DE4441030A1 - Zeitverzögerungs-Ventil für einen hydraulischen Motor - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung 1. Das Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Zeitverzögerungs-Ventil in einem hydraulischen Motor, mit welchem die Bremszeit verzögert wird, bis er vollständig abgebremst ist und insbesondere auf ein Zeitverzögerungs- Ventil, das in einem Gußgehäuse des hydraulischen Motors eingebaut ist, so daß es vor Beschädigung geschützt ist.

2. Stand der Technik

Wenn ein hydraulischer Motor, der dreht abrupt abgebremst wird, wird durch den abrupten Stop ein Stoß erzeugt, der dazu führen kann, daß Teile des hydraulischen Motors zerstört werden und die Lebensdauer des hydraulischen Motors verkürzt wird. Um derartige Stöße zu vermeiden, ist es bekannt, daß im hydraulischen Motor ein Zeitverzögerungs-Ventil vorhanden ist, um die Bremszeit des Motors zu verlängern.

Insbesondere in einem Drehmotor, wie es ein relativ großer hydraulischer Motor für Baumaschinen ist, besteht die Gefahr, daß der innere Drehmotor ernsthaft beschädigt wird, wenn eine Parkbremse die verwendet wird, um den Drehmotor abzubremsen abrupt, betätigt wird, weil die Trägheitskraft des Drehmotors groß ist. Deshalb ist es wesentlich, daß der Drehmotor mit einem Zeitverzögerungs- Ventil ausgerüstet ist, so daß die Parkbremse betätigt wird, nachdem der Drehmotor vollständig angehalten wurde.

Bezug nehmend auf Fig. 1 zeigt diese ein bekanntes Bremssystem für einen hydraulischen Motor, einen Bremskolben 103, der mit einer Feder 105 federnd gestützt wird auf einer Seite, im Innern des Gehäuses 101 eines hydraulischen Motors. Im Bremssystem greifen erste Scheibenplatten 107, die aus der inneren Wand des Gehäuses 101 ragen zwischen zweite Scheibenplatten 111, die aus der äußeren Wand eines Zylinderblocks 109 ragen, bzw. rücken voneinander aus, je nach der Bewegung, die der Bremskolben 103 unter dem Öldrucks der auf den Kolben 103 wirkt macht und dementsprechend wird der hydraulische Motor gebremst, bzw. losgelassen. Wie in Fig. 2 in Einzelheiten gezeigt, wird inzwischen ein Zeitverzögerungs-Ventil 131, das separat hergestellt wird, auf der einen Seite des Gehäuses des hydraulischen Motors 101, mit mehreren Schrauben 133 befestigt. Eine Federscheibe 135 ist zwischen einer äußeren Berührungsfläche des Zeitverzögerungs-Ventils 131 und dem Kopf jeder Schraube 133 angebracht, um zu verhindern, daß sich die Schrauben 133 lösen.

Aber für die bekannten Zeitverzögerungs-Ventile, die wie oben beschrieben, konstruiert sind, besteht für die Schrauben 133 die Gefahr, beschädigt zu werden, weil sie gegen Schläge nicht geschützt sind, die beim Betätigen des Ventils entstehen können. Eine derartige Beschädigung hat einen schlechten Einfluß auf den gesamten hydraulischen Motor und kann ernsthafte Schwierigkeiten für die Maschine machen, in welcher der Motor eingebaut ist.

Weiter gibt es viele Beschränkungen und Unannehmlichkeiten bei der Installation und beim Bewegen des hydraulischen Motors, weil das Zeitverzögerungs-Ventil 131 so weit vom Gehäuse 101 des hydraulischen Motors vorsteht. Zudem ist nicht nur die Ölführung kompliziert und damit die Auslegung der Leitungen schwierig, sondern es müssen an den Kontaktstellen zwischen der Außenwand des Gehäuses 101 des hydraulischen Motors und anderen Teilen wie dem Steuerkolben 137 und dem Lochkolben 139 O-Ringdichtungen vorgesehen werden, um Ölverlust zu verhindern, so daß der Herstellungsprozeß für das Ventil sehr kompliziert und seine Herstellkosten hoch sind.

Wenn die Feder 141, welche den Lochkolben 139 federnd stützt, gegen einen neuen ausgetauscht werden muß, um die Verzögerungszeit wieder einzustellen oder zu verändern und weil dabei das Zeitverzögerungs-Ventil vollständig vom Gehäuse des hydraulischen Motors getrennt werden muß, um die Feder durch eine neue zu ersetzen, ist das Einstellen oder Verändern der Verzögerungszeit sehr kompliziert und unbequem.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben beschriebenen Schwierigkeiten der bekannten Zeitverzögerungs-Ventile zu beseitigen und dem entsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zeitverzögerungs-Ventil zu schaffen, das im Gehäuse des hydraulischen Motors eingebaut ist, um so gegen Beschädigungen geschützt zu sein, welches weiter weniger Bestandteile hat, so daß seine Herstellung einfach und die Zahl der Operationen bei der Herstellung vermindert ist und bei welchem die Verzögerungszeit leicht eingestellt und verändert werden kann.

Um das obige Ziel zu erreichen umfaßt das neue Zeitverzögerungs-Ventil für einen hydraulischen Motor:
Einen Zeitverzögerungskörper, dessen Gehäuse auf einer Seite des Gehäuses, im Gehäuse des hydraulischen Motors eingebaut ist; einen Anschluß für konstanten Druck und einen Steuerdruckanschluß im Ventilkörper des Zeitverzögerungs-Ventils aufweist; einen beweglichen Steuerkolben der im Ventilkörper aufweist, der derart angeordnet ist, daß er von einer Feder federnd gestützt ist und der von einem Steuerdruck bewegt wird, der am Steuerdruckanschluß angesetzt wird; einen ersten Ölkanal, dessen eines Ende in eine Druckkammer für die Bremsfeder mündet und das andere Ende mit einer Nute am Steuerkolben verbunden ist, wobei der Anschluß für konstanten Druck und die Druckkammer miteinander über den ersten Ölkanal verbunden sind, während einer Hin-und-Herbewegung des Steuerkolbens; eine Kolben mit einem Loch, welcher im ersten Ölkanal angeordnet ist und von einer Feder federnd gestützt ist am einen Ende, an welchem sich eine Öffnung zum ersten Ölkanal hin befindet, und der Steuerkolben an beiden Seiten Durchgangslöcher aufweist, und der Lochkolben von der Federkraft der Feder und der Druckdifferenz in der Federkammer für den Lochkolben und dem ersten Ölkanal bewegt wird; und einen zweiten Ölkanal, dessen eines Ende mit dem Kolbenloch des Lochkolbens verbunden ist und das andere Ende mit einer Druckablaßkammer verbunden ist, wobei das eine Ende des zweiten Ölkanals mit den Durchgangslöchern des Lochkolbens verbunden ist, während der Hin-und-Herbewegung der Lochkolbens.

Das Zeitverzögerungs-Ventil umfaßt weiter mit Vorteil eine Einrichtung zum Vorwärts- und Rückwärtsbewegen des Lochkolbens mit gegensätzlichen Federkräften der Feder, welche den Lochkolben federnd stützt und zum Zurückhalten des Lochkolbens in einer ausgefahrenen oder zurückgezogenen Lage, wobei die Einrichtung eine Anschlagschraube sein kann, die in das Zeitverzögerungs-Ventil von außen eingeführt und dort festgehalten ist und welche wenigstens einen Teil der einen Endfläche des Lochkolbens berührt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die oben genannten Aufgaben und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden bei der detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform, im Zusammenhang mit den Zeichnungen ersichtlich, von denen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen gewöhnlichen hydraulischen Motor mit einem Zeitverzögerungs- Ventil, das darin angeordnet ist, zeigt;

Fig. 2 einen Schnitt durch Einzelheiten des Zeitverzögerungs-Ventils von Fig. 1 zeigt;

Fig. 3 eine Ansicht eines Zeitverzögerungs-Ventils nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht von Teil A von Fig. 3 zeigt, wenn dieser um einen rechten Winkel gedreht wird.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM IN EINZELHEITEN

Fig. 3 zeigt ein Zeitverzögerungs-Ventil für einen hydraulischen Motor, nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Beim Zeitverzögerungs-Ventil wird ein Bremskolben 3 auf einer Seite von der Feder 5, im Innern des Gehäuses 1 des hydraulischen Motors federnd abgestützt. Der hydraulische Motor wird gebremst/losgelassen wenn die ersten Scheibenplatten 7, die aus der inneren Wand des Gehäuses 1 hervorragen, in die zweiten Scheibenplatten 11, welche aus der äußeren Wand eines Zylinderblocks 9 hervorragen eingreifen/nicht eingreifen, entsprechend der Bewegung des Bremskolbens 3 auf welchen ein Öldruck ausgeübt wird.

D. h., daß eine Druckkammer 13 und eine Druckablaßkammer 15 auf den gegenüberliegenden Seiten des Bremskolbens 3 gebildet werden und der Bremskolben 3 bewegt sich in Richtung nach oben (Fig. 3) und überwindet die Kraft der Feder 5, so daß der Motor, der abgebremst wurde, mit dem Bremskolben 3 losgelassen wird, wenn Drucköl in die Druckkammer 13 geführt wird, während der Bremskolben 3 unter der Kraft der Feder 5 sich in Richtung nach unten (Fig. 3) bewegt, in seine Ausgangslage, so daß die ersten und zweiten Scheibenplatten 7 und 11 nahe zueinander gerückt werden, so daß der Motor gebremst wird, wenn der Druck in der Druckkammer 13 und der Druck in der Druckablaßkammer 15 ausgeglichen sind.

Das Zeitverzögerungs-Ventil 31 ist bei der vorliegenden Ausführungsform im Gehäuse 1, auf einer Seite, im innern des Gehäuses 1 eingebaut. Ein Druckanschluß 35 und ein Steuerdruckanschluß 37, die als Anschlüsse für Drucköl vorgesehen sind, sind am Zeitverzögerungs-Ventil 31 angebracht. Ein Kolben 39 ist derart angebracht, daß er eine vorbestimmte Hubbewegung ausführen kann, entsprechend einem Drucksignal, das über den Steuerdruckanschluß 37 zugeführt wird und dabei von einer Spiralfeder 33 unterstützt wird. Der Druckanschluß 35 für konstanten Druck ist mit einer Hauptölleitung, oder mit einer Steuerölleitung verbunden, so daß immer ein vorbestimmter, konstanter Druck herrscht. Im Zeitverzögerungs-Ventil 31 ist eine Ölleitung 43 vorgesehen, deren eines Ende mit der Druckkammer 13 verbunden ist und das andere Ende mit einer Nute 41 in der Hülse 39 verbunden ist. Das andere Ende der Ölleiturig 43 ist mit dem Druckanschluß 35 für konstanten Druck verbunden oder davon getrennt, je nach Lage des sich hin-und-herbewegenden Steuerkolbens 39.

Ein Lochkolben 45 ist in einer vorbestimmten Lage in der Ölleitung 43 angeordnet und auf einer Feder 47 federnd abgestützt. Der Lochkolben 45 bewegt sich unter der Wirkung der Federkraft der Feder 47 und der Druckdifferenz zwischen der Federkammer 49 und der Ölleitung 43 um einen vorbestimmten Hub hin und her. Am Ende des Lochkolbens 45 befindet sich die Öffnung 51, welche die Ölleitung 43 und die Federkammer 49 im Lochkolben 45 verbindet. Zudem ist das Ende des Lochkolbens 45 auf der Anschlagschraube 53 abgestützt, welche von außerhalb des Zeitverzögerungs- Ventils eingeführt ist.

Wie in Fig. 4 gezeigt, weist das Ende des Lochkolbens 45 eine ebene Oberfläche auf und das Ende der Anschlagschraube 53, das dem Ende des Lochkolbens 45 gegenüberliegt, weist eine gewölbte Oberfläche auf und dem entsprechend ist zwischen dem Lochkolben 45 und der Anschlagschraube 53 immer ein vorbestimmter Zwischenraum "t" gewährleistet. Deshalb wird im Ventil ein verbindender Ölkanal 59 gebildet, dessen eines Ende am Loch 55 des Lochkolbens 45 liegt und das andere Ende zur Federkammer 57 des Kobens 39 führt. Die durchgehenden Löcher 61 sind an bestimmten Lagen auf beiden Seiten des Lochkolbens 45 angebracht und das eine Ende des Verbindungskanals 59 für das Öl ist mit der Federkammer 49 über die durchgehenden Bohrungen 61 verbunden, wenn der Lochkolben 45 sich in einer bestimmten Lage der Hin-und-Herbewegung befindet. Weiter ist die Federkammer 57 des Kolbens 39 mit der Druckablaßkammer 15 der Bremsfeder 3 durch den Ölkanal 63 verbunden.

Beim Zeitverzögerungs-Ventil 31 nach der obigen Ausführung, bewirkt der Steueranschluß, daß der Kolben 39 die Federkraft der Kolbenfeder 33 überwindet und sich um einen vorbestimmten Weg nach rechts (Figuren) bewegt. In diesem Fall sind der Anschluß 35 für konstanten Druck und die Ölleitung 43 gegeneinander gesperrt und sind miteinander über die Bewegung des Kolbens 39 verbunden, so daß Öl aus dem Anschluß 35 mit konstantem Druck durch die Ölleitung 43 fließt, d. h. durch den Zwischenraum "t" zwischen dem Lochkolben 45 und der Anschlagschraube 53 fließt, die im Ölkanal 43 liegen und in die Druckkammer 13 und das in die Kammer 13 zugeführte Öl überwindet der Bremskolben 3 die Federkräfte der Bremsfeder 5 und bewegt diesen in Richtung nach oben (Figuren), wobei der Bremsvorgang unterbrochen wird und der hydraulische Motor zu laufen beginnt.

Beim Bremsvorgang wird der Steuerdruck im Steuerdruckanschluß 37 abgeschaltet. Der Koben 39 bewegt sich in Richtung nach rechts (Figuren) und die Verbindung zwischen dem Anschluß 35 mit konstantem Druck und der Ölleitung 43 wird unterbrochen. Der Bremskolben ist in der Lage, das Ineinandergreifen der Scheibenplatten 7 und 11 zu bewirken, wenn er sich abwärts bewegt unter den Federkräften der Bremsfeder 5 und wenn Öl in die Druckkammer 13 gepreßt wird und der Bewegung des Bremskolbens 3 nach links entgegenwirkt. Öl von der Druckkammer 13 gelangt in die Ölleitung 43 und fließt dann durch die Öffnung 51 des Lochkolbens 45 in den Federraum 49 im Innern des Lochkolbens 45. Damit ist der Lochkolben 45 in der Lage, sich auf die linke Seite zurückzuziehen (Figuren), weil der innere Druck im Ölkanal 43 höher ist, als derjenige im Federraum 49; doch der innere Druck im Ölkanal 43 und im Federraum wird in einem gewissen Augenblick gleich, weil ständig Öl von der Ölleitung 43 über die Öffnung 51 zum Federraum 49 fließt. Wenn einmal beide Drücke identisch sind, bewegt sich der Lochkolben 45 unter der Federkraft der Feder 47 in Richtung nach links (Figuren) wobei der Lochkolben 45 federnd gestützt und dabei über das Loch 61 mit der Ölleitung 59 verbunden ist, so daß Öl von der Federkammer 49 in die Druckablaßkammer 15 durch den Federraum 57 des Kolbens 39 und den Ölkanal 63 fließt, so daß der Druck in der Druckkammer 13 und der Druckablaßkammer 15 ausgeglichen wird. Wenn nun das Öl von der Federkammer 49 über den Lochkolben 45 gelangt, ist der innere Druck in der Federkammer 49 wieder niedriger in der Ölleitung 43 und somit bewegt sich der Koben 45 in Richtung nach links (Figuren) und gleichzeitig wird die Ölleitung 59 unterbrochen. Diese Vorgänge werden laufend wiederholt, bis der Bremskolben 3 sich um den vollständigen Hub in Richtung nach links (Figuren) bewegt und bis schließlich nach einer ausreichenden Verzögerung die volle Bremskraft erreicht ist.

Zeitverzögerungs-Ventile nach der Ausführungsform, wie sie oben beschrieben sind, brauchen keinerlei "O-Ringe", um Lecke zwischen Schrauben und Unterlagscheiben zu verhindern, die zum Befestigen des Zeitverzögerungs-Ventils und zwischen aufeinanderstoßenden Teilen verwendet werden, weil das Zeitverzögerungs-Ventil im Gehäuse des Motors integriert ist. Zudem ermöglicht die extrem einfache Konstruktion des Inneren des Zeitverzögerungs-Ventils, die Zahl der Teile und Bohrungen, die hergestellt und zusammengebaut werden müssen, beträchtlich zu reduzieren.

Mit Hilfe von Zeitverzögerungs-Ventilen nach der Erfindung kann auch die Dicke der gegossenen Seitenwände des Motorgehäuses reduziert werden, so daß das Zeitverzögerungs-Ventil nicht übermäßig nach außen vorsteht, vom Gehäuse des Motors. Somit werden die Beschränkungen des für die Montage benötigten Raumes für den hydraulischen Motor und die Schwierigkeit, den Motor zu befestigen und wegen dem Vorstehen zu tragen, beseitigt.

Beim Zeitverzögerungs-Ventil nach der vorliegenden Erfindung, können der Hub des Lochkolbens und die Federkraft der Anpreßfeder, welche den Lochkolben stützt, leicht verändert werden, indem ganz einfach die Anschlagschraube angezogen oder gelöst wird und dabei kann die Verzögerungszeit des Zeitverzögerungs-Ventils sehr leicht eingestellt oder verändert werden.

Nach der vorliegenden Erfindung, wie sie oben beschrieben ist, wird die Zahl der Teile des Zeitverzögerungs-Ventils für einen hydraulischen Motor verkleinert. Weiter kann das Zeitverzögerungs-Ventil leicht installiert, gelagert und verschoben werden, weil das Zeitverzögerungs-Ventil nicht so weit aus dem Gehäuse des hydraulischen Motors vorsteht. Daneben ergibt sich ein weiterer Vorteil, indem die Verzögerungszeit einfach eingestellt und verändert werden kann.

Während die vorliegende Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben wurde, bleibt die Beschreibung lediglich eine Veranschaulichung der Erfindung und darf nicht als Beschränkung der Erfindung ausgelegt werden. Verschiedene Änderungen werden vom Fachmann erkannt, ohne daß der Geist und der Umfang der Erfindung, wie sie in den nachfolgenden Ansprüchen definiert ist, verlassen werden.

Claims (3)

1. Zeitverzögerungs-Ventil für einen hydraulischen Motor, welcher umfaßt:
eine Zeitverzögerungs-Ventil-Einheit (31), die auf einer Seite im Gehäuse (1) eines hydraulischen Motors eingebaut ist;
einen ersten Eingang (35) für konstanten Druck und einem zweiten Eingang (57) für konstanten Steuerdruck in der Zeitverzögerungs-Ventil-Einheit (31);
einen Kolben (39), der in der Zeitverzögerungs- Ventil-Einheit (31) derart bewegbar angeordnet ist, daß er auf einer Feder (33) federnd abgestützt ist und bewegt wird durch ein Drucksignal vom Steuerdruckeingang (37);
eine dritte Einrichtung, welche aus einer ersten Ölleitung (43) besteht, deren eines Ende mit der Druckkammer (13) der Feder der Bremse verbunden ist und deren anderes Ende mit einem Durchgang (41) im Kolben (39) verbunden ist, womit der Eingang für konstanten Druck (35) und die Druckkammer (13) durch die erste Ölleitung (43) während der Hin-und- Herbewegung des Kolbens (39) miteinander verbunden sind;
einen Lochkolben (45) der in der ersten Ölleitung (43) angeordnet ist, und der auf einer Seite auf einer Feder (47) federnd abgestützt ist, und der an einem Ende eine Öffnung (51) aufweist, welche zur ersten Ölleitung geöffnet ist, wobei der Lochkolben (45) durch die Federkraft der Feder (47) und die Druckdifferenz zwischen der Federkammer (57) für den Lochkolben (45) und der ersten Ölleitung (43) verschoben wird; und
eine vierte Einrichtung, welche eine zweite Ölleitung (63) bildet, deren eines Ende mit dem Kolbenloch (51) des Lochkolbens (45) und deren anderes Ende mit der Ölablaßkammer (15) verbunden ist, womit das Ende der zweiten Ölleitung mit dem Kolbenloch (51) des Lochkolbens (45) miteinander verbunden sind während der Hin-und-Herbewegung des Lochkolbens (45).

2. Zeitverzögerungs-Ventil für einen hydraulischen Motor nach Anspruch 1, welches eine weitere, fünfte Einrichtung umfaßt, zum Ausfahren und Zurückziehen des Lochkolbens (51) mit den Federkräften einer Feder (47) welche den Lochkolben (45) federnd abstützt, und zum Festhalten des Lochkolbens in einer ausgefahrenen oder einer zurückgezogenen Lage.

3. Zeitverzögerungs-Ventil für einen hydraulischen Motor nach Anspruch 2, bei welchem die fünfte Einrichtung eine Anschlagschraube (53) ist, welche von außen eingeführt ist und in das Zeitverzögerungs-Ventil eingreift, wobei ein Ende der Anschlagschraube (53), die in das Zeitverzögerungs-Ventil eingeführt ist, wenigstens einen Teil der Oberfläche des einen Endes des Lochkolbens (45) berührt.