DE2008880A1

DE2008880A1 - Hydraulischer Druckregler für die Verwendung mit einem hydraulischen Druckerzeuger

Info

Publication number: DE2008880A1
Application number: DE19702008880
Authority: DE
Inventors: Shinitsu Takamatsu Kagawa Shinohara (Japan)
Original assignee: K.K. Tadano Tekkosho, Takamatsu-City, Kagawa (Japan)
Priority date: 1969-02-26
Filing date: 1970-02-25
Publication date: 1970-09-24

Description

Hydraulischer Druckregler ftlr die Verwendung mit einem hydraulischen Druckerzeuger Die Erfindung betrifft eine hydraulische Druckregel- oder -steuervorrichtung, insbesondere iiir die Verwendung mit einem hydraulischen Druckerzeuger, die dadurch gekennzeichnet ist, daß in einem hydraulischen Drucksystem mit einer hydraulischen Druckquelle, einem Druckschaltschieber und einem hydraulischen Motor ein Druckentlastungsorgan so angeordnet ist, daß es an seiner Zuflußseite eine zwischen der Druckquelle und dem Druckschaltschieber befindlich Zweigleitung freigibt, wenn der Druck des von der Druck quelle dem Druckschaltschieber zufließenden Strömmungsmittels, z.B. eines Drucköls, den Druck des von dem Druck schaltschieber dem hydraulischen Motor zufließenden Druckmittels um eine vorbestimmten Wert übersteigt.
Diese und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich im einzelnen aus der folgendes Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. In dieser zeigt: Fig. 1 ein Schema einer hydraulischen Unordnung fUr den Antrieb eines hydraulischen Motors nach der Erfindung mit einen Druckentlastungsorgan und Fig. 2 eine Schnittansicht eines Druckentlastungsorgans.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgenäßen Vorrichtung hergestellt, bei den ein hydraulischer Druckkreis eine hydraulische Druckquelle 1, einen in drei Stellungen einstellbaren, hydraulischen Vierweg-Druckschaltschieber 4 mit Mittel-Durchlaß und einen hydraulischen Motor 2 aufweist.
Der hydraulische Druckerzeuger bzw. die Druckquelle 1 ist mit einer Pumpe für das Druckmittel mit konstanter Förderleistung versehen. Diese Pumpe entnimmt das Druckmittel einem Vorratsbehälter 3 und führt es über den in drei Stellungen verschiebbaren, hydraulischen Vierweg-Druckschaltschieber 4 mit Mitteldurchlaß dem hydraulischen Motor 2 zu. Die hydraulische Druckquelle 1 ist niet den Behälter 3 über eine leitung 5 und mit den hydraulischen Druckschaltschieber 4 über eine Leitung 6 verbunden. Der Druckschaltschieber 4 steht über eine Rückführleitung 7 mit den Behälter 3 in Verbindung. Von den hydraulischen Druckschaltschieber 4 führt eine zil- und fluSleituig 8 und eine ebensolche Zu- und Abflußleitung 9 für das Druckmittel zu den hydraulischen Motor 2. Ober diese Leitungen 6,7 bzw. 8,9 kann der hydraulische Motor 2 durch Betätigung des Druckschaltschiebers 4 wahlweise in der einen oder anderen Drehlichtung angetrieben oder stillgesetzt werden.
tber eine Zweigleitung 11 ist mit der Förderleitung 6 ein Druckentlastungsschieber 10 verbunden. Auf diesen Schieber 10 wirkt ein Über eine Zweigleitung von der leitung 11 abgenommener Steuerdruck in einer den Schieber ?3ffnenden Richtung. Durch leitungen 14,15 ist mit den Zu- und lbflußleitungen 8,9 ein Wechselschieber 13 verbunden, weicher die jeweils den höheren Druck führende der beiden Leitungen 8,9 über eine Steuerdruckloltung 16 mit dem Entlastungsschieber 10 verbindet, in welchem der über diese Leitung 16 zugeführte Druck in schließender Richtung wirkt. Von den Zu- und Abflußleitungen 8,9 weist jeweils diejenige den höheren Druck auf, welche über den Druckschaltschieber 4 mit der Förderleitung 6 verbunden ist, d.h. also, welcher das Druckmittel von der Druckquelle 1 zugeführt wird. Mithin ist der den Entlastungsschieber 10 über die Leitung 16 beaufschlagende Steuerdruck durch die Verbindung der Zu-und Abflußleitung 8 bzw. 9 mit der Förderleitung 6 von dem Druck in dieser abhängig, solange der Schaltschieber 4 sich nicht in Sperrstellung befindet. Ein Rücklaufleitung 17 verbindet den Entlastungsechieber 10 mit den Vorratsbehälter 3 und damit bei geöffnetem Entlastungsschieber 10 die Förderleitung 6 mit dem Behälter 3.
Fig. 2 stellt eine vergrößerte Schnittansicht einer Ausführungsform des Entlastungsschiebers 10 der. Dieser hat ein Schiebergehäuse 18 und ein Verschlußstück oder Sperrglied 19, welches an beiden Enden verbreiterte Steuerkolben 20 und 21 aufweist, die gleitend und druckdicht in einer mittleren Kammer 22 des Schiebergehäuses 18 geführt sind. Weiterhin weist d98 Schiebergehäuse 18 zwei ringförmige Kanäle 23, 24 fiir das Druckmittel auf. Bin Druckmittelraum 25 wird teilweise durch die obere Fläche 26 des Sperrgliedes 19 begrenzt. In dem Raua 25 befindet sich eine Feder 27, welche sich an der oberen Fläche 26 des Sperrgliedes 19 abstützt und das Sperrglied 19 abwärtsgerichtet belastet. Eine Stellschraube 28 ermöglicht das Einstellen des durch die Feder 27 ausgeübten Druckes.
Ein unterer Druckmittelraum 29 wird teilweise durch die untere Fläche 30 des Sperrgliedes 19 begrenzt.
Eine Öffnung 31 mündet im ringföriigen Kanal 23, ein Durchlaß 32 mündet in der Ringkammer 24 und ein Durchlaß 34 mündet in den unteren Druckraum 29.
Im Normalzustand nimmt das Sperrglied 19 unter dem Druck der Feder 27 seine unterste Stellung ein, in der die ringförmige Kammer 23 durch den Steuerkolben 20 verschlossen ist. Wenn der in den unteren Druckraum 29 herrschende, das Sperrglied 19 aufwärts belastende Druck größer wird als die Resultierende der das Sperrglied 19 abwärts belastenden Kräfte der Spannung der Jeder 27 und des in dem Druckraum 25 herrschenden Druckes, wird das Sperrglied 19 nach oben verschoben. 3. gibt damit die Verbindung zwischen den ringförmigen Kanälen 23 und 24 frei. Der Durchlaß 31 ist mit der Rückführleitung 17, der Durchlaß 32 mit der Leitung 11, Durchlaß 33 mit der Steuerdruckleitung 16 und Durchlaß 34 mit der Steuerdruckleltung 12 verbunden. Bei Antrieb des hydraulischen Motors 2 entsprechend der Stellung des Druckschaltschiebere 4 wird der von der Förderleitung 6 über die Zeitung 11 und die Zweigleitung 12 die untere Fläche 30 des Sperrgliedes 19 im Entlastungsschieber 10 aufwärts beaufschlagende Druck über eine der Leitungen 14 oder 15, den Wechselschieber 13 und die Steuerdruckleitung 16 auch da Druckraum 25 zugeleitet. Falls dabei die das Sperrglied 19 nach oben belastenden Kräfte größer werden als die es abwärts belastenden Kräfte, die aus den Druck des Druck mittels in der Jeweiligen Zuflußleitung 8 bzw. 9 für den hydraulischen Motor resultieren, und falls der Unterschied dieser Kräfte größer ist als der eingestellte Druck der Feder 27, wird das Sperrglied 19 nach aufwärts verschoben, so daß das unter Druck stehende Druck mittel aus der Förderleitung 6 Uber die leitung 11, den Durchlaß 32, die ringförmigen Kanäle 23, 24, den Durchlaß 31 und die Rückführleitung 17 in den Behälter 3 zu strömen vermag.
Durch langsames Verschieben des Schaltschiebers 4 aus der Sperrstellung nach linke wird der fluß des Druckmittels von der Druckquelle 1 über die Förderleitung 6, den Schaltschieber 4 und die Rückführleitung 7 zurück in den Behälter 3 unterbrochen, wodurch der Druck des Druckmittels in der Förderleitung 6 langsam ansteigt. Bei Erreichen der linken Stellung des Schaltschiebers 4 wird die Förderleitung 6 mit der einen Zu- und Abflußleitung 9 des hydraulischen Motors 2 verbunden. Infolge der Verbindung zwischen der Förderleitung 6 und der Zu- und Abflußleitung 9 entsteht eine Drosselwirkung auf das von der Förderleitung 6 in die Zu- und Abflußleitung 9 fließende Druckmittel. Wenn der durch diese Drosselung hervorgerufene Druckabfall den vorbestimmten Wert über-steigt, wird der Entlastungsschieber 10 in geöffnete Stellung gebracht, in der er den Rückstrom des Druckmittels aus der Förderleitung 6 in den Behälter 3 freigibt, so daß der Druckunterschied lutschen den Leitungen 6 und 9 auf einem vorbestimmten Wert konstant gehalten wird. Bein Betrieb des hydraulischen Motors 2 mit entgegengesetzter Drdriohtung ist die Arbeitsweise die gleiche.
Die in den nachstehenden Gleichungen verwendeten Bezeichnungen haben folgende Bedeutung: P1 - Druck des Druckmittels in der Förderleitung 6 bei in die rechte oder linke Stellung gebrachtem Schaltschieber 4, P2 fLir den Antrieb des hydraulischen Motors 2 erforderlicher Druck des Druckmittels, S1 " Fläche des Sperrgliedes 19 im Entlastungschieber 10, wolche über die Drucksteuerleitung 16 nit den in einer der Zu- und Abflußleitungen 8,9 herrschenden Druck beaufachlagt ist, Fläche des Sperrgliedes 19 im Entlastungsschieber 10, welche über die Drucksteuerleitung 12 mit den in der Förderleitung 6 herrschenden Druck beaufschlagt ist, F1 - Kraft der Feder 27 auf das Sperrglied 19 zu Beginn des Öffnungsvorganges des Entlastungsschiers 10 und P3 - Druckabfall aufgrund der Drosselwirkung des Schaltschiebers 4 beim Durchlaß des Druckmittels mit dem Druck P1.
Mit dieser Maßgabe ist bei Beginn des Öffnungsvorganges des Entlastungsschiebers 10 F1 = P1.S2 - P2.S1, also Unter der Annahme S1 - S2 folgt Da ## willkürlich gewählt werden kann, läßt sich P1 zumindest um einen vorbestimmten Wert größer halten als P2.
Unter der Voraussetzung 81 + 82 ist F1 Die willkürlich wählbare Größe sei nun mit C, die S2 gleichfalls willkürlich wählbare Größe ## mit A bezeichnet.
Damit ergibt sich die folgende Beziehung: P1 = AP2 + C.
P1 ist mithin in Abhängigkeit von P2 veränderbar. Anders ausgedrückt heißtens, daß die Antriebsleistung oder -geschwindigkeit für den hydraulischen Motor durch Änderung der bei konstanter Öffnung des Schaltschiebers 4 durch diesen fließenden Menge des Druckmitels in Abhängigkeit von der Belastung des hydraulischen Motors 2 veränderbar ist.
Wenn wie vorstehend erwähnt, S1 = S2 ist, kann unabhängiß von der Belastung des hydraulischen Motors 2 die Zufuhr einer bestinaten Menge des Druckmittels durch entsprechende Einstellung des Schaltschiebers 4 erzielt werden, Dadurch kann die Regelung der Antriebsleitung des hydraulischen Motors 2 mühelos und mit äußerster Genauigkeit erfolgen. Weil dabei überschüssiges Druckmittel aus der Förderleitung 6 in Abhängigkeit von Änderungen des zum Antrieb des hydrauliachen Motore 2 erforderlichen Arbeitsdruckes abgeleitet wird, lassen sich Leistungsverlust und Temperaturanstieg in den Druckmittel ia Vergleich mit herkömmlichen Vorrichtungen beträchtlich vorringern. ein diesen erfolgt nämlich die Druckentlastung unabhängig von der Belastung des hydraulischen Motors, sobald der Arbeitsdruck des Druckmittels einen an einem Druckentlastungsorgan in der Druckmittelleitung eingestellten Maximalwert überschritt.
Wenn weiterhin S1+S2 ist und S1, S2 und F1 entsprechend gewählt sind, kann die Zufuhr des Druckmittels in Abhängigkeit von der Belastung des hydraulischen Motors 2 verändert werden, wobei die Stellung des Schaltschiebers 4 unverändert bleibt und Leistungsverluste und Temperaturenstieg in dem Druckmittel im Vergleich mit herkömmlichen Vorrichtungen beträchtlich verringert werden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

Hydraulische Druckregel- oder -steuervorrichtung, insbesondere für die Verwendung mit einem hydraulischen Druckerzeuger, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in einem hydraulischen System mit einer hydraulischen Druckquelle (1), einem hydraulischen Druckschaltschieber (4) und einem hydraulischen Motor (2) ein Druckentlastungsorgan (10) so angeordnet ist, daß es anßeiner Zuflußseite eine zwischen der Druckquelle (1) und dem Druckschaltschieber (4) befindliche Zweigleitung freigibt, wenn der Druck des von der Druckquelle dem Druckschaltschieber (4) zufließenden Strömungsmittels z.B. eines Drucköls, den Druck des von dem Druckschaltschieber (4) dem hydraulischen Motor (2) zufließenden Druckmittels um einen vorbestimmten Wert übersteigt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n ns e i a h n e t, daß m mit dem hydraulischen Motor (2) verbundene Zu- und Abflußleitungen (8,9) über Leitungen (14,15) mit einem Wechselschieber (13) verbunden sind, welcher den jeweils höheren Druck in einer der Zu- und Abflußleitungen über eine Steuerdruckleitung (16) dem vorzugsweise als Schieber ausgebildeten Druckenlastungsorgan (10) zuleitet, in welchem der Druck als Steuerdruck in Schließrichtung des Schiebers wirkt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n nz e i c @ n e t, daß das Druckentlastungsorgan (10) über eine Rücklaufleitung (17) mit dem Vorratsbehälter (3) und über eine Steuerdruckleitung (12) als Rückführung mit der Förder- oder Druckleitung (6) aus dem Vorratsbehälter (3) verbunden ist.
4. Vorrichtung nach wenigstens einer der Ansprüchr 1 bis 3, d s d u r o h g e k e fl n z e i o h n e daß die Antriebzleitung oder -geschwindigkeit für den hydraulischen Motor (2) durch Änderung der bei konstanter Öffnung des Schaltschiebers (4) durch diesen fließenden Druckmittelmenge in Abhängigkeit von der Belastung des hydraulischen Motors (2) veränderbar ist.
5. Vorrichtung wenigstens nach Anspruch 2 oder 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Druckmittelzufuhr zu dem hydraulischen Motor (2) wahlweise abhängig oder unabhängig von dem zu seinem Antrieb erforderlichen momentanen Arbeitsdruck steuer- bzwregelbar ist, indem das federbelastete Sperrglied (19) im Druckentlastungsorgan (10) durch Umstellung des Schaltschiebers (4) entweder mit des in einer der Zu- bzw. Abflußleitungen (8, 9) oder mit des in einer Förderleitung (6) herrschenden Druck (P2 oder P1) beaufschlagbar ist.