DE3448081C2

DE3448081C2 - Pilot-controlled pressure-relief valve

Info

Publication number: DE3448081C2
Application number: DE3448081A
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter 4130 Moers De Riedel; Hubert Neuheim Zug Ch Haeussler; Josef Edlibach Ch Zuercher
Original assignee: Beringer-Hydraulik Neuheim Zug Ch GmbH
Current assignee: BERINGER-HYDRAULIK AG NEUHEIM ZUG CH
Priority date: 1983-01-26
Filing date: 1984-01-17
Publication date: 1988-04-28

Abstract

Published without abstract.

Description

Die Erfindung betrifft ein vorgesteuertes Druckbegrenzungs ventil gemäß dem Oberbegriff des vorliegenden Anspruchs.The invention relates to a pilot-controlled pressure limitation valve according to the preamble of the present claim.

Ein bekanntes vorgesteuertes Druckbegrenzungsventil (Back´, "Grundlagen der Ölhydraulik", 4. Aufl. 1979, S. 243) weist einen Hauptsteuerkolben auf, der die Öffnung zwischen einem Pumpenkanal und einem Tankkanal steuert. Der Hauptsteuer kolben ist in einem Vorsteuerzylinder geführt und weist eine Längsbohrung auf, die den Pumpenkanal mit dem Vorsteuerraum verbindet. Der Druck im Vorsteuerraum ist durch ein direkt gesteuertes, durch Federkraft gehaltenes und einstellbares Druckbegrenzungsventil (Einstellventil) bestimmt.A well-known pilot operated pressure relief valve (back´, "Fundamentals of oil hydraulics", 4th edition 1979, p. 243) points a main spool that covers the opening between one Pump channel and a tank channel controls. The main tax piston is guided in a pilot cylinder and has one Longitudinal bore on the pump channel with the pilot room connects. The pressure in the pilot room is direct controlled, held by spring force and adjustable Pressure relief valve (adjusting valve) determined.

Bei Verbrauchern, die unter Vorlast stehen, z. B. Baggern, Kränen usw., ist neben diesem Druckbegrenzungsventil für Betrieb gegen Vorlast auch noch ein Nachsaugventil erforder lich, um bei Umkehr der Betriebsrichtung zu verhindern, daß in der umgekehrten Betriebsrichtung der Druck unter den Atmosphärendruck absinkt bzw. daß durch das Nachsaugventil ein möglichst druckloses Nachspeisen des Drucköls ermöglicht wird.For consumers who are under preload, e.g. B. excavators, Cranes etc., is next to this pressure relief valve for Operation against preload also requires a suction valve Lich, to prevent the direction of operation from reversing in the reverse operating direction the pressure below the Atmospheric pressure drops or that through the suction valve enables a pressure-less refilling of the pressure oil becomes.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Erfordernisse ohne den Einbau eines zusätz lichen Nachsaugventils zu verwirklichen. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch gekennzeich neten, erfindungsgemäßen Merkmale gelöst.The object of the invention is to meet these requirements without the installation of an additional to implement the suction valve. This task is characterized by the claim neten, features of the invention solved.

Das Ventil nach der Erfindung wirkt als Druckbegrenzungsventil und gleichzeitig als Nachspeiseventil bzw. Nachsaugventil.The valve according to the invention acts as a pressure relief valve and at the same time as a make-up valve or suction valve.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungs beispiels beschrieben. Es zeigtThe invention based on an embodiment described for example. It shows

Fig. 1 ein Druckbegrenzungs- und Nachspeiseventil; Fig. 1 is a pressure-limiting and feed valve;

Fig. 2 den Schaltplan des kombinierten Druckbegrenzungs- und Nachsaugventils. Fig. 2 shows the circuit diagram of the combined pressure relief and suction valve.

Der Ventilkolben 1 des Druckbegrenzungsventils nach Fig. 1 steuert den Durchlaß von Kanal B nach Kanal A mit seiner Druckbegrenzungsstufe 2. Der Ventilkolben 1 weist neben seiner Druckbegrenzungsstufe 2 eine größere Vorsteuerstufe 4 und eine kleinere Vorsteuerstufe 3 auf. Die Vorsteuerstufen 3 und 4 sind in Zylinderräumen, im folgenden als Vorsteuer raum 16 und Vorsteuerraum 15 bezeichnet, geführt. Der Vorsteuerraum 15 wird über den Kanal 12 und die Drossel 13 mit dem Druck des Kanals B beaufschlagt. Der Vorsteuerraum 16 wird über den Kanal 10 und die Drossel 11 mit dem Druck des Kanals A beaufschlagt. Die Kanäle 10 und 12 sind als Axialkanäle im Hauptsteuerkolben 1 ausgeführt. Die wirksamen Kolbenflächen in den Vorsteuerräumen 15 und 16 können unter schiedlich oder gleich groß sein. Die wirksamen Kolben flächen der Vorsteuerräume 15 und 16 sind nicht oder jeden falls nicht wesentlich kleiner als die wirksamen Kolben flächen des Hauptsteuerkolbens 1 im Kanal A bzw. Kanal B. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Kolbenflächen gleich groß. Der Ventilkolben 1 wird durch die Feder 17 in seine Schließstellung gedrückt, in der Kanal A gegenüber Kanal B verschlossen ist bzw. umgekehrt.The valve piston 1 of the pressure relief valve according to FIG. 1 controls the passage from channel B to channel A with its pressure relief stage 2 . In addition to its pressure limiting stage 2, the valve piston 1 has a larger pilot stage 4 and a smaller pilot stage 3 . The pilot stages 3 and 4 are in cylinder rooms, hereinafter referred to as pilot room 16 and pilot room 15 . The pilot chamber 15 is acted upon by the pressure of the channel B via the channel 12 and the throttle 13 . The pilot control chamber 16 is pressurized via the channel 10 and the throttle 11 with the pressure of the channel A. The channels 10 and 12 are designed as axial channels in the main control piston 1 . The effective piston areas in the pilot rooms 15 and 16 can be different or the same size. The effective piston areas of the pilot spaces 15 and 16 are not or in any case not significantly smaller than the effective piston areas of the main control piston 1 in channel A or channel B. In the exemplary embodiment shown, the piston areas are of the same size. The valve piston 1 is pressed into its closed position by the spring 17 , in which channel A is closed relative to channel B or vice versa.

Der Vorsteuerraum 15 ist über einen Abströmkanal 19 und ein Vorsteuerventil (Einstellventil 20) mit dem Vorsteuerkolben 5 mit dem Entlastungskanal 14 verbunden. Der Vorsteuerkolben 5 wird durch Feder 7 auf seinen Sitz gedrückt. Die Feder kraft 7 kann durch die Einstellschrauben 8 voreingestellt werden. Durch Voreinstellung der Federkraft 7 wird auch der Druck in den Vorsteuerräumen 15 eingestellt. Das durch Vor steuerkolben 5 abströmende Öl wird durch den Entlastungs kanal 14 drucklos abgeführt. The pilot control chamber 15 is connected via an outflow duct 19 and a pilot control valve (adjusting valve 20 ) to the pilot piston 5 with the relief duct 14 . The pilot piston 5 is pressed onto its seat by spring 7 . The spring force 7 can be preset by the adjusting screws 8 . By presetting the spring force 7 , the pressure in the pilot control rooms 15 is also set. The oil flowing through the control piston 5 is discharged through the relief channel 14 without pressure.

Der Vorsteuerraum 16 ist mit dem Kanal B über ein Rück schlagventil 22 verbunden. Das Rückschlagventil 22 ist mit einer schwachen Feder 23 (z. B. entsprechend einem Gegendruck von 0,2 bar) belastet.The pilot chamber 16 is connected to the channel B via a check valve 22 . The check valve 22 is loaded with a weak spring 23 (eg corresponding to a back pressure of 0.2 bar).

Das Ventil wirkt bei Strömung vom Kanal B nach Kanal A als Druckbegrenzungsventil.When flowing from channel B to channel A, the valve acts as a pressure relief valve.

Zur Funktion bei Stromrichtung von B nach A:
Im Kanal B herrscht der höhere Druck, der sich über den Axialkanal 12 und die Drossel 13 auch im Vorsteurraum 15 einstellt. Im Vorsteuerraum 16 stellt sich der niedrigere Druck des Kanals A ein. Solange der Vorsteuerkolben 5 unter der Federkraft 7 verschlossen ist, ist der Ventilkolben 1 druckausgeglichen und wird durch die Feder 17 gegen den Sitz zwischen den Kanälen B und A gedrückt. Übersteigt nun der Druck im Kanal B einen bestimmten, durch Einstellung der Feder 7 mittels der Einstellschraube 8 voreingestellten Wert, so öffnet der Vorsteuerkolben 5 und es strömt Öl aus dem Vorsteuerraum 15 über den Abströmkanal 19 in den Entlastungskanal 14. Dadurch hebt sich der Ventilkolben 1 bzw. seine Druckbegrenzungsstufe 2 von ihrem Sitz ab, bis sich der Vorsteuerkolben 5 und der Hauptsteuerkolben 1 in einer Gleichgewichtslage befinden. In diesem Falle erfolgt eine Dämpfung dadurch, daß bei der Bewegung des Ventilkol bens 1 Öl aus dem Vorsteuerraum 16 über den Axialkanal 10 und die Drossel 11 verdrängt wird.For function with current direction from B to A :
The higher pressure prevails in channel B , which is also established in the pilot control chamber 15 via the axial channel 12 and the throttle 13 . The lower pressure of channel A is set in pilot control chamber 16 . As long as the pilot piston 5 is closed under the spring force 7 , the valve piston 1 is pressure-balanced and is pressed by the spring 17 against the seat between the channels B and A. If the pressure in channel B now exceeds a certain value preset by adjusting the spring 7 by means of the adjusting screw 8 , the pilot piston 5 opens and oil flows from the pilot chamber 15 via the outflow channel 19 into the relief channel 14 . As a result, the valve piston 1 or its pressure limiting stage 2 lifts up from its seat until the pilot piston 5 and the main control piston 1 are in an equilibrium position. In this case, damping takes place in that, when the valve piston 1 moves, oil is displaced from the pilot chamber 16 via the axial channel 10 and the throttle 11 .

Zur Funktion bei Stromrichtung von A nach B:
Diese Funktion dient dem im wesentlichen drucklosen Nach speisen von Öl von A nach B, wenn entweder durch plötzliches Abbremsen eines Verbrauchers die Gefahr von Unterdruck in der Leitung B oder ein im wesentlichen druckloses Nachspei sen von Öl zu einem unter Vorlast stehenden und mit eigener Kraft bewegten Verbraucher erforderlich ist. Der im Kanal A stehende Überdruck kann sich nicht im Vorsteuerraum 16 aufbauen, da das Überdruckventil 22 sehr schwach vorgespannt ist. Der Ventilkolben 1 ist somit nicht druckausgeglichen und wird sich daher in Öffnungsrichtung vom Sitz zwischen den Kanälen A-B abheben. Diese Bewegung ist lediglich gedämpft durch das Abströmen des Öls aus dem Vorsteuerraum 15 über den Axialkanal 12 und die Drossel 13. Es erfolgt damit ein Überströmen von Öl von A nach B mit einer im wesentlichen durch die Feder 17 vorgegebenen Druckdiffe renz. Das Rückschlagventil 22 kann auch in den Ventilkolben integriert werden.For function with current direction from A to B :
This function serves the essentially unpressurized supply of oil from A to B if either the sudden braking of a consumer causes the risk of negative pressure in line B or an essentially unpressurised replenishment of oil to a preloaded and moved under its own power Consumer is required. The overpressure in channel A cannot build up in the pilot control chamber 16 , since the overpressure valve 22 is biased very weakly. The valve piston 1 is therefore not pressure balanced and will therefore stand out from the seat between the channels AB in the opening direction. This movement is only damped by the oil flowing out of the pilot chamber 15 via the axial channel 12 and the throttle 13 . There is thus an overflow of oil from A to B with a pressure difference which is essentially predetermined by the spring 17 . The check valve 22 can also be integrated in the valve piston.

Claims

Pilot operated pressure relief valve
with a valve piston designed on both sides as a stepped piston, the smaller step arranged on one side as a pressure-limiting step closes an inlet channel with respect to an outlet channel under spring force or opens it to limit pressure,
while the larger and the smaller step arranged on the other side of the piston are each guided in a closed cylinder space,
wherein the cylinder chamber of the larger stage, which is designed as a pilot chamber, is connected to the inlet duct via a throttle duct and can be relieved via a preset pressure setting valve, and the cylinder chamber of the smaller stage is connected to the outlet duct via a throttle duct,
characterized in that the cylinder chamber ( 16 ) of the smaller stage , which is connected to the outlet channel (A) and is also designed as a pilot chamber, is connected to the inlet channel (B) via a check valve ( 22 ) opening against a weak spring in the direction of the inlet channel (B) .