DE3844405A1 - Valve arrangement for a hydraulic system - Google Patents
Valve arrangement for a hydraulic systemInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung für ein hydrau lisches System gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a valve arrangement for a hydrau lisches system according to the preamble of claim 1.
Bekannte Stromregelventile beziehungsweise Druckwaagen dienen zum Konstanthalten des Volumenstroms zum Verbraucher trotz unterschiedlicher Belastungen. Bekannt ist ein Zweiwege- Stromregelventil, das in dem Druckmittelzulauf zu einem den Verbraucher nach Geschwindigkeit und Richtung steuernden Wegeventil angeordnet ist und dessen Kolben in Schließrich tung vom Druck stromauf des Wegeventils und in Öffnungs richtung vom Druck stromab des Wegeventils, also dem Last druck, zuzüglich der Kraft einer Feder beauschlagt ist. Von der Druckwaage wird die Druckdifferenz am Wegeventil auch bei unterschiedlichem Lastdruck konstant gehalten, so daß auch der zugehörige Durchfluß konstant bleibt und die am Wegeventil eingestellte Arbeitsgeschwindigkeit unabhängig vom Lastwiderstand konstant gehalten wird. In einem hydrau lischen System, bei dem von einer Regelpumpe mehrere Ver braucher über je ein Wegeventil und eine zugeordnete Druck waage versorgt werden, wird in bekannter Weise über eine Ventilkette von Wechselventilen der jeweils höchste auftre tende Lastdruck ausgewählt und an die Verstelleinrichtung der Pumpe geführt, um sicherzustellen, daß die Pumpe auf den höchsten angeforderten Druckwert einstellbar ist. Ein druck schriftlicher Nachweis für diesen Stand der Technik erübrigt sich.Known flow control valves or pressure compensators are used to keep the volume flow to the consumer constant different loads. Is known a two-way Flow control valve that in the pressure medium inlet to a controlling the consumer according to speed and direction Directional control valve is arranged and its piston in the closing direction pressure upstream of the directional valve and in opening direction of the pressure downstream of the directional valve, i.e. the load pressure, plus the force of a spring. The pressure difference at the directional control valve becomes from the pressure compensator kept constant even with different load pressure, see above that the associated flow rate remains constant and the Working speed set on the directional control valve is independent is kept constant by the load resistance. In a hydrau system, in which several Ver need via a directional control valve and an assigned pressure scales are supplied in a known manner via a Valve chain of shuttle valves the highest in each case load pressure selected and sent to the adjustment device the pump to ensure that the pump is on the highest requested pressure value is adjustable. A print written evidence of this state of the art is not necessary yourself.
Dies gilt auch für den Fall, daß die Druckwaage stromab des Wegeventils angeordnet ist und der Kolben der Druckwaage in Öffnungsrichtung vom Pumpendruck und in Schließrichtung vom Druck stromab des Wegeventils und der Feder beaufschlagt ist. This also applies in the event that the pressure compensator downstream of the Directional control valve is arranged and the piston of the pressure compensator in Opening direction from pump pressure and in closing direction from Pressure downstream of the directional valve and the spring is applied.
Bei doppelt wirkenden Zylindern o.ä. muß in diesem Fall in jedem Verbraucherzulauf je eine Druckwaage vorgesehen sein.With double-acting cylinders or similar In this case, a pressure compensator must be provided in each consumer inlet.
Es ist ferner bekannt (DE-OS 36 34 728), das Wegeventil in eine für die Geschwindigkeitssteuerung des Verbrauchers vor gesehene Meßdrossel und einen zur Richtungssteuerung des Verbrauchers dienenden Ventilteil zu unterteilen und dann die Druckwaage zwischen der Meßdrossel und der Richtungs steuerung vorzusehen. Dadurch ist die Druckwaage für beide Zulaufleitungen zu dem Verbraucher gemeinsam und kann somit jeweils eine Druckwaage eingespart werden. Dabei können alle Druckwaagen federseitig an eine den höchsten Lastdruck füh rende Signalleitung angeschlossen sein, die auch mit dem Pumpenregelventil verbunden ist, oder es kann das Pumpen regelventil über eine Wechselventilkette mit dem jeweils höchsten stromauf der Druckwaage abgegriffenen Druck beauf schlagt sein.It is also known (DE-OS 36 34 728), the directional control valve in one for speed control of the consumer seen throttle and one for directional control of the Subdivide consumer valve part and then the pressure compensator between the measuring throttle and the direction control. This makes the pressure compensator for both Inlet lines to the consumer together and can therefore one pressure compensator each can be saved. Everyone can Lead pressure compensators to the highest load pressure on the spring side rende signal line connected to the Pump control valve is connected or it can be pumping control valve via a shuttle valve chain with the highest pressure tapped upstream of the pressure compensator be struck.
Bei diesem System wird die Energie zum Erzeugen des Druck signals in der Signalleitung für die Druckwaagen und das Pumpenregelventil aus einer zum Verbraucher führenden Leitung abgenommen. Es kann insbesondere bei Anfahrvorgängen zu einem kurzen unerwünschten Absacken der Last führen, wenn der Pumpendruck noch unter dem Druckbedarf des Verbrau chers liegt.With this system the energy is used to generate the pressure signals in the signal line for the pressure compensators and that Pump control valve from a leading to the consumer Line removed. It can occur especially when starting off lead to a brief undesired sagging of the load, if the pump pressure is still below the pressure requirement of the consumption chers lies.
Dieser Nachteil ist bei einem anderen bekannten System ver mieden (DE-OS 36 05 312). Dabei ist jeder Druckwaage ein Logikventil zugeordnet, das den jeweiligen am Verbraucher auftretenden Lastdruck grundsätzlich von dem in der Signal leitung herrschenden Druck trennt. Überschreitet aber der Lastdruck den Druck in der Signalleitung, das heißt, wird der betreffende Verbraucher lastführend, dann schaltet das Logikventil um und führt den Lastdruck auf die zugeordnete Druckwaage des Verbrauchers und verbindet die Signalleitung über das Logikventil mit der Leitung stromab der Meßdrossel beziehungsweise stromauf der Druckwaage. Die hierzu erforder liche Energie wird somit von der Pumpe aufgebracht und nicht vom Verbraucher, so daß ein Absacken des Verbrauchers unter Last nicht möglich ist. Auch hier wird für jede Arbeitsseite des Verbrauchers je eine Druckwaage benötigt, außerdem ist das Logikventil im Kolben der Druckwaage vorgesehen.This disadvantage is ver in another known system avoided (DE-OS 36 05 312). Every pressure compensator is one Logic valve assigned to the respective consumer load pressure occurring basically from that in the signal line separating pressure. But exceeds that Load pressure is the pressure in the signal line, that is the consumer in question carries the load, then that switches Logic valve and leads the load pressure to the assigned Pressure balance of the consumer and connects the signal line via the logic valve with the line downstream of the measuring throttle or upstream of the pressure compensator. The necessary for this Liche energy is thus applied by the pump and not from the consumer, so that a sagging of the consumer under Load is not possible. Again, for each working page the consumer needs a pressure compensator, and the logic valve is provided in the piston of the pressure compensator.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Ventilanordnung der eingangs geschilderten Art zu verein fachen und die Ventilanordnung mit einer neuartigen Druck waage zu versehen, die sich vielseitig verwenden läßt und neuartige Einbaumöglichkeiten bietet.In contrast, the invention is based on the object Valve arrangement of the type described at the outset fold and the valve assembly with a novel pressure to provide scales that can be used in many ways and offers new installation options.
Die genannte Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale im Patentanspruch 1 gelöst.According to the invention, the stated object is based on the features solved in claim 1.
Mit der Erfindung werden mehrere Vorteile erzielt. Jede Druckwaage wird vom Druck stromab der Meßdrossel des Wege ventils zusammen mit der Kraft einer Feder in Öffnungsrich tung und gegensinnig zum Druck des jeweils lastführenden Verbrauchers beaufschlagt. Hierzu ist die Signalleitung über ein Sperrventil an die Druckwaagenzuleitung stromab der Meßdrossel angeschlossen. Der höchste Lastdruck hat also keine Verbindung mehr mit der Signalleitung. Außerdem ist zwischen der Meßdrossel 3 und der Druckwaage 5 ein Sperr ventil 4 vorgesehen, so daß der Lastdruck bei Durchfluß 0 nicht auf die Signalleitung wirken kann, falls der Last widerstand den Druck in der Signalleitung übersteigt und damit dieser Verbraucher lastführend wird. In diesem Be triebszustand bricht die Druckdifferenz an der Meßdrossel 3 zusammen und die Pumpe 1 fördert solange Öl durch 3, 16, 15, 21 zum Pumpenregler 20 bis der Pumpendruck den Lastdruck um den an der Regelfeder des Ventils eingestellten Druckwert (in der Regel 15 bar) überschritten hat. Der durch den lastfüh renden Verbraucherverursachte Druckanstieg in der Leitung 15 regelt somit die Pumpe hoch, bis der an der Meßdrossel einge stellte Durchfluß erreicht ist. Das Sperrventil 4 kann auch unmittelbar nach der Druckwaage 5 angeordnet sein. Eine derartige Druckwaage läßt sich durch die Wegeventilsteuerung reversieren, das heißt, für beide Bewegungsrichtungen eines doppelt wirkenden Verbrauchers ist nur eine Druckwaage mit zwei Steuerkanten erforderlich. Dabei wird die Druckström richtung je nach Bewegungsrichtung des Verbrauchers rever siert und die Druckwaage ist somit in beiden Strömungsrich tungen funktionsfähig.Several advantages are achieved with the invention. Each pressure compensator is acted upon by the pressure downstream of the measuring throttle of the directional valve together with the force of a spring in the opening direction and in the opposite direction to the pressure of the load-carrying consumer. For this purpose, the signal line is connected via a check valve to the pressure compensator feed line downstream of the measuring throttle. The highest load pressure is therefore no longer connected to the signal line. In addition, a check valve 4 is provided between the measuring throttle 3 and the pressure compensator 5 , so that the load pressure at flow 0 cannot act on the signal line if the load resistance exceeds the pressure in the signal line and thus this consumer becomes load-carrying. In this operating state, the pressure difference at the measuring throttle 3 collapses and the pump 1 delivers oil through 3, 16, 15, 21 to the pump regulator 20 until the pump pressure increases the load pressure by the pressure value set on the control spring of the valve (generally 15 bar ) has exceeded. The pressure increase in line 15 caused by the load-carrying consumer thus regulates the pump up until the flow rate set at the measuring throttle is reached. The check valve 4 can also be arranged immediately after the pressure compensator 5 . Such a pressure compensator can be reversed by the directional control valve, that is, only one pressure compensator with two control edges is required for both directions of movement of a double-acting consumer. The pressure flow direction is reversed depending on the direction of movement of the consumer and the pressure compensator is thus functional in both flow directions.
Ferner wird bei der erfindungsgemäßen Ventilanordnung die hydraulische Energie für die Signalleitung zur Betätigung der Druckwaagen und des Pumpenregelventils von der Pumpe und nicht vom Verbraucher aufgebracht, so daß beim Öffnen des Wegeventils ein Durchsacken der Last vermieden ist.Furthermore, in the valve arrangement according to the invention hydraulic energy for the signal line for actuation the pressure compensators and the pump control valve from the pump and not applied by the consumer, so that when opening sagging of the load of the directional control valve is avoided.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:Exemplary embodiments of the invention are described below the drawing explained in more detail. It shows:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ventil anordnung für einen einfach wirkenden Ver braucher, Fig. 1 is a schematic representation of a valve arrangement for a single-acting consumers Ver,
Fig. 2 eine Variante und Fig. 2 shows a variant and
Fig. 3 eine Ventilanordnung für einen doppelt wir kenden Verbraucher. Fig. 3 shows a valve assembly for a double we kenden consumer.
In Fig. 1 speist eine Regelpumpe 1 in eine Druckleitung 2, an die über jeweils eine Meßdrossel 3 und ein Lasthalteven til 4 sowie eine Druckwaage 5 ein Verbraucher 6 angeschlossen ist. In der Darstellung ist der Verbraucher 6 jeweils einfach wirkend. Falls jedoch das zu der Meßdrossel 3 gehörende Wegeventil außer dem geschwindigkeitssteuernden Teil über die Meßdrossel 3 einen richtungssteuernden Teil für den Verbraucher aufweist, der zwischen der Druckwaage 5 und dem Verbraucher 6 angeschlossen ist, so kann auch ein doppelt wirkender Verbraucher vorgesehen sein. In Fig. 1, a variable displacement pump 1 feeds into a pressure line 2 to which a measuring throttle 3 and a last stop Even til 4 and a pressure balance is connected in each case 5, a load 6. In the illustration, the consumer 6 is each single-acting. If, however, the directional control valve belonging to the measuring throttle 3 has, in addition to the speed-controlling part via the measuring throttle 3, a direction-controlling part for the consumer, which is connected between the pressure compensator 5 and the consumer 6 , a double-acting consumer can also be provided.
Die Druckwaage 5 ist vom Druck stromab der Meßdrossel 3 sowie von einer Feder 8 in Durchlaßrichtung beaufschlagt. Der stromab der Meßdrossel 3 abgegriffene Druck wird über eine Leitung 9 auf den Regelkolben der Druckwaage geführt. In Schließrichtung ist die Druckwaage vom Druck in der Leitung 10 beaufschlagt, die mit einer Signalleitung 15 verbunden ist, die über ein Rückschlagvetnil 16 ebenfalls an den Abgriff stromab der Meßdrossel 3 geführt ist, wobei sich das Rück schlagventil 16 in Richtung zur Signalleitung 15 hin öffnen kann.The pressure compensator 5 is acted upon by the pressure downstream of the measuring throttle 3 and by a spring 8 in the forward direction. The pressure tapped downstream of the measuring throttle 3 is conducted via a line 9 to the control piston of the pressure compensator. In closing direction the pressure balance is acted upon by the pressure in the line 10 which is connected to a signal line 15, the downstream via a Rückschlagvetnil 16 also to the tapping of the measuring throttle 3 is guided, wherein the rear opening toward the signal line 15 through check valve 16 can.
Die Signalleitung 15 ist ferner auf ein Pumpenregelventil 20 geführt, das ein bekanntes Förderstromregelventil ist, welches die hydraulische Verstellung der Regelpumpe 1 bewirkt. Steigt der Druck in der Signalleitung 14 so wird Förderstrombedarf signalisiert und die Pumpe 1 schwenkt aus, um den Förderstrom zu erhöhen. Sinkt der Druck, so soll die Förderstrommenge verringert werden und die Pumpe schwenkt zurück.The signal line 15 is also routed to a pump control valve 20 , which is a known flow control valve which effects the hydraulic adjustment of the control pump 1 . If the pressure in the signal line 14 rises, the flow requirement is signaled and the pump 1 swings out in order to increase the flow. If the pressure drops, the flow rate should be reduced and the pump swings back.
Die Wirkungsweise ist wie folgt:The mode of action is as follows:
In der Signalleitung 15 herrscht jeweils der höchste Druck, der über das zum Verbraucher mit dem höchsten Lastdruck zugeordnete Rückschlagventil 16 in die Leitung 15 einge speist wird, wodurch das Pumpenregelventil 20 einen Druck erhält, mit dem die Pumpe auf die angeforderte Fördermenge eingestellt wird. Dieser Druck wirkt auch auf alle Druck waagen 5, wodurch die Druckwaagen in Schließrichtung ver stellt werden, wenn der Druck in der Leitung 15 die Kraft der Feder 8 und den Druck in der Leitung 9 für die Druck waagen übersteigt. Damit drosseln die Druckwaagen den Zulauf von Arbeitsmittel zu allen Verbrauchern, die infolge ihres geringen Lastwiderstandes eine zu hohe Geschwindigkeit auf weisen. Im umgekehrten Fall werden die Druckwaagen in Öff nungsrichtung verstellt, um die Zufuhr von Arbeitsmittel über die Druckwaage und damit die Geschwindigkeit des Ver brauchers zu erhöhen. In the signal line 15 there is the highest pressure, which is fed via the check valve 16 assigned to the consumer with the highest load pressure into the line 15 , whereby the pump control valve 20 receives a pressure with which the pump is set to the requested delivery rate. This pressure also acts on all pressure scales 5 , whereby the pressure compensators are adjusted ver in the closing direction when the pressure in line 15 exceeds the force of spring 8 and the pressure in line 9 for the pressure scales. This means that the pressure compensators throttle the supply of work equipment to all consumers who, due to their low load resistance, are too high in speed. In the opposite case, the pressure compensators are adjusted in the opening direction in order to increase the supply of working fluid via the pressure compensator and thus the speed of the consumer.
Bei dem jeweils lastführenden Verbraucher bricht die Druck differenz an der Meßdrossel 3 zusammen, ein Rückstrom vom Verbraucher zur Pumpe wird durch das Sperrventil 4 verhin dert. Die Druckwaage 5 ist offen. Der Pumpendruck in der Leitung 15 regelt die Pumpe hoch. Wird beispielsweise ein Verbraucher in Betrieb genommen, dessen Lastwiderstand wesentlich höher liegt als der gerade in der Signalleitung herrschende Druck, so wird über das Sperrventil 4 der Öl rückstrom verhindert, die Druckdifferenz an der Meßdrossel 3 bricht zusammen. Beim Öffnen der Meßdrossel 3 steigt dann der Druck stromauf des Lasthalteventils 4 und die Signal leitung 15 erhält über das sich öffnende Rückschlagventil 16 den erhöhten Druck, der zu einem Ausschwenken der Pumpe führt. Über den sich stromab der Meßdrossel 3 erhöhenden Druck geht die Druckwaage in Regelstellung.In each load-carrying consumer, the pressure difference at the measuring throttle 3 collapses, a return flow from the consumer to the pump is prevented by the check valve 4 . The pressure compensator 5 is open. The pump pressure in line 15 regulates the pump. If, for example, a consumer is put into operation, the load resistance of which is substantially higher than the pressure currently prevailing in the signal line, the oil backflow is prevented by the shutoff valve 4 , the pressure difference at the measuring throttle 3 breaks down. When the measuring throttle 3 is opened , the pressure upstream of the load holding valve 4 then rises and the signal line 15 receives the increased pressure via the opening check valve 16 , which causes the pump to swing out. The pressure compensator goes into the control position via the pressure increasing downstream of the measuring throttle 3 .
Kann bei Unterversorgung des hydraulischen Systems die an geforderte Fördermenge von der Pumpe nicht mehr aufgebracht werden, so sinkt die vorbestimmte Druckdifferenz an der Meßdrossel 3 und die Druckwaage 5 wird vollständig geöffnet. Dabei steigt der Druck stromab der Meßdrossel 3 über den in der Singalleitung 15 herrschenden Druck und über das sich öffnende Rückschlagventil 16 wird der Druck in der Signal leitung 15 auf den erhöhten Wert angehoben. Damit können geeignete Maßnahmen ausgelöst werden, um die Pumpe vor Zerstörung zu schützen, beispielsweise durch Einbau eines nicht dargestellten Druckabschneideventils oder vorzugs weise durch eine ventilgesteuerte Druckabsenkung in der Signalleitung 15, um die Pumpe zurückzuschwenken, ohne die Versorgung der Verbraucher zu unterbrechen, wie dies Gegenstand der Patentanmeldung P . . . (M-7 368) ist.If the required delivery rate can no longer be applied by the pump when the hydraulic system is undersupplied, the predetermined pressure difference at the measuring throttle 3 drops and the pressure compensator 5 is opened completely. Here, the pressure rises downstream of the measuring throttle 3 via the pressure prevailing in the pressure and Singalleitung 15 via the opening check valve 16 the pressure in the signal 15 is raised to the increased value circuit. Suitable measures can thus be triggered in order to protect the pump from destruction, for example by installing a pressure cut-off valve (not shown) or preferably by a valve-controlled pressure reduction in the signal line 15 in order to pivot the pump back without interrupting the supply to the consumer, as is the case with this the patent application P. . . (M-7 368).
In Fig. 2 ist das Sperrventil 4 stromab der Druckwaage 5 in den Druckmittelweg zum Verbraucher 6 eingebaut. In Fig. 2, the check valve 4 is installed downstream of the pressure compensator 5 in the pressure medium path to the consumer 6 .
In Fig. 3 ist über ein Wegeventil 23 und eine Druckwaage 5 ein doppelt wirkender Verbraucher 6 an eine Druckleitung P und eine Tankleitung T angeschlossen. Die Druckwaage 5 wird über die Richtungssteuerung des Wegeventils 23 für beide Bewegungsrichtungen des Verbrauchers 6 in unterschiedlicher Richtung durchströmt, das heißt, die Druckwaage ist in beiden Strömungsrichtungen funktionsfähig. Der die Druckwaage 5 in Öffnungsrichtung beaufschlagende Druck wird jeweils vom Druck nach der Meßdrossel 3 a bzw. 3 b über die Leitung 9, der in Schließrichtung beaufschlagende Druck von der LS-Leitung 15 über die Leitung 10 auf den Regelkolben der Druckwaage geführt. Wie aus der Anordnung des Wegeventils 23 ersichtlich ist, wird je nach Bewegungsrichtung des Verbrauchers 6 die Druckwaage in unterschiedlicher Richtung durchströmt.In Fig. 3, a double-acting consumer 6 is connected to a pressure line P and a tank line T via a directional valve 23 and a pressure compensator 5 . The pressure compensator 5 is flowed through in different directions via the directional control of the directional control valve 23 for both directions of movement of the consumer 6 , that is to say the pressure compensator is functional in both flow directions. The pressure acting on the pressure compensator 5 in the opening direction is guided in each case by the pressure after the measuring throttle 3 a or 3 b via the line 9 , the pressure acting in the closing direction from the LS line 15 via the line 10 to the control piston of the pressure compensator. As can be seen from the arrangement of the directional control valve 23 , the pressure compensator is flowed through in different directions depending on the direction of movement of the consumer 6 .
In Fig. 3 ist die Meßdrossel mit 30, 36 bezeichnet und ist außerdem für die Anschlüsse der Signalleitung 15 im Wege ventil noch das Rückschlagventil 16 eingebaut, über das der Druck stromab der Meßdrossel 3 a bzw. 3 b in die Signalleitung 15 geführt wird. Das Wegevetnil 23 wird über Vorsteuerven tile 24, 25 hydraulisch verstellt.In Fig. 3, the measuring throttle is designated 30, 36 and the check valve 16 is also installed for the connections of the signal line 15 in the way valve, via which the pressure downstream of the measuring throttle 3 a or 3 b is guided into the signal line 15 . The Wegevetnil 23 is hydraulically adjusted via pilot valves 24 , 25 .
Claims (4)
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- 1988-12-30 DE DE19883844405 patent/DE3844405C2/en not_active Expired - Fee Related
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Date | Code | Title | Description |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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