DE2218728A1 - Drosselventilmechanismus - Google Patents

Description

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Hyco Hydraulic AB, 310 20 KNÄREO, Industrivagen 2218728

DrosselVentilmechanismus

Die Erfindung betrifft einen Drosselventilmechanisiuus mit einem Gehäuse, in dem ein vom Gehäuse herabhängendes Pendel mit seinem SchwingungsZentrum auf einer geometrischen Achse des Gehäuses allseitig schwenkbar gelagert ist, und in dem mehrere Drosselventile vorgesehen sind, die je ein verschiebbares Abdichtorgan besitzen, welches mittels des .Pendels in verschiedene Drossellagen in"Abhängigkeit von der Schwingungslage des Pendels im Verhältnis zur geometrischen Achse verstellbar ist.

Derartige Drosselventilmechanismen werden bei Vorrichtungen zum Heben und Senken schwerer Gegenstände benutzt, beispielsweise Transportbehälter oder Container, um rundum den Gegenstand aufgestellte und mit diesem gekoppelte, mit Druckflüssigkeit betriebene Heber zu regeln, so dass diese den Gegenstand im gleichen Ausmass heben bzw. senken, und der Gegenstand demzufolge während des. Hebens oder Senkens keiner gefährlichen Kippbewegung ausgesetzt wird. Der Drosselventilmechanismus ist mit der obengenannten, geometrischen Achse in vertikaler Lage am Behälter anbringbar. Falls der Gegenstand während des Hebens oder Senkens infolge eines zu grossen oder zu kleinen Hubes eines der Heber zu kippen beginnt, so wird das Pendel einen Ausschlag von der genannten, geometrischen Achse geben und somit die Drosselventile derart betätigen, dass die Geschwindigkeiten der Hebe- oder Senkbewegungen der Heber zwecks Ausgleichens der Kippneigung geändert werden..

Bisher bekannte Drosselventilmechanismeri der eingangs beschriebenen Art waren mit dem Nachteil behaftet, dass verhältnismässig grosse Pendelausschläge und somit Schrägstellungen des Gegenstandes erforderlich waren, bevor der Drosselventilmechanismus die Kippneigung des Gegenstandes in nennenswertem Ausmass ausgleichen konnte. Bei sehr grossen und schweren Gegenständen ist es jedoch wichtig, dass man einen Drosselventilmechanismus der eingangs beschriebenen Art hat, welcher bereits bei sehr geringen Pendelausschlägen einen kräftigen Ausgleich der Kippneigung des Gegenstandes bewirkt.

Die vorliegende Erfindung bezweckt deshalb, einen Drossel-

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ventilmechanismus der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der gegen Lageänderungen äusserst empfindlich ist und somit schon bei einer geringen Änderung der Schwingungslage des Pendels eine grosse Änderung der Drossellage der Drosselventile herbeiführt.

Der erfindungsgemässe Drosselventilmechanismus ist dadurch gekennzeichnet, dass das Abdichtorgan jedes Drosselventils einen Betätigungskolben aufweist, welcher in einem Zylinder dichtend, verschiebbar ist und eine mit Flüssigkeit gefüllte Kammer abgrenzt, die einen mit grösserer Querschnittsfläche als der Zylinder des Betätigungskolbens ausgebildeten Zylinderteil besitzt, in welchem ein Steuerkolben dichtend verschiebbar ist, und dass die Steuerkolben der Drosselventile mit Zwischenraum rundum die geometrische Achse im Gehäuse angeordnet und mittels des Pendels in ihren Zylinderteilen verschiebbar sind.

Die Erfindung ist nun anhand der schematisch ein Ausführungsbeispiel veranschaulichenden Zeichnung im folgenden näher beschrieben.

Auf der Zeichnung stellen dar

Fig. 1 einen Transportbehälter, welcher mittels einer mit einem Drosselventilmechanismus gemäss der vorliegenden Erfindung ausgerüsteten Hebevorrichtung vom Boden gehoben ist,

Fig. 2 einen bei der Vorrichtung gemäss Fig. 1 benutzten Heber, einen ümsteuerventilmechanismus, den Drosselventilmechanisir.us der Erfindung, einen Steuerventilmechanismus, und eine Druckflüssigkeitsquelle mit dazugehörigen Druckflüssigkeitsleitungen,

Fig. 3 teilweise in Seitenansicht und teilweise im Schnitt einen Drosselventilmechanismus gemäss der Erfindung, wo der untere Teil des Pendels weggeschnitten ist, und

Fig. 4 ein hydraulisches Schaltbild.

Fig. 1 zeigt einen parallelepipedischen Transportbehälter oder Container 1, der mittels vierer hydraulischer Heber 3 vom Boden 2 gehoben ist. Die Heber 3 besitzen je eine Konsole 4, und diese Konsolen sind in bekannter Weise an den Seitenwänden des Transportbehälters 1 nahe jeder Stirnwand des Behälters lösbar festgehakt. An einer der Konsolen 4 ist teils ein Ümsteuerventilmechanismus 5 und teils ein Drosselventilmechanismus 6 befestigt. Wie im folgenden näher beschrieben ist, besitzt der Drosselventilmechanismus 6 ein Gehäuse, in welchem ein vom Gehäuse herabhängendes Pendel 7 mit seinem SchwingungsZentrum auf einer geometrischen

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Achse des Gehäuses allseitig schwenkbar gelagert ist. Das Gehäuse ist derart an der Konsole.4 befestigt, dass die genannte geometrische Achse des Gehäuses, wenn die Konsole am Transportbehälter 1 festgehakt ist, zur vertikalen Mittelachse des Behälters 1 parallel ist.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, besteht jeder Heber 3 aus einer doppeltwirkenden Kolben- und Zylindereinheit, deren Kolbenstange 8 dem Boden 2 aufruht, und deren Zylinder 9 an der in Fig. 1, jedoch nicht in Fig. 2 gezeigten Konsole 4 befestigt ist. Die oberen und unteren Enden des Zylinders 9 sind durch Leitungen 10 und 11 mit dem umsteuerventilmechanismus 5 verbunden. Separate Leitungen 10 und 11 gehen vom Zylinder 9 jedes Hebers 3 zum Ventilmechanismus 5. Vom Ventilmechanismus 5 führen vier Leitungen 12 zu vier Drosselventilen im Drosselventilmechanismus 6. Die Ventilmechanismen 5 und 6 könnten in einem einzigen Gehäuse zusammengebaut sein, so dass die Leitungen 12 innere Kanäle im Gehäuse darstellen. Eine Druckflüssigkeitsquelle in der Form einer von einem Motor 13 angetriebenen Pumpe 4 versorgt ein Steuerventil 16 mit Druckflüssigkeit von einem Behälter 15. Zwei Leitungen 17 und 18 verbinden das Ventil 16 mit dem Umsteuerventilmechanismus 5. Das Ventil 16 ist in bekannter Weise in eine Lage verstellbar, in welcher Druckflüssigkeit von der Pumpe 14 durch die Leitung 17 zum Ventilmechanismus 5 geführt wird, während die Leitung 18 mit dem Vorratsbehälter 15 in Verbindung steht, und in eine andere Lage, in welcher Druckflüssigkeit von der Pumpe 14 durch die Leitung 18 zum umsteuerventilmechanismus 5 geführt wird, während die Leitung 17 mit dem Vorratsbehälter 15 in Verbindung steht. Der Drosselventilmechanismus 6 ist ausserdem über eine Leitung 19 mit dem Vorratsbehälter 15 verbunden.

Der Drosselventilmechanismus 6 ist in Fig. 3 näher veranschaulicht. Er besitzt ein hauptsächlich zylindrisches Gehäuse 20, · das mittels nicht gezeigter Befestigungsvorrichtungen derart an der in Fig. 1 gezeigten Konsole 4 angebracht ist, dass die geometrische Zentrumachse 21 des Gehäuses zur zentralen Höhenachse des Transportbehälters 1 parallel ist. Das Gehäuse umfasst eine der Anzahl Heber 3 (Fig. 1) entsprechende Anzahl Drosselventile, d.h. in dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel vier Drosselventile, die mit Zwischenraum rundum die Zentrumachse 21 angebracht sind, derart, dass sich die Drosselventile im Grundriss gesehen an den Ecken eines Vierecks befinden. Das Gehäuse 20 ist derart an der Konsole 4 (Fig. 1) zu befestigen, dass das genannte Viereck in der gleichen Weise wie dasjenige horizontale Viereck orientiert ist, an dessen

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Ecken sich die vier Heber 3 befinden.

Die vier Drosselventile im Gehäuse 20 sind identisch, und Fig. 3 zeigt eines der Drosselventile im Axialschnitt und teilweise im Aufriss. Dieses Drosselventil ist nun im folgenden näher beschrieben, und die Beschreibung gilt für alle vier Drosselventile« Das Drosselventil ist in dem gewählten Ausführungsbeispiel vom Nadelventiltyp und besitzt somit ein konisches Abdichtorgan 22, das mit einem Betätigungskolben 23 in einem Stück ausgebildet ist, welcher Kolben in einem von einer Bohrung im Gehäuse 20 gebildete» Zylinder 24 dichtend verschiebbar ist, wobei die Achse dieses Zylinders 24 zur Achse 21 des Gehäuses 20 parallel ist. Das untere Ende des Betätigungskolbens 23 ragt in einen von einer Bohrung im Gehäuse 20 gebildeten Zylinder 25 hinein, der zum Zylinder 24 koaxial ist, jedoch einen bedeutend grösseren Durchmesser als dieser Zylinder hat. Das untere Ende des Betätigungskolbens 23 hat einen Zapfen 26, der in einer Bohrung in einem im Zylinder 25 dichtend verschiebbaren Steuerkolben 27 geführt ist. Die Kolben 23 und 27 begrenzen zwischen sich im Zylinder 25 eine Kammer 28, welche völlig mit Flüssigkeit gefüllt ist. Das Einfüllen von Flüssigkeit in die Kammer 28 erfolgt über einen normalerweise von einem Schraubpfropfen 20 verschlossenen Füllkanal 30.

Die unteren Enden der Steuerkolben 27 der vier Drosselventile ragen aus einer unteren Stirnwand im Gehäuse 20 hervor unds liegen gegen einen Teller 31 am oberen Ende des Pendels 7 an. Urite* dem Teller 31 hat das Pendel einen sphärischen Teil 32, mit welche* das Pendel in einer sphärischen Lagerschale in einem in das untere Ende des Gehäuses 20 eingeschraubten Deckel 33 allseitig schwenkbar gelagert ist. Das Pendel 7 ist derart gelagert, dass es um ein Lagerungszentrunv auf der Zentrumachse 21 schwingen kann»

Das konische Äbdichtorgan 22 wirkt mit einem Ventilsitz am unteren Ende eines im Zylinder 24 verschiebbaren Kolbens 34 zusammen* Eine zwischen dem oberen Ende des Kolbens 34 und einer Stellschraube 35 eingespannte Feder 36 ist bestrebt, den Kolben 34 nach unten zvt drücken, um seinen Sitz gegen das Abdichtorgan 22 anzupressen. Der Kolben 34 hat eine rundumgehende Nut 37, welche über Kanäle 38 im Kolben mit dem Ventilsitz des Kolbens in Verbindung steht. Im Bereich der Nut 37 hat das Gehäuse 20 eine Anschlussbohrung 39 für eine der Leitungen 12 (Fig. 2) vom Umsteuerventilmechanismus 5, so dass über diese Leitung herangeführte Flüssigkeit, die unter einem

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gewissen Druck steht, in die Nut 34 hineinströmen und durch die Kanäle 38 zum Ventilsitz gelangen kann. Im Bereich des konischen Abdichtorgans 22 wird der Zylinder 24 von.einer im Verhältnis zum zylindrischen Gehäuse 20 radialen Bohrung 40 gekreuzt, die mit einer Anschlussbohrung 41 für die zum Vorratsbehälter 15 führende Leitung 19 in Verbindung steht (Fig. 2). Für jedes der" vier Drosselventile ist eine radiale Bohrung 40 vorgesehen, und diese Bohrungen stehen im Mittelpunkt des Gehäuses miteinander in Verbindung. Nur eine der Bohrungen 40 braucht eine Anschlussbohrung 41 zum Ableiten von Flüssigkeit von allen vier Drosselventilen zum Vorratsbehälter 15 aufzuweisen. · _:-

Fig. 4 zeigt ein vollständiges Schaltbild über die hydraulischen Kreise. Fig. 4 zeigt das Steuerventil 16 in. Form eines Schieberventils, dessen Kolben in Fig. 4 derart eingestellt ist, dass er die Leitung 17 mit der Pumpe 14 und die Leitung 18 mit dem Vorratsbehälter 15 verbindet. In dieser Einstellage des Ventils 16 wird der Transportbehälter 1 von den Hebevorrichtungen 3 gehoben. Der Umsteuerventilmechanismus 5 ist in Fig. 4 in Form, eines in einem Zylinder verschiebbaren Kolbenschiebers 42 gezeigt, welcher mehrere rundum verlaufende Nuten zum Herstellen verschiedener Verbindungen . zwischen den in die Zylinderwand des Ventilmechanismus mündenden Leitungen hat und in zwei Endlagen im Zylinder mit Hilfe von Druckflüssigkeit von der Leitung 17 bzw. 18 einstellbar ist, welche Leitungen an je ein Ende des Zylinders angeschlossen sind. Da die Leitung 17 in Fig. 4 an die Pumpe 14 angeschlossen ist, so ist der Kolben 42 in Fig. 4 in seine linke Endlage verschoben, so dass Druckflüssigkeit von der Leitung 17 gemäss den dargestellten Leitungsverbindungen dem oberen Ende der Zylinder der Hebevorrichtungen 3 zugeführt wird, wodurch die Hebevorrichtungen 3 den Transportbehälter heben werden. Dabei wird Flüssigkeit aus dem unteren Ende der Zylinder der Hebevorrichtungen 3 verdrängt und durch die Leitungen 11 zum Umsteuerventilmechanismus 5 und weiter durch die Leitungen 12 zu den Drosselventilen 22, 34 geleitet. Aus dem Schaltbild gemäss Fig. 4 geht hervor, dass die Leitungen 11 der Hebevorrichtungen 3 mittels der Umsteuerventilmechanismen 5 einzeln an das entsprechende, im Grundriss diametral gegenüberstehende Drosselventil 22, 34 änge- " schlossen sind. . .-

Die. von der, entsprechenden Hebevorrichtung 3 während der Hebebewegung herbeigeführte und durch eine Leitung 11 und eine.. .„._-, Leitung 12 zum entsprechenden Drosselventil 22, 34 gehende Flüssig-

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keit gelangt durch eine Anschlussbohrung 39 (Fig. 3) in das Drosselventilgehäuse 20 und dringt von der Nut 24 des Kolbens""34 durch.den Kanal 38 zum Ventilsitz. Die Flüssigkeit steht unter einem gewissen Druck und ist infolge der beschriebenen Ausbildung des Kolbens imstande, den Kolben 34 entgegen der Wirkung der Feder 36 etwas vom Ventilkörper 22 abzuheben. Die Flüssigkeit strömt also unter Drosselung durch den Ventilsitz rundum das Abdichtorgan 22 zum Kanal 40 und weiter durch die Anschlussbohrung 41 und die daran angeschlossene Leitung 19 zum Vorratsbehälter 15. Die Drosselung im Ventilsitz wirkt bremsend auf die Hebebewegung der entsprechenden Hebevorrichtung. Falls beispielsweise die in Fig. 4 obere, linke Hebevorrichtung 3 dazu neigt, schneller zu heben als die übrigen Hebevorrichtungen 3, so wird die Höhenachse des Transportbehälters und somit die Achse 21 des Drosselventilgehäuses schräggestellt werden, so dass die Achse des lotrecht hängenden Pendels 7 zur Achse 21 in einer solchen Richtung schräggestellt wird, dass der Teller 31 des Pendels 7 den Steuerkolben 27 des unten rechts in Fig. 4 gezeigten Drosselventils etwas weiter in den Zylinder 25 hineindrückt, wobei die Flüssigkeit in der Kammer 28 infolge des Unterschieds in der Grosse zwischen den wirksamen Querschnittsflächen der Kolben 27 und 23 den Kolben 23 im Zylinder 24 bedeutend weiter nach oben drückt, wodurch das Abdichtorgan 22 in Richtung gegen den Sitz im Kolben 34 verschoben wird und die Drosselwirkung im Ventilsitz stark steigert und somit die Hebebewegung der oben links liegenden Hebevorrichtung 3 im Verhältnis zu den Hebebewegungen der restlichen Hebevorrichtungen stärker bremst. Hierdurch wird der Transportbehälter rasch wieder aufgerichtet, so dass seine Höhenachse wieder vertikal gerichtet wird und ein Umkippen des Transportbehälters verhindert wird.

Beim Senken des Transportbehälters mittels der Hebevorrichtungen 3 wird das Steuerventil 16 derart umgestellt, dass die Leitung 18 mit der Pumpe 14 und die Leitung 17 mit dem Vorratsbehälter 15 verbunden werden. Hierdurch wird der Umsteuerventilkolben 42 in seine rechte Endlage umgestellt, so dass Druckflüssigkeit von der Leitung 18 dem unteren Ende der Zylinder der Hebevorrichtungen 3 durch die Leitungen 11 zugeführt wird, und die oberen Enden der Hebezylinder durch die Leitungen 10 mit je einem der Drosselventile 22, 34 verbunden werden. In diesem Falle hat jedoch der Umsteuerventilmechanismus 5 die verschiedenen Hebevorrichtungen an die entsprechenden Drosselventile 22, 34 angeschlossen, d.h.

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derart, dass beispielsweise die in Fig. 4 obere, linke Hebevorrichtung 3 an das obere, linke Drosselventil angeschlossen ist, Falls beispielsweise die in Fig. 4 obere, linke Hebevorrichtung 3 dazu neigt, den Transportbehälter schneller als die restlichen Hebevorrichtungen zu senken, so wird der Transportbehälter schräggestellt und somit auch die Zentrumachse 21 des Drosselventilgehäuses 20, derart, dass der Teller des lotrecht hängenden Pendels 7 den Steuerkolben 27 des in Fig. 4 oberen, linken Drosselventils ein kurzes Stück in den Zylinder 25 hineindrückt, wodurch der Kolben 23 im Zylinder 24 bedeutend weiter nach oben gedrückt wird. Demzufolge wird die Drosselung im entsprechenden Drosselventil stark gesteigert* so dass die Senkbewegung der in Fig. 4 oberen, linken HebeVorrichtung im Verhältnis zu den Senkbewegungen der restlichen Hebevorrichtungen gebremst wird, um den Transportbehälter wieder mit rein lotrechter Höhenachse aufzurichten.

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Claims (3)

Patentansprüche

1. Drosselventilmechanismus mit einem Gehäuse, in dem ein vom Gehäuse herabhängendes Pendel mit seinem SchwingungsZentrum auf einer geometrischen Achse des Gehäuses allseitig schwenkbar gelagert ist, und in dem mehrere Drosselventile vorgesehen sind, die je ein verschiebbares Abdichtorgan besitzen, welches mittels des Pendels in verschiedene Drossellagen in Abhängigkeit von der Schwingungsiage des Pendels im Verhältnis zur geometrischen Achse verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdichtorgan jedes Drosselventils einen Betätigungskolben aufweist, welcher in einem Zylinder dichtend verschiebbar ist und eine mit Flüssigkeit gefüllte Kammer abgrenzt, die einen mit grösserer Querschnittsfläche als der Zylinder des Betätigungskolbens ausgebildeten Zylinderteil besitzt, in welchem ein Steuerkolben dichtend verschiebbar ist, und dass die Steuerkolben der Drosselventile mit Zwischenraum rundum die geometrische Achse im Gehäuse angeordnet und mittels des Pendels in ihren Zylinderteilen verschiebbar sind.

2. Drosselventilmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselventile als Nadelventile ausgebildet sind.

3. Drosselventilmechanismus nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdichtorgan, der Betätigungskolben und der Steuerkolben jedes Drosselventils gleichachsig miteinander auf einer zur genannten geometrischen Achse des Gehäuses parallelen Achse angeordnet sind.

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