DE7626855U1 - Steuerventil - Google Patents

Description

· ΐ « ι οι

· » W ■ 9 3 1

· O I * K 1 4

»α·α «ι j

ία is ί ο

Dl PL-TNG. H. FINK PATENTANWALT ■ D 7300 ESSLINGEN BEI STUTTGART · HINDENBURGSTRASSE

Falunionwall FINK-D 73CX) Esslingen (Neckar), HlndenburflStrnBe 44

29. Juni 1976 Z P 6336

Cascade Corporation, Portland, Oregon, USA

"Steuerventil"

Beanspruchte Priorität der US-Patentanmeldung S.N. 646 401 vom 2. Januar 1976.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerventil und insbesondere ein solches Ventil, welches abhängig von dem Druckunterschied zwischen zwei in dem Ventil vorgesehenen Verbindungskanäleri arbeitet. Ein'bevorzugtes Ausführungsbeispiel des vorgeschlagenen Ventiles wird in Verbindung mit einem Lastgreifer beschrieben, der auf einem Schlitten eines Hubwagens anbringbar ist. Bei einer solchen Anordnung ist das Ventil besonders vorteilhaft.

Es gibt zahlreiche Fälle, in weldhen,ein Steuerventil erwünscht ist, dessen Arbeitsbedingungen zu jediör Zeit durch den Druckunterschied zwischen zwei voneinander entfernten Stella .i eines Flüssigkeitskreis^s bestimmt sind. Z. B. hat es sich als wünschenswert erwiesen, ein solches Ventil zum Betätigen eines Lasbcjreifers zu benutzen, welcher an dem Schlitten eines üblichen industriell

■"2 -·

7626855 06.10.77

1 } 3 J 3 »

2 - 29. Juni 1976 Z

P 6336

|| eingesetzten Hubwagens anbringbar ist. Bei der Betätigung

|| eines solchen Ventils besteht der Wunsch, sowohl die Geschwindig-

I keit als auch die Leistung des Lastgreifers durch Einspeisen

■| und Entfernen von Druckmittel zu seinen Klemmzylindern, wobei

{ üblicherweise zwei Arbeitszylinder vorhanden sind, abhängig

I von den augenblicklichen Lastverhältnissen der Klemmarme des

■ - Lastgreifers zu maximieren. Es ist klar, daß solche Lastver-

I hältnisse von dem Unterschied im Druck bestimmt sein können,

I der in dem Druckmittel in den beiden Hauptleitungen besteht,

.] die zum Einspeisen von Druckmittel und zum Entfernen von Druck-

I mittel von solchen Arbeitszylindern vorgesehen sind.

4 Ein weiterer Gesichtspunkt und einer der den Einsatz der

Lastgreifer anbetrifft, besteht darin, daß es häufig erwünscht ist, ein solches Steuerventil zu verwenden, das allgemein gesagt von einem Steuerzustand in einen anderen Steuerzustand wechselt, wenn ein vorgewählter Druckunterschied besteht, und bei dem die Gegenaktion auftritt, wenn ein anderer und vielleicht beträchtlich niedrigerer, vorgewählter Druckunterschied vorhanden ist.

Eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines einzigen, auf Druckunterschied ansprecheni den Steuerventils, bei dem diese Überlegungen in praktischer I und zufriedenstellender Weise in Betracht gezogen sind.

?' Genauer gesagt besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ' darin, ein Steuerventil zu schaffen, welches in der Lage ist,

genau und schnell alle vorstehend beschriebenen Funktionen !' durchzuführen.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein Steuerventil der vorstehend allgemein beschriebenen Art asu schaffen, das auf einen vorgewählten Druckunterschied zwischen

7626855 06.10.77

Il <«»» « » » 1 »111 · 1

Il « «ti· # t

i 1 IViI · · ^ ·

' t ••It··» · I

c I «It· 1*1

<<'if ti «t · I ·

- 3 - 29. Juni 1976 Z

P 6336

zwei Kanälen in dem Ventil genau anspricht, um einen Ventilschieber von einer Steuerlage in eine andere zu bewegen.

Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein solches

Ventil zu schaffen, bei welchem eine Einstellung durchgeführt |

werden kann, um die spezifische Größe des Druckunterschiedes $

zu ändern, der zur Verschiebung des Schiebers notwendig ist. I₁

Wieder eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein |

Ventil der angegebenen Art zu schaffen, bei dem der Schieber, |

wenn er wie vorstehend dargelegt, einmal verschoben worden |

ist, nur dann in seine Ausgangslage zurückkehrt, wenn der abge- |

tastete Druckunterschied unter einen anderen vorgewählten Druck- -

unterschied gesunken ist, welcher beträchtlich niedriger liegt | als der Druckunterschied, welcher erforderlich war, um den
Schieber anfänglich zu verschieben.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung hat
das vorgeschlagene Ventil ein Gehäuse, in dem ein Schieber
untergebracht ist, der zwischen zwei Steuerlagen verschiebbar
ist. Dieser Schieber hat erste und zweite Arbeitsflächen auf
seinen einander gegenüberliegenden Seiten, auf die Druckmittel
wirken kann, um ihn in eine seiner Steuerlagen zu schieben.
Eine auf den Schieber wirkende Feder sucht ihn in einer dieser
Steuerlagen zu halten.

Der bestimmte Druckunterschied, welcher für das Verschieben

des Schiebers gebraucht wird, wird an zwei Stellen in dem

Körper abgetastet. In dem Körper sind Druckmittelkanäle für

die Verbindung zwischen diesen Stellen und den einander gegenüber- ;

liegenden Seiten des Schiebers vorgesehen. . \

-4-

7626855 06.10.77

IMI · < · · «II» Il

• til· » I

Φ · I ·· «toi

1 III I (■ I

I I Ii I I I (ι «

- 4 - 29. Juni 1976 Z

P 6336

j
Ein außergewöhnliches Merkmal des Ventils besteht darin, daß im Ventil ein Teil vorgesehen ist _t welcher zwischen der ersten Arbeitsfläche auf dem Schieber und dem Kanal vorgesehen ist, welcher mit dieser ersten Arbeitsfläche verbunden ist. Dieser Teil ist so ausgebildet, daß nur ein Teil der ersten Arbeitsfläche des Schiebers in seiner Steuerlage, in der er von der Feder gehalten wird, dem Druckmittel innerhalb dieses Kanales ausgesetzt ist. Dieser Teil ist weiterhin so ausgebildet, daß die gesamte erste Arbeitsfläche einem solchen Druck ausgesetzt ist, wenn der Schieber in seine andere Steuerlage verschoben wurde= Diese Bauart unterstützt eine solche^Betätigung, bei der der Schieber anfänglich einem verhältnismäßig großen Druckunterschied ausgesetzt werden muß, bevor er von dieser Steuerlage, in welcher er üblicherweise nachgiebig gehalten wird, in die andere Steuerlage übergeht. Wenn er jedoch seine Steuerlage gewechselt hat, ist ein beträchtlich geringerer Druckunterschied erforderlich, um den Schieber in seiner anderen Lage zu halten, in welcher nun ein größerer Teil der ersten Arbeitsfläche dem Druck im Druckmittel ausgesetzt ist, welcher ursprünglich zum Verschieben des Schiebers diente.

Ein anderes außergewöhnliches Merkmal des vorgeschlagenen Ventils besteht in der Anordnung einer Einrichtung für den Schieber, welche als Druckausgleichsmittel bei sich ändernden Verhältnissen bezeichnet wird, das in der üblichen Ausgangslage des Schiebers sowohl die zweite Arbeitsfläche als auch jenen Teil der ersten Arbeitsfläche, welcher durch den vorstehend erwähnten Teil diesem Druckmittel nicht ausgesetzt ist, dem gleichen Druckmittel aussetzt. Diese Bauform verringert den Widerstand des Schiebers gegen seine Verschiebung aus seiner üblichen Lage. Eine solche Anordnung vergrößert, auch die Genauigkeit, mit der der Schieber auf den voreingestellten Druckunterschied anspricht, bei dem der Schieber aus seiner üblichen Lage verschoben werden soll.

-5-

7626855 06.10.77

«"»■>· ι ι 11 « ι ·

- 5 - 29. Juni 1976 Z

P 6336

Die DruckauagXeichseinrichtung wird wirksam, wenn der Schieber beginnt, sich aus seiner üblichen I^age in Richtung zu seiner anderen Steuerlage zu bewegen/ wodurch sich die Verbindung zwischen den einander gegenüberliegenden Seiten des Schiebers blockiert, so daß der volle abgetastete Druckunterschied auf den Schieber wirken kann.

Diese und andere Zwecke und Vorteile der Erfindung ergeben sich deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen

Fig. 1 eine vereinfachte Vorderansicht eines Hubwagens mit

einem Lastgreifer, der ein entsprechend der verliegenden Erfindung gebautes Steuerventil benutzt,

Fig. 2 ein Schaltbild, das das vorgeschlagene Steuergerät zum

Einstellen des beim Hubwagen nach Fig. 1 benutzten Lastgreifers darstellt,

Fig. 3 und 4 Ansichten der Vorderfront bzw. einer Seite einer Bauform des vorgeschlager^n Ventils,

Fig. 5 und 6 Schnitte längs den Linien 5-5 und 6-6 in Fig. 4 in größerem Maßstab als Fig. 3 und 4.

In Fig. 1 ist ein gewöhnlicher Hubwagen 10 dargestellt, der den üblicherweise lotrecht auszieh- und zusammenschiebbaren Mast 12 sowie einen lotrecht heb- und senkbaren Schlitten 14 aufweist. An dem Schlitten ist ein Lastgreifer 16 angebracht, der ein Paar gegenseitig bewegbare Klemmarme 18, 20 aufweist, welche durch doppeltwirkende hydraulische Arbeitszylinder 22

\ bzw. 24 bewegbar sind, die nachstehend auch mit Motoren bezeichnet

si werden.

-6-

7626855 06.10.77

Il <·<« ■· Il «·«« I«

ti · « t f · Ii

i · »If· 111)

1 I «*|ll«t 3 1

> · · I · I 111

<<')! Il Il I 'I

11

6 -

29. Juni 197 6 Z P 6336

Ein Hydraulikkreli? einschließlich eines Steuerventils Slum Steuern der Motoren 22, 24, das entsprechend der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist, ist in Fig. 2 allgemein mit 26 bezeichnet. Die vorstehend bezeichneten Klemmarme 18, 20 und die Motoren 22, 24 sind in Fig. 2 in stark vereinfachter Form dargestellt, Der Motor 22 hat einen üblichen Zylindermantel 28, in dem ein mit einer Kolbenstange 32 versehener Kolben 30 untergebracht ist. Das geschlossene- Ende und das kolbenstangenseitige Ende des Zylindermantels 28 sind mit 28a bzw. 28b bezeichnet. In gleicher Weise hat der Motor 24 einen Zylindermantel 34, einen Kolben 3 6 und eine Kolbenstange 38. Das geschlossene Ende und das stangenseitige Ende des Zylindermantels 34 sind mit 34a bzw. 34b bezeichnet. Die Klemmarme 18,, 20 sind in geeigneter Weise an den äußeren Enden der Stangen 32 bzw. 34 angebracht, wodurch die Hin- und Herbewegung der Kolben in den Zylindermänteln eine Bewegung der Arme bewirkt.

In der dargestellten Greifvorrichtung haben die Motoren 22, 24 unterschiedliche Größen, wobei der Motor 22 größer als der Motor 2 4 ist. Die unterschiedlichen Größen dieser beiden Motoren sind so gewählt, daß die Arbeitsfläche für das Druckmittel auf der dem geschlossenen Ende zugewandten Seite des Kolbens 36 im wesentlichen gleich ist der Arbeitsfläche auf dem stangenseitigen Ende des Kolbens 30.

Mit 40 und 42 sind zwei Leitungen bezeichnet, die mit einer üblichen Speisequelle für Druckmittel verbunden sind, welche auf dem Hubwagen 10 angebracht ist. Die Leitungen 40, 42 leiten Druckmittel zu den Motoren 22, 24 über ein Steuerventil 44, welches einen Teil einer Mehrfachventileinheit 44a bildet und entsprechend der vorliegenden Erfindung gebaut ist, und leiten das Druckmittel auch ab. Wie sich noch ergibt, ist das Ventil 44 derart betätigbar, daß es unterschiedliche Arten von Druck-

-7-

7626855 06.10.77

mm β ta ia · no

29. Juni 1976 Z P 6336

mittelverbindungen zwischen den Motoren und den Leitungen 40, 42 für den unmittelbaren Druckmittelfluß zu und von den Motoren derart steuert, daß die Geschwindigkeit und die Leistung, die von diesen Motoren stammen, maximiert werden. Das Ventil 44 ist mit dem stangenseitigen Ende und dem geschlossenen Ende des Zylindermantels 28 durch Leitungen 46 bzw. 48 verbunden und mit dem stangenseitigen Ende und dem geschlossenen Ende des Zylindermantels 34 durch die Leitungen 50 bzw. 52.

Es hat sich als günstig herausgestellt, die verschiedenen Teile des Steuerventils 44 in einem gemeinsamen Block mit bestimmten anderen Ventileinheiten oder Ventilen zusammenzubauen, die für den Gebrauch zur Betätigung der Motoren 22, 24 besonders geeignet sind. Dieser Zusammenbau, welcher zu dem nachher mit Ventilgehäuse bezeichneten Teil führt, ist in Fig. 2 durch die strichpunktierte Linie 54 dargestellt. Die anderen vorstehend erwähnten Ventile schließen ein Wechselventil 56, ein Paar federbelasteter Rückschlagentlastungsventile 58, 60 und ein Paar entlasteter vorgesteuerter Rückschlagventile 62, 64 ein.

Zum Zwecke der Erläuterung ist das Ventil 44 in Fig. 2 nur schematisch dargestellt und weist gemäß dieser Fig&r drei miteinander verbundene Ventilschieberteile 66, 68, 70 auf. Tatsächlich und wie nachstehend noch erläutert, bilden diese drei Schieberteile zusammen einen einzigen Ventilschieber 65 im Ventil 44. Jeder dieser drei Schieberteile ist als ein in zwei Quadrate unterteiltes Rechteck dargestellt, wobei der Durchfluß durch die innerhalb der Quadrate eingezeichneten Marken angegeben ist. Diese Schieberteile sind in Fig. 2 jeweils in ihrer üblichen Lage dargestellt.

Mit den linken und rechten Enden des Teiles 66 in Fig. 2 sii d Betätiger 72 bzw. 7 4 verbunden. Mit dem rechten Ende des Schieberteiles 70 in Fig. 2 ist ein Betätiger 76 verbunden. Wie sich später ergibt, haben die Betätiger 72, 74, 76 praktisch jeweils

-8-

SR nc m 77

t · «β·· ·ΙΙ·

Ct-Ct »I 4· # · ·

- 8 - 29. Juni 1976 Z

P 6336

die Form einer Arbeitsfläche für Druckmittel. Diese Flächen sind auf dem Ventilschieber im Ventil 44 ausgebildet. Beim Betätiger 74 ist die wirksame Arbeitsfläche für das Druckmittel beträchtlich größer als beim Betätiger 76. Aus diesem Grunde ist der Betätiger 74 in Fig. 2 etwas größer als der Betätiger 76 dargestellt.

Ein einstellbares, im allgemeinen mit 78 bezeichnetes Federorgan wirkt auf das linke Ende des Schieberteiles 66 in Fig. 2 und sucht diesen Teil zusammen mit den Teilen 68 und 70 in Fig. 2 nach rechts zu verschieben. Diese Lage der Schieberteile wird als eine der Steuerlagen des Ventils 44 angesehen.

Gemäß Fig. 2 ist die vorgenannte Leitung 40 über eine Leitung 80 mit der in Fig. 2 rechten Einlaßseite des Wechselventils 56 verbunden, über eine Leitung 82 und eine Drossel 84 mit der Arbeitsseite des Betätigers 76, über eine Leitung 8 6 mit der Entlastungsseite des Ventils 64 und unmittelbar mit der Entlastungsseite des Ventils 62. Die Leitung 42 ist über eine Leitung 88 mit der in Fig. 1 linken Einlaßseite des Wechselventils verbunden, unmittelbar mit der vorgenannten Leitung 48, durch eine Leitung 90 mit der Arbeitsseite des Betätigers 7 2 und unmittelbar mit der Bodenseite des Schieberteiles 66 in Fig. 2.

Eine Leitung 92 verbindet den Auslaß des Wechselventils 56 mit der Sitzseite des Ventils 64. Diese Le.cung ist außerdem durch eine Leitung 94 mit der in Fig. 2 oberen Seite des Spulenteiles 66 verbunden. Die Kugelseite des Ventils 64 ist unmittelbar mit der Leitung 50 verbunden.

-9-

7626855 06.10.77

? h t

t ti

- 9 - 29. Juni 197 6 Z

P 6336

Die vorgenannte Leitung 46 ist mit der Kugelseite des Ventils 62 verbunden. Die Sitzseite dieses Ventils ist über eine Leitung 96 mit der in Fig. 2 unteren Seite des Schieberteiles 66 verbunden. Die vorgenannte Leitung 52 ist unmittelbar mit der Oberseite des Schiebers 66 in Fig. 2 verbunden.

Leitungen 98, 100 verbinden Sitz- bzw. Kugelseiten des Ventiles 60 mit den Leitungen 46 bzw. 50. Das Vorsteuern der Ventile 62, 64 ist durch Leitungen 102, 104 vorgesehen, wobei die Leitung 102 die Steuerseite des Ventils 64 unmittelbar mit der Leitung 48 und diese Leitung mit der Steuerseite des Ventiles 62 über die Leitung 104 verbindet. Die Sitz- und Kugelseiten des Ventiles 58 sind über Leitungen 106 bzw. 108 mit den Leitungen 48 bzw. 96 verbunden.

In Fig. 2 ist noch eine Leitung 110 dargestellt, welche die Leitung 82 mit der unteren Seite des Ventilschieberteils 70 verbindet, wobei die obere Seite dieses Ventilschieberteils durch eine Leitung 112 mit der Arbeitsseite des Betätigers 74 verbunden ist und durch die Leitung 112 und eine Leitung 114 mit der Oberseite des Schieberteiles 68 in Fig. 2. Eine Leitung 116 verbindet die untere Seite des Spulenteiles 68 in Fig. 2 über eine Drosselstelle 118 mit der vorstehend genannten Leitung 42.

Die Fig. 3 bis 6 stellen Einzelheiten der Bauform des Ventils 44 und der anderen in Fig. 2 gezeigten Ventile dar. Die Fig.

3 zeigt im allgemeinen eine Vorderansicht des Ventils und Fig.

4 eine Ansicht der in Fig. 3 rechten Seite. Diese beiden Figursn zeigen die Bauform, welche für das Ventilgehäuse 54 gewählt wurde. Von der Vorderseite erstrecken sich in das Ventilgehäuse 54 Bohrungen 120, 122, 124, 126 hinein, deren innere Enden innerhalb des Gehäuses 54 auslaufen und deren äußere Enden durch Verschlußschrauben 128, 130, 132 bzw. 134 geschlossen

-10-

7626855 06.10.77

-ιο

29. Juni 1976 Z P 6336

sind. Diese Bohrungen erstrecken sich in der Darstellung in Fig. 3 bis 6 gesehen im allgemeinen in waagerechter Ebene. Gemäß Fig. 5 schneiden diese Bohrungen in eine Querbohrung 136 ein und sind mit dieser verbunden, die sich durch das ganze Gehäuse 5 4 von links nach rechts erstreckt. Außerdem ergibt sich, daß die Bohrungen 120, 126 mit einer einen gestuften Durchmesser aufweisenden Querbohrung 138 in Verbindung stehen, die sich ebenfalls ganz durch das Gehäuse 54 erstreckt.

Gemäß Fig. 6 ist die Bohrung 120 mit einer lotrecht verlaufenden Bohrung 140 verbunden, welche sich ganz durch das Gehäuse 54 erstreckt. Ein oberer Teil der Bohrung 140 schneidet den waagerechten Teil einer Bohrung 142 im rechten Winkel, deren linkes Ende auf die in Fig. 6 linke Seite des Gehäuses 54 mündet. Die Bohrung 142 hat auch einen nach unten sich erstreckenden Teil, welcher auf die Bodenseite des Gehäusekorpers in Fig. 6 mündet. Geringfügig unterhalb ihres Kreuzens mit der Bohrung 142 schneidet die Bohrung 140 in eine waagerechte Bohrung 144 ein, welche auf die in Fig. 6 linke Seite des Gehäusekorpers 54 mündet. Dar sich nach unten erstreckende Teil der Bohrung 142 ist mit der vorstehend genannten Bohrung 122 verbunden.

Gemäß Fig. 6 ist auch in das Ventilgehäuse 54 eine Bohrung 146 eingebracht, welche einen vertikal sich erstreckenden Teil hat, der zur Oberseite des Ventilgehäuses in Fig. 6 mündet, und einen waagerechten Teil, welcher sich zur in Fig. 6 rechten Seite des Gehäuses erstreckt. An der Stelle, an der die beiden Teile sich verbinden, ist die Bohrung 146 mit der vorstehend genannten Bohrung 124 verbunden« Der waagerecht sich erstreckende Teil der Bohrung 146 ist mit der vorstehend genannten Bohrung 126 verbunden.

-11-

7626855 06.10.77

• I HI« ft ti IM· · '

• t t I « t ι··

litt· · · V« ( It

- 11 - 29. Juni 197 6 Z

P 6336

Innerhalb des Ventilgehäuses sind außerdem waagerecht sich erstreckende Bohrungen 148, 150, 152, 154 und eine vertikal sich erstreckende Bohrung 156 vorgesehen. Die Bohrung 148 erstreckt sich von der linken Seite des Ventilgehäuses in Fig. 6 und ist mit der Bohrung 140 verbunden. Zusätzlich ist die Bohrung 148 mit einer anderen waagerechten Bohrung 158 verbunden, wobei diese im rechten Winkel zur Bohrung 148 angeordnet ist, sich vorwärts in das Ventilgehäuse erstreckt und mit dem linken Ende der vorstehend genannten Bohrung 136 verbunden ist. Die Bohrungen 150, 152 verbinden den vertikal sich erstreckenden Teil der Bohrung 142 mit der Bohrung 140. Die Bohrung 154 erstreckt sich von dem vertikal sich erstreckenden Teil der Bohrung 142 zur rechten Seite des Ventilgehäuses 54 in Fig. 6. Die Bohrung 156 erstreckt sich von dem waagerecht verlaufenden Teil der Bohrung 146 zu der in Fig. 6 unteren Seite des Ventil

gehäuses. Verschlußschrauben 160, 162, 164 schließen die äußeren Enden der Bohrungen 148 bzw. 154 bzw. 156.

In Fig. 6 sind die vorgenannten Ventile 58, 60, 62, 64 dargestellt. Diese Ventile sind im Handel erhältliche Einheiten mit üblichen Bauformen. Das als Rückschlagentlastungsventil ausgebildete Ventil 58 sitzt in dem waagerecht sich erstreckenden Teil der Bohrung 146. Das Ventil ist so angeordnet, daß Flüssigkeit von der Bohrung 126 zu der Bohrung 146 fließen kann und daß ein Zurückfließen in Gegenrichtung verhindert wird. Das ebenfalls als Rückschlagentlastungsventil ausgebildete Ventil 60 iafc in der Bohrung 140 untergebracht. Dieses Ventil ist so angeordnet, daß Druckmittel von der Bohrung 142 zur Bohrung 140 fließen kann und daß ein Rückfluß gesperrt ist. Die Ventile 62, 64, welche entlastete vorgesteuerte Rückschlagventile sind, sind wie dargestellt an den unteren Enden der Bohrungen 140 bzw. 142 angebracht. Das Ventil 62 ist so eingebaut, daß Druckmittel von der Bohrung 120 aufwärts in die Bohrung 140 fließen kann und daß ein Druckmittelfluß in Gegenrichtung verhindert ist. Das Ventil 64 ist in gleicher Weise angeordnet, um Druckmittel aufwärts in die Bohrung 142 aus der Bohrung 122 fließen zu lassen und einen Durchfluß in Gegenrichtung zu blockieren.

-12-

7626855 06.10.77

* · «Μ» if M »nur • · ♦ . · * β > ι

- 12 - 29. Juni 197 6 ζ

P 6336

Das Vorsteuern der Ventile 62, 64 wird durch Druckmittel in den Bohrungen 156, 154, 152 durchgeführt. Das Entlasten dieser beiden Ventile ist durch Bohrungen 150, 148, 158 vorgesehen.

Im linken Ende der Bohrung 142 in Fig. 6 ist ein nicht dargestelltes Anschlußstück vorgesehen, welches mit der vorgenannten Leitung 4 6 verbunden ist. In gleicher Weise ist im linken Ende der Bohrung. 144 in Fig. 6 ein nicht dargestelltes Anschlußstück angeordnet, welches mit der Leitung 50 verbunden ist. Weiterhin ist innerhalb des oberen Endes der Bohrung 146 in Fig. 6 ein nicht dargestelltes Anschlußstück vorgesehen, durch das eine Verbindung mit der Leitung 52 hergestellt wird.

Das Wechselventil 56 ist in Fig. 5 dargestellt. Dieses Ventil hat einen Doppelventilkegel 166, welcher wie dargestellt in dem einen großen Durchmesser aufweisenden Teil der Bohrung 138 untergebracht ist. Innerhalb des linken Endes der Bohrung 138 ist in Fig. 5 ein Anschlußstück 168 angeordnet, durch dessen Mittenbohrung 168a eine Verbindung zwischen der Bohrung 138 und der vorstehend genannten Leitung 40 hergestellt wird. Das Verbindungsstück 168 ist der Bohrung 138 gegenüber an in ajtialer Richtung im Abstand voneinander angeordneten Stellen unter Verwendung von inneren und äußeren Dichtungen 170 bzw. 172 abgedichtet. Zwischen den Dichtungen 170, 172 ist ein Hohlraum 114 innerhalb der Bohrung 138 vorgesehen, der mittels einer radial sich erstreckenden Bohrung 16 8b in dem Verbindungsstück 168 mit der Bohrung 168a verbunden ist. Dieser Raum ist auch mit dem linken Ende der Bohrung 136 durch eine senkrecht sich erstreckende Bohrung 176 verbunden.

Der Doppe!ventilkegel 166 ist gegen axiales Bewegen nach rechts in Fig. 5 durch Anstehen an der Schulter gehindert, welche an der Stelle liegt, wo die Teile mit, großem und kleinem Durchmesser der Bohrung 138 zusammentreffen. Wenn sich der Doppel-

-13-

7626855 06.10.77

«I »III I· «· MIt It

It I ι · > I I·

I If I I »I ·· 1 »·

- 13 - 29. Junl 1976 Z P 6336

ventilkegel in dieser Lage befindet, so besteht eine Druckmittelverbindung zwischen der Bohrung 120 und dem linken Endteil der Bohrung 138. Wenn¹ der Doppelventilkegel in Pig. 5 nach links verschoben wird, so wird eine weitere Bewegung nach links durch Anstehen des Doppelventilkegels an dem inneren Ende des Verbindungsstücks 168 verhindert. Wenn der Doppelventilkegel sich in dieser Lage befindet, so ist eine Verbindung zwischen der Bohrung 120 und dem rechten Endteil der Bohrung 138 vorhanden.

Im in Pig. 5 rechten Ende der Bohrung 138 ist ein nicht dargestelltes Verbindungsstück untergebracht, welches mit der vorstehend genannten Leitung 42 verbunden ist.

In Fig. 5 ist das Steuerventil 44 insgesamt dargestellt. Die Teile dieses Ventiles sind innerhalb der Bohrung 136 untergebracht. Innerhalb des Ventils 44 befindet sich eine längliche Büchse 178, innerhalb-der der vorstehend genannte Schieber 65 gleitbar untergebracht ist. Ebenfalls ist im linken Ende der Büchse 178 in Fig. 5 ein Kolben 180 gleitbar untergebracht. Das linke Ende der Bohrung 136 in Fig. 5 ist durch eine Verschlußschraube 182 abgeschlossen, welche mittels einer Dichtung 184 gegenüber der Bohrungswand abgedichtet ist.

Die Büchse 178 sitzt mit Preßsitz innerhalb der Bohrung 136. Ausgehend von dem. in Fig. 5 linken Ende der Büchse 178 hat diese eine radial sich erstreckende Bohrung 186, die nachstehend auch als ausgeschnittener Teil bezeichnet ist, drei Ringkanäle 187, 188, 190, die auf der Außenseite der Büchse ausgebildet sind und mit den vorstehend genannten Bohrungen 120, 122, in Verbindung stehen, und an ihrem rechten Ende an ihrem einen verringerten Durchmesser aufweisenden Teil 192 sind radial

'. sich erstreckende Bohrungen, wie z. B, die Bohrung 194, vorgesehen, Von den Kanälen 18 7, 188 und 190 hat jeder eine Mehrzahl radial

-14-

7626855 06.10.77

I · »fr» l M)

• · « t · ι in«

MIH · · · ff» I Il

- 14 - 29. Juni 1976 Z P 6336

sich erstreckender Bohrungen, z. B. die Bohrungen 1&6, 198 bzw. 200. Diese Bohrungen erlauben eine Druckmittelverbindung zwischen der Innenseite und der Außenseite der Büchse.

Der Schieber 65 ist ein längliches zylindrisches Element und hat eine zentrale, axiale, im Durchmesser abgestufte Bohrung 202, welche sich ganz durch den Schieber erstreckt und welche mit einer radial sich erstreckenden Bohrung 204 verbunden ist, die sich im Bereich des in Fig. 5 linken Endes des Schiebers befindet. Die Bohrung 204 ist mit einem Ringkanal 206 verbunden, der auf der Außenseite des Schiebers angeordnet ist. In axialer Richtung vom linken Ende der Spule in Fig. 5 ausgehend sind zwei andere Ringkanäle auf der Außenseite des Schiebers angeordnet und mit 208, 210 bezeichnet. In das in Fig. 5 linke Ende der r{^; Bohrung 202 ist eine Kugel 212 eingepreßt, welche wie dargestellt "f über das linke Ende des Schiebers übersteht. In das rechte Ende der Bohrung 202 in Fig. 5 ist ein Rohrstück 214 eingesetzt, dessen Wirkung nachstehend beschrieben wird.

■jj Der Kolben 180 hat einen Teil 180a mit großem Durchmesser, t welcher mit einem Teil 180b kleineren Durchmessers einstückig verbunden ist, der innerhalb der Büchse 178 gleitbar gelagert ist. Eine Dichtung 216 dichtet die Außenseite des Teiles 180b gegenüber der Innenseite der Büchse 178 ab. Auf dem linken ^; Ende des Kolbens 180 in Fig. 5 ist ein ringförmiger Rand 180c vorgesehen. Der Außendurchmesser dieses dünnwandigen Randes ist kleiner als der AuBendurchmesser des Kolbenteiles 180b. Der Kolben 180 ist in Fig. 5 dargestellt, vie er mit seinem Rand 180c an der Verschlußschraube 182 ansteht. Innerhalb des Kolbens 180 ist eine axial verlaufende mittige Durchgangsbohrung 218 vorgesehen, welche sich vollständig durch den Kolben erstreckt,

Das vorstehend erwähnte Druckfederorgan 7 8 ist insgesamt in

:J Fig. 5 dargestellt. Dieses Organ hat eine Druckfeder 220, welche

i I

-15-

7626855 06.10.77

• · * 9

- 15 - 29. Juni 1976 Z

P 6336

zwischen dem rechten Ende des Schiebers 65 in Fig. 5 und einer

einstellbaren Stiftschraube 222 eingespannt ist, welche in 1

ein Verbindungsstück 224 eingeschraubt ist, das vom in Fig. §

5 rechten Ende der Bohrung 136 aufgenommen wird. Eine Dichtung si

22 6 dichtet zwischen dem Verbindungsstück 224 und der Stift- |

schraube 222 ab. Eine Dichtung 228 dichtet zwischen dem Ver- %

bindungsstück 224 und der Wand der Bohrung 136 ab. Das Rohrstück \

214 sichert die Wirkung der Feder 220, die am rechten Ende j des Schiebers 6 5 zentriert ist. Unter dem Einfluß der Feder

220 wird der Schieber in Fig. 5 gesehen üblicherweise nach \

links in die dargestellte Lage gedrückt, in der der vorstehende ·

Teil der Kugel 212 an dem Rand des rechten Endes der Bohrungen |

218 im Kolben 180 anliegt. \

Die Wirkung des Steuerventils 44 ist wie folgt. Dieses ist im wesentlichen so angeordnet, daß es auf den Druckunterschied zwischen dem linken und dem rechten Ende der Bohrung 138 und damit zwischen den Leitungen 40, 42 anspricht. Die Verbindung zwischen der Leitung 40 und dem Ventil ist durch die Bohrungen 168a, 168b, den Raum 174, die Bohrung 176 und das linke Ende der Bohrung 136 vorgesehen. Die Verbindung zwischen der Leitung 4 2 und dem Ventil ist durch die Bohrungen 138, 126, 194 und das rechte Ende der Bohrung 136 vorgesehen. Wie vorstehend bereits erwähnt, soll das Ventil 44 durch Ansprechen auf diesen Druckunterschied die Verbindungen steuern, welche zwischen einer Druckmitt.elquelle und den Motoren 22, 24 bestehen. Diese Verbindungen sind durch die gegenseitige Lage der Kanäle 208, 210 in bezug'auf die Bohrungen 196, 198, 200, 194 gegeben. Die genauen Steuerfunktionen, welche durch das Ventil durchgeführt werden, sind kein Teil der vorliegenden Erfindung. Was als bedeutend angesehen wird, ist die Art, in welcher das Ventil auf den ausgeübten Druckunterschied anspricht, um den Schieber zwischen den beiden Steuerlagen zu verschieben, in welchen er wirksam sein kann.

-16-

7R9R9RK nc m ni

lucuwu UU. IU. / /

t · · I

it it

- 16 - 29. Juni 197 6 Z

P 6336

Der Schieber 65 nimmt bei den in Fig. 5 dargestellten Teilen des Ventils eine seiner beiden möglichen Steuerlagen ein. Die Kugel 212 schließt das rechte Ende der Bohrung 218 im Kolben 180 und verhindert den Durchfluß von Druckmittel durch diese Bohrung. Die Kugel läßt auch einen Spalt zwischen der Fläche auf dem in Fiy. 5 rechten Ende des Kolbens 180 und der Fläche auf dem in der gleichen Figur linken Ende des Schiebers offen. Der Kanal 206 ist mit der Bohrung 18 6 verbunden.

Der Bereich der wirksamen Arbeitsfläche auf dem linken Ende des Schiebers 65 in Fig. 5 ist der Oberflächenbereich eines Kreises, der den Durchmesser des Ventilschiebers hat. Wenn der Ventilschieber seine in Fig. 5 dargestellte Lage einnimmt, so ist ein verhältnismäßig kleiner Teil dieses Arbeitsflächenbereiches der Bohrung 218 ausgesetzt, während ein beträchtlich größerer Restteil dieses Oberflächenbereichs in dem Spalt zwischen dem Kolben und dem Ventilschieber liegt. Unter Bezugnahme auf das in Fig. 2 dargestellt Diagramm des Ventils ist jener kleine Teil des Arbeitsfl.-ichenber eiche s, welcher ursprünglich der Innenseite der Bohrung 218 ausgesetzt ist, der früher durch den Betätiger 76 definierte Arbeitsflächenbereich. In gleicher Weise ist jener größere Teil des Arbeitsflächenbereiches auf dem linken Ende des Ventilschiebers, der in dem Spalt zwischen dem Kolben und dem Ventilschieber angeordnet ist, der früher durch den Betätiger 74 definierte Arbeitsfl chenbereich.

Der wirksame Arbeitsflächenbereich, der auf der rechten Seite des Ventilschiebers in Fig. 5 vorgesehen ist, ist der Bereich eines Kreises, der den gleichen Durchmesser wie der Ventilschieber hat. Wenn die Teile in dem Ventil die in Fig. 5 dargestellte Lage einnehmen, so wirkt der Druck, welcher auf die rechte Seite des Ventilschiebers 65 wirkt, auch auf den Teil

-17-

7626855 08,10.77

; » -VfaesssSmbs

«··■· it · » α it

- 17 - ' 29. Juni 1976 Z

P 6336

der linken Seite des Ventilschiebers, welcher innerhalb des Spaltes zwischen dem Kolben 80 und dem Ventilschieber angeordnet ist. Eine Verbindung, welche diese Möglichkeit erlaubt, ist durch die Bohrungen 202, 204, den Kanal 206 und die Bohrung 186 vorgesehen. Diese Elemente sind hier summarisch als Druckausgleichsmittel für sich ändernde Verhältnisse bezeichnet. Es ist deshalb klar, daß der Druck des Druckmittels in der Leitung 42 im Hinblick auf die auf den Ventilschieber ausgeübte Wirkung anfänglich im wesentlichen ausgeglichen ist.

Abhängig von dem in der Leitung 42 herrschenden spezifischen Druck und gemäß der Druckkraft der Feder 220 muß ein verhältnismäßig hoher Druck in der Leitung 40 auftreten, ehe der Ventilschieber aus seiner in Fig. 5 dargestellten Lage verschoben wird. Es ist erwünscht, daß der Ventilschieber sich nur bewegt, wenn dieser hohe Druck genau erreicht wurde. Die Erfahrung hat gezeigt, daß in vielen hydraulischen Kreisen beim ersten Einspeisen eines Druckmittels eine Druckspitze entsteht, und es ist erwünscht, daß diese Druckspitze nicht als ein Zustand gewertet wird, bei dem ein ausreichender Druckunterschied zwischen den Leitungen, z. B. den Leitungen 40, 42, erreicht wurde. Zur Aufnahme der Kraft einer solchen Druckspitze ist der gleitbare Kolben 180 vorgesehen und beim Auftreten einer solchen Druckspitze wird nur der Kolben in Fig. 5 für einen Augenblick nach rechts gedrückt und nimmt den Ventilschieber 65 mit. Der vorstehend erwähnte Ringrand 180c ergibt eine Arbeitsfläche außerhalb des Randes auf der linken Seite des Kolbens 180 in Fig. 5, welche dem wirksamen Druckmittel die Erzeugung dieser Wirkung erlaubt. Mit anderen Worten, es ist erwünscht, daß keine Relativbewegung zwischen dem Kolben 180 und dem Ventilschiebar 65 auftritt, bis die gewünschte Drue,, differ ens zwischen den Leitungen 40, 42 besteht.

7626855 06.10.77

- 18 - 29. Juni 1976 Z

^{p 6336}

■ Wie vorstehend erwähnt, ist ein verhältnismäßig großer Druckunterschied notwendig, um den Ventilschieber zu verschieben. Dies deshalb, weil der Druckmitteldruck in der Leitung 40 anfangs nur * auf den verhältnismäßig kleinen Oberflächenbereich der Kugel 212 wirkt, welche in der Bohrung 218 dem Druck ausgesetzt ist. Daher ist ein verhältnismäßig großer Flüssigkeitsdruck zur Erzeugung , einer ausreichenden Kraft zum Verschieben des Ventilschiebers erforderlich. Wenn dieser Druck jedoch erreicht ist, bewegt sich der Ventilschieber, worauf die Kugel 212 sich von ihrer dichtenden Anlage am Kolben 180 entfernt. Wenn dies auftritt, dann ist die volle wirksame Arbeitsfläche auf der linken Seite des Ventilschiebers

65 diesem Druck ausgesetzt und der Ventilschieber bewegt sich in Fig. 5 gesehen schnell nach rechts in eine Lage, in der er an dem Verbindungsstück 224 ansteht. Bei einer solchen Bewegung des Ventilschiebers entfernt sich der Kanal 206 aus der Lage,

in der er mit der Bohrung 186 verbunden ist. Als Folge davon ist der Druckmitteldruck auf der rechten Seite des Ventilschiebers nicht länger in der Lage, in ausgleichender Weise auf irgendeinen Teil auf der linken Seite des VentilSchiebers zu wirken. Wenn einmal die volle wirksame Arbeitsfläche auf der linken Seite des :' Ventilschiebers dem Druckmittel ausgesetzt ist, so genügt ein geringer Druckunterschied zwischen den Leitungen 40, 42, um den Ventilschieber in seiner anderen Lage zu halten.

^:. Die Stiftschraube 222 kann eingestellt werden, um die Druckkraft

^II der Feder 220 zu ändern, welche eine ursprüngliche Verschiebung

des Ventilschiebers 65 bei dem gewünschten Druckunterschied zwischen ' den Leitungen, z. B. den Leitungen 40, 42, erzeugt.

Bei der Betrachtung der Fig. 2 und 5 ergibt sich, daß der Teil

66 des VentilSchiebers 65 jener Teil ist, welcher die Kanäle 208,

; 210 und die Bohrungen 194, 196, 198, 200 aufweist. Was als Schieberteil 68 dargestellt ist, liegt im Bareich der Bohrungen 202, 204,

-19-

7626855 06.10.77

i 1 » 1 ->1 t, * «» (II« Il

t fr *»··« Il

t * » » · » flit

• · » · · ff ( I I

- 19 - ■ 2 9 Juni 1976 Z

P 63 36

des Kanals 206 und der Bohrung 186 und was als Schieberteil 70 dargestellt ist, -wird durch die Kugel 212 und den Kolben 180 gebildet. Die Bohrung 168b wirkt als Drossel 84. Die Bohrung 204 \ wirkt als Drossel 118.

Nachstehend wird das Zusammenwirken des Steuerventils 44 mit den in Fig. 2 dargestellten übrigen Geräten beschrieben, wobei davon ausgegangen wird, daß die Klemmarme 18, 20 anfangs von einem zu greifenden Körper entfernt sind und daß sie aufeinander zu bewegt werden sollen, um eine Last dazwischen zu klemmen. Um dies durchzuführen, wird das übliche, nicht dargestellte Hauptsteuerventil auf dem Hubwagen zum Einspeisen von Druckmittel in die Leitung 40 und zum Entfernen von Druckmittel über die Leitung 42 eingestellt. Demzufolge bewegt sich der Doppelventilkegel innerhalb des Wechselventils 56 in Fig. 2 nach links und erlaubt dem Druckmittel den Zufluß zur Leitung 92. Dieses Druckmittel fließt dann durch das Ventil 64 und die Leitung 50 zum stangenseitigen Ende des Zylindermantels 34. Der Flüssigkeitsdurchfluß durch die Leitung 94 und den Ventilschieber 66 ist zu dieser Zeit blockiert. Demzufolge beginnt der Kolben im Arbeitszylinder 24 sich in Fig. 2 nach links zu bewegen, wobei Druckmittel aus dem geschlossenen Ende des Zylindermantels 34 ausgepreßt wird. Dieses ausfließende Druckmittel fließt über die Leitung 52, den Ventilschieber 66, die Leitung 96, das Ventil 62 und die Leitung 46 unmittelbar in das stangenseitige Ende des Arbeitszylinders 28. Deshalb beginnt der Kolben im Arbeitszylinder 22 in Fig. 2 sich nach rechts zu bewegen.

Da die Arbeitsfläche auf der der geschlossenen Endseite des Zylindermantels zugewandten Seite des Kolbens 36 im wesentlichen gleich groß ist wie die Arbeitsfläche auf dem stangenseitigen Ende des Kolbens 30 ergeben sich gleichmäßige Bewegungen der Arme 18 und 20 in entgegengesetzten Richtungen. Genauer gesagt, jede Wegeinheit, welche der Arm 20 in Fig. 2 nach links zurücklegt, legt auch der

-20-

7626855 06.10.77

"« «""Ο Il · « «lit It

t> * l> · . f ti

I I · ι · ι III

·■>·»· «t «ι ι « ■

- 20 - 29. Juni 1976 Z

P 6336

Arm 18 nach rechts zurück. Druckmittel im geschlossenen Ende des Zylindermantels 28 fließt über die Leitung 48 zur Leitung 42. In Anbetracht der vorhandenen Arbeitsflächen der beiden Kolben in den Arbeitszylindern ergibt sich das Schließen der Arme aufeinander zu zum Klemmen einer Last durch das Beaufschlagen der kleinsten dieser Arbeitsflächen durch das Druckmittel. Diese Arbeitsfläche ist nämlich die auf dem stangenseitigen Ende des Kolbens 36. Die Motoren sind unter diesen Verhältnissen im wesentlichen miteinander in Serie geschaltet, wobei das Druckmittel von der Druckmittelquelle auf dem Hubwagen nur zu einer Seite eines der Arbeitszylinder eingespeist wird. Daraus ergibt sich, daß nur eine geringe Menge an eingespeistem Druckmittel erforderlich ist, damit die Klemmarme einen bestimmten Weg während ihres Schließens zurücklegen. Da die Motoren im wesentlichen in Reihe geschaltet sind, erzeugt auch eine bestimmte Menge des Druckmittelf lusses eine maximale Geschwindigkeit der Klemmarme. Demzufolge kann ein ungehindertes Schließen der Klemmarme mit verhältnismäßig hoher Leistung erzielt werden, wenn sowohl die Menge des eingespeisten erforderlichen Druckmittels als auch die Zeit in Betracht gezogen wird, die zum Schließen der Arme aus einer bestimmten Ausgangslage heraus notwendig ist.

Bis die Bewegung eines der beiden Klemmarme aufeinander zu durch Berühren mit der Seite einer Last verhindert wird, verbleibt die vorbeschriebene Lage ungeändert. Während dieser ganzen Zeit tastet das Ventil 44 praktisch den Druckunterschied zwischen den beiden Leitungen 40, 42 ab. Ein Abtasten des Druckes innerhalb der Leitung 40 wird durch die Leitung 82 und den Betätiger 7 6 erreicht und das Abtasten des Druckes innerhalb der Leitung 42 durch die Leitung 90 und den Betätiger 72.

Wenn die Bewegung eines der Arme gehindert wird, so ändert sich die Lage. Der Druck innerhalb der Leitung 40 erhöht sich sehr stark, während der Druck in der Leitung 42 fällt. Wenn der Druck- ψ

-21-

7626855 06.10.77

f f r » ι· ti

f f r » ι· ti 4MIM s\ S i

··»·* I Il 'J V-X I

♦ · % % %% itii yjr '

«»»•ti.« *

♦ f r< u t I* I* I 11

- 21 - ' 29. Juni 1976 Z P 6336

unterschied' zwischen dem Druckmittel in diesen beiden Leitungen einen bestimmten Betrag erreicht, so beginnt der Betätiger 76 mit dem Verschieben des Ventilschiebers 70 in Fig. 2 nach links. Dieser Druckunterschied in dem Hochdruckkreis 26 beträgt etwa 125 at. Beim Bewegen des Ventilschiebers 70 nach links um einen geringen Weg ändern sich die Durchflußverhältnisse durch die Ventilschieberteile 68, 70. Insbesondere tritt der Durchfluß bei dem Ventilschieberteil 70 zwischen den Leitungen 110, 112 auf, wie durch den Pfeil auf der rechten Seite des Ventilschieberteiles 70 in Fig. 2 dargestellt ist. Zugleich wird die vorher vorhandene Druckmittelverbindung durch den Ventil schieberteil 68 zwischen den Leitungen 114, 116 unterbrochen. Demzufolge wird mit Druckmittel, das den gleichen Druck wie das Druckmittel in der Leitung 40 hat, die Arbeitsflächenseite des Betätigers 74 beaufschlagt. Der Betätiger 74, der nun mit dem Betätiger 76 zusammenwirkt, verursacht eine rasche Bewegung des Ventilschiebers 66 in Fig. 2 gesehen nach links, worauf der Durchfluß durch diesen Ventilschieber gemäß der Anzeige innerhc Lb des linken Quadrates zur Anzeige innerhalb des rechten Quadrates wechselt.

Dieses Bewegen des Ventilschieberteiles 66 erzeugt eine Parallelverbindung zwischen den Antriebsmotoren 22, 24, worauf Druckmittel von der Leitung 40 gleichzeitig in die stangenseitigen Enden der Arbeitszylinder und zugleich aus den geschlossenen Enden der Zylindermäntel in die Leitung 42 fließt.

Bei einem Solchen Bewegen des Ventilschiebers 66 fällt der Druckunterschied zwischen dem Druckmittel in der Leitung 40 und dem in der Leitung 42 beträchtlich. Es ist von Bedeutung, daß dieser Abfall des Druckunterschiedes nicht eine Rückkehr des Ventil Schiebers 65 in die in Fig. 2 dargestellte Lage bewirkt. Dieser Umstand und die Tatsache, daß es wünschenswert ist, eine verhältnismäßig schnelle Bewegung des Ventilschiebers im wesentlichen genau beim Erreichen des vorstehend erwähnten Druckunterschiedes zu erzielen, ist der Grund, warum die Arbeitsflächen der Betätiger 74, 76 unter-

-22-

7626855 06.10.77

• » · · · · I Il

• · · · · > 1 I I I

• · * · » « I 1 1 I)

« · * » » I III

- 22 - 29. Juni 1976 Z

P 6336

schiedlich sind. Ursprünglich ist nur der Arbeitsflächenbereich des Betätigers 76, welcher der kleinere der beiden Bereiche ist, dem Druckmittel innerhalb der Leitung 40 ausgesetzt. Wegen der verhältnismäßig geringen Größe dieses Bereiches muß ein beträchtlicher Druck· in der Leitung 40 gegenüber der Leitung 42 erreicht werden, bevor der Betätiger den Ventilschieberteil 70 weit genug verschieben kann, um dieses Druckmittel auf die Arbeitsflächenseite des Betätigers 74 wirken zxi lassen. Wenn jedoch mit diesem Druckmittel der Betätiger 74 beaufschlagt wird, so erzeugt der beträchtlich größere Bereich der Arbeitsfläche dieses Betätigers in Verbindung mit dem kleineren Bereich auf dem Betätiger 76 eine stark vergrößerte Verschiebekraft auf den Ventilschieberteil 66, wodurch dieser Schieberteil in Fig. 2 gesehen schnell nach links verschoben wird. Auch erlauben nun die vereinigten Arbeitsflächen der Betätiger 74, 76 einen beträchtlichen Abfall im Druck des Druckmittels in der Leitung 40, bevor das Druckfederorgan 78 in der Lage ist, den Ventilschieber in die in Fig. 2 dargestellte Lage zurückzuschieben. Während verschiedene spezifische niedere Druckunterschiede ausgewählt werden können, um eine Rückkehr des Ventilschiebers zu ermöglichen, liegt ein spezifischer Druckunterschied, welcher für den Hydraulikkreis 2 6 gewählt wurde, bei etwa 10 at.

Bei der Diskussion der Lage, in der ein Klemmarm am Bewegen gehindert wird, wobei die Antriebsmotoren 22, 24 parallel zueinander liegen, wird angenommen, daß der erste der beiden Klemmarme, der an der Seite einer Last anschlägt, der Klemmarm 18 ist. In diesem Falle wird die Bewegung des Klemmarmes 18 angehalten, wobei das Druckmittel weiterhin zum stangenseitigen Ende des Zylindermantels 34 mit der gleichen Züflußmenge in der Zeiteinheit eingespeist wird und die Bewegung des Armes 20 in Richtung auf die Last mit der gleichen Geschwindigkeit wie ursprünglich weitergeht« Wenn die umgekehrte Situation eintritt, nämlich daß der Arm 20 zuerst an der Seite der Last anschlägt, so wird die Bewegung dieises Armes angehalten, wobei das Druckmittel weiterhin zum stangenseitigen Ende des Zylinders 28 eingespeist wird. Da die Arbeitsfläche

-23-

7626855 06.1G.77

• O ···* ItIf

• » ···■ «II

Mm» I ·· ·· I IC

23 - . 29. Juni 1976 Z i

P 6336 I

auf dem stangenseitigen Ende des Kolbens 30 größer ist als die auf dem stangenseitigen Ende des Kolbens 36, beginnt der Arm 18 mit etwas geringerer Geschwindigkeit sich in Richtung zur Last zu bewegen.

Wenn beide Klemmarme an der Last anliegen, so wird zwischen den beiden Armen eine Klemmkraft erzeugt, wobei eine verhältnismäßig kleine Relativbewegung zwischen den Armen stattfindet. Der Arm 18 will sich in Richtung zum Arm 20 bewegen, während dieser stationär verbleibt. Der Grund hierfür ist natürlich, daß bei der Parallelschaltung der Motoren 22, 24 das stangenseitige Ende des Kolbens 30 eine größere Arbeitsfläche als das stangenseitige Ende des Kolbens 36 hat. Die Ventile 60, 64 verhindern natürlich das Entweichen von Druckmittel von dem stangenseitigen Ende des Arbeitszylinders 34. Wenn eine ausreichend große Klemmkraft aufgebaut wurde, so wird das Einspeisen von Druckmittel durch die Leitung 40 abgebrochen, wobei das Ventil 62 dann das Entweichen von Druckmittel aus dem stangenseitigen Ende des Arbeitszylinders 28 verhindert. Auf diese Weise wird die Last jetzt zwischen den beiden Armen geklemmt.

Zum Lösen der Last wird Druckmittel von der Hauptleitung des Hubwagens zur Leitung 42 gespeist und aus der Leitung 40 entfernt, Da Druckflüssigkeit durch die Leitung 42 eingespeist wird, bewegt sich der Doppelventilkegel im Wechselventil 56 in die in Fig. 2 dargestellte Lage und der Betätiger 72 in Verbindung mit dem Druckfederorgan 78 verschiebt den Ventilschieber G5 in die in Fig. 2 dargestellte Lage. Die vorgesteuerten Rückschlagventile 62, 64 sind in vorgesteuertem Zustand offen und erlauben dadurch das Austreten von Druckmittel aus den stangenseitigen Enden der Zylindermäntel 28, 34.

Wieder einmal liegen die Arbeitszylinder 22, 24 in Reihe. Durch die Leitung 4 2 zugeführtes Druckmittel fließt durch die Leitung 4 8 zum geschlossenen Ende des Zylindermantels 28. Aus dem

-24-

7626855 06.10.77

ΓΙ

C · ι Ο

·■·· e c

- 24 - 29. Juni 1976 Z

P 6336

stangenseitigen Ende dieses Zylindermantels fließt Druckmittel | zu dem geschlossenen Ende des Zylindermantels 34, wobei Druckmittel dann aus dem stangenseitigen Ende des Zylindermantels 34 zurück in die Leitung 42 fließt. Da der Druck des Druckmittels in der Leitung 42 zu dieser Zeit geringer ist als der Druck im Druckmittel, das aus dem stangenseitigen Ende des Zylindermantels 34 austritt, so hat das Druckmittel aus dem Zylindermantel 34 eine regenerative Wirkung und wird dem Druckmittel zugefügt, welches durch die Leitung 4 2 eintritt, um das öffnen der Arme zu beschleunigen. Mit anderen Worten, das öffnen der Arme geschieht unter diesen Umständen mit beträchtlich höherer Geschwindigkeit als das ursprüngliche Schließen der Arme in Richtung einer Last. Diese vergrößerte Geschwindigkeit während des öffnens der Arme vergrößert natürlich die Wirksamkeit des Hydraulikkreises 26 hinsichtlich Zeit und Energie.

Sollte einer der Arme während des öffnens an einem äußeren Körper anschlagen, so wird die Bewegung dieses Armes beendet und der andere Arm fährt mit dem öffnen fort. Z. B. wenn das öffnen des Armes 18 behindert wird, SQ-JÖffnet das Ventil 58, um das Druckmittel am Arbeitszylinder 22 vorbeifließen zu lassen. In gleicher Weise öffnet das Ventil 60 für den Vorbeifluß des Druckmittels am Arbeitszylinder 24, wenn die Auswärtsbewegung des Armes 20 beendet ist.

Es ergibt sich hieraus, daß die außergewöhnlichen Merkmale des Ventiles 44 eine genaue und wirksame Steuerung der Arbeitsweise der Arbeitszylinder 22, 24 ermöglichen. Abgc astete Druckunterschiede bewirken eine genaue Lage des Ventilschiebers 65„

Es ist klar, daß data Ventil 44 nicht mit anderen Ventilen zusammengebaut sein muß.

Während ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung vorstehend beschrieben wurde, sollte es für den Fachmann klar sein, daß Änderungen und Abwandlungen möglich sind, ohne sich aus dem Rahmen der vorliegenden, in den beigefügten Ansprüchen definierten Erfindung zu entfernen.

-25-

7626855 06.10.77

Claims (1)

1. im I et n» · r ·

   - 25 - ' 2 9. Juni 1976 Z

   P 6336

   Ansprüche

   Steuerventil für eine Betätigung abhängig vom. Druckunterschied zwischen zwei Druckmittelzufuhrstellen in dem Ventil, gekennzeichnet durch ein Ventilgehäuse (54), durch einen Ventilschieber (65), der in dem Ventilgehäuse zum Verschieben zwischen zwei Steuerlagen untergebracht ist, wobei der Ventilschieber erste und zweite Arbeitsflächen an voneinander entgegengesetzten Seiten aufweist, welche zum Verschieben des Ventilschiebers in eine von seinen beiden Steuerlagen mit Druckmittel beaufschlagbar sind, durch eine Feder (220), die auf den Ventilschieber wirkt und diesen nachgiebig in einer seiner beiden Steuerlagen zu halten sucht, durch ein Paar Druckmittelleitungen (176, 126) in diesem Ventilgehäuse, von denen eine zur Verbindung zwischen einer der Druckmittelzufuhrstellen und der ersten Arbeitsfläche und die andere zur Verbindung zwischen der anderen Druckmittel-

   . zufuhrstelle und der zweiten Arbeitsfläche dienen, durch eine zwischen der einen Druckmittelleitung (176) und der ersten Arbeitsfläche vorgesehene Einrichtung (218, 212), die nur

   . einen Teil der ersten Arbeitsfläche am Ventilsehieber in seiner einen Steuerlage dem Druck des Druckmittels innerhalb der einen Druckmittelleitung oder die ganze erste Arbeitsfläche diesem Druckmitteldruck aussetzen kann, Wenn der Ventilschieber in seine andere Steüerlage verschoben ist, und durch eine Einrichtung (202, 204, 206, 186) zum Druckausgleich bei sich ändernden Verhältnissen für den Ventil schieber, welche einen offen- und schließbaren Druckmittelweg aufweisen, welcher bei der einen Steuerlage des Ventilschiebers eine Druckmittelverbindung zwischen der zweiten Arbeitsfläche und einem Teil der ersten Arbeitsfläche erlaubt, der von dem erstbezeichneten Teil verschieden ist, und welcher eine solche Verbindung im Ventilschieber verhindert, wenn dieser sich in seiner anderen Steuerlage befindet,

   -26-

   7626855 06.10.77

   t · « » r· t rf ι

   26 - 29. Juni 1976 Z

   P 6336

   Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichseinrichtung (202, 204, 206, 18 6) eine Druckmittelleitung (202, 204) aufweist, die sich innerhalb des Ventilschiebers (65) befindet und einen Raum (186), der im Ventilgehäuse außerhalb des VentilSchiebers angeordnet ist, wobei die Druckmittelleitung und der Raum beim Bewegen des Ventilschiebers gegenseitig bewegbar sind, und daß dieser Raum, wenn sich der Ventilschieber in seiner einen Steuerlage befindet, sowohl mit der Druckmittelleitung innerhalb des Ventilschiebers als auch mit dem Restteil der ersten Arbeitsfläche verbunden ist, wobei dieser Raum und der Flüssigkeitsdurchgang so ausgebildet sind, daß beim Bewegen des Ventilschiebers in seine andere Steuerlage die beiden nicht mehr miteinander in Verbindung stehen.

   Druckmittelsteuerventil, gekennz eichnet durch ein Ventilgehäuse (54), durch ein Paar Druckmittelzufuhrstellen (40, 42) zu diesem Gehäuse, die für die Verbindung mit einer äußeren Druckmittelquelle geeignet sind, durch eine längliche, an beiden Enden offene, rohrwandförmige Büchse (17£) innerhalb des Ventilgehäuses, die im Bereich einer ihrer Enden einen ausgeschnittenen Teil (186) auf der inneren Seite der Wand in der Büchse hat, durch zwei Druckmittelleitungen (176, 126) in dem Gehäuse, von denen eine zur Verbindung zwischen einer dieser Stellen und dem einen Ende der Büchse und die andere zur Verbindung zwischen der anderen Stella und dem anderen Ende der Büchse dienen, durch eine Einrichtung (180) innerhalb des einen Endes der Büchse zum überbrücken des Querschnittsbereichs "des hohlen Inneren der Büchse, welche Einrichtung eine längliche Durchgangsbohrung (218) aufweist, die dem Druckmittel eine Verbindung zwischen dem hohlen Innern der Büchse und der einen Druckmittelleitung ermöglicht, durch einen Ventilschieber (65), welcher innerhalb des hohlen Inneren der Büchse

   -27-

   7626855 06.10.77

   ψ m

   a 4

   - 27 - 29. Juni 1976 Z P 6336

   zum Bewegen zwischen zwei Steuerlagen gleiten kann, wobei der Ventilschieber eine erste und eine zweite Arbeitsfläche auf einander gegenüberliegenden Enden hat, auf die Druckmittel wirken kann, um den Ventil schieber in Richtung einer seiner Steuerlagen zu schieben, wobei die erste Arbeitsfläche auf der einen Seite der Büchse und die zweite Arbeitsfläche auf der anderen Seite dieser Büchse liegen, durch einen Teil einer ersten Arbeitsfläche, der die Form eines axialen Vorsprunges (212) am Ventil schieber hat, welcher mit dem Ende der Durch-

   S gangsbohrung axial ausgerichtet ist und welcher dem hohlen

   Inneren der Büchse ausgesetzt ist, wobei der Vorsprung, wenn sich der Ventil schieber in seiner einen Steuerlage befindet, das Ende der Durchgangsbohrung dicht abschließt und diesen Teil der ersten Arbeitsfläche, der sich außerhalb der Durchgangsbohrung befindet, in einer exponierten Lage innerhalb des hohlen Inneren der Büchse hält, durch eine Feder (220), die auf den Ventilschieber wirkt und diesen nachgiebig in Richtung seiner einen Steuerlage zu schieben sucht, und durch eine Einrichtung (204, 202), welche einen Druckmitteldurchgang innerhalb des Ventilschiebers bestimmt, welcher Druckmitteldurchgang in der einen Steuerlage des Ventilschiebers eine Verbindung durch den ausgeschnittenen Teil (186) zwischen den einander gegenüberliegenden Seiten des Ventilschiebers erlaubt, wodurch Druckmittel, das auf die zweite Arbeitsfläche wirkt, zugleich auch den zweitgenannten Bereich der ersten Arbeitsfläche beaufschlagt, und welche Einrichtung ferner sich von dem ausgeschnittenen Teil watjbewegt, um eine solche Verbindung zu blockieren, wenn der Ventilschieber sich in seine andere Steuerlage bewegt, wobei das Beweyon des Ventilschiebers in seine andere Steuerlage eine Freigabe der Durchgangsbohrung durch diesen Vorsprung bewirkt, wodurch die qanze erste Arbeitsfläche von dem in dieser Durchgangsbohrung vorhandenen Druckmittel beaufschlagt wird.

   -28-

   7626855 06.10.77

   • · ti·· m *u *

   • e· · · te · · · ti

   τ 28 - 29. Juni 1976 Z

   P 6336

   Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung, welche innerhalb des einen Endes der Büchse (178) angeordnet ist, einen Kolben (180) aufweist, der gleitbar darin untergebracht ist, wobei der Kolben einen begrenzten Weg bei der axialen Hin- und Herbewegung gegenüber der Büchse zurücklegen kann.

   Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmitteldurchgang (202, 204) innerhalb des VentilSchiebers (65) einen axial längs sich erstreckenden Teil aufweist, welcher mit einem radial sich erstreckenden Teil (204) verbunden ist, der sich in Nähe des ersten Arbeitsflächenbereiches befindet.

   7626855 06.10,77