DE1650361A1 - Absenkventil,insbesondere zum Absenken des Hubschlittens eines Hubladers - Google Patents

Absenkventil,insbesondere zum Absenken des Hubschlittens eines Hubladers

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DE1650361A1 DE1967E0034292 DEE0034292A DE1650361A1 DE 1650361 A1 DE1650361 A1 DE 1650361A1 DE 1967E0034292 DE1967E0034292 DE 1967E0034292 DE E0034292 A DEE0034292 A DE E0034292A DE 1650361 A1 DE1650361 A1 DE 1650361A1
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    • Y10T137/7793—With opening bias [e.g., pressure regulator]
    • Y10T137/7809—Reactor surface separated by apertured partition

Description

Eaton YaIe & Towne Inc., Cleveland, Ohio/USA
"Absenkventil j insbesondere zum Absenken des Hubschlittens eines Hubladers"
Die Erfindung richtet sich auf ein Durchflussregulierventil, insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit einer Hubpresse, welche einen Zylinder und einen in diesem zum Anheben einer Last beweglichen Kolben aufweist.
Ob schon sich für den Fachmann aus der nachfolgenden Be <Schreibung viele und unterschiedliche Anwendungen" der Erfindung ergeben, ist es lediglich erforderlich, eine Anwendung im Detail näher zu erläutern, die von besonderem Wert ist,"
Beim ietrieb von Hubladern, variieren die vom Hubzylinder getrogenen Lasten während der Vertikalbewegung des an der Stirnseite, des Fahrzeuges angeordneten Teleskpphubmastes in großen Grenzen., Beim Absenken der Last besteht die Tendenz,
a O 9 8 8 4 / 0 S 91 sad
daß sich die Absenkgeschwindigkeit erhöht, wenn die von der-Hubvo/rrichtung getragene Last größer wird. Eine derartige direkte Beziehung zwischen dem Anwachsen der Last und der Absenkgeschwindigkeit ist unerwünscht.
Beim Betrieb von Hubladern ist es üblich, am Einlassende des Hubzylinders Mittel vorzusehen, durch die, wenn eine zum Zylinder führende Leitung defekt werden sollte, der Kolben sich zum Absenken der Last nicht schneller als um einen vorbestimmten Wert bewegt. Mit anderen Worten, eine Durchflussreguliervorrichtung bei einem Hublader ist eine solche, die an der Hubpresse vorgesehen ist, um eine rasche Abwärtsbewegung des Hubkolbens zu verhindern. Beim Ausfallen oder einer Beschädigung des hydraulischen Kreislaufes, welcher normalerweise die Abwärtsbewegung des Hubkolbens steuert, wirkt diese gleichzeitig als Sicherheitsvorrichtung.
Durchflussregler sind bereits sehr alt und eine Vielzahl von Vorschlägen sind für diese bereits gemacht worden. Im allgemeinen hängen derartige Durchflussregler Jedoch in ihrer Arbeitsweise vom dynamischen Druckmittelfluss unterhalb eines Kolbens ab, wenn dieser sich in einem Zylinder abwärts bewegt. Derartige Durchflussregler sind nicht vollständig zufrieden-? stellend, da sie eine Zeitverzögerung vor ihrem effektiven
»AD ORiGlMAL
Funktionieren aufweisen. Weiterhin sind Durchflussregler dieser Art im allgemeinen nicht so sensibel, wie dies wünschenswert ist. Sodann weisen derartige Durchflussregler einen Widerstand bei der Zufuhr des Druckmittels zum Zylinder zum Anheben einer Last auf. Zur wirksamen des hydraulischen Systems soll ein Durchflussregler jedoch einen minimalen Widerstand für den Zufluß des Druckmittels in den Zylinder zum Anheben der Last mit sich bringen.
Hauptsiel der iirfindunr: 1st es daher, ein Renulierventil für eine hydraulische Vorrichtung mit einem Zylinder und einem in diesem beweglichen Kolben zur. Anheben und Absenken einer Last zu schaffen.
Vorzugsweise soll dabei die Geschwindigkeit, mit der die Last abgesenkt wird, mit anwachsender Last abnehmen.
Weiterhin soll beim Regulierventil, gemäß der Erfindung dessen Betätigung nicht von der Fließseschwindigkeit des Druckmittels durch das Ventil abhängen.. Ferner soll das erfindungsgemässe Regulierventil keine Zeitverzögerung aufweisen, sondern soll jederzeit wirksam sein, wenn ein Ausfall des hydraulischen Kreislaufes auftritt)( welcher normalerweise die Abwärtsbewegung des Hubkoibens steuert.
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Hierzu wird gemäss der Erfindung ein Durchflussregulierventil vorgeschlagen mit einer Kolbenstange, die mit einem Ptessenzyllnder über eine sehr kleine Öffnung in Verbindung steht. Die Kolbenstange ist idabei in einer Ventilkammer angeordnet, wobei ihr vorderes Ende der kleinen, zum Pressenzylinder führenden Öffnung zugewendet ist. Das hintere Ende der Kolbenstange erstreckt sich aus der Ventilkammer und steht in Verbindung mit Atmosphärendruck, indem dieses tatsächlich der Atmosphäre ausgesetzt ist oder mit einem Druckmittelsumpf verbunden ist. Die Kolbenstange wird durch Zwischenschaltung einer Feder zwischen dem vorderen Ende der Kolbenstange und einem auf dieser gleitend angeordneten Dichtkolben unter Spannung gesetzt. Der Dichtkolben stützt sich wiederum gegen ein festes Teil der Ventilkammer ab, vorzugsweise in Form einer in einer als Ventilkammer dienenden Bohrung geformten Schulter. An der Kolbenstange befestigt und gegen den Dichtkolben anliegend ist eine Dosier- oder Messfläche vorgesehen. Die Messfläche ist in einer Stellung, um sich in die Ventilkammer zum Schließen einer relativ großen Öffnung zu bewegen, durch welche Druckmittel sich von einer Druckmittelquelle in den hydraulischen Pressenzylinder bewegt.
Da die wirksame Fläche des vorderen Endes der Kolbenstange des Durchflussregulierventils ( welche vor dem Dichtkolben liegt ) größer ist als die wirksame Fläche des hinteren Endes der Kolbenstange ( an der Rückseite des Dichtkolbens ),
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Γ .... BAD ORIGINAL
weil „das hintere Ende der Kolbenstange der Atmosphäre ausgesetzt ist, ist ersichtlich, daß jeder Differenzdruck zwischen dem unteren Ende des Zylinders und der Ventilkammer sofort durch die Kolbenstange festgestellt wird, so Jdaß die Kolbenstange die Meßfläche relativ zu der großen öffnung im Ventilkörper bewegt. Wenn nun Steuermittel an der Druckmittelquelle betätigt werden, um den Diuckmittelfluss vom Zylinder zum Absenken einer Last zu ermöglichen, wird die Last in Abhängigkeit von der vorherigen Einstellung der Meßfläche abgesenkt.
Nun sei angenommen, daß die Last angehoben werden soll. Dann bewirkt der Druckmittelfluss von der Druckmittelquelle ein Ungleichgewicht des Dimcks zwischen der Ventilkammer und dem Pressenzylinder infolge des dynamischen Flusses. Diese Druckdifferenz wird unmittelbar gegen den Dichtkolben ausgeübt, dsr sich von seiner Schulter fortbewegt und gegen die zwischen (
diesem und der Kolbenstange angeordnete Feder wirkt. Die Feder wird darauf nachgiebig die Kolbenstange und'die Meßfläche bewegen, um die zum Pressenzylinder führenden Verbindungsmittel voll zu öffnen. Tatsächlich wird gemäß der Erfindung eine Dosier- bzw. Meßvorrichtung verwendet, welche immer wirksam ist, um das Absenken der Last zu steuern, jedoch sofort aus dem Weg geht, wenn Druckmittel zum Anheben der Last zugeführt wird. Diese letzte Bewegung während des Anhebens der Last wird vorzugsweise durch Verwendung einer Feder erreicht, die durch den Hubdruck gespannt wird.
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Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend anhand derZeichnung beispielsweise näher erläutert, Diese zeigt in
Fig. 1 eine" sehematische Wiedergabe eines druckmittelbetätigten Hubmotors mit zugeordneten Elementen, mittels welcher Druckmittel einem Hubzylinder durch ein Durchflussregulierventil gemäß der Erfindung zugeführt wird, welches im Boden des Zylinders angeordnet ist,
Fig. 2 einen vergrößerten Axialschnitt durch das untere Ende des Zylinders mit dem Durchflussregulierventil gemäss der Erfindung, und in
Fig* 3 eine graphische Darstellung einer typischen Arbeitsbzw. Leistungskurve des erfindungsgemässen DiÄrchf lussregulierventils.
Fig. 1 zeigt einen hydraulischen Hubzylinder 10 des Kolbentyps, der-beispielsweise zum Heben von Lasten unterschiedlicher Massen mittels des Hubmastes eines Hubladers verwendbar ist. Der Zylinder 10 ist, wie gezeigt, einfach wirkend, wobei das obere Ende mittels einer Leitung 14 in einen Sumpf 12 entlüftet. Der Sumpf 12 ist über eine Leitung 17 mit einer
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Pumpe Ib verbunden» Die Pumpe kann beliebige Bauart zur Lieferung eines Druckmittels aufweisen, wobei die Bedienungsperson mittels eines Wählventils 18 über eine Leitung 20 Druckmittel dem Arbeitsende eines nicht gezeigten Kolbens zuführen kann. Der Kolben ist an einer ausfahrbaren Kolbenstange 21 des Motors bzw. Zylinders 10 befestigt. Das Regulierventili 22 gemäss der Erfindung ist am Bodenende des Zylinders 10 befestigt« Während der RückziehunK der Kolbenstange 21 kehrt hydraulisches Medium zum Sumpf 12 über das Ventil 22, die Leitung 20, das Wählventil 18 und die Rückflussleitung 2k zurück. Das Durchflussregulierventil 22 bildet den eigentlichen Gegenstand der vorliegenden Erfindung und wird nachfolgend in Verbindung mit den Figuren 2 und 3 näher beschrieben.
Es sei klargestellt, daß der Kolben-Zylinder-Typ des hydraulischen Motors, wie dieser in Fig. 1 schematisch wiedergegeben ist, zur Darstellung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient. Das Durchflussregulierventil gemäß der Erfindung ist jedoch nicht auf die Anwendung in Verbindung mit einem dnuckmittelbetätigten Hubzylinder.gemäß Fig. 1 beschränkt.
Am Bodenende des Zylinderrohres 26 des Zylinders 10 ist ein Ventilgehäuse 30 mittels einer Schweißnaht 32 befestigt. Andere Befestigungsmittel zur:Befestigung des Ventilgehäuses
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30 am Zylinderr-ohr 28, beispielsweise Schrauben, können ebenfalls verwendet werden. Das Ventilgehäuse 30 wird durch eine zentrale Bohrung 34 definiert, die sich von einem ersten offenen Ende zu einem zweiten geschlossenen Ende des Ventilgehäuses erstreckt, wodurch eine Ventilkammer 36 gebildet wird. Leitungen 38 und 40 bilden eine Verbindung zwischen der zentralen Bohrung 34 und dem Inneren 42 des Zylinderrohres 28. Wie Fig. 2 zeigt, weist das Ventilgehäuse 30 eine Gewindebohrung 44 auf, welche eine Einlaß - und Auslaßöffnung für dasrRfeguliervent11 bildet. Die Gewindegänge sind zum Anschluß einer Rohrverbindung geeignet, um eine flügsigkeitsdichte Verbindung zwischen dem Ventilgehäuse 30 und der Leitung 20 zu schaffen. Die Art der Verbindung zwischen dem Ventilgehäuse und der Leitung 20 bildet keinen Teil dieser Erfindung, und es kann auch jede andere geeignete Verbindung verwendet werden. Zur besseren Verdeutlichung ist die Leitung 20 in Fig. 2 nicht wiedergegeben. Es sei jedoch klargestellt, daß die Leitung 20 mit der zentralen Bohrung 31I Über die Gewindebohrung 44 verbunden ist.
Innerhalb der zentralen Bohrung 34 ist eine Kolbenstange 46 angeordnet, welche ein erstes Ende 48 und ein zweites Ende 50 aufweist. Zwischen den Enden 48 und 50 der Kolbenstange 5 46
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ist ein vergrössertes Teil ausgebildet,- welches eine Dosierbzw. Meßfläche 52 definiert, die im wesentlichen Zylinderform aufweist, worauf die Erfindung jedoch nicht begrenzt ist. In dem Meßteil 52 ist eine Leitung 54 ausgebildet, um eine Verbindung von einem Ende der Meßfläche zum anderen Ende zu schaffen, was nachfolgend näher erläutert wird. Es sei klargestellt, daß bei der beschriebenen bevorzugten Ausführungsform die Meßfläche 52 einen integralen Teil der Kolbenstange 46 bildet. Die Meßfläche könnte jedoch auch ein getrenntes Element bilden, das durch geeignete Befestigungsmittel mit der Kolbenstange verbunden ist.
Am Ende 48 der Kolbenstange 46 ist eine ringförmige Scheibe 56 angeordnet, in der Durchtritte 58 ausgebildet sind. Die Scheibe 56 ist über das Ende 48 der Kolbenstange 46 geschoben und wird durch eine Mutter 60 gehalten, die auf das Ende 48 der Kolbenstange 46 aufgeschraubt ist. Der Zweck der ringförmigen Scheibe 56 ist die Bilöung einer Schulter für eine Feder 90. Natürlich könnte eine derartige Schulter auch einen integralen Teil der Kolbenstange 46 bilden.
Am offenen Ende des Ventilgehäuses 30 sind Gewindegänge 62 zur Aufnahme eines Ventileinsatzes 64 vorgesehen. Der Ventileinsatz 64 ist ein im wesentlichen zylindrisches Element mit einer Bohrung 66, in welcher die Meßfläche 52 der Kolbenstange 46 angeordnet ist. In der Außenfläche des Ventileinsatzes
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sind ringförmige Nuten 68 und 70 ausgebildet. Diese ringförmigen Nuten stehen mit der Bohrung 66 durch öffnungen 72 und 74 entsprechend, in Verbindung. Das Ende 50 der Kolbenstange 46 ist in einer Bohrung 76 des Ventileinsatzes 64 angeordnet. Die Bohrung 76 weist eine ringförmige Nut zur Aufnahme eines Dicht-O-Ringes 78 auf. Der Zweck des 0-Ringes 78 A ist die Schaffung einer Dichtung zwischen einer Kammer 96 und der Atmosphäre oder dem Reservoir bzw. dem Druckmittelsumpf und erlaubt eine Hin- und Herbewegung der Kolbenstange 46 relativ zum Ventileinsatz 64.' Anstelle des 0-Ringes kann man natürlich auch andere Dichtungen, wie Stopfbüchsen oder Diaphragmen verwenden. Der Ventileinsatz 64 wird in das Ventilgehäuse 30 eingeschraubt, bis ein Kopf 80 gegen die Außenfläche des Ventilgehäuses greift. Um eine Dichtung zwischen dem Ventilgehäuse 30 und dem Ventileinsatz 64 vorzusehen, ist eine Dichtung 82 in Form eines 0-Ringes angeordnet, an deren
w Stelle auch andere Dichtungen verwendet werden können.
Wie die vollmontierte Stellung gemäft Fig. 2 zeigt, bildet das innere Ende des Ventileinsatzes 64 eine Schulter 84. Der Schulter 84 benachbart ist ein Dichtkolben 86 angeordnet. Der Dichtkolben 86 ist im wesentlichen zylinderförmig und weist eine Bohrung auf, durch die sich die Kolbenstange 46 erstreckt. In der äusseren Zylinderflache des Dichtkolbens 86
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ist eine ringförmige Nut zur Aufnahme eines O -üichtringes 88 vorgesehen. In ähnlicher Weise ist in der Bohrung des Dichtkolbens eine Ringnut zur Aufnahme eines O-Ringes &9 ausgebildet. Es sei klargestellt, daß der Dichtkolben frei hin- und herbeweglich, sowohl relativ zum Ventilgehäuse 30, als auch zur Kolbenstange 46 ist. So schafft der Dichtkolben, obschon frei hin- und herbeweglich, in der Bohrung 34 zwei f^egeneinander isolierte Unterkammern 9^ und 96 in der großen Ventilkammer 36. Es liefet Im Rahmen der Erfindung, Dichtmittel auf der Meßfläche zur Isolierung der Unterkammern 94 und 96 voneinander vorzusehen.
Zwischen dem Dichtkolben ö6 und der ringförmigen Scheibe 56 1st eine Feder 90 angeordnet. Eine Federführung 92 in Form eines Hohlen Zylinders ist gleitend über die Kolbenstange 46 zwischen diese und die Feder 90 geschoben. Der Zweck der Federführung 92 besteht darin, die Feder 90 abzustützen und ferner als Anschlag zu dienen, wie nachfolgend näher beschrieben wird.
Die Wirkungsweise deaüurehflussregulierventils gemäss der Erfindung ist wie folgt: Wenn der Pressenkolben eine Last hält, ist der Druck im ZylinderInnern 42 derselbe, wie in den Kammern
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94, 96 des Ventils. Der Druck in der Kammer 94 wird über eine Leitung 38 ausgeübt. Infolge der Durchtritte 58 in der ringförmigen Scheibe oder Schulter 56 übt der Druck in der Kammer 94 eine Kraft auf das Ende 48 der Kolbenstange 46 aus. Diese Kraft wirkt nach rechts gemäß Fig. 2 und hat eine Größe, welche dem Produkt des Druckes und der Querschnittsflache der Kolbenstange 46 entspricht. In der Kammer 96 jedoch wirkt der Druck nicht auf die Kolbenstange, da das Ende 50der Kolbenstange der Atmosphäre ausgesetzt ist. Es wirken keine Kräfte auf die Meßfläche 52 der Kolbenstange 46 infolge der Vorsehung der Leitung 54, welche die Meßfläche in ausgeglichenem Zustand hält. Infolgedessen sind die Kräfte, die auf das Ventil während des Haltens einer statischen Last wirken :(a) die auf das Ende 48 der Kolbenstange 46 gemäß Fig. 2 nach rechts wirkende Kraft, (b) die Atmosphärenkraft, die auf das Ende 50 der K&benstange 46 nach links gemäß Fig. 2 wirkt, (c) die Feder 90, welche einer Bewegung der Kolbenstange 46 nach rechts gemäß FIg. 2 entgegenzuwirken sucht. Durch Auswahl einer geeigneten Federgröße für die Feder 90 und bei einem Zustand, bei dem der Druck im Zylinderinnern größer Ist als der Atmosphärendruck, versucht infolgedessen die auf die Kolbenstange wirkende Kraft die Kolbenstange nach rechts gemäß Fig. 2 zu bewegen, wobei die Meßfläche 52 in eine Stellung kommt, daß sie die Leitung 72 schließt. Das Gesamtmaß der Bewegung nach rechts gemäß Fig. 2 hängt ab von der wirksamen Kraft, die in Abhängigkeit von der Federkraft nach rechts wirkt. Die Federführung 92 wirkt
als Anschlag gegen den Dichtkolben 86. So kann die Meßfläche ; G4DW84/05 9 1
52 sich nicht so weit nach rechts bewegen, daß die Leitung 72 vollständig geschlossen wird, es sei denn, sie sei so entworfen. Wenn die Meßfläche sich nach rechts bewegt, wird der Druckmittelfluss vom Zylinderinnern 42 über die Leitung 40 zum Auslaß 44 bemessen bzw. dosiert. Die Bemessung bzw. Dosierung steigt mit ansteigender Belastung an, was zu einem umgekehrten Verhältnis zwischen dem Druckmittelfluss und der Belastung führt. Dieses umgekehrte Verhältnis ist schematisch in Fig. 3 wiedergegeben.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist es, daß die Verbringung der Meßfläche 52 relativ zur Leitung 72 nicht vom DruckmittelfJüss abhängig ist, d*h., es ist nicht notwendig, bei einer vorbestimmten Durchflussrate durch jede der Leitungen 38 oder 40 die Meßfläche derart anzuordnen, daß der Druckmittelfluss durch die Leitung 4O verringert wird. Die Meßfläche 52 wird relativ zur Leitung 72 in Stellung gebracht, auch wenn kein Durchfluss stattfindet* Die Kolbenstange 46 stellt den Unterschied zwischen dem Druck im Zylinderinnern 42 und Atmosphärendruck fest. Da der Atmosphärendruck relativ konstant ist,hat das Durchflussregulierventil gemäss der Erfindung einen stabilen Bezugspunkt, durch den die Druckhedingungen im Zylinderinnern bestimmt sind. In dieser Hinsicht unterscheidet sich das Durchflussregulierventil gemäss der Erfindung von den
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bisher bekannten Ventilen dieser Art, beispielsweise gemäss dem USA-Patent 2 988 O60, bei dem eine Kolbenstange sich ändernden Drücken in Kammern des Ventils selbst ausgesetzt ist und infolgedessen den Druckunterschied in den verschiedenen Kammern des Ventils feststellt, um eine Meßfläche mit Bezug auf die Auslaßöffnung in Stellung zu bringen. Da die Druckverhältnisse innerhalb des Ventils in weiten Grenzen schwanken, wurde gefunden, daß die Messung des Druckunterschiedes in verschiedenen Kammern des Ventils keine vernünftige Methode der Verbringung der Messfläche relativ zur Auslassöffnung schafft. Beim erfindungssemässen Ventil bildet jedoch die relativ stabile Atmosphäre den Bezugspunkt, gegenüber welchem die Drücke im ZyIInderInnern bemessen werden.
Die Wirkungsweise des Druchflussregulierventils gemäss der Erfindung während eines Hubvorgangs des Preseenkolbens wird nachfolgend beschrieben: Beim Hubvorgang fließt Druckmittel durch die Leitung 20 in die Leitung 44, die Ringnut 70, die Leitung 74, die Bohrung 6.6, die Leitung 72, die Ringnut 68, die Leitung Ao und dann in das Zylinderinnere 42, um den nicht dargestellten Preseenkolben anzuheben. Während dieses Hubvorganges ist es wünschenswert, daß das Ventil eines geringstmöglichen Widerstand für den Druckmittelfluss in das Zylinderinnere 42 ausübt. Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung erzeugt der dynamische Druckmittelfluss durch die
4>· Leitung 40 einen Druckunterschied zwischen der Kammer 96 und dem Zylinderinnern 42. Der Druck in der Kammer 96 während
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_^ dieses Zuständs ifet höher als der Druck im Zylinderinnern 42 und infolgedessen in der Kammer 94. Daher Ist der am Ende 48
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der Kolbenstange 46 verfügbare Druck relativ klein, verglichen mit dem auf den Dichtkolben 86 mittels der Meßflächenr leitung 54 ausgeübten Druck. Der Effekt ist, daß der Druckunterschied, der durch die Leitung 40 entwickelt wird, den Dichtkolben 8o nach links gemäß Fig. 2 unter Zusammendrücken der Feder 90 bewegt. Ein Zusammendrücken der Feder 90 bewegt die Kolbenstange 46 nach links gemäß Fig. 2 und ebenso der Meßfläche 52, um die Leitung 72 völlig freizugeben, die zum Zylinderinneren 42 führt. Infolgedessen 1st ein Minimum an Widerstand bezüglich des Druckmittelflusses vom Einlaß 44 zum Zylinderinneren 42 gegeben, da die Meßfläche 52 von der Leitun- 72 voll zurückgezogen ist.
Um die Wirkungsweise des DeBchflussregulierventils gemäß der Erfindung kurz zusammenzufassen, müssen zwei bestimmte Funktionen beachtet werden : Links des Dichtkolbens 66 gemäß Fig. 2 führt die Kolbenstange 46 eine Feststell- oder Wiege- i funktion aus. Rechts des Dichtkolbens 86 führt die Kolbenstange durch die Meßfläche 52 eine Bemessung-oder eine Durchflusssteuerung des 1 Ventils aus. Der Dichtkolben 86 stellt sicher, daß die entsprechenden Kammern 94, 96 rechts und links desselben unabhängig voneinander bleiben. Während des Hubvorganges des Hubmotors ist der Dichtkolben 86 einem Druckunterschied ausgesetzt, welcher eine Bewegung desselben nach links gemäß Pia, 2 bewirkt, wodurch die Kolbenstange 46 und die Meß-
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fläche 52 nach links bewegt werden und die Leitung 72 vollständig freigegeben wird.
Die Leitung 72, die als Steueröffnung bezeichnet werden kann, kann verschiedene Formen aufweisen. Eine Mehrzahl von kreisförmigen Öffnungen kann in dem Ventileinsatz 64 ausgebildet sein. In ähnlicher Weise kann eine Mehrzahl von länglichen Schlitzen oder ein einzelner länglicher Schlitz in dem Ventileinsatz 64 ausgebildet sein, um eine Leitung 72 von der Leitung 40 zur Bohrung 66 zu bilden. Durch Änderung der Ausbildung der Leitung 72 und der Federkonstante der Feder 90 ist es möglich, eine unbeschränkte Zahl von Fließcharakteristiken vorzusehen, die durch den Druck im Zylinderinneren induziert werden. Die Kurve gemäss Fig. 3 ist lediglich beispielsweise wiedergegeben, um eine typische Fließkurve für den Hubschlitten eines Hubladers wiederzugeben. Die Kurve kann, wie vorstehend ausgeführt dst, durch Änderung der Leitung 72 geändert werden.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Leitung 38 eine gebohrte Öffnung mit einem Durchmesser von 0,038 cm (0,015 Zoll). Diese Dimension soligedoch die Erfindung nicht beschränken, da der Leitungsdurchmesser dich ändern kann, um einer Vielzahl von Bedingungen gerecht zu werden, wie z.B. Ventilgröße, Zylinderdurciimesser u. dgl. In ähnlicher Weise kann sich die Größe der Leitung 40 in Abhängigkeit von den Durchflussraten des Ventils ändern.
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Aus Vorstehendem ergibt sich, daß ein zu schnelles Absenken des Hubschlittens durch fortschreitendes Schließen der Leitung 72 durch die Meßfläche 52 verhindert wird. Eine derartige Abschließung der Steueröffnung wird durch Feststellen eines Druckunterschiedes zwischen dem Atmosphärendruck und dem Druckmitteldruck innerhalb des Zylinderinneren bewirkt. Dieser Druckunterschied bewirkt eine Voreinstellung des Ventils, wo- § durch die Zeitverzögerung eleminiert wird, die übKllcherweise bei Ventilen dieser Art bisher auftrat, bei denen ein Druckmittelfluss zur Einstellung der Steuermittel erforderlich ist. Wenn infolgedessen ein Ausfall der Ventilmittel stattfinden sollte, welche den Druckmittelfluss von dem Motörzylinder zum Sumpf durch die Leitung 20 steuern, oder wenn ein Bruch der Leitung 20 oder der mit dieser verbundenen Leitungen eintritt, schafft der Ventilmechanismus gemäß Flg. 2 eine vernünftige Sicherheitsvorrichtung zur Steuerung der Absenkgeschwindigkeit ä eines Hubladerhubschlittens.
Natürlich sind zahlreiche Abänderungen der beschriebenen Ausführungsform möglich, ohne den Grundgedanken der vorliegenden Erfindung zu verlassen. So versteht es sich, daß durch Kupplung des erfindungsgemässen Ventils mit anderen Mechanismen durch mechanische Gestänge oder elektronisch z.B. durch Potentiometer oder Warnlampen, das erfindungsgemässe Ventil in weiterer Weise Anwendung finden kann. Das Ventil gemäss der Er-
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findung kann dann als Sicherheitsanzeige-gerät, z.B. als Warnung für drohende Instabilität dienen. Andere Anwendungs fälle können sein:
(a) Wiegen einer Last,
(b) Verhinderung des Anhebens bei einem überlastzustand,
(c) Ausschalten von Antriebssteuerungen bei einer öberlast oder Instabilität,
(d) Begrenzung von Geschwinaigkeiten proportional zu beförderten Lasten.
Patentansprüche :
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Claims (16)

Patentansprüche :
1. Durchflussregulierventil für einen hydraulischen Motor mit einem P res sen zylinder unci einem in diesem zur Bewegung einer Last beweglichen Kolben, gekennzeichnet durch einen Ventilkörper (30) mit einer Bohrung (36); eine erste (38) und zweite Leitung (40), die von der Bohrung zur Außenfläche des Ventilkörpers zur Verbindung * mit dem Pressenzylinder (2ö) führen; eine gleitend in der Ventilkorperbonrung angeordnete Kolbenstange (46), deren vorderes Ende dem Druck ausgesetzt ist, der über die erste Leitung (3ö) vom Pressenzylinder aufgebracht wird, und deren hinteres Ende (pO) sich aus dem Ventilkörper in die Atmosphäre erstreckt: Dosier- bzw. Benassungsmittel (52), die durch die Kolbenstange (46) zur Steuerung der zweiten Leitung: (40) beweglich sind; und durch Auslaßmittel (44) im Ventilkörper (30), die in Verbindung mit der zweiten Leitung (40) stehen, wobei die Dosier- bzw. Demessungsmittel (52) zwischen der zweiten Leitung und den Auslassmitteln angeordnet sind.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bemessungsmittel als an der Kolbenstange (46) ausgebildete Messfläche (52) ausgebildet sind.
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3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Dichtmittel (86) in der Ventilkörperbohrung (36) zwischen der ersten Leitung (38) und der zweiten Leitung (40) vorgesehen sind.
"4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtmittel auf der Meßfläche angeordnet sind.
5. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtmittel einen zylindrischen Dichtkolben (86) aufweisen, der gleitbar auf der Kolbenstange (46) zwischen der Meßfläche (52) und dem vorderen Ende (48) der Kolbenstange angeordnet 1st,
6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schulter (56) am vorderen Ende (48) der Kolbenstange (46) angeordnet ist, und eine Feder (90) zwischen dieser Schulter und dem Dichtkolben (86) angeordnet ist, welche letzteren gegen die Meßfläche (52) drückt und daß eine axiale Leitung (54) in der Meßfläche zur Bildung einer Druckmittelverbindung von der zweiten Leitung (40) zum Dichtkolben vorgesehen ist.
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7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein hohles zylindrisches Element (92) über der Kolbenstange (46) zwischen der Schulter (56) und dem Dichtkolben (86) angeordnet ist, wobei der Außendurchmesser des zylindrischen Elementes etwa dem Innendurchmesser der Feder entspricht, und die axiale Länge des zylindrischen Elementes geringer ist als der Abstand zwischen dem Dichtkolben und der Schulter, wenn der Dichtkolben.(86) gegen Λ die Meßfläche (52) stößt.
8. Ventil nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß Dichtmittel (78) zwischen dem hinteren Ende (50) der Kolbenstange (46) und dem Ventilkörper (30) vorgesehen sind.
9. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtmittel als im Ventilkörper (30, 64) angeordneter O-Ring (78) ausgebildet sind, der mit der Kolbenstange "*" (46) in Berührung ist.
10. Ventil nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Leitung (38) von der Ventilkörperbohrung (36) zur Außenfläche des Ventilkörpers (30) zur Verbindung mit dem Pressenzylinder (28) relativ geringen Querschnitt, und die zweite Leitung (40) relativ großen Querschnitt aufweist.
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11. Ventil nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch einen Ventileinsatz (64), der am offenen Ende der Ventilkörperbohrung (36) angeordnet ist und eine im wesentlichen zylindrische Außenfläche und eine zentrale Bohrung (66) aufweist.
12. Ventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere Ende (50) der Kolbenstange (46) sich aus dem Ventilkörper (30) durch die zentrale Bohrung (66) des Ventileinsatzes (64) erstreckt.
13. Ventil nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch zumindest eine radiale* Leitung (72) im Ventileinsatz (64), welche eine Verbindung zwischen der Bohrung (66) des Ventileinsatzes und der zweiten Leitung (40) über eine Ringnut (68) des Ventileinsatzes schafft.
14. Ventil nach Anspruch 11 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch Leitungen (74, 70) zwischen der Bohrung (66) des Ventileinsatzes (i4) und einer Druckmittelquelle (44,16).
15. Ventil nach Anspruch 11 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßfläche (52) an der Kolbenstange (46) befestigt und in der Bohrung (66) des Ventileinsatzes (64) in der Nähe der radialen Leitung (72) angeordnet ist.
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16. Ventil nach Anspruch 11 ©de* einem der folgenden, dadurch gekennfcelehnet, daß das innere Ende des Ventileinsatzes '<64~)-.*ine Scnulter {8k} in der Ventilkörperbohrung (j6) bildet, gegen die der Dichtkolben (86) durch die Feder (90) gepresst wird.
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DE1650361A 1966-10-28 1967-07-01 Durchflußsteuerventil für einen hydraulischen Hubzylinder Expired DE1650361C3 (de)

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