DE19519590A1 - Steuerventil - Google Patents

Steuerventil

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DE19519590A1
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valve
control
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piston
pressure
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DE19519590A
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Kevin Leroy Shinler
Alvin Rost
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Dana Inc
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/0401Valve members; Fluid interconnections therefor
    • F15B13/0402Valve members; Fluid interconnections therefor for linearly sliding valves, e.g. spool valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
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    • F15B13/04Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/042Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuerventil, insbesondere ein zweistufiges extern einstellbares Steuerventil zur Ver­ wendung in einer Anlage zum Verpressen und Verdichten von Materialien, z. B. Abfall.
Es gibt viele Bereiche, in denen Material abgepackt oder verpreßt wird, um sein Volumen für Transport und Lagerung oder zur weiteren Verwendung in verdichtetem Zustand zu reduzieren. Ein solcher Bereich zur Verwendung einer Ver­ packungstechnologie ist die Abfallbeseitigung, wobei unter­ schiedliche lose feste Gegenstände unterschiedlicher Größe und Gestalt und unterschiedlichen Materials in Fahrzeuge ge­ laden und ihr Volumen durch Verdichtung reduziert wird. Bei einer solchen Anordnung wird Abfallmaterial in einen Con­ tainerabschnitt eines Fahrzeuges gebracht. Der Container­ abschnitt umfaßt einen Packungskolben und einen Auswerf­ kolben, die entgegengesetzt zueinander arbeiten. Der Packungskolben wird angetrieben durch einen Packungszylinder, während der Auswurfkolben durch einen Auswurfzylinder ange­ trieben wird. Nachdem das Material in den Behälter des Fahr­ zeuges eingeladen worden ist, wird der Packungszylinder vor­ wärts bewegt, um das Material gegen den Auswurfkolben zu­ sammenzudrücken, während der Auswurfkolben zurückgezogen wird. Danach wird der Packungskolben zurückgezogen und der Auswerfkolben drückt das Material in kompakten Zustand aus dem Container hinaus.
Während die oben beschriebene Methode bei Müll-Wagen häufig verwendet wird, besteht ein Bedarf zur Verbesserung bei der Reduzierung des Volumens des Material, das so weit wie möglich zusammengepreßt werden soll, so daß die Kosten für Transport, Lagerung und Beseitigung des Materials reduziert werden können.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein neues und bes­ seres zweistufiges, extern einstellbares Steuerventil zu schaffen, das vorzugsweise für Verpressungsanlagen verwend­ bar ist.
Die Erfindung sieht somit eine Verbesserung vor bei Anla­ gen zum Verpressen von Materialien in einem Container mit einem Auswurfzylinder und einem Preßzylinder, wobei der Preßzylinder einen ersten Kolben hat, der den Preßzylinder in eine Vorrückkammer und eine Rückzugskammer unterteilt, wobei ferner der Auswurfzylinder einen Auswurfkolben hat, welcher den Auswurfzylinder in eine Vorrückkammer und eine Rückzugskammer unterteilt. Ein Steuerventil für den Preß­ zylinder hat eine erste Arbeitsöffnung, die mit der Vorrück­ kammer verbunden ist sowie eine zweite Arbeitsöffnung, die mit der Rückzugskammer verbunden ist. Dieses Steuerventil steuert den Preßzylinder, während ein weiteres Steuerven­ til den Auswurfzylinder steuert. Das Steuerventil für den Auswurfzylinder hat eine erste Arbeitsöffnung, die an eine Vorrückkammer sowie eine zweite Arbeitsöffnung, die an eine Rückzugskammer angeschlossen ist. Die meisten Steuerventile haben einen verschiebbaren Ventilkolben zwischen einer Vor­ rückposition, in der ein hydraulisches Fluid aus einem Tank in die Vorrückkammern strömt, während das Fluid aus den Rückzugskammern in den Tank fließt sowie eine Rückzugsposition, in welcher das hydraulische Fluid in die Rückzugskammern ein­ strömt aus dem Tank und von den Vorrückkammern in den Tank zurückfließt.
Die Verbesserung bei dieser Ausführungsform umfaßt ein Pilot- oder Ablaßventil mit einem vorgewählten Arbeitsdruck, das in dem Auswurf-Steuerventil zwischen einer ersten Arbeitsöffnung und dem Ventilkolben angeordnet ist. Das Ablaßventil ver­ bindet die erste Arbeitsöffnung des Auswurf-Steuerventiles mit einem Auslaß in dem Steuerventil, wenn der vorgegebene Betriebsdruck an das Ablaßventil gelegt wird. Eine Steuer­ leitung verbindet die erste Arbeitsöffnung des Preß-Steuer­ ventiles mit dem Ablaßventil, so daß, wenn der hydraulische Druck an der ersten Arbeitsöffnung des Preß-Steuerventiles den vorgegebenen Betriebsdruck des Ablaßventiles übersteigt, das letztere die zweite Arbeitsöffnung des Ausstoß-Steuer­ ventiles mit dem Auslaß verbindet, so daß der Auswurf-Kolben zurückgezogen werden kann.
Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist ein hydraulisches Steuerventil vorgesehen mit einem Ventilkörper, der einen Druckbereich und einen Auslaßbereich aufweist, wobei der Ventilkörper ferner erste und zweite Arbeitsöff­ nungen hat sowie einen Ventilkolben, der aus einer neutralen Position verschiebbar ist, entweder in eine erste Position, in welcher die erste Arbeitsöffnung mit dem Druckbereich und die zweite Arbeitsöffnung mit dem Auslaßbereich verbunden ist oder in eine zweite Position, in welcher die erste Ar­ beitsöffnung mit dem Auslaßbereich und die zweite Arbeits­ öffnung mit dem Druckbereich verbunden ist. Vorzugsweise hat das Steuerventil eine Pilot-Kammer im Ventilkörper zwischen der ersten Arbeitsöffnung, dem Druckbereich und dem Auslaß­ bereich, wobei die Pilot-Kammer ein Pilot-Ablaßventil ent­ hält, das an eine Pilot-Fluidleitung angeschlossen ist. In einer ersten Stellung sperrt das Ablaßventil den Fluid­ strom zwischen der ersten Arbeitsöffnung und dem Auslaßbe­ reich, während es einen Fluidstrom zwischen der ersten Ar­ beitsöffnung und dem Druckbereich ermöglicht. In einer zweiten Stellung erlaubt das Ablaßventil eine Verbindung zwischen der ersten Arbeitsöffnung und dem Auslaßbereich, während es einen Fluidstrom zwischen der ersten Arbeitsöffnung und dem Druck­ bereich sperrt. Das Pilot-Ablaßventil ist normalerweise in die erste Position vorbelastet.
Nach der Erfindung wird durch den Steuerdruck, der über die Steuer-Druckleitung zugeführt wird, das Pilot-Ablaßventil gegen die Vorspannung in der ersten Position in die zweite Position gedrückt.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nach­ folgend anhand der Zeichnung erläutert, in der
Fig. 1 schematisch eine Material-Verpres­ sungsanlage zeigt mit einem Paar Steuerventile im Schnitt.
Fig. 2 zeigt im Schnitt ein Pliot-Ablaß­ ventil, das in eine Steuer-Kammer von einem der Steuerventile nach Fig. 1 eingebaut ist.
Fig. 3 zeigt im Schnitt eine Anti-Kavitation- Prüfanordnung, die in dasselbe Steuer­ ventil eingebaut ist, in das auch das Ablaßventil eingebaut ist.
Fig. 1 zeigt einen Container 10 mit dem zu verpressenden Ma­ terial 12. Das Material 12 kann beispielsweise Abfall oder Müll sein, wobei das Material aus festen Stoffen besteht, jedoch zahlreiche Hohlräume und Lücken enthält, die beim Verpressen des Materials beseitigt oder wesentlich reduziert werden.
Nahe bei einem ersten Ende 14 des Containers ist ein Preß­ zylinder 16 und nahe bei einem zweiten Ende 18 des Con­ tainers ist ein zweiter Preßzylinder 20 angeordnet. Der erste Preßzylinder 16 ist durch einen Preßkolben 22 in eine Vorrück­ kammer 24 und in eine Rückzugskammer 26 unterteilt. Ein Kol­ ben 28 ist mit dem Kolben 22 an einem Ende verbunden und hat eine Preßplatte 30 am anderen Ende. Eine hydraulische Leitung 32 ist mit der Kammer 24 verbunden, während eine hydraulische Leitung 34 mit der Kammer 26 verbunden ist. Wenn ein hydraulisches Fluid in die Kammer 24 eingepumpt wird, bewegt sich der Kolben 22 nach links, wobei das hydraulische Fluid durch die Leitung 34 gedrückt wird und die Preßplatte 30 vorwärts bewegt wird, um das Material 12 zusammenzupressen.
Der Auswurfzylinder 20 hat einen Auswurfkolben 42, welcher den Auswurfzylinder 20 in eine Vorrückkammer 44 und in eine Rückzugskammer 46 unterteilt. Wie bei dem Preßzylinder 16 hat der Auswurfzylinder 20 eine hydraulische Leitung 48, welche an die Vorrückkammer 44 angeschlossen ist sowie eine hydraulische Leitung 52, welche an die Rückzugskammer 46 angeschlossen ist. Der Kolben 42 hat eine Kolbenstange 54, die an einem seiner Enden angebracht ist sowie eine Preß­ platte 56 an seinem anderen Ende. Wenn ein hydraulisches Fluid in die Vorrückkammer 44 eingepumpt wird, bewegt sich der Kolben 42 nach rechts, um das verpreßte Material 12 aus dem Container 10 auszuwerfen, nachdem die Preßplatte 30, die vom Preßzylinder 16 betätigt wird, zurückgezogen worden ist.
Nach der Erfindung hält der Auswurfkolben 42 die Preßplatte 56 in vorgerückter Position, so daß, wenn der Preßzylinder 16 die Preßplatte 30 gegen das Material vorwärts bewegt, die Preßplatte 56 als Anschlag dient. Wenn ein vorgewähl­ ter Einlaßdruck in der Leitung 52 erreicht wird, welche an die Kammer 24 angeschlossen ist, wird der Kolben 42 im Auswurfzylinder 20 ein kurzes Stück zurückgezogen, bis der vorgewählte Druck erneut erreicht wird, worauf der Kolben 42 wieder zurückgezogen wird. Die Preßplatte 56 läuft somit insbesondere schrittweise zurück (wie durch die Pfeile 57 angezeigt ist), während die Preßplatte 30 vorrückt (wie durch die Pfeile 58 angezeigt ist). Dies führt dazu, daß das Material 12 zu einer mehr konsistenten Dichte ver­ preßt wird und damit zu einem mehr wiederholbaren Volumen, als dies bisher möglich war.
Das Zurücklaufen der Preßplatte 56 wird bewirkt durch zu­ sammenwirkenden Betrieb des Preßzylinders 16 mit dem Aus­ wurfzylinder 20 mittels einer Zufuhrleitung 62. Die Zufuhr­ leitung 62 ist an die hydraulische Leitung 32 angeschlossen, welche die Kammer 24 mit einem Preß-Steuerventil 64 ver­ bindet. Die Zufuhrleitung 62 dient als Sensor-Leitung, welche die Leitung 32 mit einem Auswurf-Steuerventil 66 verbindet, so daß der Ausgangsdruck vom Preß-Steuerventil 64 durch das Auswurf-Steuerventil 66 überwacht und dieses darauf reagiert.
Die Steuerventile 64 und 66 sind allgemein gleich aufgebaut, und allgemein arbeiten sie und enthalten Elemente eines Steuerventiles, das bekannt ist unter der Bezeichnung V20 und von der Mobile Fluid Products Division der Firma Dana Corporation in Minneapolis, Minnesota hergestellt wird. Das Steuerventil 64 hat eine erste Arbeitsöffnung 70, welche an die Leitung 32 angeschlossen ist, um die Kammer 24 unter Druck zu setzen sowie eine zweite Arbeitsöffnung 72, die durch die Leitung 34 an die Rückzugskammer 26 angeschlossen ist. Eine Druckleitung 74 von einer Hydraulikpumpe 76 liefert ein hy­ draulisches Druckfluid an eine Eingangsöffnung 78 im Körper 80 des Steuerventiles 64. Die Eingangsöffnung 78 öffnet ein Ventil 82, um Hydraulikfluid zu einem Druckkanal 84 zuzu­ führen, wobei dieses hydraulische Fluid hinter einen Ventil­ kolben 86 strömt, der über den Druckkanal 84 mit der ersten Arbeitsöffnung 70 verbunden ist, um die Kammer 24 unter Druck zu setzen. Dies bewirkt, daß der Kolben 22 sich nach links bewegt, so daß die Preßplatte 30 das Material 12 im Container 10 zusammendrückt.
Während der Preßkolben 22 sich nach links bewegt, bezogen auf Fig. 1, wird das Fluid in der Rückzugskammer 26 über die Leitung 34 abgeführt, die mit der zweiten Arbeitsöffnung 72 des Preßventiles 64 verbunden ist. Das Fluid aus der Kammer 26 fließt in einen Auslaßkanal 88 hinter dem Kolben 86 und zum Tank 89 des Systems. Auf diese Weise bewegt der Kolben 22 die Preßplatte 30 vorwärts, um das Material in der Kammer 10 zusammenzupressen.
Wenn die Preßplatte 30 zurückgezogen werden soll, wird der Prozeß umgekehrt, indem der Ventilkolben 86 nach rechts ver­ schoben wird, so daß Fluid in der Leitung 34 unter Druck ge­ setzt und zum Tank 89 über einen Auslaßkanal 90 abströmt.
Das Auswurf-Steuerventil 66 verbindet die Auswurf-Vorrück­ kammer 44 mit einer ersten Arbeitsöffnung 100, um den Kolben 42 vorwärts zu bewegen, wenn die erste Arbeitsöffnung an eine Druckleitung 101 angeschlossen ist. Wenn die erste Ar­ beitsöffnung 100 an eine Auslaßleitung 102 angeschlossen ist, wird das hydraulische Fluid von der Auswurf-Vorrückkammer zum Tank 89 abgeführt über einen Auslaßkanal 102 und ein Ablaßventil 104 (das durch eine Feder 105 in geschlossene Stellung vorgespannt ist), welches in einer Steuerkammer 106 angeordnet ist, die im Körper 107 des Auswurf-Steuerven­ tiles vorgesehen ist. Das Ablaßventil 104 ist über die Speise­ leitung 62 mit der Druckleitung 32 verbunden. Wenn der Druck in der Leitung 32 eine vorgegebene Höhe erreicht hat, wird die Kammer 44 entlüftet, so daß der Kolben 42 etwas zurückge­ führt werden kann, bis der Druck in der Kammer 24 abfällt und damit in der Speiseleitung 62. Der Kolben 42 bleibt dann in seiner neuen Position, bis der vorgegebene Druck wieder erreicht wird, zu welchem Zeitpunkt er erneut zurückgezogen wird.
Wenn der Auswerfkolben 42 zurückgezogen wird, sollte Druck­ fluid auf der Leitung 52 in die Auswerf-Rückzugskammer 46 einströmen. Dies wird erreicht durch ein innen angeordnetes Anti-Kavitations-Ventil 110, das in einer Kammer 111 im Körper 107 des Steuerventiles 66 eingebaut ist. Dieses Ven­ til 110 erlaubt es, daß Drucköl die Kammer 46 füllt, während der Kolben 42 zurückgeführt wird.
Wenn der Kolben 42 sich in seine Endposition zurückbe­ wegt hat, ist das Material im Container 10 verpreßt, worauf der Kolben 22 des Preßzylinders 16 zurückbewegt wird, um die Preßplatte 30 vom Container 10 zurückzuziehen. Die Arbeits­ öffnung 100 des Auswerf-Steuerventiles 66 wird dann unter Druck gesetzt, um Fluid über die Leitung 48 in die Auswerf- Kammer 44 zu führen, während Fluid über die Leitung 52 aus der Kammer 46 abgeführt wird, wodurch die Preßplatte 56 dazu gebracht wird, das nun zusammengepreßte Material aus dem Con­ tainer 10 auszuwerfen.
Nachfolgend wird anhand der Fig. 2 das Ablaß-Steuerventil 104 beschrieben.
Das Ablaßventil 104 ist, wie dargestellt, in der Kammer 106 im Körper 107 des Steuerventiles 66 angeordnet. Das Ablaßventil 104 liegt zwischen der ersten Arbeitsöffnung 100 und dem Auslaßkanal 102, so daß es normalerweise den Fluß des Hy­ draulikfluides von der ersten Arbeitsöffnung 100 zum Ablaß­ kanal 102 verhindert, wenn es sich in einer ersten Position befindet, und diesen Fluß erlaubt, wenn es sich in einer zweiten Position befindet. Das Ablaßventil 104 ist durch die Schraubenfeder 105 in die erste Position vorgespannt (wobei ein Fluß des Fluides von der ersten Arbeitsöffnung 100 zum Auslaßkanal 102 gesperrt ist). Eine zweite Arbeits­ öffnung 112 (Fig. 1) ist über die Leitung 52 mit der Kam­ mer 46 verbunden (Fig. 1). Die zweite Arbeitsöffnung 112 (Fig. 1) ist an einen zweiten Druckkanal 113 und an einen zweiten Auslaßkanal 114 im Auswerf-Steuerventil 66 ange­ schlossen.
Das Ablaßventil 104 hat eine äußere Hülse 130, welche in den Ventilkörper 107 in eine Gewindebohrung 132 eingeschraubt ist. Die äußere Hülse 130 hat am äußeren Ende einen Ventilsitz 134, in den ein Anschluß 135 für die Leitung 62 eingeschraubt ist, und der einen kegeligen Sitz 136 hat, der mit einer schmalen Bohrung 138 und einer breiten Bohrung 140 fluchtet. In Flucht mit dem Ventilsitz 136 ist ein Schieberventil 144 einge­ baut, das ein Schaft 146 hat, der in der schmalen Bohrung 138 aufgenommen ist sowie einen zylindrischen Ansatz 148, der sich in die breite Bohrung 140 hineinerstreckt. Um den zylindrischen Ansatz 148 ist eine Schraubenfeder 150 ange­ ordnet, die um einen zweiten zylindrischen Zapfen 152 angeordnet ist, welcher einteilig mit einem Anschlag 154 ausgebildet ist und von diesem vorsteht, welcher an einer inneren Schulter 156 in der Büchse 130 anstößt. Der An­ schlag 154 hat Öffnungen 158, so daß Fluid hinter den Anschlag fließen kann. Wenn der Druck auf der Steuerleitung 62 die vorgegebene Höhe übersteigt, wird das Ventil 144 vom Ventil­ sitz 136 weg gedrückt, so daß das hydraulische Fluid hinter das kegelige Ventil 144 in die breite Bohrung 140 einströmt und danach durch die Öffnungen 158 in den Anschlag 154.
Hinter dem Anschlag 154 liegt ein Kolben 160 mit einem ke­ geligen Ende 162. Das hydraulische Fluid, das auf das ke­ gelige Ende 162 des Kolbens und das Ende der Bohrung 164 im Kolben auftrifft, bewegt den Kolben nach rechts gegen die Vorspannung der Feder 105. Dies bewirkt, daß Öffnungen 168 in der Büchse 130 sich öffnen und es erlauben, daß das Fluid in der Arbeitsöffnung 100 hinter das vergrößerte Ende 169 des Kolbens 160 und ins Innere 170 der Büchse 130 fließt, das in direkter Verbindung mit dem Auslaßkanal 102 steht. Das Hydraulikfluid 20 fließt ab über die Leitung 48 (Fig. 1) unter der Beaufschlagung durch den Auswerfkolben 42, welcher das Fluid aus der Kammer 44 hinausdrückt. Das Fluid aus der Kammer 44 fließt dann von dem Ablaßkanal 102 zum Tank 89 (Fig. 1).
Die Rückbewegung des Kolbens 42 (Fig. 1) nach links bewirkt, daß der Druck in der Kammer 24 des Preßzylinders 16 abfällt, wodurch der Druck in der Leitung 62 erniedrigt wird, wodurch das Ventil 144 aufgrund der Vorspannung der Feder 150 zum Sitz 136 zurückkehren kann. Wenn das Ventil 144 schließt, führt die Feder 105 den Kolben 160 in seine geschlossene Position zurück durch Beaufschlagung des Kolbens nach links in Fig. 2. Während der Kolben nach links gedrückt wird, strömt das darin eingeschlossene Fluid nach außen durch eine Öffnung 180 in den Auslaßkanal 102 und von diesem aus in den Tank 89. Der Auslaßkanal 102 steht ferner in Verbindung mit einer Öffnung 182 in einer Bohrung 184, in der die Fe­ der 105 sitzt, so daß, wenn der Kolben 160 erneut nach rechts durch den Steuerdruck in der Leitung 62 gedrückt wird, um die Bohrung 168 freizumachen, Hydraulikfluid, das hinter dem Kol­ ben eingeschlossen sein kann und sich in der Bohrung 184 be­ findet, durch die Bohrung 184 und die Öffnung 182 zum Aus­ laßkanal 102 abströmen kann.
Die Kraft auf das Ventil 144 wird gesteuert durch die axiale Position des Ventilsitzes 134, der in die Büchse 130 einge­ schraubt ist. Dies wird erreicht durch eine Arretiermutter 190, die gegen das Ende 192 der Büchse 130 angezogen ist, um den Ventilsitz 134 bezüglich der Büchse zu positionieren und zu verriegeln. Je weiter der Ventilsitz 134 in die Büchse hinein­ geschraubt wird, um so größer ist die Kraft, welche die Feder 150 auf das Ventil 144 ausübt und um so höher der Druck, der erforderlich ist, um das Ventil 144 zu öffnen.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise des Ventiles 110 in Fig. 3 beschrieben.
Gemäß Fig. 3 ist das Rückschlagventil 110 in der Kammer 111 eingebaut, die mit der zweiten Arbeitsöffnung 112 ausgerichtet ist. Das Ventil 110 wird durch den Rückdruck vom Auslaßkanal 114 betätigt, der mit der zweiten Arbeitsöffnung 112 verbunden ist und aufgrund dieses Druckes öffnet, während er aufgrund des Druckes in der Leitung 52 von der zweiten Arbeitsöffnung 112 schließt.
Das Ventil 110 besteht aus einer Büchse 200, die ein erstes Ge­ windeende 202 hat, das in die äußere Gewindeöffnung der Kam­ mer 111 eingeschraubt ist. Die Kammer bildet eine Verbindung zwischen dem Auslaßkanal 114 und der zweiten Arbeitsöffnung 112 des Auswerf-Steuerventiles 66. Das Ventil 110 umfaßt ein Ventilelement 204, welches normalerweise den Einlaß 78 für das Druckfluid von der Pumpe 76 schließt (Fig. 1). Das Ven­ tilelement 204 wird durch eine Schraubenfeder 206 in geschlos­ sene Position vorgespannt.
Eine Kammer 208 ist mit drei Öffnungen 210, 211 und 212 ver­ sehen, die in Verbindung mit der zweiten Arbeitsöffnung 112 stehen. In der Kammer 208 ist eine Ventilkugel 218 angeordnet, die frei beweglich ist in und außer Eingriff mit einem ring­ förmigen Sitz 220 an der Fläche eines Halteabschnittes 222 des Ventiles 110. Der Abschnitt 222 ist mit einer Kammer 224 versehen, welche Öffnungen 226, 228 und 230 hat, die in Ver­ bindung mit dem Auslaßkanal 114 stehen und die Arbeitsöffnung 112 mit dem Auslaßkanal über die Kammern 208 und 224 verbinden.
Wie Fig. 1 zeigt in Verbindung mit Fig. 3, wenn Fluid von der Kammer 44 strömt und den Kolben 42 nach links bewegt, wird eine Saugwirkung an der zweiten Arbeitsöffnung 112 er­ zeugt, welche Fluid vom Auslaßkanal 114 hinter die Ventil­ kugel 218 und in die zweite Arbeitsöffnung ansaugt. Das Fluid strömt dann in die Kammer 46 über die Leitung 52, so daß Öl die Kammer 46 füllt, wodurch eine Kavitation vermieden wird, die sonst auftreten könnte, wenn die Kammer 46 nicht voll­ ständig gefüllt ist.
Nachdem der Auswerfkolben 42 intermittierend zurückgedrückt worden ist, soweit er sich zurückziehen kann, während das Material 12 durch die Preßplatte 30 zusammengepreßt wird, wird der Kolben 22 nach rechts bewegt, so daß die Preßplatte 56 das nun verpreßte Material 12 aus dem Container 10 aus­ werfen kann. Dies wird erreicht durch Umkehren des Fluid­ stromes vom Steuerventil 66, so daß die Leitung 48 unter Druck gesetzt wird und die Leitung 52 als Auslaßleitung dient, um das in der Kammer 46 angesammelte Fluid zum Tank 89 zurück­ zuführen.

Claims (13)

1. Steuerventil für eine Anlage zum Verpressen von Materialien (12) in einem Container (10), mit einem Auswerfzylinder (20) und einem Preßzylinder (16), wobei der Preßzylinder (16) einen ersten Kolben (22) hat, welcher den Zylinder (16) in eine Vorrückkammer und eine Rückführkammer (24, 26) un­ terteilt und der Auswerfzylinder (20) einen Auswerf­ kolben (42) hat, welcher den Zylinder (20) in eine Vorrückkammer und eine Rückführkammer (44, 46) unter­ teilt, ferner mit einem Preß-Steuerventil (64) mit einer ersten Arbeitsöffnung (70), die mit der Vorrück­ kammer (24) verbunden ist sowie einer zweiten Arbeits­ öffnung (72), die mit der Rückführkammer (26) verbunden ist sowie mit einem Auswerf-Steuerventil (66), das ei­ ne erste Arbeitsöffnung (100) hat, die mit der Vorrück­ kammer (44) verbunden ist sowie eine zweite Arbeits­ öffnung (112), die an die Rückführkammer (46) angeschlos­ sen ist, wobei jedes Steuerventil (64, 66) einen Ven­ tilkolben besitzt, der verschiebbar ist zwischen einer vorgerückten Position, in der Hydraulikfluid von einem Tank (89) in die Vorrückkammern (24 und 44) fließt und von den Rückführkammern (26 und 46) in den Tank (89) sowie eine Rückführposition, in welcher Hydraulikfluid in die Rückführkammern (26 und 46) vom Tank (89) ein­ strömt und von den Vorrückkammern (24 und 44) in den Tank (89), gekennzeichnet durch ein Ablaßventil (104) mit einem vorgewählten Betriebsdruck, das in dem Aus­ werf-Steuerventil (66) zwischen der ersten Arbeits­ öffnung (100) und dem zugehörigen Ventilkolben angeord­ net ist, daß das Ablaßventil (104) die erste Arbeits­ öffnung (100) des Auswerf-Steuerventiles (66) mit ei­ nem Auslaßkanal (88) im Ventil (66) verbindet, wenn der vorgewählte Betriebsdruck an das Steuerventil (104) angelegt wird sowie durch eine Steuerleitung (62) zum Verbinden der ersten Arbeitsöffnung (70) des Steuer­ ventiles (64) mit dem Ablaßventil (104), so daß, wenn der hydraulische Druck an der ersten Arbeitsöffnung (70) den vorgewählten Betriebsdruck des Ablaßventiles (104) übersteigt, das Ablaßventil (104) die zweite Arbeits­ öffnung (112) des Steuerventiles (66) mit dem Auslaß­ kanal (88) verbindet, so daß der Auswerfkolben (22) zurückgeführt werden kann.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anti-Kavitations-Ventil (144) vorgesehen ist, das im Auswerf-Steuerventil (66) zwischen der zweiten Arbeitsöffnung (100) und dem Auslaßkanal (88) angeord­ net ist, damit Hydraulikfluid die Rückführkammer (46) füllen kann, wenn der Kolben (42) zurückbewegt wird.
3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablaßventil (104) einen Steuerkolben (160) auf­ weist, der beim Anlegen des vorgewählten Druckes an das Ablaßventil (104) aus einer ersten Position, in welcher der Steuerkolben (160) die Verbindung zwi­ schen der ersten Arbeitsöffnung (100) und dem Ablaßkanal (88) des Steuerventiles (66) sperrt, in eine zweite Po­ sition verschiebbar ist, in der der Steuerkolben (160) die Verbindung zwischen der ersten Arbeitsöffnung (100) und dem Ablaßkanal (88) des Steuerventiles (66) frei­ gibt, daß ferner das Ablaßventil (104) eine Feder (105) aufweist, um den Kolben (160) in die erste Position zu drücken.
4. Ventil nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Ein­ richtungen (144), um Hydraulikfluid am Kolben (160) vorbei in den Auslaßkanal (88) zu führen, wenn der Steuerkolben (160) in die erste Position zurück­ kehrt.
5. Ventil nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein Schieberventil (144) zwischen dem Steuerkolben (160) und der Steuerleitung (62) der ersten Arbeitsöffnung (70) des Preß-Steuerventiles (22), daß das Ventil (144) in eine geschlossene Position mittels einer Feder (150) vorgespannt ist, welche die vorgewählte Kraft gegen das Ventil (144) ausübt, und daß das Ventil (144) öffnet, wenn der vorgewählte Druck durch den Druck überschritten wird, welcher über die Steuer­ leitung (62) angelegt wird.
6. Ventil nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Einrich­ tungen (109) zum Einstellen des vorgegebenen Druckes.
7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (104) in einer Steuerkammer (106) im Auswerf-Steuerventil eingebaut ist und die Ein­ richtung (134) zum Einstellen der vorgegebenen Kraft ein Ventilsitz (134) ist, der in die Steuerkammer (106) eingeschraubt ist und in die Kammer (106) ein­ schraubbar und aus ihr herausschraubbar ist, um selek­ tiv die Feder (150) zusammenzudrücken.
8. Steuerventil mit einem hydraulischen Steuerventil (66) mit einem Ventilkörper (107) und einem Druckkanal (84) sowie einem Auslaßkanal (88), wobei der Ventilkör­ per (107) erste und zweite Arbeitsöffnungen (100 und 112) sowie einen Ventilkolben (86) aufweist, der aus einer neutralen Position in eine erste Position verschiebbar ist, in welcher die erste Arbeitsöffnung (70) an den Druckkanal (84) und die zweite Arbeits­ öffnung (112) an den Auslaßkanal (88) angeschlossen ist, oder der in eine zweite Position verschiebbar ist, in welcher die erste Arbeitsöffnung an den Ablaß­ kanal (88) und die zweite Arbeitsöffnung (112) an den Druckkanal (84) angeschlossen ist, gekennzeichnet durch eine Steuerkammer (106), die im Ventilkörper (107) zwischen der ersten Arbeitsöffnung (100), dem Druckkanal (84) und dem Auslaßkanal (88) angeordnet ist, ferner durch eine Verbindung (135) für ein Steuerfluid in Verbindung mit der Steuerkammer (106), ein Auslaßventil (104) in der Steuerkammer (106), wel­ ches Ventil (104) betätigbar ist zwischen einer er­ sten Position, in der das Ventil (104) einen Fluid­ strom zwischen der ersten Arbeitsöffnung (100) und dem Auslaßkanal (88) sperrt, während es einen Fluid­ strom zwischen der ersten Arbeitsöffnung (100) und dem Druckkanal (84) ermöglicht sowie einer zweiten Position, in der das Auslaßventil (104) die Verbindung zwischen der ersten Arbeitsöffnung (100) und dem Aus­ laßkanal (88) öffnet, während es den Fluidstrom zwi­ schen der ersten Arbeitsöffnung und dem Druckkanal sperrt,
daß ferner das Auslaßventil (104) einen Steuerkolben (160) aufweist, der beim Anlegen des vorgelegten Druckes an das Steuerventil (104) verschiebbar ist aus einer ersten Position, in der der Steuerkolben (160) die Verbindung zwischen der ersten Arbeitsöffnung (100) und dem Auslaßkanal (88) des Steuerventiles (66) sperrt, und einer zweiten Position, in der der Kol­ ben (160) die Verbindung zwischen der ersten Arbeits­ öffnung (100) und dem Auslaßkanal (88) des Steuer­ ventiles (66) öffnet sowie durch eine Feder (105), welche den Kolben (160) in die erste Position drückt, ferner durch Einrichtungen (150) zum Vorspannen des Auslaßventiles (104) in die erste Position, Ein­ richtungen zum Anlegen des Steuerdruckes an das Ab­ laßventil (104), um das Ablaßventil (104) in die zwei­ te Position vorzuspannen sowie durch ein Anti-Kavi­ tations-Ventil (110), das im Ventilkörper (107) zwi­ schen der zweiten Arbeitsöffnung (70) und dem Ab­ laßkanal (88) angeordnet ist, um einen Fluß von der zweiten Arbeitsöffnung (70) zum Auslaßkanal (88) zu sperren, wenn das Auslaßventil (104) sich in der zweiten Position befindet.
9. Steuerventil mit einem hydraulischen Steuerventil (66) mit einem Ventilkörper (107) und einem Druckkanal (84) sowie einem Auslaßkanal (88), wobei der Ventilkörper (107) erste und zweite Arbeitsöffnungen (70, 72) sowie einen Ventilkolben (86) aufweist, der verschiebbar ist aus einer neutralen Position in eine erste Position, in welcher die erste Arbeitsöffnung (100) mit dem Druck­ kanal (84) verbunden ist und die zweite Arbeitsöffnung (112) mit dem Auslaßkanal verbunden ist, oder in eine zweite Position, in welcher die erste Arbeitsöffnung (100) mit dem Auslaßkanal (88) und die zweite Arbeits­ öffnung (112) mit dem Druckkanal (84) verbunden ist, gekennzeichnet durch
eine Steuerkammer (106), die im Ventilkörper (107) zwischen der ersten Arbeitsöffnung (70), dem Druckkanal (84) und dem Auslaßkanal (88) angeordnet ist,
eine Verbindung (135) für ein Steuerfluid in Ver­ bindung mit der Steuerkammer (106),
ein Auslaßventil (104) in der Steuerkammer (106), welches Auslaßventil (104) betätigbar ist zwischen einer ersten Stellung, in der das Auslaßventil (104) den Fluidstrom zwischen der ersten Arbeitsöffnung (100) und dem Auslaßkanal (88) sperrt, während es einen Fluidstrom zwischen der ersten Arbeitsöffnung (100) und dem Druckkanal (84) erlaubt sowie einer zweiten Stellung, in welcher das Auslaßventil (104) die Verbindung zwischen der ersten Arbeitsöffnung (100) und dem Auslaßkanal (88) öffnet, während es einen Fluidstrom zwischen der ersten Arbeitsöffnung (100) und dem Druckkanal (84) sperrt,
daß ferner das Auslaßventil (104) einen Steuerkolben (160) aufweist, der beim Anlegen des vorgewählten Druckes an das Steuerventil (104) verschiebbar ist aus einer ersten Position, in welcher der Steuer­ kolben (160) die Verbindung zwischen der ersten Ar­ beitsöffnung (100) und dem Ablaßkanal (88) des Steuer­ ventiles (66) sperrt sowie einer zweiten Position, in welcher der Kolben die Verbindung zwischen der ersten Arbeitsöffnung und dem Auslaßkanal des hydraulischen Steuerventiles (66) öffnet sowie einer Feder (105), welche den Kolben (160) in die erste Stellung drückt, ferner durch Einrichtungen (150) zum Vorspannen des Auslaßventiles (104) in die erste Stellung und Einrichtungen zum Anlegen des Steuerdruckes an das Auslaßventil (104), um das Auslaßventil (104) in die zweite Stellung vorzuspannen.
10. Steuerventil nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein Ventil (144), das zwischen dem Steuerkolben (160) und der Steuerleitung; (62) der ersten Arbeitsöffnung (100) des hydraulischen Steuerventiles (66) eingebaut ist, daß das Ventil (144) in eine geschlossene Position durch eine Feder (140) vorgespannt ist, welche die vorgewählte Kraft gegen das Ventil (144) ausübt, und daß das Ventil (144) öffnet, wenn der vorgewählte Druck durch den Druck überschritten wird, der über die Steuerleitung (62) angelegt wird.
11. Steuerventil nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch Einrichtungen (182, 184), um Hydraulikfluid am Steuer­ kolben (160) vorbei in den Auslaßkanal (102) zu leiten, wenn der Steuerkolben (160) in die erste Position zu­ rückkehrt.
12. Steuerventil nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Einrichtungen (134) zum Einstellen eines vorgegebenen Druckes.
13. Steuerventil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (134) zum Einstellen des vorgege­ benen Druckes ein Ventilsitz (134) ist, der in die Steuerkammer (106) eingeschraubt ist und der in die Kammer (106) hinein oder aus ihr herausschraubbar ist, um selektiv die Ventilfeder (150) zusammenzupressen.
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