DE2144658A1 - Drucksteuervorrichtung für einen Hydraulikkreis - Google Patents
Drucksteuervorrichtung für einen HydraulikkreisInfo
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Description
Hey/NS/LCM 2144658
35.II7-I D
30.8.1971
BESCHHEIBUNG
zur Patentanmeldung der KOPPEN & LETHEM TRADING CO. A.G,,
Sitz
Zug,(Schweiz)
betreffend»
Drucksteuervorrichtung für einen Hydraulikkreis.
betreffend»
Drucksteuervorrichtung für einen Hydraulikkreis.
Die Erfindung betrifft eine Drucksteuervorrichtung für einen Hydraulikkreis
zur wahlweisen Einstellung eines Höchstarbeitsdruckes, bei der ein durch Federdruckmittel belastetes TJeberdruckventil mit Federdruckverstellmitteln
auf einer Druckseite eines Druokausgleichschiebers angeordnet ist.
Drucksteuervorrichtungen dieser Art sind allgemein bekannt und finden weitverbreite Anwendung für alle möglichen Torrichtungen, z.B.
zur Steuerung des Systendruckes der Hydraulikvorrichtung zua Bewegen des
Schlittens bei Werkzeugmaschinen, zur Begrenzung des hochstzulässigen Arbeitsdruckes, wenn Presszylinder einer Hydraulikpresse auf Druck gebracht
werden, zur Begrenzung der hochstzulässigen Last, die von einem hydraulischen
Gabelstapler gehoben werden darf, und dgl.
Bei einer derartigen Drucksteuervorrichtung wird der Systemdruck unmittelbar oder mittelbar durch die auf mechanischem Wege erfolgende
Einstellung eines Federdruckes gesteuert. Je stärker die Feder gespannt
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~2" 2U4658
wird, je höher der maximale Systemdruck. In der Praxis begegnet es jedoch häufig, dass für verschiedene Bewegungen voneinander abweichende
HSchstarbeitsdrucke erfordert sind. Das ist z.B. bei Kunststoffspritzgussmaschinen
der Fall.
Auf diesem Gebiet begegnet es hSufig, dass während eines Arbeitezyklus der Druck auf vier verschiedene Werte begrenzt werden soll, z.B.
ist in einem Zyklus ein Schliessdruck von 160 kp/cm , ein Einspritzdruck
von 100 kp/cm , ein niedrigerer Einspritzdruck von 60 kp/cm und ein Matrizenschutzdruck von 15kp/cm erfordert. Bei diesem Beispiel sind
somit vier verschiedene Druckbegrenzungsventile erfordert.
In den meisten Fällen werden dazu Sonderaagnetventile in das Hydrauliksystem
aufgenommen, die in dem richtigen Augenblick auf elektrisches Kommando eines der Druckbegrenzungsventile mit dem Hydraulikkreis
weiterverbinden sollen, wobei gleichzeitig die anderen im System " vorhandenen Drucksteuerventile des Hydraulikkreises abgesperrt werden
sollen.
Bei dem genannten Beispiel sind somit ausser vier verschieden
eingestellten Drucksteuerventilen und einem Druksteuerventil zum Schutz der Pumpe vor Ueberlf^lastung auch zwei Magnetventile mit drei Stellungen
und vier Wegen erforderlich, die in 0-Stellung alle vier Drucksteuerventile
mit dem Behälter verbinden, und welche Magnetventile abhängig von der Erregung eines der Magneten je eines der Drucksteuerventile mit dem
Kreis weiterverbinden können, wodurch der Arbeitsdruck des Systems auf den eingestellten Wert des betreffenden Drucksteuerventils begrenzt wird.
Öfters arbeiten solche Kunststoffspritzgussmaschinen vollautomatisch
gemäss einem programmierten Zyklus. Wenn auf einer solchen Maschine
das Produkt gewechselt werden soll, ist nicht nur das eingestellte Programm zu ändern, sondern sind auch die im Hydrauliksystem zusätzlich vorhandenen
Drucksteuerventil» erneut einzustellen.
Dadurch, dass die Einstellung dieser Drucke nur dann erfolgen kann,
während die verschiedenen Zyklusphasen durchlaufen werden, ist dies zeitraubend,
während auch die Einstellung dieser Drücke nicht programmierbar ist.
Mit der erfindungsgemässen Drucksteuervorrichtung ist auf elektrischem
Wege jeder gewünschte Arbeitsdruck zwischen VuIl und Maximum fernsteuerbar, und zwar in unmittelbarer Abhängigkeit von dem elektrischen
Strom. Da bei einer bestimmten Spannung immer derselbe maximale Arbeitsdruck eingestellt wird, ist die Drucksteuerung reproduzierbar,
und folglich programmierbar. Darüber hinaus ist z.B. gegenüber den vier
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Drucksteuerventilen und den zwei Magnetsteuerventilen nach dem vorhergehenden
Beispiel nur ein einziges Drucksteuerventil vonnöten, das/i auch noch als Schutz der Pumpe vom" Uefcer^yiastung dient.
Dazu wird die erfindungsgemässe Drucksteuervorriohtung dadurch gekennzeichnet,
dass die Federdruckverstellmittel aus durch hydraulischen Druck gesteuerten Kolbenaitteln bestehen, welcher hydraulische Druck von
einem über eine Drosselstelle geführten, von der Fuape kommenden Druck-Medium
herrührt, welche Drosselstelle durch einen als Druckminderventil arbeitenden Steuerschieberaechanismus gebildet wird, dessen Steuerschieber
durch eine grösseneinstellbare/ entgegen Pederdruck und geminderten
Mediumsdruck arbeitende raft gesteuert wird.
Beispielsweise werden erfindungsgeaässe Ausführungsformen anhand
der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Figur 1-einen Schnitt einer Drucksteuervorrichtung zur stufenlosen
Steuerung und Einstellung des SyStaudruckes;
Figur 2-einen Schnitt einer Drucksteuervorrichtung als Variante zur Ausführungsform nach Fig. 1;
Figur 5-ein Schaltscheaa der Drucksteuervorrichtung nach Figur 1,
aufgenommen in ein komplettes Hydrauliksystem;
Figur 4-ein Schaltecheaa der Druckst^nervorrichtung nach Figur 2,
.aufgenommen in gleiches koaplettes Hydrauliksystem.
Figur 5 gibt eine bestimmte Steuerstellung des Ueberdruckventils
in Fig. 1 an}
Figur 6 gibt eine Yariantausführungsform des TTeberdruckventils
gegenüber der in Fig. 1 wieder.
Die Drucksteuervorrichtung nach Fig. 1 erfüllt ausser dem Schutz des Hydrauliksystems als Ganzes auch die Aufgabe, den für jeden Einzelverbraucher
benötigten Arbeitsdruck auf elektrischem Wege auf den Wert des höchstsulÄssigen Druckes für das ganze Systea zu begrenzen.
Die Drucksteuervorrichtung nach Figur 2 erfüllt unter Aufrechterhai
tung aller Teile der Drucksteuervorrichtung nach Figur 1 die Aufgabe, einen Gegendruck aufzubauen, der auch auf elektrischem Wege steuerbar
und einstellbar ist, und swar durch Hinzufügung einer zusätzlichen Steuerbohrung
und eines eingebauten Ruckschlagventiles.
Die beiden Drucksteuervorrichtungen sind nach den in der Hydraulik
üblichen Symbolen in ein hydraulisches Scheaa aufgenommen (Figur 3 und 4),
wobei die Pumpe das erforderliche OeI zur Ausführung von Bewegungen durch
zwei auf den gewünschten Druck gebrachte Presszylinder liefert, die durch zwei übliche Magnetschieber gesteuert werden, wobei die Drucksteuer-
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Torrichtung gemäss Figur 3 (= Drucksteuervorrichtung nach Figur 1) den
hochstzulässigen Systemdruck bedingt, während auch der Höchstarbeitsdruck
für jede Einzelbewegung der beiden Zylinder eingestellt werden kann.
Die Drucksteuervorrichtung nach Figur 4 (= Drucksteuervorrichtung
nach Figur 2) steuert den Gegendruck eines der Presszylinder, wenn dieser
infolge des Auspressens dei zweiten Presszylinders entgegen einem bestimmten
Widerstand gepresst werden soll.
Fach Figur 1 umfasst die elektrische Steuervorrichtung ein Druckausgleichventil
1, eine Unterplatte 2 und ein magneterregtes Druckminderventil
3.
Das Druckausgleichventil 1 umfasst einen Steuerkolben 4» der entgegen
der Wirkung einer feder 12 im Gehäuse axial nach links (in
der Figur) beweglich ist. Dieser Steuerkolben 4 weist eine radiale Steuerbohrung
6a auf, die in eine ebenfalls im Kolben 4 angeordnete axiale Steuerbohrung 6b mündet. Letztere Bohrung zeigt eine Mündung gegenüber
der Absperrplatte 13.
Ueber den Kanal 5 und das Anschlussplattentor P in der Unterplatte
2 stehen die Steuerbohrungen 6a und 6b in ständiger Verbindung mit der Pumpenleitung. Die Kammer 14 auf der federbelasteten Seite des Druckausgleichschiebers
4 steht über die Hilfsbohrung 10 ebenfalls in ständiger
Verbindung mit dem Pumpenkanal 5 und auf diese Weise mit der Pumpenleitung.
In der Hilfsbohrung 10 ist eine Drosselschraube 11 vorgesehen, die
den Durchlass in der Bohrung 10 nach Belieben mehr oder weniger absperren,
kann.
In Figur 1 ist auf der linkenÄeite des Druckausgleichventils 1
die Druckbegrenzungsventilpatrone 15 angeordnet. Diese/ Druckbegrenzungs-
- ventilen«*eiff 15 ist zusammengesetzt aus einem Ventilsitz 16 Bit einer
" Bohrung 17, einem diese Bohrung 17 absperrende*und durch eine Feder 18
auf den Sitz 16 gedruckten Ventilkegel 19, einem Gehäuse 15a und einem
in dieses Gehäuse axial verschiebbaren Steuerkolben 21. An dem Steuerkolben
21 ist ein Stift 33, an dem Ventilkegel 19 ein Stift 34 angeordnet,
die eine Druckfeder 18 tragen.
Der Rau«, in dem die Druckfeder 18 angeordnet ist, steht über die
Hilfsbohrung 9 und den Anschluss L in der Unterplatte in ständiger Verbindung mit einer Leckleitung, die ait dem Behälter verbunden ist lie
Druckkammer 22, in Figur 1 links vom Kolben 21, steht über die Steuerbohrung
23 «it dea nagneterrefften Druckminderventil 3 ir? Verbinder-
Das Ec.^neterregte Drucknüaderventil 3 besteht aus einem Gehäuse,
in dem ein kleiner Steuerschieber 24 in Axialrichtung verschiebbar enge-
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2U4658
ordnet ist. In Figur 1 ist das Druckminderventil 3 mit einem Elektromagneten
25 versehen, dessen Ankerraum druckfest abgeschlossen ist und dessen
Anker 26 in der Figur 1 nach links bewegbar ist.
Der Anker 26 wirkt auf den Steuerschieber 24 des Druckminderventils
3 ein. Entgegen der Wirkung einer Steuerfeder 27 kann der Steuerschieber
24 durch Erregung des Magneten 25 nach links bewegt werden, wodurch ein Drosselpunkt zwischen dem Kanal 20, der in den zentralen Pumpkanal
5 mündet, und dem steuernden Kanal 23 gesteuert werden kann. Bei
nichterregtem Magneten drückt die Steuerfeder 27 den Steuerschieber 24
wieder nach rechts, wobei der Steuerkanal 23 über die Kanäle 28 und den
Kanal 28a mit dem Rücklaufkanal 8 und über diesen und das Tor T mit dem
Behälter in Verbindung steht.
Die Spannung der Steuerfeder 27 kann mittels einer Stellschraube
29 verändert werden. Der Kanal 23 steht über die Hilfsbohrung 30 in ständiger
Verbindung mit den Druckraum 31 auf der linken Seite des Steuerschiebers
24.
Die obenbeschriebene Steuervorrichtung arbeitet nunmehr wie folgt:
Ist der Magnet 25 noch nicht erregt und wird die Pumpe angelassen,
so wird das von der Pumpe gelieferte OeI über das Tor P und den Kanal 5
in die Bohrungen 6a und 6b und von· diesem aus in den Druckraum 7 einströmen.
Auf diese Weise wird der Druckausgleichschieber 4 auf der Seite der Absperrplatte I3 mit dem Pumpendruck belastet. Das Pumpenöl gerät über
den Kanal 10 auch in den Druckraum I4 auf der federbelasteten Seite des
Druckausgleichschiebers 4· Da die Feder 18 noch entspannt ist,drückt -*ss·
4wr
Ventilkegel 19 in geringem Masse auf den Ventilsitz 16 «*£>
so dass OeI aus dem Druckraum I4 über die Bohrung 17 des Ventilsitzes i6-*uwl über den
Kanal 9> das Tor L und die Leckleitung sum Behälter entweichen kann. Eine Drosselschraube 11 im Kanal 10 sorgt dafür, dass das durcigelassene Volumen
nur gering ist. Auf diese Weise ist der Druckauegleichschieber 4 auf der federbelasteten Federseite entlastet.
Auf diese Weise^wird der Druokauagleiohsohieber 4 entgegen der
Wirkung der Feder 12 - Figur 1 nach links gedrückt, woduroh die Verbindung
zwischen dem Pumpenkanal 5 und den Rüoklaufkanal 8 freigegeben
wird. Beim niohterregtem Magneten 25 findet also ein Oelumlauf von der
Pumpe zum Behälter statt, und zwar entgegen einem Umlaufdruck, wie durch
die Spannung der Feder 12 bestimmt. In der Praxis wird diese Federepannung
möglichst niedrig gtwählt werden, zum Beispiel entsprechend einem Druck
von 2 kp/cm . Wenn der Magnet 25 gleichzeitig mit der Erregung des Steuerventils
zur Einschaltung eines Verbrauchers erregt wird, wird durch den
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Anker 26 auf den Steuerschieber 24 des Druckminderventiles eine Kraft ausgeübt.
Je nach der Spannungsgrösse ist diese Kraft auf den Steuerschieber
24 kleiner oder grosser, und bei stromlosem Magneten gleich Null. Die
durch den Anker 26 auf den Steuerschieber 24 ausgeübte Kraft lässt den Steuerschieber entgegen der Wirkung der Steuerfeder 27 und des Oeldruckes
an der Stelle 31 nach links bewegen. Dadurch wird ein Drosselspalt zwischen
dem mit dem zentralen Puapenkanal 5 in offener Terbindung stehenden Kanal
20 und dem Steuerkanal 23 geöffnet und gleichzeitig wird die Verbindung
zwischen dem Steuerkanal 23 und dem Rücklaufkanal 28y welcher letztere mit
dem zentralen Rücklaufkanal 8 in Verbindung steht, gesperrt. Auf diese
Weise fliesst Steueröl aus dem Kanal 20 in den Steuerkanal 23 und wird
im letzteren Kanal ein Steuerdruck aufgebaut.
Da der Hilfskanal 30 für eine ständige Verbindung zwischen dem
Steuerkanal 23 und dem Druckraum 3I sorgt, wirif bei Erregung des Magneten
25 auf den Steuerkolben 24 auf der einen Seite die vom Magnetanker ausgeübte
Kraft und auf der entgegengesetzten Seite der Druck in dem Steuerkanal 23 mit der vom Druck der Feder 27 bewirkten Druek/iaft zusammen.
Auf diese Weise gerät der Steuerschieber 24 in einen Gleichgewichtszustand,
wobei der Druck im Steuerkanal 23 folglich in unmittelbarer Zusammenhang
mit der Magnetspannung bestimmt wird.
Bei Erhöhung der Magnetspannung nimmt die Kraft des Magnetankers
26 auf den Steuerschiebers 24 zu, wodurch dieser weiter nach links bewegt
wird, und also weiteres Steueröl in den Kanal 23 eintreten kann. Die Bewegung
des Steuerschiebers 24 dauert an, bis der Druck im Steuerkanal 23
zusammen mit der Spannung der Feder 27 wieder der vom Magnetanker auf den Steuerschieber 24 ausgeübten Kraft gleich ist.
Auf diese Weise ist es möglich, den höheren und immer wechselnden " Pumpendruck beim Betrieb abhangig von der Magnetspannung auf einen gleichbleibenden
Steuerdruck im Steuerkanal 23 zu Mindern.
Der Steuerkanal 23 mündet in die Druckkammer 22, so dass über diesen
Steuerkanal 23 ein Druck auf die dem Steuerkanal 23 zugewandte Seite des Steuerkolbens 21 ausgeübt werden kann. Infolge des im Steuerkanal 23
vorhandenen Steuerdruckes wird der Steuerkolben 21 nach rechts gedrückt, wobei die hinter dem Steuerkolben 21 liegende Feder 18 zusammengepresst
wird. Da diese Feder 18 ihrerseits eine Kraft auf die Brust des Ventilkegels
19 ausübt, wird letzterer stärker auf den Sitz 16 gedrückt, wobei
die Bohrung 17 des Sitzes 16 abgesperrt wird. Das OeI im Raum I4 kann
daher nicht mehr entweichen, und auf diese Weise wird auch auf der federbelasteten
Seite des Druckausgleichschiebers 4 ein Druck aufgebaut. Durch
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das Zusammenspiel zwischen de» ansteigenden Druck und der Spannung der
Feder 12 wird der Druckausgleichschieber 4 nach rechts bewegt, wobei der
Durchlass zwischen den Kanal 5 und dem Kanal θ abgesperrt wird.
Der Druck in der Pumpenleitung steigt dabei auf einen Wert an, wie
dieser zur Ausführung einer Bewegung durch einen über ein Steuerventil
zur Wirkung erregten Verbraucher erforderlich ist# Beim eines
höheren Gegendruckes nimmt auch der Pumpendruck dementsprechend zu. Der
*<MB Gegendruck kann jedoch so hoch ansteigen, dass · Ventilkegel
19 entgegen der Kraft der Steuerfeder 18 durch den höher angestiegenen Pumpendruck rom Sitz 16 gehoben wird.
Dadurch strSmt OeI aus der Druckkammer 14 über die Bohrung 17 des
Ventilsitzes 16 zu dem Kanal 9 und dem Tor L und anschliessend zum Behälter. Auf diese Weis· wird der Druck in der Druckkammer 14 konstant gehalten, also auch der Druck auf der federbelasteten Seite des Druckausgleichschiebers 4·
Auf der gegenüberliegenden Seite des Druckausgleichschiebers 4 kann
jedoch der Pumpendruck ansteigen, wodurch der Druckausgleichschieber 4 nach links bewegt wird, indem er den Durchlass zwischen dem Pumpenkanal 5
und dem Rücklaufkanal Offnet, bis der Pumpendruck den Druck in der Druckkammer 14 zuzüglich der Kraft der Feder 12 gleich ist·
So wird der hochstzulässige/ Systemdruck begrenzt. Es wird klar
sein, das eine Abänderung der Federspannung der Steuerfeder 18 eine Aenderung des maximalen Systemdruckes herbeiführt. Diese Federspannung ist
wieder eine Funktion des Steuerdruckes auf den Steuerkolben 21 und da der Steuerdruck durch die Spannung auf den Magneten 23 bedingt wird, ist der
maximale Systemdruck von der Magnetspannung abhSngig.
Demzufolge kann der Systemdruck für jeden einzelnen Arbeitsbewegungszyklus durch elektrische Widerstände, Potentiometer o.dgl. auf elektrischem Wege beeinflusst, also auch mit Vorteil programmiert werden.
Mit der Drosselschraube 52 kann der Durchlass des Steuerkanals 23
und damit das an dieser Stelle durchgelassene OeIvolumen pro Zeiteinheit
beeinflusst werden. Dadurch, dass man diesen Durchlass mehr oder weniger drosselt, kann man die Schaltgesohwindigkeit des Steuerkolbens 21 einstellen. Da der Vorsteuerdruck, der durch die elektrische Spannung am
Magneten 25 bedingt wird, immer gleich bleibt, ist auch die mit der Drosselschraube 32 eingestellte Geschwindigkeit, mit der die Druckänderungen
erwirkt werden, gleichbleibend.
Die Drosselschraube 11 erfüllt die Aufgabe, den Durchlass.des Kanals 10 zu beeinflussen. Durch Verkleinerung oder Vergrößerung des Durch-
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lasses kann je Zeiteinheit mehr oder weniger OeI passieren, wodurch die
Geschwindigkeit des Druckaufbaues und des Druckabfalls während der Einschaltung eines Gebrauchers gesteuert werden kann.
es '
Es wird klar sein, dass zum Ausgleich/^ nicht notwendig ist, den
Druckauegleichschieber 4 mit den inneren Steuerbohrungen 6a und 6b zu
versehen. Mit einem gleichen Resultat kann zum Beispiel in dem Gehäuse des Druckausgleichventiles 1 ein Satz Hilfsbohrungen vorgesehen werden,
über die Pumpenöl aus. dem zentralen Pumpenkanal 5 auf die der Feder 12
gegenüberliegende Seite des Druckausgleichschiebers 4 geraten kann.
Figur 5 erläutert die obenbeschriebene Wirkung durch ein hydraulisches
Schema, wobei 4» soweit möglich, international geltende Symbole
verwendet wurden.
Figur 3 gibt eine Variante zum Ausfuhrungsbeispiel nach Figur 1
~ wieder. Die Drucksteuervorrichtung^ nach Figur 2 wird zwischen einem
^ Verbraucher und einem diesen Verbraucher steuernden Steuerventil geschaltet.
Die Drucksteuervorrichtung lässt bei nichterregtem Magneten das OeI
von Tor P nach T und umgekehrt frei durch. Nach Erregung des Magneten findet derselbe Druckaufbau und dieselbe Drucksteuerung statt, wie für
die Drucksteuervorrichtung nach Figur 1 beschrieben.
Die Drucksteuervorrichtung nach Figur 2 zeigt einen ganz indentischen
Aufbau und umfasst dieselben Komponenten, aber der KanaL· 20 ist nicht vorhanden und jetzt ist ein Kanal 20a mit einem Tor P1, verbunden,
das über eine^esonderte (nicht dargestellte) Rohrleitung mit der Pumpe'
und eine« gesonderten Leckanschluss L1 weiterverbunden ist.
Weiter ist ein Kanal 2Ja iirvDruckminderventil 3 vorhanden. Dieser
Kanal 23a setzt sich im Inneren des Druckausgleichventiles 1 in einem Ka-
L· nal 43 fort, der in die Zentralbohrung für den Druckauegleichschieber 4
mündet, und zwar auf der der Druckfeder 12 gegenüberliegenden Seite. Ia
Kanal 23a ist ein Rückschlagventil vorgesehen, bestehend aus einem Sitz
40, einer Abdichtkugel 41 und einer Druckfeder 42.
Die Wirkung der Drucksteuervorrichtung, wie schematisch in Figur
wiedergegeben, ist wie folgt:
Ist der Magnet 25 noch nicht erregt und wird in Fig. 4 der linke
Steuerschieber in eine Arbeitsstellung gebraoht, so dass OeI zu« Tor P
oder sum Tor T strömt, so strömt Über das Steuertor P1 OeI in de» Kanal
20a. Die feder 27 drückt den Steuerschieber 24 bei stromlosem Mag^&ten
ganz nach rechte gegen den Anker des Magneten 25. In dieser Stellung verbindet der Steuerschieber 24 de« tt~%l 23 mit den Rüoklaufkanalen 28« Wie
bereits anhand der Figur 1 beschrieben wurde, wird dadurch der Steuer-
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kolben 21 entlastet. Gleichzeitig ist in dieser Stellung des Steuerschiebers
24 der Steuerkanal 20a mit dem Kanal 43 über den Kanal 23a verbunden.
Der Systemdruok wuchtet also ganz auf den Druckausgleichschieber 4 &ui>
der Seite der Absperrplatte 13» während die andere Seite entlastet ist.
Demzufolge wird der Druckausgleichschieber 4 in Figur 2 ganz nach links
gedrückt, womit die Verbindung zwischen dem Tor P und dem Tor T ganz aufgesteuert
ist.
Da das Tor P1 in direkter Verbindung mit der Pumpe steht, ist es egal, ob das OeI von P nach T oder umgekehrt von T nach P strömt, und das
zwar ohne Druckabfall.
Sq^bald der Magnet 25 erregt wird, bewegt sich der Steuerkolben
ganz, wie anhand von Figur 1 beschrieben, nach links und strömt OeI aus
dem Kanal 20a in der Steuerkanal 23. Gleichzeitig sperrt der Steuerkolben 24 die Verbindung zwischen dem Steuerkanal 20a und dem Kanal 23a ab, wodurch
kein weiteres Pumpenöl mehr in den Kanal 43 eintreten kann.
Jetzt muss vermieden werden, dass OeI, das über den Kanal 5 und
die Steuerkanäle 6a und 6b in den Kanal 43 eintritt, wegströmen kannj es
steht ja der Kanal 23a bei erregtem Magneten über den Steuerschieber 24
mit den Rüoklaufkanalen 28 in Verbindung. Zur Vermeidung dieses Dfuckverlustes
ist im Kanal 23a ein Ventilsitz 40, eine Kugel 4I und eine Feder
42 vorgesehen, die zusammen als Rückschlagventil wirken, das infolge des
höheren Druckes im Kanal 43 den Kanal 23a absperrt.
Die Drucksteuerung in Abhängigkeit von der elektrischen Spannung ist weiter ganz identisch mit der Drucksteuerung nach Figur 1.
Eine Druoksteuervorrichtung nach Figur 2 findet zum Beispiel in einer Kunststoffspritzgussmaschine Anwendung und dient zum Auspressen ohne
Druckverluste und zum Bringen eines Presszylinders auf Volldruck. Während der Kunststoff eingespritzt wird, muss dieser Zylinder jedoch bei einen
bestimmten Druck Baum geben, wobei OeI hinter dem Kolben verdrängt wird.
Während dieses Arbeitsabschnitts wird der Magnet 25 erregt, wobei abhängig
von dem zu verarbeitenden Material das Druckausgleichventil bei einea auf elektrischem Weg eingestellten Druck geöffnet wird, worauf das OeI
unter Vorspannung dem Behälter sufliessen kann.
Sine Druoksteuervorrichtung naoh Figur 2 kann ausser als Vorspannventil
zur Herbeiführung eines Gegendrucks selbstverständlich auch als elektrisch-gesteuertes Reihenfolgeventil dienen. Ein solches Ventil hält
die Verbindung zum anderen Teil des Kreises ait weiteren Verbrauchern geschlossen,
bis im Hauptkreis ein bestimmter Druck herrscht. Dadurch, dass bei diesem Druck der Magnet stromlos gemacht wird, wird das naohgesohal-
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tete System ohne Druckabfall gespeist.
Eine weitere Variante zur Drucksteuervorrichtung gemäss Figur 1
kann dadurch erhalten werden, dass nan dem Druckausgleichschieber 4 eine
etwas andere Fora gibt, und zwar so, dass der genannte Schieber 4 in der Stellung, in der der Kolben gegen die Absperrplatte 13 gedrückt wird, die
Kanäle 8 und 5 miteinander in Strömungsverbinditng bringt. Wenn dabei das
Tor T mit der Pumpe und das Tor P mit dem weiteren Steuerungselernenten
in Kreis verbunden wird, wird die Drucksteuervorrichtung als Druckminderventil
dienen.
Eine solche Drucksteuervorrichtung wird in einem Kreis verwendet, bei dem die Speisung aus einem hydraulischen Druckspeicher erfolgt, oder
aber durch eine Hydraulikpumpe mit verstellbarem Hubvolumen, die weiter mit einem an der Pumpe aufgebauten konstanten Druckregler versehen ist,
der die Pumpe derart verstellt, dass diese immer gerade soviel OeI lie-
" fert, als notwendig ist, um einen gleichbleibenden Hochstsystemdruck aufrechtzuerhalten.
Selbstverständlich sind dabei die Steuerelemente von der Art, bei der alle Tore in der Mittelstellung geschlossen sind.
Sobald der Hagnet 25 der Drucksteuervorrichtung erregt worden ist,
wird in der eher dargelegten Weise die Feder 18 gespannt, wodurch der Druckraum 14 auf der federbelasteten Seite von dem Kanal 9 abgesperrt wird.
Heber die Bohrungen 6a und 6b, den Kanal 5» die Dresselschraube 11 und
die Steuerbohrung 10 wird der Pumpendruck auf der federbelasteten Seite des Druckausgleichschieber 4 forgesetzt. Da die beiden Drucke auf beiden
Seiten des Druckausgleichschieber im Gleichgewicht sind, wird die Feder
12 den Schieber 4 nach rechts drangen, wodurch die Verbindung zwischen den Kanälen 8 und 5 geöffnet wird.
fc Wenn nun das den Verbraucher steuernde Steuerventil geöffnet wird,
s#nkt der Druck invDruckraum 14 auf der federbelasteten Seite über den
Steuerkanal 10 und die Dr ο β seischraube 11 ab bis zum Lastdruck in dem
Kanal 5, der doch über das Steuerventil mit dem Verbraucher in Verbindung
steht.
Dadurch, dass der Druck auf der federbelasteten Seite des Druckausgleichschiebers
geringer wird, als auf von der Pumpe belasteten Seite, wird der Druckausgleichschieber 4 nach links gedrückt. Dadurch wird der
Durchlass an der Drosselstelle zwischen den Kanälen 8 und 5 verengt. Die
Bewegung nach links hält an, bis infolge des durch die Drosselstelle durchgelassenen Oelstroaee der Druckabfall an der betreffenden Stelle so
beschaffen ist, dass der Lastdruok zusammen mit der Kraft der Feder 12
auf der federbelasteten Seite dem Druok auf der nichtfederbelasteten Seite
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wieder gleich ist. Der Hauptdruck wird also auf einen Zwischendruck herabgesetzt, der dem Lastdruck zuzüglich der Spannung der Feder 12 gleich ist.
Wenn der Lastdruck auf einen Wert ansteigt, bei dem die Federspannung der
Steuerfeder 18 fiberwunden wird, wird der Ventilkegel 19 Tom Sitz 16 gehoben. Dadurch entweicht OeI über die Bohrung 17 des Ventilsitzes 16 und
über den Kanal 9 zum Behälter. Auf diese Weise wird der Druck auf der
federbelasteten Seite des Druckausgleichschiebers 4 konstant gehalten und drückt der höhere Pumpendruck den Ausgleichschieber 4 ganz nach links,
wodurch die Verbindung zwischen den Kanälen 8 und 5 abgesperrt wird. Beim
Erreichen des mittels der elektrisch gesteuerten Hagnetspannung eingestellten Druckes wird somit kein OeI mehr zum Kreis durchgelassen.
In Fig. 5 ist die Feder 18 in seiner maximal eingedrückten Lage
gezeichnet, welche Lage dadurch entsteht, dass die Stifte 33 und 34 des Steuerkolbens 21 bzw. des Ventilkegels 19 aufeinander ansprechen. Für höhere einzustellende Höchstdrücke spielt die Feder 18 dann keine Vermittlerrolle mehr} .a¥e*wird der eingestellte maximale Arbeitsdruck des Sy<-stems unmittelbar durch den Hydraulikdruck im Kanal 23 bestimmt. Die Hydraulikdruckmittel umfassen dabei selbst sowohl die Federdruckmittel als
auch die FederdruckTerstellmittel.
In Fällen, in denen eine Feder 18 als Überflüssig erachtet wird,
gelangt man im.Rahmen der Erfindung zur Konstruktion einer Druckbegrenzungsrentilpatrone 15 gemles Fig. 6. Dabei bildet der Ventilkegel 19
ein steifes Ganzes mit dem Steuerkolben 21. Eine Feder 33» die eine geringe Federkraft haben darf« soll den Steuerkolben 21 mit dem Ventilkegel 19 gemeinsam unter bestimmten umstanden, wie behufs der Montage oder
für anderejf Situationen, in denen das Hydrauliksystem als solches nicht
wirksam ist, an der Stelle halten.
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Claims (3)
- ANSPRtJECHE
- \lj/ Drucksteuervorrichtung für einen Hydr,aulikkreis zur wahlweisen Einstellung eines HÖchstarbeitsdruckes, bei der ein durch Federdruckmittel belastetes überdruckventil mit Federdruckverstellmitteln auf einer Druckseite eines Druckausgleichschiebers angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die F.ederdruckverstellmittel aus durch hydraulischen Druck gesteuerten Kolbenmitteln bestehen, welcher hydraulische Druck von einem über eine Drosselstelle geführten von der Pumpe kommenden Druckmedium herrührt, welche Drosselstelle durch einen als Druckminderventil arbeitenden Steuerschiebermechanismus gebildet wird, dessen Steuerschieber durch eine grösseneinstellbare. entgegen Federdruck und gemindertem Mediumsdruck arbeitende fcraft gesteuert wird.
k 2. Drucksteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerschiebermechanismus einen unmittelbaren Anschluss für die Zuführung eines ungedrosselten von der Pumpe kommenden Druckmediums aufweist, welcher Anschluss bei Hulleinstellung der Bäwmgkraft über ein Rückschlagventil mit der von dem Ueberdruckventil abgekehrten Druckseite des Druckausgleichschiebers weiterverbunden ist. - 3. Drucksteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ueberdruckventil und die Kolbenmittel ein steifes Ganzes bilden.4· Drucksteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die einstellbare DrangKraft durch einen Hagnetanker mit kontinuierlich steuerbarer Erregung geliefert wird.209812/1086
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