DE4323998C2 - Steuervorrichtung für einen hydraulischen Verbraucher - Google Patents
Steuervorrichtung für einen hydraulischen VerbraucherInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
- F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
- F15B13/0401—Valve members; Fluid interconnections therefor
- F15B13/0405—Valve members; Fluid interconnections therefor for seat valves, i.e. poppet valves
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- B66F9/075—Constructional features or details
- B66F9/20—Means for actuating or controlling masts, platforms, or forks
- B66F9/22—Hydraulic devices or systems
Description
Die Erfindung geht aus von einer Steuervorrichtung nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei einer derartigen
Steuervorrichtung besteht das Problem, zum Senken einer
beispielsweise zuvor angehobenen Last das Ventilglied in
einem Wegeventil, das den Rücklaufanschluß zu einem
Vorratsbehälter für das Druckmittel versperrt, möglichst
schnell in eine den Rücklaufanschluß freigebende Position
zurückzuführen, so daß das in einem Arbeitszylinder zum
Heben der Last o. ä. gespeicherte Druckmittel
schnellstmöglich in den Vorratsbehälter zurückfließen kann.
Bei vor dem Wegeventil in Richtung der Pumpe für das
Druckmittel angeordneten Rückschlagventilen sowie bei
dichten Hydropumpen und nicht zurückdrehenden Elektromotoren
dauert das Freigeben des Rücklaufanschlusses unerwünscht
lange, da das Ventilglied das sich vor ihm in Richtung der
Pumpe angestaute Druckmittel über den Spalt zwischen dem
Ventilgehäuse und dem Ventilglied in Richtung des
Rücklaufanschlusses verdrängen muß, um in die gewünschte
Position zu gelangen.
Aus der DE 30 40 282 A1 ist ein Drucksteuerventil mit zwei
Ventilgliedern zur Erzeugung zweier unterschiedlich hoher
Arbeitsdrücke bekannt. Ein direkter Rückfluß des
Druckmittels bei einer Druckabsenkung ist nicht möglich.
Vielmehr muß das Druckmittel gegen den in einer
Zulaufleitung an einem Einlaß herrschenden Druck abfließen.
Die Rückführung der beiden Ventilglieder dauert daher
relativ lange. Weiterhin ist aus der US-PS 47 27 792 ein
Wegeventil bekannt, bei dem zwischen einem Arbeitszylinder
und dem Wegeventil ein zusätzliches Ventil
zwischengeschaltet ist. Eine Beeinflussung des Druckes im
Arbeitszylinder ist nur durch entsprechendes Schalten des
Ventils möglich. Beim Senkbetrieb muß der an der Oberseite
des Arbeitszylinders anliegende Druck über zusätzliche
Leitungen der Kolbenunterseite zugeführt werden. Das
Wegeventil ist durch das zusätzlich erforderliche Ventil und
die zusätzlichen Leitungen relativ aufwendig aufgebaut,
wobei ein selbständiges Senken alleine durch das Abschalten
eines Druckerzeugers nicht möglich ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Steuervorrichtung
auszubilden, bei der das Zurückführen der Ventilglieder in
ihre Ausgangslage allein durch Abschalten eines
Druckerzeugers, beispielsweise einer Pumpe, möglich ist. Das
Zurückführen der Ventilglieder in ihre Ausgangslage soll
möglichst schnell erfolgen, wobei die Steuervorrichtung
möglichst einfach aufgebaut sein soll. Diese Aufgabe wird
durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung mit den kennzeichnenden Merk
malen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die beiden
Ventilglieder des Wegeventils jeweils eine eigene Feder besitzen, so
daß sich beim Senkbetrieb der Steuervorrichtung zwischen dem ersten
Ventilglied und dem zweiten Ventilglied im Wegeventil stets ein
optimaler Ringspalt für das aufgestaute Druckmittel einstellt. Da
durch wird ein schnelles und zuverlässiges Rückführen der Ventil
glieder in deren Grundposition erzielt.
Gleichzeitig wirkt das zweite Ventilglied als Rückschlagventil und
verhindert so ein Zurückdrehen der Pumpe. Außerdem kann auf eine
Radialbohrung für das zurückfließende Druckmittel im Ventilglied
verzichtet werden. Weiterhin können durch eine geeignete Dimensio
nierung der Federn für die beiden Ventilglieder und der im ersten
Ventilglied angeordneten Blende die Funktionseigenschaften des Wege
ventils mit geringem Aufwand variiert und dem Anwendungsfall angepaßt
werden.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Steuer
vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Besonders vorteilhaft ist dabei, das zweite Ventilglied inner
halb des ersten Ventilglied anzuordnen, so daß sich ein besonders
kompakter Aufbau der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung ergibt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge
stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die
Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Steuervorrichtung im Längsschnitt.
Eine Pumpe 10 saugt aus einem Vorratsbehälter 11 Druckmittel an, das
über ein als Patronenventil ausgebildetes 3/2-Wegeventil 12 einem
Arbeitszylinder 13 zugeführt wird. Das 3/2-Wegeventil 12 hat ein
hohlzylindrisches Ventilgehäuse 15, das an einem Ende durch eine
steckbare Verschlußschraube 16 verschlossen ist. Die Verschluß
schraube 16 hat einen zylindrischen Fortsatz 17, der in das
Innere des Ventilgehäuses 15 ragt. An der der Verschlußschraube 16
zugewandten Öffnung ist in der Wand des Ventilgehäuses 15 eine als
Verbraucheranschluß 18 dienende Quernut 20 ausgebildet, die senk
recht zur Zeichenebene verläuft und in Verbindung mit einer Leitung
21 für den Arbeitszylinder 13 steht. Die gegenüberliegende Stirn
seite des Ventilgehäuses 15 dient als Zulaufanschluß 24 und ist
mittels einer Leitung 25 mit der Pumpe 10 verbunden.
Zwischen den beiden Anschlüssen 18, 24 des Ventilgehäuses 15 ist in
etwa in der Mitte ein Rücklaufanschluß 26 in der Wand des Ventilge
häuses 15 ausgebildet, der in Verbindung mit einer Tankrücklauflei
tung 27 für den Vorratsbehälter 11 steht. Zwischen dem Rücklaufan
schluß 26 und dem Zulaufanschluß 24 ist im Ventilgehäuse 15 ein etwa
becherförmiges, als Hohlschieber ausgebildetes erstes Ventilglied 30
dicht und gleitend geführt. Dessen Weg ist durch einen im Bereich
des Zulaufanschlusses 24 in einer Ringnut 31 angeordneten Siche
rungsring 32 begrenzt.
Das Ventilglied 30 ist an der Innenseite seines zum Zulaufanschluß
24 zugewandten Bodens 33 trichterförmig ausgebildet. Ferner ist
mittig in dem Boden 33 eine Bohrung 34 als Blende ausgeführt. Im Be
reich der Öffnung des Ventilglieds 30 ist in der Innenwand 36 des
Ventilglieds 30 eine erste Ringnut 37 ausgebildet, in der eine
Scheibe 38 angeordnet ist. Weiterhin ist in der Innenwand 36 eine
zweite Ringnut 39 ausgebildet, in der sich ein Sicherungsring 41 be
findet, der die Scheibe 38 in dem Ventilglied 30 fixiert.
Zwischen dem Verbraucheranschluß 18 und der Scheibe 38 befindet sich
eine Ventilfeder 42. Diese stützt sich zwischen einer im Bereich des
Verbraucheranschlusses 18 im Ventilgehäuse 15 ausgebildeten Ring
schulter 43 und der Scheibe 38 ab.
Die Scheibe 38 ist sternförmig ausgebildet und hat drei Durchlässe
44, die eine Verbindung zwischen dem Innern des Ventilglieds 30 und
dem Innern des Ventilkörpers 15 herstellen. An der zum
Zulaufanschluß 24 zugewandten Seite ist auf der Scheibe 38 ein Füh
rungsstift 45 befestigt, auf dem ein als Sitzventil ausgebildetes,
zweites Ventilglied in Form eines etwa becherförmigen Ventilein
satzes 47 mit dessen Innenwand 48 gleitend geführt ist, welcher als
Rückschlagventil wirkt.
Der Ventileinsatz 47 wird von einer Ventileinsatzfeder 49, die sich
einerseits auf der Scheibe 38 und andererseits auf einer Ring
schulter 51 des Ventileinsatzes 47 abstützt, in Richtung des trich
terförmig ausgebildeten Bodens 33 des ersten Ventilglieds 30 ge
drückt. Dabei bildet die Außenseite des Ventileinsatzes 47 zusammen
mit dem trichterförmigen Boden 33 des ersten Ventilglieds 30 einen
Ventilsitz 50.
In der Grundstellung der Steuervorrichtung ist die Pumpe 10 ausge
schaltet und die Ventilfeder 42 drückt das erste Ventilglied 30 ge
gen den Sicherungsring 32, so daß der Rücklaufanschluß 26 vom Ven
tilglied 30 zumindest teilweise freigegeben ist. Die Ventileinsatz
feder 49 drückt das zweite Ventilglied 47 gegen den Boden 33 des
ersten Ventilglieds 30 und dichtet den Zulaufanschluß 24 ab.
Wesentlich bei der Auslegung der Ventilfeder 42 und der Ventilein
satzfeder 49 ist, daß bei einem sich an dem Zulaufanschluß 24 auf
bauenden Druck des Druckmittels zuerst der Ventileinsatz 47 entgegen
der Federkraft der Ventileinsatzfeder 49 von dem Boden 33 des ersten
Ventilglieds 30 abhebt, und erst bei einem weiter anwachsenden Druck
des Druckmittels aufgrund der Blende das Ventilglied 30 entgegen der
Federkraft der Ventilfeder 42 bewegt wird.
Soll nun zum Beispiel durch den Arbeitszylinder 13 eine Last gehoben
werden, so wird die Pumpe 10 angeschaltet, und sie fördert Druck
mittel aus dem Vorratsbehälter 11 in die Leitung 25. Der sich
an dem Zulaufanschluß 24 aufbauende Druck bewirkt das Abheben des
Ventileinsatzes 47 vom Boden 33 des Ventilglieds 30. Das Druckmittel
gelangt durch den sich einstellenden, als Blendenöffnung wirkenden
Ringspalt zwischen Ventileinsatz 47 und Ventilglied 30, den Durch
lässen 44 in dem Sicherungsring 38, dem Rücklaufanschluß 26 und der
Rücklaufleitung 27 zum Vorratsbehälter 11 zurück. Der an der Blen
denöffnung auftretende Druckabfall bewirkt, daß auch das Ventilglied
30 gegen die Kraft der Ventilfeder 42 von dem Sicherungsring 32 ab
hebt und sich in Richtung der Verschlußschraube 16 bewegt. Während
dieser Bewegung wird der Rücklaufanschluß 26 durch das Ventilglied
30 zugesteuert. Das Druckmittel wird dadurch in gewünschter Weise
durch den Verbraucheranschluß 18 und die Leitung 21 zum Arbeits
zylinder 13 gefördert, und die Last wird gehoben. Das Ventilglied 30
bewegt sich so lange in Richtung der Verschlußschraube 16 weiter,
bis die im Ventilglied 30 angeordnete Durchlaßscheibe 38 auf dem
zylindrischen Fortsatz 17 der Verschlußschraube 16 anliegt.
Soll die durch den Arbeitszylinder 13 gehobene Last wieder gesenkt
werden, so muß das im Arbeitszylinder 13 gespeicherte Druckmittel
über den Rücklaufanschluß 26 und die Rücklaufleitung 27 zum Vorrats
behälter 11 abgeführt werden. Dazu wird die Pumpe 10 für das Druck
mittel abgeschaltet. Der im Arbeitszylinder 13 herrschende Druck des
Druckmittels bewirkt zusammen mit den Federkräften der Ventilfeder
42 und der Ventileinsatzfeder 49 eine Rückführung der Ventilglieder
30, 47 in deren Grundstellung. Der durch das verdrängte Volumen vor
dem Zulaufanschluß 24 in der Leitung 25 zur Pumpe 10 ansteigende
Druck des Druckmittels bewirkt eine Verzögerung der Bewegung von
Ventilglied 30 und Ventileinsatz 47. Dieser Effekt wird noch ver
stärkt, sobald das Ventilglied 30 den Rücklaufanschluß 26 wieder
aufsteuert, so daß das Druckmittel vom Arbeitszylinder 13 über den
Rücklaufanschluß 26 und die Rücklaufleitung 27 zu dem Vorratsbe
hälter 11 abfließen kann. Sobald der Rücklaufanschluß 27 aufsteuert
und das Druckmittel abfließt, wird die Last in gewünschter Weise ge
senkt. Da nun der die Federkraft der Ventilfeder 42 und der Ventil
einsatzfeder 49 verstärkende Druck des Druckmittels vom Arbeitszy
linder 13 durch den Abfluß des Druckmittels durch den Rücklaufan
schluß 26 vermindert wird, kann es je nach den Druckverhältnissen
und der Federkraft der Ventilfeder 42 sogar zum Stillstand des Ven
tilglieds 30 im Ventilkörper 15 kommen. Da jetzt der Druck in der
Leitung 25 auf das zweite Ventilglied 47 wirkt, und der dem bisher
entgegenwirkende Druck vom Arbeitszylinder 13 wegfällt, hebt der
Ventileinsatz 47 vom Boden des Ventilglieds 30 ab. Durch das Abheben
des Ventileinsatzes 47 gelangt vor dem Zulaufanschluß 24 in der
Leitung 25 zur Pumpe 10 aufgestautes Druckmittel durch die Durch
lässe 44 zum Rücklaufanschluß 26, wodurch der Druck des Druckmittels
an dem Zulaufanschluß 24 so weit gesenkt wird, bis sich die Ventil
glieder 30, 47 in Richtung ihrer Grundstellung weiterbewegen. Somit
stellt sich bei der Rückführung der Ventilglieder 30, 47 in ihre
Grundstellung stets ein von den jeweiligen Druckverhältnissen ab
hängiger optimaler Ringspalt zwischen dem Ventileinsatz 47 und dem
Ventilglied 30 ein. Sobald das Ventilglied 30 auf dem Sicherungsring
32 aufsitzt, bewegt sich der Ventileinsatz 47 in Richtung zum Boden
33 des Ventilglieds 30 und dichtet den Zulaufanschluß 24 ab. In der
nun wieder erreichten Grundstellung ist der Rücklaufanschluß 26
maximal geöffnet, und im Arbeitszylinder 13 noch befindliches Druck
mittel kann über die Rücklaufleitung 27 abfließen.
Claims (5)
1. Steuervorrichtung für einen hydraulischen Verbraucher (13)
mit einem Wegeventil (12) mit zwei Schaltstellungen, dessen
Gehäuse (15) einen Zulaufanschluß (24), einen
Verbraucheranschluß (18) und einen Rücklaufanschluß (26)
aufweist, und mit zwei im Gehäuse (15) angeordneten
Ventilgliedern (30, 47), von denen das erste Ventilglied als
Hohlschieber (30) und das zweite Ventilglied als Sitzventil
(47) ausgebildet ist, wobei beiden Ventilgliedern (30, 47)
jeweils eine jeder (42, 49) zugeordnet ist, die so
aufeinander abgestimmt sind, daß das zweite Ventilglied (47)
bei einem geringeren Druck öffnet als das erste Ventilglied
(30), dadurch gekennzeichnet, daß
in beiden Schaltstellungen beide Ventilglieder (30,
47) aus ihrer Ausgangslage ausgelenkt sind,
daß in der einen Schaltstellung eine
Verbindung zwischen dem Zulaufanschluß (24)
und dem Verbraucheranschluß (18) ausgebildet
ist, und daß in der
anderen Schaltstellung sowohl eine direkte Verbindung zwischen
dem Verbraucheranschluß (18) und dem Rücklaufanschluß (26),
als auch zwischen dem Zulaufanschluß (24) und dem
Rücklaufanschluß (26) ausgebildet ist.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß in dem ersten Ventilglied (30) eine sternförmig
ausgebildete Scheibe (38) angeordnet ist, die einen Führungsstift
(45) für das zweite Ventilglied (47) hat.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Wegeventil (12) in einer Bauweise als Patro
nenventil ausgebildet ist.
4. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Wegeventil (12) eine Verschlußschraube (16)
mit einem Fortsatz (17) hat, der den Betätigungsweg des ersten Ven
tilglieds (30) begrenzt.
5. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Zulaufanschluß (24) an der der Verschluß
schraube (16) gegenüberliegenden Stirnseite, der Verbraucheranschluß
(18) und der Rücklaufanschluß (26) in der Wand des Gehäuses (15)
ausgebildet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934323998 DE4323998C2 (de) | 1993-07-17 | 1993-07-17 | Steuervorrichtung für einen hydraulischen Verbraucher |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934323998 DE4323998C2 (de) | 1993-07-17 | 1993-07-17 | Steuervorrichtung für einen hydraulischen Verbraucher |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4323998A1 DE4323998A1 (de) | 1995-01-19 |
DE4323998C2 true DE4323998C2 (de) | 1996-01-11 |
Family
ID=6493053
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19934323998 Expired - Fee Related DE4323998C2 (de) | 1993-07-17 | 1993-07-17 | Steuervorrichtung für einen hydraulischen Verbraucher |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4323998C2 (de) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3040282A1 (de) * | 1980-10-25 | 1982-05-27 | Alfred Teves Gmbh, 6000 Frankfurt | Drucksteuerventil |
EP0197467B1 (de) * | 1985-04-11 | 1992-01-29 | Beringer-Hydraulik AG | Leckfreies Brems-Sperrventil |
-
1993
- 1993-07-17 DE DE19934323998 patent/DE4323998C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4323998A1 (de) | 1995-01-19 |
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Legal Events
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