DE19851553B4 - control valve - Google Patents
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Abstract
Steuerventil (1) zur lastunabhängigen Steuerung eines hydraulischen Verbrauchers (2; 2a) mit einem Steuerschieber (20) zur Steuerung der Bewegungsrichtung und der Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers (2; 2a) und einem dem Steuerschieber (20) zugeordneten Drosselventil (24; 24a, 24b), das bei der Verbindung einer Pumpe (3) mit dem Verbraucher (2; 2a) in Richtung einer Öffnungsstellung von dem Druck stromab der Drosselstelle des Steuerschiebers (20) und in Richtung einer Sperrstellung von dem Lastdruck des Verbrauchers (2; 2a) sowie einer Feder (38) beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Drosselventils (24; 24a, 24b) bei der Verbindung des Verbrauchers (2; 2a) mit einem Behälter (16) die vom Verbraucher (2; 2a) abströmende Druckmittelmenge begrenzbar ist.control valve (1) for load-independent control a hydraulic consumer (2, 2a) with a control slide (20) for controlling the direction of movement and the speed of movement the consumer (2, 2a) and the spool (20) associated Throttling valve (24, 24a, 24b), which when connecting a pump (3) with the consumer (2; 2a) in the direction of an open position from the pressure downstream of the throttle point of the spool (20) and in the direction of a blocking position of the load pressure of the consumer (2; 2a) and a spring (38) can be acted upon, characterized that means the throttle valve (24, 24a, 24b) at the connection of the consumer (2, 2a) with a container (16) the amount of pressure medium flowing away from the consumer (2; is.
Description
Die Erfindung betrifft ein Steuerventil zur lastunabhängigen Steuerung eines hydraulischen Verbrauchers mit einem Steuerschieber zur Steuerung der Bewegungsrichtung und der Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers und einem dem Steuerschieber zugeordneten Drosselventil, das bei der Verbindung einer Pumpe mit dem Verbraucher in Richtung einer Öffnungsstellung von dem Druck stromab der Drosselstelle des Steuerschiebers und in Richtung einer Sperrstellung von dem Lastdruck des Verbrauchers sowie einer Feder beaufschlagbar ist.The The invention relates to a control valve for load-independent control a hydraulic consumer with a spool to control the Direction of movement and the speed of movement of the consumer and a throttle valve associated with the throttle valve, which in the Connection of a pump with the consumer in the direction of an open position from the pressure downstream of the throttle point of the spool and in Direction of a blocking position of the load pressure of the consumer and a spring can be acted upon.
Derartige Steuerventile mit einem zugeordneten Drosselventil, beispielsweise einer Druckwaage, werden in Load-Sensing-Antriebssystemen verwendet und steuern bei der Verbindung der Pumpe mit dem Verbraucher, beispielsweise zum Anheben einer an einem Hyraulikzylinder anstehenden Last, die durch die Öffnungsweite des Steuerventils vorgegebene Bewegungsgeschwindigkeit unabhängig von der am Verbraucher angreifenden Last. Das Drosselventil ist hierbei beispielsweise stromab des Steuerventils angeordnet und von der Kraft einer Feder sowie dem Lastdruck des Verbrauchers in Schließrichtung und dem Druck stromab der Drosselstelle des Steuerventils in Öffnungsrichtung beaufschlagt. Von dem Drosselventil wird somit bei der Verbindung des Verbrauchers mit der Pumpe die Druckdifferenz am Steuerventil auch bei unterschiedlichem Lastdruck des Verbrauchers konstant gehalten, wodurch die von der Pumpe dem Verbraucher zuströmende Druckmittelmenge konstant bleibt und die durch die Öffnungsweite des Steuerschiebers vorgegebene Bewegungsgeschwindigkeit konstant gehalten wird.such Control valves with an associated throttle valve, for example a pressure compensator are used in load-sensing drive systems and control the connection of the pump to the consumer, for example for lifting a load applied to a hydraulic cylinder, the through the opening width the control valve predetermined speed regardless of the load acting on the consumer. The throttle valve is here For example, downstream of the control valve and arranged by the Force of a spring and the load pressure of the consumer in the closing direction and the pressure downstream of the throttle point of the control valve in the opening direction applied. From the throttle valve is thus at the connection of the consumer with the pump, the pressure difference at the control valve kept constant even at different load pressure of the consumer, whereby the amount of pressure medium flowing from the pump to the consumer is constant stays and the through the opening width the control slide constant movement speed is held.
In
der
Ein
gattungsgemäßes Steuerventil
zur lastunabhängigen
Steuerung eines Verbrauchers mit einem stromab der Drosselstelle
des Steuerventils angeordneten Drosselventil ist aus der
Bei der Verbindung des Verbrauchers mit einem Behälter, beispielsweise zum Absenken einer an einem Hyraulikzylinder angreifenden Last, wird durch die Öffnungsweite des Steuerventils ebenfalls eine Bewegungsgeschwindigkeit vorgegeben. Der in Richtung der Schließstellung wirkende Steuerdruckraum des Drosselventils ist hierbei zum Behälter entlastet, so daß das Drosselventil von dem stromab der Drosselstelle des Steuerventils anstehenden Druck in die Öffnungsstellung beaufschlagt wird. Dadurch ist die durch die Drosselstelle des Steuerventils vom Verbraucher zum Behälter abströmende Druckmittelmenge von der Last des Verbrauchers abhängig. Insbesondere bei in Abflußrichtung wirkenden Lasten, beispielsweise an Hydraulikzylindern hängenden Lasten, ist jedoch eine Begrenzung der vom Verbraucher abströmenden Druckmittelmenge und somit der Absenkgeschwindigkeit des Verbrauchers notwendig.at the connection of the consumer with a container, for example for lowering a load acting on a hydraulic cylinder, is determined by the opening width the control valve also specified a movement speed. The towards the closed position acting control pressure chamber of the throttle valve is relieved in this case to the container, so that Throttling valve from the downstream of the throttle point of the control valve Pending pressure in the open position is charged. This is the through the throttle point of the control valve from the consumer to the container outflowing Pressure fluid quantity depends on the load of the consumer. Especially in the outflow direction acting loads, for example, loads on hydraulic cylinders, However, this is a limitation of the amount of pressure fluid flowing away from the consumer and thus the lowering speed of the consumer necessary.
Zur Begrenzung der Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers bei der Verbindung des Verbrauchers mit dem Behälter mittels des Steuerventils ist es bekannt, zusätzliche Ventile vorzusehen, um eine lastunabhängige Steuerung der abströmenden Druckmittelmenge und somit der Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers in Abflußrichtung zu erhalten. Hierzu werden bei Hydraulikzylindern zur Begrenzung der Absenkgeschwindigkeit, insbesondere bei hängenden Lasten Stromregler oder Senkbremsventile verwendet. Zudem ist es bekannt, Drosselventile, beispielsweise Drosselschrauben, zur Begrenzung der Absenkgeschwindigkeit zu verwenden, die jedoch lastabhängig sind. Bei Fahrmotoren ist es bekannt, zur Begrenzung der abströmenden Druckmittelmenge zusätzlich zu den Steuerventilen Fahrbremsventile vorzusehen, die einen Bremsdruck in der Ablaufseite der Fahrmotoren aufstauen, falls der Fahrmotor beispielsweise während einer Bergabfahrt angetrieben wird.to Limitation of the speed of movement of the consumer in the Connection of the consumer with the container by means of the control valve is it's known extra Provide valves to a load-independent control of the outflowing pressure medium quantity and thus the speed of movement of the consumer in the discharge direction to obtain. For this purpose, in hydraulic cylinders for limiting the lowering speed, especially with suspended loads current controller or lowering brake valves used. In addition, it is known, throttle valves, For example, throttle screws, to limit the lowering speed to use, however, the load-dependent are. In traction motors, it is known to limit the outflowing pressure medium additionally to provide the control valves Fahrbremsventile, the brake pressure damming in the outflow side of the traction motors, if the traction motor for example during a downhill drive is driven.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuerventil zur Verfügung zu stellen, das mit geringem Bauaufwand eine Begrenzung der vom Verbraucher zu einem Behälter abströmenden Druckmittelmenge und somit eine lastunabhängige Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers in Abflußrichtung ermöglicht.Of the present invention is based on the object, a control valve to disposal to provide, with limited construction, a limitation of the Consumer to a container outflowing pressure medium quantity and thus a load-independent control the speed of movement of the consumer in the direction of flow allows.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Drosselventil bei der Verbindung des Verbrauchers mit dem Behälter die abströmende Druckmittelmenge begrenzt. Der erfindungswesentliche Gedanke besteht somit darin, das zur lastunabhängigen Geschwindigkeitssteuerung in Durchflußrichtung von der Pumpe zum Verbraucher bereits vorhandene Drosselventil ebenfalls zur lastunabhängigen Geschwindigkeitststeuerung des Verbrauchers in Durchflußrichtung vom Verbraucher zum Behälter und somit zur Begrenzung der Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers auf den durch die Öffnungsweite des Steuerventils festgelegten Geschwindigkeitswert in Abflußrichtung zu verwenden. Dadurch sind keine zusätzlichen Ventile für die Begrenzung des von dem Verbrauchers abströmenden Druckmittelstroms notwendig, wodurch sich ein geringer Bauaufwand des Steuerventils ergibt. Durch den Wegfall zusätzlicher Ventile sind weiterhin der Bauraumbedarf und die Herstellkosten verringerbar.This object is achieved in that the throttle valve limits the outflowing pressure medium quantity in the connection of the consumer with the container. The idea essential to the invention thus consists in the load-independent speed control in the flow direction from the pump to the consumer already existing throttle valve also load-independent speed control of the consumer in the flow direction from the consumer to the container and thus to limit the BE speed of use of the consumer to the set by the opening width of the control valve speed value in the outflow direction to use. As a result, no additional valves for limiting the outflowing of the consumer pressure fluid flow are necessary, resulting in a low construction cost of the control valve. By eliminating additional valves, the space requirement and the manufacturing costs can be reduced.
Mit besonderem Vorteil ist hierbei bei der Verbindung des Verbrauchers mit dem Behälter das Drosselventil in Richtung der Schließstellung mit dem Druck stromauf der Drosselstelle des Steuerschiebers beaufschlagbar. Bei der Verbindung des Verbrauchers mit dem Behälter über das Steuerventil ist das Drosselventil somit in Richtung der Schließstellung durch den Druck stromauf der ablaufseitigen Drosselstelle des Steuerventils und der Feder beaufschlagt. In Richtung der Öffnungsstellung des Drosselventils wirkt der Druck stromab der ablaufseitigen Drosselstelle des Steuerventils. Durch entsprechende Flächenverhältnisse der in Öffnungsrichtung und in Schließrichtung wirkenden Steuerflächen des Drosselventils kann somit eine bestimmte in Öffnungsstellung des Drosselventils wirkende Kraft vorgegeben werden, die die Öffnungsweite des Drosselventils steuert. Die abströmende Druckmittelmenge und somit die Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers in Abflußrichtung wird somit auf einfache Weise durch das Drosselventil lastunabhängig auf den durch die Öffnungsweite des Steuerschiebers festgelegten Wert begrenzt.With A particular advantage here is the connection of the consumer with the container the throttle valve in the direction of the closed position with the pressure upstream the throttle point of the spool acted upon. At the connection of the consumer with the container over that Control valve is the throttle valve thus in the direction of the closed position by the pressure upstream of the outlet side throttle point of the control valve and the spring acted upon. In the direction of the opening position of the throttle valve the pressure acts downstream of the outlet side throttle point of the control valve. By appropriate area ratios in the opening direction and in the closing direction acting control surfaces the throttle valve can thus a certain in the open position of the throttle valve acting force are given, the opening width of the throttle valve controls. The outflowing Pressure medium and thus the speed of movement of the consumer in the direction of flow Thus, in a simple way by the throttle valve load independent on the through the opening width limited by the spool valve.
In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist bei einer Verbindung des Verbrauchers mit dem Behälter der in Richtung der Schließstellung des Drosselventils wirkende Druck mittels einer einen Differenzdruck erzeugenden Ventileinrichtung einstellbar. Eine derartige Ventileinrichtung vermindert den stromauf der ablaufseitigen Drosselstelle des Steuerventils eingangsseitig an der Ventileinrichtung anstehenden Druck um einen bestimmten Differenzdruck, wodurch der in Richtung der Schließstellung des Drosselventils wirkende Druck entsprechend dem an der Ventileinrichtung erzeugten Differenzdruck vermindert wird. Dadurch kann auf einfache Weise eine in Richtung der Öffnungsstellung des Drosselventils wirkende Druckdifferenz vorgegeben werden und somit die Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers in Abflußrichtung lastunabhängig entsprechend der Schieberauslenkung des Steuerventils gesteuert werden.In an advantageous embodiment of the invention is in a Connection of the consumer with the container in the direction of the closed position of the Throttle valve acting pressure by means of a differential pressure generating valve device adjustable. Such a valve device reduces the upstream of the outlet side throttle point of the control valve On the input side of the valve device pending pressure to a certain differential pressure, whereby the direction of the closed position of the Throttle valve acting pressure corresponding to that on the valve device generated differential pressure is reduced. This can be done easily one in the direction of the open position the throttle valve acting pressure difference can be specified and thus the speed of movement of the consumer in the discharge direction independent of load the slide deflection of the control valve can be controlled.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn der an der Ventileinrichtung erzeugbare Differenzdruck veränderbar ist. Durch eine Änderung des Differenzdrucks kann auf einfache Weise die Öffnungsweite des Drosselventil und somit die dem Verbraucher abströmende Druckmittelmenge verändert werden. Dadurch ist es auf einfache Weise möglich, bei einem doppeltwirkenden Verbraucher die Abflußmenge an die Zulaufmenge des Verbrauchers anzupassen und beispielsweise die Grenzmenge der Pumpe oder Drehzahländerungen der Pumpe zu berücksichtigen.Special Benefits arise when the producible on the valve device Differential pressure changeable is. By a change the differential pressure can easily the opening width of the throttle valve and thus the amount of pressure fluid flowing away from the consumer is changed. This makes it possible in a simple manner, in a double-acting Consumers the flow rate to adapt to the feed rate of the consumer and for example to consider the limit of the pump or the speed changes of the pump.
In einer Ausgestaltungsform der Erfindung ist der an der Ventileinrichtung erzeugbare Differenzdruck mittels einer Feder, insbesondere einer einstellbaren Feder veränderbar. Der stromauf der Drosselstelle des Steuerschiebers anstehende Druck wird somit entsprechend der Federvorspannung vermindert und beaufschlagt das Drosselventil in Richtung der Schließstellung. Durch eine einstellbare Feder kann auf einfache Weise der an der Ventileinrichtung erzeugte Differenzdruck verändert werden und somit die Öffnungsweite des Drosselventils festgelegt werden, wodurch die Abflußmenge an die Zuflußmenge angepaßt werden kann.In An embodiment of the invention is that on the valve device producible differential pressure by means of a spring, in particular a adjustable spring changeable. The pressure upstream of the throttle body of the spool is thus reduced and applied according to the spring bias the throttle valve in the direction of the closed position. By an adjustable Spring can easily generated on the valve device Differential pressure changed and thus the opening width of the throttle valve are determined, whereby the flow rate at the inflow be adjusted can.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist der an der Ventileinrichtung erzeugbare Differenzdruck in Abhängigkeit der aus dem Pumpendruck und dem Lastdruck des Verbrauchers gebildeten Druckdifferenz veränderbar. Dadurch können auf einfache Weise die Grenzmenge der Pumpe bei der Einstellung der abströmenden Druckmittelmenge berücksichtigt werden. Die Druckdifferenz aus Pumpendruck und Lastdruck kann hierbei derart an der Ventileinrichtung wirken, daß bei einer Verringerung dieser Druckdifferenz der an der Ventileinrichtung erzeugbare Differenzdruck abnimmt. Dadurch erhöht sich der in Richtung der Schließstellung wirkende Druck am Drosselventil, wodurch am Drosselventil eine geringere in Öffnungsrichtung wirkende Druckdifferenz ansteht und somit die abströmende Druckmittelmenge verringert wird. Zudem können durch diese Maßnahme Schwankungen des dem Verbraucher zuströmenden Druckmittelstroms, beispielsweise durch Drehzahländerungen der Pumpe, durch eine entsprechende Änderung der Abflußmenge berücksichtigt werden.In a development of the invention is the on the valve device producible differential pressure in dependence the formed from the pump pressure and the load pressure of the consumer Pressure difference changeable. Thereby can in a simple way the limit quantity of the pump when setting the outflowing Pressure medium quantity are taken into account. The pressure difference between pump pressure and load pressure can in this case act on the valve means that in a reduction of this Pressure difference of the differential pressure that can be generated at the valve device decreases. This increases in the direction of the closed position acting pressure at the throttle valve, whereby at the throttle valve a lower in the opening direction effective pressure difference is present and thus the outflowing pressure medium is reduced. In addition, you can by this measure Variations in the pressure medium flow flowing to the consumer, for example through speed changes the pump, taken into account by a corresponding change in the discharge become.
Besonders zweckmäßig ist es hierbei, wenn ein mit der Ventileinrichtung in Wirkverbindung stehenden Hilfskolben vorgesehen ist, der in Richtung einer Erhöhung des Differenzdrucks der Ventileinrichtung von dem Pumpendruck und in Richtung einer Verringerung des Differenzdrucks der Ventileinrichtung von dem Lastdruck des Verbrauchers beaufschlagbar ist. Dadurch kann auf einfache Weise die aus Pumpendruck und Lastdruck gebildete Druckdifferenz auf hydraulischem Wege an der Ventileinrichtung abgebildet werden.Especially is appropriate in this case, if one is in operative connection with the valve device standing auxiliary piston is provided, which is in the direction of increasing the Differential pressure of the valve device of the pump pressure and in Direction of a reduction of the differential pressure of the valve device can be acted upon by the load pressure of the consumer. This can in a simple way, the pressure difference formed from pump pressure and load pressure be mapped by hydraulic means to the valve device.
In einer Ausgestaltungsform ist der an der Ventileinrichtung erzeugbare Differenzdruck elektrisch veränderbar. Auf elektrischem Wege kann ebenfalls die Abflußmenge an die Grenzmenge der Pumpe und an Schwankungen des dem Verbraucher zuströmenden Druckmittelstroms angepaßt werden.In one embodiment, the differential pressure which can be generated at the valve device can be electrically changed. By electricity, the discharge rate can also be limited to the limit quantity Pump and be adapted to fluctuations in the inflowing pressure fluid flow to the consumer.
Mit besonderem Vorteil ist hierbei ein mit der Ventileinrichtung in Wirkverbindung stehender Proportionalmagnet vorgesehen, der ausgangsseitig mit einer elektronischen Regeleinrichtung in Verbindung steht, die eingangsseitig mit Druckaufnehmern zur Erfassung des Pumpendrucks und des Lastdrucks des Verbrauchers in Verbindung steht. Der an der Ventileinrichtung erzeugbare Differenzdruck und somit die vom Verbraucher zum Behälter abströmende Druckmittelmenge wird hierbei mittels eines Proportionalmagneten bestimmt, dessen Einstellung in der elektronischen Regeleinrichtung aus den von den Druckaufnehmern ermittelten Werten von Pumpendruck und Lastdruck bestimmt wird.With A particular advantage here is a with the valve device in Active connection standing proportional solenoid provided on the output side is associated with an electronic control device, the on the input side with pressure sensors for the detection of the pump pressure and the load pressure of the consumer communicates. The on the valve device can be generated differential pressure and thus from the Consumer to the container outflowing pressure medium quantity is determined by means of a proportional magnet whose Adjustment in the electronic control device from that of the pressure transducers determined values of pump pressure and load pressure is determined.
In einer Ausführungsform ist die Ventileinrichtung in einer mit dem Verbraucher und einem in Richtung der Schließstellung des Drosselventils wirkenden Steuerdruckraum in Verbindung bringbaren Steuerdruckleitung angeordnet und als Vorspannventil, insbesondere ein in Richtung zum Steuerdruckraum öffnendes, federbelastetes Rückschlagventil, ausgebildet. Mit einem als federbelasteten Rückschlagventil ausgebildetem Vorspannventil, das in einer von dem Verbraucheranschluß zur in Schließrichtung des Drosselventils wirkenden Steuerfläche geführten Steuerdruckleitung angeordnet ist, kann auf einfache Weise ein Differenzdruck in der Steuerdruckleitung erzeugt werden und somit das Drosselventil zur Begrenzung der abströmenden Druckmittelmenge verwendet werden. Hierzu ist am Steuerventil lediglich eine entsprechende Steuerdruckleitung und die Ventileinrichtung vorzusehen.In an embodiment is the valve device in one with the consumer and one in the direction of the closed position the throttle valve acting control pressure chamber communicating control pressure line arranged and as a biasing valve, in particular one in the direction opening to the control pressure chamber, spring-loaded check valve, educated. With a trained as a spring-loaded check valve Preload valve, which in one of the consumer terminal to the closing direction the control valve acting control surface is arranged guided control pressure line, can easily a differential pressure in the control pressure line are generated and thus the throttle valve for limiting the outflowing pressure medium quantity be used. For this purpose, the control valve is only a corresponding Provide control pressure line and the valve device.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Ventileinrichtung in einer mit dem Verbraucher und dem in Richtung der Schließstellung des Drosselventils wirkenden Steuerdruckraum in Verbindung bringbaren Steuerdruckleitung angeordnet und als Differenzdruckregelventil ausgebildet ist. Mit einem Differenzdruckregelventil ergibt sich eine verbesserte Druckunabhängigkeit des Differenzdrucks vom Ablaufdruck des Verbrauchers. Insbesondere bei der Verwendung des Steuerventils in einem Fahrantrieb zur Ansteuerung eines Fahrmotors kann dadurch erzielt werden, daß die am Steuerventil eingestellte Bewegungsgeschwindigkeit konstant gehalten wird und somit eine Bewegungsgeschwindigkeitszunahme des Fahrmotors bei einem Lastwechsel oder einer Bergabfahrt vermieden wird.A particularly advantageous embodiment the invention provides that the Valve device in one with the consumer and the direction the closed position the throttle valve acting control pressure chamber communicating control pressure line arranged and designed as a differential pressure control valve. With a differential pressure control valve results in an improved pressure independence the differential pressure of the discharge pressure of the consumer. Especially when using the control valve in a traction drive for control a drive motor can be achieved in that the set on the control valve Movement speed is kept constant and thus a movement speed increase of Drive motor avoided during a load change or downhill becomes.
Mit besonderem Vorteil weist das Differenzdruckregelventil eine Tankentlastung zur Verbindung der Steuerdruckleitung mit einem Behälter auf. Durch eine separate Tankentlastung der Steuerdruckleitung, wobei der von der Steuerdruckleitung zum Behälter abströmende Druckmittelstrom vom Differenzdruckregelventil angesteuert ist, ist es möglich, den am Differenzdruckregelventil eingestellten Differenzdruck unabhängig von der Schieberstellung des Steuerventils und somit unabhängig von der vom Verbraucher abströmenden Druckmittelmenge konstant zu halten. Mit einer als Differenzdruckregelventil mit separater Tankentlastung ausgebildeten Ventileinrichtung kann somit eine vom Ablaufdruck des Verbrauchers und von der Schieberstellung des Steuerventils unabhängiger und somit konstanter Differenzdruck erzeugt werden. Durch eine Änderung des Differenzdrucks kann hierbei die Ablaufmenge unabhängig vom Ablaufdruck und der Schieberstellung des Steuerventils für jeden Betriebspunkt mit hoher Genauigkeit an die Zulaufmenge angepaßt werden. Bei der Verwendung des Steuerventils in einem Fahrantrieb kann dadurch auf einfache Weise eine Geschwindigkeitszunahme des Fahrzeugs während der Bergabfahrt oder einem Lastwechsel vermieden werden.With Particularly advantageous, the differential pressure control valve has a tank relief for connecting the control pressure line with a container. By a separate tank relief of the control pressure line, wherein the flowing from the control pressure line to the container pressure medium flow from Differential pressure control valve is controlled, it is possible to the am Differential pressure control valve set differential pressure regardless of the slide position of the control valve and thus independent of the consumer's outflow Constant pressure medium to keep constant. With a differential pressure control valve with separate tank relief trained valve device can thus one of the discharge pressure of the consumer and the slide position the control valve independent and thus constant differential pressure can be generated. By changing the Differential pressure can be the flow rate regardless of Drain pressure and the slide position of the control valve for each Operating point can be adapted with high accuracy to the feed rate. When using the control valve in a traction drive can thereby in a simple way an increase in speed of the vehicle during the Downhill or a load change can be avoided.
Zweckmäßigerweise ist das Differenzdruckregelventil als in Zwischenstellungen drosselndes Schieberventil ausgebildet und weist eine erste Schaltstellung auf, in der die Verbindung der Steuerdruckleitung zu dem in Richtung der Schließstellung wirkenden Steuerdruckraum des Drosselventils sperrbar und der in Richtung der Schließstellung wirkende Steuerdruckraum des Drosselventils mit einem Behälter in Verbindung steht, und eine zweite Schaltstellung auf, in der die Steuerdruckleitung mit dem in Richtung der Schließstellung wirkenden Steuerdruckraum der Drosselventils in Verbindung steht und die Verbindung des in Schließrichtung wirkenden Steuerdruckraums mit dem Behälter sperrbar ist, wobei das Differenzdruckregelventil von dem stromauf des Differenzdruckregelventils in der Steuerdruckleitung anstehenden Druck in Richtung der zweiten Schaltstellung und von dem stromab des Differenzdruckregelventils in der Steuerdruckleitung anstehenden Drucks sowie einer Feder in Richtung der ersten Schaltstellung beaufschlagbar ist. Mit einem derartigen Differenzdruckregelventil kann der Differenzdruck und somit die das Drosselventil ansteuernde Druckdifferenz unabhängig vom Ablaufdruck des Verbrauchers und der Schieberstellung des Steuerventils auf den durch die Feder festgelegten Wert konstant gehalten werden. Dadurch kann durch das Drosselventil der vom Verbraucher zum Behälter abströmende Druckmittelstrom mit hoher Genauigkeit gesteuert werden, wobei die Ablaufmenge lediglich von der Öffnungsweite des Steuerventils bestimmt wird.Conveniently, is the differential pressure control valve as a throttle valve throttling in intermediate positions formed and has a first switching position, in which the Connection of the control pressure line to the acting in the direction of the closed position Control pressure chamber of the throttle valve lockable and the direction the closed position acting control pressure chamber of the throttle valve with a container in Connection stands, and a second switching position, in which the Control pressure line with the in the direction of the closed position acting control pressure chamber of the throttle valve communicates and the connection of the in the closing direction acting control pressure chamber with the container is lockable, the Differential pressure control valve from the upstream of the differential pressure control valve in the control pressure line pending pressure in the direction of the second switching position and from the downstream of the differential pressure control valve in the control pressure line pending pressure and a spring in the direction of the first switching position can be acted upon. With such a differential pressure control valve can the differential pressure and thus the the throttle valve ansteuernde Pressure difference independently the outlet pressure of the consumer and the slide position of the control valve be kept constant at the value set by the spring. As a result, by the throttle valve of the consumer flowing to the container pressure medium flow be controlled with high accuracy, the flow rate of only the opening width of the control valve is determined.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn der Verbraucher als einfachwirkender Hydraulikzylinder, insbesondere als Hubzylinder eines Hubmastes eines Flurförderzeugs, ausgebildet ist. Der Hubzylinder eines Flurförderzeugs ist meist von einer hängenden Last beaufschlagt, d.h. einer in Abflußrichtung wirkender Last. Durch das erfindungsgemäße Steuerventil kann hierbei auf einfache Weise eine Begrenzung und somit eine lastunabhängige Steuerung der Absenkgeschwindigkeit bei unter Last stehenden Hydraulikzylindern erzielt werden.Particular advantages arise when the consumer is designed as a single-acting hydraulic cylinder, in particular as a lifting cylinder of a lifting mast of a truck. The lifting cylinder of a truck is usually of a hanging Load applied, ie a load acting in the outflow direction. By the control valve according to the invention in this case a limitation and thus a load-independent control of the lowering speed under load hydraulic cylinders can be achieved in a simple manner.
Der Verbraucher kann zudem als doppeltwirkender Hydraulikzylinder ausgebildet sein, insbesondere als Ausleger oder Stielzylinder eines Baggers. Mit dem erfindungsgemäßen Steuerventil kann ebenfalls bei doppeltwirkenden, unter Last stehenden Zylindern, beispielsweise dem Auslegerzylinder oder der Stangenseite des Stielzylinders eines Baggers, mit einfachen Mitteln eine lastunabhängige Steuerung der Senkgeschwindigkeit erzielt werden.Of the Consumer can also be designed as a double-acting hydraulic cylinder be, in particular as a boom or stick cylinder of an excavator. With the control valve according to the invention can also be applied to double-acting cylinders under load, for example, the boom cylinder or the rod side of the handle cylinder an excavator, with simple means a load-independent control the lowering speed can be achieved.
Darüber hinaus kann der Verbraucher als rotatorischer Verbraucher, insbesondere als Fahrmotor eines hydrostatischen Fahrantriebs, ausgebildet sein. Durch die Begrenzung der Abflußmenge kann hierbei die Fahrgeschwindigkeit beispielsweise bei der Bergabfahrt eines Fahrzeugs mit einem hydrostatischen Fahrantrieb lastunabhängig gesteuert werden.Furthermore the consumer as a rotary consumer, in particular be designed as a traction motor of a hydrostatic drive. By limiting the flow rate Here, for example, the driving speed when going downhill be controlled independently of the load of a vehicle with a hydrostatic drive.
In einer bevorzugten Ausgestaltungsform, bei der der Steuerschieber in einer Gehäusebohrung längsverschiebbar gelagert ist und eine erste mit einer Pumpe in Verbindung stehende Ringnut, mindestens eine zweite mit einem Verbraucher anschluß in Verbindung bringbare Ringnut, mindestens eine dritte an einen Behälter anschließbare Ringnut und mindestens eine vierte zur Erfassung des Lastdrucks des Verbrauchers vorgesehene Ringnut in der Gehäusebohrung angeordnet ist, der Steuerschieber mittels Radialdurchbrechungen mit den Ringnuten in Verbindung bringbar ist und das Drosselventil als ein in dem Steuerschieber angeordneter Steuerkolben ausgebildet ist, ist in der Gehäusebohrung mindestens eine weitere Ringnut vorgesehen, die mittels einer Steuerdruckleitung mit dem Verbraucheranschluß in Wirkverbindung steht, wobei in der Steuerdruckleitung die Ventileinrichtung angeordnet ist und die Ringnut bei der Verbindung des Verbraucheranschlusses mit dem Behälter mit dem in Richtung der Schließstellung wirkenden Steuerdruckraum des Drosselventils in Verbindung bringbar ist. Dadurch ergibt sich ein besonders geringer Bauaufwand, da zur Begrenzung der Abflußmenge am Steuerventil lediglich eine weitere Ringnut, die mit der entsprechenden Steuerfläche des Drosselventils in Verbindung bringbar ist, in der Gehäusebohrung vorzusehen ist, wobei die Ringnut mittels einer Steuerdruckleitung, in der die Ventileinrichtung angeordnet ist, mit dem Verbraucheranschluß in Verbindung steht.In a preferred embodiment, wherein the spool longitudinally displaceable in a housing bore is stored and a first associated with a pump Ring groove, at least a second connection to a consumer engageable annular groove, at least a third connectable to a container annular groove and at least a fourth for detecting the load pressure of the consumer provided annular groove in the housing bore is arranged, the spool by means of radial openings can be brought into contact with the annular grooves and the throttle valve formed as a arranged in the spool control piston is, is in the housing bore at least one further annular groove provided by means of a control pressure line with the consumer connection in Active connection is, wherein in the control pressure line, the valve device is arranged and the annular groove at the connection of the consumer terminal with the container with the direction of the closed position acting control pressure chamber of the throttle valve can be brought into connection is. This results in a particularly low construction cost, since the Limitation of the flow rate on the control valve only one more annular groove, with the corresponding control surface of the throttle valve can be brought into connection, in the housing bore is to be provided, wherein the annular groove by means of a control pressure line, in which the valve device is arranged, with the consumer terminal in connection stands.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigtFurther Advantages and details of the invention will be apparent from the in the Schematically illustrated embodiments illustrated embodiments. there shows
Die
Das
Steuerventil
Der
Ventilschieber
Im
Ventilschieber
Der
Steuerkolben
Bei
einer Auslenkung des Ventilschiebers
An
der Radialdurchbrechung
Bis hierher entspricht das Steuerventil dem Stand der Technik.To here the control valve corresponds to the state of the art.
Erfindungsgemäß ist eine
weitere Ringnut
Bei
einer Auslenkung des Steuerventils nach in der Figur links zum Absenken
einer am Verbraucher angreifenden Last wird die mit dem Verbraucheranschluß A in Verbindung
stehende Ringnut
Über die
Steuerdruckleitung
Durch
eine Erhöhung
der an den Stirnseiten
Die
Im
mittleren Bereich des Ventilgehäuses
Im
Ventilschieber
Bei
einer Auslenkung des Steuerschiebers
Um
in beiden Bewegungsrichtungen des Verbrauchers
Die
Der
an den Ventileinrichtungen
Die
Hierzu
stehen die als Rückschlagventile
Bei
dem in der
In
der
Anstelle
der gezeigten Anordnung des Differenzdruckregelventils
Das
Differenzdruckregelventil
Bei
nach in der
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