DE4118244A1 - Hydraulic system for handling heavy workpieces - has pressure limiting valve controlled by variations in load - Google Patents

Hydraulic system for handling heavy workpieces - has pressure limiting valve controlled by variations in load

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Abstract

The load (70) is raised or lowered by a hydraulic cylinder (60) which is supplied with hydraulic fluid from a pump (4) and is controlled by the alternate opening and closing of the control valves (41,42). The valve (42) is connected to a pressure limiting valve (2) which is in turn connected to the cylinder (60) and controls the cylinder pressure. The valve (41) is connected to a second pressure limiting valve (1) which has a valve head (14) with a conical seating surface. The valve head is actuated by a lever (50) which is mounted on a pivot and has the load cylinder (60) connected to its other end so that the valve is opened or closed by variations in the load (70). USE/ADVANTAGE - Handling heavy workpieces on machine tools. The hydraulic system is self adjusting.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilanordnung für ein Hebesystem mit lastabhängiger Druckbegrenzung, dessen lastabhängig gesteuertes Druckbegrenzungsventil den Flüssig­ keitsdruck einer Druckversorgungsquelle, durch wechselsei­ tiges Öffnen und Schließen der Steuerventile, in Abhängig­ keit der Last, selbsttätig so begrenzt, daß ein Hydraulik­ zylinder diese Last, ohne Einwirkung äußerer Kräfte, auf jedem Niveau des Zylinderverfahrbereiches hält und in der Steuerdruckkammer des hydraulisch gesteuerten Druckbegren­ zungsventiles diesen Flüssigkeitsdruck speichert oder durch Druckerhöhung bzw. Druckminderung mittels eines Druckände­ rungszylinders die Last nach oben steigen bzw. nach unten absinken läßt.The invention relates to a valve arrangement for a lifting system with load-dependent pressure limitation, the load-controlled pressure relief valve the liquid pressure of a pressure supply source, by alternating Opening and closing of the control valves, depending speed of the load, automatically limited so that a hydraulic system cylinder this load without the influence of external forces holds every level of the cylinder travel range and in the Control pressure chamber of the hydraulically controlled pressure limiter relief valve stores or through this fluid pressure Pressure increase or decrease by means of a pressure change cylinder to increase or decrease the load can sink.

Ähnliche Systeme sind in pneumatischer wie auch in hydraulischer Ausführung bekannt.Similar systems are in pneumatic as well as in hydraulic design known.

Allerdings muß bei allen bisher bekannten Systemen der Druck manuell eingestellt werden.However, in all previously known systems the Pressure can be set manually.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventilan­ ordnung für ein Hebesystem der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Ventilanordnung zum Anpassungszeitpunkt den erforderlichen Flüssigkeitsdruck selbsttätig der in diesem Moment vorhandenen Last anpaßt, für den besonderen Anwendungsfall den Druck erhöht oder mindert.The invention has for its object a Ventilan assignment for a lifting system of the type mentioned create whose valve arrangement at the time of adjustment the required fluid pressure automatically in adapts this load to that moment, for the special one Use case increases or decreases the pressure.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch eine solche Anordnung; eine zunächst dem Stand der Technik entsprechende Hebeanordnung mit einem Hydraulikzylinder, auf dessen Kolben­ fläche die Last wirkt, in der alle zu hebenden Elemente und das zu hebende Gewicht vereinigt sind, ist mit dem Gelenk­ auge des Zylinders verbunden, am kurzen Hebelarm gelagert und wird mit einem Handhebelventilblock gesteuert, der sich aus drei Steuerventilen zusammensetzt. Im Ruhezustand ist das Steuerventil für die Zylinderbewegung geschlossen und die beiden anderen Steuerventile geöffnet, im betätigten Zustand ist es genau umgekehrt. According to the invention, the object is achieved by such Arrangement; one initially corresponding to the state of the art Lifting arrangement with a hydraulic cylinder on the piston the load acts in which all elements and the weight to be lifted is united with the joint Eye of the cylinder connected, mounted on the short lever arm and is controlled with a hand lever valve block that turns composed of three control valves. Is at rest the control valve for the cylinder movement closed and the other two control valves opened, in the actuated State it's exactly the opposite.  

In diesem Zustand wird nun der anstehende Systemdruck einer Druckversorgungsquelle über ein lastabhängig gesteuer­ tes Druckbegrenzungsventil, an dessen Ventilkegel die Last mittels einer Hebelübersetzung anliegt und über ein Steuer­ ventil mit einer Druckversorgungsquelle verbindbar ist, auf den für diese Last erforderlichen Druck begrenzt. Dieser Druck ist, zeitlich versetzt, über ein Steuerventil und den Steuerdruckanschlußeingang mit der Steuerdruckkammer im hydraulisch gesteuerten Druckbegrenzungsventil verbindbar, der Steuerdruck belastet den Kolben, spannt die Feder und belastet den Ventilkegel im hydraulisch gesteuerten Druck­ begrenzungsventil.The system pressure is now in this state a pressure supply source via a load-dependent control t pressure relief valve, on the valve cone of which the load by means of a lever ratio and via a tax Valve can be connected to a pressure supply source limits the pressure required for this load. This Pressure is offset in time via a control valve and the Control pressure connection input with the control pressure chamber in hydraulically controlled pressure relief valve connectable, the control pressure loads the piston, tensions the spring and loads the valve cone in hydraulically controlled pressure limit valve.

Die Hebelübersetzung ist erforderlich, um die im Regelfall unterschiedlichen Wirkkräfte zwischen Kolben- und Ventil­ kegelfläche auszugleichen und wirkt im Verhältnis: langer Hebelarm zum kurzen Hebelarm ist gleich der Kolbenfläche des Hydraulikzylinders zur Ventilkegelfläche im lastabhän­ gigen Druckbegrenzungsventil.The leverage is required to, as a rule different forces between piston and valve to equalize the tapered surface and works in the ratio: longer Lever arm to the short lever arm is equal to the piston area of the hydraulic cylinder to the valve cone surface in the load-dependent pressure relief valve.

Alle ruhenden Elemente beiderseits der Hebelschwenkachse befinden sich im Gleichgewicht.All resting elements on both sides of the lever swivel axis are in balance.

Für den besonderen Anwendungsfall ist ein Druckänderungs­ zylinder vorgesehen, der mittels eines Kolbens den Steuer­ druck erhöht oder mindert, um die Last nach oben steigen oder nach unten absinken zu lassen.For the special application there is a pressure change cylinder provided, the control by means of a piston pressure increases or decreases to increase the load or let it sink down.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.Further features of the invention result from the other subclaims.

Gemäß Zeichnung ist ein ganzes mit 1 bezeichnetes last­ abhängiges Druckbegrenzungsventil angeordnet und weist ein Ventilgehäuse 10, einen Ventilkegel 14, der in der Stabachse geführt und mit einer Kolbendichtung versehen ist, einen verbindbaren Druckanschluß 12, einen verbindbaren Tankan­ schluß 13, eine Schwenkachse 11, die parallel zur Schwenk­ achse 51 liegt und die beiden Anschläge 15 und 16 auf.According to the drawing, an entire load-dependent pressure relief valve, designated 1, is arranged and has a valve housing 10 , a valve cone 14 which is guided in the rod axis and is provided with a piston seal, a connectable pressure connection 12 , a connectable tank connection 13 , a pivot axis 11 , the is parallel to the pivot axis 51 and the two stops 15 and 16 .

Ein ganzes mit 2 bezeichnetes hydraulisch gesteuertes Druckbegrenzungsventil besteht aus einem Oberteil 201 und einem Unterteil 202. An entire hydraulically controlled pressure relief valve, designated 2 , consists of an upper part 201 and a lower part 202 .

Beide sind druckdicht miteinander verbunden und weisen einen Ventilkegel 20, die beiden Federteller 23 und 25, eine Fe­ der 24, einen verbindbaren Druckanschluß 22, einen verbindba­ ren Tankanschluß 21, einen Hydraulikkolben 26, die verbindba­ ren Anschlüsse 27 und 28 und die Steuerdruckkammer 29 auf.Both are connected to each other in a pressure-tight manner and have a valve cone 20 , the two spring plates 23 and 25 , a spring 24 , a connectable pressure connection 22 , a connectable tank connection 21 , a hydraulic piston 26 , the connectable connections 27 and 28 and the control pressure chamber 29 .

Ein ganzer mit 3 bezeichneter Druckänderungszylinder ist druckdicht mit den Oberteil 201 verbunden und weist ein Ge­ häuse 30 und einen Deckel 31 auf. Der Kolben 32 mündet in der Steuerdruckkammer 29 und weist außerdem noch eine Spindel­ mutter 33, eine Spindel 34, die gegen Verdrehung im Gehäuse 30 geführt ist und eine Griffstange 35 auf.A whole designated 3 pressure change cylinder is pressure-tightly connected to the upper part 201 and has a Ge housing 30 and a cover 31 . The piston 32 opens into the control pressure chamber 29 and also has a spindle nut 33 , a spindle 34 which is guided against rotation in the housing 30 and a handle bar 35 .

An der Druckversorgungsquelle 4 ist eine Leitung 81 ange­ schlossen, die sich in drei Leitungen 82, 83 und 84 gabelt, von denen die Leitung 82 in den Druckanschluß vom Steuer­ ventil 44 mündet und in die Leitung 87 gabelt.At the pressure supply source 4 , a line 81 is connected, which bifurcates into three lines 82 , 83 and 84 , of which the line 82 opens into the pressure connection of the control valve 44 and forks into line 87 .

Die Leitung 83 führt über ein Steuerventil 42 und der Leitung 85 zum Steuerdruckanschlußeingang 28 und mündet in der Steuerdruckkammer 29.Line 83 leads via a control valve 42 and line 85 to control pressure connection inlet 28 and opens into control pressure chamber 29 .

Die Leitung 84 mündet über ein Steuerventil 41 und der Leitung 86 in den Druckanschluß 12.The line 84 opens into the pressure connection 12 via a control valve 41 and the line 86 .

Die Leitung 87 führt über ein Steuerventil 45 zur Leitung 88, die in eine Leitung 89 gabelt und in den Druckanschluß 22 mündet.The line 87 leads via a control valve 45 to line 88 , which forks into a line 89 and opens into the pressure connection 22 .

Die Leitung 89 führt über ein Steuerventil 48 zur Leitung 90, die sich in zwei Leitungen 91 und 92 gabelt, von denen die erstgenannte in den Anschluß 441 mündet.Line 89 leads via a control valve 48 to line 90 , which forks into two lines 91 and 92 , the first of which opens into port 441 .

Die Leitung 92 führt zu einem Absperrventil 48 und mündet in den Zylinderanschluß 65.The line 92 leads to a shut-off valve 48 and opens into the cylinder connection 65 .

Der Steuerdruckanschlußausgang 27 ist mit einem Absperr­ ventil 43 verbindbar und mündet in die Tankanschlußlei­ tung 93, die ebenfalls mit den Anschlüssen 21 und 13 verbindbar sind.The control pressure connection outlet 27 can be connected to a shut-off valve 43 and opens into the tank connection line 93 , which can also be connected to the connections 21 and 13 .

Die Steuerventile 41 und 42 sind Kugelventile, dessen Betätigungswellen mechanisch miteinander gekuppelt sind, das Steuerventil 42 jedoch früher schließt.The control valves 41 and 42 are ball valves, the actuating shafts of which are mechanically coupled to one another, but the control valve 42 closes earlier.

Claims (10)

1. Ventilanordnung eines Hebesystems mit lastabhängiger Druckbegrenzung, dessen lastabhängig gesteuertes Druckbe­ grenzungsventil (1) den Flüssigkeitsdruck einer Druckver­ sorgungsquelle (4) durch wechselseitiges Öffnen und Schlie­ ßen der Steuerventile (41 und 42), in Abhängigkeit der Last (70), selbsttätig so begrenzt, daß ein Hydraulik­ zylinder (60) diese Last (70), ohne Einwirkung äußerer Kräfte auf jedem Niveau des Zylinderverfahrbereiches hält und in der Steuerdruckkammer (29) des hydraulisch gesteuer­ ten Druckbegrenzungsventiles (2) diesen Flüssigkeitsdruck speichert oder durch Druckerhöhung oder Druckminderung mittels eines Druckänderungszylinders (3) die Last (70) nach oben steigen, bzw. nach unten absinken läßt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventilkegel (14) im lastabhängig gesteuerten Druckbegrenzungsventil (1) über einen Hebel (50) und der Schwenkachse (51) mit der Last (70) belastet wird.1.Valve arrangement of a lifting system with load-dependent pressure limitation, the load-dependent pressure relief valve ( 1 ) automatically limits the liquid pressure of a pressure supply source ( 4 ) by mutual opening and closing of the control valves ( 41 and 42 ), depending on the load ( 70 ) That a hydraulic cylinder ( 60 ) holds this load ( 70 ) without the influence of external forces at any level of the cylinder travel range and stores this fluid pressure in the control pressure chamber ( 29 ) of the hydraulically controlled pressure relief valve ( 2 ) or by increasing or reducing the pressure by means of a pressure changing cylinder ( 3 ) the load ( 70 ) rise upwards or downwards, characterized in that a valve cone ( 14 ) in the load-dependent pressure relief valve ( 1 ) via a lever ( 50 ) and the pivot axis ( 51 ) with the load ( 70 ) is charged. 2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Druckanschluß (12) über einem Steuer­ ventil (41) mit einer Druckversorgungsquelle (4) verbind­ bar ist.2. Valve arrangement according to claim 1, characterized in that a pressure connection ( 12 ) via a control valve ( 41 ) with a pressure supply source ( 4 ) is connectable bar. 3. Ventilanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Steuerdruckanschlußeingang (28) über ein Steuerventil (42) mit einer Druckversorgungs­ quelle (4) verbindbar ist.3. Valve arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that a control pressure connection input ( 28 ) via a control valve ( 42 ) with a pressure supply source ( 4 ) can be connected. 4. Ventilanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hydraulikkolben (26) im hydraulisch gesteuerten Druckbegrenzungsventil (2) die Feder (24) spannt und einen Ventilkegel (20) belastet.4. Valve arrangement according to claim 1 to 3, characterized in that a hydraulic piston ( 26 ) in the hydraulically controlled pressure relief valve ( 2 ) tensions the spring ( 24 ) and loads a valve cone ( 20 ). 5. Ventilanordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schließen des Steuerventiles (42) der Druck in der Steuerdruckkammer (29) aufrechterhalten wird.5. Valve arrangement according to claim 1 to 4, characterized in that the pressure in the control pressure chamber ( 29 ) is maintained when the control valve ( 42 ) is closed. 6. Ventilanordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kolben (32) den Druck in der Steuerdruckkammer (29) erhöhen oder mindern kann. 6. Valve arrangement according to claim 1 to 5, characterized in that a piston ( 32 ) can increase or decrease the pressure in the control pressure chamber ( 29 ). 7. Ventilanordnung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungswellen der Steuer­ ventile (41 und 42) mechanisch miteinander gekuppelt sind und das Steuerventil (42) früher schließt.7. Valve arrangement according to claim 1 to 6, characterized in that the actuating shafts of the control valves ( 41 and 42 ) are mechanically coupled to one another and the control valve ( 42 ) closes earlier. 8. Ventilanordnung nach Anspruch 1 mit einem Absperr­ ventil (43) zur Druckentlastung des Kolbens (26), dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerdruckkammer (29) drucklos wird.8. Valve arrangement according to claim 1 with a shut-off valve ( 43 ) for pressure relief of the piston ( 26 ), characterized in that a control pressure chamber ( 29 ) is depressurized. 9. Ventilanordnung nach Anspruch 1 mit einem Einbau­ hinweis bezüglich einer Feder (24), dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (24) im druckentlasteten Einbauzustand gerade den Druck aufbringt, um das Eigengewicht der am Hebevorgang beteiligten Elemente auf gleichem Niveau zu halten.9. Valve arrangement according to claim 1 with an installation note with respect to a spring ( 24 ), characterized in that a spring ( 24 ) in the pressure-relieved installation state just applies the pressure in order to keep the weight of the elements involved in the lifting process at the same level. 10. Ventilanordnung nach Anspruch 1, zur Feineinstellung des Hebelverhältnisses, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (15 und 16) zum Ein- und Feststellen des Ventil­ gehäuses (10) bezüglich der Schwenkachse (11) verfügbar sind.10. Valve arrangement according to claim 1, for fine adjustment of the lever ratio, characterized in that the stops ( 15 and 16 ) for setting and locking the valve housing ( 10 ) with respect to the pivot axis ( 11 ) are available.
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