der Druckkammer 45 über den Sitz 51. Der äußere Ventilkörper 42 hebt sich auf Grund des in der Bohrung 238 vorhandenen, auf sein Vorderende einwirkenden Druckes vom Ventilsitz 38 ab.When the pilot valve is opened, the pressure medium can flow from the pressure chamber 45 via the seat 51 and the radial bores 51 'provided behind the seat 51 in the inner tube around the rear end of the outer valve body 42 through the one provided between the housing 40 and the outer valve body 42 Annular channel 41 'to middle section 137 flow. At the same time 61 of the throttle piston reduces the flow of the bore 238 and the working channel 33 to the pressure chamber 45. The flow is smaller than the Abfiuß of the pressure medium from the pressure chamber 45 via the seat 51. The outer valve body 42 rises due to the in the bore 238 existing pressure acting on its front end from the valve seat 38.

Der Drosselkolben 61 ist ein in der Bohrung 46 des äußeren Ventilkörpers 42 verschiebliches Rohr, welches durch den Rückfluß bei geöffnetem Vorsteuer-Ventil zurückbewegt wird. Der Ventilkegel 54 trägt einen koaxialen konischen Ansatz 63. Dieser ragt mit seiner Spitze in das hintere Ende des Drosselkolbens 61 hinein, wenn sich dieser in seiner rückwärtigen Stellung befindet. Auf diese Weise ergibt sich am Hinterende des Drosselkolbens 61 ein Abschluß. Es verbleibt nur ein beschränkter Durchfluß vom Arbeitskanal 33 zur Druckkammer 45, der dem Spiel zwischen dem Drosselkolben 61 und der Bohrung 46 des äußeren Ventilkörpers 42 entspricht. Der Strömungsmitteldruck im Arbeitskanal 33 und damit in der Bohrung 238 wirkt am Vorderende des Drosselkolbens 61. Dieser überträgt ihn zum Vorsteuer-Ventil. Dadurch wird dieses in der Offenstellung gehalten, bis der Druck im Arbeitskanal 33 wieder auf einen zuvor festgelegten Entlastungswert abgesunken ist.The throttle piston 61 is a tube which is displaceable in the bore 46 of the outer valve body 42 and which is moved back by the return flow when the pilot valve is open. The valve cone 54 carries a coaxial conical extension 63. This protrudes with its tip into the rear end of the throttle piston 61 when the latter is in its rearward position. In this way, there is a closure at the rear end of the throttle piston 61. There remains only a limited flow from the working channel 33 to the pressure chamber 45, which corresponds to the clearance between the throttle piston 61 and the bore 46 of the outer valve body 42 . The fluid pressure in the working channel 33 and thus in the bore 238 acts at the front end of the throttle piston 61. This transfers it to the pilot valve. As a result, this is held in the open position until the pressure in the working channel 33 has fallen again to a previously established relief value.

Durch das Zusammenwirken vom Vorsteuer-Ventilkörper 50, Ansatz 63 und Drosselkolben 61 wird ein Flattern des überdruckventils 59 verhindert. Es schließt mit Sicherheit erst dann, wenn der Druck in der Leitung 12 den festgelegten Entlastungswert erreicht hat.The interaction of the pilot valve body 50, extension 63 and the throttle piston 61 prevents the pressure relief valve 59 from fluttering. It closes with certainty only when the pressure in the line 12 has reached the specified relief value has reached.

Wenn das Vorsteuer-Ventil geschlossen ist, bleibt der Drosselkolben 61 in seiner vorderen Lage, in der sein Ringflansch 64 den Boden 65 der Gegenbohrung des äußeren Ventilkörpers 42 beaufschlagt. Dabei ist das Hinterende des Drosselkolbens 61 vom Ansatz 63 des Vorsteuer-Ventils entfernt. Der Drosselkolben 61 ist in dieser Lage mit einer kleinen Schraubenfeder 68 geringfügig vorgespannt. Diese ist zwischen dem Ringflansch 64 des Drosselkolbens 61 und dem Innenrohr 52 angeordnet. In dieser Normalstellung des Drosselkolbens 61 erfolgt ein im wesentlichen unbeschränkter Durchfluß zwischen der Druckkammer 45 und der Bohrung 238. Die Normalstellung wird auch dann aufrechterhalten, wenn das Ventil öffnet. Der Druck im Mittelabschnitt 137 des Ausgleichskanals 37 ist dann größer geworden, als der am Systemanschluß 238.When the pilot valve is closed, the throttle piston 61 remains in its front position, in which its annular flange 64 acts on the bottom 65 of the counterbore of the outer valve body 42 . The rear end of the throttle piston 61 is removed from the extension 63 of the pilot valve. The throttle piston 61 is slightly pretensioned in this position with a small helical spring 68. This is arranged between the annular flange 64 of the throttle piston 61 and the inner tube 52. In this normal position of the throttle piston 61 there is an essentially unrestricted flow between the pressure chamber 45 and the bore 238. The normal position is also maintained when the valve opens. The pressure in the middle section 137 of the compensation duct 37 has then become greater than that at the system connection 238.

Die Arbeitsweise des in zwei Richtungen wirkenden Überdruckventils 39 läßt sich kurz wie folgt zusammenfassen: Der Ventilschieber 14 wird in die links von der Neutralstellung liegende Arbeitsstellung verschoben. Das Druckmittel wird zur rechten Seite des Zylinders 25 gelenkt, und der Hydraulikmotor 7 bewegt die Last nach links. Wenn der Ventilschieber 14 plötzlich in die Neutralstellung gemäß F i g. 1 zurückbewegt wird, will die Trägheit der Last den Kolben 24 des Hydraulikmotors 7 weiterhin nach links bewegen. Dadurch entsteht in der links liegenden Leitung 12 ein überdruck, der ohne Sicherheitseinrichtungen gefährlich hoch werden kann. In der rechts liegenden Leitung 12 entsteht gleichzeitig ein Unterdruck.How the bi-directional relief valve works 39 can be briefly summarized as follows: The valve slide 14 is in the left shifted from the neutral position. The pressure medium is steered to the right side of the cylinder 25, and the hydraulic motor 7 moves the Load to the left. When the valve slide 14 suddenly moves into the neutral position according to F i g. 1 is moved back, the inertia of the load wants the piston 24 of the hydraulic motor 7 keep moving to the left. This creates in the line on the left 12 an overpressure that can become dangerously high without safety devices. In the line 12 on the right, a negative pressure is created at the same time.

Der hohe Strömungsmitteldruck pflanzt sich in den linken Arbeitskanal 33 und in die Bohrung 238 fort sowie über die Bohrung des rohrförmigen Drosselkolbens 61 in die Druckkammer 45 des linken überdruckventils 39. Wenn der Strömungsmitteldruck den Vorsteuer-Ventilkörper 50 von seinem Sitz abhebt, kann das Druckmittel aus der Druckkammer 45 des linken überdruckventils 39 über den Sitz 51 um das Hinterende des äußeren Ventilkörpers 42 zum Mittelabschnitt 137 des Ausgleichskanals 37 abströmen. Infolge des Druckabfalls wird der Drosselkolben 61 zurückbewegt. Der konische Ansatz 63 des Vorsteuer-Ventilkörpers 50 beschränkt den Durchfluß vom linken Arbeitskanal 33 zur Druckkammer 45. Der äußere Ventilkörper 42 wird durch den Druck auf sein Vorderende 43 vom Sitz 38 abgehoben. Das Druckmittel strömt vom linken Arbeitskanal 33 in den Mittelabschnitt 137 des Ausgleichskanals 37. Der äußere Ventilkörper 42 des linken überdruckventils 39 bleibt so lange in der Offenstellung, wie der Druck in dem linken Arbeitskanal 33 einen zuvor festgelegten, am linken Überdruckventil 39 eingestellten Wert übersteigt.The high fluid pressure is deposited in the left working channel 33 and into the bore 238 and through the bore of the tubular throttle piston 61 into the pressure chamber 45 of the left pressure relief valve 39. When the fluid pressure the pilot valve body 50 lifts from its seat, the pressure medium can from the Pressure chamber 45 of the left pressure relief valve 39 over the seat 51 around the rear end of the outer valve body 42 to the middle section 137 of the compensation duct 37. As a result of the pressure drop, the throttle piston 61 is moved back. The conical approach 63 of the pilot valve body 50 restricts the flow from the left working channel 33 to pressure chamber 45. The outer valve body 42 will be open by the pressure Front end 43 lifted from seat 38. The pressure medium flows from the left working channel 33 into the middle section 137 of the equalization channel 37. The outer valve body 42 the left pressure relief valve 39 remains in the open position as long as the pressure in the left working channel 33 a previously established pressure relief valve on the left 39 exceeds the set value.

Durch einen Druckanstieg im linken Arbeitskanal 33 auf einen übermäßig hohen Wert auf Grund der Trägheit der bewegten Last L ergibt sich eine entsprechende Druckverminderung und die Gefahr einer Unterdruckbildung in der rechts liegenden Leitung 12. Der Druckanstieg im linken Arbeitskanal 33 ist der Druckverminderung im rechten Arbeitskanal 33 proportional. Die Druckverminderung wird in die Druckkammer 45 des rechten überdruckventils 39 übertragen. Sobald der Druck im Mittelabschnitt 137 des Ausgleichskanals 37 größer wird als der verminderte Druck im rechts liegenden Arbeitskanal 33, hebt sich der äußere Ventilkörper 42 des rechten überdruckventils 39 von seinem Sitz ab. Dabei greift der Druck im Mittelabschnitt 137 des Ausgleichskanals 37 an der Ringfläche 49 des äußeren Ventilkörpers 42 an. Auf diese Weise werden beide Ventile unmittelbar geöffnet. Sie ermöglichen einen Durchfluß von der links liegenden Leitung 12 zur rechts liegenden Leitung 12 über den Ausgleichskanal 37. Dieser Druckausgleich ist beendet, wenn der Druck im links liegenden Arbeitskanal 33 unter den am linken Überdruckventil 39 eingestellten Entlastungswert abgesunken ist. Entsprechend arbeitet die Anordnung in umgekehrter Kraftrichtung.By an increase in pressure in the left working channel 33 to an excessive high value due to the inertia of the moving load L results in a corresponding Pressure reduction and the risk of underpressure formation in the one on the right Line 12. The pressure increase in the left working channel 33 is the pressure decrease in the right working channel 33 proportionally. The pressure reduction is in the pressure chamber 45 of the right pressure relief valve 39 transferred. Once the pressure is in the middle section 137 of the equalization channel 37 is greater than the reduced pressure in the one on the right Working channel 33, the outer valve body 42 of the right pressure relief valve rises 39 from his seat. The pressure acts in the middle section 137 of the equalization channel 37 on the annular surface 49 of the outer valve body 42. Be that way both valves open immediately. They allow flow from the left Line 12 lying on the right to line 12 on the right via the equalization channel 37. This pressure equalization is ended when the pressure in the working channel on the left 33 has fallen below the relief value set on the left pressure relief valve 39 is. Accordingly, the arrangement works in the opposite direction of force.

Claims

Claims: 1. Overpressure protection device for one with a Control slide controllable reversible hydraulic motor, with one of the motor connections connecting, aligned perpendicular to these and parallel to the slide axis Compensating channel in which two similar, assigned to the two motor connections, combined pressure relief valves are arranged, characterized in that the directly and only the compensation duct (37) connecting the two motor connections (36) from two aligned end sections (237) and one at a distance from it parallel and overlapping central portion (137) and that the Channel sections at their points of overlap via two outwardly opening holes (238) are connected, the junction points of which in the central section (137) of one overpressure valve each arranged in the bores (238) perpendicular to the slide axis (14) (39) are acted upon as valve seats (38).

2. Overpressure protection device according to claim 1, characterized in that it is arranged in a manner known per se in a separate housing (30) which can be flanged to the control slide housing (8) and which has the connections (34) on two mutually opposite outer surfaces on one outer surface ) to the control slide (14) and on the other outer surface the connections (36) to the hydraulic motor (7) and in parallel alignment to the latter connections (36) between these the combined pressure and vacuum valves (39).