DE1550180C

DE1550180C - Safety valve arrangement for a hydraulic system

Info

Publication number: DE1550180C
Authority: DE
Inventors: Arne Lunden Mikkelsen (Dänemark)
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Publication date: 1972-08-10

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheits- sigkeit, die nicht zum Nachfüllen benötigt wird, ein-The invention relates to a security that is not required for refilling, a

ventilanordnung für eine hydraulische Anlage mit fach abgelassen werden.valve assembly for a hydraulic system can be drained with a fold.

einem Arbeitsmotor, dessen hydraulische Steuer- Die Sicherheitsventilanordnung vereinfacht dahera working motor, the hydraulic control of which the safety valve arrangement therefore simplifies

leitungen mit je einem Überdruckkanal versehen sind, den Aufbau der Sicherheitsschaltungen bei hydrau-lines are each provided with an overpressure channel, the structure of the safety circuits for hydraulic

der in einer Sitzfläche eines bei Überdruck öffnenden 5 lischen Anlagen ganz erheblich. Insbesondere genügtthat in a seat of a 5 lic systems that open at overpressure is quite considerable. In particular, it is sufficient

Ventils mündet, wobei eine einzige Steuerfeder vor- ein einziges Verschlußstück und eine einzige FederValve opens, with a single control spring in front of a single closure piece and a single spring

gesehen ist. zum Erfüllen mehrerer Funktionen.is seen. to fulfill several functions.

Bei einer bekannten Anlage dieser Art führen zwei Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dasIn a known system of this type, two In a preferred embodiment, this is

Überdruckkanäle von den hydraulischen Steuerlei- Verschlußstück in bekannter Weise eine Kugel, undOverpressure channels from the hydraulic control line closure piece in a known manner a ball, and

tungen zu der Mündung je einer Sitzfläche. Die Mün- io die Kanäle münden mit Abstand voneinander in einelines to the mouth of a seat each. The Mün- io the channels open into one at a distance from one another

dung ist durch je eine Kugel abgeschlossen. Beide zugehörige Kugelpfanne. Ein solches Kugelventil läßtdung is closed by one ball each. Both associated ball socket. Such a ball valve leaves

Kugeln werden durch eine schwenkbare Druckplatte, sich mit geringen Kosten und trotzdem großer Ge-With a swiveling pressure plate, balls are moved at low cost and nevertheless with a large

auf die eine Feder wirkt, in ihrer Schließlage ge- nauigkeit herstellen. Insbesondere kann das kugelför- 'on which a spring acts, produce accuracy in its closed position. In particular, the ball bearing '

halten. Bei diesem Doppelventil wird jeweils ein mige Verschlußstück auch keine Verkantung oderkeep. In this double valve, a mige closure piece is also no canting or

Kanal, in dem Überdruck herrscht, geöffnet. 15 Verklemmung erleiden, wenn — wie es notwendigThe channel in which there is overpressure is open. 15 Deadlock if - as necessary

Bei hydraulischen Anlagen tritt oftmals der Fall ist — der Überdruck nicht in der LängsmittelachseIn hydraulic systems, this is often the case - the overpressure is not in the longitudinal center axis

auf, daß der Überdruck in einer Steuerleitung zu angreift.on that the overpressure attacks in a control line.

. 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 ao 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 AnHilfe 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 as 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.. a negative pressure or vacuum in the other. Preferably, the channels are symmetrical to the Control line leads. The latter can only be arranged through a main valve axis and are approximately radial Refilling of liquid can be prevented. An ao to the ball socket. The symmetry makes it easier that A typical example of this is a hydrostatic all connected endangered areas at Steering system in which the wheels of a vehicle are relieved with the same overpressure. The radial help an order of the channels consisting of piston and cylinder leads to the smallest possible Working engine under the influence of a hydraulic muzzle, which is accordingly good from control unit adjusted. If here an external as can be sealed. Of course you will for it Force acts on the set wheels, e.g. B. if ensure that the mouths as close as possible to the the wheels bump into an obstacle, results in the bottom of the ball socket, because there on the one hand one side of the piston with the associated cable has the greatest sealing force and the other side management system one overpressure, while on the other largest component of the overpressure in the direction of the Side a negative pressure occurs. The overpressure can act 30 spring force.

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 ver· draulischen 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 zeigtare above the permissible value for the control line. In a preferred embodiment, are It is a hydraulic system with a pump and the overpressure ducts with the hydraulic control motor known, in which the two control lines lines of a reversible work engine of a hydroover one connected to a pressure relief valve and four reverse static steering systems. Also can check valves existing valve arrangement including the side of the valve chamber facing away from the seat surface connected to each other. With the help of such a hy- The entire hydraulic cross-connection can be overlooked. In this application, the advance payments Liquid on the top or part of the subject matter of the invention is particularly clear, of which are used to determine the need for refilling. The safety valve monitors both at the same time to fix the vacuum side. Such a valve 40 control lines against overpressure. The excess arrangement, however, requires considerable effort. Liquid from the pressurized control der The invention is based on the object, the line can drain and / or to fill the Expenditures for such a valve arrangement in a respective different control line serve, for refilling the one control line from the The invention is described below with reference to an in other control line required cross connection 45 of the drawing illustrated embodiment reduce. game explained in more detail. It shows

Diese Aufgabe wird, ausgehend von der eingangs F i g. 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 F i g. 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. This task is based on the initially F i g. 1 is a circuit diagram for a hydrostatic steering described Safety valve arrangement, thereby system in which the safety according to the invention is solved, that the overpressure channels can be used in a common valve, and seat surface open and a common closure 50 F i g. 2 shows a sectional view through an execution piece the orifices are sealed against one another, a form of a type of safety according to the invention that, in the event of excess pressure in only one channel, the valve.

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 Gehäuse 5 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 deri 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 Druckflüs- dessen Kolbenstange 11 die zu lenkenden Räder ver-The final piece is lifted from the seat. Fi g. 1 shows the circuit diagram of a hydrostatic In this arrangement, not only the over-steering system is used. Opened from a reservoir 1 for the oil pressure channel, but at the same time a suction 55 sucks a pump 3 driven by a motor 2 connection to an adjacent channel, so oil and conveys it into a control unit 4, which - if in this channel Vacuum housing 5 is indicated by dashed lines. Such prevails - the exiting from the overpressure channel control device is described for example in the USA.-Patent-Liquid immediately to fill the other channel writing 2,984,215. The control unit can be used with. A steering wheel must also be taken into account here. If the position of the non-directional wheels is correct, it can be seen that the safety valve works depending on the position of the steering wheel. It does not matter if the pressure oil flows over a short circuit switch in the channels overpressure and in which the path 6 is returned to the reservoir 1. Correct ducts negative pressure prevails. Because all over- the position between the steering wheel and the wheels are not overpressure ducts led 65 to a common point, pressure oil will be via one of the two hydraulic ones, depending on the operating state control lines 7 or 8 in the cylinder 9 can also be used to compensate for the underpressure and passed to the post-work engine, with the piston 10 used to fill over. In addition, the pressure fluid whose piston rod 11 can displace the wheels to be steered

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.are bound. If, for example, the line 7 is under pressure, the cylinder space 12, the piston, is filled 10 moves to the right and oil flows out of the cylinder chamber 13 via the line 8 and the control unit 4 back to the storage tank 1. Similar conditions apply if pressurized oil via line 8 is supplied and discharged via the line 7.

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.The two control lines 7 and 8 are connected to connecting pieces 14 and 15 of the housing 5. Channels 16 and 17 running in the interior of the housing lead to these nozzles. Between these channels the safety valve 18 according to the invention is switched, which via two connecting channels 19 and 20 with the housing channels 16 and 17 is connected. A drain line 21 leads from the safety valve into the Reservoir 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 vorgege- ao bener 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.An overpressure arises, for example, in the control line 8 when a Disturbing force acts in the direction of the arrow. The piston 10 then acts as a pressure transmitter. As soon as a pre- ao bener overpressure is reached, the safety valve 18 opens and lets excess oil from the underneath Drain the excess pressure on the piston side. This excess oil can be used on the one hand to refill the Serve space on the other side of the piston and, on the other hand, flow off via line 21. That the from from one side of the piston to the other side of which the amount of oil displaced is not always the same, is related, among other things, to the not negligible compressibility of the oil.

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.In Fig. 2 is an embodiment of the safety valve 18 illustrated in longitudinal section. The same reference numerals denote the same parts. It can be seen from this that in the housing 5 of the channels 16 and 17 the connecting channels 19 and 20 go off. They open into a ball socket 22, which serves as a seat for a valve ball 23. This bullet is under the influence of a spring 24, the tension of which is adjusted with the aid of a screw neck 25 can be. The drain line 21 can be screwed into a threaded connection 26 of this screw socket will. The two channels 19 and 20 open at a small distance from each other in the vicinity of the Bottom of the ball socket 22. They are approximately radial to the ball socket.

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.Normally, the ball 23 is pressed against the seat surface by the spring 24 with such a force, that both channels 19 and 20 are closed. If there is overpressure in the duct, for example the ball 23 stands out somewhat. Excess oil from the channel 20 can then directly into the Channel 19 flow when there is a negative pressure there, or run off via the connecting piece 26. In a similar way The safety valve works when the overpressure occurs in channel 19.

Claims

Patent claims:

1. Safety valve arrangement for a hydraulic system with a working motor, whose hydraulic control lines are each provided with an overpressure channel in a seat a valve that opens when overpressure opens, with a single control spring being provided, characterized in that the overpressure channels (19, 20) in. A common seat (22) open and a common closure piece (23) seals the orifices against each other in such a way that in case of overpressure in only one Channel the closure piece is lifted from the seat.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the closure piece (23) has a Ball is and the channels (19, 20) at a distance from one another in an associated ball socket (22) flow out.

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the channels (19, 20) are symmetrical are arranged to the main valve axis and are approximately radial to the ball socket (23).

4. Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the overpressure channels (19, 20) connected to the hydraulic control lines (7, 8) of a reversible working motor (9) of a hydrostatic steering system are.

5. Arrangement according to claim 4, characterized in that that the side of the valve chamber facing away from the seat surface (23) has a drainage line (21) is provided to a storage container (1).

6. Arrangement according to claim 4 or 5, characterized in that it is in the housing (5) of the arranged hydraulic control unit and between the connecting pieces (14, 15) of the control lines or the leading housing channels (16, 17) is connected.

1 sheet of drawings