DE1653525A1

DE1653525A1 - Selbsttaetig wirkende,druckabhaengige Umsteuereinrichtung fuer doppeltwirkende hydraulische Verbraucher

Info

Publication number: DE1653525A1
Application number: DE19671653525
Authority: DE
Inventors: Werner Mergel
Original assignee: Langen and Co
Current assignee: Langen and Co
Priority date: 1967-07-14
Filing date: 1967-07-14
Publication date: 1971-06-16

Description

Patentanmeldung

Gegenstand: "Selbsttätig wirkende, druckabhängige

Umsteuereinrichtung für doppeltwirkende hydraulische Verbraucher"

Anmelderin: Firma Langen & Co., 4 Düsseldorf,

Klosterstraße 49

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätig wirkende, druckabhängige Umsteuereinrichtung für doppeltwirkende hydraulische Verbraucher, bei der ein Hauptsteuerventil hydraulisch je nach Stellung eines VorSteuerventils geschaltet wird, wobei die Aus- £ gangsleitungen des Hauptsteuerventils über Folgeventile und parallel dazu geschaltete, in Gegenrichtung Öffnende Rückschlagventile mit den Steuerleitungen des hydraulisch betätigten Vorsteuerventils derart verbunden sind," daß ein Druckanstieg über einen eingestellten Wert in der druckführenden Ausgangsleitung ein Schalten des Vorsteuerventils und nachfolgend des Hauptsteuerventils bewirkt.

Bekanntlich werden Umsteuereinrichtungen dieser Art zum Erzeugen periodischer Bewegungen beispielsweise von Kydrozylindern verwendet. Der Vorteil der druckabhängigen Umsteuerung gegenüber einer mechanisch oder elektrisch wirkenden liegt darin _t daß die Umsteuereinrichtung räumlich entfernt vom Arbeitsgerät angebracht |j| werden kann und zudem einen wirksamen Überlastschutz bietet. Außerdem läßt sich die gesamte Einrichtung recht kompakt und raumsparend in einem Steuerblock unterbringen. Bei einer hohen Umsteuerfrequenz arbeiten diese Umsteuereinrichtungen meist zufriedenstellend und störungsfrei. Dagegen können bei sehr kleinen Umsteuerfrequenzen oder nach Stillstandzeiten Funktionsstörungen auftreten. Diese werden dadurch hervorgerufen, daß die Folge-₍bzw. Rückschlagventile, obwohl meist als Sitzventile ausgebildet, durch Verschleiß oder kleine Schmutzpartikel undicht werden können. In längeren Zeiträumen sammelt sich dann in der entsprechenden Steuerleitung des Vorsteuerventils Flüssigkeit an, die zu einer Bewegung des Vorsteuerkolbens und zu einem unerwünschten,

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verfrühten Schaltvorgang führt. Während einer Stillstandzeit kann eine Verschiebung des Vorsteuerkolbens dann erfolgen, wenn eine Ausgangsleitung unter Druck bleibt, z.B. durch einen Hydro-* speicher, Hubzylinder oder dergleichen. -Wird die Anlage dann in Betrieb genommen, kann sich eine Hubbewegung des Zylinders in der verkehrten Richtung ergeben.

Es ist Aufgabe der Erfindung, Uinsteuereinrichtungen der eingangs erwähnten Art dahingehend zu ergänzen, daß eine einwandfreie, _v definierte Schaltfolge gev/ährleistet ist. Der bauliche Aufwand soll dabei gering bleiben.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die Steuerleitungen über Drosseln mit der Ablaufleitung verbunden sind.

Der Vorteil dieser Ausführung liegt darin, daß kleine Leckölmengen ohne Druckerhöhung in den Steuerleitungen über die Drosseln abfließen können. Große Flüssigkeitsmengen dagegen, wie sie bei einem normalen Schaltvorgang auftreten, führen zu einem für eine sichere Umschaltung ausreichenden Staudruck. Die während dieser Zeit über die Drosseln abfließenden Flüssigkeitsraengen sind vernachlässigbar klein.

In der Abbildung ist eine erfindungsgemäße Umsteuereinrichtung anhand von Hydraulik-Sinnbildern dargestellt.

Ein als hydraulisch betätigtes 4/2-Wege-Ventil ausgebildetes Hauptsteuerventil 1 ist über eine Leitung 2 mit einer Druckquelle 3 und über eine Ablaufleitung 4 mit einem Behälter 5 verbunden. Die Ausgangsleitungen 6 und 7 des Hauptsteuerveritils 1 führen zu den Arbeitsräumen 8 und 9 eines Zylinders Io. Von den Ausgangsleitungen 6 und 7 zweigen Leitungen 11 und 12 ab, die sich in Leitungszweige II¹ und II¹¹ bzw. 12' und 12'· gabeln. In die Leitungszweige 11' bzw. 12' sind Folgeventile 13 bzw. 14 eingebaut, während in die Leitungszweige II¹¹ und 12^ll in Gegenrichtung öffnende Rückschlagventile 15 bzw. 16 eingebaut sind. Beide Lei-^

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tungszweige 11' und 11' bzw. 12' und 12** vereinigen sich zu den Steuerleitungen 17 bzw. 18, über die ein ebenfalls als hydraulisch betätigtes 4/2-Wege-Ventil ausgebildetes Vorsteuerventil 19 geschaltet werden kann. Von den Steuerleitungen 17 bzw. 13 zweigen Leckleitungen 2o bzw. 21 ab, die mit der Ablaufleitung 4 verbunden und in die Drosseln 22 bzw. 23 geschaltet sind. Das Vorsteuerventil 19 ist über eine Leitung 24 mit der Leitung 2 und über eine Leitung 25 mit'der Ablaufleitung 4 verbunden. Die Ausgangsleitungen 26 und 27 dienen als Steuerleitungen für das Hauptsteuerventil 1.

Die Wirkungsweise der Umsteuereinrichtung ist wie folgt:

In der gezeichneten Schaltstellung strömt Flüssigkeit von der Druckquelle 3 über die Leitung 2, das Hauptsteuerventil 1 (Durchfluß P-A) und die Ausgangsleitung 6 in den Arbeitsraum 8 des Zylinders Io, dessen Kolbenstange dadurch ausfährt. Gleichzeitig gelangt Flüssigkeit über die Leitung 24, das Vorsteuerventil 19 (Durchfluß P'-B¹) und die Aüsgangsleitung 27 auf die rechte Seite des Hauptsteuerventils und hält dieses in seiner Stellung. Die Steuerleitung 17 bleibt zunächst drucklos, da das Folgeventil 13 so eingestellt ist, daß der zum Ausfahren der Kolbenstange notwendige Druck nicht zum öffnen ausreicht. Erst wenn sich ein wesentlich erhöhter äußerer Widerstand ergibt oder der Kolben gegen einen Endanschlag fährt, findet in der Ausgangsleitung 6 ein Druckanstieg statt, der ein öffnen des Folgeventils 13 bewirkt. Flüssigkeit strömt nun in die Steuerleitung 17 und beaufschlagt das Vorsteuerventil 19, welches dadurch in die Schaltstellung "parallele Pfeile" gebracht wird. Während dieses Schaltvorganges wird Flüssigkeit von der Rückseite des Vorsteuerkolbens über die Steuerleitung 18, das Rückschlagventil 16, den Leitungszweig 12 ^ri, die Ausgangsleitung 7, das Hauptsteuerventil 1 und die Ablaufleitung 4 nahezu drucklos in den Behälter 5 verdrängt. Nach dem Umschalten des Vorsteuerventils wird die linke Seite des Hauptsteuerventils 1 über die Ausgangsleitung 26 mit Flüssigkeit beaufschlagt und in die Schaltstellung "gekreuzte Pfeile" geschaltet. Dadurch strömt Flüssigkeit von der Leitung 2,

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das Hauptsteuerventil 1 und die Ausgangsleitung 7 in den Arbeitsraum 9 und bewegt den Kolben einwärts, bis dieser an einem Anschlag anstößt oder der Bewegungswiderstand zu groß wird. In diesem Fall findet ein Druckanstieg in der Ausgangsleitung 7· statt. Das Folgeventil 14 wird geöffnet, das Vorsteuerventil 19 wieder in die Schaltstellung "gekreuzte Pfeile" und das Hauptsteuerventil 1 wieder in die Schaltstellung "parallele Pfeile" geschaltet. Dieser Vorgang wiederholt sich selbsttätig. Die Ventile 1 und 19 sind mit Rasten versehen, so daß bei drucklosen Steuerleitungen (17, 18, 26, 27) die Schaltstellung erhalten , bleiben. Falls an den Folgeventilen 13 und 14 bzw. an den Rückschlagventilen 15 und 16 Undichtigkeiten auftreten, wird das dadurch entstehende Lecköl über die Drosseln 22 und 2 3 nahezu drucklos in die Leckleitungen 2o und 21 und von dort in die Ablaufleitung 4 geleitet. Ein unerwünschtes Schalten des Vorsteuerventils 19 findet nicht statt. Die Drosseln 22 und 23 sind so bemessen, daß wohl eine geringe Leckflüssigkeitsmenge durchströmen kann, eine größere Flüssigkeitsraenge aber einen zum Umschalten des Vorsteuerventils 19 ausreichenden Staudruck hervorrufen.

Da die zum Umsteuern notwendige Zeit sehr kurz ist, geht pro Schaltvorgang nur eine geringe Flüssigkeitsmenge verloren.

Die Umsteuereinrichtung kann sowohl in verrohrter Ausführung wie auch als kompakter Steuerblock gebaut werden. Aus Kostengründen empfiehlt es sich, die Drosseln 22 und 23 in Form handelsüblicher Düsen einzubauen. Selbstverständlich kann die Umsteuereinrichtung durch verschiedene hydraulische Elemente ergänzt v/erden (Manometer, einstellbare Rücklaufdrossel in der Leitung 25 und Druckregelventll in der Leitung 24 zur Schaltzeiteinstellung usw.) ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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Claims

Patentanspruch:

Selbsttätig wirkende, druckabhängige Umsteuereinrichtung für doppeltwirkende hydraulische Verbraucher, bei der ein Hauptsteuerventil hydraulisch je nach Stellung eines Vorsteuerventils geschaltet wird, wobei die Ausgangsleitungen des Hauptsteuerventils über Folgeventile und parallel dazu geschaltete, in Gegenrichtung öffnende Rückschlagventile, mit den Steuerleitungen des hydraulisch betätigten Vorsteuerventils derart verbunden sind,daß ein Druckanstieg in der druckführenden Ausgangsleitung ein Schalten des Vorsteuerventils und nachfolgend des liauptsteuerventils bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerleitungen (17,18) über Drosseln (22,23) mit der Ablaufleitung (4) verbunden sind.

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