DE2335702A1 - HYDRAULIC SYSTEM - Google Patents
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Description
Dr. I ■Dr. I ■
8 München 2, MoierJstraOe 238 Munich 2, MoierJstraOe 23
Telefon 5380586Telephone 5380586
-ILR CORPORATI'X.
200 Soutii Michigan Avenue-ILR CORPORATI 'X.
200 Soutii Michigan Avenue
^o, 111. 60604, U3A Manchjn, 13. Juli 197 ^ o, 111. 60604, U3A Manchjn, July 13, 197
Anwaltsakte M-2744Attorney File M-2744
Hydraulikanlag eHydraulic system e
Die Erfindung bezieht sich auf eine Hydraulikanlage und geht aus von einer Hydraulikanlage, bei der eine Druckmittelquelle, ein Strömungsmittelsumpf, ein Steuerventil mit einem zwischen Druckmittelquelle und Sumpf verlaufenden Neutralstromkanal zur Herstellung einer veränderlichen Drosselwirkung und eines Druckgefälles zwischen Druckmittelquelle und Sumpf, sowie ein strömungsmittelbetätigter Verbraucher durch eine gemeinsame Schaltung miteinander verbunden sind.The invention relates to a hydraulic system and is based on a hydraulic system in which a pressure medium source, a fluid sump, a control valve with an between Pressure medium source and sump running neutral flow channel to produce a variable throttling effect and a pressure gradient between the pressure medium source and the sump, as well as a fluid-operated one Consumers are connected to one another by a common circuit.
Herkömmlicherweise ist ein in der Mittelstellung geöffnetes Steuerventil mit einem Neutralstromkanal versehen, der die Einlaßöffnung des Steuerventils mit der Entlüftungsöffnung verbindet, so daß die gesamte Fördermenge der Pumpe über das Ventil zum Strömungsmittelsumpf geführt wird. Bei Mehrfach-Steuerventilen, d.h. Ventilen, die mehrere Steuerabschnitte aufweisen,Conventionally, one is open in the middle position Provide the control valve with a neutral flow channel, which connects the inlet opening of the control valve with the vent opening, so that the entire delivery rate of the pump is fed to the fluid sump via the valve. With multiple control valves, i.e. valves that have multiple control sections,
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ist jeder Steuerabschnitt mit einem Neutralstromkanal versehen, und sämtliche Neutralstromkanäle sind in Reihe miteinander verbunden. Der Neutralstromkanal eines Ventils wird immer dann gedrosselt oder gesperrt, wenn der diesem Neutralstromkanal zugeordnete Ventilkörper derart verstellt wird, daß das von der Pumpe gelieferte Strömungsmittel einer Arbeitsöffnung zugeführt wird. Bei Ventilen mit umsteuerbarer Druckmittelbetätigung von Strömungsmittelmotoren sind der Ventilkörper und der Neutralstromkanal derart ausgebildet, dati der Neutralstromkanal gedrosselt oder gesperrt wird, wenn der Ventilkörper in irgendeiner Richtung aus der Neutralstellung verschoben wird.Each control section is provided with a neutral flow channel, and all the neutral flow channels are in series with each other tied together. The neutral flow channel of a valve is always throttled or blocked when this neutral flow channel associated valve body is adjusted in such a way that the fluid supplied by the pump is a working opening is fed. In the case of valves with reversible pressure medium actuation of fluid motors, the valve body and the neutral flow channel is designed such that the neutral flow channel is throttled or blocked when the Valve body out of neutral in any direction is moved.
Erfindungsgemäß wird die Arbeitsweise einer Hydraulikanlage mit einem in der Mittelstellung geöffneten Steuerventil durch Verwendung einer Kengenstrom-Steuereinrichtung verbessert, die in Reihe mit dem Neutralstromkanal des Steuerventils geschaltet ist und den Mengenstrom durch den Neutralstromkanal steuert. Die Betätigung der Mengenstrom-Steuereinrichtung erfolgt mit Hilfe einer Parallelverbindung zu einem Neutralstromkanal des Steuerventils.According to the invention, the operation of a hydraulic system with a control valve that is open in the middle position is carried out Improved use of a Kengenstrom-control device, which is connected in series with the neutral flow channel of the control valve and controls the mass flow through the neutral flow channel. The mass flow control device is actuated with With the help of a parallel connection to a neutral flow channel of the control valve.
Die Mengenstrom-Steuereinrichtung ist mit einem oder mehreren Neutralstromkanälen in Reihe geschaltet, wobei diese wiederum in Reihe zur Pumpe und zum Sumpf geschaltet sind, so daß die gesamte, von der Pumpe gelieferte Strömungsmittelmenge sämt-The mass flow control device is connected in series with one or more neutral flow channels, these in turn are connected in series with the pump and the sump, so that the entire amount of fluid delivered by the pump contains all
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liehe Neutralstromkanäle und die Mengenstrom-Steuereinrichtung durchfließt. Somit vermögen sowohl die Mengenstrom-Steuereinrichtung als auch irgendeiner der Neutralstromkanäle den Mengenstrom von der Pumpe zum Sumpf zu regulieren.borrowed neutral flow channels and the mass flow control device flows through. Thus, both the mass flow control device and any of the neutral flow channels can To regulate the flow from the pump to the sump.
ist
Die Mengenstrom-Steuereinrichtung/nicht nur mit den Neutralstromkanälen
zur Steuerung des Mengenstroms durch die Neutralstromkanäle
in Reihe geschaltet, sondern auch zu einem oder mehreren, in Reihe geschalteten Neutralstromkanälen parallel
geschaltet, so daß die Einstellung der Mengenstrom-Steuereinrichtung in Abhängigkeit von dem Druck in einem einzigen Neutralstromkanal
oder in irgena / der in Reihe geschalteten Neutralstromkanäle erfolgt.is
The mass flow control device / connected not only with the neutral flow channels to control the mass flow through the neutral flow channels in series, but also connected in parallel to one or more neutral flow channels connected in series, so that the setting of the mass flow control device depending on the pressure in one single neutral current channel or in any of the series-connected neutral current channels.
Während des Betriebs wird durch die bei einer Verschiebung eines Ventilkörpers erfolgende Verengung eines Neutralstromkanals ein verhältnismäßig geringes Druckgefälle in diesem Neutralstromkanal erzeugt, und diese geringe Druckdifferenz wird zur Einstellung der Mengenstrom-Steuereinrichtung benutzt, die ihrerseits dasjenige Druckgefälle einstellt, das jeweils erforderlich ist, denjenigen Mengenstrom von der Pumpe zum Sumpf aufrechtzuerhalten, bei dem dieses geringe Druckgefälle an dem Neutralstromkanal konstant gehalten wird.During operation, the narrowing of a neutral flow channel when a valve body is displaced a relatively small pressure gradient in this neutral flow channel generated, and this small pressure difference is used to adjust the flow control device, the in turn sets the pressure gradient that is required in each case, that flow from the pump to the sump to maintain, at which this low pressure gradient is kept constant at the neutral flow channel.
Durch Verwendung einer derartigen Mengenstrom-Steuereinrichtung ergeben sich drei Hauptvorteile: zum einen werden die zum Ver-The use of such a mass flow control device results in three main advantages: on the one hand, the
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stellen der Ventilkörper erforderlichen Betätigungskräfte beträchtlich verringert. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die G-leichgewichtskräfte, die am Ventilkörper angreifen, eine Funktion von QYAP sind, wobei Q der Mengenstrom und Δ. Ρ der Druckunterschied ist. Diese G-leichgewichtskräfte sind geringer, da lediglich die Steuerdruckdifferenz durch den Neutralstromkanal eingestellt wird und das Gesamtdruckgefälle zwischen der Pumpe und dem Sumpf in erster Linie durch die Mengenstrom-Steuereinrichtung hervorgerufen wird.provide the valve body with the required actuation forces considerably reduced. This is due to the fact that the equilibrium forces acting on the valve body, a Are a function of QYAP, where Q is the flow rate and Δ. Ρ the Pressure difference is. These equilibrium forces are lower because only the control pressure difference through the neutral flow channel is set and the total pressure gradient between the pump and the sump primarily through the mass flow control device is caused.
Ein zweiter Vorteil besteht darin, daß der Strömungsmittelzustrom zu einem Strömungsmittelmotor proportional der Verschiebung des Ventilkörpers und unabhängig von der Belastung ist, solange zu einem betrachteten Zeitpunkt lediglich ein Ventilkörper betätigt wird. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Mengenstrom-Steuereinrichtung im Nebenstrom einen Teil der Strömungsmittelmenge zum Sumpf abführt, welcher proportional dem Durchflußvermögen des Neutralstromkanals ist. Somit ist der verbleibende Teil des Mengenstroms, der über eine Arbeitsöffnung zum Strömungsmittelmotor gelangt, proportional der Verschiebung des Ventilkörpers.A second advantage is that the flow of fluid to a fluid motor is proportional to the displacement of the valve body and is independent of the load, as long as there is only one valve body at a given point in time is operated. This is due to the fact that the mass flow control device in the bypass flow a part of the amount of fluid discharges to the sump, which is proportional to the flow capacity of the neutral flow channel. So that is the remaining part of the mass flow that reaches the fluid motor via a working opening is proportional to the displacement of the valve body.
Ein dritter Vorteil besteht darin, daß, solange lediglich ein Ventilkörper in einem irgend betrachteten Zeitpunkt betätigt wird, der Pumpendruck lediglich so hoch ist, wie er zum Verstellen der an dem betätigten Strömungsmittelmotor anliegendenA third advantage is that, as long as only one valve body is actuated at any point in time, the pump pressure is only as high as it is to adjust the pressure applied to the actuated fluid motor
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Last erforderlich ist, und das überschüssige Strömungsmittel bei einem etwa der Belastung entsprechenden Druck zum Sumpf zurückgeführt wird.Load is required and the excess fluid to the sump at a pressure approximately equal to the load is returned.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigt;Further details and features of the invention emerge from the claims and the following description in conjunction with the drawings. It shows;
Fig. 1 einen Schnitt eines Steuerventils mit drei Ventilkörpern und der Mengenstrom-Steuereinrichtung in einem einzigen Gehäuse; weitere Bauteile der Anlage sind schematisch dargestellt;1 shows a section of a control valve with three valve bodies and the mass flow control device in a single housing; further components of the system are shown schematically;
Pig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Mengenstrom-Steuereinrichtung zwischen der Pumpe und dem Neutralstromkanal angeordnet ist; weitere Bauteile der Anlage sind schematisch dargestellt.Pig. 2 a further embodiment in which the volume flow control device between the pump and the neutral flow channel is arranged; further components of the system are schematic shown.
Gemäß Fig. 1 enthält die Hydraulikanlage ein Steuerventil 10, das unmittelbar oder einstückig mit der Mengenstrom-Steuereinrichtung 11 verbunden ist, eine Pumpe 12, ein Überdruckventil und einen Sumpf Ha und 14b.According to Fig. 1, the hydraulic system contains a control valve 10, which is connected directly or in one piece to the mass flow control device 11, a pump 12, a pressure relief valve and a swamp Ha and 14b.
Das Steuerventil 10 enthält ein Ventilgehäuse 15 und Ventilkörper 18a, 18b, 18c, die in Ventilbohrungen 19a, 19b und 19cThe control valve 10 includes a valve housing 15 and valve body 18a, 18b, 18c, which are in valve bores 19a, 19b and 19c
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des Ventilgehäuses 15 sitzen. Die Verschlußkappe 20 enthält herkömmliche Zentrierfedern für die Ventilkörper 18a, 18b und 18c, durch die die Ventilkorper in ihren gezeigten Neutralstellungen gehalten werden.of the valve housing 15 sit. The closure cap 20 contains conventional centering springs for the valve bodies 18a, 18b and 18c, by means of which the valve bodies are held in their neutral positions shown.
Die Mengenstrom-Steuereinrichtung 11 enthält einen Steuerkolben 22, eine Feder 2,3 und einen Stopfen 24, die alle in dem mit 25 bezeichneten Teil des Ventilgehäuses 15 angeordnet sind.The mass flow control device 11 contains a control piston 22, a spring 2, 3 and a plug 24, all of which are arranged in the part of the valve housing 15 designated by 25.
Wenn sich sämtliche Ventilkorper in ihrer gezeigten Neutralstellung befinden, ist die Betriebsweise der Anlage wie folgt: das von der Druckmittelquelle in Form der Pumpe 12 gelieferte When all the valve bodies are in their neutral position shown, the system operates as follows: that supplied by the pressure medium source in the form of the pump 12
die
Strömungsmittel gelangt über/Leitung 28 und 29 zur Einlaßöffnung 30 des Ventils 10, wodurch die Druck-Einlaßkanäle 31a,b,c,d,e
und f, die an den Stellen 32a und 32b enden, mit Druck beaufschlagt werden. Das der Öffnung 30 zugeführte Strömungsmittel
gelangt ferner zur ersten Öffnung 33a eines Neutralstromkanals 34a, der aus der ersten Öffnung 33a, der zweiten Öffnung 35a,
dem den verringerten Abschnitt 36a des Ventilkörpers 18a umschließenden Ringraum und den angrenzenden Abschnitten der Ventilbohrung 19a besteht. Die zweite Öffnung 35a des ersten Neutralstromkanals 34a ist über eine Leitung 37a mit der ersten
Öffnung 33b des zweiten Neutralstromkanals 34b verbunden, und in entsprechender Weise sind sämtliche Neutralstromkanäle 34a,
34t> und 34c in Reihe geschaltet; schließlich ist die zweite Öffnung 35c des Neutralstromkanals 34c mit der Eingangsöffnung the
Fluid passes via / line 28 and 29 to the inlet opening 30 of the valve 10, whereby the pressure inlet channels 31a, b, c, d, e and f, which end at the points 32a and 32b, are pressurized. The fluid supplied to the opening 30 also reaches the first opening 33a of a neutral flow channel 34a, which consists of the first opening 33a, the second opening 35a, the annular space surrounding the reduced section 36a of the valve body 18a and the adjoining sections of the valve bore 19a. The second opening 35a of the first neutral flow channel 34a is connected via a line 37a to the first opening 33b of the second neutral flow channel 34b, and in a corresponding manner all neutral flow channels 34a, 34t> and 34c are connected in series; Finally, the second opening 35c of the neutral flow channel 34c is the inlet opening
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40 der Mengenstrom-Steuereinrichtung 11 verbunden.40 of the mass flow control device 11 is connected.
Das zur Eingangsöffnung 40 der Mengenstrom-Steuereinrichtung 11 gelangende .Strömungsmittel kann über den Drosselkanal 47, der aus dem Ilaum zwischen dem verringerten Abschnitt 42 des Kolbens 22 und einem benachbarten Abschnitt der Zylinderbohrung 43 besteht, frei zur AusgangsÖffnung 41 abströmen. Die Ausgangsöffnung 41 steht mit den Entlüftungskanälen 44a, 44b, 44c, 44d, 44e, 44f und 44g in Verbindung, welche an die Auslaßöffnung 45 angeschlossen sind, die über eine Leitung 46 mit dem Sumpf 14b verbunden ist. Das von der Pumpe 12 geförderte Strömungsmittel gelangt daher über die Neutralstromkanäle 34a, 34b und 34c des Steuerventils 10, den Drosselkanal 47 und die AusgangsöffnungThat to the inlet opening 40 of the mass flow control device 11 Arriving .Strömmittel can via the throttle channel 47, which from the Ilaum between the reduced portion 42 of the piston 22 and an adjacent section of the cylinder bore 43, flow freely to the outlet opening 41. The exit opening 41 stands with the ventilation channels 44a, 44b, 44c, 44d, 44e, 44f and 44g in connection, which are connected to the outlet opening 45, which via a line 46 to the sump 14b connected is. The fluid conveyed by the pump 12 therefore passes through the neutral flow channels 34a, 34b and 34c of the Control valve 10, the throttle channel 47 and the outlet opening
41 der Mengenstrom-Steuereinrichtung 11 zur Auslaßöffnung 45 und zum Sumpf 14b, welcher in der Praxis mit dem die Pumpe 12 über eine Leitung 50 mit Strömungsmittel versorgenden Sumpf 14a eine Baueinheit bildet; der gesamte, von der Pumpe 12 geförderte Mengenstrom wird daher bei einem niedrigen Druck zurückgeführt.41 of the mass flow control device 11 to the outlet opening 45 and to the sump 14b, which in practice with the pump 12 Sump 14a supplying fluid via a line 50 forms a structural unit; the entire volume flow delivered by the pump 12 is therefore returned at a low pressure.
Das Steuerventil 10 enthält Arbeitsöffnungen 51a, 51b, 51c und 51d, zu denen durch Verschieben eines der Ventilkörper 18a, 18b oder 18c Strömungsmittelverbindungen herstellbar sind. Das Steuerventil 10 enthält ferner unwirksame Arbeitsöffnungen 52a und 52b, die gemäß der Zeichnung im Ventilgehäuse 15 ausgebildet, wegen der Ausbildung der entsprechenden Ventilkörper jedoch un-The control valve 10 includes working ports 51a, 51b, 51c and 51d, to which one of the valve bodies 18a, 18b or 18c fluid connections can be established. The control valve 10 also includes inoperative work ports 52a and 52b, which are formed in the valve housing 15 according to the drawing, but due to the formation of the corresponding valve bodies
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wirksam sind; neben jeder der Arbeitsöffnungen 51a, 51b, 51c, 51d, 52a und 52b liegt ein Entlüftungskanal 44 sowie ein Druckzufuhrkanal 31.are effective; next to each of the working openings 51a, 51b, 51c, 51d, 52a and 52b is a venting channel 44 and a pressure supply channel 31.
Das Arbeitsmittel kann von einem Druckzufuhrkanal 31a,b,c,d, oder e zu einer Arbeitsöffnung 51a,b,c oder d und von einer der Arbeitsöffnungen zu einem der Entlüftungskanäle 44a,b,c,d, e oder f gelangen, indem der dieser Arbeitsöffnung zugeordnete Ventilkörper 18a,b oder c aus der gezeigten Ventilkörper-Neutralstellung entweder nach rechts oder nach links in eine Betriebsstellung verschoben wird.The working medium can be supplied from a pressure supply channel 31a, b, c, d, or e to a working opening 51a, b, c or d and from one of the working openings to one of the ventilation channels 44a, b, c, d, e or f move by moving the valve body 18a, b or c assigned to this working opening out of the valve body neutral position shown is shifted either to the right or to the left in an operating position.
Der Ventilkörper 18a leitet das Druckmittel vom Kanal 31a zur Arbeitsöffnung 51a, wenn der Ventilkörper 18a nach links in eine erste Betriebsstellung bewegt wird. Bei einer Bewegung des Ventilkörpers nach rechts wird wegen der Axiallänge des Steges 53 des Ventilkörpers 18a keine Verbindung zwischen der Arbeitsöffnung 51 a und dem Entlüftungskanal 44a hergestellt. Somit bildet der Ventilkörper 18a gemeinsam mit der Bohrung 19a ein Zweiwege-Ventil.The valve body 18a directs the pressure medium from the channel 31a to the working opening 51a when the valve body 18a to the left into a first operating position is moved. When the valve body moves to the right, because of the axial length of the web 53 of the valve body 18a no connection established between the working opening 51a and the venting channel 44a. Consequently the valve body 18a together with the bore 19a forms a two-way valve.
Der Ventilkörper 18b verbindet die Arbeitsöffnung 51b mit dem Kanal 31d, wenn der Ventilkörper 18b nach links in eine erste Betriebsstellung bewegt wird, und bringt die Arbeitsöffnung 51b mit dem Entlüftungskanal 44a,b in Verbindung, wenn der Ventil-The valve body 18b connects the working opening 51b with the channel 31d when the valve body 18b to the left in a first Operating position is moved, and brings the working opening 51b with the vent channel 44a, b in connection when the valve
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körper 18b nach rechts in eine zweite Betriebsstellung verstellt wird, so daß der Ventilkörper 18b gemeinsam mit der Bohrung 19b/JJreiwege-Ventil bildet.body 18b is adjusted to the right in a second operating position, so that the valve body 18b together with the Bore 19b / 3-way valve forms.
Der Ventilkörpef 18c verbindet die Arbeitsöffnung 51c mit dem Kanal 31e und die Arbeitsöffnung 51d mit dem Entlüftungskanal 44e, wenn der Ventilkörper 18c nach links verstellt wird, und kehrt diese Strömungsmittelverbindungen um, wenn der Ventilkörper 18c nach rechts verstellt wird. Der Ventilkörper 18c und die Bohrung 19c bilden somit gemeinsam ein Vierwege-Ventil.The valve body 18c connects the working opening 51c with the Channel 31e and the working opening 51d with the ventilation channel 44e when the valve body 18c is moved to the left and reverses these fluid connections when the valve body 18c is adjusted to the right. The valve body 18c and the bore 19c thus together form a four-way valve.
Pig. 1 zeigt, daß die Neutralstromkanäle 34a, 34b und 34c durch einen Ventilkörpersteg 54a, 54b, 54c oder 54d verengt werden, wenn irgendeiner der Ventilkörper derart verstellt wird, daß er Strömungsmittel aus einem Kanal 31 einer Arbeitsöffnung zuführt. Andererseits kommt es bei einer Verstellung eines Ventilkörpers, bei der keine Verbindung zwischen einer Arbeitsöffnung und einem Druckzufuhrkanal hergestellt wird, zu keiner Drosselung des Neutralstromkanals 34, da die Stege 55a und 55b kurzer ausgebildet sind.Pig. 1 shows that the neutral flow channels 34a, 34b and 34c are narrowed by a valve body web 54a, 54b, 54c or 54d, when any of the valve bodies is adjusted so that it has fluid from a channel 31 of a work port feeds. On the other hand, there is no adjustment of a valve body during which no connection is established between a working opening and a pressure supply channel Throttling of the neutral flow channel 34, since the webs 55a and 55b are made shorter.
Bei einer Verschiebung irgendeines der Ventilkörper 18 nach links wird eine der Arbeitsöffnungen 51 mit dem Druckzufuhrkanal 31 verbunden. Bei einer solchen Verschiebung irgendeines der Ventilkörper 18 wird ferner der Neutralstromkanal 34 gedrosselt oder abgesperrt, da einer der Stege 54 in einen da-When any one of the valve bodies 18 is shifted to the left, one of the working openings 51 becomes the pressure supply channel 31 connected. With such a displacement of any of the valve bodies 18, the neutral flow channel 34 is also throttled or blocked off, since one of the webs 54 is
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mit zusammenwirkenden Abschnitt der entsprechenden Ventilbohrung 19 gelangt. Eine Drosselung des Neutralstromkanals 34 führt zu einem Druckgefälle von der Einlaßöffnung 30 und dem Druckzufuhrkanal 31 zur EingangsÖffnung 40 der Mengenstrom-Steuereinrichtung 11, d.h., daß zwischen diesen beiden Stellen ein Differenzdruck erzeugt wird.with cooperating section of the corresponding valve bore 19 arrives. A throttling of the neutral flow channel 34 leads to a pressure gradient from the inlet opening 30 and the pressure supply channel 31 to the inlet opening 40 of the mass flow control device 11, i.e. that a differential pressure is generated between these two points.
Dieser durch eine Drosselung des Neutralstromkanals 34 verursachte Differenzdruck wirkt zur Differenzdruckbetätigung des Kolbens 22 auf entgegengesetzte Kolbenenden. Der höhere Druck wirkt auf die Druckangriffsflächen 58a und 58b, die eine erste strömungsmittelbetätigte Stelleinrichtung bilden. Der niedrigere Druck, der sich infolge eines durch die Drosselung des Neutralstromkanals 34 bewirkten Druckgefälles einstellt, wirkt auf die Stirnflächen 59a und 59b, die eine zweite strömungsmittelbetätigte Stelleinrichtung bilden. Dieser niedrigere, an der Eingangsöffnung 40 herrschende Druck wird der zweiten Stelleinrichtung 59a, 59b über eine Bohrung 60 zugeführt.This was caused by a throttling of the neutral flow channel 34 Differential pressure acts to actuate the differential pressure of the Pistons 22 on opposite piston ends. The higher pressure acts on the pressure application surfaces 58a and 58b, the first Form fluid-operated actuating device. The lower pressure that results from the throttling of the neutral flow duct 34 caused pressure gradient, acts on the end faces 59a and 59b, which a second fluid-actuated Form adjusting device. This lower pressure prevailing at the inlet opening 40 becomes the second adjusting device 59a, 59b are supplied via a bore 60.
Der an der zweiten strömungsmittelbetätigten Stelleinrichtung 59a, 59b anliegende Druck wird durch eine Dichtung 62 an einem Entweichen nach links am Steg 61 des Stopfens 24 vorbei gehindert. Der Steg 61 dient auch noch als Anschlag für die Vorspannfeder 23, die den Kolben 22 nach rechts in die volle Öffnungsstellung drückt.The pressure applied to the second fluid-actuated adjusting device 59a, 59b is through a seal 62 on a Prevented escape to the left past the web 61 of the plug 24. The web 61 also serves as a stop for the preload spring 23, which pushes the piston 22 to the right into the fully open position.
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Bei einer Erhöhung des Druckgefälles im Neutralstromkanal 34f wie sie sich aus einer Verschiebung eines Ventilkörpers 18 ergibt, wird die Kraft der Vorspannfeder 23 überwunden, wodurch der Kolben 22 nach links in eine Drosselstellung bewegt wird. Die Drossellage des Kolbens 22 hängt von dem Druckgefälle ab, das das Strömungsmittel beim Durchströmen des Neutralstromkanals 34 erfährt. Der Kolben 22 drosselt den Mengenstrom derart, daß der im Druckzufuhrkanal 31 herrschende, der strömungsmittelbetätigten Stelleinrichtung 58 zugeführte Druck eine Kraft erzeugt, die gleich der Kraft der Feder 23 plus derjenigen Druckkraft ist, die durch den an der Eingangsöffnung 40 herrschenden, auf die strömungsmittelbetätigte Stelleinrichtung 59 einwirkenden Druck erzeugt wird. An der Mengenstrom-Steuereinrichtung 11 ergibt sich daher eine Drosselwirkung, die den Mengenstrom durch den Neutralstromkanal 34 entsprechend dem von der Einstellung der Ventilkörper 18 abhängigen Durchflußvermögen des Neutralstromkanals 34 begrenzt, und die Ventilkörper 18 vermögen Druckunterschiede zwischen der Pumpe und dem Sumpf in der Größenordnung von 150 bis 200 kp/cm einzustellen, wobei jedoch die von den Ventilkörpern unmittelbar eingesteuerte Druckdifferenz gering ist, beispielsweise 7 kp/cm beträgt, und diese Druckdifferenz den Kolben 22 steuert, der seinerseits das hohe Druckgefälle einreguliert .With an increase in the pressure gradient in the neutral flow channel 34 f as it results from a displacement of a valve body 18, the force of the pretensioning spring 23 is overcome, whereby the piston 22 is moved to the left into a throttling position. The throttle position of the piston 22 depends on the pressure gradient that the fluid experiences when flowing through the neutral flow channel 34. The piston 22 throttles the mass flow in such a way that the pressure in the pressure supply channel 31 and supplied to the fluid-operated actuating device 58 generates a force which is equal to the force of the spring 23 plus that pressure force exerted by the fluid-actuated actuating device at the inlet opening 40 59 acting pressure is generated. At the mass flow control device 11 there is therefore a throttling effect which limits the mass flow through the neutral flow duct 34 according to the flow capacity of the neutral flow duct 34, which is dependent on the setting of the valve bodies 18, and the valve bodies 18 are capable of pressure differences between the pump and the sump in the order of magnitude of 150 to 200 kp / cm, but the pressure difference directly controlled by the valve bodies is low, for example 7 kp / cm, and this pressure difference controls the piston 22, which in turn regulates the high pressure drop.
Somit werden die auf die Ventilkörper 18 einwirkenden hydrodynamischen Gleichgewichtskräfte beträchtlich verringert, da dasThus, the hydrodynamic acting on the valve body 18 Equilibrium forces are considerably reduced, since that
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an den Ventilkörpern eingestellte Druckgefälle lediglich einen Bruchteil des G-esamtdruckgefälles ausmacht, so daß die im Bereich des Neutralstromkanals auf die Ventilkörper einwirkenden Stellkräfte auf einen Bruchteil der bei üblichen, in der Mittelstellung geöffneten Ventilen auftretenden Stellkräfte verringert werden.The pressure gradient set on the valve bodies is only a fraction of the total pressure gradient, so that the of the neutral flow channel acting on the valve body to a fraction of the normal, in the middle position open valves occurring actuating forces can be reduced.
Hohe Druckunterschiede in Neutralstromkanälen führen häufig zu Verformungen von Ventilgehäusen, mit der Folge, daß sich die Ventilkörper festsetzen. Bei einem hohen Druckgefälle zwischen der ersten Öffnung 32b und der zweiten Öffnung 35b würde sich beispielsweise die Lippe 63 nach unten auf den Steg 54b abzubiegen suchen, was zu einem Pestsetzen des Ventilkörpers 18b in der Bohrung 19b führt, so daß eine stärkere Zentrierfeder in der Kappe 20 erforderlich wäre. Bei der erfindungsgemäßen Hydraulikanlage hingegen kann auf eine starke Zentrierfeder verzichtet werden, was ein weiterer Grund dafür ist, daß bei der erfindungsgemäßen Hydraulikanlage nur niedrige Ventilkörper-Betätigungskräfte erforderlich sind.High pressure differences in neutral flow channels often lead to deformation of valve housings, with the result that the Fix the valve body. If there was a high pressure gradient between the first opening 32b and the second opening 35b for example, to bend the lip 63 downwards onto the web 54b seek, which leads to a pests setting of the valve body 18b in the bore 19b, so that a stronger centering spring in the cap 20 would be required. In the hydraulic system according to the invention, however, a strong centering spring can be dispensed with which is a further reason that in the hydraulic system according to the invention only low valve body actuation forces required are.
Zusätzlich zu den niedrigeren Ventilkörper-Betätigungskräften besteht ein weiterer Vorteil der beschriebenen Hydraulikanlage darin, daß der im Nebenstrom von der Pumpe 12 zum Sumpf 14b geführte Mengenstrom umgekehrt proportional dem Verschiebeweg eines Ventilkörpers 18 ist. Daher ist der verbleibende Mengenstrom, der der Arbeitsöffnung 51 eines aus der NeutralstellungIn addition to the lower valve body actuation forces, there is another advantage of the hydraulic system described in that the flow in the secondary flow from the pump 12 to the sump 14b is inversely proportional to the displacement a valve body 18 is. Therefore, the remaining mass flow that of the working opening 51 is one from the neutral position
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verschobenen Ventilkörpers 18 zugeführt wird, unmittelbar proportional der Verschiebung des Ventilkörpers 18, unabhängig von dem zur Betätigung des der Arbeitsöffnung 51 zugeordneten Strömungsmittelmotors erforderlichen Druck. Hierdurch wird gegenüber herkömmlichen Ventilen eine verfeinerte Regulierbarkeit erreicht.displaced valve body 18 is supplied, directly proportional the displacement of the valve body 18, independently of the one for actuating the one associated with the working opening 51 Fluid motor required pressure. Compared to conventional valves, this provides a more refined controllability achieved.
Schließlich ist der von der Pumpe 12 gelieferte Strömungsmitteldruck lediglich so groß, wie er zum Verstellen der an dem an einer Arbeitsöffnung 51 angeschlossenen Strömungsmittelmotor anliegenden Last erforderlich ist, und die überschüssige Strömungsmittelmenge wird über die Mengenstrom-Steuereinrichtung zum Sumpf 14b zurückgeführt.Finally, it is the fluid pressure delivered by pump 12 only as large as it is for adjusting the fluid motor connected to a working opening 51 load is required and the excess amount of fluid is controlled by the mass flow control device returned to the sump 14b.
Fig. 2 zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 1, wonach das Steuerventil 110 und die Mengenstrom-Steuereinrichtung 11 in getrennten Gehäusen angeordnet sein können. Die Betriebsweise des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 2 ist die gleiche wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1, abgesehen davon, daß die Mengenstrom-Steuereinrichtung 11 stromaufwärts des Neutralstromkanals 134 liegt, welcher aus den Kanalabschnitten 134a und 134b besteht, und nicht stromabwärts des Neutralstromkanals, wie.dies beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 der Fall ist.FIG. 2 shows a modification of the exemplary embodiment according to FIG. 1, according to which the control valve 110 and the mass flow control device 11 can be arranged in separate housings. The mode of operation of the embodiment of FIG. 2 is the same as in the embodiment according to FIG. 1, except that the mass flow control device 11 is upstream of the neutral flow channel 134, which consists of the channel sections 134a and 134b, and not downstream of the Neutral current channel, as is the case with the exemplary embodiment according to FIG. 1.
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Der Neutralstrom gelangt von der Pumpe 112 über die Leitungen 128 und 129, die Eingangsöffnung 140, den Drosselkanal 147, den Auslaßkanal 141, die Leitung 170, die erste Öffnung 133a, den Neutralstromkanal 134a, die zweite Öffnung 135a usw. zum Entlüftungskanal 144a, der Ausgangsöffnung 145a, der Leitung 146a und schließlich zum Sumpf 114b.The neutral current arrives from the pump 112 via the lines 128 and 129, the inlet opening 140, the throttle channel 147, the outlet channel 141, the line 170, the first opening 133a, the neutral flow channel 134a, the second opening 135a, etc. to the Ventilation channel 144a, the outlet opening 145a, the line 146a and finally to the sump 114b.
Bei beiden Ausführungsbeispielen sind die einzelnen Neutralstromkanäle zwischen der Pumpe und dem Sumpf hintereinander geschaltet und liegen in Reihe mit der Mengenstrom-Steuereinrichtung. Ferner ist bei beiden Ausführungsbeispielen die eine strömungsmittelbetätigte Stelleinrichtung an das eine Ende des Neutralstromkanals und die andere strömungsmittelbetätigte Stelleinrichtung an das andere Ende des Neutralstromkanala angeschlossen. Das heißt, hinsichtlich der Steuerung des Mengenstroms durch den Neutralstromkanal ist die Mengenstrom-Steuereinrichtung in Reihe mit dem Neutralstromkanal geschaltet, bezüglich ihrer vom Neutralstromkanal bewirkten Einstellung ist sie jedoch parallel zum Neutralstromkanal geschaltet.In both exemplary embodiments, the individual neutral current channels are connected in series between the pump and the sump and are in series with the mass flow control device. Furthermore, in both exemplary embodiments, the one fluid-actuated adjusting device is at one end of the Neutral flow channel and the other fluid-operated actuator connected to the other end of the neutral flow channel. That is, with regard to the control of the mass flow through the neutral flow channel, the mass flow control device is connected in series with the neutral current channel, with respect to their adjustment effected by the neutral current channel however, they are connected in parallel to the neutral current channel.
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