DE3338291A1

DE3338291A1 - Fernsteuereinrichtung fuer einen hydraulischen ventilsteuerkreis

Info

Publication number: DE3338291A1
Application number: DE19833338291
Authority: DE
Inventors: Maurice Saint Etienne Loire Tardy
Original assignee: Bennes Marrel SA
Current assignee: Bennes Marrel SA
Priority date: 1982-10-21
Filing date: 1983-10-21
Publication date: 1984-04-26
Also published as: GB2129978A; GB2129978B; FR2534984B1; SE8305755L; SE8305755D0; GB8328148D0; IT8323366A0; FR2534984A1; JPS59170507A; IT1169591B

Description

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

6000 Frankfurt / Main Staufenstraße

Anm.: Bennes Marrel

Zone Industriel Sud Andrezieux Boutheon - Loire Frankreich

Bezeichnung: Fernsteuereinrichtung für einen hydraulischen Ventilsteuerkreis.

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Fernsteuereinrichtung für einen hydraulischen Ventilsteuerkreis mit einem hydraulischen Geber und einem beidseitig durch hydraulischen Druck betätigbaren Kolbenventil, dessen Betätigungskammern über je eine Steuerleitung mit dem Geber verbunden sind.

Es ist bei hydraulischen Steuerkreisen bekannt, die Umsteuerung der Betriebsart durch eine oder mehrere Hydroventile vorzunehmen, die grundsätzlich vom Kolbenschiebertyp sind. Die Bedienungsperson betätigt den Hebel eines Auslöserorgans oder Gebers, von welchem mehr oder weniger lange Steuerleitungen zu den entsprechenden Hydroventilen führen. In bestimmten Fällen trifft man deshalb eine große Länge des hydraulischen Leitungsnetzes zwischen dem Geber und dem Hydroventil an.

In den bekannten Fernsteuersystemen tritt das zum Verschieben des Kolbenschiebers im Hydroventil erforderliche Füllvolumen durch den Geber hindurch und fließt durch die den Geber mit dem Hydroventil verbindenden Steuerleitungen.

Aufgrund dieser Tatsache treten während der Flüssigkeitszirkulation Füllungsverluste auf, die eine Vergrößerung der Ansprechzeit für die Betätigung zur Folge haben. Um diese Verluste klein zu halten, ist es erforderlich, den Durchtrittsquerschnitt der Leitungen zu erhöhen; es läßt sich jedoch feststellen, daß dadurch auch das zu verdichtende ölvolumen zunimmt. Das Ausmaß der Verdichtbarkeit der Leitung nimmt daher zu, was gleichfalls die Ansprechzeit beeinträchtigt., Es ist deshalb notwendig, einen Kompromiß zwischen den Füllungsverlusten und der Verdichtbarkeit zu finden, um das Ansprechverhalten zu optimieren. Die Wahl

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dieses Kompromisses ist in den bisher bekannten System kaum befriedigend.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile durch Schaffung einer Fernsteuereinrichtung mit gleichzeitiger Verstärkung auszuschalten, bei welcher das in den Steuerleitungen fließende ölvolumen bei jedem Auslöseimpuls durch den Geber sehr gering ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in jeder Steuerleitung vor der Betätigungskammer des Kolbenventils ein Druckreduzierventil angeordnet ist, über eine Speiseleitung mit dem Nenndruck versorgt wird und dessen unter den vom Geber gelieferten Steuerimpulsen bewegbarer Drossel- und Steuerschieber den Nenndrcuk zur modifizierten Weitergabe an die entsprechende Steuerkammer auf eine Größe moduliert, die auf den Kolbenschieber des Kolbenventils wirkt.

Aufgrund dieser Maßnahme übertragen die den Geber mit jedem Druckreduzierventil verbindenden langen Leitungen nur Druckimpulse, was einem extrem geringen ölverdrängungsvolumen entspricht. Jedes Druckreduzierventil verhält sich wie ein Relais, welches an dem entsprechenden Stirnende des Kolbenschiebers im Hydro- oder Kolbenventil wirkt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 das schematische Schaltbild eines

hydraulischen Fernsteuerkreises bekannter Ausführung,

Fig. 2 eine analoge Darstellung eines Fern

steuerkreises gemäß der Erfindung und

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Fig. 3 in größerem Maßstab einen Axialschnitt

durch ein Druckreduzierventil nach der Erfindung.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten bekannten Fernsteuerkreis betätigt die Bedienungsperson den Betätigungshebel 1 eines hydraulischen Gebers 2. Dieser Geber erhält Drucköl über eine Leitung 3 und ist über eine weitere Leitung 4 mit einem ölrücklaufbehälter verbunden.

An den Ausgang des Gebers 2 sind zwei Leitungen 6 und 7 angeschlossen, die zu den beiden Stirnenden des Kolbenschiebers eines Hydroventils 8 in Gestalt eines Kolbenventils führen. Die Leitung 6 ist mit einer entsprechenden Steuerkammer 9 am linken Ende des Kolbenschiebers verbunden. Die Leitung 7 ist mit einer entsprechenden Steuerkammer io am rechten Ende des Kolbenschiebers verbunden.

Es leuchtet ein, daß im Fall der Fernbetätigung, d.h., wenn der Geber 2 vom Kolbenventil 8 entfernt angeordnet ist, die Länge der Leitungen 6 und 7 von Bedeutung ist, sowie auch das ölvolumen, das zur Betätigung des Kolbenventils 8 die beiden Leitungen 6 und 7 durchströmt.

Gemäß der Erfindung (Fig. 2) ist in die Leitung 6 zwischen dem Geber 2 und der Steuerkammer 9 ein Druckreduzxerventil 11 angeordnet. In gleicher Weise ist in der Leitung 7 zwischen dem Geber 2 und der Steuerkammer 1o ein weiteres Druckreduzierventil 17 analog dem Ventil 11 angeordnet. Ein jedes Reduzierventil 11 bzw. 12 besitzt darüber hinaus eine seitliche Einspeisung 13 für Drucköl sowie eine Rückleitung 14 zu einem ölrücklaufbehälter 15.

Um die Erläuterung zu vereinfachen, werden im folgenden nur der Aufbau und die Funktion des Druckreduzierventils 11 anhand der Flg. 3 beschrieben, wobei wohlverstanden das Druckreduzier-

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ventil 12 einen analogen Aufbau besitzt und symmetrisch dazu angeordnet ist.

Das feste Gehäuse 16 des Ventils 11 hat in seinem hohlzylindrischen Inneren zwei mit Axialabstand angeordnete Ringnuten und 18, in welche der Hochdruckanschluß 13 bzw. die Rücklaufleitung zum ölrücklaufbehälter 15 münden. Zwischen diesen beiden Ringnuten 17 und 18 befindet sich eine Ringrippe 19, innerhalb welcher abgedichtet ein zylindrischer Schieber 2o gleitet. Auf der Umfangsflache des Kolbenschiebers 2o ist eine Ringnut 21 eingearbeitet, von deren Boden zwei Radialbohrungen 22 zu einer axialen Blindbohrung 23 führen.

An jedem der beiden Stirnenden des Schiebers 2o befinden sich definiert innerhalb des Ventilgehäuses 16 Kammern, und zwar einerseits die oben erwähnte Stelldruckkammer 9 und andererseits eine Steuerkammer 24, die über die Leitung 6 mit dem Geber 2 verbunden ist.

Innere Ringrippen 25 und 26 von gleichem Innendurchmesser wie die Ringrippe 19 stellen eine Abdichtung am Umfang des Steuerschiebers 2o her, welche die Ringuten 17 und 18 gegenüber den Kammern 9 bzw. 24 isoliert.

Die axiale Breite 27 der Ringnut 21 ist kleiner oder höchstens genauso groß wie die axiale Breite 28 der Ringrippe 19.

Schließlich steht die Ringnut 21 in ständiger Verbindung mit der Stelldruckkammer 9 mit Hilfe der Radialbohrungen 22 und der Blindbohrung 23.

Die Wirkungsweise ist folgende:

Wenn die Bedienungsperson durch Betätigen des Hebels 1 am Geber 2 einen Druckimpuls durch die Leitung 6 sendet, baut sich dieser Druck sogleich in der Steuerkammer 24 auf. Er

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stößt den Schieber 2o nach rechts mit Bezug auf Fig. 3, was die Ringnuten 17 und 21 in Verbindung miteinander bringt. Der hohe Speisedruck der Leitung 13 pflanzt sich durch die Radialbohrungen 22 und die axiale Blindbohrung 23 fort und baut sich in der Stelldruckkammer 9 auf. Der Kolbenschieber des Kolbenventils 8 wird dadurch, wie durch den Pfeil 29 in Fig. 3 angedeutet, beaufschlagt.

Sobald der Druck in der Stelldruckkammer 9 gleich dem in dor Steuerkammer 24 geworden ist, befindet sich der Schieber 2o im Gleichgewicht. Wenn der Druck in der Stelldruckkammer weiter anzusteigen versucht, kommt der Schieber 2o nach links zurück und erzeugt eine Drosselung zwischen der entsprechenden Kante der Ringrippe 19 und der Ringnut 21.

Wenn der Druck in der Stelldruckkammer 9 noch weiter ansteigt, verschiebt sich der Schieber 2o des Druckreduzierventils noch mehr nach linkst und bringt diese Kammer 9 mit der Rücklaufleitung 14 über die Ringnuten 21 und 18 in Verbindung, die sich von nun an in Deckung befinden.

Es leuchtet ein, daß die erfindungsgemäße Einrichtung vor allem den Vorteil einer beträchtlichen Verminderung des ölvolumens mit sich bringt, das in der Leitung 6 fließt, um ein Verschieben des Kolbenschiebers im Kolbenventil 8 hervorzurufen. Es treten praktisch keine Füllungsverluste zwischen dem Geber 2 und dem Druckreduzierventil auf, so daß die Ansprechzeit der Einrichtung sehr günstig wird.

Desweiteren gestattet dieses geringe Volumen eine Verminderung des Durchflußquerschnitts der Leitungen 6 und 7 zwischen dem Geber und den Druckreduzierventilen 11 und 12. Auch werden das Druckölvolumen und demzufolge dessen Verdichtbarkeit und die Ansprechzeit der Fernsteuereinrichtung herabgesetzt.

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Schließlich sei darauf hingewiesen, daß der in der Leitung 13 herrschende Druck beliebig sein kann, jedoch über dem maximal notwendigen Wert, um den vollen Hub des Schiebers 2o zu erhalten.

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Claims

Patentansprüche

1.! Fernsteuereinrichtung für einen hydraulischen Ventil- _y steuerkreis mit einem hydraulischen Geber und einem beidseitig durch hydraulischen Druck betätigbaren Kolbenventil, dessen Betätigungskammern über je eine Steuerleitung mit dem Geber verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Steuerleitung (6 bzw. 7) vor der Betätigungskammer (9 bzw. 1o) des Kolbenventils (8) ein Druckreduzierventil (11 bzw. 12) angeordnet ist, über eine Speiseleitung (13) mit dem Nenndruck versorgt wird und dessen unter den vom Geber (2) gelieferten Steuerimpulsen bewegbarer Drossel- und Steuerschieber (2o) den Nenndruck zur modifizierten Weitergabe an die entsprechende Steuerkammer (9, 1o) auf eine Größe moduliert, die auf den Kolbenschieber des Kobenventils (8) wirkt.

2. Fernsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die den Geber (2) mit den beiden Druckreduzierventilen (11, 12) verbindenden langen Leitungen (6, 7) nur Druckimpulse übertragen, was einem extrem geringen ölverdrängungsvolumen weit unter demjenigen entspricht, welches in der betreffenden Steuerkammer (9 bzw. 1o) für jeden vollständigen Hub des Kolbenschiebers im Kolbenventil (8) notwendig ist.

3c Fernsteuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein jedes Druckreduzierventil (9 bzw. 1o) in seinem festen Gehäuse (16) enthält:

- eine an die entsprechende Steuerleitung (6 bzw.7) angeschlossene Steuerkammer (24);

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- eine an das entsprechende Stirnende des Kolbenschiebers des Kolbenventils (8) angeschlossene Stelldruckkammer (9);

- zwischen diesen Kammern (9, 24) drei innere Ringrippen (25, 19, 26), die zwischen sich zwei Ringnuten (17, 18) einschließen;

- einen frei innerhalb der Ringrippen (25, 19, 26) verschieblichen und gegen diese dichtenden Ventilschieber (2o);

- einen in die eine Ringnut (17) mündenden Nenndruckanschluß (13) und

- eine Verbindung (14) der anderen Ringnut (18) mit einem ölrücklaufbehälter (15).

4. Fernsteuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Ventilschieber (2o) eine zur Stelldruckkammer (9) hin offene zentrale Blindbohrung (23) aufweist, die durch wenigstens eine Radialbohrung (22) mit einer im Mittelabschnitt des Ventilschiebers (2o) in dessen Umfang eingearbeiteten Ringnut (21) verbunden ist.

5. Fernsteuereinrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Breite (27) der Ringnut (21) im Ventilschieber (2o) kleiner oder höchstens gleich der Breite (28) der mittleren Ringrippe (19) im Ventilgehäuse (16) ist.

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