DE2758074C2

DE2758074C2 - Ventilanordnung für den Anschluß von Druckquellen an hydraulisch betätigbare Arbeitszylinder

Info

Publication number: DE2758074C2
Application number: DE19772758074
Authority: DE
Inventors: Roger W. Saffron Walden Essex Goddard; Lewis R. Basildon Essex Lee; Leonard B. Wickford Essex Toll
Original assignee: Ford Werke Ag 5000 Koeln; Ford Werke GmbH
Current assignee: CNH UK Ltd
Priority date: 1977-01-12
Filing date: 1977-12-24
Publication date: 1985-08-14
Also published as: FR2377538A1; ES463613A1; CA1090677A; FR2377538B1; SE7712362L; GB1551481A; DE2758074A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung für den Anschluß von Druckqueüen an hydraulisch betätigbare Arbeitszylinder, wobei der Arbeitszylinder mit jeder seiner Seiten an je eine Hydraulikleitung angeschlossen ist und wobei zwischen der Leitung zum Schlauchanschluß »Heben« und der Arbeitszylinderleitung »Heben«, angeschlossen an der Hubseite des Arbeitszylinders, eine erste Ventilkombination und zwischen der Leitung zum Schlaucha- Schluß »Senken« und der Arbeitszylinderleitung »Senken«, angeschlossen an die Senkseite des Arbeitszylinders, eine zweite Ventilkombination angeordnet ist wobei die erste Ventilkombination aus einem Rückschlagventil besteht, das den Durchfluß von der Leitung zum Schlauchanschluß »Heben« zur Arbeitszylin- -derleitung »Heben« erlaubt Jowie ein parallelgeschaltetes Ventil enthält, das bei Oberschreiten des vorher wählbaren Druckniveaus den Durchfluß von der Arbeitszylinderleitung »Heben« zur Leitung zum Schlauchan-Schluß »Heben« erlaubt und die zweite Ventilkombination ein Rückschlagventil und ein dazu paralleles, den Durchfluß auf ein vorwählbares Druckniveau einstellbares Ventil enthält und wobei von der Leitung zum Schlauchanschluß »Senken« eine Leitungsverbindung zum Ventil der ersten Ventilkombination besteht, durch die dieses Ventil betätigbar ist.

Eine Ventilanordnung der beschriebenen Art ist durch die US-PS 35 95 264 bekannt; hier ist die Anordnung so getroffen, daß eine Last auf einen Arbeitszylinder in der Weise einwirkt, daß der Arbeitszylinder in entgegengesetzten Richtungen abwechselnd belastet wird. Für diese Anordnung sind zwei Ventilelemente vorgesehen, die eine entsprechende Steuerung des Arbeitszylinders vornehmen.

Zwar enthält die genannte Veröffentlichung auch eine Anweisung darüber, wie die Ventilanordnung zu

schalten ist, wenn eine Belastung von nur einer Seite auf den Arbeitskolben einwirkt In diesem Fall findet nur ein Ventil Verwendung. Durch diese Anordnung ist jedoch nicht sichergestellt, daß nicht bei einem möglichen Bruch der Hydraulik-Verbindungsschläuche der Arbeitszylinder und damit das betätigte Anhängegerät plötzlich seine Position verändert.

Entsprechend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Ventilanordnung für den oben beschriebenen Verwendungszweck vorzuschlagen, die sicherstellt daß in allen möglichen Betriebspositioner des Anhängegerätes bei einem Bruch der Hydraulik-Verbindungsschläuche, durch die die Betätigung des Anhängegerätes über den Arbeitszylinder erfolgt, die Bedienungsgeräte nicht abrupt ihre Position verändern, so daß auf diese Weise größerer Schaden vermieden wird. Eine solche Anordnung geht davon aus, daß auf den Arbeitszylinder eine Belastung nur in einer Richtung wirkt.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Ventilanordnung durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ist im Unteranspruch 2 beschrieben.
Eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung ist in den Figuren dargestellt Es zeigt
F i g. 1 eine Schemadarstellung des Hydraulikkreislaufes der erfindungsgemäßen Ventilanordnung,
F i g. 2 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ventilanordnung.
Wie insbesondere aus der F i g. 2 hervorgeht, ist die gesamte Ventilanordnung in einem einzigen Gehäuse 10 angeordnet, das eine Arbeitszylinderleitung »Heben« 16 und eine Arbeitszylinderlekung »Senken« 18 enthält Diese Leitungen sind mit einem Arbeitszylinder 20 über eine Leitung zum Schlauchanschluß »Heben« 12 und eine Leitung zum Schlauchanschluß »Senken« 14 verbunden. Dabei erfolgt die Zuleitung von Druckmittel durch übliche Druckschläuche von einer Quelle her. Die Leitung 12 wird mit einer Druckflüssigkeit beaufschlagt, wodurch der Arbeitszylinder eine Operation »Heben« ausführt. Vom Arbeitszylinder verdrängte Flüssigkeit fließt dann über die Leitung 14 wieder dem Reservoir zu. Bei einer Operation »Senken« erfolgt die Beaufschlagung der Leitung 12 mit Druckflüssigkeit. Die erfindungsgemäße Anordnung ist dabei so getroffen, daß der Arbeitszylinder 20 direkt mit der Leitung 16 oder 18 verbunden ist, während die andere Leitung dann über eine

entsprechende Metalleitung angeschlossen ist Dadurch wird die Verwendung von flexiblen Leitungen zwischen der erfindungsgemäßen Ventilanordnung und dem Arbeitszylinder vermieden.

Die Leitungen 12 und 16 sind durch Ventile 22 und 24 miteinander verbunden, wobei die Ventile parallel zueinander angeordnet sind. Eine Verbindung zwischen den Leitungen 14 und 18 erfolgt durch Ventile 2S und 28, die ebenfalls parallel zueinander liegen. Die Ventile 22 und 26 sind Rückschlagventile. Die Ventile 24 und 28 sind durch eine einstellbare Feder belastet und jedes dieser Ventile öffnet bei einem vorher bestimmbaren Druck, wie noch unten erläutert werden wird.

Ein Entlastungsventil 30 verbindet die Leitung 16 mit der Leitung 18. Die Funktion dieses Ventils ist es, den Arbeitszylinder 20 gegen plötzliche Dnjcksteigerungen, wie sie «on auswärtigen Quellen ausgelöst werden können, zu schützen. Für diesen Zweck kann das Entlastungsventil 30 so eingestellt sein, daß es bei einem Druck von etwa 246 bar öffnet

Eine Leitung 32 im Metallgehäuse 10 verbindet die Leitung 12 über ein Rückschlagventil 34; so kann die Kammer, die die Feder des Ventils 38 enthält, entlüftet werden. Weiterhin wird ein Abfluß für das Ventil 28 geschaffen. Eine Verbindungsleitung 36 verbindet die Leitung 14 uiit dem Ventil 24; dieses Ventil 24 ist so ausgelegt daß es nur dann öffnet, wenn ein bestimmter Druck in der Leitung 36 herrscht Drei Betriebszustände können vorkommen, nämlich »Heben«, »Halten« und »Senken«.

Im Bereich »Heben« wird öl unter Druck der Leitung 12 zugeführt Das Öl gelangt nicht durcn die Ventile 24 und 34, sondern fließt durch das Ventil 22, nicht jedoch durch das Ventil 30. Daher gelangt das öl zu der Leitung 16 und beaufschlagt den Arbeitszylinder 20 mit Druck. Das Öl auf der anderen Seiten des Kolbens gelangt durch die Leitung 18 zu dem Ventil 26, nicht jedoch durch das Ventil 28 und gelangt somit durch die Lt;·« -ung 14 zu dem Reservoir.

In der Position »Halten« findet kein Ölfluß zu oder von den Leitungen 12 und 14 statt Das Gewicht der Einrichtung ruht auf einer Seite des Arbeitszylinders 20; der Arbeitszylinder selbst wird durch Blockierfunkf'on der Ventile 22,24 und 30 in seiner Position gehalten.

In der Position »Senken« wird Öl der Druckleitung 14 zugeführ;. Dieses öl gelangt nicht durch das Ventil 26 und anfangs auch nicht durch das Ventil 28. Wird jedoch ein vorherbestimmbarer Druck erreicht so öffnet das Ventil 28 und erlaubt den Eintritt von Öl auf eine Seite des Arbeitszylinders 20. Zur selben Zeit wirkt der Druck in der Leitung 14 durch die Leitung 36 und auf das Ventil 24 und öffnet dieses. So gelangt öl von der anderen Seite des Arbeitszylinders 20 durch die Leitung 12 zum Reservoir.

Tritt ein Schaden an einer Leitung; auf, die zu den Leitungen 12 und 14 führt so nimmt der Arbeitszylinder 20 die nachfolgend näher spezifizierten Positionen ein:

Fehlerhafter
Anschluß

Einfluß auf den Betrieb
»Heben«

»Halten«

»Sinken«

Druckleitung 12

Druckleitung 14

Druckleitungen
12 und 14

Die Hebeoperation wird gestoppt wenn kein Öl zugeführt wird. Die Einrichtung bleibt stehen; der Arbeitszylinder verbleibt in der Position »Halten«.

Austretendes öl gelangt in die Atmosphäre anstelle in das Reservoir. Betriebszustand: Kontrolliertes Anheben.

Dz* System nimmt die Position »Halten« ein.

Keine Änderung. Das System bleibt in der Position
»Halten«.

Keine Änderung. System
bleibt in der Position »Halten«.

Das System nimmt die Position »Halten« ein.

Austretendes öl gelangt in die Atmosphäre und nicht zurück in das Reservoir. Betriebszustand: Kontrolliertes Absenken.

Das System verliert die Möglichkeit, die Last abzusenken. Das System bleibt in der Position »Halten«.

Das System nimmt die Position »Halten« ein.

Aus der angegebenen Tabelle geht hervor, daß in keinem der Fälle die von der Hebeeinrichtung gegebenenfalls angegebene Last abrupt fällt

In der F i g. 2 ist ein praktisches Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Ventile 22, 24 und 30 sind in einer einzigen Einheit, nämlich im Metallgehäuse 10, zusammengefaßt Das Ventil 30 besitzt ein Ventilteil 38, das gegen einen Sitz 40 durch eine Feder 42 gedrückt wird. Der äußere Bereich des Ventils 38 steht in Verbindung mit der Leitung 16 über öffnungen 14 in dem Ventilteil 46. Das hat zur Folge, daß bei Druckanstieg in der Leitung 16 auf einen vorherbestimmbaren Level die Wirkung der Federn 42 überspielt wird und öl in die Leitung 18 gelangt

Das Ventilteil 42 wird durch eine Feder 48 in Kontakt mit dem freien Ende eines Bereiches 50 eines Zylinderteiles 52 gehalten. Das Zylinder teil 52 bildet das Ventil 22 gemäß F i g. 1. Das Innere des Bereiches 15 steht in Verbindung mit der Leitung 12 durch eine öffnung 54; auch ist eine Verbindung mit dem Rückschlagventil 34 vorgesehen. Wenn der Druck in der Leitung 12 höher ist als in der Leitung 16 wird das Ventilteil 46 gegen die Feder 48 gedrückt und das Ventil öffnet

Der Zylindertei'i 52 wird ebenfalls gegen das Ventiheil 46 gedrückt, und zwar durch eine Feder 46. Diese Anordnung bildet daä Ventil 24. Die Verbindungsleitung 36 erstreckt sich von einer Öffnung 58 in der Leitung Ϊ4 zu einem Ringraum 60, der um die Buchse 62 hemm angeordnet ist. öffnungen 64 in der Buchse 62 bilden eine Verbindung zwischen dem Ringraum 60 und einem Ringraum 66. Ein Zylinderraum 68 des Zylinderteiles 52 steht

,i„...... ·.:.· r . ί -y ■— ' =■ «■

in Verbindung mit der Leitung 12, und zwar durch einen Kanal 70. Wenn der Druck in c! ;r Leitung 14 ausreichend hoch ist, wirkt dieser Druck auch im Ringraum 66, und zwar auf eine Buchse 72, die mit dem Zylinderteil 52 verbunden ist. Dadurch erfolgt eine Bewegung dieser Teile entgegen der Wirkung der Feder 56

; j und dem Flüssigkeitsdruck im Zylinderraum 68, weg vom Ventilteil 46, so daß Flüssigkeit zwischen den Leitun-

, [ 5 gen 12 und 16 fließen kann. Die Kraft der Feder 56 kann durch Verdrehen der Einstellschraube 74 eingestellt

1 werden.

Die Ventile 26 und 28 sind zusammen in einer gemeinsamen Bohrung im Metallgehäuse 10 angeordnet Ein Einschraubstutzen 76, eingeschraubt in die Bohrung, weist eine Buchse 78 auf. Innerhalb der Buchse 78 befindet sich ein Kolben 80, der durch eine einstellbare Feder 82 in eine Position gedrückt wird, in der eine Schulter 80a gegen das Ende der Buchse 78 stößt. In dieser Position stößt das ZylinderteÜ 84 auch gegen das Ende des Kolbens 80.

Ein Ringraum 88 befindet sich zwischen der Buchse 78 und dem Ende des Kolbens 80 in der Nähe des Zylinderteils 84. Dieser Ringraum 88 steht in Verbindung mit der Leitung 18, und zwar über die öffnung 90. Wenn der Druck in der Leitung 80 erhöht wird, wird das ZylinderteÜ 84 gegen die Feder 86 gedrückt und erlaubt somit eine Verbindung zu der Leitung 14.

Das andere Ende des Kolbens 80 wird der Wirkung der Feder 82 ausgesetzt. Außerdem wirkt auf dieses Teil der hydraulische Druck durch die Bohrung 92 im Einschraubstutzen 76. Dadurch wird eine Verbindung zu dem Ventil 34 gesctiaffcn. 1st der Druck in der Leitung Ϊ4 ausreichend hoch angestiegen, so werden diese Kräfte von dieser Druckkraft überspielt, der Kolben 80 bewegt sich, wie in der F i g. 2 dargestellt, nach rechts und macht die Öffnung 90 frei. Dadurch wird eine Verbindung zu der Leitung 18 geschaffen und die Anordnung kann die Funktion des Ventils 28 erfüllen.

Obwohl beim bevorzugten Ausführungsbeispiel die gesamten Ventile in einem Metallgehäuse untergebracht sind, ist es möglich, die Anordnung auch so zu treffen, daß die Ventile in mehreren, miteinander verbundenen Einheiten zusammengefaßt werden. Dabei kann die Verbindung durch Schweißen oder durch Verschrauben erfolgen.

Hierzu 1 Blatt ZeichnungWi

Claims

Patentansprüche:

1. Ventilanordnung für den Anschluß von Druckquellen an hydraulisch betätigbare Arbeitszylinder, wobei der Arbeitszylinder an jeder seiner Seiten an je eine Hydraulikleitung angeschlossen ist und wobei zwischen der Leitung zum Schlauchanschluß »Heben« und der Arbeitszylinderleitung »Heben«, angeschlossen an der Hubseite des Arbeitszylinders, eine erste Ventilkombination und zwischen der Leitung zum Schlauchanschluß »Senken« und der Arbeitszylinderleitung »Senken«, angesciilossen an die Senkseite des Arbeitszylinders, eine zweite Ventilkombination angeordnet ist, wobei die erste Venulkonibination aus einem Rückschlagventil besteht, das den Durchfluß von der Leitung zum Schlauchanschluß »Heben« zur Arbeitszylin-

to derleitung »Heben« erlaubt, sowie ein parallelgeschaltetes Ventil enthält, das bei Oberschreiten des vorher wählbaren Druckniveaus den Durchfluß von der Arbeitszylinderleitung »Heben« zur Leitung zum Schlauchanschluß »Heben« erlaubt und die zweite Ventilkombination ein Rückschlagventil und ein dazu paralleles, den Durchfluß auf ein vorwählbares Druckniveau einstellbares Ventil enthält und wobei von der Leitung zum Schlauchanschluß »Senken« eine Leitungsverbindung zum Ventil der ersten Ventilkombination besteht, durch die dieses Ventil betätigbar ist dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (26) der zweiten Ventilkombination den Rückfluß von der Arbeitszylinderleitung »Senken« (18) zur Leitung zum Schlauchanschluß »Senken« (14) und das Ventil (28) der zweiten Ventilkombination den Durchfluß vo!i der Leitung zum Schlauchanschluß »Senken« (14) zur Arbeitszylinderleitung »Senken« (18) erlaubt

2. VenUiuiordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß zwischen der Arbeitszylinderleitung

£V "UVWirw \1V»/ UIlU UCI rtl UCI13.CJ «IIUCI IUItUlIg '/OClirtVlIW \1OJ CHI TCiILIl ^JUJ ailgCUt UIlCl 131, UO3 UCI CUIClII

vorherbestimmbaren Druck in Richtung auf die Arbeitszylinderleitung »Senken« (18) öffnet