DK172637B1 - Hydraulisk styreventil med trykfølerindretning - Google Patents

Description

i DK 172637 B1

Opfindelsen ang&r en hydraulisk styreventil med trykføler-indretning, ved hvilken en glider er anbragt i en husboring og kan bevæges fra en neutralstilling til to arbejdsstillinger, glideren har en midterste ringafsnit og to 5 herfra ved hjælp af en glider-ringnot adskilte enderinge, ved hvilken ringene har drosselprofileringer p& mod hinanden vendte sider, og husboringen har en pumpe-ringnot, der kan forsynes med trykmiddel, pS begge sider heraf er der anbragt en motor-ringnot, der hver kan forbindes med en 10 motorledning, og på begge sider der udenfor en med beholderen forbundet beholder-ringnot, og trykfølerindretningen har mindst en trykføleråbning, som er anbragt forskudt på glideromkredsen over for drosselprofileringerne i omkredsretning og er over en forbindelseskanal i glideren forbun-15 det med en trykfølertilslutning, og at trykføleråbningen i gliderens arbejdsstilling er forbundet med den tryk førende ledning, som skal aftastes, men i neutralstillingen er adskilt fra den.

20 En sådan styreventil er kendt fra DE 25 31 974 Al. Ganske vist realiseres ned denne styreventil en strømningsstyring. Trykket i en motorledning efter en bevægelse af glideren, dvs. efter åbning af ventilen, som bestemmes af droslen mellem pumpe-ringnot og motor-ringnot og væskefor-25 bruget gennem motoren, videregives til en styreindretning.

DE 26 56 576 Al beskriver en indretning ved fluidsystemer, fra hvilken anbringelsen af to ringnoter på en glider er kendt, som hver adskiller en midterring fra en endering.

30 På over for hinanden liggende sider af ringnoten er anbragt drosselprofileringer.

DE 27 17 384 Al viser en hydraulisk aktiveret styreventil med en glider, der har ringnoter, som løber ud i drossel-35 profileringer, hvorved drosselprofileringerne er dannet af 2 DK 172637 B1 aksialnoter ned nod ringnoten tiltagende tværsnit, dvs. tiltagende dybde og bredde.

Fra DE 35 43 231 Al er det i og for sig kendt i et midter-5 ringafsnit af en hydraulisk styreventils glider at anbringe nindst en trykføleråbning og i forbindelseskanalen inden i glideren at anbringe en fast drossel.

En yderligere styreventil er kendt fra DE-AS 16 50 312. Da 10 der kun er to glider-ringnoter, fås en enkel konstruktion ned god tætning af glideren på enderingene. Drosselprofileringen består af konusformede affasninger, som lader drosselmodstanden aftage efterhånden i afhængighed af størrelsen af gliderens forskydning bort fra neutralstil-15 lingen. To trykføleråbninger er anbragt på begge sider af pumpe-ringnoten i husboringen og er bestemt til at føle lasttrykket p& styreventilens motor-udgang. Konstruktionen kræver, at ved gliderbevægelsen bort fra neutralstillingen kommer drosselprofileringen efter et første bevægelsesaf-20 snit i forbindelse med trykføleråbningen og efter et andet bevægelsesafsnit med pumpe-ringnoten. Dette giver en tilsvarende stor dødvej, indtil styreventilen reagerer. Desuden er det følte tryk udefineret nær neutralstillingen.

25 Endvidere kendes en styreventil (DE-OS 23 04 334), ved hvilken glideren i alt har fem ringnoter og derfor en tilsvarende stor længde. Fra bunden af den anden og fjerde glider-ringnot, som hver samvirker med en motorledning, udgår en diameterboring, som over en forbindelseskanal i 30 glideren er forbundet med en på omkredsen af en af enderingene anbragt udgangsåbning. Denne står i det mindste i gliderens arbejdsstilling i forbindelse med en nær husboringens ende anbragt trykføler-ringnot. Her forbliver trykføleråbningerne altid forbundet med en motorledning.

35 Odgangsåbningerne er imidlertid afdækket i neutralstillingen ved hjælp af husboringen.

3 DK 172637 B1

Det er også kendt (Bosch-styreventil SB12LS) at forsyne en glider med fem glider-ringnoter og at begrænse drosselprofileringerne til omkredsafsnit. Dette giver et fintsty-ringsområde nær neutralstillingen.

5

Formålet med opfindelsen er at angive en hydraulisk styreventil af den i indledningen beskrevne art, som tillader en større frihed ved anbringelsen af trykføleråbningen og muliggør især en mindre dødvej af glideren mellem neutral-10 stillingen og arbejdsstillingen.

Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved, at til konstatering af indgangstrykket i pumpe-ringnoten er mindst en af trykføleråbningerne anbragt i det midterste ringafsnit, 15 hvorved der i forbindelseskanalen inden i glideren er anbragt en fast drossel, og på gliderens udvendige side er der mellem en trykføler-ringnot og beholder-ringnoten i husboringen anbragt en variabel, af gliderstillingen afhængig drossel.

20

Ved denne konstruktion befinder trykføleråbningerne ligesom drosselprofileringerne sig på glideroverfladen. De er derfor fast anbragt i forhold til hinanden. Da de i omkredsretning er forskudt mod hinanden, kan de anbringes 25 med en meget mindre aksial afstand end hidtil. For til tætningen er det tilstrækkeligt, når omkredsafsnittet mellem dem er dækket af en del af husboringen, mens forbindelsen gennem den pågældende ringnot i husboringen etable res. En lille aksial afstand betyder imidlertid også en 30 mindre dødvej. Desuden fås en trykføleråbninger indeholdende glider med ekstremt ringe konstruktionslængde. Da trykføleråbningen er anbragt i midterringen til konstatering af indgangstrykket i pumpe-ringnoten, dækkes den i neutralstillingen af boringsafsnit, men kommer ved begyn-35 delsen af arbejdsstillingen sammen med nabo-drosselprofi-leringen i forbindelse med pumpe-ringnoten. Da der i for- 4 DK 172637 B1 bindelseskanalen er anbragt en fast drossel, og på gliderens udvendige side mellem trykføler-ringnot og beholder-ringnot er anbragt en variabel, af gliderstillingen afhængig drossel, fås på denne måde en serieforbindelse af to 5 drosler mellem pumpe-ringnoten og beholder-ringnoten. Det i trykføler-ringnoten herskende tryk er afhængig af forholdet mellem drosselmodstandene og dermed af gliderstillingen.

10 Især kan drosselprofileringerne være dannet af aksialnoter med tiltagende tværsnit hen mod giider-ringnoten. Frem for alt kan aksialnoterne hen mod glider-ringnoten have tiltagende dybde og tiltagende bredde. På denne måde fås det ønskede drosseltværsnit ved meget lille omkredsudstræk-15 ning.

Fortrinsvis ligger to ens drosselprofileringer på glideromkredsen diametralt over for hinanden. Dette fører til en hydraulisk ligevægt under drift.

20

Det er gunstigt, at mindst den ene trykføleråbning er anbragt i højde med drosselprofileringens flade ende. Tryk-føleråbnings-tværsnittet kan endog delvis overlappe dros-selprofileringen aksialt. Dette giver korte eller meget 25 korte dødveje.

Det anbefales, at forbindelseskanalen fører til en på om kredsen af enderingene anbragt udgangsåbning, som i det mindste i gliderens arbejdsstilling står i forbindelse med 30 en af to aksialt uden for beholdet-ringnoterne anbragte trykføler-ringnoter i husboringen. Dette tillader en simpel forbindelse med en husfast trykfølertilslutning og en lukning af forbindelseskanalen, hvis dette er nødvendigt.

35 Med fordel har forbindelseskanalen en fra gliderens ende side udgående aksialboring, som over en radialboring er 5 DK 172637 B1 forbundet med en trykføleråbning og en udgangsåbning. En sådan konstruktion kan let fremstilles.

Formålstjenligt danner en di ameter boring med sine to ender 5 to trykfeleråbninger. Denne kan let fremstilles. Desuden fås en hydraulisk ligevægt.

Som fast drossel kan de i forvejen tilstedeværende boringer anvendes, når man dimensionerer deres tværsnit tilsva-10 rende. Den variable drossel har fortrinsvis en i forhold til udgangsåbningen i omkredsretning forskudt, aksialt forløbende drosselnot med hen mod glider-enden aftagende tværsnit. Dette drosseltværsnit kan vælges meget nøjagtigt således, at trykkarakteristikken nøjagtigt gengiver gli-15 derstiliingen.

Med fordel står udgangsåbningen i neutralstillingen på trykføler-ringnotens aksialt ydre ende i forbindelse med denne. Denne udgangsåbning bevæges kun i retning af husbo-20 ringens frie ende, når den fører det lavere tryk på udløbssiden. Derfor kan der ikke optræde tætningsproblemer.

Herved er det muligt, at i neutralstillingen står udgangsåbningen i forbindelse med trykføler-ringnoten.

25 Opfindelsen forklares nærmere nedenstående ved hjælp af på tegningen viste, foretrukne udførelseseksempler, der viser i fig. 1 en plantegning af en glider i en første udførel-30 sesform af en styreventil ifølge opfindelsen, fig. 2 et længdesnit gennem denne styreventil, hvorved glideren befinder sig i neutralstillingen, 35 fig. 3 et længdesnit som i fig. 2, hvorved glideren befinder sig i den ene arbejdsstilling, 6 DK 172637 B1 fig. 4 glideren i en anden udførelses form af en styreventil ifølge opfindelsen, fig. 5 et længdesnit gennem styreventilen i fig. 4, 5 hvorved glideren befinder sig i neutralstillin gen, fig. 6 en plantegning af glideren i en tredie udførelsesf orm af en styreventil ifølge opfindelsen, 10 fig. 7 et skematisk diagram af et hydraulisk anlæg med styreventilen i fig. 1-3 og fig. 8 et skematisk diagram af et hydraulisk anlæg med 15 styreventilen i fig. 4 og 5.

Styreventilen 46 i fig. 1-3 har en glider 1, som i en boring 2 af et hus 3 kan forskydes fra den i fig. 2 viste neutralstilling til arbejdsstillingen i fig. 3 eller til 20 en symmetrisk hermed liggende arbejdsstilling. Slideren 1 har to glider-ringnoter 4 og 5, mellem hvilke der befinder sig en midterring 6. På hver side uden for glider-ringno-terne 4 og 5 findes en endering 7 og 8. Ringene 6, 7 og 8 er cylindriske, men har på mod hinanden vendte ender dros-25 selprofileringer 9, 10, 11 og 12. Disse er anbragt parvis på diametralt over for hinanden liggende sider af glideren 1. De har form som en aksialnot, hvis dybde og bredde forstørres i retning af glider-ringnoten 4 og 5.

30 Husboringen 2 har i midten en pumpe-ringnot 13, som kan forsynes med trykmiddel fra en indgang P. På hver side er der en motor-ringnot 14 og 15, som står i forbindelse med motort ilslutninger A og B. På hver side dér udenfor er der anbragt en beholder-ringnot 16 og 17, som står i forbin-35 delse med en beholdertilslutning T. Endnu længere dér 7 DK 172637 B1 udenfor er der anbragt to trykføler-ringnoter 18 og 19, som er forbundet med en trykfølertilslutning PS.

I den venstre endering 7 er der på over for hinanden lig-5 gende sider anbragt hver en trykføleråbning 20, som over en forbindelseskanal i gliderens 1 indre står i forbindelse med to over for hinanden liggende udgangsåbninger 21.

Tilsvarende er i den højre endering 8 en trykføleråbning 22 forbundet med en udgangsåbning 23 over en i glideren 10 forløbende forbindelseskanal. Til forbindelseskanalen i den venstre endering 7 hører en fra gliderens 1 endeside udgående aksialboring 24, som kan lukkes på denne side, en til trykføleråbningen 20 førende radialboring 25 og en til udgangsåbningen 21 førende radialboring 26. På samme måde 15 findes der i den højre endering 8 en forbindelseskanal, som har en aksialboring 27, en radialboring 28 og en radialboring 29. Radialboringerne ligger ikke i snitplanet og er derfor kun stiplet tegnet. De kan også, som antydet, vcre til stede på over for hinanden liggende sider. Tryk-20 føleråbningerne 20 og 22 er anbragt således, at deres tværsnit delvis aksialt overlapper drosselprofileringerne 9 og 12.

I neutralstillingen slutter drosselprofileringerne 10 og 25 11 inden for et afsnit 30 og 31 mellem pumpe-ringrummet 13 og et af motor-ringrummene 14 og 15, således at der sker en upåklagelig tætning. På samme måde slutter drosselprofileringerne 9 og 12 inden for et afsnit 32 og 33 mellem henholdsvis motor-ringrum 14 og beholder-ringrum 16 og 30 motor-ringrum 15 og beholder-ringrum 17. Herved rager trykføleråbningerne 20, 22 ind i beholder-ringrummet 16, 17. Afsnittene 34 og 35 mellem beholder-ringnoterne og de dér udenfor værende trykføler-ringnoter 18 og 19 har kun en tætningsfunktion. Udgangsåbningerne 21 og 23 er place-35 ret således, at deres tværsnit delvis korresponderer med trykføler-ringnoten 18 og 19 og delvis er dækket af husbo- 8 DK 172637 B1 ringens 2 endeafsnit 36 og 37. Som følge heraf hersker der beholdertryk i trykfølertilslutningerne PS.

Forskydes glideren 1 mod højre i arbejdsstillingen i fig.

5 3, kommer pumpe-ringrummet 13 over drosselprofileringen 10 i forbindelse med motor-ringrummet 14, mens trykføleråb-ningen 20 samtidig skubbes ind i dette ringrum 14. På samme måde bevæges udgangs&bningen 21 videre i trykføler-ringnoten 18. Trykfølertilslutningen PS fører derfor last-10 trykket ved motortilslutningen A. Samtidig er motor-ring-rummet 15 over drosselprofileringen 12 blevet forbundet med beholder-ringrummet 17. Den dér værende trykføleråb-ning 22 er imidlertid uvirksom, fordi den tilhørende udgangsåbning 23 er dækket af husboringens afsnit 37. Små 15 afstande til enden af husboringen 2 er tilstrækkelige, fordi udgangsåbningen 23 kun fører det lavere udløbstryk.

Ved denne konstruktion er der praktisk taget ingen dødvej.

For på det tidspunkt, i hvilket drosselprofileringen 10 20 kommer i forbindelse med pumpe-ringrummet 13, træder også trykføleråbningen 20 i forbindelse med motor-ringrummet 14. Den uvirksomme begyndelsesbevægelse reduceres derfor til den til tætningen mellem drosselprofilering 10, 11 og pumpe-ringrummet 13 ubetinget nødvendige afstand.

25

Ved styreventilen 146 i fig. 4 og 5 er ventilhuset fuldstændigt og glideren i stor udstrækning forblevet uforandret. For de samme dele anvendes derfor de samme og for tilsvarende dele med 100 forhøjede henvisningsbetegnelser.

30 Her er trykføleråbninger 120 og 122 anbragt i midterringen 6 således, at deres tværsnit delvis overlappes aksialt med drosselprofileringerne 10 og 11. Disse trykføleråbninger ligger i neutralstillingen inden for afsnittene 30 og 31.

De dannes af mundingerne af en diameterboring 125 og 128, 35 som skærer en forlængelse 124, 127 af aksialboringen 24, 27. Den til udgangsåbningen 21 førende boring 126 har en 9 DK 172637 B1 ved hjælp af en tværsnitsindsnævring dannet fast drossel 38, den til udgangsåbningen 23 førende boring 129 har en drossel 39. I omkredsretning forskudt til udgangsåbningen 21 er anbragt en aksialnot 40, son ender i en blindhulsbo-5 ring 41 og har et hen nod glider-enden aftagende tværsnit.

På samne nåde findes forskudt til udgangsåbningen 23 en aksialnot 42, son ender i en blindhulsboring 43. Blindhulsboringerne 41 og 43 dækkes delvist i neutralstillingen af afsnittene 34 og 35, nen står i forbindelse ned behol-10 der-ringnoterne 16 og 17.

Forskydes glideren 101 nod højre i sin arbejdsstilling, fås en serieforbindelse nellen punpe-ringnoten 13 og be-holder-ringnoten 16. I denne serieforbindelse findes en 15 fast drossel 38 og en af aksialnotens 40 dækkede del dannet variabel drossel 44. Mellen droslerne kan et tryk aftages over trykfølertiIslutningen PS, son afhænger af gliderens 101 stilling. Ved en indstilling i den nodsatte retning fås en serieforbindelse af en fast drossel 39 og 20 en variabel drossel 45 på den anden side af glideren.

Som det senere forklares i forbindelse med fig. 7 og 8, får man med udførelseseksemplet i fig. 1-3 en strønnings-styring og med udførelseseksemplet i fig. 4 og 5 en tryk-25 styring, som hver for sig har bestemte fordele og kan anvendes efter ønske. Herved lettes fremstillingen overordentligt af, åt ventilhuset 3 forbliver uforandret, og at også glideren 1 kun kræver en lidt anden bearbejdning. For at komme fra glideren 1 til glideren 101, behøver man kun 30 at forlænge aksialboringerne og at erstatte boringerne 25 med boringerne 125. Desuden skal droslerne 38, 39 og 44, 45 anbringes.

Som fig. 6 viser, kan en glider 201 også dimensioneres 3 5 således, at den for den ene udstyringsretning foretager en strømningsstyring og for den anden udstyringsretning en 10 DK 172637 B1 trykstyring. I dette tilfælde er der i midterringen 6 en trykføleråbning 120, i den venstre endering 7 en udgangs-åbning 21 og en drossel 44 samt i den højre endering 8 en trykføleråbning 22 og en udgangsåbning 23.

5 I fig. 7 er vist, hvordan en styreventil 46 ifølge fig.

1-3 er orakoblet i sin ene arbejdsstilling for en motor 47.

Droslen 48 i tilledningen svarer til drosselprofileringen 10, droslen 49 i returledningen svarer til drosselprofile-10 ringen 12. En trykforsyning 50 leverer trykmiddel over en kompensationsventil 51 til styreventilens 46 indgang P.

Denne kompensationsventil 51 står på den ene side under indflydelse af styreventilens 46 indgangstryk og på den anden side under det ved trykføleråbningen 20 følte tryk 15 ved motortilslutningen Λ samt en fjeder 52.

Kompensationsventilen 51 holder derfor trykfaldet ved droslen 48 konstant, således at der for en bestemt stilling af glideren fås en forudbestemt gennemstrømningsmæng-20 de. En skifteventil 53, som over en ledning 54 kan forsynes med følertrykket fra yderligere forbrugere, tillader at drive trykforsyningen 50 i afhængighed af det højeste lasttryk.

25 Ved trykstyringen i fig. 8 anvendes en styreventil 146 svarende til fig. 4 og 5. Forskelligt er i det væsentlige, at der fra trykfølerstedet 120 fører en serieforbindelse fra den faste drossel 38 og den variable drossel 44 til beholdertilelutningen T. Tilslutningen PS danner et udtag, 30 på hvilket et af gliderstillingen afhængigt tryk optræder, som tilføres kompensationsventilen 51 og trykforsyningen 50.

Alt i alt fås derfor en styreventil med meget kompakt gli-35 der, som også let kan bearbejdes og har Cå lækagetab. Desuden fås en kort dødvej. Den faste drossel 38, 39 kan også 11 DK 172637 B1 opnås ved tværsnitsdimensionering af boringerne 125, 128.

Hvis radialboringerne 25, 26 eller 126, 129 kun er anbragt på den ene side, kan der - som vist - anbringes en blindhulsboring på den over for liggende side for at opnå hy-5 draulisk ligevægt.

Claims (11)

1. Hydraulisk styreventil (46; 146) med trykfølerindret-5 ning, ved hvilken en glider (1; 101; 201) er anbragt i en husboring (2) og kan bevæges fra en neutralstilling til to arbejdsstillinger, glideren (1; 101; 201) har en midterste ringafsnit (6) og to herfra ved hjælp af en glider-ringnot (4, 5) adskilte enderinge (7, 8), 10 ved hvilken ringene (6, 7, 8) har drosselprofileringer (9 - 12) p& mod hinanden vendte sider, og husboringen (2) har en pumpe-ringnot (13), der kan forsynes med trykmiddel, på begge sider heraf er der anbragt en motor-ringnot (14, 15), der hver kan forbindes med en 15 motorledning (A, B) og på begge sider der udenfor en med beholderen (T) forbundet beholder-ringnot (16, 17), og trykfølerindretningen har mindst en trykføler-åbning (20, 22; 120, 122), som er anbragt forskudt på glideromkredsen over for drosselprofileringerne (9 -20 12) i omkredsretning og er over en forbindelseskanal i glideren (1; 101; 201) forbundet med en trykfølertil-slutning, og at trykføleråbningen i gliderens (1; 101; 201. arbejdsstilling er forbundet med den tryk førende ledning, som skal aftastes, men i neutralstillingen er 25 adskilt fra den, kendetegnet ved, at til konstatering af indgangstrykket i pumpe-ringnoten (13) er mindst en af trykføleråbnlngerne (120, 122) anbragt i det midterste ringafsnit (6), hvorved der i forbin-delseskanalen inden i glideren (101; 201) er anbragt 30 en fast drossel (38, 39), og på gliderens (101; 201) udvendige side er der mellem en trykføler-ringnot (18, 19. og beholder-ringnoten (16, 17) i husboringen anbragt en variabel, af gliderstillingen afhængig drossel (44, 45). 35 DK 172637 B1

2. Styreventil ifølge krav l, kendetegnet ved, at drosselprofileringerne (9 - 12) er dannet af aksialnoter med tiltagende tversnit hen mod glider-ringnoten (4, 5). 5

3. Styreventil ifølge krav 2, kendetegnet ved, at aksialnoterne hen mod glider-ringnoten har (4, 5) tiltagende dybde og tiltagende bredde.

4. Styreventil ifølge et af kravene 1-3, kende tegnet v e d, at to ene drosselprofileringer (9 - 12) på glideromkredsen ligger diametralt over for hinanden.

5. Styreventil ifølge et af kravene 1-4, kende tegnet ved, at mindst den ene trykføleråbning (20, 22; 120, 122) er anbragt i højde med drosselprofileringens (9 - 12) flade ende.

6. Styreventil ifølge krav 5, kendetegnet ved, at trykføleråbnings-tvxrsnittet delvis overlapper drosselprofileringen (9 - 12) aksialt.

7. Styreventil ifølge et af kravene 1-6, kende- 25. e g n e t v e d, at forbindelseskanalen fører til en på omkredsen af en af enderingene (7, S) anbragt udgangsåbning (21, 23), som i det mindste i gliderens arbejdsstilling står i forbindelse med en af to aksialt uden for beholder-ringnoterne (16, 17) anbragte 30 trykføler-ringnoter (18, 19) i husboringen (2).

8. Styreventil ifølge et af kravene 1-7, kendetegnet ved, at forbindelseskanalen har en fra gliderens endeside udgående aksialboring (24, 27), som 35 over en radialboring (25, 28; 125, 128; 26, 29; 126, DK 172637 B1 129. er forbundet med en trykføleråbning (20, 22; 120, 122. og en udgangsåbning (21, 23).

9. Styreventil ifølge et af kravene 1-8, kende- 5 tegnetved, at en diameterboring (125, 128) med sine to ender danner to trykføleråbninger (12o, 122).

10. Styreventil ifølge krav 1-9, kendetegnet 10 ved, at den variable drossel (44, 45) har en i for hold til udgangsåbningen (21, 23) i omkredsretning forskudt, aksialt forløbende drosselnot (40, 42) med hen mod glider-enden aftagende tværsnit.

11. Styreventil ifølge et af kravene 1-10, kende- tegnet ved, at udgangsåbningen (21, 23) i neutralstillingen på trykføler-ringnotens (18, 19) aksialt ydre ende står i forbindelse med denne.