DE3609533A1 - Hydraulisches oszillierventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Oszillierventil nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Ventile steuern selbsttätig den Kolben eines Arbeits­ zylinders hin und her, solange Druckmittel zum Druckmittelzufluß fließt oder diese Steuerungen mit einer Vorsteuereinrichtung unterbunden werden.

Ein solches hydraulisches Oszillierventil ist in der Deutschen Offenlegungsschrift DE 33 35 469 A1 beschrieben. Hier ist in einem besonderen Ventilgehäuse ein mit Drosselbohrungen versehener Steuerschieber eingesetzt, der durch unterschiedliche Druckmittel-Druckbildung an seinen Stirnseiten selbsttätig steuert, wenn von einem Elektromagneten eine verschiebbare Hubzentrierung betätigt wird, die diesen Steuerschieber in Mittelstellung schiebt.

Da dieses hydraulische Oszillierventil durch Einschaltung eines Elektromagneten immer mit der gleichen Steuerrichtung beginnt, ist sein Einsatz in Preßmüllkontainern gegeben die den Müll mittels Pendelschildes verdichten, für die zum Schutze des Betriebsperso­ nales nach einer Außerbetriebsetzung oder Not-Aus-Funktion, bei einer Neuinbetriebnahme der Arbeitszylinder stets einfährt und damit das Pendelschild stets zurückfährt. Doch dafür ist das Vorhandensein eines schaltbaren Elektromagneten nicht erforderlich, da es sich hier um Einzelantriebe handelt die durch Ein- und Ausschalten der Druckmittelquelle betrieben werden.

Deshalb ist für eine Ausführung ohne Elektromagneten, mit hub­ mittiger Ruhelage durch Rückstellfedern gleicher Hubkraft sinnvoll, bei der die Oszilliersteuerung mit der Zuschaltung von Druckmittel an den Druckmittelzufluß beginnt, wofür keine elektrischen Signal­ geräte für diese Oszilliersteuerung erforderlich sind. Vielmehr besteht hier die weitere Notwendigkeit einer Oszilliersteu­ erung, bei der die Lastschwankungen und Ruckbewegungen des Pendel­ schildes über den Arbeitszylinder keinen Einfluß ausüben. Das ist bei dieser Ventilausführung nicht gegeben und deshalb als maßgebender Nachteil zu betrachten.

Die Behebung der genannten Nachteile führten zu nachstehend aufge­ führten Erfindung.

Erfindungsgemäß handelt es sich hier um die Verwendung von auf dem Markt gängigen, mit besonderen Deckeln und erforderlichenfalls mit Zusatzbohrungen versehenen 5-Kammer-Wegeventilgehäusen, in die besondere Steuerschieber eingesetzt werden, deren Merkmale im kennzeichnenden Teil der Ansprüche genannt sind.

Danach besitzt der Steuerschieber an seinen Stirnseiten je zwei Stirnkammern mit jeweils mindestens gleicher wirksamer Stirnfläche auf den Steuerschieber, wo von den Stirnkammern einer Seite eine Stirnkammer gedrosselt mit einem die die Oszilliersteuerung führen­ den Arbeitsanschluß und die andere Stirnkammer mit je einer Steuer­ bohrung zum Druckmittelzufluß und zum Druckmittelabfluß steuerbar und gedrosselt verbunden ist und von den Stirnkammern der anderen Seite eine Stirnkammer gedrosselt mit einem für die Hilfssteuerung führenden Arbeitsanschluß und die andere Stirnkammer mit einer Hilfssteuerbohrung zum Druckmittelabfluß und einer verschlossenen Hilfssteuerbohrung in Ruhestellung gedrosselt verbunden ist.

Ein so ausgeführter Steuerschieber verwendet den Druckmittelfluß eines Arbeitsanschlusses als maßgebendes Signal für die Oszillier­ steuerung und den Druckmittelfluß des zweiten Arbeitsanschlusses als Signal für eine Hilfssteuerung, die einen widerstandsarmen Druckmittel-Durchflußquerschnitt für beide Arbeitsanschlüsse garan­ tiert, wovon der Arbeitsanschluß für die Oszilliersteuerung für den Steuerbeginn des Steuerschiebers in immer gleicher Hubrichtung maßgebend ist, wenn Druckmittel aus einer Druckmittelquelle dem Druckmittelzufluß nach Not-Aus oder Ausschalten zugeführt wird.

Wird dieser Steuerschieber um 180° in seiner Querachse gedreht in das Ventilgehäuse eingebaut, welchseln die Arbeitsanschlüsse ihre Funktion bezüglich Oszilliersteuerung und Hilfssteuerung, was sich auch in der ändernden ersten Steuerschieber-Hubrichtung nach Zu­ schaltung von Druckmittel zum Druckmittelzufluß auswirkt.

Deshalb wird nach jeder Zuschaltung von Druckmittel zum Druckmittel­ zufluß der erste Steuerhub des Steuerschiebers in immer gleicher Richtung ausgeführt, was auch für die erste Hubrichtung der Kolbenstange des gesteuerten Arbeitszylinders gilt, worauf die augenblickliche Stellung der Kolbenstange keinen Einfluß hat.

Für die Oszilliersteuerungen werden die jeweiligen Steuerschieber- Umsteuerungen von sich einstellender Druckgleichheit zwischen dem Druckmittelzufluß und dem jeweils damit verbundenen Arbeitsanschluß, von den wirksamen Flächendifferenzen zwischen den Stirnkammern und den Rückstellfederkräften eingeleitet und von den dadurch gesteuer­ ten Steuerbohrungen und Hilfssteuerbohrungen in stetiger Folge aus­ geführt, wobei in keiner Steuerstellung dafür eine Rückkoppelung über den Arbeitszylinder nötig ist.

Insgesamt wird ein damit gesteuerter Arbeitszylinder, der ein Pendelschild eines Müllkontainers hin und her schiebt, in seinen Endlagen nur geringe Zeit verbleiben, unangenehme Umsteuergeräusche vermeiden und nach Not-Aus bei Wiederinbetriebnahme das Pendelschild jeweils erst zurückziehen um die gestellten Unfallverhütungsfor­ derungen für die Sicherheit des Bedienungspersonals zu erfüllen und auch Steuerstörungen des Steuerschiebers durch Lastschwankun­ gen und Ruckbewegungen des Pendelschildes zu vermeiden.

Die Erfindung soll nun an zwei Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher beschrieben werden, so daß Merkmale der Erfindung deutlich werden. Es zeigt

Fig. 1 den Schnitt durch ein hydraulisches Oszillierventil mit gedrosselten Verbindungen zu den Arbeitsanschlüssen im Ventilgehäuse,

Fig. 2 den Schnitt durch ein hydraulisches Oszillierventil mit einem marktgängigen 5-Kammer-Ventilgehäuse.

In den Schnittzeichnungen sind Druckmittelanschlüsse mit in der technischen Literatur üblichen Buchstaben bezeichnet. Die dabei verwendeten Buchstaben haben folgene Bedeutung: A, B = Arbeitsanschluß mit gleich bezeichneter Ringkammer.
P = Druckmittelzufluß mit gleich bezeichneter Ringkammer.
T = Druckmittelabfluß mit gleich bezeichneter Ringkammer.

Das in Fig. 1 im Schnitt dargestellte hydraulische Oszillierventil besitzt im Einzelnen folgende Steuerstellungen:

Ruhestellung und nach Not-Aus-Funktion: (Druckmittelquelle ausge­ schaltet) Kein Druckmittel zum Druckmittelzufluß P. Der Steuerschieber 2 wird von den Rückstellfedern 17 und 18 in Mittelstellung gehalten. Die Kolbenstange des Arbeitszylinders 25 befindet sich in einer beliebigen Hubstellung.

Neuinbetriebnahme oder Wiederinbetriebnahme: Druckmittel fließt zum Druckmittelzufluß P, durch die Ringkammer P, die Steuerbohrung 5, die Längsbohrung 3, zum Teil durch die Steuer­ bohrung 4 über die Ringkammer T drucklos zum Druckmittelabfluß T und dadurch im Druck gemindert durch die Drossel 12 in die Stirn­ kammer 16 und wirkt dort auf die anteilige Stirnfläche des Steuer­ schiebers 2 mit einer bestimmten Kraft, die den Steuerschieber 2 gegen die Rückstellfeder 17 in Steuerstellung schiebt. Dabei sind anfangs die Arbeitsanschlüsse A und B und Stirnkammern 15, 21 und 22 noch drucklos.

Im Verlauf dieses Steuerschieberhubes werden die Steuerbohrung 4 verschlossen, die Hilfssteuerbohrung 8 nach Ringkammer A geöffnet und der Druckmittelfluß vom Druckmittelzufluß P zum Arbeitsanschluß B und vom Arbeitsanschluß A zum Druckmittelabfluß T geöffnet, wonach die Kolbenstange des Arbeitszylinders 25 bis zur inneren Endlage einfährt. Ist dabei der Öffnungsquerschnitt für das rückfließende Druckmittel vom Arbeitsanschluß A zum Druckmittelabfluß T zu klein, so daß sich eine große Druckdifferenz zwischen der mit diesem Arbeitsanschluß A verbundenen Stirnkammer 22 höheren Druckes zu der mit dem Arbeits­ anschluß A und Druckmittelabfluß T über die Hilfssteuerbohrungen 8 und 7 verbundenen Stirnkammer 15 niederen Druckes bildet, verursacht diese Druckdifferenz eine Vergrößerung des Steuerschieber-Öffnungs­ querschnittes durch die so vorgestellte Hilfssteuereinrichtung.

Nachdem die Kolbenstange des Arbeitszylinders 25 die innere Endlage erreicht hat, hört jeder Druckmittelfluß auf und es stellt sich Druckgleichheit zwischen Druckmittelzufluß P und Arbeitsanschluß B, den Stirnkammern 16 und 21 ein, bei Druckgleichheit eines anderen Druckes zwischen den Stirnkammern 15 und 22, so daß die Rückstell­ feder 17 mit ihrer Kraft den Steuerschieber 2 hubmittig gegen die Rückstellfeder 18 schieben kann.

In dieser Steuerschieberstellung wird die Hilfssteuerbohrung 8 ver­ schlossen und die Steuerbohrung 4 nach der Ringkammer T geöffnet, wodurch sich der wirkende Druckmitteldruck in der Stirnkammer 16 auf die Hälfte des kolbenstangenseitig im Arbeitszylinder 25 und in der Stirnkammer 21 wirkenden Druckmitteldruckes verringert und der Steuerschieber in die entgegengesetzte Steuerstellung gegen die Rückstellfeder 18 geschoben wird.

Dabei werden erst die Steuerbohrung 5 geschlossen, die Hilfssteuer­ bohrung 8 zur Ringkammer P geöffnet und die Hilfssteuerbohrung 7 verschlossen, so daß der Druckmitteldruck aus dem Druckmittelzu­ fluß P in der Stirnkammer 15 wirksam wird, der gegen die geringen Druckmitteldrücke in den Stirnkammern 16 und 22 den Steuerschieber 2 endgültig in Steuerstellung schiebt, in der dieser den Druckmittelfluß vom Druckmittelzufluß P zum Arbeitsanschluß A und vom Arbeitsan­ schluß B zum Druckmittelabfluß T öffnet, wonach die Kolbenstange des Arbeitszylinders 25 bis zur Endlage oder bis zu einem über­ höhten Hubwiderstand ausfährt, in der jeder Druckmittelfluß aufhört und sich Druckgleichheit zwischen dem Druckmittelzufluß P und dem Arbeitsanschluß A und Stirnkammern 16 und 21, so daß die Rückstell­ feder 18 mit ihrer Kraft den Steuerschieber hubmittig gegen die Rückstellfeder 17 schieben kann, in der ein nächster Oszillier- Steuervorgang des Steuerschiebers 2 beginnt.

Das in Fig. 2 im Schnitt dargestellte hydraulische Oszillierventil unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten nur dadurch, daß anstelle der Gehäusekanäle 9 und 23 mit Drosseln 10 und 24 im Steuer­ schieber 38 Verbindungsbohrungen 34 und 36 mit Drosseln 35 und 37 vorhanden sind, die deren Aufgabe übernehmen und deshalb die Verwen­ dung eines marktgängigen 5-Kammer-Wegeventilgehäuses erlauben und das zusätzliche Steuernuten 27 und 29 und Hilfssteuernuten 31 und 33 vorhanden sind, wobei die Funktionen denen der Ausführung nach Fig. 1 gleichen.

Claims (5)

1. Hydraulisches Oszillierventil, im Einzelnen aus einem mit einem Druckmittelzufluß, einem Druckmittelabfluß und zwei Arbeitsanschlüs­ sen versehenen Gehäuse bestehend, in dem ein mit steuernden radialen Drosselbohrungen versehener Steuerschieber vorhanden ist, dessen eine Stirnkammer mit diesen radialen Drosselbohrungen gedrosselt verbunden ist und dessen andere Stirnkammer ungedrosselt mit einem Arbeitsanschluß verbunden ist, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Steuerschieber (2) beidseitig mit Dichtungszapfen versehen ist, die durch radial sich einstellende Dichtscheiben (13, 14) an jedem Ende zwei Stirnkammern (15, 21 und 16, 22) bilden, denen die so gebildeten wirksamen Stirnflächen auf den Steuerschie­ ber (2) mindestens gleich sind, wovon eine Stirnkammer (16) ge­ drosselt (12, 3) mit Steuerbohrung (4, 5), eine Stirnkammer (15) gedrosselt (11, 6) mit Hilfssteuerbohrungen (7, 8), eine Stirn­ kammer (21) gedrosselt (9, 10) mit einem Arbeitsanschluß (B) und eine Stirnkammer (22) gedrosselt (23, 24) mit einem Arbeitsanschluß (A) verbunden sind, daß Rückstellfedern (17, 18) mit Anschlagbuchsen (19, 20) den Steuerschalter in Ruhestellung hubmittig halten, in der die Steuerbohrung (4) mit dem Druckmittelabfluß (T), die Steuerbohrung (5) mit dem Druckmittelzufluß (P), die Hilfssteuer­ bohrung (7) mit dem Druckmittelabfluß (T) verbunden sind und die Hilfssteuerung (8) verschlossen ist, wogegen in einer Steuer­ stellung des Steuerschiebers (2) die Steuerbohrung (4) zum Druck­ mittelabfluß (T) geöffnet bleibt, die Steuerbohrung (5) verschlos­ sen oder nach dem Arbeitsanschluß (B) geöffnet wird, die Hilfs­ steuerbohrung (8) nach dem Druckmittelzufluß (P) geöffnet wird und die Hilfssteuerbohrung (7) verschlossen wird und in der anderen Steuerstellung des Steuerschiebers (2) die Steuerbohrung (4) ver­ schlossen oder nach Arbeitsanschluß (B) geöffnet wird, die Steuer­ bohrung (5) zum Druckmittelzufluß (P) geöffnet bleibt, die Hilfs­ steuerbohrung (8) nach dem Arbeitsanschluß (A) geöffnet wird und die Hilfssteuerbohrung (7) zum Druckmittelabfluß (T) geöffnet bleibt, daß in der erst genannten Steuerstellung der Druckmittelfluß vom Arbeitsanschluß (B) zum Druckmittelabfluß (T) und vom Druckmittel­ zufluß (P) zum Arbeitsanschluß (A) geöffnet wird, wogegen in der anderen Steuerstellung der Druckmittelfluß vom Druckmittelzufluß (P) zum Arbeitsanschluß (B) und vom Arbeitsanschluß (A) zum Druck­ mittelabfluß (T) als erste Steuerstellung nach Zuschaltung von Druckmittel zum Druckmittelzufluß (P) geöffnet wird.

2. Hydraulisches Oszillierventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Steuerbohrung (26) in einer Steuernut (27), eine Steuerbohrung (28) in einer Steuernut (29), eine Hilfssteuerbohrung (30) in einer Steuernut (31) und eine Hilfssteuerbohrung (32) in einer Steuernut (33) im Steuerschieber (38) endet, daß weiterhin eine Verbindungsbohrung (34) mit einer Drossel (35) und eine Verbin­ dungsbohrung (36) mit einer Drossel (37) im Steuerschieber (38) vorhanden sind, so daß der Kanal (9) mit der Drossel (10) und der Kanal (23) mit der Drossel ( 24) im Gehäuse (1) entfallen.

3. Hydraulisches Oszillierventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein um 180° in seiner Querachse gedreht einge­ bauter Steuerschieber (2, 38) die Steuerfunktionen zu den Arbeits­ anschlüssen (A, B) wechselt.

4. Hydraulisches Oszillierventil nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Ventilgehäuse (1) ein marktgängiges 5- Kammer-Ventilgehäuse Verwendung findet, in das ein Steuer­ schieber (38) eingebaut wird.

5. Hydraulisches Oszillierventil nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen zu den Steuerkammern ( 15 und 21 oder/und 16 und 22) untereinander vertauscht werden.