DE2808032A1

DE2808032A1 - Lastabhaengiges stromregelventil

Info

Publication number: DE2808032A1
Application number: DE19782808032
Authority: DE
Inventors: Tadeusz Budzich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-02-28
Filing date: 1978-02-24
Publication date: 1978-08-31
Also published as: GB1600155A; DE2808032C2; JPS53122067A; FR2381929B2; FR2381929A2

Description

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koroland iiills, Ohio

Lastabhängigos itromrcgelvontil

Dio .Jrfindung betrifft eine Ventilanordnunj, die von einer· Pumpe nit .Druckmittel gespeist xiird und einen i&Lntrittsraum, einen Vorratsraum, einen ersten und einen zweiten Lastdruckraum und einen Abströmkanal besitzt, ferner eine erste Ventil einrichtung zum wahlweisen Vorbinden dor Lastdruckräune mit dem Vorratsraum und dem Abströmkanal, eine verstellbare Drosselöffnung, die in Abhängigkeit von der Bewegung der ersten Ventiloinrichtung den Druckmittelstrom zwischen dem Vorratsraum und den Lastdruckräumen drosselt, eine zweite Ventileinrichtung mit einer eintrittsseitig'en Absperreinrichtung zum Absperren des Strömungsweges zwi'schen dem Eintrittsraura und dem Vorratsraum und eine Auffülleinrichtung zum Zuführen von Druckmittel von dem Abströmkanal zu einem der Lastdruckräume, der nicht druckbeaufscnlagt ist, wenn die eintrittsseitige Absperreinrichtung den Vorratsraum von dem liintrittsrauin trennt, nach Patent-Nr. (P 27 53 ^Zl-39.O). F '■»'ä C'^C

Die Erfindung betrifft allgemein ein lastabhängiges Stromregolventil und ein lastabhängiges Stromregelventil und ein derartiges Ventile enthaltendes, kraftübertragendes Druckmittelsystem, das von einer

einzigen JPumpe mit konstanter oder vorstellbarer Fördermenge gespeist wird. Das otx-omregelvGntil kann in einem oystera verwendet werden, in dem mehrere Lasten durch voneinander unabhängige Stromregelventile in positiven und negativen Lastzuständen einzeln gesteuert werden können.

Insbesondere betx-ifft die Erfindung ¥oge-

und Stromregelventile, die zur gleichzeitigen Steuerung von mehreren positiven und negativen Lasten geeignet sind und bei der Steuerung einer negativen Last die Druckmittelzufuhr von dor Pumpe zu dem Kolbentrieb unterbrochen und Druckmittel von dem abströmseitigen Teil dos üruckniittelsystetiis dem eintritt dos Kolbentriebes zuführen.

In einer neutralen Stellung geschlossene Ventile können aus verschiedenen Gründen vorteilhaft verwendet werden. Sie ermöglichen ein'? Last's'jouoitinf: Mit herabgesetzten Leistungsverlusten, so da>?> das System mit einem höheren Wirkungsgrad arbeitet. ¥enn sie jeweils nur eine Last steuern, ermöglichen sie eine von der Größe der Last unabhängige Stromregelung. Derartige Ventile worden normalerweise lastabhängig derart gesteuert, daß der Förderdruck der Pumpe automatisch um eine konstante Druckdifferenz über dem sum Halten der Last erforderlichen Lastdruck gehalten wird. Der dem belasteten Kolbentrieb zugeführte Strom wird mittels einer verstellbaren Drosselöffnung gesteuert, die zwischen der Pumpe und dem Kolbentrieb eingeschaltet ist. Dabei ist jeder Drosselquerschnitt einem anderen Durchflußwert zugeordnet, der unabhängig von Veränderungen der Größe der Last konstantgehalten wird. Ein Stromregelventil für ein derartiges System ist

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in der US-FS 3 488 953 angegeben. Infolge grundlegenden Kac^xteils:, der diesen System eivToiatümlich ist, kann dieses jedoclT nur be/rrenTTt angewendet werden.

In einem derartigen System wird das lastabhängige Ventil mit Druckmittel von der Pumpe nicht" nur gespeist, wenn es bei der Steuerung einer positiven Last eine konstante Druckdifferenz und daher einen konstanten Strom aufrechterhält, sondern auch bei der Steuerung einer negativen Last.

Man Icann diesen Fachtoil. sum Teil durch die Verwenduil··;-; von Stromregelventilen beheben, wie sie in der am 30. April 197^- ausgegebenen US-PS 3 307 khj (Kasuda) angegeben sind. In diesen Ventilen wird bei der Steuerung von negativen Lasten dem Eintritt des Kolbentriebes das erforderliche Druckmittel von der AustrittsuffiTung des Eolbentriebes hei" zugeführt. Dabei wird aber der Eintrittsdruck des Kolbentriebes dadurch gesteuert, daß Druckmittel über einen Überströmweg an einen nachgeschalteten Laststeuerkreis abgegeben wird. Die Funktion der Ventile gemäß der US-PS 3 SO7 4-^7» insbesondere die von ihnen bewirkte Proportionairegelting, beruht auf der Verwendung einer Reihenschaltung, in der überschüssiges Druckmittel fortlaufend von einem Ventil zu dem nächsten abgezweigt wird und der Systemdruck durch die von hintereeinandergeschalteten Laststeuerkreisen gesteuerten Lasten bestimmt wird. In einem derartigen System muß das Druckmittel, das dem letzten eine Last steuernden Ventil zugeführt wird, durch die Überströmwege aller anderen Ventile des Systems strömen, so daß hohe Drosselverluste auftreten. Diese Ventile sind in Prallelschaltung nicht zur Steuerung von mehreren

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BAD ORIGINAL

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Lasten geeignet und geben an den Regler der Pumpe kein lastdruckabhängiges Signal zur Regelung des Förderstroms der Pumpe ab. Die Regler für diese Ventile sprechen nicht auf einen durch eine negative Last bedingten Lastdruck, sondern auf eine Druckdifferenz an einer Drosselöffnung an.

Daher besteht eine Hauptaufgabe der

Erfindung in der Schaffung von lastabhängigen Wege- und Stromregelventilen, die bei der Steuerung von negativen Lasten die Pumpe des Systems von dem Eintritt des Kolbentriebes absperren und diesem Einlaß Druckmittel aus dem abströmseitigen Teil des Systems zuführen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung von lastabhängigen Wege- und Stromregelventilen, die mit einer gemeinsamen Abströmleitung für unter Druck stehendes Druckmittel verbunden sind, wobei von dieser Abströmleitung den Eintritten der negativen Lasten steuernden Motoren das erforderliche Druckmittel zugeführt wird, während die Pumpe des Systems dazu dient, ein Sinken des Druck in der Abströmleitung unter einen vorherbestimmten Mindestwert zu verhindern.

Ferner besteht eine Aufgabe der Erfindung in der Schaffung von lastabhängigen ¥ege- und Stromregelventilen, die den Strom bei der Steuerung von positiven Lasten in Abhängigkeit von einer Druckdifferenz an einer verstellbaren Drosselöffnung zwischen der Pumpe und dem Kolbentrieb und die bei der Steuerung von negativen Lasten auf den Austrittsdruck des Kolbentriebes ansprechen und die Systempumpe von dem Eintritt

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des Kolbentriebes

Eine weiter© Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung von verbesserten lastabhängigen Yege- und Stromregelventilen₉ die bei der Steuerung von negativen Lasten die Pumpe des Systems von dem Eintritt des Kolbentriebes absperren und diesem Eintritt Druckmittel aus dem abströmseitigen Teil des Systems zuführen, wobei sie an die Pumpe des Systems Steuersignale abgeben, die bewirken, daß der Förderdruck dor Pumpe des Systems um eine konstante Druckdifferenz über dem höchsten Lastdruck gehalten wird, der durch eine von dem System gesteuerte, positive Last bedingt ist.

Zur Lösung dieser und anderer Aufgaben und zum Erzielen weiterer Vorteile schafft die Erfindung ein lastabhängiges Druckmittelsteuersystem zur Steuerung von mehreren und von negativen Lasten. Die Pumpe dos Systems wird in Abhängigkeit von einem Drucksignal gesteuert, das von einem Ventil des Systems abgegeben wird und dem höchsten Lastdruck in dem System entspricht. Der abströmseitige Teil des Systems steht unter Druck, und das abströmende Druckmittel wird den negativen Lasten steuernden Kolbentrieben zugeführt« x/ b_ow_o

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Allgemein schafft die !Erfindung dalier für die Steuerung von positiven und negativen Lasten ein Wege- und Stromregelventil, das mit einer lastabhängigen • Steuereinrichtung versehen ist, das bei der Steuerung einer negativen Last die Zufuhr von Druckmittel von der Pumpe zu dem Kolbentrieb automatisch spex-rt und von dem Kolbentrieb abgeströmtes Druckmittel dem Eintritt des Kolbentriebes zuführt, /x

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird

nachstehend an Hand der beigefügten Zeichnung beschrieben« Diese zeigt im Längsschnitt eine Ausführungsform nines lastabhängigen Stromregelventils, das zur Steuerung von positiven Lasten in Abhängigkeit von einer eintrittsseitig von dem Kolbentrieb vorhandenen Druckdifferenz und zur Steuerung von negativen Lasten bei abgesperrter Pumpe in Abhängigkeit von einer austrittsseitig von dem

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Kolbentrieb vorhandenen Druclcdifferonz geeignet und für die Verwendung· in einem lastabhängigen Druckmittelsteuersystem bestimmt ist, wobei Leitungen, ein Stromteiler für das System, eine Pumpe für das System, ein zweites lastabhängiges Ventil, ein abströmseitiges Druckhalteventil und ein Behälter des Systems schematisch dargestellt sind.

Sin Stromregelventil 10 ist zwischen einem schematisch angedeuteten Kolbentrieb 11, der eine Last ¥ steuert, und einer Pumpe 12 eingeschaltet, die mit konstanter oder verstellbarer Fördermenge arbeitet und von einem nicht gezeigten Antriebsmotor angetrieben wird. Die zur Steuerung des schematisch dargestellten Stromregelventils dienenden Einrichtungen sind zwar voneinander getrennt, doch können die von der gestrichelten Linie umgebenen Einrichtungen in einem einzigen Gehäuse angeordnet sein und einen Steuermodul bilden.

Zwischen einem schematisch angedeuteten

Eolbentrieb 15» der eine Last ¥ steuert, und der Pumpe 12 ist ein zweites Stromregelventil 1^ eingeschaltet, das mit dem Stromregelventil 10 identisch ist. Der von der Pumpe 12 an die Stromregelventile 10 und 14 abgegebene Druckmittelstrom wird mittels eines Pumpenreglers 16 gesteuert. Wenn die Pumpe 12 mit konstanter Fördermenge arbeitet, wird als Pumpenregler 16 ein druclcdif ferenzregelndes Überströmventil verwendet, das in bekannter ¥eise bewirkt, daß so viel von der Pumpe 12 gefördertes Druckmittel in einen Behälter 17 überströmt, daß der Förderdruck der Pumpe 12 um eine konstante Druckdifferenz über dem in dem Kolbentrieb 11 oder 15 herrschenden Lastdruck gehalten wird. Wenn die Pumpe mit verstellbarer Fördermenge arbeitet, wird als Pumpen-

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regler 16 ein an sich, bekannter Differenzdruckregler verwendet, der durch Veränderung des Förderstroms der Pumpe 12 deren Förderdruck um eine konstante Druckdifferenz über dem in dem Kolbentrieb 11 oder 15 herrschenden Lastdruck hält.

Das Stromregelventil 10 ist ein Vierwegeventil. Sein Gehäuse 18 besitzt eine Bohrung 19, in der ein Stellkolben 20 axial geführt ist. Dieser ist mit Rippen 21, 22 und 23 versehen, die in der in der Zeichnung gezeigten, neutralen Stellung des Stellkolbens bewirken, daß ein Vorratsraum Zk, Lastdruckräume 25 und 26 und Austrittsräume 27 und 28 voneinander getrennt sind« Die Austrittsräume 27 und 28 sind durch Leitungen 29 und 30 mit dem Raum 3I eines Absperrventils 32 verbunden, das seinerseits über die Leitung 33 und die Abströmleitung Jk mit einem abströmeeitigen Druckhalteventil 35 verbunden ist. Dieses ist durch eine Leitung 36 mit dem Behälter 17 verbunden.

Die Pumpe 12 ist über eine Druckleitung und ein nicht gezeigtes Last-Rückschlagventil mit einem Eintrittsraum 38 des Absperrventils 32 und über eine Druckleitung 39 und ein nicht gezeigtes Last—Rückschlagventil mit dem Eintrittsraum des Stromregelventils Ik verbunden. Eine Steuerbohrung kO verbindet den Eintrittsraum 38 mit dem Vorratsraum 24. In der Steuerbohrung ko ist ein Absperrventilkolben 41 axialverschiebbar, der an seinem einen Ende in dem Raum k2 vorsteht, der durch die Leitungen 43, kk und 45 mit Lastdruck-Meßkanälen k6 und 47 für positive Lasten verbunden ist. An seinem anderen Ende steht der Absperrventiikkolben 41 in den Steuerraum k8 vor, der durch Leitungen 49 und 50 mit

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mit Lastdruck-Meßkanälen 51 und 52 für negative Lasten verbunden ist₀ Der Absperrventilkolben 41 besitzt eine Rippe 53 sum Trennen des Saums 42 von dem Sintrittsraum 3S₉ eine Rippe 54 zum Trennen des Eintrittsraums 38 und des Vorratsraums 2k von dem Raum 3"¹J eine Rippe 55 zum Trennen des Raums 31 von dem Steuerraum 48 und einen .Anschlag $6 ₀ Eine Rückstellfeder 57 trachtet₉ den Absperrventilkolben 41 in eine Stellung zu bewegen, in der der Eintrittsraum 38 und der Vorratsraum Zk miteinander verbunden sind_o ¥enn der Absperrventilkolben kl aus der dargestellten Stellung aufwärtsbewegt wird, legt sich die Rippe 54 an den Steg 58 an, so daß der Sintrittsraum 38 von dem Vorratsraum 2k getrennt wird₉ und wird automatisch der Vorratsraum 2k mit dem Raum 3I verbunden» Der Hub des Absperrventilkolbens kl wird durch die Fläche 59 begrenzt.

Wenn die Pumpe 12 mit konstantem Förderstrom arbeitet, wird von der Pumpe im Überschuß gefördertes Druckmittel über das druckdifferenzregelnde Überström·= ventil 16 und die Leitung 60 in die Abströmleitung 3k geführt, die mit dem Raum 3I» den Austrittsräumen 27 und 28, einem Überström-Rückschlagventil 62_p kavitationsverhindernden Rückschlagventilen 6k und 6k a, dem abströmseitigen Druckhalteventil 35 und über die Leitung 63 mit allen Abströmkanälen des Stromregelventils Ik in Verbindung steht„ Das Überström-Rückschlagventil 62 ist zwischen der Leitung 61 und dem Vorratsraum 24 und die kavitationsverhindernden Rückschlag= ventile 64 und 64a sind zwischen der Leitung 61 einer= seits und dem Lastdruckraum 26 bzw_o 25 andererseits eingeschaltet.

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Zwischen dein Lastdruckräumen 25 und 2o

einerseits und dem Yorratsraum 24 andererseits ist je ein Lastdruck-Iießkanal 4b bzw. ''·.-"{ für positive Lasten angeordnet. Diese in der neutralen Stellung dos Schaltkolbens 20 durch, dessen iiippe 22 gesperrten Hcßkanäle sind durch Si^iialleitunken 44 und -:■;, ein. Hückschlarjventil 6j und die Signall ei tun/? 63 axt den i'unpenrer:ler Ib verbunden. Die Lastdruck-KoSIcancLle des Stromregelventils 14 sind in ähnlicher /eise durch die Leitung 66, ein Rückschlagventil 6j n., dia irDxtun;: ου und die Si{jnalloitun,g 65 mit dem l^Junpenre;?ler 16 verbunden.

Das abströmseitige Druckhalteventil 35 ist swiscliexi den C-troraretiolventilen 10 tind Ik- einerseits und dem diesen Ventilen gemeinsam zugeordneten, drucklosen abströmseitigen Teil des S3'-stems eingeschaltet. Zu diesem drucklosen Teil gehören die von der Pumpe 12 kommende Überströmleitung und der Behälter 17· 3as Druckhaiteventil ist mit einem Drosselorgan 69 und einer Belastungsfeder 70 versehen, die das Drosselorgan 69 zu seinem Sits 7I hin zu bewegen trachtet, liie lÜLppe 22 des Stellkolbens 20 ist mit Signalschlitsen 72 und 73 ausgebildet, die in der Ebene der Lastdruck-Heßkanäle ^7 und 46 für positive Lasten angeordnet sind, und mit Dro.sselschlxtzen 7^ und 75» die in an sich bekannter ¥eise in der Umfangsrxchtung in Abständen voneinander und von den Signalschlitzen 1[Z und 73 angeordnet sind. Die Funktion der Signalschlitze 72 und kann in an sich bekannter lieise von den Stirnflächen der Hippe 22 übernommen werden. Auf geeignete vieise wird eine Drehung des Stellkolbens 20 in der Bohrung verhindert ο Die Rippen 21 und 23 des Stellkolbens 20

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sind mit Signalschlitzen J6 und 77 ausgebildet, die in der Hlüie der Lastdruck-Meßkanälo 51 und 52 für negative Lasten angeordnet sind, und mit Drosselschlitzen 78 und 79, die in der Umfangsrichtung in Abständen voneinander und von den Signalschlitzen 7b und 77 angeordnet sind.

Der Absperrventilkolben 41 ist vorzugsweise so ausgebildet, daß nach seiner Aufwärtsbewegung in eine Stellung, in der die obere Fläche der Rippe 5^- ciie Verbindung zwischen dom Eintrittsraum 38 und dem Vorratsraum 2k sperrt, die untere fläche der Rippe 54 die Verbindung zwischen den Vorratsraum 2k und dem Ilaum 31 gerade aufzusteuern beginnt. Durch die weitergehende Aufwärtsbewegung des Absperrventilkolbens kl wird die Verbindung zwischen dem Raum JI und dem Vorratsraum 2k allmählich voll aufgesteuert.

Die Rippen und Schlitze des Stellkolbens 20 sind vorzugsweise derart angeordnet, daß nach seiner Bewegung aus der in Fig. 1 gezeigten neutralen Stellung in der einen oder anderen Richtung zunächst einer der Lastdruckräume 25 und 26 durch die Signalschlitze 72 oder 73 mit dem Lastdruck-Meßkanal k7 oder k6 für positive Lasten verbunden wird, während die Lastdruckräume 25 und 26 von dem Vorratsraum 2k und den Austrittsräumen 27 und 28 noch getrennt sind. Wenn sich der Stellkolben 20 weiter von seiner neutralen Stellung wegbewegt, wird der Lastdruckraum 25 oder 26 durch die Signalschlitze 76 oder 77 mit dem Lastdruck-Meßkanal 51 oder 52 für negative Lasten verbunden, während die Rippe den Vorratsraum 2k noch von den Lastdruckräumen 25 und 26 trennt und die Rippen 21 und

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23 den Lastdruckraum 25 oder 26 nocli von dem Austrittsraum 27 oder 28 trennen. Bei einer weitergehenden Bewegung des Stellkolbens wird der Lastdruckraum 25 oder 26 durch die Drossolschlitze 75 oder 7k mit dem Vorratsraum 2k verbunden und steuert die Rippe 21 oder 23 über die Drosselschlitze 78 oder 79 die Verbindung· zwischen dem Austrittsraum 27 oder 28 und dem Lastdruckraum 25 oder 26 auf.

In der vorstehend beschriebenen, an sich bekannten Weise bewirkt der Pumpenregler 16, daß so viel von der Pumpe 12 gefördertes Druckmittel in die Druckleitung 39 eintritt, daß der Druck in der Druck leitung 39 um eine konstante Druckdifferenz über dem Druck des höchsten Lastdrucksignals gehalten wird, das über das Rückschlagventilsystem an die Signalleitung 65 abgegeben wird. ¥enn sich die Stellkolben der Stromregelventile 10 und 14 in ihrer neutralen Stellung befinden, in der sie die Lastdruck-Meßkanäle k6 und kj für positive Lasten sperren, steht das von der Signalleitung· an den Pumpenregler 16 abgegebene Signal daher unter dem Mindestdruck.

Nach dem Hochlaufen einer mit konstanter Fördermenge arbeitenden Pumpe 12 bewirkt das druckdifferenzregelnde Druckentlastungsventil 16, daß der gesamte Förderstrom der Pumpe über die Leitung 6O_f das abströmeeitige Druckhalteventil 35 und die Leitung 36 in den Behälter 17 des Systems überströmt, und zwar unter dem der Vorspannung der Feder 70 entsprechenden Mindestdruck, so daß der Druck in der Druckleitung 39 automatisch auf einem Vert gehalten wird, der um eine konstante Druckdifferenz über dem Druck in der Signal-

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leitung· 65 oder dem Druck in der Abströmleitung 34 liegte Es wird daher alles von der Pumpe geförderte Druckmittel mittels dos Überströmventils 16 in der vorstehend beschriebenen !/eise in den unter niedrigem Druck stehenden, abströmseitigen Toil des Systems abgeleitets so daß kein von der Pumpe 12 gefördertes Druckmittel in den Stromregelventilen 10 und 14 verwendet wird« Der Vorratsraum 24 ist durch das Überströmliückschlagventil 62 mit dem Druck in der Abströmleitung 34 beaufschlagt, Dor an dom abströnseitigen Druckhalteventil 35 eingestellte Druck ist so gewählt₉ daß der Druckabfall an den Drosselschlitzen Jk oder 75 zum Aufrechterhalten eines Überdrucks in dem Lastdruckraum 25 oder 26 genügte Dank der Verwendung der kavitationsverhindernden Rückschlagventile 64 und 64a ist es zulässig» an dem abströmseitigen Druckhalteventil einen viel niedrigeren Druck einzustellen,,

Nach dem Hochlaufen der mit verstellbarer jTördermenge arbeitenden Pumpe 12 wird der aus der Abströmleitung 34 und dem abströmseitigen Druckhalteventil 35 bestehende, unter Druck stehende₉ abströmseitige Teil des Systems von der Pumpe 12 mit überströmender Flüssigkeit mindestens in der Menge gespeist₉ die erforderlich ist, um in diesem abströmseitigen Teil des Systems einen Überdruck aufrechtzuerhalten,, Zum Aufrechterhalten eines bestimmten vorgewählten Mindestdruckes in dem abströmseitigen Teil des Systems kann man eine druckstabilisierendes Druckminderventil verwenden, über das von dem von der Pumpe geförderten Druckmittel ein Teilstrom abgezweigt und gedrosselt und in den abströmseitigen Teil des Systems überströmen gelassen wird, wenn der Druck in diesem Toil unter den

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an dem abstx-öniseitigen I>rucl:halteventil 35 eingestellten Druck sinkt. IiLn derartiges druclcstabilisierende: Druclaninderventil ist in ifig. 1 gezeigt und wird nachstellend beschrieben.

lis sei nun angenommen, daß der Lastdruckraura 25 mit einem durch eine positive Last bedingten Lastdruck beaufschlagt und daher der Stellkolben 20 aufwärts zunächst in eine Stellung bewegt wird, in welcher der Lastdruck^aiun 25 über den Signalschlitz 73 mit dem Lastdruck-l-i^ßkanal 46 für positive Lasten verbunden ist. Wie vorstehend beschrieben wurde, bewirkt das durch dio positive Last bedingte Signal, das von dem Druckmeßkanal 46 über die Leitung 44, das Eückschlagventilsystem und die Signalleitung 65 an den Pumpenregler 16 abgegeben wird, daß der Druck in der Druckleitung 39 auf einen Wert steigt, der um eine konstante Druckdifferenz über dem Lastdruck liegt. Dieser durch eine positive Last bedingter Lastdruck wird von dem Druckmeßkanal 46 ferner über die Leitung kj in den Raun 42 des Absperrventils 32 abgegeben, so daß dieser Si_tr;naldruck dort auf die Querschnittsflache des Absperrventilkolbens 41 wirkt und den Kolben 41 in der in Fig. 1 gezeigton Stellung hält, in der die Verbindung zwischen dem Eintrittsraum 33 und dem Vorratsraum 24 voll auf gesteuert ist. liine weitergehende Aufwärtsbewegung des Stellkolbens 20 bewirkt, daß der Lastdruckraum 2ö über den Signalschlits j6 mit dem Lastdruck-Meßkanal 51 für negative Lasten verbunden wird. Dieser Heßkanal 51 ist über die Leitung 50 und 49 mit dem Steuerraum 48 des Absperrventils 42 verbunden. Da in dem Lastdruckraum 25 ein durch eine positive Last bedingter Druck herrscht, ist der

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Druck in dem Lastdruckraum 26 und in dem Steuerrauni •'■!•8 niedrig, so daS während der Steuerung einer positiven Last auf den Absperrventilkolben kl eine Druckdifferenz einwirkt, die trachtet, den Kolben kl in' einer Stellung zu halten₉ in welcher zwischen dem Eintrittsraum 3& und dem Vorratsraum 2k eine ununterbrochene Verbindung vorhanden ist_e Bei der weitergehenden Aufwärtsbewegung des Stellkolbens 20 wird an den Drosselschlitzen 78 eine Verbindung zwischen dem Lastdruckraum 2o und dem Austrittsraum 28 aufgesteuert» Da der Pumpenregler 16 eine konstante Druckdifferenz zwischen dom Vorratsraum 2k und dem Lastdruclcraum 25 aufrechterhält, ist der Strom zwischen diesen Räumen der wirksamen t£uerschnittsflache der Droüselschlitze 75 und damit dem ¥eg des Stellkolbens 20 aus seiner neutralen Stellung pro-portinal.

Nun sei angenommen, daß der Lastdruckraum mit einem durch eine negative Last bedingten Druck beaufschlagt und daher der Stellkolben 20 abwärts zunächst in eine Stellung bewegt wird₉ in welcher dex· Lastdruclcraum 26 durch die Signal schlitze J2 mit dem Lastdruck-Meßkanal k"J für positive Lasten verbunden iste Da in dem Lastdruclcraum 26 aus dem vorstehend erläuterten Grunde ein niedriger Druck herrscht, wird an den Pumpenregler 16 und den Raum k2 des Absperrventils 32■ein niedriger Druck abgegeben, so daß der Förderdruck der Pumpe 12 auf einem Bereitschafts-Mindestwert gehalten wird und die Rückstellfeder 57 den Absperrventilkolben k-Λ in der gezeigten Stellung hält. Bei einer weitergehenden Abwärtsbewegung des Stellkolbens 20 wird der Lastdruclcraum 25 durch den Signalschlitz 77 mit dem Lastdruck-Meßkanal 52 für negative Lasten verbunden,

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der jetzt den durch die negative Last bedingten hohen Lastdruck über die Leitung 49 in den Steuerraum 48 abgibt, so daß der Lastdruck dort auf die Querschnittsfläche des Absperrventilkolbens kl einwirkt und diesen gegen die !traft der Rückstellfeder 57 ganz aufwärtsbewegt, bis der Anschlag 56 an der Fläche 59 angreift. In dieser Stellung des Absperrventilkolbens hl sperrt dessen Hippe 5>h die Verbindung zwischen dem Eintrittsraum 38 und dem Vorratsraum Zk₁ während die Verbindung zwischen dem Vorratsraum 24 und dem Raum 3I und daher mit dem unter Druck stehenden, abstrb'mseitigen Teil des Ventils voll aufgesteuert ist. Solange während der Steuerung einer negativen Last die von dem durch die negative Last bedingten Lastdruck auf die Querschnittsfläche des Absperrventilkolbens 41 ausgeübte Kraft stärker ist als die Kraft der Rückstellfeder 57, bleibt der Absperrventilkolben 41 in seiner obersten Stellung.

Bei einer weitergehenden Abwärtsbewegung des Stellkolbens 20 wird der Lastdruckraum 25 durch die Drosselschlitze 79 mit dem Austrittsraum 27 und der Lastdruckraum 26 durch die Drosselschlitze ¹Jh mit dem Vorratsraum 24 verbunden. Jetzt wird das von dem Laetdruckraum 25 in den Austrittsraum 27 strömende Druckmittel, das unter dem durch die negative Last bedingten, hohen Lastdruck steht, in den Drosselschlitzen 79 gedrosselt· Aus dem Austrittsraum 27 fließt Druckmittel in den Leitungen 29 und 30 in den Raum 3I, der mit dem unter Druck stehenden, abströmseitigen Teil des Systeme in Verbindung steht· Da in der obersten Stellung dee Absperrventilkolbens h\ der Vorratsraum 2k mit dem Raum 3I und dem unter Druck stehenden, abströmseitigen Teil des Systems verbunden ist, gelangt

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das unter Druck stehende abströmende Druckmittel aus dem Vorratsraum 2k durch die Drosselschlitze 74 in den Lastdruckraum 26 und füllt es den Kolbentrieb 11 ein= trittsseitig auf_o Der Raum 31 ist ferner durch die Leitung 61 mit dem Überström^Rückschlagventil 62 ver= bunden₉ so daß ein zusätzlicher Weg für eine direkte Zufuhr von Druckmittel aus dem abströmseitigen Teil des Systems in den Vorratsraum 24 vorhanden ist₀ Man kann den Kolbentrieb 11 eintrittsseitig auch direkt über die kavitationsverhindernden Rückschlagventile 6k und 64a auffüllen. Da Druckmittel durch die Drosselschlitze 79 strömt , bewirkt ein Absinken «ä_es Druckes in dem Lastdruckraum 26 unter den Druck in dem unter Druck stehenden, abströmseitigen Teil des Systems ₉ daß das kavitationsverhindernde Rückschlagventil 6k geöffnet wird, so daß über dieses Ventil und die Leitung 61 die zum Auffüllen des Kolbentriebes 11 erforderliche Druckmittelmenge vollständig dem unter Druck stehenden, abströmseitigen Teil des Systems entnommen werden kann_o Bei der Steuerung einer negativen Last ist daher die Pumpe automatisch von dem Vorratsraum des Ventils abgesperrt und wird der Kolbentrieb eintrittsseitig mit Druckmittel aufgefüllt, das von dem Kolbentrieb abgeströmt bzw. dem unter Druck stehenden, abströmseitigen Teil des Systems entnommen worden ist„ Dadurch wird eine große Leistungsersparnis erzielt und die Nutzarbeitskapazität der Pumpe des Systems vergrößerte

Wenn der durch eine negative Last bedingte Lastdruck sehr niedrig ist, kann zur Steuerung der negativen Last zusätzlich erforderliche Energie von der Pumpe geliefert werden. Der Mindest-Lastdruckj bei dem

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die negative Last die ganze zu ihrer Steuerung erforderliche Energie liefern kann, ist von der Vorspannung der Rückstellfeder 57 abhängig. Man kann dioden Kindostwert für den durch negative Lasten bedingten Lastdruck so wählen, daß er gleich dem von dem Pumpenregler 16 bestimmten Bereitschaf ts-Iiindestdruck in dem System ist.

In Systemen mit Pumpen, die mit konstanter und mit verstellbarer Fördermenge arbeiten, werden zur Steuerung von Lasten swar dieselben Einrichtungen verwendet, doch werden in diesen beiden fällen unterschiedliche Druckmittelmengen an den abströmseitigen Teil des Systems und insbesondere an die Abströmleitung 3^· abgegeben» Bei einer mit konstanter Fördermenge arbeitenden Pumpe wird alles von der Pumpe im Überschuß geförderte Druckmittel über das druckdifferenzrogelnde Überströmventil 16 und die Leitung 60 an die Abströmleitung 3^ abgegeben, und in der neutralen Stellung der Stellkolben des Systems strömt alles von der Pumpe geförderte Druckmittel über das druckdifferenzregelnde Überströmventil 16 in die Abströmleitung "jh- über. Eine mit verstellbarer Fördermenge arbeitende Pumpe 12 fördert dagegen genau die von dem System benötigte Druckmittelmenge, so daß normalerweise kein von der Pumpe gefördertes Druckmittel in die Abströmleitung 3^ überströmt. Bei Verwendung eines mit verstellbarer Fördermenge arbeitenden Pumpe steht daher bei der Steuerung von negativen Lasten abströmseitig weniger Druckmittel zum eintrittsseitigen Auffüllen des Kolbentriebes zur Verfügung. Infolge des Vorhandenseins einer Kolbenstange werden in einem Kolbentrieb pro Längeneinheit des Kolbenhubes unterschiedliche Druckmittelmengen durch

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die Eintritts- und Austrittsoffnung des Zylinders verdrängt. Daher kann bei der Steuerung einer negativen
Last aus dem Zylinder- beträchtlich weniger Druckmittel
abströmen, als zum eintrittsseitigen Auffüllen des
Zylinders erforderlich ist« Da der Absperrventilkolben
..kl die Verbindung zwischen dem Eintrittsraum 38 und
dem Vorratsraum 2k sperrt _s sinkt unter diesen Bedingungen der von dem abströmseitigen Druckhalteventil 35
aufrechterhaltene abströmseitige Druck unter den
atmosphärischen Druck. Infolgedessen setüi eßt das
abströmseitige Druckhalteventil 35 ganz und kommt es
in. dem Zylinder eintrittsseitig zur.Kavitation_e
Zwar ist in an sich bekannter Weise zwischen der
Abströmleitung ?>k und dem Behälter 17 ein kavitationsverliinderndes Ventil 80 eingeschaltet, doch kann dieses nur bei einem Unterdrück arbeiten₉ so daß trotzdem
in dem IColbentrieb eintrittsseitig Kavitationser·=
scheinungen zu erwarten sind«

Um nun eine Kavitation zu verhindern und

in der Abströmleitung 3^ einen Mindestdruck aufrechtzuerhalten, ist ein Druckminderventil 81 vorgesehen₉
dessen Ventilgehäuse 82 eine Ventilbohrung 83 und einen in dieser axial geführten Ventilkolben 8k besitzt ₉
den eine Feder 85 in die in Fig« 1 gezeigte Stellung
zu bewegen trachtet. Der Ventilkolben 8k ist mit Rippen 86 und 87, einem Anschlag 88 und Drosselschlitzen 89
versehen. Das Ventilgehäuse 82 besitzt einen drucklosen Raum 90 und Druckräume 91 und 92. Der Raum 90 ist durch die Leitung 93 mit dem Behälter 17 verbunden. Der Druckraum 91 ist durch die Leitung 9^ mit der Druckleitung verbunden, die von der Pumpe 12 mit unter Druck stehendem

Druckmittel gespeist wird. Der Druckraum 92 ist durch die Leitung 95 mit der Abströmleitung 34 verbunden« Unter Druck stellendes Druckmittel gelangt von der Pumpe 12 über die Druckleitung 39 und die Leitung· 94 in den Druckratan 91 und durcli DrosselschlitKe 89 in €en Druchrauni 92, der durch die Leitung 95 mit der Abströfnlgitting 34 verbunden ist« Kit dem ansteigenden Druck in. dem Druckraum 92 und dem abströmseitigen Teil des Systems wird die Querschnittsfläche des Ventilkolbsns 84 bsaufschlagt_f so daß dieser von links nach. rechts bewegt wird, wobei er die Fader 85 zusammendrüelzt rs.d as den Drosselsehlitzen 89 die Verbindung zwisoiisii den Druokräuaion ^2. und Si sperrte Auf diese Weise drosselt das Bruckaaxnderventil SI den Druckmittel- svTora-j der ans deai Bruckanu 91 in den Bruckarm 92 und weiter- üzi dis AbstrSmleit'Jiig 34 tritt© Infolgedessen T/irct in dex¹ Ab stromleitung 34 ein konstanter Druck aufrsoli.terijLaltar.j dex· durcii die Vorspannung der Feder S5 bestiiamt ist und so gewählt wird, daß er niedriger ist als clez' ezi dem ab ströme ei tigexi. Druclshal teventil singestellta Sruck» Solange in dem abströmseitigen Teil des Systems mindestens der an dem Ventil 35 eingestellten Druck iierrssiitj ist die Verbindung zwischen den Bruckräumen 91 und 92 des Druckminderventile 81 unterbrochen und strömt kein Druckmittel von der Pumpe 12 in den abströmseitigen Teil des Systems über, um in diesem einen Mindestdruck konstant aufrechtzuerhalten« ¥enn dagegen bei der Steuerung einer negativen Last zum eintrittsseitigen Auffüllen des Kolbentriebes mehr Druckmittel erforderlich ist ala au« dem Kolbentrieb abströmt, schließt das abströmeeitige Druckhalteventil 35, worauf der Druck in dem abströmseitigen Teil des Systems auf den an dem Druckminderventil 81 einge-

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stellten Wert sinkt und das von dem Kolbentrieb abströmende Druckmittel durch das von der Pumpe geförderte und durch das Druckminderventil 81 tretende Druckmittel ergänzt wird₉ damit am Eintritt des Kolbentriebes der erforderliche Druck aufrechterhalten wird» Bei der Steuerung einer negativen Last erhält der abströmseitige Teil des Systems von der Pumpe daher nur die Druckmittelmenge_s die der Differenz zwischen der zum eintrittsseitigen Auffüllen des Kolbentriebes erforderlichen und der von dem Kolbentrieb abströmenden Druckmittelmenge entspricht_o Auf diese Weise wird nicht nur der Wirkungsgrad des Systems stark erhöht, sondern xvird auch die für die Steuerung von positiven Lasten zur Verfügung stehende Nutsarbeitskapazität der mit verstellbarer Fördermenge arbeitenden Pumpe stark vergrößert₀

Jede Last ist entweder eine positive oder eine negative Last_e Daher kann ein Hochdrucksignal nur von den Lastdruck-Meßkanälen für positive Lasten oder den Lastdruck-Meßkanälen für negative Lasten abgegeben werden» Auf den Absperrventilkolben 41 in Fig. 1 wirkt die Differenz zwischen den Drücken in den Lastdruck-Meßkanälen für positive Lasten und in den Lastdruck-Meßkanälen für negative Lasten ein_o Man kann ähnliche Ergebnisse erzielen, wenn man die Verbindung zwischen dem Steuerraum 48 und den Lastdruck= Maßkanälen 51 und 52 für negative Lasten offenhält und den Raum 42 des Absperrventils 32 mit der Abströmleitung 34 verbindet. Bei der Steuerung einer negativen Last wird mit dem durch diese bedingten Lastdruck dann der Querschnitt des Absperrventilkolbens 41 beaufschlagt, dor daher gegen die Kraft der Rückstellfeder

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aufwärtsbevegt wird und die Verbindung zwischen den Eintrittsraum 38 und dem Vorratsraum 24 sperrt.

Da das Lberström-Rückschlagventil 62 den

Vorratsraum 24 mit dem abströmseitigen Teil des Systems verbinden kann, braucht der Absperrventilkolben 41 keine Verbindung aufzusteuern, ¥enn der Kolbentrieb eintrittsseitig über das Uberström-iiücksclilagventil aufgoi^iillt τ<^τχχ"Λ, muß zur Kompensation des Druckabfalls in den Brosselschlitzen ¹Jh und 75 für die Steuerung positiver Lasten an dem abströmseitigen Drucldialteventil 35 ein höherer Druck eingestellt werden. Mit Hilfe der kavitationsverhindernden Rückschlagventile 64 und O4a kann der Kolbentrieb 11 bei der Steuerung negativer Lasten eintrittsseitig bei einem viel niedrigeren abströmseitigon L'ruck und einer viel höheren Geschwindigkeit aufgefüllt werden, so daß kein besonders hoher abströmseitiger Druck erforderlich ist.

Die Erfindung ist auf das vorstehend beschriebene und in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispicl nicht eingeschränkt, da dieses von dam mit der Urfindung vertrauten Fachmann im !lähmen des ISrfindUngsgedankens abgeändert werden kann.

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Claims

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P at ent aas pr üc

(i\ Ventilanordnung, die von einer Punpp. mit Druckmittel gespeist wird und einen .Eintritt sr aum, einen Vorratsraiin, einen erster, und einen zweiten LastdrucJcraun tuiu oiiv.v. -ό.^Γ::ί::-.·ϋ:.:1~.ϋι.·α1 >;io±i^i , fornnr eine erste Ventileinrichtung zum wahlweisen Verbinden der Lastdruckräume mit dem Vorratsraum und dem Abströmkanal, eine verstellbare Drosselöffnung, die in Abhängigkeit von der Bewegung der ersten /cnbileiiirichtung den Druclcnittolstrorn zwischen dem Vor— ratsraum und den Lastdruckriiumen drosselt, eine swoite Ventileinrichtung nit einer ointrittsseitiRen Absporreinriclitunf; sum Absperren dos Strömunrrsve£os swischen dom lOintrittsraun¹. und dem Vorratsraum und eine Auffülleinrichtung zum Zuführen von Druckmittel von dem Abströmkanal zu einem der Lastdruciaräumo, der nicht durchbeaufschlagt ist, wenn die eintrittssoiti.^o Absperroinrichtung den Yorratsraun von dem l^intrittsraum trennt, nach Patent-rTr. (P 27 53 ^39»θ), dadurch cokcimzeiclinet, dai3 eine zveite vorstellbare Drosselöffnung vorgesolien iat, die in Abh£iniji,?keit von der Bewegung doicrsten Vontileinrichtung den Druckmittelstroin avischon den T^astdxiiclcraurnen und dem Abströmkanal drosselt, sowie ein Stellantrieb zum Betätigen der eintrittsseitigen Absperreinrichtung derart, daß einer der Lastdruckräume, der unter Druck steht, durch die erste Ventiloinrichtting mit dem Abströmkanal verbunden ist.

2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lastdruck-Meßeinrichtung für

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iiocative Lasten clutch, dio srste f;

v/ahlvoisa nit don Lastdruckrüurnen verbindbar ist.

3. Vontilanordnung nach Anspruch. 2, dadurch r-eizciuizeichnet, daß der Stellantrieb für die eintrittsseitige Absperreinrich.tun/7 auf den jnich in -ior Lastdruck-Heßeinrichcuiig für negative Laston anspricht.

-!-.Ventilanordnunr: nach. Anspruch 1 , daaurcix j;oiion:ineicimet, daß oine Las-cdrucIi-koBoinrichtmi™ z'i/r positive Lastet- dttrch die srsto Venulleinrichtun'; woisG mit den Lastdruclzräumen vorbindbar ±sc.

5. Vontilanordnung nach Anspruch h_t dadurch fjokennzeiclinet, daß die Lastdruck-Heßeinrichtujag für positive Lasten mit einer Einrichtung zur Abgabe eines durch eine positive Last bedingten Lastdrucksignals an die Pumpe versehen ist.

6. Ventilanordnung nach Anspruch. 1 , dadurch "e'ioim-r zeichnet, daß eine Lastdruck-Hoßoini-ichttin'; für negative Lasten und eine Lastdruck-I-Ießeinrichtunr; für positive Lasten durch die erste Yentileiiari(slitting wahlweise mit den Lastdrueiertiuraexi verbindbar sind und der Stellantrieb für die eintrittsseitige Ab sperr einrichtung auf die Druclzdiff eronn zwischen der Lastdruck-Heßeinrichtuiii; für positive Lasten und der Lastdruck-Heßeinrichtung für negative Lasten anspricht.

7. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden AnsOrüche, dadurch frekennseichnet, daß die Auffüll-

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oiaric-rtimn cine in dom Abstrü:-iLaiial angeordnete .jiiis.'-iclititti,-; Lny.-. Jrlu.-Iior '"es Druc3ces des abströmondon Druckmittels ai

ύ. Veirfcilanordnunr; nn.cli einen dor vorhor- ^olioiidcii Ansprüche₉ dadurch golieiinsoichnot, daß die a±ntrittssoiti_:'~e Abs^orreiiXriclitung eine !einrichtung besitzt, die zur: Auf"ntoucrn einer Verbindun_tq; swisclien "äorn Vorratsraura Liiid don Abstrürilciuaal botäti^bar ist, Λ.'οηΐι dor· Vorrat sraurn von dem Eintritt sr aura getrennt ist.

'-', Yentiiaxioj.-dnun.f; nach einem der vorlier.^elaenden iiiasprüclie, dadurch _;;;cI:enn55eiclTnet, daß die Auffülleinr"iclitunfi eine iiuclcscliiagveiitilanordnung· besitzt, dio eir.o Druclanittelströmung ziviscnen dem Abströmkanal und den Vorrat sratoKi in nur in einer lüclitung gestattet.

10. Ventilanordnung nacli einoia der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffülleinrichtung; oiiie imcl;sch3-a£T^vr(3ntilanordnung besitzt, die eine Dx-ucicmittelströmung zwischen dem Abströml-ianal und dein drucldosen Lastdrueieraum in nur einer Richtung gestattet.

11. Ventilanordnung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Eintrittsraum mit einer stromaufwärts von der Einrichtung zum Erhöhen des Druckes befindlichen Stelle des Abströmkanals durch ein druckstabilisierendes Druckminderventil verbunden is-t, das geeignet ist, in dem Abströmkanal stromaufwärts von der Einrichtung zum Erhöhen

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BAD ORIGINAL

des Druckes einen -relativ konstanten Druck aufreclrfcsucriaalten, dor niedriger ist als der an der Einrichtung zum JJrhölien des Druckes eingestellte Druck- wenn üb or di.ese üinriciitun^ kein Druckmittel aus dem Abströmlcanal abgezogen -wird.

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