DE1600890A1 - Richtungssteuerventil - Google Patents

Richtungssteuerventil

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DE1600890A1
DE1600890A1 DE19671600890 DE1600890A DE1600890A1 DE 1600890 A1 DE1600890 A1 DE 1600890A1 DE 19671600890 DE19671600890 DE 19671600890 DE 1600890 A DE1600890 A DE 1600890A DE 1600890 A1 DE1600890 A1 DE 1600890A1
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pressure
flow
motor
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DE19671600890
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Stacey Hugh John
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Parker Hannifin Corp
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Description

Dipl. Ing. LudfWfg'
Patentanwalt· Wuppertal-Barmen
Unt«rcK>rmni14«
PARKER-HaNNIPXW CORPORATION, 17325 Euclid Avenue, Cleveland,
Ohio 44112, U.S.A.
Richtungssteuerventi1
Die Erfindung betrifft allgemein ein Richtungssteuerventil, und insbesondere ein mit einem Vo rrangströmungs teiler in seinem Ein"· laßkanal versehenes Richtungssteuerventil.
Es ist bei Gabelstaplern, Frontladern, Hackpflügen, etc. bekannt, zur Betätigung ihrer Gabeln, Ausleger und Körbe Druckmittelmotoren zu verwenden, und zusätzlich ist eine Kraftlenkung solcher Einrichtungen vorgesehen. Bei Betrieb solcher Einrichtungen muß· der Kraftlenkungsleitung, obwohl sie meistens verwendet wird, wenn die vorgenannten Druckmittelmotoren nicht betätigt werden, im allgemeinen Druckmittel zugeführt werden, um jederzeit eine Lenksteuerung zu gewährleisten, selbst wenn ein oder alle Druckirdttelmotoren betätigt werden* nenn natürlich die Druckmittelversorgung mehr als ausreichend für die Kraftlenksteuerung iatg ist die Verwendbarkeit des überschüssigen Druckmittals zur Betätigung der Druckmittelmotoren erwünscht»
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Der Erfindung liegt daher im wesentlichen die Aufgabe zugrunde, fUr den vorstehend genannten Zweck ein Strömungsteiler- und Vorrangventil zu schaffen, d.h. für die Vorrangleitung (beispielsweise die Lenkungsleitung) jederzeit einen vorgegebenen minimalen Druckmittelstrom verfügbar zu machen und überschüssiges Druckmittel für die Betätigung der Hilfsleitung (beispielsweise der Druckmittelmotorleitung der Einrichtung) verfügbar zu machen.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Strömungsteiler- und Vorrangventil zu schaffen, das im Weg des Eintrittsstroms zu einem Richtungssteuerventil angoerdnet ist.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, einen Vorrangströmungsteiler zu schaffen, der die Zuführung einer größeren Druckmittelmenge zur Vorrangleitung bewirkt, wenn sich das Richtungssteuerventil oder die Ventile für die HilfsSteuerleitung des Druckmittelmotors in neutraler Stellung befinden, als wenn sich diese in einer Arbeitsstellung befinden, so daß eine größere Druckmittelmenge zu einem Zeitpunkt, wo weniger Druckmittel in der Vorrangleitung benötigt wird, zu der Hilfssteuerleitung umgeleitet wird.
Andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich.
Die einzelne Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung,
00Ι81Θ/1013
-3-
und zwar einen Querschnitt ©ines Rlehtungssteuerventils mit einem erfindungsgemäßen Vorrangströmungsteiler., der im'Druckeinlaßkanal angeordnet ist, w©b©i. dieser Schnitt in eiiser Ebene verläuft* die durch die Ädhrn© des1 Featilspule des Rielitungssfeeu» erventils geht·
In der Abbildung enthält das lii@r gessigis© RlehtTOfsateuerirentil V ein Gehäuse 1 mit ©iner Beiirssng 2S in eier die Rlelitmg§§teuerventilspul© 3 zur Steuerung der Arbeitsweise ©ines sieht gezeigten Druekraitteimotors axiaJL liitim raid hergelite Di© Bohrung 2 wird aJiial geschnitten voß (a) ©Inen üaagehuttfskanal 4>B ä@s an seinem stromaufseitigen Ende eine weiter© Bohriaag S sehneidet* in der die VorrangströmuagsteilerasiOsäiiiMg δ angeordnet istff and der an seinem sferoraabseitigen Sud® zoit der RüeJsflußöffnmig 1 In Verbindung ist, die su einem DrKdoüittslbefeältss führt? ib) einem Paar Drucksuleitnngskanälen B, Bs die ober die Sücksehlag^entile 9e 9 mit "dem absdiaitt des ümgefeiisagskanals ia "/©rbiadEag siad^ d©r swisclien den Bohrungen 2 w&ä B liegt? Cc) einem Paar Motorkanälen !©j Io zxm. Jtosehluß an eiKen DruclsmittelMotor? und (ä) eines Paar Eückflu&kanälen H9 H0 die ebenfalls au äez Rückflußöffnung 7 führen»
Das GshSas© 1 weist eine DruckeisilaBöffnung and eines -kanal 12» der die -Ströimangsteilerbohromf 5 sehneidetff «ad ©iae Vorrang-
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leitungsöffnung und einen -kanal 14 auf, der ebenfalle die Strömungsteilerbohrung 5 schneidet. Zwischen dem Einlaßkanal 12 und einem Rückflußkanal 11 befindet sich ein Drucksicherheitsventil 15, das öffnet, wenn der Druck in dem Einlaßkanal 12 einen vorge-, gebenen Wert überschreitet·
Beispielsweise ist die Spule 3 als Vierwegespule mit offener Mitte zur Steuerung eines nicht gezeigten, doppeltwirkenden Druckmittelmotors ausgebildet, der mit den Motorkanälen lo, Io verbunden werden kann. Wenn sich, wie gezeigt, die Spule 3 in ihrer neutralen Stellung befindet, ist der Umgehungskanal 4 von seinem stromaufseitigen Ende zu seinem stromabseitigen Ende offen, und die Verbindung beider Motorkanäle Io mit den benachbarten Druckzuleitungs- und Rückflußkanälen 8 und 11 ist blockiert. Wenn die Spule 3 aus ihrer vorgenannten neutralen Stellung nach unten bewegt wird, wird der Umgehungskanal 4 dadurch geschlossen, und der obere Druckzuleitungskanal 8 wird mit dem oberen Motorkanal Io für den Druckmittelstrom durch das obere Rückschlagventil 9 in ein Ende eines Druckmittelmotors in Verbindung gebracht, und der untere Motorkanal Io wird mit dem unteren Rückflußkanal 11 für den Rückfluß von Druckmittel vom anderen Ende des Druckmittelmotors in Verbindung gebracht. Wenn die Spule 3 aus ihrer neutralen Stellung nach oben bewegt wird, wirä der untere Druckzuleitungskanal 3 mit dem unteren Motorkanal Io für den Druckmittelstrom durch das untere Rückschlagventil 9 in das andere Ende des Druckmittelmotors in Verbindung gebracht, während das eine Ende des
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Druckmittelmotors für den" Rückfluß von Druckmittel durch den oberen Motorkanal Io offen ist, der mit dem oberen Rückflußkanal 11 in Verbindung ist.
In der Strömungsteilerbohrung 5 ist ein rohrförmiges Strömungsteilerglied 16 beweglich, das durch die Feder 17 in eine gezeigte Stellung vorgespannt ist, in welcher die öffnung 18 in dem Glied 16 durch den Abschnitt der Bohrung zv/ischen dem ümgehungskanal 4 und dem Einlaßkanal 12 blockiert sind, um somit die Verbindung zwischen dem Einlaßkanal 12 und dem stromaufseitigen Ende des Umgehungskanals 4 zu sperren.
In dem Glied 16 ist eine Blendenscheibe 21 beweglich und durch die Feder 19 gegen den von dem Sprengring 2o in dem Glied 16 gebildeten Anschlag vorgespannt, die eine Vielzahl von öffnungen 23 für den Druckmittelstrom durch den rohrförmigen Federmitnehmer 24 und durch die öffnungen 25 in dem Glied 16 aufweist, die in den · Vorrangkanal 14 münden.
Die Feder 19 hat eine größere Vorspannung als die Feder 17, und das Strömungsteilerglied 16 beginnt daher sich nach oben zu bewegen, wenn der Druckabfall an der Blendenscheibe 21 die Vorspannung der Feder 17 überschreitet, um allmählich die öffnungen 18 freizulegen, so daß der Druckmittelstrom vom Einlaßkanal 12 zum stromaufseitigen Ende des ümgehungskainals 4 zunimmt, und wenn
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sich die Spule 3 zu diesem Zeitpunkt in ihrer neutralen Stellung befindet, wird der überschüssige Strom zu einem mit der Rückflußöffnung 7 verbundenen Behälter zurückgeleitet· Bei dem vorliegenden AusfUhrungsbeispiel kann der Druckmittelstrom zu der Vorrangleitung über den Kanal 14 beispielsweise 6o,56 l/m betragen, und jeder überschüssige Strom wird zu dem Umgehungskanal 4 zum Rückfluß zu einem Behälter über die Rückflußöffnung 7 umgeleitet. Diese Bewegung des Strömungsteilergliedes 16 nach oben setzt sich solange fort, bis seine Schulter 26 an der Zwischenscheibe 27 des Federmitnehmers einer weiteren Feder 23 eingreift, zu welchem Zeitpunkt die kombinierte Kraft der Federn 17 und 28 größer ist als die Vorspannungskraft der Blendenscheibenfeder 19, wonach ein fortdauernder erhöhter Druckabfall an der Blendenscheibe 21 eine Bewegung derselben nach oben in Eingriff mit dem unteren Ende des Mitnehmers 24 bewirkt, um somit alle öffnungen 23 mit Ausnahme der mittleren zu blockieren»
Diese Bewegung der Blendenscheibe 21 findet statt, wenn die Spule 3 aus ihrer neutralen Stellung in eine ihrer Arbeitsstellungen bewegt wird, so daß sich im stromaufseitigen Ende des Umgehungskanals 4 und im Einlaßkanal 12 Druck aufbaut, und dieser erhöhte Druck bewirkt einen erhöhten Druckabfall an der Blendenscheibe 2jLf
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und bewegt sie dadurch wie vorstehend erWähnt, um damit den Drückmittelstrom zu dem Vorrangleitungskanal 14 auf einen niedrigeren Wert zu drosseln und für das Richtungssteuerventil somit einen 'größeren Teil der Pumpenleistung verfügbar zu machen· Beispielsweise braucht die Durchflußleistung der einzelnen öffnuhg 23 nur 15,14 l/m zu betragen, die für Kraftlenkung während des Betrlebes des Hebe- oder Förderzylinders eines Gabelstaplers, Frontladers etc. ausreichend ist«
Wenn sich' das Strömungstellerglied 16 nach oben bewegt hat, so daß seine Schulter 26 an der Zwischenscheibe 27 des Federmitnehmers eingreift, ermöglichen seine öffnungen 18 im wesentlichen den vollen Strom vom Einlaßkanal 12 zum stromauf sei tigen Ende des Umgehungskanals 4, und wenn sich die Richtungssteuerventilspule 3 in einer Arbeitsstellung befindet, fließt ein Strom von 15,14 l/m zum Vorrangleitungskanal 14, der für Kraftlenkung und dergleichen zu diesem Zeitpunkt ausreichend 1st, während der größere Teil der Pumpenleistung jedoch für Arbeitsvorgänge in der Steuerleitung der Einrichtung verfügbar ist.
Falls der Druckabfall an der Blendenscheibe 21 noch welter zunimmt, nachdem sie mit dem Mitnehmer 24 in Eingriff gelangt ist, werden beide Federn 17 und 28 durch die fortdauernde Bewegung des Strömungsteilergliedes 16 nach oben weiter zusammengedrückt. Eine
ORIGINAL INSPECTED
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solche fortdauernde Bewegung des Gliedes 16 nach oben beginnt die öffnungen 25 allmählich und nacheinander 'zu schließen» wenn sie in die Bohrung 5 über dem Vorrangleitungskanal 14 eintreten, um so den gewünschten minimalen Strom zum Vorrangleitungskanal 14 bei erhöhtem Strom für die Betätigung des Druckmittelmotors aufrechtzuerhalten^
Wie bereits erwähntf zeigt die Figur nur eine beispielsweise Verwirklichung der Erfindung, und diese ist darauf nicht beschränkt, vielmehr sind noch mancherlei andere Ausftihrungsformen und Anwendungen möglich. .
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Kombination, gekennzeichnet durch ein Richtungssteuerventil, das ein Gehäuse enthält mit einem Umgehungskanal mit stromaufseitigen und stromabseitigen Enden zum Anschluß an eine Druckmittel-Druckquelle, bzw. einen Behälter, einem Druckzuleitungs-· kanal zum Anschluß an eine Druckmitte1-DruckgueHe, einem Motorkanal zum Anschluß an einen Druckmittelmotor, und einem Rückflußkanal zum Anschluß an einen Behälter; ein Ventilglied, das in dem Gehäuse aus einer neutralen Stellung, in welcher der Umgehungskanal durch das Ventilglied offen ist, und in welcher die Verbindung zwischen dem Motorkanal und den Druckzuleitungs- und Rückflußkanälen durch das Ventilglied blockiert ist, in mindestens eine Arbeitsstellung beweglich ist, in welcher der Umgehungskanal durch das Ventilglied geschlossen ist, und in welcher der Motorkanal mit dem Druckzuleitungskanal zur Druckbetätigung des Druckmittelmotors in Verbindung ist, wobei das Gehäuse einen Druckeinlaßkanal und einen weiteren Motorkanal aufweist; Blendenmittel in dem Gehäuse, die den Einlaßkana^L mit dem anderen Motorkanal in Verbindung bringen; einen Vorrangströmungsteiler, der auf zunehmenden Druckabfall an den Blendenmitteln anspricht, der einen vorgegebenen Wert überschreitet, wo-
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    durch allmählich ein Kanal zwischen dem EinlaBkanal und dem stromaufseitigen Ende des Umgehungskanals und dem Druckzuleitungskanal geöffnet wird; und Mittel, die auf einen vorgegebenen größeren Druckabfall an den Blendenmitteln ansprechen, um die Durchfluß leistung der Blendenmittel wesentlich herabzusetzen, so daß bei Bewegung des Ventilgliedes in die eine Arbeitsstellung ein wesentlicher Druckmittelstrom für die Betätigung des Druckmittelmotors verfügbar ist.
    2· Kombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorrangströmungsteiler ein Ventilelement enthält, das in einer Bohrung in dem Gehäuse beweglich ist, das von der Einlaßumgehung und einem weiteren Ilotorkanal geschnitten wird, und erste Federmittel, die das Ventilelement in eine Stellung vorspannen, in welcher die Verbindung zwischen dem Einlaßkanal und dem Umgehungskanal geschlossen ist, und daß die Blendenmittel eine Blendenscheibe enthalten, die in dem Ventilglied beweglich ist, um die Durchflußleistung von dem Einlaßkanal zu dem anderen Motorkanal herabzusetzen, wenn sie von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung bewegt wird, und zweite Federmittel, die die Blendenscheibe in die erste Stellung vorspannen, wobei die ersten Federmittel bei einem solchen vorgej gebenen Druckabfall an der Blendenscheibe nachgeben, daß sie die Bewegung des Ventilelementes ermöglichen, um allmählich die
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    Verbindung zwischen dem Einlaßkanal und dem Umgehungskanal zu öffnen, und die zweiten Federmittel bei einem solchen vorgegebenen größeren Druckabfall an der Blendenscheibe nachgeben, daß sie die Bewegung der Blendenscheibe in die zweite Stellung ermöglichen.
    3» Kombination nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das ■' Ven ti !element bei noch weiterer Zunahme des Druckabfalls an der λ Blendenscheibe gegen die ersten Federmittel bewegt wird, um allmählich die Durchflußleistung der Kanäle darin herabzusetzen,
    die mit dem anderen Motorkanal in Verbindung sind.
    4· Kombination nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dritte Federmittel auf das Ventilelement einwirken, um zusammen mit den ersten Federmitteln nach Haßgabe noch weiterer Zunahme des Druckabfalls an der Blendenscheibe nachzugeben, wodurch die Be- j wegung des Ventilelementes ermöglicht wird, um allmählich die ! Durchflußleistung der Kanäle darin herabzusetzen, die mit dem anderen Motorkanal in Verbindung sind·
    5* Kombination nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blendenscheibe eine Vielzahl von öffnungen aufweist, und daß das Ventilelement einen Anschlag enthält, an dem die Blendenscheibe in der zweiten Stellung eingreift, um den Druckmittelstrom durch wenigstens eine öffnung zu blockieren·
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    6. Strömungsteiler, gekennzeichnet durch ein Gehäuse mit einer Bohrung, die von einem Einlaßkanal zum Anschluß an eine Druckmittel-Druckquelle und von ersten und zweiten Auslaßkanälen zum Anschluß an Druckmittelmotoren geschnitten wird; ein Ventilele- · ment, das in der Bohrung zwischen ersten und zweiten Stellungen beweglich ist, um die Verbindung zwischen dem Einlaßkanal und dem ersten Auslaßkanal zu schließen bzw. zu öffnen; eine Blendenseheibe, die in dem Ventilglied zwischen ersten und zweiten Stellungen beweglich ist, um eine gedrosselte bzw. noch stärker gedrosselte Verbindung zwischen dem Einlaßkanal und dem zweiten Auslaßkanal zu schaffen; und Federmittel, die das Ventilelement und die Blendenscheibe in ihre jeweiligen ersten Stellungen vorspannen und bei vorgegebenem Druckabfall an der Blendenscheibe nachgeben können, um die Bewegung des Ventilelementes in die zweite Stellung zu ermöglichen, und bei vorgegebenem größeren Druckabfall an der Blendenscheibe nachgeben können, um die Bewegung der Blendenscheibe in die zweite Stellung zu ermöglichen.
    7. Strömungsteiler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel erste und zweite Federn enthalten, die das Ventilelement bzw. die Blendenscheibe in die erste Stellung vorspannen.
    -5-
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    "" Ja —
    8. Strömlingsteiler nach "Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement in eine dritte Stellung bewegt wird, um den Druckmittelstrom von dem Einlaßkanal zu dem zweiten Auslaßkanal über die Blendenscheibe bei weiterer Zunahme des Druckabfalls an der. Blendenscheibe in ihrer zweiten Stellung zu drosseln.
    9. Strömungsteiler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Federmittel erste und zweite Federn enthalten, die das Ven- φ tilelement bzw. die Blendenscheibe in erste Stellungen vorspannen, und daß eine auf das Ventilelement einwirkende dritte Feder nachgibt, um die Bewegung des Ventilelementes in eine * dritte Stellung zur Drosselung des DruckmittelStroms von dem Einlaßkanal zu dem zweiten Auslaßkanal über die Blendenscheibe bei weiterer Zunahme des Druckabfalls an der Blendenscheibe in ihrer zweiten Stellung zu ermöglichen.
    lo. Strömungsteiler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß' _ die Blendenscheibe eine Vielzahl von öffnungen aufweist, und daß das Ventilelement einen Anschlag enthält, an dem die Blendenscheibe' in der zweiten Stellung eingreift, um den Druckmittelstrom durch wenigstens eine öffnung zu blockieren.
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    L e e r s e 11 e
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