DE2837666A1

DE2837666A1 - Fuell- und auslassventil zur steuerung des hydraulikflusses, insbesondere bei pressen, abkantpressen und scheren

Info

Publication number: DE2837666A1
Application number: DE19782837666
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: INTER HYDRAULIK GmbH
Current assignee: INTER HYDRAULIK GmbH
Priority date: 1978-08-29
Filing date: 1978-08-29
Publication date: 1980-03-06
Also published as: IT7968716A0; US4307654A; IT1125947B; GB2032061A; BE878467A; FR2434945A1

Description

Füll- und Auslassventil zur Steuerung des Hydraulikflusses, insbesondere bei Pressen, Abkantpressen und

Scheren

Gegenstand der Erfindung ist ein neues Füll- und Auslassventil zur Steuerung der direkten Fliessbewegung zwischen dem Kolbenraum eines ArbeitsZylinders und dem Tank bei hydraulisch betätigten Maschinen mit Vrfüllsystem, insbesondere für hydraulische Pressen und Abkantpressen.

Ein herkömmliches Füll- und Auslassventil ist eine besondere Art eines hydraulischen Ventils, das in Verbindung mit hydraulischen Arbeitszylindern verwendet wird, dessen erste Funktion darin besteht, die Hydraulikflüssigkeit direkt vom Tank in den Arbeitszylinder fliessen zu lassen, wenn die Kolbenstange des ArbeitsZylinders einer negativen Kraft unterworfen wird, d.h., wenn sie durch Belastung herausgezogen wird, anstatt auf eine entgegengesetzte Kraft zu stossen. Vüirend dieses Bewegungsablaufes öffnet sich das Füllventil selbsttätig und gestattet einen freien Durchfluss der Hydraulikflüssigkeit aus dem Tank in den Kolbenraum des ArbeitsZylinders.

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Eine zweite Funktion bekannter Füll- und Auslassventile besteht darin, dass die Hydraulikflüssigkeit vom Arbeitszylinder in den Tank befördert wird, während sich die Kolbenbewegung umkehrt, das heisst, also während eines Rückzughubes. Zur Steuerung dieses Bewegungsablaufes wird das Füll- und Auslassventil mittels eines hydraulischen Betätigungszylinders geöffnet, der mit einem durch eine Hilfspumpe erzeugten und über eine Wegeventil gesteuertem ölfluss gespeist wird.

Bei der letztgenannten Funktion (Rückzughub) wild noch ein hoher Hydraulikdruck während der Umkehrphase des Arbeitskolbens aufrechterhalten. Bei einem plötzlichen öffnen des Füll- und Auslassventiles wird hierdurch ein Druckstoss verursacht. Dieser Druckstoss tritt in der Regel immer bei der Umsteuerung von mit hydraulischem Hochdruck belastetem Arbeitskolben auf.

Diese Erscheinung kann umgangen werden, indem das öffnen des Nachsaugventiles in awei Stufen durchgeführt wird, nämlich in einerDekompressionsstufe, während der der Öldruck durch eine Anzahl kleiner Löcher entladen wird und einer folgenden Auslass-Stufe, die dem eigentlichen ölabfluss dient.

Diese ZweiStufentätigkeit wird durch das aufeinanderfolgende

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öffnen von zwei unterschiedlich grossen Kegelventilen erreicht. Das erste, kleinere Kegelventil ist hierbei im Körper des grösseren Kegelventils untergebracht. Die Steuerung beider Kegelventile erfolgt durch die Kolbenstange eines BetätigungsZylinders, der, wie bereits erwähnt, durch einen separaten ölfluss gesteuert wird. Die Rückstellung des Kolbens des BetätigungsZylinders erfolgt mittels einer starken Schraubenfelder. Die Betätigungszeit solcher Kegelventile ist abhängig von derDurchflussmenge und dem Druck-Niveau der äusseren hydraulischen Energiequellen, während die Druckabbaugeschwindigkeit während der Dekompressionsphase durch die nicht-veränderbaren Abmessungen der Druckentladungsbohrungen bestimmt wird.

Die Erfindung hat zum Ziel, ein Füll- und Auslassventil so weiterzuentwickeln, dass ein Steuerölstrom von einer Hilfspumpe entfallen kann und ausserdem die Druckabbaugeschwindigkeit während der Dekompressionsphase beeinflusst und das Druck-Niveau für den Beginn des freien Auslasses bestimmt werden kann.

Die Aufgabe wurde durch die in den Ansprüchen 1 bis 4 beschriebene Erfindung gelöst.

Es werden hierbei folgende Vorteile erzielt:

1.1 Für die Ansteuerung des Füll- und Auslassventils

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besteht nicht die Notwendigkeit der Versorgung mit einem ölstrom von aussen; es wird also weder eine Vorsteuerpumpe benötigt, noch muss ein Ölstrom aus der Hauptpumpe zum Umsteuern des ArbeitsZylinders im unteren Umkehrpunkt entnommen werden.

1.2 Es kann die Geschwindigkeit des Druckabbaues während der Dekompressionsphase beeinflusst werden.·

1.3 Das Druck-Niveau, bei welchem die Dekompressionspahse endet und das volle Öffnen für den ölabfluss stattfindet, kann eingestellt werden.

1.4 Das Füll- und Auslassventil zeichnet sich durch gute Anwendbarkeit bei einem gleichzeitigen Betrieb von zwei oder mehreren hydraulischen Zylindern aus, die parallel betätigt werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nun an Hand eines von mehreren möglichen Ausführungsbeispieles näher erläutert. Hieraus gehen weitere Vorteile und Merkmale hervor.

Es za.gen:

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Fig. 1 Schematisiert gezeichneter Axialschnitt durch ein Füll- und Auslassventil nach der Erfindung.

Fig. 2 Längsschnitt durch einen Hydraulikzylinder mit daran angeordnetem Füll- und Auslassventil.

Fig. 3 Schemazeichnung der Fliessbewegung zwischen dem Arbeitszylinderanschluss und dem Tank zur Erzeugung des Vorsteuerdruckes.

Fig. 4 Schematisiert gezeichnete Flächenverhältnisse von Ventilteller und Ventilkolben als Kernstück des neuen Füll- und Auslassventils.

Fig. 5 Schaltung der Steueranschlüsse des eiyigengesteuerten Füll- und Auslassventils bei Fernsteuerung.

Fig. 6 Ausführung eines eigengesteuerten Füll- und Auslassventils mit einer Anschlussöffnung zur Ableitung eines Steuerungssignales.

2.1 Beschreibung des neuen Ventils (Fig. 1)

Das Füll- und Auslassventil (50, Fig. 2) besteht aus einem Ventilkörper 1 mit zwei Hauptöffnungen 21 und 31, welche an

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den Stirnflächen im Winkel von 90° zueinander angeordnet sind. Eine von ihnen 21 führt zum Anschluss an den Tank 20 mittels einer festen oder flexiblen Leitung und die andere 31 dient zur Anbringung direkt oben, oder seitlich, an den Arbeitszylinder 30.

Der Ventilkörper 1 wird mittels Schrauben am Arbeitszylinder 30 befestigt . Ein Tellerventil 2, das mittels einer schwachen PEder 3 gegen seinen Sitz gehalten wird, gewährleistet, dass Öl von der Tankanschlussöffnung 21 zur Zylinderanschlussöffnung 31 fliesst, wenn ein kleiner negativer Druck, im Verhältnis zum normalerweise atmosphärischen Druck im Tank 20, im Kolbenraum 32 des Arbeitszylinders 30 entwickelt wird.

Das Tellerventil 2, das als Rückschlagventil ausgebildet ist, verhindert in ungesteuertem Zustand einen Rückfluss von öl von der Zylinderanschlussöffnung 31 zur Tankanschlussöffnung 21.

Der Schaft 22 des Tellerventils 2 ist in der äusseren Endbohrung eines Hauptventilkolbens 4 geführt, der sich in einem Ventilzylinder 23 bewegen kann, welcher in dem Ventilkörper 1 des Füll- und Auslassventils 50 eingearbeitet ist. Die Zylinderachse, die Tellerventilachse und die

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Symmetrieachse der Tankanschlussöffnungen 21 sind geometrisch eine Gerade. Der Hauptventilkolben 4 hat einen etwas grösseren 0 als der 0 des Tellerventils (2) und wird am Ende des Hubes mittels einer Feder (5), stärker als die Feder (2) des Tellerventils, an seinem Anschlag (42) gehalten.

Ein Ölgang besteht - der fortan "Dekompressionsgang 24" genannt wird - von der Zylinderanschlussöffnung 31 zur Tankanschlussöffnung 21 durch ein vorgesteuertes zwei-Wege-Sitzventil (11) und einer Drossel (13) in Form einer auswechselbaren Lochblende oder einer einstellbaren Drossel. Dieses Zwei-Wege-Sitzventil 11 ist normalerweise mittels einer Schraubenfeder 12 geschlossen.

Das Wesentliche der vorliegenden Erfindung ist also, dass es sich um ein eigengesteuertes Füll- und Auslassventil handelt.

Ein anderer Ölgang besteht zwischen der Zylinderanschlussöffnung 31 und dem Ventilzylinderraum 23; dieser Gang geht durch ein Gegendruckventil 6, 7 und wird künftig "Vorsteuergang 25" genannt.

Das Füll- und Auslassventil 50 wird durch ein elektrisch betätigtes standardisiertes 3-Wege-2-Stellungswegeventil (Steuerventil 14) gesteuert. Der Zustand dieses Steuerventils 14 bestimmt die Funktionsweise des Füll- und Aus-

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lassventils, mämlich Einspeisung von Öl vom Tank 20 in den Arbeitszylinder 30 während seines Eilganges oder festen Schliessens während des Arbeitshubes und freien Abfliessens von öl vom Arbeitszylinder 30 zum Tank 20 während des Rückzuges.

Aus Sicherheitsgründen stimmt der letztere Zustand mit dem stromlosen Zustand des Steuerventils 14 überein.

Der Zuflussanschluss 26 des Steuerventils 14 ist mit der Zylinderanschlussöffnung 31 verbunden, während sein Rückflussanschluss 27 mit der Tankanschlussoffnung 21 des Füll- und Auslassventils 50 kommuniziert, indem der Verbrauchsanschluss 28 mit dem Steuerraum 29 des Sitzventils 11 und dem Ventilzylinderraum 23 verbunden jst. Der letztere Gang geht alternativ durch eine kleine Vorsteuer-Drossel 8 oder durch ein Rückschlagventil 9, 10, Abflussseite Richtung Ventilzylinderraum 23.

2.2 Funktion des neuen Füll- und Auslassventils

Die anschliessend beschriebenen Funktionen schliessen ein, dass der hydraulische Arbeitszylinder 30,auf bzw. an dem das Füll- und Auslassventil 50 befestigt ist, eine höhere Geschwindigkeit entwickelt als der entsprechende ölfluss der Systempumpe während der Anfangsphase des Vorwärtshubes. Andernfalls würde ein Füllventil nicht benötigt.

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Wie bekannt ist, kann dieser Effekt durch Schwakraft verwirklicht werden, oder auch durch Hilfszylinder etc.; die tatsächliche angewandte Methode ist unwesentlich, soweit es das Füllventil betrifft.

Das Steuerventil 14 wird gleichzeitig mit Beginn der Vorwärtsbewegung des Arbeitskolbens 16 (Fig. 2) erregt. Folglich wird der Zuflussanschluss (26 - Fig. 1) des Steuerventils 14 mit dem Steuerraum 29 des Wegesitzventils 11 und mit dem Ventilzylinderraum 23 des Ventilkolbens 4 durch das Rückschlagventil 9, 10 verbunden. Weil der Zuflussanschluss 26 des Steuerventils 14 direkt in Verbindung mit dem Kolbenraum (32, Fig. 2) des ArbeitsZylinders 30 steht, wird jeder schnelle Druckaufbau darin prompt zum Ventilzylinderraum 23 durch das oben genannte Rückschlagventil 9, 10 übertragen.

Die anfänglich hohe Vorwärtsgeschwindxgkext des Arbeitskolbens (16, Fig. 2) verursacht eine Saugwirkung, das heisst, der Druck in seinem Kolbenraum 32 nimmt unter dem Tankinnerdruck bzw. dem atmosphärischen Druck ab und das Öl im Tank 20 wird dann gezwungen, durch das Füllventil 50 in den Arbeitszylinder 30 zu fHessen, da die Druckabweichung, obwohl klein, genügend ist, um eine Kraft zu entwickeln, die die Vorspannung der Feder 3 überwindet und den Ventilteller des Tellerventils 2 von seinem Sitz

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abhebt.

Ein negativer Druck im Kolbenraum 32 des ArbeitsZylinders 30 hat keinen Einfluss auf den Ventilkolben des Füll- und Auslassventils 50 und das Wege-Sitzventil 11, da ihre entsprechenden Federn 5, 12 genügend Vorspannung aufweisen.

Wenn die Kolbenstange 17 des ArbeitsZylinders 30 auf ein Werkstück auftrifft, baut sich Druck im Kolbenraum 32 des Arbeitszylinders 30 auf.

Ein ansteigender Druck über dem Tankinnendruck fordert automatisch das feste Schliessen des Tellerventils 2. Tatsächlich wird das kegelförmige Tellerventil 2 gegen seinen Sitz gepresst mit einer Kraft proportional zum relativen Druck im Kolbenraum 32 des ArbeitsZylinders 30.

Die Vorwärtsbewegung des Arbeitskolbens 16 setzt sich jetzt, entsprechend der Pumpenfördermenge, welche in den Arbeitszylinder 30 gespeist wird, fort (obere Zuführbohrung 33, Fig. 2). Die innere Anordnung des neuen Füll- und Auslassventils 50 gestattet ein vorteilhaftes Konstruktionsdetail, nämlich, dass eine Zuführbohrung 33 in den Ve^ntilkörper 1 eingearbeitet werden kann, die den von der Pumpe kommenden Ölstrom zum Kolbenraum 32 des ArbeitsZylinders

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30 leitet. Hiermit wird die Unterbringung der Rohrverschraubung vereinfacht und die Notwendigkeit für eine zweite Öffnung auf dem oberen Zylinderboden wird vermieden.

Am Ende des Arbeitshubes ist das Steuerventil 14 stromlos und gelangt wieder in seinen normalen Ruhezustand (Nullstellung). Der Steuerraum 29 des Wege-Sitzventils 11 ist folglich druckfrei und der Differenti/alkolben des Wege-Sitzventils 11 öffnet sich durch den Druck im Kolbenraum 32 des Arbeitszylinders 30, um das im Kolbenraum 32 des ArbeitsZylinders 30 komprimierte Öl über die Drossel 13 zu entlasten. Das öl folgt dem Dekompressxonsgang 24 wie unter 2.1 beschrieben, und der Druck wird verringert progressiv in Abhängigkeit vom Lochblenden-0 der Drossel 13.

Durch Veränderung der Drossel 13,(z.B. durch Auswechseln der Lochblende), ist es dann möglich, die Zeit, welche für die Entspannung des Druckes benötigt wird, zu ändern vom Arbeitsdruck herunter zu einem vorfestgesetzten Niveau. Je niedriger der tatsächliche Druck, je kürzer die Entspannungszeit. Während der Dekompression bleibt das Tellerventil 2 auf Grund folgender Umstände geschlossen:

a) Der Druck in der Zylinderanschlussöffnung 31 drängt einen ölstrom durch den Vorsteuergang 25 (in dem das Gegendruckventil 6, 7 enthalten ist ) zum Ventilzylinderraum 23 und von

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diesem, über die Vorsteuerdrossel 8 und dem Vorsteuerventil 14 (Richtung Verbraucheranschluss 28 - Rückflussanschluss 27), zur Tankanschlussöffnung 21. Dieser Ölstrom erzeugt im Ventilzylinderraum 23 einen Vorsteuerdruck Pi, der dem Arbeitszylinderdruck Pz minus dem Druckabfall /XP des Gegendruckventils 6, 7 entspricht.

b) der Ventilteller des Tellerventils 2 wird gegen seinen Sitz durch die Tellerventilfederkraft (f, - Feder 3) und die Kraftwirkung des im ArbeitsZylinders 30 erzeugten Druckes und solange der Spalt 35 nicht auf Null absinkt, gepresst.

c) Der Hauptventilkolben 4 ist an seiner Tellerventilseite dem Arbeitszylinderdruck Pz und im Steuerraum 23 dem Vorsteuerdruck Pi ausgesetzt. Da der Arbeitszylinderdruck Pz an der Tellerventilseite des Hauptventilkolbens 4 höher ist als der Vorsteuerdruck Pi im Steuerraum 23, wie unter a) beschrieben, wird ein Zurückfahren des Hauptventilkolbens bewirkt, der Spalt 35 auf Null reduzie± und die Schliesskraft des Tellerventils 2 verringert.

d) Der unter Punkt c) erläuterte Vorgang hat das Ergebnis, dass das Tellerventil 2, das im Hauptventilkolben 4 geführt ist, und der Hauptventilkolben 4 sich wie ein einziges Teil verhalten (Fig. 4), das unter dem Einfluss einer resultierenden Kraft steht, die wie folgt, mathematisch ausgedrückt

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werden kann:

R = F_Q - F₂ + f₂ = A_o · P_± - A₂ · P₂ + f₂

in welcher die Buchstaben bedeuten:

R = resultierende Kraft, welche das Tellerventil 2 gegen seinen Sitz gedrückt hält,

F = Kraft auf die Fläche A des Hauptventilkolbens 4 F₂= Kraft auf die Kolbendifferentialfläche A₂ f₂= Kraft auf die Feder 5 des Hauptventilkolbens 4 A= Kolbenquerschnittfläche des Hauptventilkolbens 4 A₂= Kolbendifferentialfläche, das heisst, Kolbenfläche A des Hauptventilkolbens 4 minus Sitzfläche A, des Tellerventils 2

P.= Vorsteuerdruck, welcher im Ventilzylinderraum 23 hinter dem Hauptventilkolben 4 herrscht P = Druck im Arbeitszylinder 30

Weil der Vorsteuerdruck P. dem Arbeitszylinderdruck P

χ ζ

minus dem Druckabfall Δρ des Gegendruckventils 6, 7 entspricht, wie unter a) dargpLegt, kann die Grosse der resultierenden Kraft R auf das Tellerventil 2 durch folgende Formel ausgedrückt werden:

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R = A₀ - (P₂ -Δ?) -A₂ - P_{z +} f₂

Die Formel für R kann wie unten geschrieben rarden, wenn die Kolbendifferenti^alfläche A₂ als die Differenz zwischen der Kolbenfläche A und der Tellerventilsitzfläche A. ausgedrückt wird:

Die Formel zeigt, dass die resultierende Kraft R negativ wird, wenn der Zylinderdruck P mit fortschreitender De-

kompression niedriger wird als die Grosse des Parameters

Als Folge wird das Tellerventil 2 nicht mehr gegen seinen Sitz gedrückt, sondern es hebt ab, und lässt öl zum Tank 20 vom Zylinder 30 fliessen.

Der Wert des Parameters P kann durch Veränderung des /ÜP-

el

Wertes festgelegt werden, d.h., durch Justierung des Gegendruckventils 6, 7, und da der f₂/A₁~Wert -spezifisch Federkraft der Ventilkolbenfeder - von der Konstruktion her gering ist, ist der P -Wert praktisch proportional züi^P.

el

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Demnach besteht die Möglichkeit, das Druckniveau, zu dem die Dekompressionsphase endet und der Ausfluss beginnt, festzulegen. Das ist eines der wesentlichsten Merkmale der vorliegenden Erfindung.

2.3 Grundlegende Vorteile des neuen Füll- und Auslassventils

Gemäss der Beschreibung unter 2.1 und Funktion unter 2.2 ergibt die Erfindung die folgenden, grundlegenden Vorteile:

2.3.1 Keine Notwendigkeit des Vorhandenseins einer Vorsteuerpumpe, um Öl der Ventil-Entsperrung zuzuführen

Dies bedeutet:

a) Wirtschaftlich: Ersparnis eines teuren Teiles und dazugehöriger Leitungen und 'Fittings¹.

b) Zusätzliche Zuverlässigkeit durcrh Eliminierung von Vorsteuerfehlergefahren.

c) Wahl der Operationszeit nicht abhängig von einer externen Vorsteuerung.

2.3.2 Kein Abzweig eines ölstromes von der Hauptpumpe für Vorsteuerzwecke

Dies bedeutet:

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a) volle Pumpenförderleistung verfügbar für die Umkehrung und Rückzug des Arbeitskolbens 16

b) weichere und schnellere Operationen des Arbeitszylinders 30.

2.3.3 Möglichkeit, die Dauer der Dekompression einzustellen

Dies bedeutet:

a) Kontrolle des Freiwerdens der elastischen Energie für minimale Zeit und stossfreie Arbeit.

b) Optimalisierung der Dekompression passend zum maximalen Arbeitsdruck, Zy linäervo lumen, Kolbenarbeitsablauf- und Geschwindigkeiten und Federung des Maschinengestells.

2.3.4 Möglichkeit, das Druckniveau einzustellen, bei welchem das volle Abfliessen beginnt

Dies bedeutet:

a) Kontrolle über das optimale Druckniveau, bei welchem die Dekompressionsphase endet, um sich den hydraulischen Besonderheiten der Maschine anzupassen, insbesondere hinsichtlich Kolbengeschwindigkeiten und Kolbenverhältnis.

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b) Weiches Ventilöffnen, weil die Öffnungskraft progressiv von Null aus ansteigt.

c) Reduktion der totalen Dekompressionszeit in Verbindung mit den vorher erwähnten Vorteilen für schnellste Umkehrung und maximale Hubzahl per Zeiteinheit.

Weitere, besondere Eigenschaften des neuen Konzeptes:

2.4.1 Möglichkeit der Eliminierung des individuellen Steuerventils

Während des Vorwärtshubes des Arbeitskolbens 16 wird der im Arbeitszylinder 30 herrschende Druck P auf den Steuerraum 29 des Wegesitzventils 11 ausgeübt, ebenso auf den Ventilzylinderraum 23. Die Funktion ist nich gefährdet, wenn Druck von der Förderpumpe 40 bereitgestellt wird, anstatt der Beaufschlagung durch den Zylinderdruck P , weil der letztere gleich oder kleiner als der Pumpendruck ist. Darum ist es möglich, ein Steuerventil zu benützen, welches bereits im Steuerkreis der Maschine in einer parallel verbundenen Anordnung (Fig. 5) enthalten ist, vorausgesetzt, dass es von der Förderpumpe 40 versorgt wird und dass seine Schaltstellungen zu den An&rderungen der Füll- und Auslassventilsteuerung passen. Die Steueröffnungen 26, 27 des Füll- und Aus-

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lassventils 50, welche mit den Zulauf- und Abflussanschlüssen des aufgebauten Steuerventils 14 korrespondieren, werden abgedichtet und nicht benützt (Fig. 5) (abgedichtete Anschlüsse 18).
Der Vorteil: Zusätzliche Wirtschaftlichkeit.

2.4.2 Gleichzeitige Steuerung von zwei Füll- und Auslassventilen

Die Steuerkreisanordnung wie unter 2.4.1 beschrieben, gewährleistet auch einen wichtigen Vorteil im Falle der Verwendung von Zweizylinderpressen und Abkantpressen, denn sie sorgt für die gleichzeitige Steuerung von zweiYFull und Auslassventilen.

2.4.3 Entladung der Förderpumpe 40 während der Dekompression

Unter besonders schweren Dekompressionsbedingungen wie im Falle sehr hoher Drücke, hohen Zylindervolumens, hoch deformierbarer Maschinengestelle oder elastischer Werkzeuge, kannes vorteilhaft sein, die Förderpumpe 40 während der Dekompressionsphase entladen zu halten.

Der Vorsteuerdruck P., wie er im Ventilzylinderraum 23 des

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Hauptventilkolbens 4 herrscht, kann durch eine spezielle öffnung 19 (Fig. 6) am Ventilkörper 1 abgeleitet und als Steuersignal gebraucht werden, um die Förderpumpe 40 während der Dekompression entladen zu halten, da dieses sofort vor dem vollen Öffnen des Füll- und Auslassventils 50 abfällt.

Diese Eigenschaft kann mit Vorteil bei Zweizylinderpressen oder Abkantpressen benutzt werden, um die Umkehrung und den Rückzug zu synchronisieren, wenn die Zylinder verschiedenen Belastungen unterliegen und daher die Druckniveaus am Ende des Arbeitshubes auch sehr verschieden sind.

In diesem Falle werden die Vorsteuerdrücke P., welche von jedem einzelnen Füll- und Auslassventil genommen werden, als Eintrittssignale in ein Wechselventil geführt und sein Austrittssignal wird als Entladungssteuerung für die Pumpe benützt. Die Entladungsdauer wird dann durch die längste Dekompressionszext bestimmt.

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Claims

Betreff: 25. August 1978 Anmelder: Firma Inter-Hydraulik, CH-9442 Berneck/Schweiz Patentansprüche Fernsprecher: Lindau (08382) 6917

1) Füll- und -ventil für direkten Anbau an hydraulische Zylinder, die für die Vorfüllung des Zylinderraums mit ÖIstrom während der schnellen Vorwärtsbewegung des
Kolbens und für das Auslassen grosser Ölflußströme direkt zum Tank während des Rückzughubes benutzt werden, besonders anwendbar bei Pressen und Abkantpressen, durch
folgende Konstruktionsmerkmale gekennzeichnet a) das Tellerventil (2), welches den Ölstrom zwischen der Tankanschlussöffnung (21) und der Zylinderanschlussöffinung (31) steuert, wird mittels seines Tellerventil-Schaftes
(22) in einem Hauptventilkolben (4) gestützt und geführt, welcher sich in einem Ventilzylinder (23) befindet, der
im Körper des Füll- und Auslassventils (1) integriert ist

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Fernschreiber: Sprechzeit: Bankkonten:

054374 nach Vereinbarung Bayer. Vereinsbank Lindau (B) Nr.1208578(BLZ73520074)

Hypo-Bank Lindau (B) Nr. 6670-278 920 (BLZ 735 206 42) Volksbank Lindau (B) Nr. 51720 000 (BLZ 735 90120)

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und normalerweise durch eine vorgespannte Feder (5) gegen einen Ringanschlag (42) gehalten wird,

b) der Tellerventilschaft (22) hat an seinem Ende einen äusseren Ringanschlag (38) , der durch einen schmalen Spalt (35) vom entsprechenden inneren Ringanschlag (37) getrennt wird, der durch die Schaftführung (36) des Hauptventilkolbens (4) geformt ist, dieser Spalt (35) ermöglicht eine feste Anlage des Tellerventils (2) gegen seinen konischen Sitz mittels einer vorgespannten Feder (3) ohne Berührung der Anschläge (37, 38),

c) die Vorpjsannung der Feder (3) ist niedriger als die Vorspannung der Hauptventil-Kolbenfeder (5), so dass das Tellerventil (2) sich entlang der Schaftführung (36) verschieben kann und sich von seinem Sitz abhebt, wenn Unterdruck in der Zylinderanschlussöffnung (31) herrscht, während der Hauptventilkolben (4) gegen seinen Ringanschlag (42) gedrückt bleibt,

d) die Fläche (Ao, Fig. 4) des Hauptventilkolbens (4) ist grosser als die Fläche (Al, Fig. 4) des Tellerventils (2), so dass sich der Hauptventilkolben (4) vom Ringanschlag (42) wegverschiebt und das Tellerventil (2) gewaltsam von seinem Sitz zieht, mittels der Ringanschläge (37, 38) im Tellerventilschaft (22) und Schaftführung (36),

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wenn Überdruck in der Zylinderanschlussöffnung (31) herrscht und ^ie- Ventilzylinder (23) entladen ist.

2) Füll- und Auslassventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung direkt, mittels eines 3/2-Wege-Vorsteuerventils (14) ausgeübt wird, welches auf dem Füll- und Auslassventil (50, Fig. 2) aufgebaut ist, die hydraulischen Anschlüsse sind wie folgt verteilt:

a) der Zuflussanschluss (26) und der Rückflussanschluss (27) des 3/2-Wege-Vorsteuerventils (14) sind je an den Zylinderanschluss (31) und an den Tankanschluss (21) des Füll- und Auslassventils (50) angeschlossen,

b) der Verbraucheranschluss (28) des 3/2-Wege-Vorsteuerventils (14) ist an die Ventilzylinderkammer (23) angeschlossen durch einen Kanal (41) und eine Düse (8) mit einem parallel eingebauten Rückschlagventil (9, 10), so dass der Ölstrom frei vom 3/2-Wege-Vorsteuerventil (14) zu dem Ventilzylindea (23) strömen kann und in der entgegengesetzten Richtung gedrosselt werden kann.

3) Füll- und Auslassventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich net, dass ein Vorsteuergang zwischen der Zylinderanschlussöffnung (3.1)

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und demVentilzylinderkeHHae*: (23) eingebaut ist, welcher einen Kanal (25) mit einem Gegendruckventil (6, 7) umfasst, die Einstellung dieses Gegendruckventils (6, 7) kann durch Einstellung der Vorspannung der Feder (7) oder durch Austausch der Feder (7) variiert werden.

4) Füll- und Auslassventil nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dekompressionsgang eingebaut ist, in By-Pass zum Tellerventil (2), welcher einen Kanal (24) umfasst, und, in Reihenschaltung, ein 2-Wege-Sitzventil (11) und eine Drossel (13), das 2-Wege-Sitzventil (11) bleibt normalerweise durch eine vorgespannte Feder (12) geschlossen und sein Steuerraum (29) steht in hydraulischer Verbindung mit dem Verbraucheranschluss (28) des 3/2-Wege-VorSteuerventils (14), während die Drossel (13) durch Austausch einer Blende oder mittels einer einstellbaen Drossel veränderlich ist, oder alternativ, werden das 2-Wege-Sitzventil (11) und die Drossel (13) in einem einzigen Ventil vereinigt durch mechanische Begrenzung des Hubes des 2-Wege-Sitzventils (11) selbst.

5) Füll- und Auslassventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das auf dem Füll- und Auslassventil (50) aufgebaute Vorsteuerventil (14) gegen ein räumlich getrenntes, mit gleichen

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Schaltstellungen, ersetzbar ist, um nur mit einem einzigen Steuerventil gleichzeitig zwei oder mehr Füll- und Auslassventile (50) zu steuern oder/und ein bereits im Steuerkreis der Maschine (Fig. 5) existierendes Steuerventil kann angewendet werden, vorausgesetzt, dass auf jeden Fall der Verbraucheranschluss des räumlich getrennten Vorsteuerventils nicht mehr mit einer Zylinderanschlussöffnung (31), aber mit derselben Förderpumpe (40), die die Arbeitszylinder (30) speist, verbunden wird.

6) Füll- und Auslassventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Öffnung (33, Fig. 2) aufweist, die im Innern des Ventils mit der Zylinderanschlussöffnung (31) verbunden ist und durch die der von der Förderpumpe (40) geförderte Ölstrom zum Arbeitszylinder (30) fliessen kann.

7) Füll- und Auslassventil nach den Ansprüchen 1, 4, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Steueranschluss (19, Fig. 6) besitzt, der intern mit dem Ventilzylinderraum (23) des Hauptventilkolbens (4) verbunden ist, durch den ein Steuerdruck gegeben wird, der beim Übergang vom Dekompressionsvorgang auf den AuslassVorgang den Nullwert anstrebt und zu Steuerungszwecken anwendbar ist.

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