DE2452849A1

DE2452849A1 - Remote control of two separate delivery valves - uses three-way hydraulic slide valves, suitable for oil tankers

Info

Publication number: DE2452849A1
Application number: DE19742452849
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Kastel
Original assignee: GL Rexroth GmbH
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1974-11-07
Filing date: 1974-11-07
Publication date: 1976-05-13
Also published as: DE2452849B2; DE2452849C3

Abstract

The required delivery pressure is set by the manually operated control valve, supplied with oil at pressure by the line from the pump and transmits the required control pressure through a pipe to the control chamber of the control valve. If this pressure exceeds the previously set operating pressure the slide moves from one position to a second position. This motion of the control valve actuates the mechanism which opens the valve and at the same time actuates another valve which applies a pressure to the control chamber restoring the first valve to its original position. The delivery valve is similarly controlled by the first valve through the pressure set by the second valve.

Description

Von zwei Druckventilen gesteuertes,hydraulisch betätigtes, federzentriertes Steuerventil mit drei Schaltstellungen Die Erfindung betrifft ein von zwei Druckventilen gesteuertes, hydraulisch betätigtes, federzentriertes Steuerventil mit drei Schaltstellungen, insbesondere zur Steuerung der Antriebsorgane von Klappen- oder Schieberventilen auf Tankschiffen.Hydraulically operated, spring-centered, controlled by two pressure valves Control valve with three switching positions The invention relates to one of two pressure valves controlled, hydraulically operated, spring-centered control valve with three switching positions, in particular for controlling the drive elements of flap or slide valves on tankers.

Die Verwendung von Druckventilen zur Steuerung von hydraulisch betätigten Steuerventilen hat den Vorteil, daß die Offnungsstellung des Steuerventils von der jeweiligen Druckeinstellung des Druckventils festzulegen ist. Hierbei ist es erforderlich, für jede der beiden Schaltrichtungen des Steuerventils ein Druckventil vorzusehen. In bekannter Weise werden diese beiden Druckventile vom Bedienungspersonal betätigt. Die erfolgte Druckeinstellurag der Druckventile wird dem hydraulisch betätigten Steuerventil über Rohrleitungen übermittelt. Um die Arbeitsleitungen zwischen hydraulisch betätigtem Steuerventil und dem Antriebsorgan kurz zu halten, wird das Steuerventil nach Möglichkeit unmittelbar mit dem Antriebsorgan vereinigt oder in dessen uniiiittelbarer Nähe angeordnet. Werden derartige mit den Steuerventilen vereinigte Antriebsorgane im Tankerbau zur Betätigung der Klappen- oder Schieberventile eingesetzt, kann die Entfernung zwischen Druckventilen und den mit den Antriebsorganen vereinigten hydraulisch betätigten Steuerventilen einige hundert Meter betragen, die von den Steuerleitungen zu überbrücken sind.The use of pressure valves to control hydraulically operated Control valves has the advantage that the open position of the control valve of the the respective pressure setting of the pressure valve is to be determined. Here it is necessary Provide a pressure valve for each of the two switching directions of the control valve. In a known manner, these two pressure valves are actuated by the operating personnel. The pressure adjustment of the pressure valves is carried out hydraulically Control valve transmitted via pipelines. To the working lines between hydraulic to keep the actuated control valve and the drive element short, the control valve as far as possible directly associated with the drive element or directly in it Arranged near. Are such drive organs combined with the control valves Used in tank construction to operate the flap or slide valves, the Distance between pressure valves and the hydraulically associated with the drive organs actuated control valves some one hundred meters that of the control lines are to be bridged.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Verminderung der zwischen Druckventilen und hydraulisch betätigten Steuerventilen erforderlichen Steuerleitungen.The object of the invention is to reduce the between Pressure valves and hydraulically operated control valves required control lines.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß das eine den Steuerdruck für den einen Steuerraum des Steuerventils festlegende Druckventil mit dem beweglichen Teil des Antriebsorgans in Wirkverbindung steht derart, daß jeder Stellung des beweglichen Teiles des Antriebsorgans eine bestimmte Druckeinstellung dieses Druckventils entspricht. Da die Entfernung zwischen dem mit dem beweglichen Teil des Antriebsorgans in Wirkverbindung stehenden Druckventils und dem Steuerventil klein ist, ist zur Überbrückung dieser Entfernung auch nur eine kurze Steuerölleitung erforderlich.According to the invention, this is achieved in that one is the control pressure for the one control chamber of the control valve defining pressure valve with the movable one Part of the drive member is in operative connection such that each position of the movable Part of the drive member corresponds to a certain pressure setting of this pressure valve. Because the distance between the operatively connected to the movable part of the drive member standing pressure valve and the control valve is small, is to bypass this Only a short control oil line needs to be removed.

Durch die Erfindung ergibt sich der weitere Vorteil, daß durch die Wirkverbindung des einen Druckventils mit dem beweglichen Teil des Antriebsorgans,die über das handbetätigte Druckventil vorgenommene Druckeinstellung des den einen Steuerraum des Steuerschiebers beaufschlagenden Steuermittels gleichzeitig einer bestimmten Lage des beweglichen Teils des Antriebsorgans entspricht. Somit läßt sich durch ein einfaches Druckanzeigegerät gleichzeitig die jeweilige Lage des beweglichen Teiles des Antriebsorgans bestimmen.The invention has the further advantage that by the Operational connection of a pressure valve with the movable part of the drive member, the Pressure setting of the one control room made via the manually operated pressure valve of the control slide acting on the control means at the same time a certain Corresponds to the position of the movable part of the drive member. So you can get through a simple pressure indicator at the same time the respective position of the movable Determine part of the drive element.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung.Further features of the invention emerge from the subclaims and the following description of an embodiment of the invention.

Die einzige Abbildung der Zeichnung veranschaulicht den schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels.The only figure in the drawing illustrates the schematic Structure of an exemplary embodiment according to the invention.

In der Abbildung ist mit St der Steuerstand und mit G1 und G2 sind Antriebsaggregate für ein Klappenventil Vi bzw. einen Längeschieber V2 bezeichnet. AG bezeichnet das Pumpenaggregat mit der Druckleitung P und der Tankleitung T. Die Druckleitung P gabelt sich in die Druckleitungszweige P1 und P2 auf und die Tankleitung T in die Tankleitungszweige T1 und T2. Der Druck- und der Tankleitungszweig P1 und T1 sind beispielsweise auf Deck eines Tankschiffes als Ringleitung-verlegt, an die die Steuerschieber 1' und 1" für die Antriebsorgane 2' und 2" der einzelnen Antriebsaggregate G1 und G2 über Leitungsabschnitte P3, T3 angeschlossen sind. Der Druck- und Tankleitungszweig P2 und T2 führen zu dem Steuerstand St. An diesen Leitungszweigen sind über Leitungsabschnitte P4, T4 die von Hand zu betätigenden Druckventile 3', 3" zur Steuerung der Steuerventile 1', 1" angeschlossen. Die Steuerleitung 3'a des Druckventils 3 führt zu dem'Steuerraum l'a des Steuerventils 1' und die Steuerleitung 3"aführt zu dem Steuerraum l"a des Steuerventils 1". Der dem Steuerraum l'a des Steuerventils 1' gegenüberliegende Steuerraum l'b steht über die Steuerleitung 6'a mit dem Druckventil 6' in Wirkverbindung und der dem Steuerraum l"a des Steuerventils 1-" gegenüberliegende Steuerraum l"b steht über die Steuerleitung 6"a mit dem Druckventil 6" in Wirkverbindung. Die Leitungsabschnitte P5, T5 verbinden die Druckventile 6', 6" mit den Leitungsabschnitten P3, T3. Der die Druckeinstellvorrichtung bildende Druckeinstellstift 6'b des im Antriebsaggregat G1 ortsfest angeordneten Druckventils 6 steht in kraftschlüssiger Verbindung mit einem Kurvenlineal 2'a, das am beweglichen Teil des als Schwenktrieb ausgebildeten Antriebsorgans 2' befestigt ist. Das Kurvenlineal 2'a weist einen solchen Kurvenverlauf auf, daß in der geschlossenen Stellung des Klappenventils V1 die Druckeinstellung des Druckventils den kleinsten Wert und bei voll geöffnetem Klappenventil den größten Wert aufweist. Dasselbe gilt für das Druckventil 6", dessen Druckeinstellstift 6"b mit dem Kurvenlineal 2"a in Kraftschluß steht, das an der Kolbenstange 2"b des als Arbeitszylinder ausgebildeten Antriebsorgans 2" befestigt ist.In the figure, St is the steering position and G1 and G2 are Drive units for a flap valve Vi or a longitudinal slide V2 called. AG designates the pump unit with the pressure line P and the tank line T. The Pressure line P forks into pressure line branches P1 and P2 and the tank line T into the tank line branches T1 and T2. The pressure and the tank line branch P1 and T1 are, for example, laid on the deck of a tanker as a ring line to the the control slide 1 'and 1 "for the drive elements 2' and 2" of the individual drive units G1 and G2 are connected via line sections P3, T3. The pressure and tank line branch P2 and T2 lead to the control station St. There are line sections on these line branches P4, T4 the manually operated pressure valves 3 ', 3 "for controlling the control valves 1 ', 1 ". The control line 3'a of the pressure valve 3 leads to the control room l'a of the control valve 1 'and the control line 3 "a leads to the control chamber l" a des Control valve 1 ". The one opposite the control chamber 1'a of the control valve 1 ' Control chamber 1'b is in operative connection with pressure valve 6 'via control line 6'a and the control chamber l "b opposite the control chamber l" a of the control valve 1- " is in operative connection with the pressure valve 6 "via the control line 6" a. The line sections P5, T5 connect the pressure valves 6 ', 6 "to the line sections P3, T3. The the pressure setting device forming the pressure setting pin 6'b of the drive unit G1 Stationarily arranged pressure valve 6 is in force-locking connection with a Curve ruler 2'a, which is on the movable part of the drive member designed as a swivel drive 2 'is attached. The curve ruler 2'a has such a curve that in the closed position of the flap valve V1, the pressure setting of the pressure valve has the lowest value and the highest value when the flap valve is fully open. The same applies to the pressure valve 6 ″, its pressure setting pin 6 ″ b with the curve ruler 2 "a is in a frictional connection, which is designed as a working cylinder on the piston rod 2" b Drive member 2 "is attached.

Im Steuerstand St ist an den Steuerleitungen 3'a, 3"a jeweils ein Manometer 8 sowie zusätzlich jeweils ein von einem kleinen Differentialzylinder gebildetes weiteres Anzeigegerät 9 angeschlossen. Zwischen der Anschlußstelle lo für die Zuleitung 11 zum kolbenseitigen Zylinderraum 9a des Anzeigegerätes und der Anschlußstelle 12 für die Zuleitung 13 zum kolbenstangenseitigen Zylinderraum 9b eines jeden Anzeigegerätes 9 ist eine Blende 14 in die Steuerleitung 3'a bzw. 3"a vorgesehen. Durch die Blende 14 ergibt sich bei strömender Steuerflüssigkeit in Richtung des Steuerschiebers 1' bzw. 1" ein Druckgefälle zwischen den beiden Anschlußstellen lo und 12. Dieses Druckgefälle wirkt am Kolben 9c und verschiebt diesen gemeinsam mit der Kolbenstange 9d in Richtung des kolbenstangenseitigen Zylinderraumes 9b. Die im kolbenstangenseitigen Zylinderraum 9b des Anzeigegerätes 9 angeordnete Feder 15 hält bei Druckgleichheit in beiden Zylinderräumen den Kolben 9c in der Ausgangsstellung. Die Feder 15 kompensiert somit gleichzeitig den durch die Kolben stange 9d verminderten Kolbenquerschnitt auf dieser vom Steuerdruck beaufschlagten Kolbenseite.In the control stand St, there is one on each of the control lines 3'a, 3 "a Manometer 8 as well as one of each of a small differential cylinder formed further display device 9 connected. Between the junction lo for the supply line 11 to the piston-side cylinder space 9a of the display device and the Connection point 12 for the supply line 13 to the cylinder space 9b on the piston rod side of each display device 9 is an aperture 14 in the control line 3'a or 3 "a intended. When the control fluid flows, the diaphragm 14 results in in Direction of the control slide 1 'or 1 "a pressure gradient between the two connection points lo and 12. This pressure gradient acts on piston 9c and moves it together with the piston rod 9d in the direction of the cylinder space 9b on the piston rod side. The spring arranged in the cylinder space 9b of the display device 9 on the piston rod side 15 holds when the pressure in both cylinder chambers is equal Pistons 9c in the starting position. The spring 15 thus simultaneously compensates for the through the piston rod 9d reduced piston cross-section on this acted upon by the control pressure Piston side.

Die Wirkungsweise der Steuerung ist folgende: Wird beispielsweise an dem handbetätigten Druckventil 3.' ein bestimmter Druck eingestellte, pflanzt sich dieser in der Steuerleitung 3'a fort und beaufschlagt den Steuerraum l'a des Steuerventils 1'. Ist dieser neu eingestellte Druck größer als der vorher eingestellte Druck, verschiebt sich der Steuerschieber 1' aus der gezeigten Ausgangsschaltstellung b unter gleichzeitiger Überwindung der Kraft der Zentrierfeder l'c in die Schaltstellung c.The operation of the control is as follows: For example on the manually operated pressure valve 3. ' a certain pressure set plants this continues in the control line 3'a and acts on the control room l'a des Control valve 1 '. If this newly set pressure is greater than the previously set one Pressure, the control slide 1 'moves out of the initial switching position shown b while overcoming the force of the centering spring l'c in the switching position c.

In dieser Schaltstellung b des Steuerventils 1' führt der Schwenktrieb 2' eine in öffnungsrichtung des Klappenventils V1 wirkende Schwenkbewegung aus. Mit dieser Schwenkbewegung des Schwenktriebs wird das mit dem beweglichen Teil des Schwenktriebes verbundene Kurvenlineal 2'a ini verschwenkt und verstellt mit dieser Bewegung das Druckventil 6' auf ein höheres Druckniveau. Sobald die Druckeinstellung des Druckventils 6' den gleichen Wert aufweist wie die Druckeinstellung des von Hand betätigten Druckventil 3', wird der Steuerraum l'b des Steuerventils 1' vom gleichen Druck beaufschlagt wie der gegenüberliegende Steuerraum 1'a und damit der Steuerkolben des Steuerventils 1' durch die Zentrierfeder l'c wieder in die gezeigte Ausgangsschaltstellung b verschoben, in der die beiden zum Schwenktrieb 2' führenden Arbeitsleitungen A',B' abgeschlossen sind. Wird daran anschließend am handbetätigten Druckventil 3' der Druck auf einen niedrigeren Wert eingestellt, verschiebt sich der Steuerkolben des Steuerschiebers infolge des an diesem nunmehr wirkenden Druckungleichgewichtes unter Überwindung der Zentrierfeder l'd in die Schaltstellung a, in der der Schwenktrieb 2' das Klappenventil V1 im schließenden Sinne verschwenkt. Sobald durch die damit verbundene Neueinstellung des Druckventils 6' auf einen Wert, der dem niedrigeren Wert der Druckeinstellung des handbetätigten Druckventils 3' entspricht, wird der Steuerkolben des Steuerventils 1' durch die Kraft der Zentrierfeder l'd wieder zurück in die Ausgangsstellung b verschoben und damit ein weiteres Verschwenken des Schwenktriebes 2' unterbunden. Somit entspricht jeder Druckeinstellung am handbetätigten Druckventil 3' eine bestimmte Schwenklage des Schwenktriebes. Sollte der Schwenktrieb durch äußere Einflüsse aus seiner der Druckeinstellung des handbetätigten Druckventils 3' entsprechenden Schwenklage verschwenkt werden, würde durch die damit verbundene Verstellung des Druckventils 6',in den Steuerräumen des Steuerventils 1' ein Druckungleichgewicht auftreten, das den Steuerkolben des Steuerventils 1' in dem Sinne verschieben würde, daß das bewegliche Teil des Schwenktriebes wieder in die Schwenklage zurück verschwenkt, die dem am handbetätigten Druckventil 3' eingestellten Steuerdruck entspricht. Hierbei handelt es sich um einen Regelvorgang. Dieselben Verhältnisse treten bei dem handebetätigten Druckventil 3" in Verbindung mit dem Antriebsaggregat G2 ein.In this switching position b of the control valve 1 ', the swivel drive leads 2 'a pivoting movement acting in the opening direction of the flap valve V1. With this swivel movement of the swivel drive, the moving part of the Swivel drive connected curve ruler 2'a ini pivoted and adjusted with this Move the pressure valve 6 'to a higher pressure level. Once the pressure setting of the pressure valve 6 'has the same value as the pressure setting of the Manually operated pressure valve 3 ', the control chamber l'b of the control valve 1' from the same pressure is applied as the opposite control chamber 1'a and thus the Control piston of the control valve 1 'by the centering spring l'c back into the one shown Shifted starting position b, in which the two leading to the swivel drive 2 ' Working lines A ', B' are completed. Is then connected to the manually operated Pressure valve 3 'the pressure is set to a lower value, the control piston moves of the control slide as a result of the pressure imbalance now acting on it overcoming the centering spring l'd in the switching position a, in which the swivel drive 2 'the flap valve V1 is pivoted in the closing sense. As soon as through that associated readjustment of the pressure valve 6 'to a value which is the lower Value corresponds to the pressure setting of the manually operated pressure valve 3 ', the Control piston of control valve 1 'by the force of centering spring l'd back again moved into the starting position b and thus a further pivoting of the swivel drive 2 'prevented. This corresponds to every pressure setting on the manually operated pressure valve 3 'a certain pivot position of the swivel drive. Should the slew drive through external influences from its pressure setting of the manually operated pressure valve 3 'corresponding pivot position would be pivoted by the associated Adjustment of the pressure valve 6 ', a pressure imbalance in the control chambers of the control valve 1' occur that would move the control piston of the control valve 1 'in the sense, that the moving part of the swivel drive swivels back into the swivel position, which corresponds to the control pressure set on the manually operated pressure valve 3 '. Here it is a control process. The same conditions occur with the hand-operated Pressure valve 3 "in connection with the drive unit G2.

Dadurch, daß die Einstellung des Druckes am handbetätigten Druckventil die Schwenklage des Schwenktriebes festlegt, bildet das an der Steuerleitung 3'a angeschlossene Manometer 8 gleichzeitig ein Stellungsanzeigegerät.Because the setting of the pressure on the manually operated pressure valve defines the swivel position of the swivel drive, forms that on the control line 3'a connected manometer 8 at the same time a position indicator.

Die Steuerventile 1', 1" weisen neben der Vier-Wege-Charakteristik für die Steuerung der Arbeitsflüssigkeit zu den Antriebsorganen 2', 2" noch eine Zwei-Wege-Charakteristik mit den Anschlüssen d und e zur Steuerung der Steuerflüssigkeit auf. Durch diese Zwei-Wege-Charakteristik soll in den Schaltstellungen a und c der Steuerschieber ein Strömungspfad geschaffen werden, über den und den sich daran anschließenden Tankleitungen T3, T1, T eine geringe Steuerflüssigkeitsmenge zum Tank abzuführen ist. Die abzuführende Menge wird durch die Blende 20 festgelegt. Die damit verbundene Strömung der Steuerflüssigkeit in der Steuerleitung 3'a bzw. 3"a bewirkt an der Blende 14 ein Druckgefälle, wodurch der Kolben 9c mit Kolbenstange 9d des Anzeigegerätes 9 in Richtung des Zylinderraumes 9b und gegen die Kraft der Feder 15 verssnoben wird und damit die Schaltstellung des Stederschiebers 1' bzw. 1" anzeigt. In der Ausgangsstellung b des Steuerschiebers in der auch der Steuerflüssigkeitsstrom zum Tank unterbrochen IStr baut sich in beiden Zylinderräumen des Anzeigegerates wieder der gleiche Druck auf, so daß die Kraft der Feder 15 wieder der in Richtung des kolbenstangenseitigen Zylinderraumes 9b wirkenden Differenzdruckkraft überwiegt und den Kolben 9c mit Kolbenstange 9d in die Ausgangsstellung zurfickverschiebt. Diese Stellung des Kolbens bzw. der Kolbenstange ist eine Anzeige dafür, daß sich der Steuerschieber 1 bzw. 1" in seiner Ausgangsschaltstellung b befindet.The control valves 1 ', 1 "have in addition to the four-way characteristic for the control of the working fluid to the drive elements 2 ', 2 "another Two-way characteristic with connections d and e for controlling the control fluid on. This two-way characteristic should be in the switching positions a and c of the Control slide a flow path can be created through which and which is attached to it subsequent tank lines T3, T1, T a small amount of control fluid for Tank is to be discharged. The amount to be discharged is determined by the diaphragm 20. The associated flow of the control fluid in the control line 3'a resp. 3 "a causes a pressure drop at the orifice 14, whereby the piston 9c with the piston rod 9d of the display device 9 in the direction of the cylinder space 9b and against the force of the Spring 15 is verssnoben and thus the switch position of the stem slide 1 'or 1 ". In the starting position b of the control slide in the also the control fluid flow to the tank interrupted IStr builds up in both cylinder chambers of the display unit again the same pressure, so that the force of the spring 15 again in the direction of the piston rod-side cylinder space 9b acting outweighs the differential pressure force and pushes the piston 9c with piston rod 9d back into the starting position. This position of the piston or the piston rod is an indication that the control slide 1 or 1 "is in its initial switching position b.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

0 Hydraulically operated, spring-centered one controlled by two pressure valves Control valve with three switching positions, in particular for controlling the drive elements of flap or slide valves on tankers e i c h n e t that one is the control pressure for one control room (1'b, l "b) of the control valve (1 ', 1 ") defining pressure valve (6', 6") with the movable Part of the drive member (2 ', 2 ") is in operative connection, such that each position of the moving part of the drive element (2 ', 2 ") a certain pressure setting of the pressure valve (6 ', 6 ") corresponds.

2. Control valve according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the pressure adjustment device (6'b, 6 "b) of the movable Part of the drive element (2 ', 2 ") operatively connected pressure valve (6', 6") with a curved ruler (2'a, 2 "a) is in frictional connection.

3. Control valve according to claims 1 or 2 g e k e n n -z e i c h n 2 t through an additional flow path (d, e) in the switching positions (a, c) for the discharge of control fluid to the tank from which the manually operated pressure valve (3 ', 3 ") with one control chamber (l'a, l" a) of the control valve (1', 1 ") connecting Control line (3'a, 3 "a), with an aperture (14) in the control line for generating a pressure gradient to be displayed by a display device (9) is arranged.

4. Control valve according to one of claims 1 to 3, d a d u r c h g e k e n n n n e i c h n e t that the manually operated pressure valve (3 ', 3 ") and the control line (3'a, 3 "a) connecting the control slide (1 ', 1") is a pressure indicator (8) is arranged as a position indicator of the drive element (2 ', 2 ").

L e r s e i t e