DE2225473A1

DE2225473A1 - Vorrichtung zur Zuführung eines druckbeaufschlagten Mediums mit zwei reversiblen Druckerzeugern

Info

Publication number: DE2225473A1
Application number: DE19722225473
Authority: DE
Inventors: Gerad Nanteuil-le-Haudouin Mechin (Frankreich)
Original assignee: Poclain SA
Current assignee: Poclain SA
Priority date: 1971-05-27
Filing date: 1972-05-25
Publication date: 1972-12-07
Also published as: FR2138527B1; GB1372803A; BE783306A; IT959770B; FR2138527A1; ES403230A1

Description

Patentanwalt

ipl,i. W'jJior Jackisch

7 Stuttgart N, Menzels«» 40

-gSoeiete Anonyme: Pociain

Le Plessis-Belleville
(Gise) Frankreich

A 33 014 - sk 25. Mai 1972

Vorrichtung zur Zuführung eines druckbeaufschlagten Mediums mit zwei reversiblen Druckerzeugern

Auf dem Gebiet der mit einem druckbeaufschlagten Medium, beispielsweise einer Druckflüssigkeit, gespeisten Druckerzeuger, und insbesondere auf dem Gebiet der Hydraulikmotoren und -zylinder ist die Verwendung von besonderen Einzelschaltkreisen bekannt, in denen zwei Druckerzeuger oder zwei Druckerzeugergruppen parallelgeschaltet sind. Außerdem ist es bekannt, durch Einschaltung "beispielsweise von einem Durchflußteiler in den Zuführungsleitungen der

beiden Druckerzeuger ein gegebenes Verhältnis zwischen den Zuführungsmengen der beiden Druckerzeuger aufrechtzuhälten.

Diese Art der Schaltungen von Zuführungsleitungen eignet sich gut für Druckerzeuger, deren Auslaßorgan nur in einer Richtung arbeitet. Pur reversible Druckerzeuger sind bisher noch keine zufriedenstellende Lösungen vorgeschlagen worden. Zweck der Erfindung ,ist es daher zunächst, diesem Mangel abzuhelfen.

In vBlen Fällen ist es wünschenswert, die beiden Druckerzeuger parallel speisen zu können, entweder einfach ohne Durchflußteiler oder im Gegensatz dazu mittels eines Durchflußteilers, der der gewählten Arbeitsrichtung der beiden Druckerzeuger entspricht. Es ist also ausreichend, die Möglichkeit vorzu-

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sehen, den entsprechenden Durchflußteiler wahlweise in Betrieb zu setzen. Zweck der Erfindung ist es ebenfalls, eine Vorrichtung zur wablweisen Inbetriebnahme zu schaffen.

Durch die Einschaltung des einen Durchflußteilers in die Zuführungsleitungen und des anderen der beiden Durchflußteiler in die Rücklaufleitungen läßt sich nicht nur die Zuführung zu den beiden Druckerzeugern in dem gegebenen Verhältnis erreichen, sondern es wäre möglich, daß auch der Rücklauf der beiden Druckerzeuger unerwünscht behindert wird. Auch hier schafft die Erfindung eine Vorrichtung, um diesen Mangel auszuschalten.

Schließlich ist es noch Zweck der Erfindung, eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zuführungsvorrichtung zu schaffen, die insbesondere darin besteht, daß diese Vorrichtung von einem Ventil gebildet wird, das aus einem Stück, z.B. einem Blockgußstück, hergestellt ist und von dem druckbeaufschlagten Medium gesteuert wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Zuführung eines druckbeaufschlagten Mediums, beispielsweise einer Druckflüssigkeit, mit zwei reversiblen Druckerzeugern wie z.B. hydraulischen Motoren zu schaffen, die aus zwei ersten Leitungen besteht, welche jeweils einerseits mit einem der Druckerzeuger und andererseits mit einer Druckflüssigkeitsquelle verbunden sind, und aus zwei zweiten Leitungen, welche jeweils einerseits mit einem der Druckerzeuger und andererseits mit einem Ablaßsammelbecken verbunden sind, wobei ein erster Durchflußteiler C-Tn '. .: den beiden ersten Leitungen angeordnet ist.

In dieser Vorrichtung bestehen die Druckerzeuger in an sich bekannter Weise aus reversiblen Druckerzeugern. Die ersten und die zweiten Leitungen werden wahlweise entv/eder mit der Druckflüssigkeitsquelle oder mit dem Ablaßsammelbecken und

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umgekehrt in Verbindung gebracht, wobei ein zweiter Durchflußteiler in den beiden zweiten Leitungen angeordnet ist.

Vorteilhafterweise ist jede der ersten Leitungen mit einer dritten Leitung verbunden, die eine Umgehungsleitung des ersten Durchflußteilers für.die entsprechende erste Leitung bildet, Ebenso ist jede der zweiten Leitungen mit einer vierten Leitung verbunden, de eine Umgehungsleitung des zweiten Durchflußteilers für die entsprechende zweite Leitung bildet. Die derart geschaffenen Umgehungsleitungen sind mit Organen zu ihrer Lagesteuerung versehen, die.die Steuerorgane für die beiden dritten bzw. vierten Leitungen bilden und derart verbunden sind, daß die beiden entsprechenden Leitungen in Zusammenwirkung in die gleiche Stellung gebracht werden.

Schließlich werden in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Steuerorgane für die beiden dritten bzw. die beiden vierten Leitungen durch den Druck des in den beiden zweiten Leitungen in Bezug auf die Druckerzeuger hinter dem zweiten Druchflußteiler vorhandenen Mediums bzw. durch den Druck des in den beiden ersten Leitungen in Bezug auf die Druckerzeuger hinter dem ersten Durchflußteiler vorhandenen Mediums gesteuert, derart, daß die Verbindung der zweiten bzw. ersten Leitungen mit dem Ablaßsammelbecken frei über die Umgehungsleitung des zweiten bzw. ersten Durchflußteilers erfolgt, wenn die besagten ersten bzw. zweiten Leitungen mit der Druckflüssigkeitsquelle verbunden werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Zuführungsvorrichtung;

Fig. 2 zeigt in Draufsicht ein in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 verwendetes Ventil;

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Fig. 3 zeigt eine Ansicht in Richtung des Pfeilers F in Fig. 2;

IV-JV Fig. 4- zeigt einen Schnitt entlang der Schnittlinie in Fig. 3.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung weist zwei reversible Hydraulikmotoren 1 und eine von einer Pumpe 2 gebildete Druckflüssigkeitsquelle auf, die über eine Leitung 3 niit einem Flüssigkeitsbehälter verbunden ist, der als Ablaßsammelbecken dient,* Die Motoren 1 sind durch zwei erste Leitungen 5 parallelgeschaltet, die jeweils einerseits mit einer der beiden Kammern eines Motors und andererseits mit einer einzelnen Leitung 6 verbunden sind, sowie durch zwei zweite Leitungen 7» die jeweils einerseits mit der anderen entsprechenden Kammer des Motors und andererseits mit einer anderen einzelnen Leitung 8 verbunden sind.

Ein Verteiler 9 mit drei Einstellungen ist einerseits mit den Leitungen 6, 8, andererseits mit der Rücklaufleitung 10 der Pumpe 2 und einer Leitung 11 verbunden, durch die die Rückverbindung zum Behälter 4 über ein tariertes Ablaßventil 12 erfolgt. In der ersten Stellung des Verteilers 9 wird die Verbindung zwischen den Leitungen 6 und 10 einerseits und den Leitungen 8 und 11 andererseits hergestellt; in der zweiten Stellung die Verbindung der Leitungen 6 und 11 einerseits und der Leitungen 8 und 10 andererseits; in der dritten Stellung die Verbindung der Leitungen 10 und 11 einerseits und die Schließung der Leitungen 6 und 8 in Höhe des Verteilers 9·

Ferner wird in die Leitungen 5 und 7 ein Ventil 13 eingeschaltet, die über dieses Ventil mit. den Leitungen 6 und 8 verbunden werden. Dieses Ventil umfaßt einen ersten Durchflußteiler 14·, der die Leitung 6 mit den beiden Leitungen 5 verbindet, und einen zweiten Durcbüußteiler 15, der die Leitung 8 mit den beiden Leitungen 7 verbindet. In der ersten Stellung eines jeden der beiden Teiler14-, 15 wird ein gegebenes Verhältnis zwischen den Durchflußmengen durch die beiden Leitungen 5 bzw. die beiden Leitungen 7 erzielt, während

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in der zweiten Stellung der Teiler 14, 15 dritte Leitungen 16 bzw» vierte Leitungen 17 Umgehungen der Leitungen 5 bzw* der Leitungen 7 bilden.

Außerdem weist jeder Durchflußteiler 1.4, 15 ein Steuerorgan auf, das mit dem Kolben 18, 19 eines Steuerzylinders verbunden ist, dessen Kammer 20, 21 über eine Leitung 22, 23 mit der Leitung 8 bzw. 6 verbunden ist. Das Steuerorgan ist ferner mit einem Kolben 18a» 19a eines Zylinders verbunden, dessen Kammer 20a, 21a mit einer Leitung 24, 25 verbunden ist, wobei diese Leitungen 24, 25 beide an ein und dieselbe Leitung 26 angeschlossen sind, an die ein in zwei Stellungen einstellbarer Verteiler 27 angeschlossen ist.

Der Verteiler 27 ist andererseits mit den beiden anderen Leitungen 28 und 32 verbunden, wobei die Leitung 28 von der Leitung 11 in Bezug auf das Sammelbecken 4· vor dem Ventil abzweigt und die Leitung 32 die Rückleitung zum Sammelbecken 4 bildet. Genauer gesagt, stellt der Verteiler 27 in seiner ersten Stellung die Verbindung zwischen den Leitungen 26 und 32 her und schließt auf seiner Höhe die Leitung 28. In seiner zweiten Stellung schließt der Verteiler 27 die Leitung 32 auf seiner Hohe und stellt die Verbindung zwischen den Leitungen 26 und 28 her.

Das in den Fig. 2, 3 und 4 dargestellteVentil besteht zum Teil aus den bereits obengenannten Organen. Dieses Ventil besteht aus einem Körper 36, an den über die Verbindungen 5a, 6a, 7a, 8a, 24a und 25a die Leitungen 5, 6, 7» 8, 24 . und 25 angeschlossen sind. Die Fig. 4" zeigt im Schnitt den Durchflußteiler 15· Innerhalb des Ventilkörpers 36 sind die beiden identisch ausgebildeten Durchflußteiler untergebracht.

Bei dem Durchflußteiler 15 sind die beiden Leitungen 7 parallel mit der Leitung 8 verbunden. EinTJoppelkolben 37 ist in einem Lager 38 in dem Ventilkörper 36 frei gleitend angeordnet,

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wobei an jedem Ende des Lagers 38 eine Kammer 7d vorgesehen ist. Ein ebenfalls gleitend in einem Lager 40 des Körpers 36 angeordneter Schieber 39 weist zwei Anschläge 41 auf, die in zwei Stellungen gebracht werden können. In einer ersten Stellung stellt der Schieber 39 die Verbindung zwischen den in Bezug auf den Kolben 3-7- vor und hinter jeder Leitung 7 gelegenen Teilen 7a bzw. 7b über eine geeichte öffnung 7c und dem zwischen dem Ende des Kolbens 37 und dem Körper 36 gelegenen entsprechenden Durchlaß 42 her. In seiner zweiten Stellung stellt der Schieber 39 die direkte Verbindung der Teile 7a und 7b jeder Leitung 7 über die Rinnen 43 her, zu denen die Anschläge 41 dann im Abstand liegen. Ferner ist der Schieber 39 mit den Kolben 19» 19a verbunden, wobei eine Feder 44 zwischen dem Schnäber 39 und dem Körper 36 angeordnet ist und in entgegengesetzter Richtung zu den in den Kammern 21 und 21a vorhandenen Flüssigkeiten wirkt, in denen die Kolben 19» 19a wirksam sind. Schließlich ist im Körper 36 selbst die Leitung 22 vorgesehen, die die Leitung 8 mit der Kammer 20 verbindet; letztere ist in Fig. 1 dargestellt und analog zur Kammer 21 in Fig. 4 ausgebildet.

Die oben beschriebene Zufüh-rungsvorrichtung ermöglicht folgen- · den Arbeitsablauf, wenn sie beispielsweise auf ein Fahrzeug mit hydraulischen Antriebsmotoren montiert ist, bei dem einer der Motoren 1 an die rechte Radgruppe des Fahrzeugs und der andere Motor 1 an die linke Radgruppe des Fahrzeugs angeschlossen ist.

Zuerst ist der Verteiler 9 in seiner ersten Stellung angeordnet, in der die Leitungen 6 und 10 einerseits und 8 und 11 andererseits miteinander verbunden sind. Der Verteiler 27 ist, wie in Fig. 1 dargestellt, in seiner ersten Stellung, wobei die in den Kammern 20a und 21a vorhandene, nicht unter Druck stehende Flüssigkeit über die Leitung 24, 25» und 32 in das Sammelbecken 4 zurückläuft. Die Feder des Durchflußteilers 14 drückt den entsprechenden Schieber zurück, weil ihre Wirkung stärker ist als der Druck der Flüssigkeit der Kammer 20, die von den Motoren 1 in die Leitung 8 zurück-

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gelaufen ist. Dagegen ist die Wirkung der Peder 44 des Durchflußteilers 15 schwächer als die der Flüssigkeit in der Kammer 21, die die unter hohem Druck stehende Zuführungsflüssigkeit der Leitungen 6 und 23 bildet. Der Durchflußteiler 15 ist also in seine zweite Stellung gebracht, in der die Direkt-

verbindung zwischen den Teilen 7a und 7b der Leitungen'hergestellt wird, wogegen der Durchflußteiler14 in seiner ersten Stellung ist und die Durchflußmenge in bekannter, weiter unten kurz beschriebener Weise teilt. Die beiden Motoren 1 werden also in einem gegebenen Verhältnis gespeist, wobei der Bücklauf der Durchflußmengen ohne Verengung oder Behinderung in.Höhe des Teilers 15 frei erfolgt. Das Fahrzeug besitzt dadurch ein blockiertes Differential, wodurch entweder bei gleichen Durchflußmengen die rechten und linken Räder mit derselben Geschwindigkeit angetrieben werden können, oder aber bei unterschiedlichen Durchflußmengen die rechten und linken Räder mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben werden können, wodurch ein ebenfalls interessanter Mechanismus zur Richtungsbestimmung geschaffen wird.

Bemerkt wird, daß die in die Leitung 8 gelangende Flüssigkeit ebenfalls in die Leitungen 7a gelangt, wenn beispielsweise der in Fig. 4- dargestellte Durchflußteiler 15 in seiner jejrste^Durch^ die der in Fig. 4-. gezeigten Stellung entspricht. Die in jeder Leitung 7a enthaltene Flüssigkeit drückt das entsprechende Ende des Kolbens 37 zurück, der dadurch im Gleichgewicht gehalten wird, und gelangt durch die öffnungen 7c und die Durchlässe 4-2, deren Querschnitte verengt sein köönen, in die Leitungen 7b. Die Flüssigkeitsdurchflußmenge passiert die geeichtenöffnungen 7c, was einen Druckverlust bewirkt, so daß ein Druckgefälle zwischen der entsprechenden Leitung 7a und der dazugehörigen Kammer 7cL entsteht. Die Wirkung des auf jeder Seite des Kolbens 37 in den Kammern 7d herrschende jeweiligenDruckes auf den Kolben 37 ist derart, daß in die Leitungen Tb Durcbflußmengen in einem gegebenen Verhältnis zueinander giangen, das durch die Eichung der öffnungen . 7c bestimmt wird.

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Wenn jetzt der Verteiler 9 i& seiner ersten Stellung gehalten wird und dabei der Verteiler 2? in seine zweite Stellung gebracht wird, erfolgt die Zuführung von Flüssigkeit unter dem Steuerdruck der dem in der Leitung 11 durch das tarierte Ventil 12, in den Kammern 20a und 21a durch die Leitungen 24, 25» 26 und 28 gehaltenen Druck entspricht.

Unabhängig von dem in den Kammern 20 und 21 bestehenden Druck ist die Wirkung der Flüssigkeit auf die Kolben 18a und 19a größer als die Wirkung der Feder des entsprechenden Durchflußteilers 14-, 1ß. Auf diese Weise wird Jeder Durchflußteiler in seiner zweiten Stellung angeordnet, in der die Durchflußmengen nicht geteilt werden. Die Motoren 1 der rechten und linken Räder werden also parallel gespeist, und der Bücklauf erfolgt ebenfalls parallel, ohne Einschaltung der. !Teiler 14 und 15> deren Wirkung in dieser Anordnung durch die Umgehungen aufgehoben wird.

Wenn 3etat der Verteiler 9 in seiner zweiten Stellung ist, erfolgt die Zuführung von Druckflüssigkeit durch die Leitung 8 und der Rücklauf.der Flüssigkeit von den Motoren 1 durch die Leitung 6. An dieser Stelle soll nicht noch einmal der gesamte Funktionsablauf beschrieben werden, wie dies bereits für die erste Stellung des Verteilers 9 geschehen ist, jedoch wird darauf hingewiesen, daß die Durchflußteiler 14 und 15 in ihrer .zweiten bzw. ersten Stellung sind, ind?r die NichtTeilung der Durchflußmengen durch die Teiler 14 und die Teilung der Durchflußmengen durch den Teiler 15 bewirkt wird, wenn der Verteiler 27 in seiner ersten Stellung ist. Diese Anordnung ist selbstverständlich gewollt, denn es muß auf jeden Fall vermieden werden, daß die zurücklaufenden FlÜBsigkeitsmengen geteilt werden und aufgrund dieser Teilung Verluste wie E.B. Druckverluste auftreten, ob nun die Zuführungsmengen in einem gegebenen Verhältnis geteilt sind oder nicht, ob sich nun die reversiblen Motoren 1 in der einen oder anderen Richtung drehen.

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Dadurch ist ein fUihtes hydraulisches Differential geschaffen worden, das blockiert werden kann, "bei dessen Betrieb jedoch nur wenig Verluste, insbesondere Druckverluste auftreten. Es wird hier nicht weiter auf die an sich bekannten Vorteile eines aus einem Stück, vorzugsweise einem Blockgußstück hergestellten Ventils eingegangen, auch nicht auf die, die sich aus der Wahl einer hydraulischen Steuerung für die Bestimmung der für die Motoren 1 mittels des Verteilers 27 gewählten Funktionsart ergeben.

Abweichungen und Abänderun§^Gsind möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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Claims

SociSte Anonyme Poclain A

~ ¹⁰ ~ 25. Mai

Patentansprüche

MJ Vorrichtung zur Zuführung eines druckbeaufschlagten Mediums, z.B. einer Druckflüssigkeit, mit zwei reversiblen Druckerzeugern, wie z.B. hydraulischen Motoren, die aus zwei ersten Leitungen besteht, welche jeweils einerseits mit einem der Druckerzeuger und andererseits mit einer Druckflüssigkeitsquelle verbunden sind und aus zwei zweiten Leitungen, welche jeweils einerseits mit einem der Druckerzeuger und andererseits mit einem Ablaßsammelbecken verbunden sind, wobei ein erster Durchflußteiler in den beiden ersten Leitungen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckerzeuger (1) aus an eich bekannten reversiblen Druckerzeugern bestehen, daß die ersten (5) und die zweiten Leitungen (7) wahlweise entweder mit der Druckflüssigkeitsquelle (2) oder mit dem Ablaßsammelbecken (4) und umgekehrt in Verbindung bringbar sind und daß ein zweiter Durchflußteiler (15) in den beiden zweiten Leitungen angeordnet ist.

·* 2· Zuführungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der ersten Leitungen (5) mit einer dritten Leitung (16) verbunden ist, die eine Umgehungsleitung des ersten Durchflußteilers (14) für die entsprechende erste Leitung (5) bildet, daß jede der zweiten Leitungen mit einey vierten Leitung (17) verbunden ist, die eine Umgehungsleitung des zweiten Durchflußteilers (15) für die entsprechende zweite Leitung (7) bildet, und daß die derart, geschaffenen Umgehungsleitungen mit Organen zu ihrer Lagesteuerung versehen sind, die die Steuerorgane für die beiden dritten bzw. vierten Leitungen bilden und derart verbunden sind, daß die beiden entsprechenden Leitungen in Zusammenwirkung inde gleiche Stellung bringbar sind».

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3. Zuführungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerorgane für die beiden dritten {16) "bzw. die beiden vierten Leitungen (17) durch den Druck des in den beiden zweiten Leitungen (7) in Bezug auf die Druckerzeuger hinter dem zweiten Durchflußteiler (15) vorhandenen Mediums bzw. durch den Druck des in den beiden ersten Leitungen (5) in Bezug auf die Druckerzeuger hinter dem ersten Durchflußteiler (14) vorhandenen Mediums steuerbar sind, derart, daß die Verbindung der zweitei bzw. ersten Leitungen mit dem Ablaßsammelbecken (4-) frei über die Umgehungsleitung des zweiten bzw. ersten Durchflußteilers erfolgt, wenn die ersten bzw. zweiten Leitungen mit der Druckflüssigkeitsquelle (2) verbunden werden.

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