DE832552C

DE832552C - Device for controlling a hydraulic working cylinder

Info

Publication number: DE832552C
Application number: DEP13742D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wilibald Venus
Original assignee: Hahn and Kolb GmbH and Co
Current assignee: Hahn and Kolb GmbH and Co
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1952-02-25

Description

Vorrichtung zum Steuern eines hydraulischen Arbeitszylinders Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Steuern eines hydraulischen Arbeitszylinders mittels zweier Steuerventile, bei denen die Druckflüssigkeit unmittelbar im Öffnungssinne und eine für beide Ventile gemeinsame Feder über einen Hebel im Schließsinne auf die beweglichen Ventilkörper einwirkt.Device for controlling a hydraulic working cylinder The invention relates to a device for controlling a hydraulic working cylinder by means of two control valves, in which the pressure fluid is directly in the direction of opening and a spring common to both valves via a lever in the closing direction the movable valve body acts.

Bekannte Vorrichtungen dieser Art haben den Nachteil, daß nach (lern Aufhören der Betätigungskraft der Hebel unter der bleibenden Kraftwirkung der Druckflüssigkeit auf die Ventilkegel in seine Ausgangslage zurückkehrt. Hierdurch wird in unerwünschter `'eise der Ausgangssteuerungszustand wieder hergestellt. Sofern die Feder zwischen den beiden Ventilen am Hebel angreift, bewirkt die Rückkehr zur Ausgangslage ein sofortiges Stehenbleiben des Arbeitskolbens in der jeweiligen Lage. Greift dagegen die Feder an einem freien Ende an, so bleibt ein Ventil offen, wodurch sich der Kollben in eine seiner beiden Endlagen bewegt. Das ist jedoch für die in der Praxis auftretenden Forderungen nicht ausreichend.Known devices of this type have the disadvantage that after (learn The actuation force of the levers ceases under the permanent force of the hydraulic fluid returns to its original position on the valve cone. This becomes undesirable Otherwise the initial control status is restored. Unless the spring is between engages the two valves on the lever, causes a return to the starting position immediate stopping of the working piston in the respective position. Attacks against it the spring at a free end, a valve remains open, whereby the Kollben moved to one of its two end positions. However, that is for those in practice arising demands are not sufficient.

Andere bekannte Einrichtungen, bei denen die beweglichen Ventilkörper beider Ventile starr miteinander verbunden sind, sind so gebaut, daß der von Hand in eine seiner Endlagen gebrachte Bedienungshebel dort stehenbleibt, so daß auch der zugehörige Steuerungszustand aufrechterhalten wird. Dementsprechend beharrt der Arbeitskolben ebenfalls in der einen oder anderen Endlage. Nachteilig ist also hierbei, daß der Arbeitskolben nicht in beliebigen Zwischenstellungen angehalten werden kann.Other known devices in which the movable valve body Both valves are rigidly connected to each other, are built so that the by hand in one of its end positions operating lever stops there, so that too the associated control state is maintained. Accordingly, insists the working piston is also in one or the other end position. Disadvantageous is so here that the working piston is not stopped in any intermediate positions can be.

Die Erfindung bezweckt, die Nachteile der bekannten Einrichtungen zu vermeiden und zur Befriedigung eines aus der Praxis stammenden Bedürfnisses die Möglichkeit zu schaffen, daß einerseits die Steuerung in jeder ihrer beiden Endlagen verharren und andererseits der Kolben in jeder Zwischenstellung angehalten werden kann, ohne die der jeweiligen Lage hierfür eine dauernde Einwirkung auf Bedienungsorgane zu benötigen. Gegenüber den bekannten Einrichtungen, welche entweder nur der einen oder der anderen Forderung genügen, wird dies gemäß der Erfindung im wesentlichen dadurch erreicht, daß ein in seinen, beiden Endlagen durch Anschläge und die Feder gesichertes, @ von Hand bedienbares Stellglied an einem freien Ende des Hebels, die beiden Ventilkörper an seinem Mittelabschnitt und die Feder am anderen freien Ende des Hebels angreifen.The invention aims to overcome the disadvantages of the known devices to avoid and to satisfy a need stemming from practice the Possibility to create that on the one hand the control in each of its two end positions pause and, on the other hand, the piston is stopped in every intermediate position can, without that of the respective situation, a permanent influence on the operating organs to need. Compared to the known facilities, which either only one or meet the other requirement, this is essentially according to the invention achieved in that one in its, two end positions by stops and the spring secured, @ manually operable actuator at a free end of the lever, the two valve bodies on its middle section and the spring on the other free one Attack the end of the lever.

Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform ist das Stellglied mit einer vorzugsweise als Gewicht ausgebildetenHilfskraft derart verbunden, daß Flüssigkeitsdruck, Hilfskraft und die am anderen freien Hebelende angreifende Feder einander in einer solchen Zwischenstellung des Stellgliedes das Gleichgewicht halten, in der beide beweglichen Ventilkörper gleichzeitig ihre Schließstellung einnehmen. Zweckmäßig ist der Hebel ein derart angeordneter Kipphebel, daß er bei Betätigung des Stellgliedes von der einen Endlage zur anderen seinen Drehpunkt vom Angriffspunkt am einen Ventilkörper zum Angriffspunkt am anderen Ventilkörper verlagert.In a particularly expedient embodiment, the actuator is connected to an auxiliary force, preferably designed as a weight, in such a way that Fluid pressure, auxiliary power and the spring acting on the other free end of the lever keep each other in balance in such an intermediate position of the actuator, in which both movable valve bodies assume their closed position at the same time. The lever is expediently a rocker arm arranged in such a way that, when actuated of the actuator from one end position to the other its pivot point from the point of application relocated on a valve body to the point of application on the other valve body.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel beschrieben, wobei sich weitere kennzeichnende Merkmale ergeben werden.The invention is described below with reference to a in the drawing illustrated embodiment described, with further characterizing Features will result.

i ist ein Arbeitszylinder und 2 ein darin hin und her bewegbarer Arbeitskolben, welcher zum Beispiel' mit dem Tisch einer Wer'kzeugmasc'hine gekuppelt sein kann. Der der kleineren Kolbenfläche zugekehrte Arbeitsraum ist mit 3 und der andere :'@rl>eitsraum mit 4 bezeichnet. In den Arbeitsraum 3 mündet eine Leitung 5, die an eine unter Druck stehende Zuflußleitung 6 angeschlossen ist. 7 ist eine mit den Leitungen 5 und 6 verbundene Leitung, welche zum Ventilkegel eines beweglichen Ventilkörpers 8 führt. Am oberen kugeligen Ende des Ventilkörpers 8 liegt ein Hebel 9 an, in dessen kerbartigen Einschnitt io ein Federteller ii abgestützt ist. Der Federteller i i ist durch eine Feder 12 belastet, deren Vorspannung mittels einer Schraube 13 einstellbar ist. An dem Hebel 9 liegt mit seinem kugeligen Kopf noch ein zweiter beweglicher Ventilkörper 14 an, welcher in der dargestellten Lage von seinem Ventilsitz 15 abgehoben ist. Der Ventilkörper 8 dagegen sitzt unter der Wirkung der Feder auf seinem Ventilsitz 16 auf. Die Feder 12 verschwenkt den. Hebel 9 um den kugeligen Kopf des Ventilkörpers 8 derart, daß sein in der Zeichnung rechts dargestelltes freies Ende an einer Rolle 17 eines Bedienungshebels oder Stellgliedes 18 zur Anlage kommt, das um einen Drehzapfen 26 verschwernkbar ist. Die Vorspannung der Feder 12 ist derart bemessen, daß sie das mit dem Gewicht i9 oder einer anderen Hilfskraft entsprechend belasteten Stellglied 18 in der dargestellten oberen Endlage zu halten vermag, die durch einen Anschlag 27 begrenzt ist. Die Lagerung bei 26 und der Anschlag27 sind durch eine Schrau'be28 einstellbar. Die von der Federkraft 12 und dem Stellglied 18 auf den Hebel 9 ausgeübten Drehmomente haben einander entgegengesetzte Drehrichtungen. Der aus der Flüssigkeitsleitung 6 auf den Kegel des Ventilkörpers 8 ausgeübte Flüssigkeitsdruck ist in keinem Fall so groß, daß er von sich aus imstande wäre, durch Anheben der Feder 12 die dargestellte Ausgangslage aufzuheben.i is a working cylinder and 2 is a working piston that can be moved back and forth in it, which, for example, can be coupled to the table of a tool machine. The working space facing the smaller piston area is 3 and the other: '@ rl> eitsraum denoted by 4. In the working space 3 opens a line 5, which is connected to a below Pressure supply line 6 is connected. 7 is one with lines 5 and 6 connected conduit leading to the valve cone of a movable valve body 8 leads. At the upper spherical end of the valve body 8 is a lever 9, in which notch-like incision io a spring plate ii is supported. The spring plate i i is loaded by a spring 12, the preload of which can be adjusted by means of a screw 13 is. On the lever 9 there is a second movable head with its spherical head Valve body 14, which is lifted from its valve seat 15 in the position shown is. The valve body 8, however, sits under the action of the spring on its valve seat 16 on. The spring 12 pivots. Lever 9 around the spherical head of the valve body 8 such that its free end shown on the right in the drawing on a roller 17 of a control lever or actuator 18 comes to rest around a pivot 26 can be swiveled. The bias of the spring 12 is such that it the actuator loaded with the weight i9 or another auxiliary force 18 is able to hold in the upper end position shown by a stop 27 is limited. The storage at 26 and the stop 27 are through a screw28 adjustable. Those exerted on the lever 9 by the spring force 12 and the actuator 18 Torques have opposite directions of rotation. The one from the liquid line 6 liquid pressure exerted on the cone of the valve body 8 is in no case so large that he would be able to do the illustrated by lifting the spring 12 Cancel the initial situation.

Von einer (in der Strömungsrichtung 2o der Druckflüssigkeit gesehen) hinter dem Ventilsitz gelegenen Flüssigkeitskammer 21 führt eine Verbindungsleitung 22 in eine Leitung 23, welche in den Arbeitsraum 4 mündet. Eine oberhalb des Ventilsitzes 15 liegende Flüssigkeitskammer 30 ist mit einer Abflußleitung 24 verbunden. Die Leitung 22 mündet (in der Ausflußrichtung 25 gesehen) vor dem Ventilsitz 15 in die Leitung 23 ein.A connecting line 22 leads from a liquid chamber 21 located behind the valve seat (as seen in the flow direction 2o of the pressure liquid) into a line 23 which opens into the working chamber 4. A liquid chamber 30 located above the valve seat 15 is connected to a drain line 24. The line 22 opens (viewed in the outflow direction 25) into the line 23 in front of the valve seat 15.

In der Zeichnung ist der Arbeitskolben 2 in seiner äußersten Rechtslage dargestellt. Diese Endlage kommt dadurch zustande, daß die bei 6 einströmende Flüssigkeit über die Leitung 5 in den Arbeitsraum 3 einfließen kann, während der Arbeitsraum 4 über die Leitung 23 mit der Abflußleitung 24 verbunden ist.In the drawing, the working piston 2 is in its extreme right position shown. This end position is due to the fact that the liquid flowing in at 6 can flow into the working space 3 via the line 5, while the working space 4 is connected to the drain line 24 via the line 23.

Das Stellglied 18 'kann aus seiner gezeichneten Stellung, die durch die Verbindungslinie 33 der Achsmittel von Drehzapfen 26 und Rolle 17 gekennzeichnet ist, in der Pfeilrichtung 29 um seinen Drehzapfen 26 verschwenkt werden, wobei es den Hebel 9 abwärts drückt. Dieser führt dabei entgegen der Wirkung der Feder 12 eine Kippbewegung um den kugeligen Kopf des Ventilkörpers 8 aus und, drückt den \'entil'körper 14 auf seinen Sitz 15.The actuator 18 'can from its position shown by the connecting line 33 of the axle means of pivot pin 26 and roller 17 is indicated is to be pivoted in the direction of arrow 29 about its pivot pin 26, wherein it pushes the lever 9 downwards. This leads against the action of the spring 12 a tilting movement around the spherical head of the valve body 8 and pushes the \ 'valve' body 14 on its seat 15.

Nachdem auf diese Weise beide Ventile 8, 16 und 14, 15 geschlossen sind. kann sich der Hebel 9 nicht mehr um den kugeligen Kopf des Ventilkörpers 8 verschwenk-en, sondern er dreht sich nunmehr um den kugeligen Kopf des jetzt feststehenden Ventilkörpers 14 und 'hebt den Federteller i i entgegen der Wirkung der Feder 12 weiter an. Diesem Anheben folgt unter dem Druck der durch die Leitung 7 einströmenden Flüssigkeit der Ventilkörper 8, und es strömt die Druckflüssigkeit durch die Leitungen 22, 23 an dem geschlossenen Ventil 14, 1.5 vorbei in den Arbeitsraum 4. Dieser Fall tritt ein, wenn die Rolle 17 in der Winkellage 32 des Stellgliedes i8 ihre unterste Stellung erreicht hat. Das Stellglied 18 wird dann noch um ein kleines Stück weiter verschwenkt, bis es in seiner Stellung 35 an dem Anschlag 31 zur Anlage gekommen ist. Aus dieser Anlagestellung 35 kann die Feder 12 das Stellglied 18 nicht mehr zurückverschwen'ken, weil die Rolle 17 links von der gestrichelt eingezeiclinetenTotpunktlage 32 angelangt ist. In der auf diese Weise gesicherten Lage des Stellgliedes 18 strömt die Flüssigkeit in den Arbeitsraum .4 ein und verschiebt den Arbeitskolben 2 nach links, weil jetzt seine rechte größere Stirnfläche vom Flüssigkeitsdruck beaufschlagt ist.After both valves 8, 16 and 14, 15 are closed in this way. The lever 9 can no longer pivot around the spherical head of the valve body 8, but instead it now rotates around the spherical head of the now fixed valve body 14 and further lifts the spring plate against the action of the spring 12. This lifting is followed by the pressure of the fluid flowing in through the line 7, the valve body 8, and the pressure fluid flows through the lines 22, 23 past the closed valve 14, 1.5 into the working space 4. This case occurs when the roller 17 has reached its lowest position in the angular position 32 of the actuator i8. The actuator 18 is then pivoted a little further until it has come to rest in its position 35 on the stop 31. From this contact position 35, the spring 12 can no longer pivot the actuator 18 back because the roller 17 has arrived to the left of the dead center position 32, which is shown in dashed lines. In the position of the actuator 18 secured in this way, the liquid flows into the working space .4 and moves the working piston 2 to the left, because now its right larger end face is acted upon by the liquid pressure.

Wenn man das Stellglied 18 aus seiner Anlagestellung 35 am Anschlag 31 zurückbewegt, so findet zunächst eine Kippbewegung des Hebels 9 um den Kopf des Ventilkörpers 14 statt, bis in der Stellung 34 beide Ventile 8, 16 und 14, 15 geschlossen sind. In dieser Schließstellung kann keine Flüssigkeit mehr in die Leitung 24 ausströmen. Die Bewegung des Arbeitskolbens 2 hört deshalb auf, wobei es gleichgültig ist, in welcher Zwischenstellung seich der Kolben befindet. Feder 12 und Gewicht i9 sind derart bemessen, daß sie nicht in der Lage sind, in der genannten Zwischenstellung 34 eine Bewegung des Stellgliedes 18 einzuleiten.If you move the actuator 18 from its contact position 35 on the stop 31 moved back, there is initially a tilting movement of the lever 9 around the head of the Valve body 14 instead of until both valves 8, 16 and 14, 15 are closed in position 34 are. In this closed position, no more liquid can flow out into the line 24. The movement of the working piston 2 therefore stops, it being immaterial in which intermediate position the piston is located. Spring 12 and weight i9 are so dimensioned that they are not able to be in said intermediate position 34 initiate a movement of the actuator 18.

Bewegt man das Stellglied 18 aus der genannten Zwischenlage 34 wieder in die dargestellte Ausgangslage zurück, so kippt der Hebel 9 von nun an nicht mehr um den Ventilkörper 14, sondern um den Ventilkörper B. Der Ventilkörper 14 bewegt sich jetzt nach oben und es strömt Flüssigkeit aus dem Arbeitsraum 4 über die Leitung 23 in die AusflußleitUng 24, während aus der Zuflußlleitung 6 Flüssigkeit in den Arbeitsraum 3 gelangt. Es kommt also in diesem Fall eine Bewegung des :-Xrbeitskolliens 2 nach rechts zustande.If the actuator 18 is moved out of said intermediate layer 34 again back into the starting position shown, the lever 9 no longer tilts from now on around the valve body 14, but around the valve body B. The valve body 14 moves now upwards and liquid flows out of the working space 4 via the line 23 into the outflow line 24, while from the inflow line 6 liquid into the Workspace 3 arrives. In this case there is a movement of the: -Working collia 2 to the right.

Diese Bewegung setzt sich so lange fort, bis, der Kolben 2 in seine dargestellte Ausgangslage gekommen ist, sofern nicht das Stellglied 18 zuvor in der Pfeilrichtung 29 verschwen'kt wird, was bei seinem Eintreffen in der Zwischenlage 34 ein Anhalten der Kolbenbewegung in der gerade vorhandenen Kolbenstellung und bei der Weiterbewegung des Hebels 18 bis zum Anschlag 31 eine Umkehr der Kolbenbewegung nach links bedeutet.This movement continues until the piston 2 is in its The starting position shown has come, unless the actuator 18 was previously shown in the direction of arrow 29 is pivoted, which occurs when it arrives in the intermediate position 34 stopping the piston movement in the piston position that is just present and as the lever 18 continues to move up to the stop 31, the piston movement is reversed to the left means.

Kurz zusammengefaßt 'kann man durch einfaches Betätigen des einzigen Stehgliedes 18, dessen Drehzahfen 26 zwischen den beiden Endlagen 33, 34 der am Hebel 9 angreifenden Rolle 17 liegt, folgendes erreichen: Jedes Verschwenken des Stellgliedes 18 in die Endlage 35 hat eine Bewegung des, Arbeitskolbens 2 nach links und das Verschwenken in die Endlage 33 eine Bewegung des Arbeitskolbens 2 nach rechts zur Folge. Diese Bewegungen dauern, ohne daß man sich weiter darum zu kümmern braucht, so lange, bis entweder die entsprechende Kolbenendlage erreicht ist oder die Kolbenbewegung an einer beliebigen Zwischenstellung dadurch unterbrochen wird, daß man das Stellglied 18 in einfacher Weise von Hand in dessen Zwischenstellung 34 verschwenkt. Irgendeine weitere Betätigung des Stellgliedes oder sein Festhalten von Hand in einer der drei- Stellungen 33, 34, 35 ist nicht erforderlich, denn in den leiden Endlagen 33, 35 ist das Stellglied durch die am einen freien Ende des Hebels 9 angreifende Feder 12 im Zusammenwirken mit dem am anderen Hebelende angreifenden Stellglied 18 und den Anschlägen 27, 31 gesichert, während zur Sicherung der Mittellage 34 die Hilfskraft i9 den übrigen Verstellkräften in besonders einfacher und vorteilhafter Weise das. Gleichgewicht hält. Dabei kann das Stellglied mit geringster Betätigungskraft verstellt werden und es benötigt einen Schaltweg, der durch Wahl entsprechender Abmessungen weit unter 9o° für sämtliche Schaltbewegungen und gesicherte Stellungen gebracht werden 'kann.In a nutshell, you can simply press the only one Standing member 18, the speed of which 26 between the two end positions 33, 34 of the Lever 9 attacking roller 17 is to achieve the following: Each pivoting of the Actuator 18 in the end position 35 has a movement of the working piston 2 to the left and the pivoting into the end position 33 a movement of the working piston 2 to the right result. These movements go on without any further concern, until either the corresponding piston end position is reached or the piston movement is interrupted at any intermediate position by the fact that the actuator 18 pivoted in a simple manner by hand into its intermediate position 34. Any further actuation of the actuator or holding it by hand in one of the three Positions 33, 34, 35 are not required, because in the end positions 33, 35 suffer is the actuator by acting on a free end of the lever 9 spring 12 in cooperation with the actuator 18 and acting on the other end of the lever the stops 27, 31 secured, while to secure the central position 34 the auxiliary i9 the other adjustment forces in a particularly simple and advantageous manner. Keeping balance. The actuator can be adjusted with the lowest actuation force and it requires a switching path that can be determined by choosing the appropriate dimensions brought far below 9o ° for all switching movements and secured positions can be.

Zu diesem Erfolg trägt die Verwendung des auf kugeligen Enden der Ventilstangen 8, 14 aufliegenden Kipphebels 9 wesentlich bei. Ferner ist es vorteilhaft, das Einlaßventil 8, 16 in der Nähe der Feder 12 unterzubringen.The use of the spherical ends contributes to this success Valve rods 8, 14 resting rocker arm 9 essentially at. It is also advantageous to accommodate the inlet valve 8, 16 in the vicinity of the spring 12.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for controlling a hydraulic working cylinder by means of two control valves, in which the pressure fluid acts directly in the opening direction and a spring common to both valves acts via a lever in the closing direction on the movable valve body, in particular for servomotors of machine tools, characterized in that one at its two end positions (33, 35) secured by stops (27) and the spring (12), manually operable actuator (18) at a free end of the lever (9), the two valve bodies (8, 14) at its central section and the spring ( i2) attack the other free end of the lever.

2. Device according to claim i, characterized in that the actuator (18) connected in this way to an auxiliary force (i9), which is preferably designed as a weight is that fluid pressure, auxiliary power and the one acting on the other free lever end Spring (12) balance each other in that intermediate position (34) of the actuator hold, in which both movable valve bodies (8, 14) their closed position at the same time take in.

3. Apparatus according to claim i and 2, characterized in that the d.aß Lever (9) is a rocker arm arranged in such a way that when the actuator (18) from one end position (33) to the other (35) its pivot point from the point of application relocated on one valve body (8) to the point of application on the other valve body (14).

4. Apparatus according to claim i to 3, characterized in that the point of attack the spring (12) on the lever (9) through a recess preferably provided in the lever (9) is secured, while the actuator (18) when actuated with its point of application on your lever (9) migrates in the longitudinal direction and designed as straight rods Valve bodies (8, 14) under the pressure due to their spherical rod heads the liquid is in contact with the lever (9).

5. Apparatus according to claim i to 4, characterized characterized in that the preferably adjustable arranged spring (12) engages next to the inlet valve (8) on the lever (9).

6. Apparatus according to claim i to 5, characterized in that the actuator (18) around a pivot pin (26) is four-pivoted, which lies between the two: points at which the actuator (18) is supported in its two end positions (33, 35) on the lever (9).

7. Device according to claims t to 6, characterized in that the pivot pin (26) of the actuator (i (S) is adjustable for the purpose of adjusting the valve lift. B. `Device according to claim i to 7, characterized in that the actuator (18) with one at the same time as Weight serving handle (i9) is provided.