EP1036942B1 - Steueranordnung für einen Arbeitszylinder - Google Patents

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EP1036942B1
EP1036942B1 EP00890022A EP00890022A EP1036942B1 EP 1036942 B1 EP1036942 B1 EP 1036942B1 EP 00890022 A EP00890022 A EP 00890022A EP 00890022 A EP00890022 A EP 00890022A EP 1036942 B1 EP1036942 B1 EP 1036942B1
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EP
European Patent Office
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control
pressure medium
adjustment
cylinder
valve
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EP00890022A
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English (en)
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EP1036942A3 (de
EP1036942A2 (de
Inventor
Manfred Kurz
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Hoerbiger Hydraulik GmbH
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Hoerbiger Hydraulik GmbH
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Publication date
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Publication of EP1036942A3 publication Critical patent/EP1036942A3/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/0401—Valve members; Fluid interconnections therefor
    • F15B13/0402—Valve members; Fluid interconnections therefor for linearly sliding valves, e.g. spool valves
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S251/00—Valves and valve actuation
    • Y10S251/90—Valves with o-rings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/87096—Valves with separate, correlated, actuators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/87169—Supply and exhaust
    • Y10T137/87217—Motor

Definitions

  • the invention relates to a control arrangement for a pressure fluid-operated Working cylinder, with two separately adjustable, each with a pressure medium source and one Pressure fluid discharge on the one hand and the working cylinder on the other hand connected Control valves for the two cylinder sides, the adjusting elements of the two Control valves are housed in a common valve housing, which further also the pressure medium connections to be controlled for both cylinder sides and with them the control rooms, which interact with the control edges on the adjusting elements connecting connecting lines, and wherein the two adjusting members as Adjusting piston formed, arranged coaxially in the valve housing, and over to the outer Opposing, separate control drives are adjustable.
  • 4/3-way valves for controlling double-acting pressure medium motors or working cylinders 4/3-way valves (servo or proportional valves) are usually used with which the consumer connections leading to the two cylinder sides, the Pressure medium connection and the tank or pressure medium discharge connection together to be controlled.
  • the four control edges required for control are in rigid relation on a common adjusting element, for example a piston-like Control spool, which ensures in a simple manner that, for example, when pressure is applied one side of the cylinder is vented accordingly the other side of the cylinder or connected to the tank.
  • a control arrangement of the type specified in the opening paragraph is US Pat. No. 4,860,792 revealed.
  • the two adjusting members designed as adjusting pistons are coaxial arranged in the valve housing and over each other on the outer end faces opposite, separate control drives are adjustable, to a very limited extent would be independently adjustable, safety devices are provided which these Prevent separate adjustability and thus the separate and independent from each other Control of the downstream device, such as the two cylinder sides of Differential cylinders, make it impossible.
  • the object of the present invention is to provide a control arrangement at the beginning mentioned type to improve so that the disadvantages of the known Designs are avoided and that in particular the effort with regard to individually Components to be assembled and connected are reduced, making them lighter Housing the control arrangement and simplifying assembly and maintenance is achieved, but the negative effects of uncontrolled pressure build-up Follow the guide piston of the adjustment piston in the outer front spaces pressure medium reaching the control drives is to be stopped.
  • the new one Control arrangement for example, also very simply instead of the one mentioned at the beginning Arrangement with a 4/3 control valve can be used in existing applications - it is only provision for the separate actuation of the two adjustment mechanisms in the to meet common valve housing.
  • constant pressures in the front spaces at the design Control drives are ensured without additional power losses and the Known directional valves avoided existing disadvantages, in which the outer Rooms on the control drives are often connected directly to the tank connection or via a Throttle with the pressure connection and a second throttle with the tank connection.
  • the former has the disadvantage of poor ventilation of the control drives frontal spaces and the occurrence of pressure peaks which lead to instabilities of the regulation can lead while in the second training at large Throttle cross sections additional power losses occur and small Throttle cross sections the risk of clogging the throttle and thus an uncontrolled Pressure build-up in these rooms exists, which usually does not occur until the destruction control drives capable of withstanding maximum operating pressure.
  • each adjusting piston can be in one arranged in the valve housing, preferably common to both adjusting pistons, Control bushing, which is the separate manufacture of this with the control edges of the Adjusting piston cooperating socket made of, for example, extra hardened material or also the simple replacement of this socket if worn.
  • Embodiment of the invention according to which the control bush between the two Adjusting piston is opened, preferably divided, the biasing valve being in from the outside Radial direction biased elastic sealing ring over the opening, preferably over the ends of the two parts of the control bushing.
  • a usual for example as a spring-loaded ball valve Executed preload valve in a leading to the pressure medium discharge or to the tank
  • Providing a connecting line can be combined with this described configuration with an open or split control socket a simple design be realized, which achieved this almost constant pressure level in the rooms on the control drives to one high control stability without additional leakage losses.
  • Fig.1 and 2 show schematic circuit diagrams of control arrangements for Working cylinders actuatable by pressure medium according to the state described at the beginning the technology and Figures 3 and 4 each show different versions of Control arrangements according to the present invention in a partial longitudinal section.
  • the on the one hand spring-biased directional control valve 2 is operated on the other hand, for example, by means of an electromagnet, the voltage supply of this electromagnet, indicated by u, being carried out by a control unit 3 which is supplied with input signals corresponding to the pressures p A and p B and the piston travel x corresponding sensor signals.
  • the 4/3-way valve 2 from FIG. 1 that is common to both cylinder sides is now replaced by two independently adjustable (control u A and u B ) 3/3-way valves 4, 5, which is very simple and effective way the possibility of independent pressurization or locking and relieving the two cylinder spaces, which, for example, to increase the load rigidity or to improve the positioning accuracy and smoothness at different loads and speeds or to reduce the negative effects of volume differences and can also be used by pressure surges and decompression shocks.
  • the two are now separate adjustable, each with the pressure medium source P and the pressure medium drain T on the one hand and the working cylinder (via A and B) on the other hand connected control valves 4, 5 so formed that their adjusting members 4 ', 5' in a common valve housing 31st Are housed, which also the pressure medium connections to be controlled for both Cylinder sides and these with the, with the control edges 17, 18 on the one hand and 21, 22nd on the other hand, on the adjusting members 4 ', 5' interacting control rooms connecting connecting lines.
  • the two adjusting elements 4 ', 5' are, with a structurally simple design of the Valve body and easy access to the two separate actuators what Assembly and maintenance also improved or simplified as an adjusting piston formed, arranged coaxially in the valve housing 31 and over on the outer end faces opposite, separate control drives 6, 7 adjustable.
  • Each adjusting piston 4 ', 5' is arranged in a valve housing 31, here between the two adjusting pistons 4 ', 5' divided control bush (32, 33), which a simple construction and manufacture of the valve housing 31 enables.
  • the outer frontal spaces 34, 35 on control drives 6, 7 are through axial bores 10, 11 in the control piston 4 ', 5' with each other and via a centrally arranged preload valve 36 with the pressure medium discharge line T connected.
  • This biasing valve 36 is radial from the outside Direction of prestressed elastic sealing ring 15 over the ends of the two Control socket parts 32, 33 realized.
  • the two control drives 6, 7 are, for example, electrical Proportional magnets trained and act with appropriate electrical Activation via anchor extensions 36, 37 and adjusting screws 38 on the Adjusting piston 4 ', 5' - springs 8 act in the other direction of movement, 9 which are on the one hand on the control bushing parts 32, 33 and on the other supported on transmission sleeves 39, by means of which the anchor extensions 36, 37 can be pushed back with the adjustment pistons 4 ', 5'.
  • FIG. 3 It is easy to see that the overall arrangement of FIG. 3 is very small and has a compact design and essentially the conventional connections 1 corresponds - it is only a second Actuator required to perform all functions as described in Fig. 2 to be able to realize.
  • the pressure port P of the directional control valve according to FIG. 3 is through the bypass channel 12 divided in the valve housing 31 and to the pressure connection 13 of the Control socket part 32 or the pressure connection 14 of the control socket part 33 guided.
  • About the control edges 17 and 18 on the adjusting piston 4 'and Radial openings 19 on the control bush 32 is the consumer space 20 (Port A) connectable to the pressure port 13 or the tank port 16.
  • In the currentless basic position of the proportional magnet shown in the Actuator 6 is consumer connection 20 (A) with tank connection 16 connected.
  • the control piston 4 'follows shifted to the right whereby the connection of the consumer connection 20 (A) closed to the tank port 16 and the connection from the pressure port 13 to Consumer connection 20 (A) is established.
  • connection B connectable to the pressure connection 14 or the tank connection.
  • control bushing 40 is now a modification of FIG. 3 both adjusting pistons 4 ', 5' carried out together and undivided and from the right forth in the common valve housing 1 used.
  • the pressure medium connections are changed compared to the embodiment of FIG. 3 insofar as here now the connection of the pressure medium source P in the middle and the connections for pressure medium discharge T are provided on the outside.
  • the control function of the Arrangement or the possibility of separate control of the two consumer connections A, B remains unchanged compared to FIG. 3.
  • the front-side anchor spaces 34, 35 are again in the middle Bores 10, 11 in the adjusting piston 4 ', 5' connected, but now one spring-loaded ball valve as a bias valve 36 in a connection of the right anchor chamber 35 is used for pressure medium discharge T. On too in this way it can advantageously be ensured that it is in rooms 34 and 35 not to uncontrolled pressure build-up and corresponding malfunctions or damage can occur.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Steueranordnung für einen druckmittelbetätigbaren Arbeitszylinder, mit zwei separat verstellbaren, jeweils mit einer Druckmittelquelle und einer Druckmittelableitung einerseits und dem Arbeitszylinder andererseits verbundenen Regelventilen für die beiden Zylinderseiten, wobei die Verstellorgane der beiden Regelventile in einem gemeinsamen Ventilgehäuse untergebracht sind, welches weiters auch die zu steuernden Druckmittelanschlüsse für beide Zylinderseiten und die diese mit den, mit den Steuerkanten an den Verstellorganen zusammenwirkenden, Steuerräumen verbindenden Verbindungsleitungen aufweist, und wobei die beiden Verstellorgane als Verstellkolben ausgebildet, koaxial im Ventilgehäuse angeordnet, und über an den äußeren Stirnseiten einander gegenüberliegende, separate Regelantriebe verstellbar sind.
Zur Steuerung von doppelt wirkenden Druckmittelmotoren bzw. Arbeitszylindem werden üblicherweise 4/3-Wegeventile (Servo- oder Proportionalventile) eingesetzt, mit denen die zu den beiden Zylinderseiten führenden Verbraucheranschlüsse, der Druckmittelanschluß und der Tank- bzw. Druckmittelableitungsanschluß gemeinsam gesteuert werden. Die für die Steuerung erforderlichen vier Steuerkanten befinden sich in starrer Relation auf einem gemeinsamen Verstellorgan, beispielsweise einem kolbenartigen Steuerschieber, womit auf einfache Art sichergestellt ist, daß beispielsweise bei Druckbeaufschlagung einer Zylinderseite die jeweils andere Zylinderseite entsprechend entlüftet bzw. mit dem Tank verbunden wird.
Eine Steueranordnung der eingangs angegebenen Art ist in der US 4 860 792 A geoffenbart. Obwohl die beiden als Verstellkolben ausgebildeten Verstellorgane, die koaxial im Ventilgehäuse angeordnet und über an den äußeren Stirnseiten einander gegenüberliegende, separate Regelantriebe verstellbar sind, in zwar sehr begrenztem Maß unabhängig verstellbar wären, sind Sicherheitseinrichtungen vorgesehen, welche diese separate Verstellbarkeit verhindern und somit die separate und voneinander unabhängige Ansteuerung des nachgeschalteten Gerätes, etwa der beiden Zylinderseiten von Differentialzylindern, unmöglich machen.
Da diese, auch bei Verwendung einer Anordnung wie in der US 4 860 792 A beschrieben realisierte, starre Koppelung der Steuerung der beiden Zylinderseiten, beispielsweise bei der Steuerung von Differentialzylindern zur Folge der unterschiedlichen Volumina auf beiden Zylinderseiten, etliche Nachteile bringt, die nur mit zusätzlichen Maßnahmen (beispielsweise sogenannten Nachsaugventile) zu vermeiden sind, und dabei weiters auch die Laststeifigkeit, Positioniergenauigkeit und Laufruhe bei unterschiedlichen Lasten und Geschwindigkeiten zur Folge von Druckstößen, Dekompressionsschlägen und dergleichen zu wünschen übrig läßt, wurde beispielsweise in "Ölhydraulik und Pneumatik, 42 (1998) Nr. 4, Seiten 240 ff" bereits vorgeschlagen, das gemeinsame 4/3-Regelventil für beide Zylinderseiten durch zwei separate, jeweils einer Zylinderseite zugeordnete 3/3-Regelventile zu ersetzen, womit die beiden Zylinderseiten auch separat und unabhängig voneinander angesteuert werden können, und sich eine Vielzahl von neuen Möglichkeiten für die Zylinderregelung ergibt. Die Laststeifigkeit des Antriebes kann bedarfsweise problemlos erhöht werden; es ergibt sich eine Verbesserung der Positioniergenauigkeit und Laufruhe bei unterschiedlichen Lasten und Geschwindigkeiten; die Auswirkung von Druckstößen und Dekompressionsschlägen kann stark verringert werden.
Eine ähnliche Steueranordnung ist weiters auch beispielsweise aus EP 654 608 B1 im Zusammenhang mit kolbenstangenlosen Pneumatikzylindern bekannt, wobei dort die getrennte Ansteuermöglichkeit beider Zylinderseiten zur Ermöglichung eines effizienteren Abbremsens des Kolbens bzw. zur damit möglichen Erhöhung der Verstellgeschwindigkeit genutzt wird.
Nachteilig bei den genannten bekannten Ausführungen von Steueranordnungen mit separaten, jeweils einer Zylinderseite zugeordneten Versteltorganen, womit die beiden Zylinderseiten auch separat und unabhängig voneinander angesteuert werden können, ist aber natürlich der erhöhte Aufwand an Einzelkomponenten und damit auch zusätzlichen Verbindungsleitungen und dergleichen, der auch im Hinblick auf Montage und Wartung erhöhten Aufwand bedingt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steueranordnung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die angesprochenen Nachteile der bekannten Ausführungen vermieden werden und daß insbesonders der Aufwand im Hinblick auf einzeln zu montierende und zu verbindende Komponenten reduziert und damit eine leichtere Unterbringung der Steueranordnung sowie eine Vereinfachung von Montage und Wartung erreicht wird, wobei aber die negativen Auswirkungen von unkontrolliertem Druckaufbau zur Folge von über die Führungsspiele der Verstellkolben in die äußeren stirnseitigen Räume an den Regelantrieben gelangendem Druckmittel hintangehalten werden soll.
Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung bei einer Steueranordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die äußeren stimseitigen Räume an den Regelantrieben durch axiale Bohrungen in den Verstellkolben miteinander und über ein Vorspannventil mit der Druckmittelableitung verbunden sind. Damit ist also nun in vorteilhafter Weise eine einzelne kompakte Einheit für die Steuerung der beiden Zylinderseiten zuständig, welche sich trotz separater Verstellmöglichkeit der beiden Verstellorgane hinsichtlich Anordnung, Verbindung, Montage und Wartung nach außen hin im wesentlichen wie etwa ein gemeinsames 4/3-Regelventil mit starrer Koppelung der Regelung der beiden Zylinderseiten darstellt. Die erforderlichen Verbindungsleitungen und Anschlüsse sind im bzw. am gemeinsamen Ventilgehäuse angeordnet, was Montage und Wartung naturgemäß vereinfacht und Fehler- bzw. Störungsmöglichkeiten reduziert. Eine entsprechende Anordnung der Anschlüsse am Ventilgehäuse vorausgesetzt, kann die neue Steueranordnung beispielsweise auch sehr einfach an Stelle der eingangs angesprochenen Anordnung mit einem 4/3-Regelventil bei bestehenden Anwendungen verwendet werden - es ist lediglich Vorsorge für die separate Betätigung der beiden Verstellorgange im gemeinsamen Ventilgehäuse zu treffen. Mit der genannten erfindungsgemäßen Ausgestaltung werden darüber hinaus konstante Drücke in den stirnseitigen Räumen an den Regelantrieben ohne zusätzliche Leistungsverluste sichergestellt und es werden die bei bekannten Wegeventilen vorhandenen Nachteile vermieden, bei welchen die äußeren Räume an den Regelantrieben oft direkt mit dem Tankanschluß verbunden oder über eine Drossel mit dem Druckanschluß und eine zweite Drossel mit dem Tankanschluß sind. Ersteres hat den Nachteil der schlechten Entlüftung der den Regelantrieben zugewandten stirnseitigen Räume und des Auftretens von Druckspitzen die zu Instabilitäten der Regelung führen können, während bei der zweitgenannten Ausbildung bei großen Drosselquerschnitten zusätzlich Leistungsverluste auftreten und bei kleinen Drosselquerschnitten die Gefahr des Zusetzens der Drossel und damit eines unkontrollierten Druckaufbaus in diesen Räumen besteht, der zur Zerstörung der üblicherweise nicht bis zum maximalen Betriebsdruck belastbaren Regelantriebe führen kann.
Jeder Verstellkolben kann in weiters bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung in einer im Ventilgehäuse angeordneten, vorzugsweise für beide Verstellkolben gemeinsamen, Steuerbuchse geführt sein, was die separate Herstellung dieser mit den Steuerkanten der Verstellkolben zusammenarbeitenden Buchse aus beispielsweise extra gehärtetem Material oder auch den einfachen Austausch dieser Buchse bei Verschleiß ermöglicht.
Im letztgenannten Zusammenhang besonders vorteilhaft ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, gemäß welcher die Steuerbuchse zwischen den beiden Verstellkolben geöffnet, vorzugsweise geteilt, ist, wobei das Vorspannventil als von außen in radialer Richtung vorgespannter elastischer Dichtring über der Öffnung, vorzugsweise über den Enden der beiden Steuerbuchsenteile, ausgeführt ist. Abgesehen von der natürlich ebenfalls gegebenen Möglichkeit, ein übliches, beispielsweise als federbelastetes Kugelventil ausgeführtes Vorspannventil in einer zur Druckmittelableitung bzw. zum Tank führenden Verbindungsleitung vorzusehen, kann mit dieser beschriebenen Ausgestaltung zusammen mit einer geöffneten bzw. geteilten Steuerbuchse eine konstruktiv einfache Ausführung realisiert werden, wobei das damit erreichte nahezu konstante Druckniveau in den Räumen an den Regelantrieben zu einer hohen Regelstabilität ohne zusätzliche Leckverluste führt.
Die Erfindung wird im folgenden noch anhand der in der Zeichnung teilweise schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Fig.1 und 2 zeigen dabei schematische Schaltbilder von Steueranordnungen für druckmittelbetätigbare Arbeitszylinder nach dem eingangs beschriebenen Stand der Technik und Fig.3 und 4 zeigen jeweils unterschiedliche Ausführungen von Steueranordnungen nach der vorliegenden Erfindung in einem teilweisen Längsschnitt.
Gemäß Fig.1 wird ein druckmittelbetätigbarer Arbeitszylinder 1 auf konventionelle Weise mittels eines 4/3-Wegeventils 2, welches einerseits über die Anschlüsse A und B mit den beiden Arbeitsräumen des Arbeitszylinders 1 und andererseits über den Anschluß P mit einer Druckmittelquelle und den Anschluß T mit einer Druckmittelableitung zum Tank verbunden ist, gesteuert. Das einerseits federvorgespannte Wegeventil 2 wird andererseits beispielsweise über einen Elektromagneten betätigt, wobei die mit u angedeutete Spannungsversorgung dieses Elektromagneten von einer Steuereinheit 3 aus erfolgt, welcher als Eingangsgrößen den Drücken pA und pB sowie dem Kolbenweg x entsprechende Sensorsignale zugeführt sind.
Diese einfache und üblicherweise für derartige Antriebe verwendete Steueranordnung ermöglicht zur Folge der starren Koppelung der Druckmittelansteuerung beider Zylinderseiten im wesentlichen lediglich einen exakt gegengleichen Betrieb der beiden Zylinderräume - bei Druckbeaufschlagung der einen Seite wird die andere zwangsläufig zum Anschluß T hin entlastet und umgekehrt. Damit ergeben sich die eingangs bereits angesprochenen Nachteile beispielsweise im Hinblick auf unzureichende Laststeifigkeit, Druckstoßempfindlichkeit und dergleichen. Weitere Probleme können bei dieser Steueranordnung z.B. auch dann auftreten, wenn die Kolbenstange des Arbeitszylinders 1 entgegen der Darstellung in Fig. 1 nur einseitig herausgeführt ist und auf diese (oder sonstige) Weise ein erheblicher Unterschied in den auf beiden Seiten des Kolbens auszutauschenden Volumina auftritt.
Gemäß Fig.2 ist nun das für beide Zylinderseiten gemeinsame 4/3-Wegeventil 2 aus Fig.1 durch zwei voneinander unabhängig verstellbare (Ansteuerung uA und uB) 3/3-Wegeventile 4, 5 ersetzt, womit sich auf sehr einfache und wirkungsvolle Weise die Möglichkeit einer voneinander unabhängigen Druckbeaufschlagung bzw. Sperrung und Entlastung der beiden Zylinderräume ergibt, welche beispielsweise zur Erhöhung der Laststeifigkeit oder auch zu einer Verbesserung der Positioniergenauigkeit und der Laufruhe bei unterschiedlichen Lasten und Geschwindigkeiten bzw. zu einer Verringerung der negativen Auswirkungen von Volumensunterschieden sowie auch von Druckstößen und Dekompressionsschlägen genützt werden kann.
Bei der erfindungsgemäßen Ausführung nach Fig.3 sind nun die beiden separat verstellbaren, jeweils mit der Druckmittelquelle P und der Druckmittelableitung T einerseits und dem Arbeitszylinder (über A und B) andererseits verbundenen Regelventile 4, 5 so ausgebildet, daß ihre Verstellorgane 4', 5' in einem gemeinsamen Ventilgehäuse 31 untergebracht sind, welches weiters auch die zu steuernden Druckmittelanschlüsse für beide Zylinderseiten und die diese mit den, mit den Steuerkanten 17, 18 einerseits bzw. 21, 22 andererseits an den Verstellorganen 4', 5' zusammenwirkenden, Steuerräumen verbindenden Verbindungsleitungen aufweist.
Die beiden Verstellorgane 4', 5' sind, bei konstruktiv einfacher Ausführung des Ventilgehäuses und einfacher Zugänglichkeit zu den beiden separaten Regelantrieben, was auch Montage und Wartung weiter verbessert bzw. vereinfacht, als Verstellkolben ausgebildet, koaxial im Ventilgehäuse 31 angeordnet und über an den äußeren Stirnseiten einander gegenüberliegende, separate Regelantriebe 6, 7 verstellbar. Jeder Verstellkolben 4', 5' ist in einer im Ventilgehäuse 31 angeordneten, hier zwischen den beiden Verstellkolben 4', 5' geteilten Steuerbuchse (32, 33) geführt, was eine einfache Konstruktion und Herstellung des Ventilgehäuses 31 ermöglicht. Die äußeren stirnseitigen Räume 34, 35 an Regelantrieben 6, 7 sind durch axiale Bohrungen 10, 11 in den Steuerkolben 4', 5' miteinander und über ein mittig angeordnetes Vorspannventil 36 mit der Druckmittelableitung T verbunden. Dieses Vorspannventil 36 ist hier als von außen in radialer Richtung vorgespannter elastischer Dichtring 15 über den Enden der beiden Steuerbuchsenteile 32, 33 realisiert.
Die beiden Regelantriebe 6, 7 sind beispielsweise als elektrische Proportionalmagneten ausgebildet und wirken bei entsprechender elektrischer Ansteuerung über Ankerfortsätze 36, 37 und Einstellschrauben 38 auf die Verstellkolben 4', 5' ein - in der anderen Bewegungsrichtung wirken Federn 8, 9 welche sich einerseits an den Steuerbuchsenteilen 32, 33 und andererseits an Übertragungshülsen 39 abstützen, mittels welcher die Ankerfortsätze 36, 37 wieder unter Mitnahme der Verstellkolben 4', 5' zurückgedrückt werden können.
Das im Betrieb der Anordnung über die Führungsspiele der Verstellkolben 4', 5' in die Räume 34, 35 gelangende Druckmittel führt dort zu einer Druckerhöhung, die die vorhandene Luft komprimiert. Bei Erreichen eines bestimmten Druckniveaus öffnet der elastische Ring 15 den zwischen den beiden Steuerbuchsenteilen 32, 33 verbleibenden Spalt zum Tankanschlußraum 16, womit ein nahezu konstantes Druckniveau in den Ankerräumen 34, 35 erreicht wird, was zu einer hohen Regelstabilität ohne zusätzliche Leckverluste führt.
Es ist leicht zu ersehen, daß die Gesamtanordnung nach Fig. 3 sehr klein und kompakt baut und hinsichtlich der Anschlüsse im wesentlichen der konventionellen Lösung gemäß Fig. 1 entspricht - es ist lediglich ein zweiter Stellantrieb erforderlich um alle Funktionen wie zu Fig. 2 beschrieben realisieren zu können.
Der Druckanschluß P des Wegeventils gemäß Fig. 3 wird durch den Umgehungskanal 12 im Ventilgehäuse 31 geteilt und an den Druckanschluß 13 des Steuerbuchsenteils 32 bzw. den Druckanschluß 14 des Steuerbuchsenteils 33 geführt. Über die Steuerkanten 17 und 18 am Verstellkolben 4' und die radialen Durchbrüche 19 an der Steuerbuchse 32 ist der Verbraucherraum 20 (Anschluß A) mit dem Druckanschluß 13 oder dem Tankanschluß 16 verbindbar. In der dargestellten stromlosen Grundstellung des Proportionalmagneten im Stellantrieb 6 ist der Verbraucheranschluß 20 (A) mit dem Tankanschluß 16 verbunden. Bei Bestromung des Stellantriebes 6 wird der Steuerkolben 4' nach rechts verschoben, wodurch die Verbindung des Verbraucheranschlusses 20 (A) zum Tankanschluß 16 geschlossen und die Verbindung vom Druckanschluß 13 zum Verbraucheranschluß 20 (A) hergestellt wird.
Auf der anderen Seite ist über die Steuerkanten 21 und 22 am Verstellkolben 5' und die radialen Durchbrüche 23 der Verbraucherraum 24 (Anschluß B) mit dem Druckanschluß 14 oder dem Tankanschluß verbindbar. Die weitere Funktionsbeschreibung entspricht der obigen zum Regelventil 4.
Gemäß Fig. 4 ist in Abwandlung zu Fig. 3 nun die Steuerbuchse 40 für beide Verstellkolben 4', 5' gemeinsam und ungeteilt ausgeführt und von rechts her in das gemeinsame Ventilgehäuse 1 eingesetzt. Die Druckmittelanschlüsse sind gegenüber der Ausführung nach Fig. 3 insoferne verändert, als hier nun der Anschluß der Druckmittelquelle P mittig und die Anschlüsse zur Druckmittelableitung T jeweils außen vorgesehen sind. Die Steuerfunktion der Anordnung bzw. die Möglichkeit zur separaten Steuerung der beiden Verbraucheranschlüsse A, B bleibt gegenüber Fig. 3 unverändert erhalten.
Die stirnseitigen Ankerräume 34, 35 sind auch hier wiederum über mittige Bohrungen 10, 11 in den Verstellkolben 4', 5' verbunden, wobei aber nun ein federbelastetes Kugelventil als Vorspannventil 36 in einer Verbindung des rechten Ankerraumes 35 zur Druckmittelableitung T eingesetzt ist. Auch auf diese Weise kann vorteilhaft sichergestellt werden, daß es in den Räumen 34 und 35 nicht zu unkontrolliertem Druckaufbau und entsprechenden Störungen bzw. Beschädigungen kommen kann.

Claims (3)

  1. Steueranordnung für einen druckmittelbetätigbaren Arbeitszylinder (1), mit zwei separat verstellbaren, jeweils mit einer Druckmittelquelle (P) und einer Druckmittelableitung (T) einerseits und dem Arbeitszylinder (1) andererseits verbundenen Regelventilen (4, 5) für die beiden Zylinderseiten (A, B), wobei die Verstellorgane (4', 5') der beiden Regelventile (4, 5) in einem gemeinsamen Ventilgehäuse (31) untergebracht sind, welches weiters auch die zu steuernden Druckmittelanschlüsse (A, B, P, T) für beide Zylinderseiten und die diese mit den, mit den Steuerkanten (17, 18; 21, 22) an den Verstellorganen (4', 5') zusammenwirkenden, Steuerräumen verbindenden Verbindungsleitungen aufweist, und wobei die beiden Verstellorgane (4', 5') als Verstellkolben ausgebildet, koaxial im Ventilgehäuse (31) angeordnet, und über an den äußeren Stirnseiten einander gegenüberliegende, separate Regelantriebe (6, 7) verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren stimseitigen Räume (34, 35) an den Regelantrieben (6, 7) durch axiale Bohrungen (10, 11) in den Verstellkolben (4', 5') miteinander und über ein Vorspannventil (36) mit der Druckmittetableitung (T) verbunden sind.
  2. Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Verstellkolben (4', 5') in einer im Ventilgehäuse (31) angeordneten, vorzugsweise für beide Verstellkolben (4', 5') gemeinsamen, Steuerbuchse (32, 33; 40) geführt ist.
  3. Steueranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerbuchse (32, 33) zwischen den beiden Verstellkolben (4', 5') geöffnet, vorzugsweise geteilt, ist, wobei das Vorspannventil (36) als von außen in radialer Richtung vorgespannter elastischer Dichtring (15) über der Öffnung, vorzugsweise über den Enden der beiden Steuerbuchsenteile (32, 33), ausgeführt ist.
EP00890022A 1999-03-18 2000-01-26 Steueranordnung für einen Arbeitszylinder Expired - Lifetime EP1036942B1 (de)

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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10041386B4 (de) * 2000-08-23 2008-08-21 Daimler Ag System zur Wirkungsgradoptimierung einer Ölversorgung
DE102010009975A1 (de) * 2010-03-03 2011-09-08 Sauer-Danfoss Gmbh & Co Ohg Verstellvorrichtung für Axialkolbenmaschinen
US9897228B2 (en) * 2015-11-06 2018-02-20 Caterpillar Inc. Valve having opposing right-angle actuators
JP6815103B2 (ja) * 2016-06-10 2021-01-20 川崎重工業株式会社 流量制御弁装置
EP3545221A1 (de) * 2016-11-22 2019-10-02 Parker-Hannificn Corporation Extrem verschleppungsarmes magnetventil
DE102019120863A1 (de) * 2019-08-01 2021-02-04 Atlas Copco Ias Gmbh Verfahren zur Steuerung eines mechanischen Füge- oder Umformprozesses

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2404349A (en) * 1944-11-29 1946-07-23 Adel Prec Products Corp Valve
US2619121A (en) * 1947-10-01 1952-11-25 Denison Eng Co Solenoid operated valve
US2600746A (en) * 1948-08-30 1952-06-17 Thompson Grinder Co Fluid pressure control valve
US3060969A (en) * 1960-02-24 1962-10-30 Alkon Products Corp Hydraulic valve
US3254675A (en) * 1963-11-19 1966-06-07 Johnson Clarence Multi-purpose solenoid-pilot valve assembly
US3618690A (en) * 1969-05-20 1971-11-09 Caterpillar Tractor Co Damping and air-purging means for relief valve
US4220174A (en) * 1978-03-29 1980-09-02 Spitz Russell W Fluid control valves
JPS5936151B2 (ja) * 1978-12-13 1984-09-01 株式会社昭空 切換弁
US4422475A (en) * 1981-05-29 1983-12-27 Vickers, Incorporated Variable gain servo controlled directional valve
US4456434A (en) * 1982-03-01 1984-06-26 Vickers, Incorporated Power transmission
US4457341A (en) * 1982-03-04 1984-07-03 Vickers, Incorporated Variable pressure drop proportional motor controlled hydraulic directional valve
DE3218527A1 (de) * 1982-05-17 1983-11-17 Kurt 4970 Bad Oeynhausen Varlemann Selbststeuerndes hydraulisches umschalt-ventil fuer einen doppelwirkenden arbeitszylinder
US4565219A (en) * 1982-09-13 1986-01-21 The Oilgear Japan Company Multiple-position solenoid-operated control valve
EP0114470B1 (de) * 1982-12-13 1986-08-13 Vickers Incorporated Zweistufiges hydraulisches Ventil
DE3346235A1 (de) * 1982-12-27 1984-07-05 Nippon Pneumatic Mfg Steuergeraet fuer hydraulische zylinder
DE3406570A1 (de) * 1984-02-23 1985-09-12 Mannesmann Rexroth GmbH, 8770 Lohr Elektromagnet/ventil-anordnung
DE3406794A1 (de) * 1984-02-24 1985-09-05 Mannesmann Rexroth GmbH, 8770 Lohr Druckregelventil
US4754780A (en) * 1987-02-10 1988-07-05 Smith Iii Robert E Pressure balanced hydraulic coupling
DE3708248A1 (de) * 1987-03-13 1988-09-22 Herion Werke Kg Wegeventil
JPS6469878A (en) * 1987-09-10 1989-03-15 Diesel Kiki Co Solenoid proportional pressure control valve
US5284220A (en) * 1988-07-25 1994-02-08 Atsugi Unisia Corporation Pressure control valve assembly for hydraulic circuit and automotive rear wheel steering system utilizing the same
DE3900949A1 (de) * 1989-01-14 1990-07-19 Bw Hydraulik Gmbh Elektrohydraulische steuerung zum steuern eines hydraulischen antriebes
GB9211898D0 (en) * 1992-06-05 1992-07-15 Vickers Systems Ltd Two-stage hydraulic valves
DE4307990A1 (de) * 1993-03-13 1994-09-15 Bosch Gmbh Robert Hydraulisches Steuerventil
LU88379A1 (fr) * 1993-07-12 1994-04-01 Luxembourg Patent Co clapet pour un robinet d'une bouteille de gaz comprimé ou liquéfié et robinet pourvu d'un tel clapet
DE4339444A1 (de) 1993-11-19 1995-05-24 Hygrama Ag Verfahren zum Steuern der Bewegung eines Druckmittelzylinders und Druckmittelzylinder
DE4400760C2 (de) * 1994-01-13 1997-03-27 Festo Kg Mehrwegeventil
DE4416285A1 (de) * 1994-05-07 1995-11-09 Bosch Gmbh Robert Elektropneumatische Ventileinrichtung
JPH09100922A (ja) * 1995-10-03 1997-04-15 Nippon Pisuko:Kk 制御バルブ

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Publication number Publication date
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