EP1205669A1 - Ventilblock mit zwei durch ein einziges Vorsteuerventil steuerbaren Sperrventilen - Google Patents

Ventilblock mit zwei durch ein einziges Vorsteuerventil steuerbaren Sperrventilen Download PDF

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EP1205669A1
EP1205669A1 EP01124025A EP01124025A EP1205669A1 EP 1205669 A1 EP1205669 A1 EP 1205669A1 EP 01124025 A EP01124025 A EP 01124025A EP 01124025 A EP01124025 A EP 01124025A EP 1205669 A1 EP1205669 A1 EP 1205669A1
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valve
spring
valves
block according
pilot
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Robert Bosch GmbH
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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
    • F15B13/01—Locking-valves or other detent i.e. load-holding devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/20—Means for actuating or controlling masts, platforms, or forks
    • B66F9/22—Hydraulic devices or systems
    • 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
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/003—Systems with load-holding valves

Definitions

  • the invention relates to a valve block according to the preamble of claim 1 defined art.
  • valve block is known from practice and is used as a structural unit in the field of hydraulics, for example, between a directional valve and a hydraulic one Consumer is arranged and a load holding function takes over.
  • the hydraulic consumer can, for example a tilt cylinder of a forklift.
  • Check valves of the valve block of the type mentioned in the introduction are known as hydraulic in previously known solutions unlockable check valves, pressure control valves or designed as counterbalance check valves. With these valves is to move the consumer, even when driving Load, always a pump pressure required. This is with energy consumption and usually with if necessary annoying noise.
  • valve closing member such valves is, for example, as Cartridge valve designed. Cartridge valves are expensive, however and lead to a high flow resistance.
  • valve closing elements that can be used for this are inexpensive Components that are also used in a variety of other applications can be used.
  • inventive Valve blocks are advantageously valve closing members can be used with large cross-sections, resulting in a favorable flow guidance in the check valves and thus a low flow resistance of the same can be achieved can.
  • the pilot valve is an unlockable check valve. This can be controlled directly with small flow rates be executed.
  • valve closing member is designed in this way is that when the pilot valve is locked, fluid pressure compensation between the spring chamber and the consumer side will be produced.
  • a limiting throttle educated in the Wall of the valve closing member a limiting throttle educated. The from then acts via the limiting choke load pressure exerted on the consumer side in the closing direction of the valve closing member.
  • the supply sides of the check valves are, for example connected with a directional valve.
  • the pilot valve is then preferably synchronized with the Directional control valve switched, i.e. in the open position of the directional valve the pilot valve is unlocked so that the spring chambers be relieved, and in the blocking position of the directional valve the pilot valve is switched to the blocking position, so that a fluid pressure equalization in the check valves between the respective spring chamber and the respective consumer side takes place and the valve closing member due the spring force acting on this closes.
  • valve block according to the invention is shown schematically simplified in the drawing.
  • valve block with two check valves the one with a tilt cylinder a forklift and on the other hand with a directional valve are connected.
  • the arrangement shown in the figure consists of a hydraulically operated tilt cylinder 2 for a mast 21 a forklift, a directional control valve 1 and one between the directional control valve 1 and the tilt cylinder 2 arranged Valve block 3.
  • directional valve 1 On the supply side, directional valve 1 has a Pressure line P and a return line R connected.
  • the directional control valve 1 has three switch positions, namely two Pass positions a and b and a blocking position 0. Von the directional control valve 1 branch off two lines 31 and 32 which lead to consumer connections D and C of valve block 3, each associated with a check valve 6 or 7 are formed in a housing 13 of the valve block 3 are.
  • the check valves 6 and 7 are on the consumer side via connections A and B and lines 33 and 34 with the Tilt cylinder 2 of the mast 21 connected.
  • the mast 21 can between an angle - ⁇ and an angle + ⁇ pivoted continuously become.
  • the check valves 6 and 7 serve to control the load on the Tilt cylinder 2 acts to keep static. The fine control the load takes place solely with the directional valve 1.
  • the check valves 6 and 7 each have a partially cylindrical trained, guided in a corresponding hole Valve closing member 26 or 27, which with a the housing 13 of the valve block 3 formed valve seat 28 or 29 interacts.
  • valve rooms 4 and 5 each have an opening 51 and 52, respectively a line 42 or 52 is connected to one two spring chambers 4 and 5, that is, two check valves 6 and 7, assigned pilot valve 10, which here as unlockable, for example electrically operated check valve is formed and connected to a tank T. is.
  • a check valve is located in each of the lines 42 and 52 8 or 9 arranged in the direction of the spring chambers 4 or 5 blocks, so that a leakage flow between the spring chambers 4th and 5 is excluded.
  • valve block 3 The operation of the valve block 3 is described below of the check valve shown on the left in the single figure 6 described in an exemplary manner.
  • the blocking position of the blocking valve 6 is shown in the figure. This position is given when the unlockable Check valve 10 is switched to the blocking position. To directional valve 1 is also located at this point in time in the locked position, i.e. in switch position 0.
  • valve closing member 26 To open the check valve 6, i.e. if the directional valve 1 is brought into one of the passage positions a or b the pilot valve 10 switched to the open position.
  • the valve chamber 4 In order to the valve chamber 4 is relieved towards the tank T. ever according to the direction of fluid movement, either the over opens the supply side D on a circular surface 14 of the valve closing member 26 acting, exerted via the pump line P. Pressure or the consumer side B on the Valve closing member 26 acting load pressure the valve closing member 26.
  • the one so exerted on the valve closing member 26 Pressure must of course be greater than that Pressure applied by the spring 61 in the opposite Direction is exerted on the valve closing member 26.
  • valve block 3 The control of the valve block 3 shown here is one so-called “black and white” control. This means that both check valves 6 and 7 either in the open position or are in the locked position.
  • valve block after the Invention not to the preferred described above Embodiment is limited. Rather, the valve block according to the invention in connection with any Consumers as well as with or without an upstream Directional control valve can be used.

Abstract

Es wird ein Ventilblock vorgeschlagen, der mindestens zwei Sperrventile (6, 7) aufweist, die jeweils mit einem Ventilschließglied (26, 27) ausgestattet sind, das mit einem Ventilsitz (28, 29) zusammenwirkt und in Sperrstellung eine Verbraucherseite (A, B) von einer Versorgerseite (C, D) trennt, und das mittels mindestens einer in einem Federraum (4, 5) angeordneten Feder (61, 62) in Sperrichtung belastet ist. Eine kostengünstige Bauweise des Ventilblocks wird dadurch erreicht, daß der Federraum (4, 5) eines jeden der Sperrventile (6, 7) mit einem jedem der Sperrventile (6, 7) zugeordneten Vorsteuerventil (10) verbunden ist, mittels dem die Sperrventile (6, 7) gesperrt oder entsperrt werden können (Figur). <IMAGE>

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen Ventilblock gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
Ein solcher Ventilblock ist aus der Praxis bekannt und wird beispielsweise im Bereich der Hydraulik als Baueinheit eingesetzt, die zwischen einem Wegeventil und einem hydraulischen Verbraucher angeordnet ist und eine Lasthaltefunktion übernimmt. Der hydraulische Verbraucher kann beispielsweise ein Neigezylinder eines Gabelstaplers sein.
Sperrventile des Ventilblocks der einleitend genannten Art sind bei bisher bekannten Lösungen als hydraulisch entsperrbare Rückschlagventile, Druckhalteventile oder auch als Senkbremssperrventile ausgebildet. Bei diesen Ventilen ist zur Bewegung des Verbrauchers, und zwar auch bei antreibender Last, stets ein Pumpendruck erforderlich. Dies ist mit Energieverbrauch und in der Regel mit gegebenenfalls störender Geräuschentwicklung verbunden.
Es ist auch bekannt, die Sperrventile als elektrisch entsperrbare Rückschlagventile auszuführen. Das Ventilschließglied solcher Ventile ist dabei beispielsweise als Patronenventil ausgebildet. Patronenventile sind jedoch kostenintensiv und führen zu einem hohen Durchflußwiderstand.
Vorteile der Erfindung
Der vorgeschlagene Ventilblock mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, bei dem der Federraum von jedem der vorzugsweise zwei Sperrventile mit einem jedem der Sperrventile zugeordneten Vorsteuerventil verbunden ist, hat demgegenüber den Vorteil, daß das Vorsteuerventil den Entsperrvorgang der Sperrventile auslöst und für alle bzw. beide Sperrventile nur ein einziges Vorsteuerventil erforderlich ist.
Mittels entsprechender Schaltung des Vorsteuerventils kann bei dem Ventilblock nach der Erfindung der Federraum der Sperrventile entlastet werden, so daß letztere allein durch den von der Verbraucherseite oder der Versorgerseite auf die Ventilschließglieder jeweils wirkenden Druck geöffnet werden können.
Die hierfür einsetzbaren Ventilschließglieder sind kostengünstige Bauteile, die auch in einer Vielzahl weiterer Anwendungen zum Einsatz kommen können. Bei dem erfindungsgemäßen Ventilblock sind vorteilhafterweise Ventilschließglieder mit großen Querschnitten einsetzbar, wodurch eine günstige Strömungsführung in den Sperrventilen und damit ein geringer Durchflußwiderstand derselben erreicht werden kann.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Vorsteuerventil ein entsperrbares Rückschlagventil. Dieses kann bei kleinen Durchflußmengen direkt gesteuert ausgeführt sein.
Um einen Leckfluß zwischen den Federräumen der beiden Sperrventile des Ventilblocks und mithin eine Fehlfunktion der Sperrventile zu verhindern, liegt nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zwischen den Federräumen und dem Vorsteuerventil jeweils ein in Richtung des jeweiligen Federraums sperrendes Rückschlagventil.
Vorteilhaft ist es, wenn das Ventilschließglied so ausgeführt ist, daß bei gesperrtem Vorsteuerventil ein Fluiddruckausgleich zwischen dem Federraum und der Verbraucherseite hergestellt wird. Hierzu ist beispielsweise in der Wandung des Ventilschließglieds eine Begrenzungsdrossel ausgebildet. Über die Begrenzungsdrossel wirkt dann der von der Verbraucherseite ausgeübte Lastdruck in Schließrichtung des Ventilschließglieds.
Die Versorgerseiten der Sperrventile sind beispielsweise mit einem Wegeventil verbunden. Bei dieser Ausführungsform wird dann das Vorsteuerventil vorzugsweise synchron zu dem Wegeventil geschaltet, d.h. in Durchlaßstellung des Wegeventils wird das Vorsteuerventil entsperrt, so daß die Federräume entlastet werden, und in Sperrstellung des Wegeventils wird das Vorsteuerventil in Sperrstellung geschaltet, so daß in den Sperrventilen ein Fluiddruckausgleich zwischen dem jeweiligen Federraum und der jeweiligen Verbraucherseite erfolgt und das Ventilschließglied aufgrund der auf dieses wirkenden Federkraft schließt.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel des Ventilblocks nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Ventilblock mit zwei Sperrventilen, die einerseits mit einem Neigezylinder eines Gabelstaplers und andererseits mit einem Wegeventil verbunden sind.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Die in der Figur dargestellte Anordnung besteht aus einem hydraulisch betätigten Neigezylinder 2 für einen Hubmast 21 eines Gabelstaplers, einem Wegeventil 1 sowie einem zwischen dem Wegeventil 1 und dem Neigezylinder 2 angeordneten Ventilblock 3. Versorgerseitig ist das Wegeventil 1 mit einer Druckleitung P sowie einer Rückflußleitung R verbunden.
Das Wegeventil 1 hat drei Schaltstellungen, nämlich zwei Durchlaßstellungen a und b sowie eine Sperrstellung 0. Von dem Wegeventil 1 zweigen zwei Leitungen 31 und 32 ab, die zu Verbraucheranschlüssen D und C des Ventilblocks 3 führen, die jeweils einem Sperrventil 6 bzw. 7 zugeordnet sind, die in einem Gehäuse 13 des Ventilblocks 3 ausgebildet sind. Verbraucherseitig sind die Sperrventile 6 und 7 über Anschlüsse A und B und Leitungen 33 bzw. 34 mit dem Neigezylinder 2 des Hubmastes 21 verbunden.
Mittels des Neigezylinders 2 kann der Hubmast 21 zwischen einem Winkel -α und einem Winkel +α stufenlos geschwenkt werden.
Die Sperrventile 6 und 7 dienen dazu, die Last, die auf den Neigezylinder 2 wirkt, statisch zu halten. Die Feinsteuerung der Last erfolgt allein mit dem Wegeventil 1.
Die Sperrventile 6 und 7 weisen jeweils ein teils zylindrisch ausgebildetes, in einer entsprechenden Bohrung geführtes Ventilschließglied 26 bzw. 27 auf, das mit einem an dem Gehäuse 13 des Ventilblocks 3 ausgebildeten Ventilsitz 28 bzw. 29 zusammenwirkt.
An der dem Ventilsitz 28 bzw. 29 abgewandten Seite sind die Ventilschließglieder 26 und 27 mittels Federn 61 bzw. 62 in Richtung des Ventilsitzes 28 bzw. 29 belastet. Die Federn 61 und 62 sind in Federräumen 4 und 5 angeordnet. Die Ventilräume 4 und 5 haben jeweils eine Öffnung 51 bzw. 52, an die eine Leitung 42 bzw. 52 angeschlossen ist, die zu einem beiden Federräumen 4 und 5, also beiden Sperrventilen 6 und 7, zugeordneten Vorsteuerventil 10 führen, das hier als entsperrbares, beispielsweise elektrisch betätigtes Rückschlagventil ausgebildet ist und mit einem Tank T verbunden ist.
In den Leitungen 42 und 52 ist jeweils ein Rückschlagventil 8 bzw. 9 angeordnet, das in Richtung der Federräume 4 bzw. 5 sperrt, so daß ein Leckfluß zwischen den Federräumen 4 und 5 ausgeschlossen ist.
Die Funktionsweise des Ventilblocks 3 wird nachfolgend anhand des in der einzigen Figur links dargestellten Sperrventils 6 in beispielhafter Weise beschrieben.
In der Figur ist die Sperrstellung des Sperrventils 6 dargestellt. Diese Stellung ist gegeben, wenn das entsperrbare Rückschlagventil 10 in Sperrstellung geschaltet ist. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich das Wegeventil 1 ebenfalls in Sperrstellung, d.h. in Schaltstellung 0.
In Sperrstellung des Sperrventils 6 wirkt der über den Neigezylinder 2 auf die Verbraucherseite B ausgeübte Lastdruck über einen das Ventilschließglied 26 umgebenden, wenigstens teilweise ringartigen Spalt 11 und eine in der Wandung des Ventilschließglieds 26 ausgebildete Begrenzungsdrossel 12 in den Federraum 4. In diesem Zustand herrscht also in dem Federraum 4 der über die Versorgerseite B ausgeübte Fluiddruck. Mittels des über die Federn 61 auf das Ventilschließglied 26 ausgeübten Drucks wird letzteres in seinen Ventilsitz 28 gepreßt.
Zum Öffnen des Sperrventils 6, d.h. wenn das Wegeventil 1 in eine der Durchlaßstellungen a oder b gebracht wird, wird das Vorsteuerventil 10 in Durchlaßstellung geschaltet. Damit wird der Ventilraum 4 zu dem Tank T hin entlastet. Je nach Fluidbewegungsrichtung öffnet nun entweder der über die Versorgerseite D auf eine Kreisfläche 14 des Ventilschließglieds 26 wirkende, über die Pumpenleitung P ausgeübte Druck oder der über die Verbraucherseite B auf das Ventilschließglied 26 wirkende Lastdruck das Ventilschließglied 26. Der so auf das Ventilschließglied 26 ausgeübte Druck muß selbstverständlich größer sein als derjenige Druck, der mittels der Feder 61 in die entgegengesetzte Richtung auf das Ventilschließglied 26 ausgeübt wird.
Wenn nun das Wegeventil 1 wieder in die Sperrstellung 0 gebracht wird, wird damit auch das Rückschlagventil 10 in seine Sperrstellung gebracht, und somit baut sich über den Spalt 11 und die Begrenzungsdrossel 12 wieder der über die Verbraucherseite B wirkende Druck in dem Ventilraum 4 auf. Dies bewirkt wiederum, daß das Ventilschließglied 26 mittels der Feder 61 in seinen Sitz 28 gepreßt wird.
Die Steuerung des hier dargestellten Ventilblocks 3 ist eine sogenannte "Schwarz/weiß"-Steuerung. Dies bedeutet, daß sich beide Sperrventile 6 und 7 entweder in Durchlaßstellung oder in Sperrstellung befinden.
Es versteht sich, daß der Einsatz des Ventilblocks nach der Erfindung nicht auf das vorstehend beschriebene, bevorzugte Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Vielmehr kann der Ventilblock nach der Erfindung in Verbindung mit jedem beliebigen Verbraucher sowie mit als auch ohne vorgeschaltetem Wegeventil eingesetzt werden.

Claims (8)

  1. Ventilblock, umfassend mindestens zwei Sperrventile (6, 7), die jeweils ein Ventilschließglied (26, 27) aufweisen, das mit einem Ventilsitz (28, 29) zusammenwirkt und in Sperrstellung eine Verbraucherseite (A, B) von einer Versorgerseite (C, D) trennt, und das mittels mindestens einer in einem Federraum (4, 5) angeordneten Feder (61, 62) in Sperrichtung belastet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Federraum (4, 5) von jedem der Sperrventile (6, 7) mit einem jedem Sperrventil (6, 7) zugeordneten Vorsteuerventil (10) verbunden ist.
  2. Ventilblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorsteuerventil (10) ein entsperrbares Rückschlagventil ist.
  3. Ventilblock nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Federräumen (4, 5) der mindestens zwei Sperrventile (6, 7) und dem Vorsteuerventil (10) jeweils ein in Richtung des Federraums (4, 5) sperrendes Rückschlagventil (8, 9) liegt, das einen Leckfluß zwischen den Federräumen (4, 5) verhindert.
  4. Ventilblock nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrventile (6, 7) beim Öffnen des Vorsteuerventils (10) durch den von der Verbraucherseite (A, B) oder der Versorgerseite (C, D) auf das jeweilige Ventilschließglied (26, 27) wirkenden Druck öffnen.
  5. Ventilblock nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Ventilschließglied (26, 27) eine Wandung aufweist, in der eine Begrenzungsdrossel (12) ausgebildet ist, welche eine Verbindung zwischen der Verbraucherseite (A, B) und dem Federraum (4, 5) herstellt.
  6. Ventilblock nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Begrenzungsdrossel (12) eines jeden Ventilschließglieds (26, 27) und der jeweilig angrenzenden Verbraucherseite (A, B) jeweils ein wenigstens teilweise ringartiger Spalt (11) ausgebildet ist.
  7. Ventilblock nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgerseiten (C, D) der Sperrventile (6, 7) mit einem Wegeventil (1) verbunden sind.
  8. Ventilblock nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbraucherseiten (A, B) der Sperrventile (6, 7) mit einem Zylinder (2) zum Einstellen des Neigewinkels (+α, -α) eines Gabelstaplerhubmastes (21) verbunden sind.
EP01124025A 2000-11-09 2001-10-09 Ventilblock mit zwei durch ein einziges Vorsteuerventil steuerbaren Sperrventilen Expired - Lifetime EP1205669B1 (de)

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