DE3327005A1 - Hydraulischer verteiler - Google Patents

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. W. Beyer Dipl.-Wirtsch.-Ing. B.Jochem

Staufenstraße 36 6000 Frankfurt/Main

Anm. s

Bennes MARREL

Zone Industrielle Sud

F-Andrezieux Boutheon - Loire

Patentanemldung

HYDRAULISCHER VERTEILER

M 3708 / 26.7.1983

HYDRAULISCHER VERTEILER

Die Erfindung bezieht sich auf hydraulische Verteiler, insbesondere für Arbeitsgeräte und Fahrzeuge für öffentliche Arbeiten.

Die verschiedenen Verbraucher eines hydraulischen Kreises,, wie z.B. Kraftzylinder, Motoren usw., werden über Steuerventile mit Druckfluid versorgt. Indem die Steuerventile den Druckfluidstrom zum Verbraucher freigeben oder sperren, steuern sie die Bewegungen bzw. Manöver der Organe der Verbraucher. Zum Hydrauliksystem gehören darüberhinaus normalerweise Regel- und Sicherheitsorgane, wie z.B. Überdruckventile, Rückschlagventile und dergleichen.

Ein Verbraucher oder eine Gruppe von Verbrauchern ist normalerweise an ein Steuerventil angeschlossen, welches seinerseits mit einer Pumpe oder einem anderen Steuerventil sowie dem Flüssigkeitsvorrat verbunden ist. Dies ergibt insgesamt eine große Zahl von Verbindungsleitungen und Verbindungskanälen, wenn eine Vielzahl von Verbrauchern vorhanden ist, wie dies vor allem bei Geräten für öffentliche Arbeiten der Fall ist.

Zur Vereinfachung der Leitungsverbindungen sind hydraulische Verteiler bekannt. Das französische Patent 76-08-318 beschreibt z.B. einen hydraulischen Verteiler, der die Form eines Blocks hat. Dieser Block ist mit einer Einlaßöffnung für das Druckfluid, einer Auslaßöffnung für die zum Vorrat zurückfließende Flüssigkeit, Verbindungskanälen zu unmittelbar auf dem Verteiler befestigten Steuerventilen sowie Anschlußöffnungen für Verbindungsleitungen zu den Verbrauchern versehen. Der bekannte Verteilerblock ist jedoch an einen bestimmten Hydraulikkreis angepaßt und kann nicht verändert werden. Ein Konstrukteur braucht deshalb für jede besondere Art von Arbeitsgerät und hydraulischen System einen speziellen Verteilerblock. Es kommt hinzu, daß in denjenigen Fällen,

M 3708 / 26.7.1983

wo man einem bestimmten Arbeitsgerät ,eine zusätzliche Funktion geben möchte, beispielsweise einen durch einen Kraftzylinder bewegten zusätzlichen Arm anbringen will, entweder der gesamte Verteilerblock ausgewechselt oder der Hydraulikkreis durch Hinzufügen eines herkömmlichen Verteilerven.tils geändert werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den vorstehend geschilderten Mangel zu vermeiden und einen dem Einzelfall anzupassenden Verteiler zu schaffen.

Der erfindungsgemäß zur Lösung der vorstehenden Aufgabe vorgeschlagene Verteiler ist aus mehreren miteinander verbundenen Einzelblöcken zusammengesetzt, deren jeder Anschlußöffnungen für eine Druckleitung und eine Rücklaufleitung zum Flüssigkeitsvorrat, für die Ein- und Auslaßöffnungen wenigstens eines Steuerventils, für passend angeordnete Anschlußöffnungen benachbarter Einzelblöcke und für zu wenigstens einem Verbraucher führende Leitungen^sowie mit inneren Kanälen zur Verbindung der Anschlüsse versehen ist.

In bevorzugter praktischer Ausführung ist der neue hydraulische Verteiler aus zwei Arten von Einzelblöcken zusammengesetzt, nämlich Parallelverteilerblöcken und Serienverteilerblöcken, wobei die ersteren einen an die Druckleitung angeschlossenen, unabhängig von der Stellung der Steuerventile ständig offenen Durchlaß haben, dagegen bei den letzteren das einströmende Druckfluid insgesamt über die Steuerventile geleitet ist.

In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung hat jeder Einzelblock zwei parallele Seitenflächen,, in welchen sich die Anschlußöffnungen für die Verbindung mit benachbarten Einzelblöcken befinden, die mit ihren zugeordneten Seitenflächen unmittelbar in gegenseitiger Anlage verbindbar sind, sowie eine im wesentlichen senkrecht zu den beiden Seitenflächen liegende Fläche hat? auf welcher wenigstens ein Steuerventil befestigbar ist.

M 3708 / 26.7.1983

- Q-

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß dio mit einem Steuerventil zusammenwirkenden hydraulischen Organe wie Rückschlagventile, Druckbegrenzer und dergleichen lösbar mit den Einzelblöcken verbunden sind.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Eine perspektivische Darstellung eines aus Einzelblöcken zusammengesetzten hydraulischen Verteilers?

Fig. 2 eine Vorderansicht des Verteilers nach Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt durch einen Serienverteilerblock des hydraulischen Verteilers gemäß Schnittlinie I-I in Fig. 1;

Fig^ 4 einen Schnitt nach Schnittlinie II-II in Fig. 3;

Fig. 5 einen Schnitt durch einen Parallelverteilerblock nach Schnittlinie 1-1 in Fig. 1;

Fig. 6 einen Schnitt durch denselben Block nach Schnittlinie IH-III;

Fig. 7 nochmals einen weiteren Schnitt durch denselben Block nach Schnittlinie IV-IV in Fig. 5;

Fig, 8 eine Seitenansicht eines Zwischenblocks, der zur Verbindung von Parallel- und Serienverteilerblöcken dient.

Fig. 1 und 2 zeigen einen Verteiler, der aus mehreren Einzelblöcken 1 und 2 besteht, die mit fünf Steuerventilen 3 verbunden sind. Zu dem Verteiler gehören weiterhin ein Einlaßblock 4 und ein Auslaßblock 5. Die Einzelblöcke sind von

M 3708 / 26.7.1983

τ::*- - ■--■ ■ ■-■--■ 3327UUb

zweierlei Art. Mit dem Bezugszeichen 1 sind Serienverteilerblöcke und mit dem Bezugszeichen 2 Parallelverteilerblöcke bezeichnet. Ein Zwischenblock 6 verbindet jeweils zwei Einzelblöcke unterschiedlicher Art. Die mechanische feste Verbindung der Einzelblöcke geschieht z.B. mittels Spannschrauben 8.

Jedes Steuerventil 3 besteht in herkömmlicher Weise aus einem beweglichen Ventilkörper 9, der in einem Ventilgehäuse 10 verschieblich geführt ist. Der Ventilkörper 9 wird mittels eines Stellantriebs 12 in bestimmte Stellungen gebracht, in denen bestimmte ringförmige Ventilkammern 11 miteinander verbunden oder getrennt sind. Die ringförmigen Ventilkammern stehen mit Kanälen in Verbindung, die an der unteren Anschlußfläche 13 des Ventilgehäuses 10 münden. Diese Anschlußfläche befindet sich in Anlage an der oberen Anschlußfläche 14 eines Einzelblocks 1 oder 2, welche auch wieder Anschlußöffnungen aufweist, die so angeordnet sind, daß sie mit den Anschlußöffnungen des Ventilgehäuses fluchten.

Ein hier als Serienverteilerblock bezeichneter Einzelblock 1 ist in Fig. 3 und 4 im einzelnen gezeigt. Er hat auf der oberen Fläche 13 sieben Anschlußöffnungen 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22. Auf seiner unteren Fläche 23 befinden sich zwei Anschlußöffnungen 24 und 25. Die beiden parallelen Seitenflächen, die mit den benachbarten Einzelblöcken zusammenwirken, weisen jeweils drei Anschlußöffnungen auf, und zwar die in Strömungsrichtung vordere Seite die Anschlußöffnungen 26, 27, 28 und die in Strömungsrichtung hintere Seite die Anschlußöffnungen 29, 30„ 31 ο Innere Kanäle im Block stellen zwischen den verschiedenen Anschlußöffnungen folgende Verbindungen her:

Eine erste Rücklaufverbindung, welche die Anschlußöffnungen 26 und 29 verbindet;

eine zweite Rücklaufverbindung zwischen den Anschlußöffnungen 27 und 30;

M 3708 / 26.7.1983

- S-

einen Druckkanal, der die Druckfluid-Einlaßöffnung 28 mit der Anschlußöffnung 18 verbindet, wobei dieser Druckkanal einen gemeinsamen Punkt mit einem Kanal zwischen den Anschlußöffnungen 19 und 20 hat;

einen ersten mit einem Verbraucher in Verbindung zu bringenden Kanal zwischen den Anschlußöffnungen 16 und 24;

einen zweiten mit dem Verbraucher zu verbindenden Kanal zwischen den Anschlußöffnungen 17 und 25;

einen Auslaßkanal, der die Anschlußöffnungen 21 und 22 mit der Auslaßöffnung 31 verbindet.

Auf den anderen beiden Seiten des Einzelblocks ist jeweils ein Überdruckventil 32 bzw. 33 angeordnet. Diese Ventile regeln den Druck in den beiden Verbraucheranschlußkanälen, wobei das überschüssige Fluid in die genannten Rücklaufleitungen zurückgeführt wird. Im Druckkanal ist ein Rückschlagventil 34 angeordnet.

Die Anschlußöffnungen 26, 27, 28 liegen so, daß sie genau an die Anschlußöffnungen 29, 30, 31 eines unmittelbar seitlich angeschlossenen, in Strömungsrichtung vorgelagerten Serienverteilerblocks 1 anschließen, so daß keine Zwischenverbindungen in Form von Rohren, Schläuchen oder dergleichen zwischen den Einzelblöcken erforderlich sind.

Die Funktionsweise des vorstehend beschriebenen Serienverteilerblocks ist wie folgt:

Wenn sich das Steuerventil 3 in der Ruhestellung befindet, tritt das Druckfluid durch die Einlaßöffnung 28 in den Einzelblock ein, gelangt über die Druckleitung 28-18 zum Steuerventil 3 und verläßt den Block wieder durch die Auslaßleitung. Der Ventilkörper 9 nimmt dabei eine solche Stellung ein, daß die Anschlußöffnungen 18 und 21, 22 miteinander verbunden sind. Wenn dagegen das Steuerventil 3 eine Arbeitsstellung

M 3708 / 26.7.1983

-S-

einnimmt, wird die vorstehend beschriebene Leitungsverbindung unterbrochen. Das Druckfluid gelangt nunmehr über eine der Anschlußöffnungen 19 oder 20 zum Steuerventil 3. Dieses stellt

. eine Verbindung her zwischen einer der letztgenannten Anschlußöffnungen und einer der Öffnungen 16 oder 17. über einen der Verbraucheranschlußkanale gelangt das Druckfluid zum ^ferbraucher, während der andere Verbraucheranschlußkanal das vom Verbraucher zurückfließende Druckfluid empfängt. Eine Verbindung im Steuerventil 3 sorgt dafür„ daß dieses vom Verbraucher zurückfließende Druckfluid in den Auslaßkanal zur Äuslaßöffnung 31 gelangt.

Bei dem vorstehend beschriebenen Einzelblock strömt das Druckfluid in jedem Fall durch das Steuerventil= Wenn sich dieses in einer Arbeitsstellung befindet, fließt das Druckfluid außerdem durch den Verbraucher.

Ein in Fig. 5 bis 7 gezeigter Parallelverteilerblock hat auf seiner oberen Fläche 13 sieben Anschlußöffnungen 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41. Auf der Unterseite eines solchen Einzelblocks 2 befinden sich zwei Anschlußöffnungen 42, 43. Auf der einlaßseitigen Seitenfläche befinden sich Anschlußöffnungen 44, 45, 46.· 47, und auf der auslaßseitigen Seitenfläche Anschlußöffnungen 48, 49, 50, 51„Über diese beiden zuletzt genannten Gruppen von Anschlußöffnungen werden Strömungsverbindungen hergestellt zu benachbarten, unmittelbar anliegenden Einzelblöcken. Zu diesem Zweck stimmt die Lage der Anschlußöffnungen auf der einlaßseitigen Seitenfläche mit der Lage der Anschlußöffnungen auf der auslaßseitigen Seitenfläche jedes Einzelblocks 2 genau überein.

Verbindungskanäle im Inneren eines Parallelverteilerblocks stellen folgende Verbindungen her:

- Eine erste Rücklaufverbindung zwischen den Anschlußöffnungen 44 und 48„die über einen weiteren Kanal mit der Anschlußöffnung 36 verbunden sind;

M 3708 / 26.7.1983

eine zweite Rücklaufverbindung zwischen den Anschlußöffnungen 45 und 49, wobei noch ein weiterer, zur
Anschlußöffnung 47 führender Kanal vorgesehen ist?

einen Druckkanal, der die Anschlußöffnungen 46, 51 und
40 miteinander verbindet;

einen ersten Verbraucheranschlußkanal zwischen den Anschlußöffnungen 38 und 42;

-einen zweiten Verbraucheranschlußkanal zwischen den
Anschlußöffnungen 39 und 43;

eine "Kaskadenverbindung" welche die Anschlußöffnung
37 mit der Anschlußöffnung 47 verbindet;

eine zweite Kaskadenverbindung zwischen den Anschlußöffnungen 35 und 50.

Zwei Überdruckventile bzw. Druckbegrenzungsventile 52 und 53 regeln den Druck in den Verbraucheranschlußkanälen, wobei das überschüssige Druckfluid in die Rücklaufkanäle zurückgeleitet wird. Zwei Speiseventile 54 und 55 sind an den Verbraucheranschlußkanälen angebracht.

Die Funktionsweise ist wie folgt:

Wenn das Steuerventil 3 die Ruhestellung einnimmt, durchquert das unter hohem Druck stehende Druckfluid den Parallelverteilerblock über den Druckkanal. Ein Teil des Druckfluids störmt auch durch das Steuerventil. Dieser Teil kommt zur Kaskadenanschlußöffnung 37, verläßt den Block über die Anschlußöffnung 47, strömt durch das Steuerventil 3, tritt wieder über
die Anschlußöffnung 35 in den Block ein und verläßt ihn
dann endgültig über die Anschlußöffnung 50.

Wenn das Steuerventil eine Arbeitsstellung einnimmt, durchquert das Hochdruckfluid ebenfalls wieder den Einzelblock,
indem es von der Einlaßöffnung 46 zur Auslaßöffnung 51 strömt,

M 3708 / 26.7.1983

- A-

aber ein Teil des Fluids gelangt über die Anschlußöffnung zum Steuerventil 3, durchströmt dieses, wird dadurch zu einer der Anschlußöffnungen 38 oder 39 der Verbraucheranschlußkanäle und darüber weiter zum Verbraucher geführt, während jeweils die andere Anschlußöffnung an eine der Anschlußöffnungen 36 oder 41 der Rücklaufkanäle angeschlossen ist. Die Kaskadenverbindung ist in diesem Fall unterbrochen.

Wie ersichtlich, strömt bei dem Parallelverteilerblock 2 nur ein Teil des Druckfluids durch das Steuerventil 3.

Um eine Verbindung zwischen den Serienverteilerblöcken und Parallelverteilerblöcken herzustellen, verwendet man einen Zwischenblock 6. Dieser hat zwei parallele Seitenflächen, von denen die eine, mit 55 bezeichnete, zur Anlage an einem Serienverteilerblock bestimmt ist, während die mit 56 bezeichnete andere Seitenfläche an einem Parallelverteilerblock zur Anlage kommt. Die Seitenfläche 55 hat drei Anschlußöffnungen 57, 58, 59, während auf der Seitenfläche 56 vier Anschlußöffnungen 60, 61, 62 und 63 vorgesehen sind. Die Anschlußöffnungen 57, 58 neigen im montierten Zustand genau in Flucht mit den Anschlußöffnungen 29, 30, während die Anschlußöffnung 59 mit der Anschlußöffnung 31 fluchtet. Die Anschlußöffnungen 60 und 61 fluchten mit den Anschlußöffnungen 44 und 45 während auf der anderen Seite die Anschlußöffnung 62 auf die Anschlußöffnung 46 trifft und die Anschlußöffnung 63 mit der Anschlußöffnung 47 fluchtet. Im Inneren des Zwischenblocks ist ein Rücklaufkanal zwischen den Anschlußöffnungen 57 und sowie ein weiterer Rücklaufkanal zwischen den Anschlußöffnungen 58 und 61 ausgebildet. Außerdem ist ein Druckkanal zwischen den Anschlußöffnungen 59, 62 und 63 vorhanden. Der Zwischenblock 6 gestattet somit die Verbindung zwischen den veschiedenen Rücklaufkanälen der Verteilerblöcke, den Druckkanälen und der Kaskade.

Darüberhinaus ist ein Einlaßblock 4 vorhanden.. Dieser ist entweder direkt an einen Serienverteilerblock odor über einen Zwischenblock 6 an einen Parallelverteilerblock anzuschl.iessen. Er hat auf derjenigen Seitenfläche, welcher an dem anti 3708 / 26.7.1983

- Mr

zuschließenden Verteilerblock anliegt, eine Anschlußöffnung, dip mit der Einlaßöffnung 28 eines Serienverteilerblocks fluchtet und über die Anschlußöffnungen 59, 62, 63 eines Zwischenblocks 6 Anschluß erhält an die Anschlußöffnungen 47 und 46 eines Parallelverteilerblocks. Der Einlaßblock hat weiterhin eine Einlaßöffnung für das Druckfluid und möglicherweise auch ein Druckregelventil, welches mit den Rücklaufkanälen der Blöcke zu verbinden wäre«

Am gegenüberliegenden Ende der Reihe der Einzelblöcke 2, 3 befindet sich ein Auslaßblock 5. Dieser läßt sich ebenso wie der Einlaßblock 4 entweder unmittelbar seitlich an einen Parallelverteilerblock oder mittelbar über einen Zwischenblock 6 auch an einen Serienverteilerblock anschließen. Er hat auf derjenigen Seitenfläche, welche an dem anzuschließenden Verteilerblock anliegt, drei Anschlußöffnungen, die im montierten Zustand mit den Anschlußöffnungen 48, 49, 50 eines Parallelverteilerblocks fluchten, während die Auslaßöffnung 51 abgesperrt wird. Über den Zwischenblock 6 wird eine Verbindung zwischen den genannten drei Anschlußöffnungen des Auslaßblocks 4 und den Anschlußöffnungen 29, 30 und 31 eines Serienverteilerblocks hergestellt. Im übrigen hat der Auslaßblock 5 eine Anschlußöffnung für eine Rückleitung zum Flüssigkeitsvorrat.

Ein wesentlicher Vorteil des neuen Verteilers besteht darin, daß sämtliche Verbindungen zwischen den verschiedenen Steuerventilen über die Kanäle in den miteinander verbundenen Verteilerblöcken hergestellt sind. Die Teile mit beweglichen Organen (Steuer- und andere Ventile) sind leicht zu demontieren. Es ist hierzu nicht erforderlich, flexible Schläuche 2i; entfernen.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist darin zu sehen, daß eine sehr große Zahl von Verteilerblöcken miteinander verbunden werden kann, wobei nach Belieben zwischen Serien- und Parallelverteilerblöcken abgewechselt werden kann. Der gesamte Verteiler wird dadurch sehr vielseitig anwendbar. Man kann damit ein beliebiges Hydrauliksystem mit einer beliebigen

M 3708 / 26.7.1983

Zahl von Verbrauchern realisieren, wobei immer wieder nur dieselben zwei Arten von Verteilerblöcken zur Anwendung kommen O

Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind Steuerventile beschrieben,, die drei Stellungen einnehmen können und zwei Verbraucheranschlußkanale steuern. Im Rahmen der Erfindung können jedoch auch solche Verreilerblöcke Anwendung finden, die zum Zusammenwirken mit Steuerventilen, welche mehr Stellungen haben und mehr als zwei Verbraucheranschlußkanale steuern, ausgelegt sind. In. gleicher Weise bleiben solche Ausführungen im Rahmen der Erfindung, bei denen die einzelnen Verteilerblöcke jeweils zwei oder mehr Steuerventile tragen.

M 3708 / 26.7.1983

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   Hydraulischer Verteiler, insbesondere für Arbeitsgeräte und Fahrzeuge für öffentliche Arbeiten, dadurch gekennzeichnet , daß er aus mehreren miteinander verbundenen Einzelblöcken (1, 2) zusammengesetzt ist, deren jeder Anschlußöffnungen für eine Druckleitung und eine Rücklaufleitung zum Flüssigkeitsvorrat, für die Ein- und Auslaßöffnungen wenigstens eines Steuerventils (3), für passend angeordnete Anschlußöffnungen benachbarter Einzelblöcke und für zu wenigstens einem Verbraucher führende Leitungen hat sowie mit inneren Kanälen zur Verbindung der Anschlüsse versehen ist»

   2c Verteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß er aus zwei Arten von Verteilerblöcken (1, 2) zusammengesetzt ist, nämlich Parallelverteilerblöcken (2) und Serienverteilerblöcken (1), wobei die ersteren einen an die Druckleitung angeschlossenen, unabhängig von der Stellung der Steuerventile (3) ständig offenen Durchlaß haben, dagegen bei den letzteren das einströmende Druckfluid insgesamt über die Steuerventile geleitet ist.

   3. Verteiler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Einzelblock zwei parallele Seitenflächen, in welchen sich die Anschlußöffnungen für die Verbindung mit benachbarten Einzelblöcken befinden, die mit ihren zugeordneten Seitenflächen unmittelbar in gegenseitiger Anlage verbindbar sind,sowie eine im wesentlichen senkrecht zu den beiden Seitenflächen liegende Fläche hat„ auf welcher wenigstens ein Steuerventil befestigbar ist.

   4„ Verteiler nach Anspruch 3» dadurch g e k e η η-ζ e i c h η et „ daß die paarweise zusammenwirkenden Anschlußöffnungen in den Seitenflächen der Einzelblöcke sowie auf deren Oberseite und der Unterseite der Steuer/ 26.7.1983

   ventile durch unmittelbare körperliche dichte Anlage der Teile verbunden sind*

   5. Verteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einem Steuerventil zusammenwirkenden hydraulischen Organe wie Rückschlagventile, Druckbegrenzer, Speiseventile und dergleichen lösbar mit den Einzelblöcken verbunden sind.

   6. Verteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a durch gekennzeichnet, daß die Einzelblöcke (1„ 2) jeweils nicht mehr als ein einziges Steuerventil (3) tragen.

   7. Verteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihe von Einzelblöcken auf der einen Seite durch einen Einlaßblock (4) und auf der anderen Seite durch einen Auslaßblock (5) abgeschlossen ist.

   8. Verteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischenblock (6) zwischen benachbarten, miteinander verbundenen Serienverteilerblocken einerseits und Parallelverteilerblöcken andererseits angeordnet ist.

   9. Verteiler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelblöcke durch Spannschrauben (8) mechanisch dicht zusammengehalten sind.

   M 3708/ 26.7.1983