DE1550180B1

DE1550180B1 - Sicherheitsventilanordnung fuer eine hydraulische Anlage

Info

Publication number: DE1550180B1
Application number: DE19661550180
Authority: DE
Inventors: Arne Mikkelsen
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1966-03-26
Filing date: 1966-03-26
Publication date: 1970-01-29
Also published as: BE695185A; US3473443A; DK114462B; GB1145604A; FR1515493A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheits- sigkeit, die nicht zum Nachfüllen benötigt wird, einventilanordnung für eine hydraulische Anlage mit fach abgelassen werden.

einem Arbeitsmotor, dessen hydraulische Steuer- Die Sicherheitsventilanordnung vereinfacht daher

leitungen mit je einem Überdruckkanal versehen sind, den Aufbau der Sicherheitsschaltungen bei hydrauder in einer Sitzfläche eines bei Überdruck öffnenden 5 lischen Anlagen ganz erheblich. Insbesondere genügt Ventils mündet, wobei eine einzige Steuerfeder vor- ein einziges Verschlußstück und eine einzige Feder gesehen ist. zum Erfüllen mehrerer Funktionen.

Bei einer bekannten Anlage dieser Art führen zwei Bei einer bevorzugten Ausführungsfonn ist das

Überdruckkanäle von den hydraulischen Steuerlei- Verschlußstück in bekannter Weise eine Kugel, und tungen zu der Mündung je einer Sitzfläche. Die Mün- io die Kanäle münden mit Abstand voneinander in eine dung ist durch je eine Kugel abgeschlossen. Beide zugehörige Kugelpfanne. Ein solches Kugelventil läßt Kugeln werden durch eine schwenkbare Druckplatte, sich mit geringen Kosten und trotzdem großer Geauf die eine Feder wirkt, in ihrer Schließlage ge- nauigkeit herstellen. Insbesondere kann das kugelförhalten. Bei diesem Doppelventil wird jeweils ein mige Verschlußstück auch keine Verkantung oder Kanal, in dem Überdruck herrscht, geöffnet. 15 Verklemmung erleiden, wenn — wie es notwendig

Bei hydraulischen Anlagen tritt oftmals der Fall ist — der Überdruck nicht in der Längsmittelachse auf, daß der Überdruck in einer Steuerleitung zu angreift.

einem Unterdruck oder Vakuum in der anderen Vorzugsweise sind die Kanäle symmetrisch zur

Steuerleitung führt. Letzteres kann nur durch ein Ventilhauptachse angeordnet und stehen etwa radial Nachfüllen von Flüssigkeit verhindert werden. Ein 20 zur Kugelpfanne. Die Symmetrie erleichtert es, daß typisches Beispiel hierfür ist ein hydrostatisches alle angeschlossenen gefährdeten Stellen beim Lenksystem, bei dem die Räder eines Fahrzeugs mit gleichen Überdruck entlastet werden. Die radiale An- λ Hufe eines aus Kolben und Zylinder bestehenden Ordnung der Kanäle führt zu den kleinstmöglichen ™ Arbeitsmotors unter Einfluß eines hydraulischen Mündungsflächen, die sich entsprechend gut abSteuergeräts verstellt werden. Wenn hier eine äußere 25 dichten lassen. Selbstverständlich wird man dafür Kraft auf die eingestellten Räder wirkt, z. B. wenn sorgen, daß die Mündungen so nahe wie möglich am die Räder gegen ein Hindernis stoßen, entsteht auf Boden der Kugelpfanne münden, weil dort einerseits der einen Seite des Kolbens mit dem zugehörigen Lei- die größte Dichtkraft herrscht und andererseits die tungssystem ein Überdruck, während auf der anderen größte Komponente des Überdrucks in Richtung der Seite ein Unterdruck auftritt. Der Überdruck kann 30 Federkraft wirken kann.

über dem für die Steuerleitung zulässigen Wert liegen. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind

Es ist eine hydraulische Anlage mit Pumpe und die Überdruckkanäle mit den hydraulischen Steuer-Motor bekannt, bei dem die beiden Steuerleitungen leitungen eines reversiblen Arbeitsmotors eines hydroüber eine aus einem Überdruckventil und vier Rück- statischen Lenksystems verbunden. Außerdem kann schlagventilen bestehende Ventilanordnung mitein- 35 die der Sitzfläche abgewandte Seite des Ventilraums ander verbunden sind. Mit Hilfe einer solchen hy- mit einer Ablaufleitung zu einem Vorratsbehälter verdraulischen Querverbindung kann die gesamte über- sehen sein. Bei dieser Anwendung werden die Vorschüssige Flüssigkeit auf der Überseite oder ein Teil teile des Erfindungsgegenstandes besonders deutlich, davon verwendet werden, um den Nachfüllbedarf auf Das Sicherheitsventil überwacht gleichzeitig beide der Unterdruckseite zu beheben. Eine solche Ventil- 40 Steuerleitungen gegen Überdruck. Die überschüssige anordnung erfordert aber einen erheblichen Aufwand. Flüssigkeit aus der unter Überdruck stehenden Steuer-Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den leitung kann abfließen und/oder zum Auffüllen der Aufwand für eine solche Ventilanordnung in einer jeweils anderen Steuerleitung dienen.

für das Nachfüllen der einen Steuerleitung aus der Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in \

anderen Steuerleitung erforderliche Querverbindung 45 der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeizu senken. spiels näher erläutert. Es zeigt

Diese Aufgabe wird, ausgehend von der eingangs Fig. 1 ein Schaltbild für ein hydrostatisches Lenkbeschriebenen Sicherheitsventilanordnung, dadurch system, in dem das erfindungsgemäße Sicherheitsgelöst, daß die Überdruckkanäle in eine gemeinsame ventil verwendet werden kann, und Sitzfläche münden und ein gemeinsames Verschluß- 50 Fig. 2 eine Schnittdarstellung durch eine Ausfühstück die Mündungen gegeneinander abdichtet, der- rungsform eines erfindungsgemäßen Sicherheitsart, daß bei Überdruck in nur einem Kanal das Ver- ventils.

schlußstück von der Sitzfläche abgehoben wird. Fi g. 1 zeigt das Schaltbild einer hydrostatischen

Bei dieser Anordnung wird nicht nur der Über- Lenkanlage. Aus einem Vorratsbehälter 1 für Öl druckkanal geöffnet, sondern gleichzeitig eine Ver- 55 saugt eine von einem Motor 2 angetriebene Pumpe 3 bindung zu einem benachbarten Kanal hergestellt, so öl an und fördert dies in ein Steuergerät 4, dessen daß — wenn in diesem Kanal ein Unterdruck Gehäuses gestrichelt angedeutet ist. Ein solches herrscht — die aus dem Überdruckkanal austretende Steuergerät ist beispielsweise in der USA.-Patent-Flüssigkeit sofort zum Auffüllen des anderen Kanals schrift 2 984 215 beschrieben. Das Steuergerät ist mit verwendet werden kann. Hierbei ist ferner zu berück- 60 einem Lenkrad versehen. Stimmt die Stellung der zu sichtigen, daß das Sicherheitsventil richtungsunab- lenkenden Räder mit der Stellung des Lenkrades hängig arbeitet. Es kommt nicht darauf an, in überein, fließt das Drucköl über einen Kurzschlußweichem der Kanäle Überdruck und in welchem der pfad 6 wieder in den Vorratsbehälter 1 zurück. Stimmt Kanäle Unterdruck herrscht. Dadurch daß alle Über- die Stellung zwischen Lenkrad und Rädern nicht Überdruckkanäle zu einer gemeinsamen Stelle geführt 65 ein, wird Drucköl über eine der beiden hydraulischen werden, können sie je nach dem Betriebszustand Steuerleitungen 7 oder 8 in den Zylinder 9 eines auch zum Ausgleich des Unterdrucks und zum Nach- Arbeitsmotors geleitet, mit dessen Kolben 10 über füllen verwendet werden. Außerdem kann Druckflus- dessen Kolbenstange 11 die zu lenkenden Räder ver-

bunden sind. Steht beispielsweise die Leitung 7 unter Druck, so füllt sich der Zylinderraum 12, der Kolben 10 bewegt sich nach rechts und es fließt öl aus dem Zylinderraum 13 über die Leitung 8 und das Steuergerät 4 zurück in den Vorratsbehälter 1. Ähnliche Verhältnisse gelten, wenn Drucköl über die Leitung 8 zu- und über die Leitung 7 abgeführt wird.

Die beiden Steuerleitungen 7 und 8 sind an Anschlußstutzen 14 und 15 des Gehäuses 5 angeschlossen. Zu diesen Stutzen führen im Innern des Gehäuses verlaufende Kanäle 16 und 17. Zwischen diese Kanäle ist das erfindungsgemäße Sicherheitsventil 18 geschaltet, das über zwei Verbindungskanäle 19 und 20 mit den Gehäusekanälen 16 und 17 verbunden ist. Eine Ablaufleitung 21 führt vom Sicherheitsventil in den Vorratsbehälter 1.

Ein Überdruck entsteht beispielsweise in der Steuerleitung 8, wenn auf die Kolbenstange 11 eine Störkraft in Richtung des Pfeiles wirkt. Der Kolben 10 wirkt dann als Druckgeber. Sobald ein vorgegebener Überdruck erreicht ist, öffnet das Sicherheitsventil 18 und läßt überschüssiges Öl von der unter Überdruck stehenden Kolbenseite abfließen. Dieses Überschußöl kann einerseits zum Nachfüllen des Raums auf der anderen Kolbenseite dienen und andererseits über die Leitung 21 abfließen. Daß die von der einen Seite des Kolbens zu dessen anderer Seite verdrängte Ölmenge nicht immer einander gleich ist, hängt unter anderem mit der nicht vernachlässigbar kleinen Kompressibilität des Öls zusammen.

In F i g. 2 ist ein Ausführungsbeispiel des Sicherheitsventils 18 im Längsschnitt veranschaulicht. Gleiche Bezugszeichen bedeuten jeweils gleiche Teile. Man erkennt daraus, daß im Gehäuse 5 von den Kanälen 16 und 17 die Verbindungskanäle 19 und 20 abgehen. Sie münden in einer Kugelpfanne 22, die als Sitzfläche für eine Ventilkugel 23 dient. Diese Kugel steht unter dem Einfluß einer Feder 24, deren Spannung mit Hilfe eines Schraubstutzens 25 eingestellt werden kann. In einem Gewindeanschluß 26 dieses Schraubstutzens kann die Ablaufleitung 21 eingeschraubt werden. Die beiden Kanäle 19 und 20 münden mit geringem Abstand voneinander in Nähe des Bodens der Kugelpfanne 22. Sie stehen etwa radial zu der Kugelpfanne.

Normalerweise ist die Kugel 23 durch die Feder 24 mit einer solchen Kraft gegen die Sitzfläche gedrückt, daß beide Kanäle 19 und 20 abgeschlossen sind. Bei einem Überdruck beispielsweise im Kanal hebt sich die Kugel 23 etwas ab. Überschußöl aus dem Kanal 20 kann dann unmittelbar in den Kanal 19 fließen, wenn dort ein Unterdruck herrscht, oder über den Anschlußstutzen 26 ablaufen. In ähnlicher Weise arbeitet das Sicherheitsventil, wenn der Überdruck im Kanal 19 auftritt.

Claims

Patentansprüche:

1. Sicherheitsventilanordnung für eine hydraulische Anlage mit einem Arbeitsmotor, dessen hydraulische Steuerleitungen mit je einem Überdruckkanal versehen sind, der in einer Sitzfläche eines bei Überdruck öffnenden Ventils mündet, wobei eine einzige Steuerfeder vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Überdruckkanäle (19, 20) in eine gemeinsame Sitzfläche (22) münden und ein gemeinsames Verschlußstück (23) die Mündungen gegeneinander abdichtet, derart, daß bei Überdruck in nur einem Kanal das Verschlußstück von der Sitzfläche abgehoben wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (23) eine Kugel ist und die Kanäle (19, 20) mit Abstand voneinander in eine zugehörige Kugelpfanne (22) münden.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (19, 20) symmetrisch zur Ventilhauptachse angeordnet sind und etwa radial zur Kugelpfanne (23) stehen.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Uberdruckkanäle (19, 20) mit den hydraulischen Steuerleitungen (7, 8) eines reversiblen Arbeitsmotors (9) eines hydrostatischen Lenksystems verbunden sind.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der Sitzfläche (23) abgewandte Seite des Ventilraums mit einer Ablaufleitung (21) zu einem Vorratsbehälter (1) versehen ist.

6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Gehäuse (5) des hydraulischen Steuergeräts angeordnet und zwischen den Anschlußstutzen (14, 15) der Steuerleitungen bzw. den dahinführenden Gehäusekanälen (16,17) angeschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen copy