DE3131420A1

DE3131420A1 - "vorrichtung in einem fluidgesteuerten system zur raschen betaetigung eines zylinders"

Info

Publication number: DE3131420A1
Application number: DE19813131420
Authority: DE
Inventors: Franz 7989 Argenbühl Schele
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1981-08-07
Filing date: 1981-08-07
Publication date: 1983-02-24
Also published as: IT1159213B; IT8246852A0; IT8246852A1; GB2106610A; FR2511095A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung in einem fluidgesteuerten System zur raschen Betätigung eines druckgesteuerten Zylinders, vorzugsweise als Teil einer Kupplung oder Bremse und mit einem dem Zylinder vorgeschalteten Drucksteuerventil.

In fluidtechnischen Systemen, bei denen Kraft durch unter Druck stehende Fluide innerhalb eines Schaltkreises übertragen und gesteuert wird, erfolgt eine Druckminderung durch das jeweils verwendete Drucksteuerventil bereits während einer ersten Phase, in der den fluidgesteuerten Elementen eine gewisse Menge Druckmittels lediglich zugeführt werden muß, während ein definierter Druck in dieser Phase noch nicht nötig ist. Die Druckminderung während der ersten Phase ruft eine geringe Strömungsgeschwindigkeit des Fluids hervor und dehnt die erste Phase aus, was sich durch verzögertes Ansprechen der fluidgesteuerten Elemente bemerkbar macht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erste Phase, zum Befüllen, also die Zeit für den Leerhub, möglichst stark zu verkürzen, um das Ansprechen beispielsweise einer Kupplung oder Bremse, also eines Arbeitszylinders, möglichst frühzeitig zu erreichen.

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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Die Erfindung weist gegenüber dem Bekannten die Vorteile auf, daß die Ansprechzeit fluidgesteuerter Elemente erheblich verkürzt werden kann. Dementsprechend ist es möglich, einen Druckzylinder z. B. einer Kupplung oder Bremse, zum Zweck ^;der Betätigung des entsprechenden Elements rasch zu befüllen und nach kurzer Zeitdauer bereits eine Aktion des Elements hervorzurufen.

Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung hervor.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen mittels Zeichnungen erläutert. Es zeigen

Fig. 1 den Verlauf des mit dem Erfindungsgegenstand erzielbaren Drucks in Abhängigkeit von der Zeit,

Fig. 2 schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Drucksteuerventil,

Fig. 3 eine Schaltung des Gegenstands gemäß Fig. 2,

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Pig. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel eines Drucksteuerventils mit einem Verzögerungskolben
und mechanischer Eingriffsmöglichkeit,

Fig. 5 ein Schaltbild des Gegenstands gemäß Fig. 4,

Fig. 6 ein Schaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels mit einem anderen Zeitglied.

Es wird angestrebt, das fluidgesteuerte Element rasch
mit Fluid zu befüllen, also nach dem öffnen eines dem fluidgesteuerten Element vorgeschalteten Ventils möglichst rasch einen hohen Fülldruck P_ (Fig. 1) zu erreichen.

Bei bisherigen Systemen wird nämlich nach dem öffnen
eines vorgeschalteten Ventils der vor einem Drucksteuerventil anstehende Systemdruck von Anfang an gemindert, so daß das Fluid dem zu betätigenden, fluidgesteuerten Element nach Erreichung eines Druckes P₁ (Fig. 1) über eine Stelle 1 mit vermindertem Fülldruck, entsprechend der unterbrochenen Linie zwischen Stellen 4 und 5A, zugeführt wird. Durch den niedrigen Fülldruck und die daraus resultierende geringe Strömungsgeschwindigkeit des Fluids steht dem fluidgesteuerten Element die für den Leerhub notwendige Menge Fluid erst nach Ablauf einer Ansprechzeit t_R1 zur Verfügung, so daß das fluidgesteuerte Element erst ab der Stelle 5A tatsächlich wirkt.

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Bei der Erfindung hingegen soll der Druck nach, dem öffnen des Ventils zunächst nicht gemindert werden. Vielmehr soll nach dem Passieren der Stelle 1 unmittelbar eine Stelle 2 erreicht werden, die einem ungeminderten Fülldruck P„ entspricht.

, Aufgrund des hohen Fülldruckes B„ strömt das Fluid sehr rasch, so daß innerhalb eines kurzen Zeitraumes dem fluidgesteuerten Element für dessen Leerhub die nötige Fluidmenge zugeführt ist. Kurz bevor die für den Leerhub nötige Menge des Fluids dem fluidgesteuerten Element zugeführt ist, setzt die Druckminderung des Drucksteuerventils« ein, so daß nach dem Ablauf einer Verzögerungszeit t der Fluiddruck von einer Stelle 3 auf eine Stelle 4 (Fig. 1) abfällt, von der ab das restliche Fluid dem fluidgesteuerten Element mit gemindertem Druck zugeführt wird. Die Druckzuführung dauert nur noch bis zu dem durch eine Stelle 5B definierten Zeitpunkt, so daß das fluidgesteuerte Element ab der Stelle 5B tatsächlich wirkt.

Nachdem jeweils die für den Leerhub nötige Menge Fluid dem fluidgesteuerten Element zugeführt ist, kommt das Fluid in den zu dem fluidgesteuerten Element führenden Zulaufleitungen zum Stillstand. Hierbei tritt hinter dem Drucksteuerventil eine geringfügige Druckerhöhung ein (Stelle 5A bzw. 5B), Nach Erreichen der Stelle 5B bzw. 5A steigt der Druck in dem fluidgesteuerten Element sowie in der Zulaufleitung vom Drucksteuerventil zu dem fluidgesteuerten Element bis zu der Stel-

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le 6A an. Hieran anschließend kann eine Stelle 6B erreicht werden, die dem Systemdruck ^p _svst entspricht, sofern dieser höher als der Druck an der Stelle 6A ist.

Die angestrebte Idealkurve nach Fig. 1 ist durch eine Vorrichtung nach den Fig. 2 und 3 erreichbar. An den Ausgang eines Drucksteuerventils 39 ist als fluidgesteuertes Element beim Ausführungsbeispiel über eine Leitung 31 eine fluidgesteuerte Kupplung 8 angeschlossen. Ebenso könnte eine fluidgesteuerte Bremse oder ein anderes Element am Ausgang des Drucksteuerventils 3 9 liegen.

An einer den Eingang des Drucksteuerventils 3 9 (Fig. 2, 3) bildenden Leitung 15 ist über eine Leitung 14 ein elektromagnetisch gegen eine Rückholfeder betätigtes Wegeventil 32 angeschlossen/ das Strom aus einer Batterie 33 beim Schließen eines Schalters 34 erhält. Das Wegeventil 32 ist an die Förderseite einer Pumpe 12 angeschlossen, der ein Druckbegrenzungsventil 13 parallel liegt.

Ein Drucksteuerventil 3 9 (Fig. 2) enthält einen Kolben, der aus einem Regelkolben 9 und einem Steuerkolben 25 gebildet ist. Liegt an dem Drucksteuerventil 3 9 kein Druck an, nehmen der Regelkolben 9 und der Steuerkolben 25 die aus der Zeichnung ersichtliche Lage ein. Bei diesem Zustand ist die Leitung 15 über die Leitung 14, das Wegeventil 32 und eine

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weitere Leitung 38 mit einem Behälter 11 verbunden. Hierbei steht die Leitung 15 des Drucksteuerventils 3 9 mit dessen Leitung 16 in Verbindung, so daß der Druckraum einer Kupplung 8 drucklos ist.

: Wird der Schalter 34 geschlossen, dann schaltet das Wegeventil 32 aus seiner Sperrstellung heraus um, der von

> der Pumpe 12 herrührende Druck wird dem Drucksteuerventil 3 über dessen Leitung 15 zugeführt. Er pflanzt sich über die Leitungen 16 und 31 zum Druckraum des Zylinders der Kupplung 8 fort und bewirkt einen Fluidstrom dorthin, so daß der Kolben der Kupplung 8 bewegt wird. Der in der Leitung 16 herrschende Druck hängt zum einen vom Förderstrom und zum anderen von Strömungswiderständen in den Leitungen und in dem fluidbetätigten Element, z. B. in der Kupplung 8, ab. Gleichzeitig wird durch den herrschenden Druck auch eine kleine Fluidmenge über Leitungen 17 bzw. 22 gedrückt, wobei das Fluid eine Blende 18 bzw. eine Drossel 23 passiert. Der dabei an einer Steuerfläche 20 des Regelkolbens 9 entstehende Druck schiebt den Regelkolben 9, entgegen der Kraft einer Druckfeder 26, in Richtung eines Pfeils 10 (Fig. 2). Nach Zurücklegung eines kurzen Weges des Regelkolbens 9 trennt ein Ansatz 28 die Steuerleitung 22 von einer Rücklaufleitung Das durch die Drossel 23 hindurchströmende Fluid drückt in einem Raum 35 auf eine Steuerfläche 24 des Steuerkolbens Dieser wird unter Zusammendrückung der Druckfeder 26 langsam

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entgegen der Richtung des Pfeils 10 verschoben. Der Regelkolben 9 bewegt sich weiter in Richtung des Pfeils 10, bis eine Steuerkante 37 den freien Querschnitt einer Bohrung 21 und damit den Fluidstrom so weit reduziert, daß der Druck in der Leitung 16 sowie der auf die Steuerfläche 20 einwirkende Druck so weit abfallen, bis die auf die Steuerfläche 20 einwirkende Kraft gleich groß der momentanen Kraft der Druckfeder 26 ist. Der in der Leitung 31 herrschende Druck sinkt danach bis zur Stelle 4 (Fig. 1) ab. Wird der in der Leitung 16 herrschende Druck bzw. der auf die Steuerfläche 20 einwirkende Druck größer als dies der Kraft der Feder 26 entspricht, wird die Bohrung 21 weiter verschlossen, der Fluidstrom wird weiter gedrosselt oder sogar vollständig unterbrochen. Fällt der Druck dagegen zu weit ab, bewirkt die Kraft der Druckfeder 26 eine weitere öffnung der Bohrung 21, hierdurch erfolgt ein Anwachsen des Fluidstromes. Das Ventil 26 läßt also gerade so viel Fluid hindurchströmen, wie zur Äufrechterhaltung des der augenblicklichen Federvorspannung entsprechen Druckes erforderlich ist.

Da der Steuerkolben 25 des Drucksteuerventils 3 9 weiter entgegen der Richtung des Pfeils 10 verschoben wird, steigt die Kraft der Druckfeder 26 stetig an. Der geregelte Druck nimmt somit ebenfalls zu.

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Der Durchmesser einer Bohrung 19 in der Blende 18 ist so bemessen, daß das durch die Bohrung 19 hindurchströmende Fluid den Regelkolben 9 nur so langsam in Richtung des Pfeils 10 verschiebt, daß der Fluidstrom durch die Bohrung 21 -, erst dann gedrosselt wird, kurz bevor die Kupplung 8 geschlos- _: sen ist. Hierdurch wird erreicht, daß das von der Pumpe 12 kommende, die Zulaufleitung 15, die Bohrung 21 und die Leitun-¹ gen 16, 31 passierende Fluid ungehindert zur Kupplung 8 strömen kann, so lange deren Zylinder befüllt wird und den größten Teil seines Leerhubes ausführt. Der Druck wird während des größten Teiles der Füllphase also nicht gemindert. Die in die Leitung 17 eingesetzte Blende 18 bewirkt somit ein rascheres Hindurchströmen des Fluids durch die Zulaufleitung 15, die Bohrung 21 und die Leitungen 16, 31, weil ohne die Blende 18 der Regelkolben 9 sofort so weit in Richtung des Pfeils 10 verschoben würde, bis er die Bohrung 21 fast verschließen und damit in den Leitungen 16, 31 nur einen Druck zulassen würde, der dem Quotienten aus der Kraft der Druckfeder 26 und der Steuerfläche 20 am Regelkolben 9 entspricht.

Da der Steuerkolben 25 (Fig. 2) entgegen der Richtung des Pfeils 10 verschoben wird, steigt der in den Leitungen 16, 31 herrschende Druck entsprechend der Strecke 5B, 6A (Fig. 1) an, deren Steigung sich durch Dimensionierung der Drossel 23 beeinflussen läßt.

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Nachdem der Steuerkolben 25 einen bestimmten Weg entgegen der Richtung des Pfeils 10 zurückgelegt hat, stößt er gegen den Regelkolben 9 und verschiebt ihn in dieser Richtung, bis der Steuerkolben 25 mit einer freien Ringkante 27 an eine gehäusefeste Kante 36 anstößt. Dadurch wird die Bohrung 21 geöffnet, und es besteht eine Verbindung von der Zulaufleitung 15 zur Leitung 16, so daß in beiden Leitungen gleicher Druck herrscht. Im Diagramm (Fig. 1) wird die Strecke 6A, 6B bis zum Systemdruck P . durchlaufen.

Das Drucksteuerventil 3 9 kann so ausgebildet sein, daß der Weg seines Steuerkolbens 25 durch die als Anschlag wirkende Kante 36 begrenzt wird und der Regelkolben 9 nicht den Steuerkolben 25 berühren kann. In diesem Fall wird die Regelfunktion des Drucksteuerventils 3 9 nicht aufgehoben, so daß die Druckerhöhung gemäß der Strecke 6A, 6B (Fig. 1) entfällt. Die Druckfeder 26 kann auch so ausgelegt werden, daß der- geregelte Druck den Wert des Systemdruckes P . schon erreicht, bevor der Steuerkolben 25 den Regelkolben 9 berührt.

Wird der Schalter 34 (Fig. 23) geöffnet, geht das Ventil 32 wieder in seine Sperrstellung, und der Druck in der Zulaufleitung 15 sowie in den Leitungen 16, 31 fällt ab, das Drucksteuerventil 39 wird über eine Leitung 30 entlüftet. Der auf die Steuerfläche 20 wirkende Druck fällt ab, der Regelkolben 9 wird von der vorgespannten Druckfeder 26 entgegen der

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Richtung des Pfeils 10 verschoben. Die Blende 18 öffnet hierbei und gibt einen größeren Durchflußquerschnitt frei, so daß der Regelkolben 9 rasch in seine Ausgangslage zurückkehren kann. Dabei gibt auch der Ansatz 28 die von ihm verschlossene

i \

Bohrung wieder frei, so daß der Raum 35 über die Rücklaufleitungen 29, 30 entlüftet wird, und auch der Steuerkolben 25 in seine aus Fig. 2 ersichtlichen Ausgangslage (Stelle 0 in Fig. 1) zurückkehrt. =

Ein anderes Ausführungsbeispiel zeigen die Fig. 4 und 5. Eine Pumpe 44, der ein Druckbegrenzungsventil 45 parallel liegt, fördert aus einem Behälter 43 ein Fluid, das einer den Eingang bildenden Zulaufleitung 46 eines Drucksteuerventils 40 zugeführt wird. An einer zum Ausgang führenden Leitung 47 ist über eine Leitung 48 eine fluidgesteuerte Kupplung 41 angeschlossen. Im Drucksteuerventil 40 sind ein Regelkolben 54 und ein Steuerkolben 56 vorgesehen. An dem Regelkolben 54 stützt sich eine Druckfeder 55 gegen das Gehäuse des Drucksteuerventils 40 ab, zwischen dem Regelkolben 54 und dem Steuerkolben 5 6 ist eine weitere Druckfeder 57 eingespannt. Das Drucksteuerventil 40 umfaßt ferner einen Verzögerungskolben 52, gegen den sich eine Druckfeder 53 abstützt, die mit ihrem anderen Ende am Gehäuse anliegt. In den Verlauf einer von der Leitung 47 abgehenden und zum Verzögerungskolben 52 hinführenden Steuerleitung 49 ist eine Blende 50 mit einer Bohrung 51 eingefügt.

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Wenn das Pedal 75 zum öffnen einer Kupplung 41 entgegen der Richtung des Pfeils 64 gedrückt wird, stößt der Steuerkolben 56 mit seiner Ringfläche 62 gegen eine Ringfläche 63 des Regelkolbens 54 und verschiebt diesen entgegen der Richtung des Pfeils 64 soweit, bis er an einem ihm zugeordneten Gehäuseanschlag 58 anschlägt. Hierbei ist die Bohrung 77 vom Regelkolben 54 verschlossen, die Bohrung 78 ist geöffnet. Die Zulaufleitung 46 des Drucksteuerventils 40 ist abgesperrt, das in ihr vorhandene Fluid steht unter dem von dem Druckbegrenzungsventil 45 zugelassenen Druck P . Die Leitung 47 steht über die offene Bohrung 78, einen Ringkanal 79 und über Leitungen 5 9, 65 in Verbindung mit dem Behälter 43 und ist daher drucklos. Die zu betätigende Kupplung 41 ist geöffnet (Stelle 0 in Fig. 1). Soll die Kupplung 41 geschlossen werden, läßt man das Pedal 75 los, der Stößel 74 folgt der Pedalbewegung in Richtung des Pfeils 64. Die Druckfeder 55 schiebt den Regelkolben 54 und den Steuerkolben 56 in Richtung des Pfeils 64, wobei die Ringfläche 63 des Regelkolbens 54 an der Ringfläche 62 des Steuerkolbens 56 anliegt. Letzterer drückt gegen den Stößel 74.

Der Regelkolben 54 verschließt nun zunächst die Bohrung 78 und öffnet dann die Bohrung 77, so daß das Fluid von der Zulaufleitung 46 zur Leitung 47 und von dort über die Leitung 48 zur Kupplung 41 strömt, deren Zylinder nun befüllt wird. Dabei stellt sich in der Leitung 47 des Drucksteuerven-Akte 5733 F

- ■■■ ₁₄

tils 40 je nach dem am Druckbegrenzungsventil 45 eingestellten Druck, in Abhängigkeit von der Förderleistung der Pumpe 44, den Strömungswiderständen in den Leitungen zwischen der Pumpe 44 und der Kupplung 41 und den mechanischen Widerständen des Kupplungskolbens ein bestimmter Fülldruck P„ ein. Die Druckfeder 57 allein ist nicht stark genug, um den Regelkolben 54 gegen die Kraft der Druckfeder 55 entgegen der Richtung des Pfeils 64 zu drücken (wobei sich die Ringflächen 62, 63 voneinander trennen), die Bohrung 77 zu schließen und hierdurch den Strom des Fluids von der Zulaufleitung 4 6 zur Leitung 47 zu drosseln oder zu unterbrechen. Dies ist erst möglich, wenn sich der Druck in der Leitung über die Steuerleitungen 4 9, 71 sowie eine Steuernut 73 und eine Leitung 72 auf die Differenzfläche Δ A am Regelkolben fortgepflanzt hat und die Druckfeder 57 unterstützt. Dieser Pfad für das Fluid ist zunächst jedoch durch den Verzögerungskolben 52 versperrt, die Leitung 72 und die Ringnut 73 sind mit einem Raum 70 verbunden und somit drucklos, weil der Raum 70 mit dem Behälter 43 ständig in Verbindung steht.

Während der Kupplung 41 Fluid zugeführt wird, strömt ein Teil des Fluids über die Steuerleitung 49 und über die Bohrung 51 in der Blende 50 und bewirkt ein Verschieben des Verzögerungskolbens 52 in Richtung des Pfeils 64, wobei die Druckfeder 53 zusammengedrückt wird. Die Auslenkung des Verzögerungskolbens 52 erfolgt so lange, bis der Verzögerungskol-

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ben zunächst die Steuerleitungen 71, 72 und die Steuernut 73 verschließt und danach einen Durchgang von der Steuerleitung 49 zu den Steuerleitungen 71, 72 und zu der Steuernut freigibt. Hierdurch kann das Fluid auf die Differenzfläche Δ A drücken und zusammen mit der Druckfeder 57 den Regelkolben verschieben, wobei dann der freie Querschnitt der Bohrung 77 und damit der Fluidstrom so weit reduziert werden, daß der in der Leitung 47 herrschende und auf die Differenzfläche Δα einwirkende Druck so weit absinkt, bis die Summe der Druckkraft auf die Differenzfläche Aa und der Kraft der Feder 57 gleich groß der Kraft der Druckfeder 55 ist. Der Druck am Ventilausgang in der Leitung 48 sinkt damit von der Stelle 3 (Fig. 1) auf die Stelle 4 ab.

Wird der in der Leitung 47 herrschende und auf die Differenzfläche Δ A wirkende Druck kleiner als beschrieben, dann überwiegt die Kraft der Druckfeder 55, so, daß der Regelkolben 54 wieder mehr in Richtung des Pfeils 64 verschoben wird und andererseits der Fluidstrom und damit der Druck in der Leitung 47 sowie der auf die Differenzfläche Δα einwirkende Druck wieder ansteigen. Wird dagegen dieser Druck größer als beschrieben, überwiegt die Summe der Druckkraft auf die Differenzfläche Δ A und der Kraft der Druckfeder der Druckfeder 57, so daß der Regelkolben 54 entgegen der Richtung des Pfeils 64 verschoben wird und der Fluidstrom und damit der Druck in der Leitung 47 sowie auch die Differenzfläche Δ Α

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wieder kleiner werden. Der Regelkolben 54 läßt also noch so viel Fluid zur Kupplung 41 strömen, wie zur Aufrechterhaltung des gewünschten Drucks erforderlich ist, nachdem die Steuerleitungen 49 und 71 über den Verzögerungskolben 52

miteinander verbunden sind.

Der von der Pumpe 44 kommende Druckmittelstrom wird zur Differenzfläche Δ A so lange ganz unterbrochen, bis der Verzögerungskolben 52 durch den sich in der Steuerleitung 49 aufbauenden Druck unter Zusammendrückung der Druckfeder 53 so weit in Richtung des Pfeils 64 verschoben wurde, daß er die öffnung zur Differenz fläche Aa freigibt. Die Zeitdauer t der Verzögerung wird hier von der Füllzeit des den Verzögerungskolben 52 enthaltenden VerzögerungsZylinders bestimmt.

Der Durchmesser der Bohrung 51 in der Blende 50 ist so bemessen, daß der Druck in der Leitung 48 kurz bevor die Kupplung 41 ganz geschlossen ist von dem Wert P_ auf einen Wert abfällt, der im Diagramm der Fig. 1 der Stelle 4 ent-" spricht.

Während der Zylinder, in dem der Verzögerungskolben 52 läuft, über die Blende 50 gefüllt wird, kann das Pedal 75 weiter in Richtung des Pfeils 64 losgelassen werden. Der Regelkolben 54 wie auch der Steuerkolben 56 verschieben sich hierbei in Richtung des Pfeils 64, bis der Regelkolben 54 am

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Gehäuse des Drucksteuerventils 40 anstößt. Mit weiterer Pedalbewegung wird der Steuerkolben 56 nun nur noch von der Druckfeder 57 gegen den Stößel 74 gedrückt und ebenfalls in Richtung des Pfeils 64 verschoben, wobei sich allerdings die Ringflächen 62, 63 voneinander trennen. Sobald der Zylinder mit dem Verzögerungskolben 52 gefüllt ist, bewirkt der an der Differenzfläche Δ A wirkende Druck eine Verschiebung des Regelkolbens 54 entgegen der Richtung des Pfeils 74, bis der Fluidstrom durch die Bohrung 77 auf das erforderliche Maß gedrosselt ist. Je mehr sich der Steuerkolben 56 in Richtung des Pfeils 64 bewegt, desto schwächer wird die Kraft der Druckfeder 57. Entsprechend höher muß jetzt der auf die Differenzfläche Δ A wirkende Druck sein, um den Regelkolben 54 entgegen der Richtung des Pfeils 64 unter Zusammendrückung der Druckfeder 55 zu verschieben. Der geregelte Druck ist also von der Stellung des Pedales 75 abhängig.

Steigt der Druck in der Leitung 47 höher an, als es der jeweiligen Stellung des Pedals 75 entspricht, bewirkt der auf die Differenzfläche Δ A einwirkende Druck eine Verschiebung des Regelkolbens 54 so weit entgegen der Richtung des Pfeils 64, daß die Bohrung 77 geschlossen und die Bohrung 78 etwas geöffnet wird und gerade soviel Fluid über die Leitung 5 9 entweichen läßt, bis der Druck in der Leitung 47 wieder das angestrebte Niveau erreicht hat.

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Schiebt der Steuerkolben 56 noch weiter in Richtung des Pfeils 64, dann erreicht er schließlich eine Stelle, bei der er die Steuerleitung 71 absperrt und den Druck auf die Differenzfläche Δ A über die Steuernut 73 und den Raum 70 in den

Behälter 43 entweichen läßt. Jetzt schiebt die Druckfeder 55 den Regelkolben 54 in Richtung des Pfeils 64 bis zum Anschlag. Die Zulaufleitung 46 ist über die Bohrung 77 unmittelbar mit dem Ausgang des Drucksteuerventils 40, also mit der Leitung verbunden. Der Druck steigt jetzt von der Stelle 5 auf die Stelle 6 im Diagramm der Fig. 1 an, was dem Systemdruck P

sys "C

entspricht.

Bewegt man das Pedal 75 entgegen der Richtung des Pfeils 64, setzt nach Verbindung der Steuerleitung 71 mit der Leitung 72 über die Steuernut 73 die Regelfunktion wieder ein, was dem Abschnitt 5 - 4 in der Kurve nach Fig. 1 entspricht. Mit zunehmender Zusammendrückung der Druckfeder 57 sinkt der geregelte Druck in der Leitung 47. Wenn der Steuerkolben 56 an dem Regelkolben 54 anstößt, und diesen entgegen der Richtung des Pfeils 64 verschiebt, bis die Leitung 47 mit der Leitung 59 bzw. der Leitung 65 verbunden ist, wird die Leitung 47 drucklos. Gleichermaßen wird die Steuerleitung 49 drucklos, der Verzögerungskolben 52 schiebt das Fluid aus dem Verzögerungszylinder heraus. Die Blende 50 gibt dabei einen größeren Querschnitt frei, so daß der Verzögerungszylinder rasch entleert wird.

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Die Verzögerungszeit t kann auch durch andere Zeitglieder bestimmt werden. Hierzu dient beispielsweise ein Zeitglied 95 (Fig. 6), das einen Schalter 97 zum Schließen eines Stromkreises betätigt, zu dem ferner eine Batterie 96 und die Wicklung eines Wegeventils 94 gehören. Bei diesem Ausführungsbeispiel soll eine Kupplung 90 durch ein Druckmittel betätigt werden. Letzteres wird von einer Pumpe 98, der ein Druckbegrenzungsventil 107 parallel geschaltet ist, über ein Rückschlagventil 99 aus einem Behälter 100 gefördert. An ein Druckminderventil 93 ist eine Rücklaufleitung 101 angeschlossen, die zum Behälter 100 zurückführt. Mit dem Druckminderventil 93 mechanisch verknüpft ist ein weiteres Wegeventil 91, das mechanisch betätigt wird, und an das eine weitere Rücklaufleitung 102 angeschlossen ist. Eine andere Rücklaufleitung 103 führt von dem ersten Wegeventil 94 zurück zum Behälter 100. Zur mechanischen Verknüpfung zwischen dem Druckminderventil 93 und dem Wegeventil 91 gehört auch eine Leitung 105. Das Druckminderventil 93 und das Wegeventil 91 bilden zusammen ein Drucksteuerventil mit einer Druckfeder Eine Leitung 104 bildet eine druckmäßige Verbindung zwischen dem Drucksteuerventil 91, 93 und dem Wegeventil 94.

Die Regelung des Druckes■während der Füllphase kann anstelle eines Zeitgliedes auch in Abhängigkeit des Kolbenweges verhindert werden. Zu diesem Fall kann bei dem Ausführungsbei.-spiel nach Fig. 6 das Zeitglied entfallen. Der Schalter 97

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wird in diesem Fall vom Kolben des fluidgesteuerten Elements unmittelbar oder mittelbar betätigt, wenn der Leerhub (bzw. der größte Teil desselben) ausgeführt ist. Ebenso ist an dieser Stelle ein hydraulischer Schalter denkbar.

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	Bezugszeichen	Stelle	27	Ringkante
1	Stelle	28	Ansatz
2	Stelle	29	Rücklaufleitung
3	Stelle	30	Rücklaufleitung
4	Stelle	31	Leitung
5A	Stelle	32	Wegeventil
5B	Stelle	33	Batterie
6A	Stelle	34	Schalter
6B	Linie	35	Raum
7	Kupplung	36	Kante
8	Regelkolben	37	Steuerkante
9	Pfeil	38	Leitung
10	Behälter	39	Drucksteuerventil
11	Pumpe	40	Drucksteuerventil 1
12	Druckbegrenzungsventil	41	Kupplung
13	Leitung
14	Zulaufleitung	43	Behälter
15	Leitung	44	Pumpe
16	Steuerleitung	45	Druckbegrenzungsventil
17	Rückschlagblende	46	Zulaufleitung
18	Bohrung	47	Leitung
19	Steuerfläche	48	Leitung
20	Bohrung	49	Steuerleitung
21	Steuerleitung	50	Rückschlagblende
22	Drossel	51	Bohrung
23	Steuerfläche	52	Verzögerungskolben
24	Steuerkolben	53	Druckfeder
25	Druckfeder	54	Regelkolben
26

Akte 5733 P

	Druckfeder	90	; . . 3131420	Kupplung
	Steuerkolben	91	21	Wegeventil
55	Druckfeder	92	Druckfeder
56	Gehäuseanschlag	93	Druckminderventi1
57	Leitung	94	Wegeventil
58	Leitung	95	Zeitglied
59	Raum	96	Batterie
60	Ringfläche	97	Schalter
61	Ringfläche	98	Pumpe
62	Pfeil	99	Rückschlagventil
63	Leitung	100	Behälter
64	Leitung	101	Rücklaufleitung
65	Leitung	102	Rücklaufleitung
66	Leitung	103	Rücklaufleitung
67	Leitung	104	Leitung
68	Raum	105	Leitung
69	Steuerleitung	106	Leitung
70	Leitung	107	Leitung
71	Steuernut
72	Stößel	^Pl	Druck
73	Pedal	^PF	Fülldruck
74		^Psyst	Systemdruck
75	Bohrung		Ansprechzeit
	Bohrung	t_v	Zeitdauer
77	Ringkanal	Δα	Differenzfläche
78
79

Akte 5733 F 27.07.1981 TZS br-hg

Claims

ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN Aktiengesellschaft
Friedrichshafen

Vorrichtung in einem fluidgesteuerten System zur raschen Betätigung eines Zylinders

Ansprüche

ίIy Vorrichtung in einem fluidgesteuerten System zur raschen Betätigung eines druckgesteuerten Zylinders, vorzugsweise als Teil einer Kupplung oder Bremse und mit einem, dem Zylinder vorgeschalteten Drucksteuerventil, dadurch g e k e η η ζ e i cn net, daß das Drucksteuerventil (39, 40), dem eine mit einer Verzögerungseinrichtung (18, 19; 50, 51) versehene Steuerleitung (17; 49) als Teil einer druckmitte lbetätigten umsteuervorrichtung zugeordnet ist, in seiner Ruhelage durchgeschaltet ist und eine.Absperr- bzw. Drosseleinrichtung für den Hauptstrom aufweist und mindestens eine Steuerfläche (20) an einem Kolben (Regelkolben 9) hat, der sich gegen mindestens eine Feder (26) abstützt.

Akte 5733 F

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben durch einen Regelkolben (9, 54) und durch einen Steuerkolben (25, 56) gebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder/und Anspruch 2, da-

. durch gekennzeichnet , daß die Verzögerungseinrichtung (18, 19; 50, 51) als Rückschlagblende ausgebildet

; ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder/und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungseinrichtung zusätzlich einen Verzögerungskolben (52) umfaßt.

Akte 5733 F