DE3200419A1

DE3200419A1 - Mehrfachsteuerventilanordnung

Info

Publication number: DE3200419A1
Application number: DE19823200419
Authority: DE
Inventors: Yutaka Ayase Hashimoto
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 1981-01-13
Filing date: 1982-01-09
Publication date: 1982-08-19
Also published as: US4557291A; JPS57116917A; FR2497912A1; GB2093953A; DE3200419C2; FR2497912B1; JPS642807B2; GB2093953B

Description

TOSHIBA KIKAI KABUSHIKI KAISHA, Tokio, Japan

Mehrfachsteuerventi1anordnung ₅

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mehrfachsteuerventilanordnung, die ein Mehrfachsteuerventil und ein diesem zugeordnetes Zusatzventil aufweist.

Verschiedene Bauarten oder Formen von Mehrfachsteuerventilen sind weit verbreitet und im Bereich dieser Technik bekannt. Ein typisches Beispiel dieser Ventile wird in Verbindung mit Fig. 1 nachfolgend beschrieben. Fig. 1 zeigt ein Mehrfachsteuerventil 11, das mehrere Kolben oder Spindeln zur Änderung der Fließrichtung eines Öls hat, das durch das Mehrfachsteuerventil fließt. Das Mehrfachsteuerventil hat ein Ventilgehäuse 12 mit einer Einlaßkammer 13, in die ein unter Druck stehendes Öl von einer außerhalb liegenden Ölquelle durch eine Pumpe 14 zugeführt wird. Das unter Druck stehende Öl wird in einem nicht belasteten Zustand in einem Sammelbehälter 19 durch einen Bypass oder Umgehungskanal 18 abgelassen, der in der Mitte des Ventilgehäuses 12 ausgebildet ist und durch die KoI-ben 15 und 17 geöffnet wird, wenn die Kolben 15 und 17 ihre neutrale Stellung einnehmen, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Das unter Druck stehende Öl wird ebenfalls über die Kolben 15 und 17 in die mit diesen in Verbindung stehenden Seitenkanäle 20 und 21 zugeführt, die sich bis zur Einlaßkammer 13 erstrecken und mit ihr verbunden sind.

Wenn ein Kolben 16 bei der Darstellung der Fig. 1 nach rechts bewegt wird, wird der Umgehungskanal 18 durch einen vergrößerten Mittenabschnitt und eine Außenfläche des Kolbens 16 verschlossen, und der Sei-

tentenkanal 20 wird mit einer öffnung 22 verbunden, die am Kolben 16 vorgesehen ist, wodurch das unter •Druck stehende Öl in eine nicht dargestellte Hydraulikkammer gelenkt wird, die an einer Seite eines Antriebes angeordnet ist, der durch eine axiale nicht dargestellte Öffnung des Kolbens 16, eine Öffnung 23 und eine Zylinderöffnung 24 hydraulisch betätigt wird. Ein unter Druck stehendes Öl in der anderen Hydraulikkammer auf der anderen Seite des Antriebs fließt in den Behälter 19 durch eine Zylinderöffnung 25, durch Öffnungen 26, 27 und durch einen Rücklaufkanal 28.

In einem Fall, bei dem ein Mehrfachsteuerventil, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, in eine Baumaschine, z.B. in ein Raupenfahrzeug oder einen Bulldozer, eingebaut wird, werden die Kolben 15 und 17 des Mehrfachsteuerventils betriebsfähig mit einem Fahrmotor und mit den Baggerschaufel- und Auslegerantrieben verbunden. Eine neuere Baumaschine wird häufig mit einem hydraulischen Brechwerk als ein Zusatzgerät zusätzlich zum Fahrmotor und den Baggerschaufel- und Auslegerantrieben versehen.

Ein Beispiel eines solchen Mehrfachsteuerventils ist in Fig. 2 abgebildet, in der gleiche Bezugszeichen an den Bauelementen eingezeichnet sind, die den in Fig. 1 abgebildeten Bauelementen entsprechen oder bei denen ein Großbuchstabe A hinzugefügt wurde. Das Mehrfachsteuerventil, das mit einem zusätzlichen Ventil versehen ist, wird im nachfolgenden Mehrfachsteueranordnung genannt.

Ein Mehrfachsteuerventil 11A, das in Fig. 2 abgebildet ist, unterscheidet sich von dem in Fig. 1 abgebildeten Ventil 11 dadurch, daß eine Einlaßkammer 13A eines Ventilgehäuses 12A nicht mit den Seitenkanälen

2OA und 21A verbunden ist, die durch Leitungen 31 und 33 an einer Pumpe 14 angeschlossen sind. Das Ventilgehäuse 35 eines Ventils 34 - im nachfolgenden Zusatzventil 34 genannt - ist dem Ventil 11A zugeordnet und weist eine Einlaßkammer 36 auf, die mit dem Sammelbehälter 19 durch die Pumpe 14 verbunden ist. Wenn der Kolben 37 des Zusatzventils 34 seine neutrale Stellung einnimmt, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, fließt das unter Druck stehende Cl, das in die Einlaßkammer 36 gefördert wurde, in die Einlaßkammer 13A des Mehrfachsteuerventils 11A über einen Bypass oder Umgehungskanal 38, über einen Mittenabschnitt des Kolbens 37 und ein Rohr 39, das mit der Einlaßkammer 13A in Verbindung steht. Anschließend läuft das unter Druck stehende öl in den Sammelbehälter 19, wenn die Kolben 15 und 17 ihre neutrale Stellung einnehmen.

In der Zwischenzeit, wenn der Kolben 16 des Ventils 11A bei der Darstellung nach der Fig. 2 nach rechts geschoben v/ird, wird der Umgehungskanal 18, wie es in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde, geschlossen und das unter Druck stehende Öl, das in den Seitenkanal 2OA eingetreten ist, fließt in eine Hydraulikkammer, die auf einer Seite des nicht dargestellten außerhalb liegenden Antriebs angeordnet ist, der durch Öffnungen 22, 23 und die Zylinderöffnung 24 hydraulisch betätigt wird. Das unter Druck stehende Öl in der anderen Hydraulikkammer auf der anderen Seite des Antriebs wird in den Behälter 19 durch die Zylinderöffnung 25, die Öffnungen 26, 27 und den Rücklaufkanal 28 abgelassen. Wenn der Kolben 37 des Zusatzventils 34 nach rechts bewegt wird, wird das unter Druck stehende öl in der Einlaßkammer 36 zu einer der Hydraulikkammern geführt, die auf einer Seite eines nicht dargestellten Antriebs angeordnet ist, der hydraulisch durch einen Seitenkanal 40, durch Öffnungen 41, 42, 43 und eine Zylinderöffnung 44 betätigt wird. Das unter Druck stehende Öl

in der Hydraulikkammer auf der anderen Seite des Antriebs wird in den Behälter 19 durch eine Zylinderöffnung 45, durch Öffnungen 46, 47, 48 und durch einen Rücklaufkanal 49 abgelassen.

Bei der Mehrfachsteuerventilanordnung, die in Fig. 2 dargestellt ist, unterscheidet sich das Ventilgehäuse 12A des Mehrfachsteuerventils 11A vom Ventilgehäuse 12 des Ventils 11 in seinem Aufbau dadurch, daß die Leitungen 31 und 32 mit dem Ventilgehäuse 12A verbunden sind, so daß es unmöglich ist, ein herkömmliches Mehrfachsteuerventil, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, zu verwenden, wie es bei einer Mehrfachsteuerventilanordnung, die in Fig. 2 dargestellt ist, geschieht. Daher ist es erforderlich, das Ventilgehäuse 12A neu herzustellen, ohne das Ventilgehäuse 12 zu benutzen. Dieser Nachteil macht sich in einer Vergrößerung der Herstellungskosten als auch der Herstellungsschritte bemerkbar.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Mehrfachsteuerventil anordnung vorzusehen, die ein herkömmliches oder normales Mehrfachsteuerventil und ein Zusatzventil verwendet, das an das Mehrfachsteuerventil angeschlossen wird, ohne daß dabei Leitungen benutzt werden, die die Verbindung zwischen dem Ventilgehäuse des Mehrfachsteuerventils und einer Ölquelle herstellen. Die Verwendung solcher Leitungen macht es unmöglich, ein herkömmliches Mehrfachsteuerventil so zu verwenden wie es ist.

Gemäß der Erfindung ist eine Mehrfachsteuerventilanordnung einer Bauart vorgesehen, die folgende Teile aufweist: ein Mehrfachsteuerventil, das eine Öleinlaßkammer hat, die an eine äußere Ölquelle angeschlossen ist, Ölkanäle, die an die Öleinlaßkammer angeschlossen sind, und mehrere Kolben zur Umschaltung der Fließrichtung des unter Druck stehenden Öls, das durch die Öl-

kanale fließt, und ein weiteres Zusatzventil, das betriebsfähig mit dem Mehrfachste'uerventil verbunden ist und eine Öleinlaßkammer hat, die mit der äußeren unter Druck stehenden Ölquelle verbunden ist, Ölkanäle, die mit der Öleinlaßkammer des Zusatzventils verbunden sind, und einen Kolben zum Umschalten der Fließrichtung des unter Druck stehenden Öls, das durch die ölkanäle des Zusatzventils fließt. Ferner weist die Mehrfachsteuerventilanordnung ein logisches Ventil auf, das öldicht an das Mehrfachsteuerventil angeschlossen ist, so daß es mit den Ölkanälen in Verbindung steht, die im Mehrfachsteuerventil ausgebildet sind. Ein Umschaltventil ist betriebsfähig mit dem Kolben des Zusatzventils so verbunden, daß es in Verbindung mit den ölkanälen des Zusatzventils steht und mit dem logischen Ventil durch eine Leitung verbunden ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen des Gegenstandes nach Anspruch 1 sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Dabei zeigen;

F I G . 1 einen Längsschnitt einer Mehrfachsteuerventilanordnung bekannter Bauart, F I G . 2 einen Längsschnitt einer Mehrfachsteuerventilanordnung bekannter Bauart,

F I G . 3 einen Längsschnitt einer Ausführungsform einer Mehrfachsteuerventilanordnung gemäß der Erfindung,

F I G . 4 einen Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform einer Mehrfachsteuerventilanordnung gemäß der Erfindung.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform einer Mehrfachsteuerventilanordnung gemäß der Erfindung, in der gleiche Bezugszahlen an Bauteilen verwendet v/erden, die mit den Bauteilen aus den Fig. 1 und 2 übereinstimmen. Die einander entsprechenden Bauteile, die in Fig. 3 dargestellt sind, arbeiten im wesentlichen in der gleichen Weise wie dies in bezug auf Fig. 2 beschrieben wurde.

' Ein logisches Ventil 51, das einen belasteten oder nicht belasteten Zustand in Abhängigkeit des unter Druck stehenden Öls steuert, das durch den Umgehungskanal 18 und durch den Rücklaufkanal 28 fließt, ist auf der stromabwärts liegenden Seite des Uragehungskanals 18 im Mehrfachsteuerventil 11 angeordnet. Das logische Ventil 51 weist einen Ventilhohlkörper 52 auf, der an dem Ventilgehäuse 12 wasserdicht angeordnet ist und v/eist ferner einen Kolben 54 auf, der in den Ventilhohlkörper 52 eingefügt und in einer Öffnung 53 an der Vorderseite vorgesehen ist. Der Kolben 54 wird, wie in Fig. 3 dargestellt ist, ständig durch eine Feder 56 nach oben gedrückt, die ein Ende hat, das in einen Verschlußstopfen 55 eingreift, der in das untere Ende des Ventilhohlkörpers 52 eingefügt ist. Eine Pilot- oder Steuerkammer 57 ist im Ventilhohlkörper 52 zwischen dem Verschlußstopfen 55 und dem unteren Ende des Kolbens 54 ausgebildet und die Steuerkammer 57 ist mit einer Leitung 58 durch den Verschlußstopfen 55 verbunden.

Ein Steuerumschaltventil 61 ist an einem Ende, nach Darstellung in Fig. 3 auf dem rechten Ende, der Spindel oder des Kolbens 37 des Zubehör- oder Zusatzventils SA-befestigt. Das Umschaltventil 61 hat ein zylindrisches Bauteil 62, das am Ventilgehäuse 35 wasserdicht befestigt ist. Ein Ventilbauteil 64, das durch ein Gelenkteil 63 an dem Kolben 37 befestigt ist, ist in das zy-

lindrische Bauteil 62 eingefügt, dar, mit einer Steueröffnung 66 versehen ist, die einen vorspringenden Abschnitt 65 des Ventilbauteils 64 umgibt, und an die Leitung 58 angeschlossen ist. Dabei ist das Steuerumschaltventil 61 und das logische Ventil 51 betriebsfähig durch die Leitung 58 miteinander verbunden. Ein Verbindungskanal 67, der mit dem Rückflußkanal 49 des Ventilkörpers 35 verbunden ist, ist an beiden Seiten der Steueröffnung 66 ausgebildet.

In der Mehrfachsteuerventilanordnung, die oben beschrieben wurde, sind die Einlaßkammern 13 und 36 des Mehrfachsteuerventils 11 und des Zusatzventils 34 mit der Pumpe 14 durch die Leitungen 70 und 69, die parallel angeordnet sind, verbunden.

Die Mehrfachsteuerventilanordnung nach der Erfindung arbeitet wie folgt.

Wenn der Kolben 37 des Zusatzventils 34 und die Kolben 15 und 17 des Mehrfachsteuerventils 11 in ihrer neutralen Lage positioniert sind, wird unter Druck stehendes Öl aus dem Behälter 19 in die Einlaßkammer 36 des Zusatzventils durch die Leitung 69 zugeführt und fließt dann in den Umgehungskanal 38, « der durch den Verschlußstopfen 68 verschlossen ist. In der Zwischenzeit fließt das unter Druck stehende Öl, das aus dem Behälter 19 zugeführt wird, in die Einlaßkammer 13 des Mehrfachsteuerventils 11 durch die Leitung 70 und fließt dann in den Umgehungskanal 18. Zu diesem Zeitpunkt wird die Steuerkammer 57 des logischen Ventils 51 mit dem Behälter 19 durch die Leitung 58, durch den Verbindungskanal 67 des Steuerumschaltventils 61 und durch den Rückflußkanal 49 des Zusatzventils 34 verbunden, so daß der Kolben 54 des logischen Ventils 51 durch Druck gesenkt wird, der auf die obere Kolbenfläche gegen die Druckkraft der

Feder 56 drückt, wodurch der Umgehungskanal 18 rait dem Rücklaufkanal 28 verbunden wird, und das unter Druck stehende Öl wird in den Behälter 19 abgeführt.

Wenn der Kolben 16 des Mehrfachsteuerventils 11 nach rechts bewegt wird, während der Kolben 37 des Zusatzventils 34 in seiner neutralen bleibt, wird der Umgehungskanal 18 geschlossen und das unter Druck stehende Öl fließt in eine Hydraulikkammer des nicht dargestellten äußeren Antriebs, durch den Seitenkanal 20, durch die Öffnungen 22, 23 und durch die Zylinderöffnung 24. Das unter Druck stehende Öl in der anderen Hydraulikkammer des äußeren Antriebs fließt in den Behälter 19 durch die Zylinderöffnung 25, durch die Öffnungen 2.6, 27 und durch den Rücklauf kanal 28. Wenn der Kolben 37 des Zusatzventils 34 nach rechts bewegt wird, bev/egt sich das am Kolben 37 befestigte Ventilbauteil des Steuerumschaltventils 61 ebenfalls nach rechts, und die Verbindung zwischen der Steueröffnung und dem Verbindungskanal 67 wird unterbrochen. Da die Verbindung zwischen der Steuerkammer 57 des logischen Ventils 51 und dem Behälter 19 unterbrochen wird, drückt das unter Druck stehende Öl durch die Öffnung 53 des Kolbens 54 auf den in Abflußrichtung liegenden Bereich des Kolbens 54. Die Querschnittsfläche des oberen Bereichs des Kolbens 54 ist größer als dessen unterer Bereich, so daß sich der Kolben anhebt und die Verbindung zwischen dem Umgehungskanal 18 und dem Rücklaufkanal 23 unterbricht, wodurch der Hydraulikdruck in der Einlaßkammer des Zusatzventils 34 ansteigt und das unter Druck stehende Öl in der Einlaßkammer 36 in eine Hydraulikkammer eines nicht dargestellten äußeren Antriebs durch den Seiten&anal 40, die Öffnungen 41, 42, 43 und die Zylinderöffnung 44 fließt. Zu diesem Zeitpunkt fließt das unter Druck stehende Öl in die andere Hydraulikkammer des Antriebs

durch die zylindrische Öffnungen 46, 47, 48 und den Rückflußkanal 49 in den Behälter 19.

Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung das unter Druck stehende Öl im Behälter 19 durch den Betrieb der Pumpe 14 parallel in das Zusatzventil 34 und in das Mehrfachsteuerventil 11 durch die Leitungen 69 und 70 gepumpt wird, kann das unter Druck stehende öl in die beiden Ventile 34 und auch über die Leitungen 69 und 39A zugeführt werden, die das Zusatzventil 34 und das Mehrfachsteuerventil 11 miteinander verbinden, wie es in der in Fig. 4 dargestellten anderen Ausführungsform der Fall ist. In der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform fließt das unter Druck stehende Öl aus dem Behälter 19 in das Mehrfachsteuerventil 11 durch die Leitung 69A, durch das Zusatzventil 34 und durch die Leitung 39A im wesentlichen in der gleichen Weise wie dies in Fig. 2 beschrieben wurde.

Befindet sich das Zusatzventil 34 in seiner neutralen Lage gemäß der Mehrfachsteuerventilanordnung der Erfindung, dann wird das logische Ventil 51 geöffnet, das an dem in Abflußrichtung liegenden Bereich des Umgehungskanals 18 des herkömmlichen Mehrfachsteuerventils 11 befestigt ist, um damit den nicht belasteten Zustand der Mehrfachsteuerventilanordnung aufrecht zu erhalten» Andererseits arbeitet das Umschaltventil 61 in einem Fall, in dem sich das mit dem Kolben 37 des Zusatzventils 34 verbundene Zusatzventil 34 in seiner Arbeitsstellung befindet, derart, daß es das logische Ventil 51 schließt, um den belasteten Zustand aufrecht zu erhalten und einen Antrieb zu betätigen, der mit den Zylinderöffnungen 44, 45 des Zusatzventils 34 verbunden ist.

Die erfindungsgemäße Mehrfachsteuerventilanordnung kann Ventilkörper von herkömmlichen Mehrfachsteuerventilen verwenden, ohne daß es notwendig ist, diese neu herzustellen,und kann zusätzlich Leitungen und Rohre verwenden, wodurch die Mehrfachsteuerventilanordnung wirtschaftlich hergestellt wird und
die Herstellungsschritte vermindert werden.

Leerseite

Claims

Reichel u. Reichel " " Parketrafe 13 60G0 Frankfurt a. M. 1 TOSHIBA KIKAI KABUSHIKI KAISHA, Tokio, Japan Patentansprüche

1. Mehrfachsteuerventilanordnung, enthaltend ein Mehrfachsteuerventil mit einer Öleinlaßkammer, die mit einer äußeren unter Druck stehenden Ölquelle verbunden ist, mit Ölkanälen, die mit der Öleinlaßkammer verbunden sind, und mit mehreren Kolben zum Umschalten der Fließrichtung des durch die Ölkanäle fließenden unter Druck stehenden Öls, und enthaltend ein mit dem Mehrfachsteuerventil betriebsfähig verbundenes Zusatzventil mit einer Öleinlaßkammer, die mit der äußeren unter Druck stehenden Ölquelle verbunden ist, mit Ölkanälen, die mit der Öleinlaßkammer des Zusatzventils verbunden sind, und mit einem Kolben zum Umschalten der Fließrichtung des unter Druck stehenden Öls, das durch die Ölkanäle des Zusatzventils fließt,

gekennzeichnet durch ein logisches Ventil (51), das öldicht an dem Mehrfachsteuerventil (11) so angebracht ist, daß es mit den in dem Mehrfachsteuerventil ausgebildeten Ölkanälen (18 und 28) verbunden ist, und durch ein Umschaltventil (61), das an den Kolben (37) des Zusatzventils betriebsfähig so angeschlossen ist, daß es mit den Ölkanälen (49) des Zusatzventils (34) verbunden und durch eine Leitung (58) mit dem logischen Ventil (51) verbunden ist.

2. Mehrfachsteuerventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das unter Druck stehende Öl in die Öleinlaßkammern (13, 36) des Mehrfachsteuerventils (11) und des Zusatzventils (34) aus der äußeren unter Druck stehenden Ölquelle (14, 19) durch Leitungen (69 und 70) parallel zugeführt wird.

3. Mehrfachsteuerventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das unter Druck stehende Öl in die Öleinlaßkammern (13, 36) des Mehrfachsteuerventils (1.1) und des Zusatzventils (34) aus der äußeren unter Druck stehenden Ölquelle (14, 19) durch eine Leitung (69A) zugeführt wird, die die Ölquelle (14, 19) und die öleinlaßkammer (36) des Zusatzventils (34) verbindet, durch die in dem Zusatzventil ausgebildeten Ölkanäle (38 und 49) und durch eine Leitung (39A) zugeführt wird, die die Ölkanäle (38) des Zusatzventils (34) mit der Öleinlaßkammer (13) des Mehrfachsteuerventils (11) verbindet.