DK161850B - Hydraulisk ventilindretning - Google Patents

Description

Opfindelsen angår et hydraulisk system af den i krav l's ind ledning angivne type.

DK 161850 B

Fra britisk patentskrift nr. 767.823 kendes et vent i 1arrange-5 ment, som omfatter pilotstyrede sædeventiler, af hvilke den ene er placeret i en hovedstrømsforbindelse imellem en pumpe og en aktiveringsindretning og den anden er placeret i en returforbindelse imellem aktiveringsindretningen og en tank.

Hver sædeventil er af typen, der kan åbnes og lukkes og styres jq ind i åbentstående stilling ved at få fluidumtrykket i et ventilkammer bag ved sædeventilens ventilstempel til at falde og ind i en lukket stilling under påvirkning af en fjeder. Trykfaldet opnås ved at åbne for en pilotventil i en passage, som forbinder ventilkammeret med hovedstrømsforbindelsen. Når jg pilotventilen lukkes, stiger trykket i vent i 1 kammeret over stemplet, og stemplet vil bevirke lukning under indvirken af fjederen. Ved hjælp af dette ventilarrangement er det ikke muligt at styre en hydraulisk motor både med hensyn til hastighed og med hensyn til bevægelsesretning.

20

Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe et hydraulisk system af den ovenfor beskrevne type, som åbner mulighed for nøjagtig styring af en hydraulisk motors bevægelsesretning såvel som dens arbejdshastighed, og som samtidigt er enkelt og let at fremstille og anvende og ikke er afhængig af fjederpå-2 5 virkede sædeventiler, som indløbs- og udløbsventiler.

Dette opnås ved, at det hydrauliske system ifølge opfindelsen er ejendommelig ved de i krav l's kendetegnende del angivne træk.

30

Opfindelsen beskrives mere detaljeret nedenfor under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 skematisk viser et snit igennem en basiskonstruktion af en ventilindretning ifølge opfindelsen til styring 35 af en dobbeltvirkende hydraulisk cylinder, fig. 2 et hydraulisk diagram af den i fig. 1 viste udførel- 2

DK 161850 B

sesform, fig. 3 skematisk et snit igennem en første udførelsesform for en saedeventil med tilhørende pilotventil indeholdt i ventilindretningen, 5 fig. 4 skematisk et snit igennem en anden udføreIsesform for en sædeventil med tilhørende pilotventil indeholdt i ventilindretningen, fig. 5 skematisk den i fig. 1 viste ventilindretning forsynet med belastningsføling, 10 fig. 6 et hydraulisk diagram af den i fig. 5 viste udførelsesform, i fig. 7 skematisk den i fig·. 1 vis-te ventilindre-tning forsynet med trykreduktionsfunktion i motorportene, fig. 8 et hydraulisk diagram af den i fig. 7 viste udførel-15 ses form, fig. 9 en skematisk afbildning af den i fig. 1 viste venti lindretning med trykkompensation, fig. 10 et hydraulisk diagram af den i fig. 9 viste udførelsesform med trykkompensation, 20 fig. 11 skematisk en ventilindretning ifølge opfindelsen med belastningsfølsomhed, såvel som trykreduktion og trykkompensation, fig. 12 en skematisk afbildning af et hydraulisk diagram af den i fig. 11 viste ventilindretning, 25 fig. 13 et snit igennem en normalt kompenserende trykkom-pensator, 3

DK 161850 B

fig. 14 et snit igennem en overkompenserende trykkompensator, fig. 15 en underkompenserende trykkompensator, fig. 16 en ventilsamling omfattende flere ventilindretning-5 er ifølge opfindelsen, set fra siden, delvis i snit, fig. 17 et snit igennem ventilsamlingen i hovedsagen efter linien XVII-XVII i fig. 16, fig. 18 skematisk en ventilindretning ifølge opfindelsen til styring af en roterende motor, 10 fig. 19 skematisk et snit igennem en modificeret udførelsesform med trykkompensator i direkte forbindelse med en sædeventil, fig. 20 skematisk en modificeret udførelsesform for den i fig. 11 viste ventilindretning med belastningsfølsomhed, 15 trykbegrænsning og kompensation og med flydeposition, fig. 21 og 22 en indretning med flydeposition ifølge fig.

20, set i snit i større målforhold i en første, henholdsvis en anden position, fig. 23 skematisk en modificeret udførelsesform for en sæde-20 ventil i ventilindretningen, og fig. 24 et hydraulisk diagram over en udførelsesform ifølge opfindelsen med blot to pilotventiler til styring af alle ventilindretningens hovedventiler.

Ventilindretningen ifølge opfindelsen er indrettet til 25 styring eller regulering af en hydraulisk motor, som på tegningen er forsynet med det generelle henvisningstal 1, 4

DK 161850 B

og det uafhængigt af, om motoren er en enkelt'· eller dobbelt-virkende lineær motor, f.eks. en cylinder eller en roterende motor. Motorens motorporte er forsynet med henvisningstallene A og B. Ventilindretningen er koblet til det hy- i 5 drauliske kredsløb imellem motoren, som skal betjenes ved j hjælp af ventilindretningen, og en pumpe P, der virker som j

trykmediumkilde. Ventilindretningen står i forbindelse med I

en tank T og omfatter i princippet en kraftventildel 2, en pilotventildel 3 og en betjeningsdel 4, hvilke dele er 10 samlet til én enhed eller sektion. Flere sådanne enheder kan selv med fordel være samlet til en .ventilsamling til styring af flere motorer, således som det vil blive beskrevet mere detaljeret nedenfor.

I fig. 1 og 2 ses en basisudførelsesform for den foreliggen-15 de ventilindretning til styring af en dobbeltvirkende hydraulisk cylinder 1 med to motorporte A og B. I denne udførelsesform omfatter kraftventiIdelen 2 fire sædeventrler Cl, C2, C3 og C4, som er monteret i et ventilhus 2a, samt en kontraventil D, som· er placeret i samme ventilhus. Ventil-20 huset 2a er endvidere forsynet med en forbindelse Pi med pumpen P, en forbindelse Al med motorporten A, en forbindelse Bl med motorporten B og en forbindelse TI med tanken T. Sædeventilen Cl er anbragt som indløbsventil i en forsyningspassage eller indløbspassage Pl-Al imellem pumpefor-25 bindeisen PI og motorportforbindelsen Al, medens sædeventilen C2 er placeret som indløbsventil i en forsyningseller indløbspassage Pl-Bl imellem pumpeforbindelsen PI og motorportforbindelsen Bl. Sædeventilen C3 er placeret som udløbsventil i en naturstrømspassage Bl-Tl imellem motor-30 portforbindelsen Bl og tankforbindelsen TI.

Sædeventilerne C, der hensigtsmæssigt kan være konstrueret, såledea som vist på tegningen i form af såkaldte patronenheder, dvs., at hver sædeventil C omfatter en bevægelig ventilkegle 5, som omsluttes af en patron 6, der er anbragt 5

DK 161850 B

stationært i ventilhuset 2a og forseglet over for dette ved hjælp af O-ringe 7, styres hver ved hjælp af en pilotventil E, som er forbundet med den respektive sædeventil ved hjælp af indre pilotstrømskanaler i ventilhuset. Pilot-5 ventilerne E «r endvidere samlet i pilotventiIdelen 3 i par i den i fig. 1 viste udførelsesform, og de aktiveres i denne udførelsesform direkte mekanisk ved hjælp af en betjeningsvægtstang 8, som er indeholdt i betjeningsdelen 4.

Mere udførligt beskrevet betjener eller styrer pilotventilen 10 El sædeventilen Cl, og den er forbundet hermed via en kanal 9 og med motorportforbindelsen Al via en kanal 10. Pilotventilen E4 styrer sædeventilen C4 og er forbundet hermed via en kanal 11 og med tankforbindelsen Ti og dermed tanken T via en kanal 12. Pilotventilen E2 styrer sædeventilen C2 15 og er forbundet hermed via en kanal 13 og med motorportforbindelsen Bl via en kanal 14. Endelig styrer pilotventilen E3 sædeventilen C3 og er forbundet hermed via en kanal 15 og med tankforbindelsen og dermed tanken via en kanal 16.

Når betjeningsvægtstangen 8 ikke er aktiveret, befinder den 20 sig i den i fig. 1 viste neutrale position. I denne position holdes alle pilotventilerne lukket, dvs., at den konisk afbalancerede ventilkegle 17 i hver pilotventil holdes liggende an mod dens ventilsæde 19 ved hjælp af en trykfjeder 18. Som følge af fraværelsen af en pilotstrøm igennem 25 pilotventilerne E, holdes herved også alle sædeventilerne C lukket for strømning i den normale strømningsretning af årsager, der vil fremgå tydeligere af den efterfølgende beskrivelse af den foreliggende sædeventil C, både som indløbsventil (fig. 3) og som udløbsventil (fig. 4), i 30 hvilke tilfælde sædeventilen C virker på nøjagtig samme måde, men har forskelligt tildannede ventilkegler 5, afhængig af strømretningen.

Som vist i fig. 3, hvor ligesom i fig. 4, patronen 6 er 6

DK 161850 B

udeladt for tyde ligheds-, skyld, og som nævnt ovenfor er sædeventilen med dens ventilkegle 5 placeret i en hovedstrømspassage eller -bane Pi-Al, og i denne bane imellem ventilindløbet PI og ventiludløbet Al er der placeret et ventil-5 sæde 20, imod hvilket ventilkeglen 5 overbelastes eftergive-ligt ved hjælp af en kraft som følge af trykket i ventilindløbet PI, hvilken kraft virker på ventilkeglens modsat ventilsædet 20 beliggende endeflade 21. Denne endeflade 21 er placeret i et hulrum 22, som står i forbindelse med både 10 den tilhørende pilotventil E og med ventilindløbet PI via et hulrum 23 i den cylindriske ventilkegle 5 og i det mindste en forbindelseskanal 24, som er tildannet i ventilkeglens side.

Som det også fremgår af fig. 3, er ventilsædet 20 tildannet 15 med en cylindrisk væg 25, som er placeret radialt uden for sædet ©g omgiver dette. Denne væg, som passende er tildannet i sædeventilens patron 6, strækker sig aksialt væk fra sædet 20. Inden for denne væg 25 er ventilkeglen 5, som er tildannet som et cylindrisk stempel, bevægelig med forseg-20 lende pasning i forhold til væggen 25. I væggen 25 i patronen 6 er der placeret i det mindste én åbning 26 (se Cl i fig. 5) nærmest sædet, og denne åbning danner en forbindelse med den udgående del af den hovedstrømsbane, i hvilken sædeventilen er placeret. Forbindelseskanalen 24 25 er således placeret og konstrueret, at den danner en drejning, hvis strømningsareal vokser med tiltagende afstand imellem ventilkeglen 5 og sædet 20. Eå den i fig. 3 viste udførelsesform opnås dette ved, at forbindelseskanalen 24 er blevet tildelt en form af to- diametralt modsat place-30 rende porte med i aksial retning forløbende aflang form, hvilke porte strækker sig fra det indre hulrum 23 til stemplets 5 kappeoverflade. De aflange porte er placeret i en sådan afstand fra den ventilkegleflade, som er indrettet til at ligge an imod og tætne over for ventilsædet 20, 35 at den ende af portene 24, som er placeret længst væk fra 7

DK 161850 B

denne flade, er placeret lidt uden for en yderste radial endekant 27 af den cylindriske væg 25, som omgiver ventilkeglen 5. Herved vil der altid, dvs. selv, når ventilkeglen 5 støder an imod dens ventilsæde 20, være en lille for-5 bindelse for 'trykmediet fra ventilindløbet til hulrummet 22 bagved ventilkeglen 5, og herved vil trykket ved fuldstændig lukket pilotventil E være det samme i hulrummet 22 som i ventilindløbet. Da endefladen 25 er større end endefladen 28 i hulrummet 23, holdes ventilkeglen 5 således liggende 10 an imod ventilsædet 20, og den holder sædeventilen C lukket, så længe pilotventilen E er lukket, og hindrer en pilotstrøm i at strømme igennem. Når pilotventilen imidlertid aktiveres ved hjælp af betjeningsvægtstangen 8, så at en pilotstrøm får lov til at passere igennem, strømmer der trykme-15 dium igennem drøvleforbindelsen 24, og som følge heraf bringes kegleventilen 5 til at bevæge sig væk fra dens sæde 20, så meget som der kræves for at tilvejebringe balance imellem trykket i hulrummet 22 bagved ventilkeglen 5, hvilket tryk virker i lukkeretningen på ventilkeglen, og tryk-20 ket i trykmediet i ventilindløbet PI. Pilotventilens ventilkegle 17 virker som en indstillelig drøvling, og jo større den pilotstrøm er, som passerer igennem pilotventilen, desto længere væk fra sædet 20 placerer ventilkeglen 5 sig, og desto større er hovedstrømmen igennem sædeventilen, og 25 ved helt åbentstående pilotventil opnås der også maksimal strøm igennem sædeventilen.

Det kan med andre ord sig, at hovedstrømmen igennem sædeventilen C er en kopi af pilotstrømmen igennem pilotventilen forøget i afhængighed af forskellene i arealet imel-30 lem pilotstrømskanalerne og hovedstrømskanalerne.

Den foreliggende sædeventil C kan således betragtes som en strømforstærker, I modsat strømretning, set i forhold til den, der er vist i fig. 3, kan den foreliggende sædeventil frit tillade en strøm at passere forbi ventilkeglen 5. Det- 8

DK 161850 B

te er en fordel i mange praktiske forbindelser, og da ventilkeglen 5 ikke forbelastes mekanisk imod dets sæde 20, f.eks. ved hjælp af en trykfjeder eller lignende, er trykfaldet i den omvendte retning meget lavt, og- i denne ret-5 ning virker sædeventilen som en kontraventil, der let kan åbnes og således har en nærmest indbygget antikavitations-funktion.

Den foreliggende sædeventil C kopierer som nævnt den tilhørende pilotventils E strømningskarakteristika med en for-10 stærkende faktor, afhængig af karakteristikaenes natur, og sædeventilen får herved et bredt anvendelsesområde. En anden fordel ved sædeventilen ligger i, at pilotventilens E indstillingskræfter er meget små på grund af, at der kun anvendes en meget lille del af den totale strøm som pilot-15 strøm igennem pilotventilen E. Den foreliggende sædeventil kan således styres ved hjælp af meget små kræfter, som gør ventilen let at fjernstyre, f.eks. ved hjælp af elektriske signaler eller lignende.

Som udløbsventil, såsom den, der er vist i fig. 4, er sæde-20 ventilen forsynet med en massiv ventilkegle 5, som ikke har noget indre hulrum 23, og forbindelseskanalen 24 imellem ventilindløbet Bl og hulrummet 22 bagved ventilkeglen 5 består i det mindste af en langsgående not eller rille i ventilkeglens overflade. I ventilens lukkede stilling, som 25 er vist i fig. 4, er den længst væk fra ventilsædet 20 beliggende endekant i hver rille placeret direkte ud for den ydre radiale endekant 27 på den cylindriske væg 25, som _____ omgiver ventilkeglen 5, og den enkelte rille strækker sig fra denne endekant i retning frem imod den flade, der er 30 indrettet til at ligge an imod ventilsædet hele vejen inden for en del 5a af ventilkeglen, som er placeret i umiddelbar nærhed af den nævnte flade og har en mindre diameter, således at den danner en passage, som via åbningen eller åbningerne 26 i sædeventilernes patron 6 (som ikke er 9

DK 161850 B

vist i fig. 4, men i fig. 5), står i forbindelse med forsyningsbanen Bl, og herved står denne bane i forbindelse med hulrummet 23 bagved ventilkeglen 5, hvis endeflade 21 herved udsættes for samme tryk, som i forsyningsbanen Bl 5 og derved holdes liggende an imod ventilsædet 20 og lukker ventilen. Med denne ventilkegle har sædeventilen samme fordele og funktion som den i fig. 3 viste kegle.

For betjening af ventilindretningen ifølge opfindelsen bevæges betjeningsvægtstangen 8, som på tegningen er vist 10 drejeligt monteret på en aksel 30 i den ene eller den anden retning, hvis vægtstangen bevæges imod højre, set i forhold til fig. 1, dvs. i den ved hjælp af en pil 31 viste retning, aktiveres samtidigt de to nedre pilotventiler El og E4, som er forbundet i serie. Dette vil sige, at disse to koniske 15 ventilkegler 17 samtidigt bevæges væk fra deres respektive ventilsæder 19. Herved sættes kanalerne 10 og 9 i forbindelse med hinanden, så at der via pilotventilen El etableres en pilotstrøm svarende til betjeningsvægtstangens vinkelstilling, hvilket indebærer, at den tilhørende sædeventils 20 ventilkegle bevæges en tilsvarende grad væk fra dets sæde 20 og forbinder pumpen P med motorporten A samtidigt med, at kanalerne 11 og 12 også sættes i forbindelse med hinanden, så at der også etableres en pilotstrøm svarende til betjeningsvægtstangens vinkelposition via pilotventilen E4, hvil-25 ket indebærer, at den tilhørende sædeventils C4 ventilkegle 5 bevæges en tilsvarende grad væk fra dens ventilsæde 20 og forbinder motorporten B med tanken T. Herved etableres der således en hovedstrøm, som bestemmes af graden af betjeningsvægtstangens position, fra pumpen P via sædeventilen 30 Cl til motorporten A og en lignende returstrøm fra motorporten B til tanken T etableres via tankforbindelsen TI, og cylinderens stempel bringes herved til at bevæge sig i den retning, der er markeret ved hjælp af en pil 32 i fig.

1.

10

DK 161850 B

Når betjeningsvægtstangen 8 bevæges i den modsatte retning, dvs. i den ved hjælp af en pil 33 i fig. 1 viste retning, aktiveres de to øvre pilotventiler E2 og E3, som er forbundet i serie, samtidigt, dvs., at deres koniske ventilkeg-5 ler 17 fjernes samtidigt fra deres respektive ventilsæder 19. Herved sættes pilotstrømskanalerne 14 og 13 i forbindelse med hinanden, hvorved der opnås en pilotstrøm svarende til betjeningsvægtstangens vinkelposition via pilotventilen E2, hvilket indebærer, at den. tilhørende sædeventils C2 10 ventilkegle 5 bevæges en tilsvarende grad væk fra dets ventilsæde 20 og forbinder pumpen P med motoren B, og samtidigt forbindes pilotstrømskanalerne 15 og 16 med hinanden, så at der opnås en pilotstrøm, der" ligeledes svarer til betjeningsvægtstangens vinkelposition via pilotventilen E3, hvilket 15 indebærer, at den tilhørende sædeventils C3 ventilkegle 5 bevæges en tilsvarende grad væk fra dens ventilsæde 20 og forbinder motorporten A med tanken T via tankforbindelsen TI. Der opnås således herved en hovedstrøm, som bestemmes af betjeningsvægtstangens vinkelposition, fra pumpen P til 20 motorporten B, og en lignende returstrøm opnås fra motorporten A til tanken T, og cylinderens stempel bringes således til at bevæge sig i den retning, der er markeret ved hjælp af en pil 34 i fig. 1.

Den ovenfor beskrevne ventilindretning er indrettet til at 25 blive forbundet med en konstant trykkilde, f.eks. en styret pumpe med konstant tryk, som kan varieres. Når ventilindretningen i stedet indrettes til at blive anvendt i et anlæg, hvor motorbelastningen kan variere væsentligt, skal pumpetrykket reguleres, alt efter det krav, der stilles af be-30 lastningen, for at reducere effekttabene. For at opnå dette skal ventilindretningen være belastningsfølsom, dvs., at den skal være i stand til at meddele pumpen P et signal, som beskriver det pågældende belastningstryk. I fig. 5 og 6 er der vist en ventilindretning, som er udstyret med en 11

DK 161850 B

sådan belastningsaffølingsfunktion. Til dette formål er ventilindretningen forsynet med en kontraventil 36, som er anbragt i pilotstrømskanalen 10 imellem motorportforbindelsen Al og pilotventilen El, samt med en kontraventil 37, som er 5 anbragt i pilotstrømskanalen 14 imellem motorportforbindelsen Bl og pilotventilen E2. Derudover er der tilvejebragt en affølingskanal 38, som forgrener sig i to forgreningskanaler 38a og 38b, af hvilke den ene (38a) står i forbindelse med kanalen 10 efter kontraventilen 36 og den anden (38b) står 10 i forbindelse med kanalen 14 efter kontraventilen 37. Forgreningskanalerne er hver forsynet med en kontraventil 39, henholdsvis 40, som virker i retning modsat kontraventilen 36 henholdsvis 37. Affølingskanalen 38 er også som vist i fig. 6 forbundet med en indstillingsindretning 41 for pum-15 pen P og med tanken T via en drøvling 42.

Når ventilindretningen ikke er aktiveret, og betjeningsvægt-stangen 8 således befinder sig i neutral position, holdes de to kontraventiler 36 og 37 lukket. Da pilotventilerne E også er lukket i denne position, modtages der ikke noget 20 affølingssignal i affølingskanalen 38 med henblik på ind stilling af pumpens indstillingsapparat, hvorfor pumpen P nærmest løber tomgang. Hvis betjeningsvægtstangen 8 nu bevæges i den ved hjælp af en pil 31 viste retning, åbnes der for de to nedre pilotventiler El og E2, hvorved ven-25 tilen El forbinder pumpeforbindelsen PI, hvor pumpetrykket er fremherskende, med affølingskanalen 38 via sædeventilen Cl og dens forbindelseskanal 24 (se fig. 1 og 3) og kanalen 9. Hvis nu belastningstrykket i motorporten A, og som virker på kontraventilen 36, overskrider det herskende pumpetryk, 30 er pumpetrykket ikke i stand til at åbne for kontraventilen 36, hvorved denne ventil forbliver lukket. Det herskende pumpetryk forårsager imidlertid en øgning af affølingstrykket i affølingskanalen 38, hvorved der via drøvlingen 42 modtages et signal i pumpens indstillingsapparat 41, og 35 resultatet heraf er en øgning af pumpetrykket. Hvis dette 12

DK 161850 B

pumpetryk ikke overskrider enten belastningstrykket i motorporten A eller på kontraventilen 36, øges affølingstrykket yderligere, hvilket resulterer i yderligere øgning af pumpetrykket, hvilket igen resulterer i tiltagende affø-5 lingstryk osv., indtil pumpetrykket overskrider belastningstrykket i motorpumpen A.,. hvorved kontraventilen 3,6 åbnes.

j Så snart som kontraventilen 36 åbner sig, begynder en pilotstrøm at strømme igennem pilotventilen El, og denne forårsager, at sædeventilen Cl, som er forbundet med den pågæld-10 ' ende pilotventil, åbner sig og danner forbindelse imel-lem pumpeforbindelsen PI og motorporten A,' hvorved cylinderens stempel bevæges i pilens 32 retning. Trykket i kanalen 9 og efter kontraventilen 36 bestemmes ikke længere af pumpetrykket, men af belastningstrykket i motorporten A. Dette 15 tryk forplanter sig forbi kontraventilen 39 til affølings-kanalen 38 og til pumpens indstillingsapparat 41, hvorved kontraventilen 40 hindrer affølingstrykket i at slippe bort via sædeventilen C4, som står i forbindelse med motorporten B og nu står åben.

20 Så længe kontraventilen 36 er åben, bestemmes trykket i affølingskanalen 38 af trykket i motorporten A, dvs. af belastningstrykket, medmindre en anden ventilindretning, som er indeholdt i det samme pumpekredsløb, leverer et højere affølingstryk. Når flere ventilindretninger er for-25 bundet med samme affølingskanal eller affølingsledning 38, sørger kontraventilerne 39 og 40 for at den højst affølte belastning bestemmer trykket i affølingskredsløbet 38 til pumpens indstillingsapparat 41. Med andre ord er den foreliggende ventilindretning med belastningsfølsomhed altid 30 trykkompens^ret for den funktion, som kræver det højeste pumpetryk, dvs. den funktion, som bestemmer trykket i affølingskredsløbet 38.

Med den belastningsfølsomme ventilindretning ifølge opfindelsen styres pumpen P således på en sådan måde, at 13

DK 161850 B

der opnås et velegnet pumpetryk i ethvert tilfælde, og dette pumpetryk overskrider det affølte belastningstryk med et antal bar, hvorved forskellen imellem pumpetrykket og belastningstrykket resulterer i et trykfald hen over ven-5 tilen og kompenserer for eventuelle ledningstab. For sædeventilen C, hvis belastningstryk er affølt, opnås der på denne måde en belastningsuafhængig hastighedsstyring, dvs., at stempelhastigheden kun afhænger af den vinkel betjeningsvægtstangen 8 danner med den neutrale position, og er uaf-10 hængig af belastningstrykkets størrelse. Ved hjælp af den beskrevne belastningsfølsomme funktion opnås det endvidere, at ved ventilindretningens indkobling afføles kun det belastningstryk, som skal forbindes med pumpeforbindelsen og ikke det belastningstryk, som skal forbindes med tankfor-15 bindeisen, at når ventilindretningen ikke er indkoblet, af-føles der ikke noget belastningstryk, hvorved pumpen P aflastes og nærmest løber tomgang, og når flere ventilindretninger er forbundet med samme pumpekredsløb, kan affølingsledningerne kobles sammen med hinanden, så at det højst af-20 følte belastningstryk bestemmer trykket i affølingsledningen 38, der fører frem til pumpens indstillingsapparat 41.

I overensstemmelse med de principper, på hvilke den foreliggende ventilindretning er baseret, styres hovedstrømmen igennem den pågældende sædeventil ved styring af en lille 25 strøm, pilotstrøm, igennem en tilsvarende pilotventil E.

Dette styringsprincip muliggør på enkel måde, at en sædeventil C forbindes til flere pilotventiler i serie eller parallelt. En sådan situation er vist i fig. 7 og 8, hvor to sædeventiler C3 og C4, som kan forbinde motorporten A 30 og B med tankforbindelsen TI, er blevet udstyret hver med en ekstra pilotventil 43 henholdsvis 44. Disse to ventiler fungerer i princippet på samme måde som de ovenfor beskrevne, dvs. de mekanisk aktiverede pilotventiler E, men er hydraulisk aktiveret ved hjælp af de tryk, der afføles i motor-35 portene. Til dette formål er pilotventilen 43 på dens tryk-

DK 161850B

14 side forbundet med motorportforbindelsen Al via en styrekanal 45 , og sæde-ventilens. C3 hulrum 22 via en. kanal 46, samt på dets trykfjederside med tankforbindelsen TI via en evakueringskanal- 47. På samme måde er pilotventilen 44 på 5 tryksiden forbundet med motorportforbindelsen Bl via en styrekanal 70, forbundet med sædeventilens €4 hulrum 22 via en kanal 48 og på trykfjedersiden med tankforbindelsen TI via en evakueringskanal 49.

Det tryk, der er fremherskende i en motorport, f.eks, por-10 ten A, og som også virker på endearealet af en pilotglider 50 i pilotventilen 43, frembringer en kraft, som modvirkes af en trykfjeder 51, som er forbelastet og indeholdt i pilotventilen. Når trykket i motorporten A er så højt, at den heraf resulterende kraft overskrider forbelastningskraften 15 fra trykfjederen, åbner pilotventilen 43 sig, og der etableres. en. styrestrøm igennem ventilen 43 .til tankforbindelsen Ti og dermed tanken. Når pilotventilen 43 åbner sig, strømmer der også trykmedium fra hulrummet 22 bagved ventilkeglen 5 i sædeventilen C3, og derved bevæges også ventilkeg-20 len 5 i retning væk fra dens ventilsæde 20. Sædeventilen C3 er herved i stand til at tillade en større strøm at passere til tanken, via tankforbindelsen TI, indtil trykket i motorportforbindelsen Al på ny er faldet til det ønskede niveau, hvorved pilotventilen 43 lukkes. Pil'otventilen 44 25 fungerer på tilsvarende måde. Med andre ord fungerer pilotventilerne 43 og 44 som trykbegrænsningsmidler, der iværksætter trykbegrænsning i motorporten A og B.

Som det fremgår af det foregående, bestemmes strømmen igennem en sædeventil C af ventilens strømareal og mere nøj-30 agtigt af dens ventilkegles position i forhold til ventilsædet samt trykfaldet over ventilen. Trykfaldet over ventilen kan ikke påvirkes af operatøren, som derfor i stedet må kompensere for trykvariationer, ved at aandre hældningen af betjeningsvægtstangen, således at den ønskede strøm og 15

DK 161850 B

derved den ønskede motorhastighed opnås. Dette indebærer/ at en maskine med mange funktioner, og ved hvilken belastningstrykket altid varierer i væsentlig grad, er meget vanskelig at operere. Det styreprincip, hvorpå ventilindret” 5 ningen ifølge den foreliggende opfindelse er baseret, muliggør imidlertid også en eliminering af disse operationsvanskeligheder på en enkel måde. I fig. 9 og 10 er der vist en udførelsesform for den foreliggende ventilindretning, som er således konstrueret, at en vis hældning af betjenings-10 vægtstangen 8 altid svarer til en vis strøm igennem ventilindretningen og derved til en vis hastighed af motoren 1, uafhængigt af belastningstrykket og pumpetrykket. Dette opnås ved, at pilotstrømmen igennem hver omhandlet pilotventil E er tildannet ufølsom over for trykvariationer, og 15 derved opnås en trykuafhængig strømstyring af ventilindretningens sædeventiler. Ventilindretningen er med andre ord trykkompenseret. Denne ufølsomhed over for tryk opnås ved hjælp af en trykreduktionsindretning 54, som er placeret før pilotventilen E til den sædeventil C, der skal tryk-20 kompenseres. Ved den i fig. 9 og 10 viste udførelsesform, hvor hver sædeventil C er trykkompenseret, er der anbragt en trykreduktionsindretning 54 i hver pilotstrømskanal 9, 11, 13 og 15, der fører frem til pilotventilerne E. Disse kanaler udmunder i hver trykreduktionsindretning 54 imel-25 lem en ventilkegle 56, som samvirker med et ventilsæde 55 og en glider 57, som er stift forbundet med ventilkeglen 56 via en del 58, som er forsynet med en lille diameter.

Ved den i fig. 9, 10 og 13 viste udførelsesform har glideren 57 og ventilsædet 55 samme diameter, hvilket indebærer, 30 at den resulterende kraft på trykreduktionsindretningen, forårsaget af trykket i de indgående kanaler 9-, 11, 13 henholdsvis 15, er nul. Hver trykreduktionsindretnings glider 57 er aktiveret ved hjælp af en fjeder 59 og forbundet med den anden kanal 10, 12, 14 henholdsvis 16 i den tilhørende 35 pilotventil, hvorfor glideren 57 også udsættes for det

DK 161850 B

16 ' tryk, der hersker i denne kanal. I fig. 13 er pilotventilens El trykreduktionsindretning vist. Hver trykreduktionsindretning 54 reducerer således trykket foran pilotventilen til j et vist niveau over trykket nedstrøms i forhold til ventilen, ! 5 dvs. i kanalen 10, 12, 14 henholdsvis 16. Der opnås herved aldrig et trykfald over den variable drøvling 17 i den tilhørende pilotventil, der er større end det, der svarer til den fjederkraft, der'virker på trykreduktionsindretningens i glider 57. Matematisk kan dette udtrykkes ved ligningen 10 t·^ = t2+t£+k, hvor t·^ er trykket imellem trykreduktions- indretningens ventilkegle 56 og den tilhørende pilotventils ventilkegle 17, t2 er trykket, der virker på trykreduktionsindretningens glider 57, t^ er fjederkraften, og k er en konstant, som er nul i den i fig. 9, 10 og 13 viste 15 udføre Ises form.

Det styreprincip, på hvilket ventilindretningen ifølge den foreliggende opfindelse er baseret, åbner således mulighed for, at kun små pilotventiler E skal være trykkompenseret, for at hele ventilindretningen kan blive trykkompenseret.

20 Det er naturligvis ikke nødvendigt at trykkompensere alle sædeventilerne, hvis dette ikke kræves i den forbindelse, i hvilken ventilindretningen skal anvendes.

I fig. 1 og 12 er der vist en ventilindretning ifølge opfindelsen, som har alle de nævnte funktioner, dvs. belast-25 ningsfølsomhed gennem kontraventilerne 36, 39, 37, 40, trykbegrænsning i motorportene gennem pilotventilerne 43 og 44 og trykkompensering gennem trykreduktionsindretningerne 54.

I denne udførelsesform er sædeventilerne C i kraftventildelen 2 således indrettet, at de har samme type af ventil-30 kegle og mere udførligt beskrevet den i fig. 4 viste type med forbindelseskanaler 24 i form af riller, som er tilvejebragt i den faste ventilkegle 5. Sædeventilerne Cl og C2, der virker som indløbsventiler, er lodret placeret, hver på den ene side af pumpeforbindelsen PI og over sæde-

DK 161850B

17 ventilerne C3 og C4, som er vandret placeret og virker som udstrømningsventiler, hvilke sædeventiler C3 og C4 er placeret hver på den ene side af tankforbindelsen Ti. Kontraventilen D ved de ovenfor beskrevne udførelsesformer er 5 her erstattet af to kontraventiler D, af hvilke den ene er placeret i hovedstrømskanalen imellem motorportforbindelsen Al og sædeventilen Cl, medens den anden kontraventil er placeret i hovedstrømskanalen imellem motorportforbindelsen Bl og sædeventilen C2. Dette indebærer, at der til belast-10 ningsfølsomheden kun kræves kontraventilerne 39 og 40 på grund af, at kontraventilerne D har samme funktion som kontraventilerne 36 og 37 ved den i fig. 6 viste udførelsesform.

Den trykbegrænsende pilotventil 43 er med dens kanaler 45, 15 46 og 47 forbundet med motorportforbindelsen Al og pilot strømskanalen 15 henholdsvis pilotstrømskanalen 16, der fører til tanken. Den anden trykbegrænsningspilotventil 44 er ved dens kanaler 70, 48 og 49 forbundet med motorportforbindelsen Bl, pilotstrømskanalen 11 henholdsvis pilot-20 strømskanalen 12, som fører til tanken.

Trykreduktionsindretningerne 54 for pilotventilerne C er placeret på samme måde som beskrevet ovenfor i pilotstrømskanalerne 9, 11, 13 og 15 og er ved deres glider 57 forbundet med den anden strømkanal 10, 12, 14 henholdsvis 16 25 tilhørende den enkelte pilotventil. Trykreduktionsindret ningerne 54, som er vist i fig. 11, såvel som i fig. 9, 10 og 13, er konstanttrykreducerende, hvilket indebærer, at motorhastigheden er proportional med vægtstangsafbøjningen, uafhængigt af trykforskellen hen over pilotventilen C i al-30 le stillinger.

I fig. 14 er der vist en overkompenseret trykreduktionsindretning 60, som har samme strukturelle konstruktion som konstant-tryk-reduktionsindretningen 54 i fig. 13, og som 18

DK 161850 B

kan erstatte denne i situationer, hvor der ønskes lavere motorhastighed ved højere tryk, dvs., at den kan anvendes f.eks. som sænkningsbremse for kranarm, og i dette tilfælde er den forbundet med enhver af de pilotventiler E, der vir-5 ker som udstrømningsventiler for sædeventilerne.

Den overkompenserede trykreduktionsindretning 60 omfatter en glider 61 med en diameter, der er større end diameteren af det ventilsæde 62, som samvirker med ventilkeglen 63, hvilket indebærer, at trykket, der virker i det mellem-10 liggende rum imellem ventilkeglen 63 og glideren 61, frembringer en kraft, som modvirker fjederen 64, der påvirker glideren, og denne kraft tiltager med voksende tryk i dette rum. Jo højere trykket er, desto mindre er strømmen. Matematisk kan dette udtrækkes som t^ = ^ft^t^t^, hvor t^ er 15 trykket på den udvendige side af ventilkeglen, t^ er trykket i rummet imellem ventilkegleh og glideren, t2 er' trykket på glideren, t^ er fjedertrykket, og k er en konstant, som er negativ og udtrykker forbindelsen imellem diametrene d^ og d2.

20 X fig. 15 er der vist en underkompenseret trykreducerings-indretning 65, som omfatter en glider 66 med en diameter, der er mindre end diameteren af det ventilsæde 68, som samvirker med ventilkeglen 67, hvilket indebærer, at det tryk, der virker i det mellemliggende rum imellem ventilkeglen 25 67 og glideren 65, frembringer en kraft, som virker i samme retning som den kraft, der udøves ved hjælp af fjederen 69, og som er positiv. Jo lavere trykket er, desto større er strømmen og dermed hastigheden. Den underkompenserede trykreducerings indregning 65 virker således omvendt i forhold 30 til den overkompenserede trykindretning og kan anvendes i tilfælde, der synes passende.

I fig. 17 er der vist en praktisk udførelsesform for en ventilindretning ifølge opfindelsen, og som omfatter kraft- 19

DK 161850 B

ventildelen 2, pilotventildelen 3 og styredelen 4 samlet til en enkelt enhed. I kraftventildelen 2 er sædeventilerne indrettet udskiftelige, og i pilotventildelen 3 er pilotventilerne E anbragt lodret og udskiftelige. I pilotventil-5 delen 3 findes der endvidere funktionspropper 75, som er udskifteligt fastgjort på begge sider af de lodret anbragte pilotventiler E. Disse propper er f.eks. indskruet og omfatter de midler, der kræves for den ønskede funktion, såsom belastningsfølsomhed, trykkompensation og trykbegræns-10 ning. Ved hjælp af denne konstruktion kan en ventilindretning ifølge opfindelsen let omdannes til forskellige anvende ls es til fælde , og hvis en vis funktion ikke kræves, kan dens funktionsprop erstattes med en blindprop. I de forskellige dele er de nævnte kanaler naturligvis tildannet 15 på en passende måde for at muliggøre den strukturelle konstruktion, der er vist af ventilindretningen.

I fig. 16 er det vist, at flere ventilindretninger ifølge opfindelsen kan samles til en enkelt samling til styring af flere motorer med et enkelt pumpekredsløb.

20 Med hensyn ‘til styredelen 4 aktiveres pilotventilerne E i de på figurerne viste udførelsesformer parvis direkte ved hjælp af en betjeningsvægtstang 8, men pilotventilerne E kan også betjenes på andre måder, f.eks. ved elektrisk styring. Der kan også tænkes individuel styring af pilot-25 ventilerne E, og en sådan individuel styring indebærer mulighed for kombinationer af samtidigt styrede sædeventiler ud over de kombinationer, der er beskrevet ovenfor.

I et sådant tilfælde er der mulighed for flydeposition, pumpeudløsning eller hurtig transport (regenerativ styring).

30 I fig. 18 er den foreliggende ventilindretning vist i form af en udførelsesform til styring af en ikke-reversibel hydraulisk motor 1, der er ophængt i en kranarm 81 og indrettet til at drive et jordbor 82. Denne ventilindretning 20

DK 161850 B

omfatter en sædeventil C, som er anbragt i et ventilhus 84 uden omgivende patron 6, hvilket også er muligt i de ovenfor beskrevne udførelsesformer. Ventilindretningens indløb 85 er via en ledning 86 forbundet med en pumpe P, medens 5 dens udløb 87 er forbundet med motorporten A via en ledning 88. Motorporten B er forbundet med tanken T via en retur-..... ledning 89.

Til styring af sædeventilens ventilkegle er der tilvejebragt en vægtstangsbetjent pilotventil E på samme måde som oven-10 for, hvilken pilotventil er forbundet med rummet bagved sædeventilens ventilkegle 5 via en ledning 90 og sædeventilens udløb. 87 via en anden ledning 91. Ved hjælp af- denne enkle ventilindretning kan motoren således startes og standses, og dens hastighed kan indstilles endeligt.

15 Den·trykkompenserede ventilindretning, der er beskrevet ovenfor under henvisning til fig, 9 og 10, har i lukket position en indvendig lækage forbi den trykreducerende ventil, som forbinder hovedventilens indløb med dens udløb via den tilhørende pilotstrømskanal. Denne lækage skyldes, at 20 hver trykreducerende ventil, som vist f.eks. i fig. 13, har en tætningsspalte imellem dens styreglider 57 og den omgivende cylindriske væg. Denne spalte kan ikke tætnes, f.eks. ved hjælp af O-ringe eller andre tætningsorganer, på grund af de indstillingskræfter, der er til stede og 25 virker på styreglideren i den trykreducerende ventil, er alt for små til at være i stand til at overvinde de friktionskræfter, som vil være til stede, hvis spalten skulle forsegles ved hjælp af et tætningsorgan. Som følge af, at denne indvendige lækage forekommer i en pilotstrømskanal, 30 er den i og for sig lille, og den kan negligeres i mange situationer, hvorunder styreventilen anvendes.

I fig. 19 er der imidlertid vist en udførelsesform, ved hjælp af hvilken den trykkompenserede ventilindretning 21

DK 161850 B

ifølge opfindelsen er fuldstændig tæt i lukket position. I denne udførelsesform er den trykreducerende ventil 100, som er forbundet med den respektive sædeventil (i fig. 19 er for tydeligheds skyld kun sædeventilen C4 og den tilhøren-5 de trykreducerende ventil 100 vist) således indrettet, at den i stedet for at afføle sædeventilens returtryk afføler sædeventilens indløbstryk Pg samt trykket efter sædeventilens ventilkegle 5 i den tilhørende pilotstrømskanal, dvs. kanalen 11 i fig. 19 på en sådan måde, at dette svarer 10 til affølingen af returtrykket. Dette er muligt som følge af det princip, ifølge hvilket de foreliggende sædeventiler C1-C4 virker, og som udnytter, at der altid hersker en vis forbindelse imellem indløbstrykket Ps og returtrykket Pr samt trykket i pilotstrømskanalen P . Denne forbindelse kan 15 udtrykkes matematisk som

Pc = K ' Ps + Pr (1 ~ hvor k er hovedventilkeglens 5 arealforbindelse. Denne ligning giver returtrykket P , som er lig med

P

c _ k - Pa 1 - k 1 - k 20 Returtrykket P , som ved den ovenfor beskrevne udførelsesform virker på den trykreducerende ventils gliderareal A (d2 i fig. 14), er ved denne udførelsesform indrettet til at virke på et gliderareal A/l -k på styreglideren 101 i

den trykreducerende ventil 100, medens indløbstrykket P

A · k a 25 er indrettet til at virke på gliderarealet j- - på styreglideren 101, som således er vendt i retning modsat det tilsvarende gliderareal d2 på de trykreducerende ventiler, der er vist i fig, 13-15. Den i fig. 19 viste trykreducerende ventil 100 har mere nøjagtigt beskrevet en konisk ventil-30 kegle 102 til samvirken med et ventilsæde 103, via hvilket pilotstrømskanalen 11 strækker sig fra hovedventilens C4 22

DK 161850 B

hulrum 22 til den tilhørende pilotventil E4. Ventilkeglen 102 er stift forbundet med styreglideren 101 med arealet A/l -K via en smal del, som strækker sig igennem ventilsædet 103, hvilken glider 101 er udsat for påvirkningen af 5 en trykfjeder 104 og for trykket P i pilotstrømskanalen

O

via en kanal 105. Den trykreducerende ventils ventilkegle 102 er endvidere stift forbundet med den anden styreglider 106, som har gliderarealet ^ - og via kanalen 107 påvir ket af indløbstrykket P , som således modvirkes af fjeder- o { 10 kraften og- trykket -Pc. Med- hensyn til den trykreducerende ventil 101 gælder der generelt det samme, som er blevet anført tidligere i forbindelse med de trykreducerende indretninger 54, 60 og 65.

Med trykreduceringsventilen 100 foreligger der således ikke 15 nogen tætningsspalte imellem hovedventilens C indløb og udløb, hvorfor der også er opnået en fuldstændig tæt ventilindretning under naturligvis den forudsætning, at sæderne i hver hovedventil C og'pilotventil E er tæt, og at hver pilotventil E, ligesom de ovenfor beskrevne, er tæt over 20 for indvendig lækage ved hjælp af passende tætningsorganer.

I fig. 20-22 er der vist en flydepositionudførelsesform for ventilindretningen ifølge fig. 11. Ved flydepositionen skal der forstås en position, ved hvilken motorportene A og B samtidigt er forbundet med tankforbindelsen T^. I 25 flydepositionen er det muligt for stemplet i cylinderen at bevæge sig frit, dvs. at flyde under virkningen af udelukkende udvendige kræfter. Som tidligere nævnt kan flydepositionen etableres ved samtidigt at indstille de to pi-\ lotventiler E, som styrer ventilindretningens udløbsven- / 30 tiler C3 og C4. Denne metode kræver imidlertid en specielt konstrueret pilotventiIdel i ventilindretningen, hvilken del tillader samtidigt aktiyering af kun udstrømningsventilernes pilotventiler.

23

DK 161850 B

Den i fig. 20-22 viste udførelsesform med flydeposition er indrettet til at opnå flydeposition, når blot ventilindretningen indstilles i dens neutrale position. Dette opnås ifølge den foreliggende opfindelse ved, at de to udstrøm-5 ningsventiler' C3 og C4, som er konstrueret som udskiftningspatroner i forhold til den i fig. 11 viste udførelsesform, udskiftes samtidigt med tilhørende kontraventiler D i forhold til specielt indrettede flydepositionapparater eller patroner G, til hvilke der er tilvejebragt specielle sæder 10 Hi ventilhuset, hvilke sæder befinder sig koaksialt med hver sin motorportforbindelse Al, Bl og indstrømningsventil Cl, C2. Til indsætningen af disse flydepositionpatroner G fjernes udstrømningsventilpatronerne C3, C4, og deres åbninger blokeres med propper 110. Derefter fjernes ind-15 løbsventilerne Cl, C2, som også er konstrueret som udskiftelige patroner, og flydepositionpatronerne G sættes ind til hver sit sæde H. Derefter monteres indløbsventilerne Cl og C2 på ny. De holder hver sin flydepositionpatron G på plads ved det pågældende sæde H, som har nødvendige tætningsorga-20 ner 111 og 112.

Hver flydepositionpatron G omfatter en muffe 114, som er stift fastgjort til sædet H og en ventilkegle 115, som er bevægelig i sin muffe 114 imellem to endepositioner, nemlig en øvre position (fig. 21), i hvilken motorportforbind-25 elsen Al, Bl er forbundet med tankforbindelsen TI via gennemgående åbninger 116 i muffen 114, og i hvilken ventilkeglen 115 lukker for forbindelsen til den tilhørende indløbsventil Cl, C2, samt en nedre endeposition (fig. 22), i hvilken ventilkeglen 115 lukker for muffens åbninger 30 116, dvs. forbindelsen med tankforbindelsen TI, og åbner for forbindelsen med indløbsventilen Cl, C2. Til dette formål er hver ventilkegle 115 konstrueret som en muffe med en lukket ende 117, som vender hen imod indløbsventilen Cl, C2,og med en åben ende, som vender hen imod motorport- 24

DK 161850 B

forbindelsen Al, Bl, og i nærheden af den lukkede ende 117 har ventilkeglen åbninger 119, igennem hvilke hydraulisk væske kan strømme fra indløbsventilen via et cylindrisk rum 118 i muffen 114 - til den tilhørende motorportforbindelse 5 Al, Bl og dermed til. motorporten A henholdsvis B.

Normalt, dvs. med betjeningsvægtstangen 8 i neutral position, befinder hver flydepositionpatrons ventilkegle 115 sig i dens øvre endeposition {fig. 21), og derved er der mulighed for, at der kan passere en strøm imellem motor-10 portforbindelsen Al, Bl og tankforbindélsen Ti. Ved en så dan aktivering af betjeningshåndtaget at ventilindretningens indløbsventil Cl er aktiveret til at tilvejebringe en j hovedstrøm fra pumpeforbindelsen PI til motorporten A via indløbsventilen Cl, vil denne strøm tvinge flydeposition-15 patronens ventilkegle 115 til at bevæge sig til dens nedre endeposition (fig. 22),og derved åbner ventilkeglen 115 for en passage for hovedstrømmen fra pumpeforbindelsen PI til motorporten A samtidigt med, at den lukker for forbindelsen til tankforbindelsen TI. Den anden_motorport B 20 står stadigvæk i forbindelse med tanken T som følge af, at dens flydepositionpatron er placeret med sin ventilkegle 115 placeret i den øvre endeposition, og som følge heraf er cylinderens stempel nødt til at bevæge sig i den retning, der er markeret ved hjælp af en pil 120 i fig. 20.

25 På samme måde kan ventilindretningens indløbsventil C2 være aktiveret til at tilvejebringe en hovedstrøm fra pumpeforbindelsen PI til motorporten B via den flydepositionpatron G, som er placeret i denne hovedstrømskanal, hvorved cy-) linderens 1 stempel tvinges til at bevæge sig i en retning 30 modsat den, der er antydet ved hjælp af pilen 120 i fig, 20. Flydepositionpatronen G, som er placeret i hovedstrømskanalen Pi-Al, befinder sig naturligvis i sin øvre endeposition og tillader strømmen fra motorporten A at passere til tanken T.

25

DK 161850 B

I fig. 23 er der vist en anden udførelsesform for hoved-ventilen C med såkaldt omvendt pilotstrøm, hvilket indebærer, at pilotstrømmen dirigeres ind i hovedventilens styrekammer 22 fra pilotventilen E og dirigeres fra dette 5 kammer 22 via·ventilkeglens forbindelseskanaler 24 og styre-drøvlingerne til hovedstrømskanalen efter hovedventilen C.

Ved de tidligere beskrevne udførelsesformer (se f.eks. fig.

3 og 4) fortsætter pilotstrømmen fra styrekammeret 22 til pilotventilen E og fra denne til hovedstrømskanalen efter 10 hovedventilen C.

For at opnå denne såkaldt omvendte pilotstrøm er hovedventilens ventilkegle 5 forsynet med en kegledel 130, som i hovedventilens lukkede position ligger an imod et ventilsæde 131 og fuldstændigt aflukker hovedstrømskanalen 15 foran ventilkeglen 5. Styrekammeret 22 er i denne position imidlertid forbundet med hovedstrømskanalen efter hovedventilen C via forbindelsesrillerne 24 og styredrøvlingerne 27 afhængig af ventilkeglens position.

Ved udførelsesformer for ventilindretningen eller den ret-20 ningsbestemte ventil ifølge den foreliggende opfindelse, og som er beskrevet ovenfor, styres hver hovedventil C ved hjælp af sin pilotventil E. Da. der er tilvejebragt fire hovedventiler C, kræves der således fire pilotventiler E, som aktiveres parvis ved hjælp af betjeningsvægtstangen 8.

25 Fig. 24 viser i modsætning hertil skematisk en anden udførelsesform med blot to pilotventiler E til styring og aktivering af fire hovedventiler C, hvilke pilotventiler er betegnet med henvisningstallene E3 og E4. De tidligere omtalte pilotventiler El og E2 er fjernet.

30 Ved den i fig. 24 viste alternative udførelsesform, er hovedventilerne Cl og C3 indrettet til at blive styret ved hjælp af pilotventilen E4 i fællesskab. Hovedventilen Cl er gennem en pilotstrømskanal 9, 10 forbundet med pilot- 26

DK 161850 B

ventilen E3 via en trykreduceringsventil 54. eller 100, og hovedventilen C3 er forbundet gennem dens pilotstrømskanal 15 og en heri placeret kontraventil 140 med samme pilotventil E3 som hovedventilen Cl. På samme måde er hovedventilen 5 C2 gennem dens pilotstrømskanal 13, 14 samt en heri placeret trykreduceringsventil 54 eller 100 forbundet med pilotventilen E4. Denne pilotventil E4 er således også forbundet med hovedventilen C4 gennem dens pilotstrømskanal 11 og en heri anbragt kontraventil 141. Pilotventilerne 10 E3 og E4, såvel som· de trykreducerende ventiler 54, er forbundet med tanken T, således som det fremgår af fig. 24.

Ved aktivering af pilotventilen E3 åbner hovedventilerne Cl og C3 sig, hvorved pumpen P forbindes med motorporten-A og motorporten B med tanken, og cylinderens stempel bring-15 es herved til at bevæge sig i den retning, der er markeret ved hjælp af en pil 150. Den trykreducerende ventil 54 eller 100 reducerer herved trykket i pilotstrømskanalen 10* til pilotventilen E3, således at der opnås et konstant trykfald hen over pilotventilen E3 uafhængigt af størrelsen af pum-20 petrykket. Ventilen er med andre ord trykkompenseret.

Ved aktivering af pilotventilen E4 bringes cylinderens 1 stempel således til at bevæge sig i retningen modsat pilen 150. Også her opnås der trykkompensation gennem den trykreducerende ventil 54 eller 100 i pilotstrømskanalen 14 25 til pilotventilen E4.

Den ovenfor nævnte funktion er velegnet til løftebevægelse. Hvis i stedet cylinderens 1 stempel udsættes for en belastning, der virker i samme retning som stempelbevægelsen, en såkaldt sænkebevægelse, lukkes den pågældende trykre-30 duceringsventil 54 og dermed også den tilsvarende hovedventil Cl, C2. Herved hindres hovedstrømmen fra pumpen P i at nå frem til cylinderen 1. Cylinderen 1 modtager herved i stedet hovedstrømmen gennem antikavitationsfunktionen

Claims (10)

10 Selv om det ikke er vist, er det inden for opfindelsens idé muligt at indbygge de trykreducerende ventiler 43 og 44 i den respektive udløbsventil C3, C4, Den foreliggende opfindelse er ikke begrænset til det 15 ovenfor beskrevne og det på tegningen viste, men kan ændres og modificeres på mange forskellige måder, uden at man herved afviger fra opfindelsens idé. Patentkrav. 20 ....................

1. Hydraulisk system til styring af en hydraulisk motor (1), som har motorporte (A, B), der tjener alternativt som indløb for modtagelse af et hydraulisk medium under tryk og udløb for 25 udledning af dette medium, hvilket hydrauliske system omfatter en tank (T) til optagelse af det hydrauliske medium og en med tanken (T) forbundet pumpe (P) til levering af det under tryk værende medium, en hovedtilførselskanal (P-A), (P-B) til at lede mediet fra pumpen (P) til motorportene (A, B), en retur-30 strømskanal (B-T, A-T) til at lede mediet tilbage fra motor- portene (A, B) til tanken (T), og et antal pilotstyrede ven -tilorganer (C1-C4) til styrbar åbning og lukning af hovedtil-førs1 eskanal en (P-A), P-B) og returstrømskanal en (B-T, A-T) til styring af motorens (1) bevægelsesretning, hvilke pilot-35 styrede ventilorganer (C1-C4) omfatter en til hver motorport (A, B) hørende indløbssædeventil (Cl, C2), som er placeret i hovedtilførselskanalen (P-A, P-B), en til hver motorport (A, B) hørende udløbssædeventil (C3, C4), som er placeret i DK 1618 5 O B returstrømskanalen (B-T, A-T), hvor indløbs- og udløbssæde ventilerne (C1-C4) hver omfatter et hus (2A) og et ventillege-me (5), som er bevægeligt inden i huset fra en lukket stilling til en åbentstående stilling, og som er indrettet til blive 5 pilotstyret ved hjælp af en pilotstrøm igennem en i hvert ven-tillegeme (5) værende strømbegrænsende kanal (24) til at lede trykmediet fra respektive sædeventi1 indløb til et pilotstrømskammer (22) i hvert sædeventils (C1-C4) hus (2A), og en til hver indløbs- og udløbssædeventil (C1-C4) hørende pilotventil 10 (E1-E4) til styring af pilotstrømmen igennem sædeventilerne, hvor hver pilotventil (El, E2), som er knyttet til indløbssædeventilerne (Cl, C2) omfatter et hus, som har en pilotven-tilkanal med et pilotindløb og et pilotudløb, et middel (17) til selektivt at åbne og lukke pilotventiIkanalen, en første 15 pilotventiIpassage (9, 13), som forbinder pilotindløbet med indløbssædeventilens (Cl, C2) pi 1otstrømskammer (22) og en anden pi 1otventi1 passage (10, 14), som forbinder pilotudløbet med hovedtilførselskanalen (P-A, P-B) på et sted, der er beliggende nedstrøms i forhold til indløbssædeventilen (Cl, C2), 2o og hvor hver pilotventil (E3, E4), som er tilknyttet udløbssædeventilerne (C3, C4) omfatter et hus, som har en pilotven-tilkanal med et pilotindløb og et pilotudløb, et middel (17) til selektivt at åbne og lukke pilotventiIkanalen, en første pi 1otventi1 passage (11, 15), som forbinder pilotindløbet med 25 udløbssædeventilens pilotstrømkammer (22), og en anden pilot-ventil passage (12, 16), som forbinder pilotudløbet med returstrømskanalen (B-T, A-T) på et sted, der er beliggende nedstrøms i forhold til udløbssædeventilen (C3, C4), kendetegnet ved, at hver strømbegrænsende kanals (24) gennem-30 strømningsareal er variabelt og vokser med tiltagende afstand af vent i 11 egernet (5) fra dets ventilsæde (20), at hvert ven-tillegeme (5) presses an imod dets ventilsæde (20) alene ved hjælp af trykket i pilotstrømskammeret (22), og at indløbs- og udløbssædeventilerne (C1 — C 4) er pilotstyrbare uafhængigt af 35 trykket i hovedtilførselskanalen (P-A, P-B) og uafhængigt af trykket i returstrømskanalen (B-T, A-T) frem til en hvilken som helst stilling imellem den lukkede og den åbne stilling til styring af mængden af det trykmedium, som strømmer igennem hovedtilførselskanalen frem til den hydrauliske motor (1), og DK 161850 B af det trykmedium, som strømmer igennem returstrømskanalen frem til tanken (T), så at der opnås styring af den hydrauliske motor både med hensyn til hastighed og bevægelsesretning. ® 2. Hydraulisk system ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det yderligere omfatter en kontraventil (36, 37) i den anden pi 1 otventi1 passage (10, 14), hvilken kontraventil (36, 37) er indrettet til at lukke den anden pi 1otventi 1 passage (10, 14), når trykket i hovedtilførselskanalen (P-A, P-B) 10 nedstrøms for indløbssædeventilen (Cl, C2) overstiger trykket i. h.o.ved.t.i 1 førsel skana 1 en (P-A, P-B) opstrøms i forhold til indløbssædeventilen (Cl, C2).

3. Hydraulisk system ifølge krav 2, kendetegnet 15 ved, at det yderligere omfatter et indstillingsapparat (41), som er koblet sammen med pumpen (P) og indrettet til at indstille pumpens udgangstryk, og en af føl ingskanal (38), som står i forbindelse med den første pilotventils (El) udløb, hvilket indsti1 Tingsapparat (41) er indrettet til at reagere 20 på tryk i affølingskanalen (38), så at pumpens (P) udgangstryk øges, indtil dette udgangstryk overstiger trykket opstrøms i forhold til kontravent il en (36, 37) for derved at åbne kontraventilen. 25

4. Hydraulisk system ifølge et eller flere af kravene 1-3, kendetegnet ved, at systemet yderligere omfatter et hydraulisk drevet ventil (43, 44), som er i fluidumforbindelse med returstrømspassagen på et sted, der er beliggende opstrøms i forhold til udløbssædeventilen (C3, C4), hvilken hydraulisk 30 dreven ventil (43, 44) er indrettet til at åbne, når trykket i returstrømspassagen (A-T, B-T) opstrøms i forhold til udløbsventilen (C3, C4) overstiger et forudbestemt tryk med henblik på at åbne mulighed for en pilotstrøm fra udløbssædeventilens (C3, C4) pilotstrømskammer (22) med henblik på at åbne sidst-35 nævnte venti 1. DK 161850 B J !

5. Hydraulisk system ifølge et eller flere af kravene 1-4, kendetegnet ved, at systemet yderligere omfatter midler (54, 60, 65) til at gøre hver pilotventil (E1-E4) uafhængig af trykfald. 5

6. Hydraulisk system ifølge krav 5, kendetegnet ved, at hvert af midlerne til at gøre pilotventilerne (E1-E4) uafhængig af trykfald er en trykreduceringsindretning (54, 60, 65), som reducerer trykket opstrøms i forhold til pilotventilen (E1-E4) til et forudbestemt niveau over trykket nedstrøms i forhold til pilotventilen.

7. Hydraulisk system ifølge krav 6, kendetegnet ved, at trykreduceringsindretningen (54, 60, 65) omfatter et 15 hus, som har en kanal i forbindelse med den første pilotven-tilpassage (9, 13), et ventilelement (56, 63, 67), som er bevægeligt inden i huset med henblik på åbning og lukning af kanalen, en glider (57-, 61, 66), som er forbundet med ventil-elementet (56, 63, 67), og som på den ene side ligger åben 20 over for tryk i kanalen og på den modsatte side ligger åben over for tryk opstrøms i forhold til pilotventilen, samt midler (59, 64, 69) til forbelastning af glideren (57, 61, 66).

8. Hydraulisk system ifølge krav 6 eller 7, kendetea-25 net ved, at trykreduceringsindretningen er en konstant-tryksredu'cerende indretning (54) til opnåelse af en motorhastighed, som er proportional med aktiveringen af pilotventilen (E1-E4).

9. Hydraulisk system ifølge krav 6 eller 7, kendetegnet ved, at trykreduceringsindretningen (60) er overkompenseret for opnåelse af en lavere motorhastighed ved voksende tryk. 35 DK 161850 B

10. Hydraulisk system ifølge krav 6 eller 7, kende-t e g n e t ved, at trykreducerings indretningen (65) er underkompenseret for at opnå en højere motorhastighed ved voksende tryk. 5 10 15 20 25 30 35