DE3920323A1 - Valve to control two hydraulic motors - proportional magnets actuate valve pistons - Google Patents

Valve to control two hydraulic motors - proportional magnets actuate valve pistons

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Abstract

The valve arrangement is for controlling the rotational speed of two hydraulic drive motors arranged in series and connected to a constant delivery pump. A two-way flow control valve (5) is placed in the by-pass pipe (20) of each drive motor (3,4) and the control pistons of both valves are opened by a currentless proportional magnet (9). USE/ADVANTAGE - Control system for the screw conveyor and scatter plate of a salt spreading vehicle giving improved stability to the drive motors relative to the pump pressure.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung zur Drehzahl­ regelung mehrerer hydraulischer Antriebsmotoren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a valve arrangement for speed regulation of several hydraulic drive motors according to the Preamble of claim 1.

Insbesondere betrifft die Erfindung die Drehzahlregelung der beiden Antriebsmotoren für die Schnecke und den Streuteller eines Salzstreu-Fahrzeuges.In particular, the invention relates to the speed control of the two drive motors for the auger and the spreading disc of a salt litter vehicle.

Zur Drehzahlregelung der Antriebsmotoren, insbesondere für die Schnecke und den Streuteller eines Salzstreuers lassen sich Stromregelventile verwenden, mit denen der Querschnitt für den Flüssigkeitsstrom und damit die Bewegungsgeschwin­ digkeit der Motoren geändert werden kann. Es sind auch Stromregelventile bekannt, die von einem Proportionalmagnet angesteuert werden, mit eingebauter Druckwaage zur lastunabhängigen Drehzahlregelung. Um die Motordrehzahl in engen Toleranzen zu halten, wird ein Regelkreis aufgebaut, in dem von einem Sensor die Motordrehzahl gemessen , einem Regler zugeführt und mit dem Sollwert aus der Differenz eine Stellgröße für den Stromregler gebildet wird. Insgesamt lassen sich so Ventilanordnungen aufbauen, die verhältnismäßig aufwendig sind und gerade bei Verwendung von Druckwaagen in Verbindung mit Drehzahlregelungen ein insta­ biles Regelverhalten hervorrufen.For speed control of the drive motors, especially for leave the snail and the spreading plate of a salt shaker use flow control valves with which the cross section for the liquid flow and thus the speed of movement motor can be changed. They are too Flow control valves known by a proportional solenoid can be controlled with built-in pressure compensator load-independent speed control. To keep the engine speed in keeping tight tolerances, a control loop is set up, in which the engine speed measured by a sensor, one Controller supplied and with the setpoint from the difference one Manipulated variable for the current controller is formed. A total of valve assemblies can be constructed that are relatively expensive and especially when using Pressure compensators in connection with speed controls an insta cause bile control behavior.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, in Abhängigkeit vom Verbraucherdruck den Pumpendruck zu steuern, die Ventilanordnung möglichst einfach und billig aufzubauen und trotzdem eine verbesserte Regelstabilität für die Drehzahleinstellung der Antriebsmotoren zu erhalten.In contrast, the invention is based, in Depending on the consumer pressure the pump pressure too control, the valve arrangement as simple and cheap to build up and still an improved control stability for to get the speed setting of the drive motors.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. The object of the invention is through the features of Claim 1 solved.  

Dabei ist für den ersten Motor ein Zweiwege-Proportional- Stromregler parallel zum Motor und für den zweiten Motor ebenfalls ein Zweiwege-Proportional-Stromregler in die zum Tank führende Leitung eingebaut. Somit wird die Motordreh­ zahl von der Differenzmenge der Pumpenfördermenge minus dem Durchfluß durch den Stromregler bestimmt. Dabei sind die Steuernuten der beiden Stromregler bei stromlosem Proportionalmagnet geöffnet. Es wird eine Konstantpumpe verwendet, wobei die Summe der beiden Motor- Verbraucherdrücke zuzüglich der Durchflußwiderstände durch die Stromregler den Pumpendruck ergibt. Erfindungsgemäß liegt ein besonderer Vorteil darin, daß sich bei stromlosem Stromregler ein geringerer Pumpenumlaufdruck ergibt, da der gesamte Pumpenförderstrom ohne nennenswerten Widerstand über die Bypass-Leitung zum Tank zurückgeführt werden kann. Erfindungsgemäß wird auch auf Druckwaagen verzichtet, so daß das Stabilitätsverhalten des Drehzahlregelkreises verbessert ist. Insgesamt ist der Aufwand für die Ventilanordnung verhältnismäßig gering.For the first motor, a two-way proportional Current regulator parallel to the motor and for the second motor also a two-way proportional current regulator in the for Tank leading line installed. Thus the engine rotation number of the difference between the pump delivery volume minus the Flow determined by the current regulator. Here are the Control grooves of the two current regulators when there is no current Proportional magnet opened. It becomes a constant pump used, the sum of the two motor Consumer pressures plus the flow resistances through the current regulator gives the pump pressure. According to the invention there is a particular advantage in that when there is no current Current regulator results in a lower pump circulation pressure since the total pump flow without significant resistance over the bypass line can be returned to the tank. According to the invention, pressure compensators are also dispensed with, so that improves the stability behavior of the speed control loop is. Overall, the effort for the valve assembly relatively small.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der einzigen Figur der Zeichnung näher erläutert, in der schematisch die Ventilanordnung mit den Antriebsmotoren dar­ gestellt ist.An embodiment of the invention is shown below the only figure of the drawing explained in more detail in the schematically represents the valve arrangement with the drive motors is posed.

In der Zeichnung fördert eine Konstantpumpe 1 in eine Zu­ laufleitung 2 an die ein erster Antriebsmotor 3 z.B. für die Schnecke eines Salzstreuers und hieran anschließend ein Antriebsmotor 4 beispielsweise für den Streuteller des Salz­ streuers angeschlossen ist. Beide Motoren sollen unabhängig voneinander in ihrer Drehzahl geregelt werden. Hierzu ist jeweils ein Zweiwege-Proportional-Regelventil 5 vorgesehen. Beide Ventile sind gleich aufgebaut und gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszahlen versehen. In the drawing, a constant pump 1 feeds into a feed line 2 to which a first drive motor 3 is connected, for example for the screw of a salt spreader, and then a drive motor 4 , for example for the spreading plate of the salt spreader. The speed of both motors should be controlled independently of each other. For this purpose, a two-way proportional control valve 5 is provided. Both valves have the same structure and the same components have the same reference numbers.

Das Ventil 5 besteht aus einem in einer Bohrung 6 verschieb­ baren Stenokolben 7, der einerseits vom Stößel 8 eines Pro­ portionalmagneten 9 und gegensinnig von einer Feder 10 beaufschlagt ist, die in einem Federraum 11 angeordnet ist. Der Steuerkolben 7 weist Steuernuten 12 auf, die mit der Steuerkante 15 des Ringkanals 14 im Gehäuse zusammenwirken.The valve 5 consists of a sliding in a bore 6 sten piston 7 , which is acted on the one hand by the plunger 8 of a proportional magnet 9 and in opposite directions by a spring 10 which is arranged in a spring chamber 11 . The control piston 7 has control grooves 12 which cooperate with the control edge 15 of the annular channel 14 in the housing.

Über den Ringkanal 14 ist die Zulaufleitung 2 unmittelbar mit dem Motor 3 verbunden. In dem dargestellten stromlosen Zustand ist jedoch der Durchgang des Strömungsmittels aus dem Ringkanal 14 über die Steuernuten 12 in den Federraum 11 offen, die Blende des Stromregelventils ist also geöffnet und der von der Pumpe 1 geförderte Flüssigkeitsstrom gelangt über eine Bypass-Leitung 20 in die Zulaufleitung 2′ stromab des Motors 3.The feed line 2 is connected directly to the motor 3 via the ring channel 14 . In the currentless state shown, however, the passage of the fluid from the ring channel 14 via the control grooves 12 into the spring chamber 11 is open, the orifice of the flow control valve is thus open and the liquid flow conveyed by the pump 1 reaches the feed line via a bypass line 20 2 'downstream of the engine 3 .

Damit die Motorabtriebswelle sich nicht dreht, muß der Durchflußwiderstand durch das Ventil 5 und die Bypass- Leitung 20 kleiner sein als das Losbrechmoment des Motors 3. Um den Losbrechmoment gegebenenfalls zu erhöhen, ist stromab des Motors 3 ein Rückschlagventil 22 vorgesehen.So that the motor output shaft does not rotate, the flow resistance through the valve 5 and the bypass line 20 must be less than the breakaway torque of the motor 3 . In order to increase the breakaway torque if necessary, a check valve 22 is provided downstream of the engine 3 .

Die Motordrehzahl wird von einem Wandler 24 erfaßt und zusammen mit einem Sollwert für die Drehzahl einem Regler 25 zugeführt, der eine Stellgröße für den Proportionalmagnet 9 liefert. Zur Erhöhung der Drehzahl wird der Strom auf den Proportionalmagnet erhöht, so daß die Steuernuten 12 im Steuerkolben 7 in Schließrichtung verstellt werden, so daß über den Ringkanal 14 der Motor 3 mit Druckmittel beaufschlagt wird.The engine speed is detected by a converter 24 and, together with a setpoint value for the speed, fed to a controller 25 , which provides a manipulated variable for the proportional magnet 9 . To increase the speed, the current is increased to the proportional magnet, so that the control grooves 12 in the control piston 7 are adjusted in the closing direction, so that the motor 3 is pressurized via the annular channel 14 .

Der Steuerkolben 7 ist mit einer Bohrung 27 versehen, so daß das Ventil bzw. der Steuerkolben 7 druckausgeglichen ist. Auch der Innenraum des Proportionalmagneten ist über eine Bohrung 28 druckausgeglichen. The control piston 7 is provided with a bore 27 so that the valve or the control piston 7 is pressure balanced. The interior of the proportional magnet is also pressure-balanced via a bore 28 .

Das stromauf des Antriebsmotors 4 vorgesehene Stromregel­ ventil 5 ist in gleicher Weise aufgebaut und die Bypass- Leitung 20 wird hier von einer unmittelbar in den Tank führenden Leitung gebildet. Auch hier erfolgt die Drehzahl­ regelung für den Motor 4 über die Ansteuerung des Proportio­ nalmagneten, wodurch der Steuerkolben mehr oder weniger in Schließrichtung verstellt wird, um die dem Motor 4 zuzufüh­ rende Flüssigkeitsmenge zu erhöhen oder zu verringern.The upstream of the drive motor 4 provided flow control valve 5 is constructed in the same way and the bypass line 20 is formed here by a line leading directly into the tank. Here, too, the speed control for the motor 4 takes place via the actuation of the proportional magnet, whereby the control piston is more or less adjusted in the closing direction in order to increase or decrease the amount of liquid to be fed to the motor 4 .

Claims (5)

1. Ventilanordnung zur Drehzahlregelung mehrerer hydraulischer Antriebsmotoren, die in Reihe hintereinander an eine Konstantpumpe angeschlossen sind, wobei den Antriebsmo­ toren zur Einstellung des zuzuführenden Druckmittelstroms jeweils ein Stromregelventil mit einem Proportionalmagnet zugeordnet ist, der von einer aus der Motordrehzahl und einem Sollwert gebildeten Stellgröße angesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Bypass- Leitung (20) jedes Antriebsmotors (3, 4) ein Zweiwege-Strom­ regelventil (5) angeordnet ist, dessen Steuernuten bei stromlosem Proportionalmagnet geöffnet sind.1.Valve arrangement for speed control of several hydraulic drive motors, which are connected in series to a constant pump, the drive motors for setting the pressure medium flow to be supplied are each assigned a flow control valve with a proportional magnet, which is controlled by a manipulated variable formed from the engine speed and a setpoint , characterized in that a two-way flow control valve ( 5 ) is arranged in a bypass line ( 20 ) of each drive motor ( 3 , 4 ), the control grooves of which are open when the proportional magnet is de-energized. 2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in geöffneter Stellung der Steuernuten der Durchflußwiderstand durch jedes Stromregelventil kleiner ist als das Losbrechmoment des Motors.2. Valve arrangement according to claim 1, characterized characterized in that in the open position the control grooves the flow resistance through each Flow control valve is smaller than the breakaway torque of the Motors. 3. Ventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung des Losbrechmoments des Motors ablaufseitig am Antriebsmotor ein Rückschlagventil (22) vorgesehen ist.3. Valve arrangement according to claim 2, characterized in that a check valve ( 22 ) is provided on the output side of the drive motor to increase the breakaway torque of the motor. 4. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Motor über eine gehäuseseitige Ringnut (14) im Stromregelventil an die Druckleitung (2, 2′) angeschlossen ist, der Steuernutenquerschnitt zwischen einem Steuerkolben (7) und der Steuerkante (15) gebildet ist, der Steuerkolben von dem Proportionalmagnet entgegen einer Feder beaufschlagt ist und der Federraum (11) an die Bypass-Leitung angeschlossen ist.4. Valve arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that each motor is connected via a housing-side annular groove ( 14 ) in the flow control valve to the pressure line ( 2 , 2 '), the control groove cross section between a control piston ( 7 ) and the control edge ( 15 ) is formed, the control piston is acted against by a spring against the spring and the spring chamber ( 11 ) is connected to the bypass line. 5. Ventilanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben und der Proportionalmagnet druckausgeglichen sind.5. Valve arrangement according to claim 4, characterized characterized in that the control piston and the Proportional magnet are pressure balanced.
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