EP1222416B1 - Valve control unit for a hydraulic elevator - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerventileinheit für einen hydraulischen Aufzug gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a control valve unit for a hydraulic elevator according to the preamble of claim 1.
Solche Steuerventileinheiten werden zur Beeinflussung des Stroms von Hydrauliköl zwischen einer Pumpe bzw. einem Tank und einem Antriebszylinder für den direkten oder indirekten Antrieb einer Aufzugskabine verwendet.Such control valve units are used for influencing the flow of hydraulic oil between a pump or a tank and a drive cylinder for the direct or indirect drive of an elevator car.
Eine Steuerventileinheit der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art ist aus der US-A-5,040,639 bekannt. Sie umfasst drei vorgesteuerte Steuerventile sowie ein Rückschlagventil, bei welchem mit einem Stellungsgeber der Öffnungszustand überwacht wird. Außerdem sind neben festen Drosseln auch noch einige Einstellelemente vorhanden.A control valve unit referred to in the preamble of claim 1 is known from US-A-5,040,639. It includes three pilot operated control valves and a non-return valve in which the position of the opening is monitored with a position transmitter. In addition to fixed chokes also some adjustment elements are available.
Aus EP-A2-0 964 163 ist eine ähnliche Steuerventileinheit bekannt, die noch erheblich komplexer aufgebaut ist und neben vier Hauptsteuerventilen und drei Vorsteuerventilen eine ganze Reihe von mechanischen Einstellelementen enthält.From EP-A2-0 964 163 a similar control valve unit is known, which is constructed considerably more complex and in addition to four main control valves and three pilot valves contains a whole series of mechanical adjustment elements.
Aus der US-A-4,637,495 ist eine Steuerventileinheit für einen hydraulischen Aufzug zur Steuerung der Aufwärtsfahrt bekannt. Die Ventileinheit weist ein Steuerventil im Hauptstrom der Hydraulikflüssigkeit zwischen Pumpe und Aufzugzylinder und ein Bypassventil zwischen Zufuhrleitung und Rückflussleitung auf. Das Steuerventil ist als federbeaufschlagtes Rückschlagventil ausgeführt. Das Bypassventil wird über einen Kolben bewegt und regelt hydraulisch die Öffnung des Steuerventils. Die Durchflussmenge des Bypassventils kann mit einer Einstellvorrichtung auf die Betriebsbedingungen eingestellt werden. Eine Steuerung auch der Abwärtsfahrt machen weitere Baugruppen erforderlich.From US-A-4,637,495 a control valve unit for a hydraulic elevator for controlling the upward travel is known. The valve unit has a control valve in the main flow of hydraulic fluid between the pump and the elevator cylinder and a bypass valve between supply line and return line. The control valve is designed as a spring-loaded check valve. The bypass valve is moved by a piston and hydraulically controls the opening of the control valve. The flow rate of the bypass valve can be adjusted to the operating conditions with a setting device. A control of the downward drive make further modules necessary.
US-A-4,153,074 beschreibt eine Steuerventileinheit zur Steuerung eines Aufzugs, bei dem zur Steuerung der Aufwärtsfahrt und der Abwärtsfahrt je ein vorsteuerbares Steuerventil vorhanden ist, deren jedes sowohl als Rückschlagventil als auch als Proportionalventil wirkt. Die Kraftübertragung von jeweils einem Steuerkolben auf das Ventilelement erfolgt über teleskopartige Stellelemente. Diese Anordnung ist aufwendig zu fertigen.US-A-4,153,074 discloses a control valve unit for controlling an elevator in which there is a pilot-operated control valve each for controlling the upward and downward travel, each acting both as a check valve and as a proportional valve. The power transmission of a respective control piston on the valve element via telescopic actuators. This arrangement is expensive to manufacture.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerventileinheit zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und ohne Einstellelemente auskommt. Daraus folgen niedrigere Fertigungskosten und bei der Inbetriebnahme sind zeitraubende Einstellungen nicht nötig.The invention has for its object to provide a control valve unit, which is simple and manages without adjustment. This results in lower production costs and time-consuming adjustments are not necessary during commissioning.
Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.The stated object is achieved according to the invention by the features of claim 1. Advantageous developments emerge from the dependent claims.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing.
Es zeigen:
- Fig. 1
- ein Schema des hydraulischen Aufzugs samt der Einrichtung zu dessen Steuerung,
- Fig. 2
- eine Steuerventileinheit in einer schematischen Darstellung,
- Fig. 3
- die gleiche Steuerventileinheit bei Ansteuerung für die Aufwärtsfahrt des hydraulischen Aufzugs,
- Fig. 4
- wie Fig. 3, jedoch bei Ansteuerung für Abwärtsfahrt,
- Fig. 5
- einen Drosselkörper mit Gegenkolben und Stellstange,
- Fig. 6
- eine Ausführungsvariante für den Gegenkolben,
- Fig. 7
- ein Detail des Gegenkolbens,
- Fig. 8a bis 8d
- Varianten des Drosselkörpers,
- Fig. 9a und 9b
- Varianten einer Hubbegrenzung,
- Fig. 10
- ein Detail eines Kolbens,
- Fig. 11
- eine Mantelfläche des Drosselkörpers,
- Fig. 12a und 12b
- Teilschnitte durch einen Drosselkörper und
- Fig. 13
- eine spezielle Gestaltung einer Öffnung am Drosselkörper.
- Fig. 1
- a diagram of the hydraulic elevator together with the device for its control,
- Fig. 2
- a control valve unit in a schematic representation,
- Fig. 3
- the same control valve unit in driving for the upward movement of the hydraulic elevator,
- Fig. 4
- as in FIG. 3, but when driving for downward travel,
- Fig. 5
- a throttle body with opposing piston and control rod,
- Fig. 6
- a variant for the opposite piston,
- Fig. 7
- a detail of the counter-piston,
- Fig. 8a to 8d
- Variants of the throttle body,
- Fig. 9a and 9b
- Variants of a stroke limitation,
- Fig. 10
- a detail of a piston,
- Fig. 11
- a lateral surface of the throttle body,
- Fig. 12a and 12b
- Partial sections through a throttle body and
- Fig. 13
- a special design of an opening on the throttle body.
In der Figur 1 bedeutet 1 eine Aufzugskabine eines hydraulischen Aufzugs, die von einem Hubkolben 2 bewegbar ist. Der Hubkolben 2 bildet zusammen mit einem Hubzylinder 3 einen bekannten hydraulischen Antrieb. An diesen hydraulischen Antrieb ist eine Zylinderleitung 4 angeschlossen, durch die Hydrauliköl förderbar ist. Die Zylinderleitung 4 ist andererseits an ein erstes Steuerventil 5 angeschlossen, das wenigstens die Funktionen eines Proportionalventils und eines Rückschlagventils in sich vereinigt, so dass es sich entweder wie ein Proportionalventil oder wie ein Rückschlagventil verhält, was davon abhängt, wie das Steuerventil 5 angesteuert wird, was noch besprochen wird. Die Proportionalventilfunktion kann dabei in bekannter Weise mit einem Hauptventil und einem Vorsteuerventil erzielt werden, wobei das Vorsteuerventil von einem elektrischen Antrieb, beispielsweise einem Proportionalmagneten, betätigt wird. Das geschlossene Rückschlagventil hält die Aufzugskabine 1 in der jeweiligen Position.In FIG. 1, 1 denotes an elevator car of a hydraulic elevator which can be moved by a reciprocating piston 2. The reciprocating piston 2 forms a known hydraulic drive together with a
Das Steuerventil 5 ist über eine Pumpenleitung 8, in der ein Druckpulsationsdämpfer 9 angeordnet sein kann, mit einer Pumpe 10 verbunden, mittels der Hydrauliköl aus einem Tank 11 zum hydraulischen Antrieb förderbar ist. Die Pumpe 10 wird von einem Elektromotor 12 angetrieben, dem ein Stromversorgungsteil 13 zugeordnet ist. In der Pumpenleitung 8 herrscht ein Druck PP.The
Zwischen dem Steuerventil 5 und dem Tank 11 besteht eine weitere Hydrauliköl führende Leitung, nämlich eine Rücklaufleitung 14, in der ein zweites Steuerventil 15 angeordnet ist. Dieses Steuerventil 15 erlaubt den fast widerstandslosen Rücklauf des Hydrauliköls von der Pumpe 10 in den Tank 11, wenn der Druck PP einen gewissen Schwellenwert überschritten hat. Dadurch kann der Druck PP den besagten Schwellenwert nicht wesentlich übersteigen. Es ist nun so, dass dieser Schwellenwert durch ein elektrisches Signal veränderbar ist, so dass das Steuerventil 15 eine Druckregelfunktion in ähnlicher Weise wie ein bekanntes Proportionalventil übernehmen kann. Auch zur Erzielung dieser Funktion kann man, wie bei einem Proportionalventil, in bekannter Weise auf ein Hauptventil und ein Vorsteuerventil zurückgreifen, welches von einem Proportionahnagneten betätigt wird, der elektrisch ansteuerbar ist.Between the
In der Zylinderleitung 4 befindet sich, vorzugsweise unmittelbar am entsprechenden Anschluss des Steuerventils 5 oder am Steuerventil 5 selbst, ein Lastdrucksensor 18, der über eine erste Messleitung 19 mit einem Steuergerät 20 verbunden ist. Das dem Betrieb des hydraulischen Aufzugs dienende Steuergerät 20 ist damit in der Lage zu erkennen, welcher Druck PZ in der Zylinderleitung 4 herrscht. Dieser Druck PZ gibt bei stillstehender Aufzugskabine 1 die Belastung der Aufzugskabine 1 wieder. Mit Hilfe dieses Drucks PZ können Steuer- und Regelvorgänge beeinflusst und Betriebszustände ermittelt werden. Das Steuergerät 20 kann auch aus mehreren Steuer- und Reglereinheiten bestehen.In the
Vorteilhaft ist an der Zylinderleitung 4, wiederum vorzugsweise unmittelbar am entsprechenden Anschluss des Steuerventils 5 oder am Steuerventil 5 selbst, ein Temperatursensor 21 angeordnet, der über eine zweite Messleitung 22 mit dem Steuergerät 20 verbunden ist. Weil Hydrauliköl eine mit seiner Temperatur deutlich variierende Viskosität aufweist, kann die Steuerung und Regelung des hydraulischen Aufzugs deutlich verbessert werden, wenn die Temperatur des Hydrauliköls als Parameter in Steuer- und Regelvorgänge einbezogen wird.Advantageously, a
Vorteilhaft ist ein weiterer Drucksensor, nämlich ein Pumpendrucksensor 23, vorhanden, der den Druck PP in der Pumpenleitung 8 erfasst und vorteilhaft unmittelbar am entsprechenden Anschluss der Pumpenleitung 8 am Steuerventil 5 angeordnet ist. Der Pumpendrucksensor 23 übermittelt seinen Messwert über eine weitere Messleitung 24 ebenfalls an das Steuergerät 20.Advantageously, another pressure sensor, namely a
Vom Steuergerät 20 führt eine erste Steuerleitung 25 zum Steuerventil 5. Dadurch ist dieses Steuerventil 5 vom Steuergerät 20 aus elektrisch steuerbar. Daneben führt eine zweite Steuerleitung 26 zum Steuerventil 15, so dass auch diese vom Steuergerät 20 her steuerbar ist. Ausserdem führt eine dritte Steuerleitung 27 vom Steuergerät 20 zum Stromversorgungsteil 13, wodurch der Motor 12 ein- und ausgeschaltet werden kann, gegebenenfalls aber auch die Drehzahl des Motors 12 und damit die Fördermenge der Pumpe 10 vom Steuergerät 20 her beeinflussbar ist.From the
Durch die Ansteuerung der Steuerventile 5 und 15 vom Steuergerät 20 her wird bestimmt, wie sich die Steuerventile 5 und 15 funktionell verhalten. Werden die Steuerventile 5 und 15 vom Steuergerät 20 nicht angesteuert, verhalten sich beide Steuerventile 5 und 15 grundsätzlich wie ein unterschiedlich vorspannbares Rückschlagventil. Werden die Steuerventile 5 und 15 vom Steuergerät 20 durch ein Steuersignal angesteuert, wirken sie als Proportionalventile.By controlling the
Erfindungsgemäss sind die beiden Steuerventile 5 und 15 in einer Steuerventileinheit 28 vereinigt, was in der Figur durch eine die beiden Steuerventile 5 und 15 umfassende gestrichelte Linie angedeutet ist. Das hat den Vorteil, dass der Montageaufwand auf der Baustelle des hydraulischen Aufzugs vermindert wird. Gemäss dem allgemeinen Erfindungsgedanken sind die beiden Steuerventile 5 und 15 ähnlich und unter Verwendung gleicher Teile aufgebaut, was verschiedene Vorteil hat, auf die noch eingegangen wird.According to the invention, the two
Bevor auf das Wesen der Erfindung im einzelnen eingegangen wird, sei zunächst die prinzipielle Funktionsweise erläutert: Bei Stillstand der Aufzugskabine 1 ist wesentlich, dass das Steuerventil 5 jetzt geschlossen ist, was wie schon erwähnt dadurch erreicht wird, dass es vom Steuergerät 20 kein Steuersignal über die Signalleitung 25 erhält, also als Rückschlagventil wirkt. Auch das Steuerventil 15 kann geschlossen sein, jedoch ist dies nicht notwendigerweise immer der Fall. So ist es möglich, dass auch bei Stillstand der Aufzugskabine 1 die Pumpe 10 läuft, also Hydrauliköl fördert, dass aber das geförderte Hydrauliköl über das Steuerventil 15 zurück in den Tank 11 fliesst. In der Regel erhalten aber bei Stillstand beide Steuerventile 5 und 15 keine Steuersignale vom Steuergerät 20, so dass in beiden Fällen nur die Rückschlagventilfunktion möglich ist.Before discussing the nature of the invention in detail, the basic operation is first explained: When the elevator car 1 is stationary, it is essential that the
Das elektrisch nicht angesteuerte Steuerventil 5 schliesst automatisch durch die Wirkung des Druckes PZ, den die Aufzugskabine 1 erzeugt, wenn dieser Druck PZ grösser ist als der Druck PP. Erwähnt wurde schon, dass in diesem Zustand der Lastdrucksensor 18 die durch die Aufzugskabine 1 verursachte Last anzeigt. Dabei wird die effektive Last der Aufzugskabine 1 ermittelt und dem Steuergerät 20 übermittelt. Das Steuergerät 20 kann damit erkennen, ob die Aufzugskabine 1 leer oder beladen ist und auch die Grösse der Beladung ist somit bekannt.The electrically
Wenn sich die Aufzugskabine 1 in Aufwärtsrichtung bewegen soll, wird zunächst vom Steuergerät 20 über die Steuerleitung 27 das Stromversorgungsteil 13 aktiviert und damit der Elektromotor 12 in Drehung versetzt, wodurch die Pumpe 10 zu laufen beginnt und Hydrauliköl fördert. Dadurch steigt der Druck PP in der Pumpenleitung 8. Sobald dieser Druck PP einen mit der Vorspannung des Rückschlagventils des Steuerventils 15 korrelierten Wert übersteigt, öffnet das Rückschlagventil des Steuerventils 15, so dass der Druck PP diesen Wert zunächst nicht übersteigen kann. Ist dieser Druckwert, was üblicherweise der Fall sein wird, kleiner als der Druck PZ in der Zylinderleitung 4, so bleibt das Steuerventil 5 geschlossen, und es fliesst kein Hydrauliköl in die Zylinderleitung 4 hinein. Somit bewirkt das Einschalten der Pumpe 10 noch keine Bewegung der Aufzugskabine 1, weil die gesamte von der Pumpe 10 geförderte Menge des Hydrauliköls in diesem Fall über das Steuerventil 15 in den Tank 11 zurückgefördert wird. Um eine Bewegung der Aufzugskabine 1 zu erreichen, kann nun das Steuergerät 20 die Proportionalventilfunktion des Steuerventils 15 über die Signalleitung 26 steuern, so dass ein grösserer hydraulischer Widerstand auf dem Steuerventil 15 eingestellt wird. Dies erlaubt nun, den Druck PP so weit zu erhöhen, bis die notwendige Menge des Hydrauliköls durch das Steuerventil 5 in die Zylinderleitung 4 hineinfliessen kann. Dabei fliesst ein Teil des von der Pumpe 10 geförderten Stroms von Hydrauliköl über das Steuerventil 15 in den Tank 11 zurück. Jener Teil des von der Pumpe 10 geförderten Stroms von Hydrauliköl, der nicht über das Steuerventil 15 in den Tank 11 zurückgeleitet wird, fliesst durch das als Rückschlagventil wirkende Steuerventil 5 aufgrund der herrschenden Druckdifferenz über das Steuerventil 5 in die Zylinderleitung 4, hebt also die Aufzugskabine 1 an. Auf diese Weise ist eine stufenlose Steuerung des zum Hubzylinder 3 strömenden Hydrauliköls möglich, ohne dass die Drehzahl der Pumpe 10 geregelt werden muss. Die Pumpe 10 muss nur so ausgelegt werden, dass sie eine für die maximale Geschwindigkeit der Aufzugskabine 1 ausreichende Fördermenge von Hydrauliköl beim maximalen erwarteten Gegendruck bei der Nenndrehzahl liefern kann, wobei die üblichen Reservefaktoren und sonstigen Margen zu berücksichtigen sind.If the elevator car 1 is to move in the upward direction, the
Ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Steuerventileinheit 28 ist in den Figuren 2 bis 4 dargestellt. Dabei zeigt die Figur 2 einen Grundzustand ohne jegliche Ansteuerung der in der Steuerventileinheit 28 enthaltenen Steuerventile 5 und 15. Die Figur 3 zeigt einen Zustand während der Aufwärtsfahrt der Aufzugskabine 1 (Fig. 1), während die Figur 4 den Zustand während der Abwärtsfahrt zeigt.A first embodiment of the
In den Figuren 2 bis 4 ist die Steuerventileinheit 28 gezeigt, die eine Vereinigung der Steuerventile 5 und 15 darstellt. In den Figuren stellt der obere Teil das Steuerventil 5, der untere Teil das Steuerventil 15 dar. Mit [4] ist der Anschluss der Steuerventileinheit 28 an die Zylinderleitung 4 (Fig. 1) dargestellt, mit [8] der Anschluss an die Pumpenleitung 8 und mit [14] der Anschluss an die Rücklaufleitung 14. In den Anschlussräumen sind die dort herrschenden Drücke PZ und PP eingezeichnet, die in der Beschreibung zuvor erwähnt worden sind und die mit den hier nicht eingezeichneten Drucksensoren erfassbar sind. Jedes der Steuerventile 5 und 15 besteht aus einem Hauptventil und einem Vorsteuerventil, das seinerseits jeweils von einem Proportionalmagneten betätigt wird.FIGS. 2 to 4 show the
Die Steuerventileinheit 28 besteht aus zwei Gehäuseteilen, nämlich einem ersten Gehäuseteil 30, das die Hauptventile der Steuerventile 5 und 15 beinhaltet, und einem zweiten Gehäuseteil 31, in dem die zugehörigen Vorsteuerventile untergebracht sind, die mit 5V und 15V bezeichnet sind. Dabei kann das Gehäuseteil 31 selbst zweiteilig sein, indem jedes der Vorsteuerventile 5V und 15V ein eigenes Gehäuseteil besitzt. Jedem der Vorsteuerventile 5V und 15V ist ein Proportionalmagnet zugeordnet, nämlich dem Vorsteuerventil 5V der Proportionalmagnet 5M und dem Vorsteuerventil 15V der Proportionalmagnet 15M. Diese Proportionalmagnete 5M und 15M sind vom Steuergerät 20 (Fig. 1) über die Steuerleitungen 25 bzw. 26 ansteuerbar.The
Das erste Gehäuseteil 30 enthält mehrere Kammern. Eine erste Kammer wird als Zylinderkammer 32 bezeichnet. An diese schliesst sich die Zylinderleitung 4 (Fig. 1) an, weshalb der entsprechende Anschluss mit [4] bezeichnet ist. Eine zweite Kammer wird als Pumpenkammer 33 bezeichnet, an die die Pumpenleitung 8 anschliesst, was mit dem Bezugszeichen [8] dargestellt ist. Eine weitere Kammer wird als Rücklaufkammer 34 bezeichnet, an die die Rücklaufleitung 14 anschliesst, was entsprechend mit dem Bezugszeichen [14] bezeichnet ist.The
In einer Öffnung zwischen der Zylinderkammer 32 und der Pumpenkammer 33 ist ein erster Drosselkörper 35 angeordnet, der zusammen mit einem im Gehäuseteil 30 eingeformten ersten Ventilsitz 36 das Hauptventil des Steuerventils 5 bildet. Erfindungsgemäss ist dieses Hauptventil des Steuerventils 5 das wesentliche Element, das den Fluss von Hydrauliköl von und zum Hubzylinder 3 (Fig. 1) direkt beeinflusst. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass je nach Ansteuerung des Vorsteuerventils 5v ein geringer Teilstrom auch über dieses Vorsteuerventil 5V fliessen kann. Das Hauptventil des Steuerventils 5 beinhaltet die Funktion eines Rückschlagventils und gleichzeitig die Funktion eines Proportionalventils, was nachfolgend erläutert wird. Das Rückschlagventil erfüllt dabei die in EN-Sicherheitsnormen niedergelegten Anforderungen, so dass ein zusätzliches Sicherheitsventil nicht erforderlich ist.In an opening between the
Der Drosselkörper 35 wird einerseits betätigt durch eine Rückstellfeder 37. Durch diese Rückstellfeder 37 wird das Hauptventil geschlossen gehalten, solange der Druck PP in der Pumpenkammer 33 nicht grösser ist als der Druck PZ in der Zylinderkammer 32. Das ist beispielsweise der Fall, wenn die Pumpe 10 (Fig. 1) nicht läuft und die Aufzugskabine 1 (Fig. 1) stillsteht.The
Auf den Drosselkörper 35 wirken andererseits Stellelemente ein, die durch die Ansteuerung des Vorsteuerventils 5V bewegt werden. Diese Stellelemente umfassen einen Gegenkolben 38 mit einer daran befestigten Stellstange 39. Der Gegenkolben 38 ist in einem Führungsraum 40, der im Gehäuseteil 30 angeordnet ist, verschiebbar. Der Gegenkolben 38 seinerseits ist betätigbar vom Vorsteuerventils 5V und zwar wie folgt. Vom Proportionalmagnet 5M wird in bekannter Weise über einen Tauchankerstössel 41 gegen eine Vorsteuer-Regelfeder 42 auf einen Vorsteuerkolben 43 eingewirkt. Aus der Bewegung des Vorsteuerkolbens 43 folgt der Aufbau eines Steuerdrucks PX in einem Steuerdruckraum 44. Dieser Steuerdruck PX hängt von der Bewegung des Vorsteuerkolbens 43 ab und wird damit auch von der Vorsteuer-Regelfeder 42 bestimmt. Dadurch, dass das Vorsteuerventil 5V über einen ersten Verbindungskanal 45 den Druck PZ in der Zylinderkammer 32 erfasst und über einen zweiten Verbindungskanal 46 auch den Druck erfasst, der in der Rücklaufkammer 34 herrscht, werden keinerlei Einstellelemente benötigt, um den richtigen Steuerdruck PX zu erreichen.On the
Das Vorsteuerventil 5V regelt den Steuerdruck PX, wobei der Steuerdruck PX eine Funktion der Drücke in Zylinderkammer 32 und Rücklaufkammer 34 und des Hubs des Vorsteuerkolbens 43 ist, welcher seinerseits von der Ansteuerung des Vorsteuerventils 5V bestimmt ist.The
Durch den Steuerdruck PX wird auf einen in einer Steuerkammer 47 verschiebbaren Kolben 48 eingewirkt. Der Kolben 48 stützt sich über eine Hauptventil-Regelfeder 49 gegen das Gehäuseteil 30 ab. Die Bewegung des Kolbens 48 wird mittels einer Steuerstange 50 auf den Gegenkolben 38 übertragen. Die Hauptventil-Regelfeder 49 wirkt also einerseits als Rückstellfeder für den Kolben 48, andererseits aber eben auch als Regelfeder für das Hauptventil des Steuerventils 5. Auch hier sind erfindungsgemäss keinerlei Einstellelemente erforderlich.By the control pressure P X is acted on a displaceable in a
Nach der Erfindung wird also nur ein einziger Drosselkörper 35, der zusammen mit dem Ventilsitz 36 den Fluss des Hydrauliköls von und zum Hubzylinder 3 (Fig. 1) beeinflusst bzw. bestimmt, benötigt, um sowohl die Funktion des Rückschlagventils als auch die Funktion des Proportionalventils zu erreichen.Thus, according to the invention, only a
Nach dem gleichen Grundprinzip ist auch das zweite Steuerventil 15 gestaltet. In einer Öffnung zwischen der Pumpenkammer 33 und Rücklaufkammer 34 ist ein zweiter Drosselkörper 55 angeordnet, der zusammen mit einem im Gehäuseteil 30 eingeformten zweiten Ventilsitz 56 das Hauptventil des Steuerventils 15 bildet. Dieses Hauptventil des Steuerventils 15 beinhaltet ebenfalls die Funktion eines Rückschlagventils und gleichzeitig die Funktion eines Proportionalventils, was nachfolgend erläutert wird.After the same basic principle, the
Der Drosselkörper 55 wird einerseits betätigt durch eine Rückstellfeder 57. Durch diese Rückstellfeder 57 wird das Hauptventil geschlossen gehalten, solange der Druck PP in der Pumpenkammer 33 nicht grösser ist als der Druck in der Rücklaufkammer 34. Das ist beispielsweise der Fall, wenn die Pumpe 10 (Fig. 1) nicht läuft.The
Auf den Drosselkörper 55 wirken andererseits Stellelemente ein, die durch die Ansteuerung des Vorsteuerventils 15V bewegt werden. Im Unterschied zum zuvor beschriebenen Steuerventil 5 wird beim Steuerventil 15 vom Proportionalmagneten 15M ohne Zwischenschaltung eines Gegenkolbens auf den Drosselkörper 55 eingewirkt. Auch der Drosselkörper 55 ist betätigbar vom Vorsteuerventil 15V und zwar wie folgt. Vom Proportionalmagnet 15M wird in bekannter Weise über einen Tauchankerstössel 61 gegen eine Vorsteuer-Regelfeder 62 auf einen Vorsteuerkolben 63 eingewirkt. Aus der Bewegung des Vorsteuerkolbens 63 folgt der Aufbau eines Steuerdrucks PY in einem Steuerdruckraum 64. Dieser Steuerdruck PY hängt von der Bewegung des Vorsteuerkolbens 63 ab und wird damit auch von der Vorsteuer-Regelfeder 62 bestimmt. Dadurch, dass das Vorsteuerventil 15V über einen weiteren Verbindungskanal 65 den Druck PP in der Pumpenkammer 33 erfasst und über den zuvor erwähnten Verbindungskanal 46 auch den Druck erfasst, der in der Rücklaufkammer 34 herrscht, werden keinerlei Einstellelemente benötigt, um den richtigen Steuerdruck PY zu erreichen. Der Verbindungskanal 65 ist gestrichelt gezeichnet, weil er in einer anderen Ebene liegt, damit er unter Umgehung der Rücklaufkammer 34 die Verbindung vom Vorsteuerventil 15V zur Pumpenkammer 33 herstellen kann.On the
Das Vorsteuerventil 15V regelt den Steuerdruck PY, wobei der Steuerdruck PY eine Funktion der Drücke in Pumpenkammer 33 und Rücklaufkammer 34 und des Hubs des Vorsteuerkolbens 63 ist, welcher seinerseits von der Ansteuerung des Vorsteuerventils 15V bestimmt ist. Durch den Steuerdruck PY wird auf einen in einer Steuerkammer 67 verschiebbaren Kolben 68 eingewirkt. Der Kolben 68 stützt sich über eine Hauptventil-Regelfeder 69 gegen das Gehäuseteil 30 ab. Die Bewegung des Kolbens 68 wird mittels einer Steuerstange 70 auf den Drosselkörper 55 übertragen. Die Hauptventil-Regelfeder 69 wirkt also einerseits als Rückstellfeder für den Kolben 68, andererseits aber eben auch als Regelfeder für das Hauptventil des Steuerventils 15. Auch hier sind erfindungsgemäss keinerlei Einstellelemente erforderlich.The
Leichter verständlich wird dies anhand der Figur 3. Hier ist nämlich ein Zustand dargestellt, bei dem die Pumpe 10 läuft, wegen des gestiegenen Druckes PP den Drosselkörper 55 gegen die Rückstellfeder 57 gedrückt und so vom Ventilsitz 56 abgehoben hat. Der Proportionalmagnet 15M ist angesteuert, wodurch der Kolben 68 infolge des gestiegenen Steuerdrucks PY nach links, also in Richtung auf den Drosselkörper 55 verschoben ist. Die Bewegung des Kolbens 68 wird durch die Steuerstange 70 direkt auf den Drosselkörper 55 übertragen.This is easier to understand this with reference to FIG 3. Here, namely, a state is shown, in which the
Sobald die Pumpe 10 zu laufen beginnt, steigt der Druck PP. Damit wird aber sofort das Hauptventil des Steuerventils 15 geöffnet, indem der Drosselkörper 55 sich gegen die Rückstellfeder 57 bewegt. Das von der Pumpe 10 geförderte Hydrauliköl strömt von der Pumpenkammer 33 in die Rücklaufkammer 34 und von dort über die Rücklaufleitung 14 (Fig. 1) zum Tank 11. Erwähnt sei ergänzend, dass der Drosselkörper 35 des Steuerventils 5 nicht gegen die Rückstellfeder 37 bewegt werden kann, weil infolge des durch die Last der Aufzugskabine 1 erzeugten relativ hohen Druckes PZ das Hauptventil des ersten Steuerventils 5 wegen der positiven Druckdifferenz PZ - PP auf jeden Fall geschlossen bleibt.As soon as the
Um nun die Aufwärtsfahrt für die Aufzugskabine 1 einzuleiten, wird, wie dies eingangs erwähnt worden ist, die Proportionalventilfunktion des Steuerventils 15 aktiviert. Das geschieht durch Ansteuern des Proportionalmagneten 15M über die Steuerleitung 26.In order to initiate the upward movement for the elevator car 1, as mentioned above, the proportional valve function of the
In der Figur 3 ist weiter gezeigt, dass infolge des gestiegenen Druckes PP, auch der Drosselkörper 35 des Hauptventils des ersten Steuerventils 5 gegen die Rückstellfeder 37 bewegt worden ist. Diese Bewegung kann dann auftreten, sobald der Druck PP so viel grösser als der Druck PZ ist, dass auch die Kraft der Rückstellfeder 37 überwunden wird. In dem in der Figur 3 dargestellten Zustand wird also Hydrauliköl durch die Zylinderleitung 4 in den Hubzylinder 3 gefördert, was die Aufwärtsbewegung der Aufzugskabine 1 bewirkt. Betont sei, dass das Öffnen des Hauptventils des Steuerventils 5 ohne die Ansteuerung des Proportionalmagneten 5M, also ohne Mitwirkung des Vorsteuerventils 5V allein aufgrund der positiven Druckdifferenz PP-PZ zustande kommt. Die Aufwärtsfahrt der Aufzugskabine 1 wird also allein durch Ansteuerung des Proportionalmagneten 15M erreicht und das Hauptventil des Steuerventils 5 hat nur die Rückschlagventilfunktion.In the figure 3 is further shown that due to the increased pressure P P , and the
Analog zum Steuerventil 5 weist auch das Steuerventil 15 einen Gegenkörper 58 und eine Stellstange 59 auf. Im Unterschied zum Steuerventil 5, bei dem die Stellstange 39 am Gegenkolben 38 fest angebracht ist, während der Drosselkörper 35 ein separates Teil ist, bilden beim Steuerventil 15 Gegenkörper 58, Stellstange 59 und Drosselkörper 55 ein einziges Teil. Diese Unterschiede sind in den Figuren 2 und 3 klar zu erkennen. Der Gegenkörper 58 befindet sich dann, wenn das Steuerventil 15 geschlossen ist, in einer Aussparung 60 im ersten Gehäuseteil 30. Der Durchmesser der Aussparung 60 kann deutlich grösser sein als der Durchmesser des Gegenkörpers 58. Ist dies der Fall, so hat der Gegenkörper 58 hinsichtlich Kraftwirkung keinen Einfluss auf das aus dem Drosselkörper 55 und dem Ventilsitz 56 gebildete Hauptventil des Steuerventils 15. Vorteilhaft können in der Aussparung 60 Führungsrippen angeordnet sein, mit denen der Gegenkörper 58 geführt wird.Analogous to the
Funktionell haben die Gegenkörper 38 und 58 die folgende unterschiedliche Bedeutung. Auf die Gegenkörper 38 und 58 wirkt der Druck in der Pumpenkammer 33 in gleicher Weise wie auf die Drosselkörper 35 und 55. Wenn nun in vorteilhafter Weise die Durchmesser von Gegenkörper 38 und 58 gleich gross sind wie die Durchmesser der Drosselkörper 35 und 55, bewirkt dies einen Kraftausgleich. Beim ersten Steuerventil 5, bei dem Drosselkörper 35 einerseits und Gegenkörper 38 mit Stellstange 39 andererseits getrennte Teile sind, wirkt auf den Gegenkörper 38 die gleiche durch den Druck PP verursachte Kraft wie auf den Drosselkörper 35. Die Kraft, die das Vorsteuerventil 5M aufbringen muss, um den Kolben 48 und die Steuerstange 50 gegen den Gegenkolben 38 und den Drosselkörper 35 zu bewegen, wird also nicht durch Differenzkräfte verändert. Beim Steuerventil 15 ist die starre Verbindung des Gegenkolbens 58 mit dem Drosselkörper 55 deshalb nötig, weil hier der Gegenkolben 58 auf der dem Vorsteuerventil 15M abgewandten Seite des Hauptventils liegt, so dass die Kraftübertragung nicht über den Gegenkolben 58 erfolgt. Weil der Durchmesser der Aussparung 60 deutlich grösser ist als der Durchmesser des Gegenkolbens 58, wirkt beim Gegenkolben 58 der Druck PP allseitig, entfaltet also keine Gegenkraft auf den Drosselkörper 55.Functionally, the
In der Figur 4 ist eine Stellung der Steuerventileinheit 28 bei Abwärtsfahrt der Auszugskabine 1 (Fig. 1) gezeigt. Die Pumpe 10 (Fig. 1) läuft dann nicht. Entsprechend ist der Druck PP klein. Vor Beginn der Abwärtsfahrt der Aufzugskabine 1 ist wegen der Tatsache, dass der Druck PZ in der Zylinderkammer 32 deutlich grösser ist als der Druck PP in der Pumpenkammer 33 das aus Drosselkörper 35 und Sitz 36 gebildete Hauptventil des Steuerventils 5 geschlossen. Um die Abwärtsfahrt der Aufzugskabine 1 einzuleiten, wird der Proportionalmagnet 5M angesteuert. Dieser wirkt über den Tauchankerstössel 41 auf das Vorsteuerventil 5V ein, welches den Steuerdruck PX in der Steuerkammer 47 aufbaut. Die Grösse des Steuerdrucks PX wird durch die Ansteuerung des Proportionalmagneten 5M und die Vorsteuer-Regelfeder 42 bestimmt und ist natürlich ebenso vom Druck PZ in der Zylinderkammer 32 und vom Druck in der Rücklaufkammer 34 beeinflusst. Mit zunehmender Ansteuerung des Proportionalmagneten 5M steigt der Steuerdruck PX im Steuerdruckraum 44, wodurch der Kolben 48 gegen die Kraft der Hauptventil-Regelfeder 49 in Richtung auf den Gegenkolben 38 bewegt wird. Dabei wird diese Bewegung über die Steuerstange 50 auf den Gegenkolben 38 übertragen. Dessen Bewegung wird über die Stellstange 39 auf den Drosselkörper 35 übertragen. Somit öffnet das Hauptventil des Steuerventils 5.FIG. 4 shows a position of the
Durch dieses Öffnen steigt nun der Druck PP in der Pumpenkammer 33. Dadurch wird der Drosselkörper 55 gegen die Rückstellfeder 57 gedrückt, so dass der Drosselkörper 55 vom Ventilsitz 56 abhebt. Das Hydrauliköl kann nun über das aus Drosselkörper 55 und Ventilsitz 56 gebildete Hauptventil des Steuerventils 15 über die Rücklaufkammer 34 in die Rücklaufleitung 14 (Fig. 1) und somit in den Tank 11 abfliessen. Es sei der Vollständigkeit halber erwähnt, dass ein Teil des Hydrauliköls auch vom Pumpenraum 33 über die Pumpenleitung 8 (Fig. 1) und die Pumpe 10 in den Tank 11 zurückfliessen kann, weil die Pumpen üblicherweise einen Leckverlust ausweisen. Welcher Teilstrom über die Pumpe 10 fliesst, hängt von der Bauart der Pumpe 10 und der Federrate der Rückstellfeder 57 ab. Dabei ist es je nach Bauart der Pumpe 10 durchaus möglich, dass durch den Fluss des Hydrauliköls die Pumpe 10, obwohl vom Motor 12 nicht angetrieben, in Drehung versetzt wird. Der Vollständigkeit halber sei ausserdem erwähnt, dass ein weiterer Teilstrom auch über das Vorsteuerventil 5V fliesst.As a result of this opening, the pressure P P in the
Das aus Drosselkörper 55 und Ventilsitz 56 gebildete Hauptventil des Steuerventils 15 wirkt somit bei Abwärtsfahrt als Rückschlagventil, welches allein durch den Druck PP geöffnet wird. Eine Ansteuerung des Proportionalmagneten 15M findet also nicht statt und somit ist auch das Vorsteuerventil 15V ohne Funktion.The main valve of the
Zur Steuerung von Aufwärts- und Abwärtsfahrt der Aufzugskabine 1 (Fig. 1) sind also nach der Erfindung nur die beiden Steuerventile 5 und 15 erforderlich, die jeweils die Funktionen von Rückschlagventil und Proportionalventil in sich vereinigen. Die Rückschlagventilfunktionen der Steuerventile 5 und 15 erfüllen gleichzeitig die Anforderungen von EN-Sicherheitsnormen. Dabei erfüllt das Steuerventil 5 die Funktion des Sicherheitsventils, während das Steuerventil 15 ein zusätzliches Pumpenüberdruckventil entbehrlich macht. Die erfindungsgemässe Steuerventileinheit 28 hat also einen besonders einfachen Aufbau und ist kostengünstig herstellbar. Wenn die Drosselkörper 35 und 55 nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung identisch sind, bedeutet auch dies einen Vorteil hinsichtlich der Herstellungskosten, weil nicht verschiedene Drosselkörper fabriziert werden müssen.To control the upward and downward travel of the elevator car 1 (FIG. 1), therefore, according to the invention, only the two
Es ist vorteilhaft, wenn die Gegenkörper 38 und 58 auf ihrer dem Drosselkörper 35 bzw. 55 zugewandten Seite keine ebene Fläche aufweisen, sondern wenn die dem Drosselkörper 35 bzw. 55 zugewandte Seite die Gestalt eines Kegelstumpfes besitzt. In der Figur 5 ist der Schliesskörper 55 samt Gegenkörper 58 und der diese beiden Teile verbindenden Stellstange 59 gezeigt. Die dem Schliesskörper 55 zugewandte Fläche hat die Gestalt eines Kegelstumpfes 80. Vorteilhaft bildet die Fläche des Kegelstumpfes 80 gegen eine senkrecht auf der Längsachse stehende Fläche einen Winkel ä von etwa 15 bis 25 Grad. Dadurch wird erreicht, dass bei grosser Durchflussrate durch das Hauptventil des Steuerventils 15 entstehende dynamische Kräfte keine nachteiligen Rückwirkungen auf das Vorsteuerventil 15V haben.It is advantageous if the counter-bodies 38 and 58 have no flat surface on their side facing the
Vorteilhaft ist es ausserdem, wenn der Gegenkörper 58 des Steuerventils 15 die gleiche Form und Grösse aufweist wie der Gegenkörper 38 des Steuerventils 5. Wenn die Gegenkörper 38 und 58 identisch sind, hat dies den Vorteil, dass weniger verschiedene Teile gefertigt und vorgehalten werden müssen und die Fertigungslosgrösse doppelt so gross ist, was sich hinsichtlich Fertigungskosten günstig auswirkt. Bedeutsam ist dies auch im Hinblick auf Servicearbeiten vor Ort. In der Figur 6 ist ein Gegenkörper 58 gezeigt, dessen Gestalt und Grösse dem Gegenkörper 38 (Fig. 4) entspricht. Der Winkel a ist auch hier vorhanden. In der Figur 7 ist nochmals der Gegenkörper gezeigt, der als Gegenkörper 38 für das Steuerventil 5 und als Gegenkörper 58 für das Steuerventil 15 verwendbar ist, wobei wiederum der Winkel á auftritt.It is also advantageous if the
Die Grösse der Aussparung 60 ist jeweils an die Grösse des Gegenkörpers 58 angepasst. Ist also der Gegenkörper 58 nach Figur 5 ausgeführt, so ist die Tiefe der Aussparung 60 gering. Ist aber die Grösse des Gegenkörpers 58 nach Figur 6 ausgeführt, so ist die Tiefe der Aussparung 60 entsprechend grösser, so dass der Gegenkörper 58 bei geschlossenem Hauptventil des zweiten Steuerventils 15 in der Aussparung 60 Platz findet.The size of the
In den Figuren 8a bis 8d sind Details der Drosselkörper 35, 55 gezeigt, nämlich verschiedene Ausführungsvarianten. An eine Basis 90 schliesst sich jeweils ein Zylinder 91 an, dessen Mantelfläche mit der Bezugszahl 92 bezeichnet ist. In den Zylinder 91 sind Öffnungen 93 eingefräst, durch die das Hydrauliköl durchtreten kann. Vorteilhaft sind beispielsweise in den Umfang des Zylinders 91 sechs gleichmässig verteilte Öffnungen 93 eingefräst. Die Öffnungen 93 können unterschiedliche Gestalt haben. Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 8a sind die Öffnungen 93 im an die Basis 90 anschliessenden Teil V-förmig und im daran anschliessenden Teil von konstanter Breite. Daraus ergibt sich, dass der wirksame Durchtrittsquerschnitt für das Hydrauliköl mit zunehmendem Hub des Drosselkörpers 35, 55 zunächst progressiv und dann bei weiter zunehmendem Hub linear zunimmt. Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 8b haben die Öffnungen 92 im an die Basis anschliessenden Teil statt der V-förmigen eine kelchförmige Gestalt. Daraus ergibt sich, dass der wirksame Durchtrittsquerschnitt für das Hydrauliköl nichtlinear ist. Ausgehend vom geschlossenen Zustand der Steuerventile 5 bzw. 15 nimmt bei Betätigung in Öffnungsrichtung der wirksame Durchtrittsquerschnitt für das Hydrauliköl zunächst nur wenig zu, wird dann mit zunehmendem Hub zunehmend grösser und wird dann später mit weiter zunehmenden Hub abnehmend grösser. Anschliessend bleibt er wiederum konstant.Details of the
In der Figur 8c ist ein Beispiel gezeigt, bei dem die Öffnungen 93 deutlich gestuft sind. Im ersten Hubbereich ist die Öffnung 93 V-förmig und geht dann abrupt in eine Rechteckform über. Das bedeutet, dass der wirksame Durchtrittsquerschnitt für das Hydrauliköl anfangs leicht zunimmt und dann sprunghaft auf einen Maximalwert ändert, bei dem dann der Durchtrittsquerschnitt unabhängig vom weiteren Hub ist.In the figure 8c an example is shown in which the
In der Figur 8d ist ein weiteres Beispiel gezeigt, bei dem die Öffnungen 93 nur gestuft sind. Im ersten Hubbereich hat die Öffnung 93 eine geringe Breite und geht dann abrupt in eineFIG. 8d shows a further example in which the
Rechteckform grössere Breite über. Das bedeutet, dass der wirksame Durchtrittsquerschnitt für das Hydrauliköl anfangs einen ersten Wert hat und dann sprunghaft auf einen Maximalwert ändert, bei dem dann der Durchtrittsquerschnitt unabhängig vom weiteren Hub ist.
Durch die Gestalt der Drosselkörper 35, 55 lässt sich also die Durchflusscharakteristik der Steuerventile 5 und 15 an die jeweilige Aufzugsanlage und an die Steuerungsart in weiten Grenzen anpassen. Die zuvor gezeigten Beispiele lassen die Möglichkeiten erahnen, die sich bieten. Durch unterschiedliche Gestalten der Drosselkörper 35 und 55 lassen sich die Steuerventile 5 und 15 also an verschiedene Aufgaben und Anlagen anpassen. Beim bekannten Stand der Technik existieren für die unterschiedlichen Anwendungen jeweils unterschiedliche Bauarten und Baugrössen. Durch die Erfindung wird also erreicht, dass mit nur einer einzigen Steuerventileinheit 28 durch geringfügige Abwandlungen sowohl kleinere wie grössere Aufzugsanlagen steuerbar sind.Rectangular shape larger width over. This means that the effective flow cross-section for the hydraulic oil initially has a first value and then changes abruptly to a maximum value, in which case the passage cross-section is independent of the further stroke.
Due to the shape of the
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, eine Hubbegrenzung vorzusehen. Eine solche Hubbegrenzung kann vorteilhaft dadurch erreicht werden, dass der mögliche Weg der Kolben 48 bzw. 68 innerhalb der Steuerkammer 47 bzw. 67 begrenzt wird. In den Figuren 9a und 9b sind dafür geeignete Varianten gezeigt.A further advantageous embodiment is to provide a stroke limitation. Such a stroke limitation can advantageously be achieved by limiting the possible travel of the
In der Figur 9a ist ein Detail aus den Figuren 2 bis 4 gezeigt, nämlich die Steuerkammer 47 bzw. 67 mit dem in ihr verschiebbaren Kolben 48 bzw. 68. In die zylindrische Innenwand der Steuerkammer 47 bzw. 67 sind etliche Ringnuten 95 eingestochen. In diese Ringnuten 95 sind Sprengringe 96 einsetzbar. Je nach gewünschter Hubbegrenzung wird ein Sprengring 96 in eine der Ringnuten 95 eingesetzt. Damit ist der Hub, den der Kolben 48 bzw. 68 machen kann, begrenzt. Genau entsprechend wird damit auch der Hub der Drosselkörper 35 bzw. 55 der Steuerventile 5 bzw. 15 (Fig. 2 bis 4) begrenzt. Auf diese Weise ist es möglich, bei der Montage der Steuerventileinheit 28 festzulegen, für welchen maximalen Nenndurchfluss die Steuerventileinheit 28 ausgelegt sein soll. Unterschiedliche Baugrössen von Steuerventileinheiten 28 sind damit unnötig.FIG. 9a shows a detail from FIGS. 2 to 4, namely the
Eine vorteilhafte Variante der Hubbegrenzung ist in der Figur 9b dargestellt. Hier sind die fertigungstechnisch problematischen Ringnuten 95 (Fig. 9a) nicht nötig. Stattdessen ist in die Steuerkammer 47 bzw. 67 ein Distanzring 97 eingesetzt. Dessen äusserer Durchmesser ist geringfügig kleiner als der Durchmesser der Steuerkammer 47 bzw. 67. Hier bestimmt die Länge des zylindrischen Distanzrings die Hubbegrenzung. Gegenüber der Variante nach Figur 9a, bei der die möglichen Hubbegrenzungen, nämlich beispielsweise 5, 8, 11 und 14 mm, von den Positionen der einzelnen Ringnuten 95 abhängen, besteht hier die Möglichkeit, beliebige Hubbegrenzungen vorzusehen.An advantageous variant of the stroke limitation is shown in FIG. 9b. Here, the production-technically problematic annular grooves 95 (FIG. 9a) are not necessary. Instead, a
In der Figur 10 ist ein Detail der Kolben 48, 68 gezeigt. Sie weisen an ihrem äusseren Umfang eine Nut 98 auf, in der eine ringförmige elastische Dichtung 99 eingesetzt ist. Durch diese Dichtung 99 wird der Spalt zwischen der zylindrischen Aussenfläche der Kolben 48, 68 und der Innenwand der Steuerkammer 47, 67 (Fig. 2) weitestgehend ausgefüllt. Die Dichtung 99 erfüllt in vorteilhafter Weise die Aufgabe, die Leckage zu verringern, denn durch sie wird der Leckstrom von Hydrauliköl von der Steuerkammer 47, 67 in Richtung Hauptventil der Steuerventile 5, 15 entscheidend verringert.FIG. 10 shows a detail of the
In der Fig. 11 ist die Mantelfläche eines Drosselkörpers 35 (Fig. 2) gezeigt. Die schon im Zusammenhang mit den Fig. 8a bis 8d erwähnten Öffnungen 93, die dort unterschiedliche Gestalt, aber jeweils alle an einem Drosselkörper 35 gleiche Grösse haben, sind hier nun nicht alle gleich gross. Die Öffnung 93 der Fig. 11 beginnt in einem Abstand d von der Basis 90 (Fig. 8a-d) entfernt, während eine weitere Öffnung 93' in einem Abstand d' beginnt und eine weitere Öffnung 93" in einem Abstand d". Der kleinste Abstand d ist beispielsweise 1 mm gross. Durch diese unterschiedliche Grösse der einzelnen Öffnungen 93 wird vorteilhaft erreicht, dass über die Festlegung der einzelnen Abstände d, d', d" usw. die vom Ventilhub abhängige Durchflusscharakteristik beliebig festlegbar ist, um so die Durchflusscharakteristik an die jeweiligen Bedürfnisse optimal anpassbar zu machen..FIG. 11 shows the lateral surface of a throttle body 35 (FIG. 2). The
In den Fig. 12a und 12b sind weitere mögliche Details von Öffnungen 93 gezeigt. In der Fig. 12a ist eine Öffnung 93 gezeigt, deren Wurzel 93w analog zur Fig. 11 in einem bestimmten Abstand von der Basis 90 beginnt. Die Tiefe einer solchen Öffnung, ebenso aber auch die Breite, folgen vorteilhaft einer Bemessungsregel, die dadurch charakterisiert ist, dass die wirksame Fläche A der Öffnung 93 eine Funktion eines Abstands y von der Wurzel 93w ist. Eine besonders vorteilhafte Bemessungsregel ist dabei die, dass die Fläche A proportional ist der 2,5-ten Potenz des Abstands y, also der folgenden Formel gehorcht:
In dieser Formel ist k ein Proportionalitätsfaktor.In this formula, k is a proportionality factor.
Die Fig. 12 b zeigt einen Schnitt zur Fig. 12a im Abstand y von der Wurzel 93w. Dabei beginnen im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Fig. 11 alle Öffnungen 93 mit ihrer Wurzel 93w (Fig. 12a) im gleichen Abstand von der Basis 90, jedoch ist es auch denkbar, dass diese Lösung mit jener nach Fig. 11 kobiniert wird, was in der Fig. 12b dadurch angedeutet ist, daß mit gestrichelter Linie eine der Öffnungen tiefer ist, weil deren Wurzel 93w in einem geringeren Abstand von der Basis 90 beginnt.FIG. 12b shows a section to FIG. 12a at a distance y from the
In der Fig. 13 ist eine Begrenzungslinie einer Öffnung 93 in einer besonders vorteilhaften Gestalt gezeigt. Im Bereich der Wurzel der Öffnung 93 weist diese Öffnung 93 einen Radius von beispielsweise 1 mm auf. An einen 180-Grad-Bogen schliessen sich geschwungene Begrenzungslinien an. Durch die Gestaltung dieser Begrenzungslinien lassen sich besondere Durchflusscharakteristika erreichen.FIG. 13 shows a boundary line of an
Grundsätzlich dienen die vorbeschriebenen besonderen Massnahmen der Gestaltung der Öffnungen 93 dem Zweck, zu erreichen, dass bei allen Durchflüssen ein genügend grosser Druckregelbereich zur Verfügung steht.Basically, the above-described special measures of the design of the
Die erfindungsgemässe Steuerventileinheit 28 wurde eingangs im Zusammenhang mit der Figur 1 beschrieben. Die bei dieser Steuerungsart nötigen Drucksensoren 18 und 23 wurden in den weiteren Figuren nicht dargestellt, weil der vorbekannte Stand der Technik dafür schon Vorbilder liefert. Das gleiche gilt für den Temperatursensor.The inventive
Die erfindungsgemässe Steuerventileinheit 28 ist aber nicht nur dazu bestimmt, im Zusammenhang mit einer in der Figur 1 gezeigten Anlage in der entsprechend der Beschreibung zu Figur 1 erwähnten Betriebsweise verwendet zu werden. So kann die erfindungsgemässe Steuerventileinheit 28 auch bei beliebigen anderen Bauartvarianten verwendet werden, beispielsweise auch dann, wenn die Pumpe 10 drehzahlgeregelt wird, was auch ein anderes Steuerprinzip für die Steuerventileinheit 28 nach sich zieht.However, the
Claims (16)
- Control valve unit (28) for a hydraulic lift, which valve unit contains control valves (5, 15) and pilot valves (5V, 15V) with which it is possible to control the flow of hydraulic oil from a tank (11) to a lifting cylinder (3) driving a lift cabin (1), and from the lifting cylinder (3) to the tank (11), it being possible, for an ascent of the lift cabin (1), for the hydraulic oil to be conveyed by means of a pump (10) driven by an electrical motor (12) from the tank (11) by way of the control valve unit (28) to the lifting cylinder (3) and, for a descent of the lift cabin (1), for the hydraulic oil to be conveyed by way of the control valve unit (28) to the tank (11), and a respective single pre-controllable control valve (5, 15), each of which acts both as a non-return valve and as a proportional valve, being present for controlling the ascent and the descent of the lift cabin (1), characterised in that,
in the case of the control valve (5) that controls descent, power transmission is effected from its pilot valve (5V) by means of a piston (48), acting against a main valve governing spring (49), and by way of a control rod (50) onto an opposed piston (38) which, by means of an adjusting rod (39) secured thereto, moves a throttle body (35), the diameter of the opposed piston (38) being the same as the diameter of the throttle body (35), and,
in the case of the control valve (15) that controls ascent, power transmission is effected from its pilot valve (15V) by means of a piston (68), acting against a main valve governing spring (69), and by way of a control rod (70) onto a throttle body (55), and in that the throttle body (55) is connected securely to an opposed piston (58) by way of an adjusting rod (59), the diameter of the opposed piston (58) being the same as the diameter of the throttle body (55). - Control valve unit (28) according to claim 1, characterised in that a single throttle body (35; 55) which is displaceable relative to a seat (36; 56) is present in each of the control valves (5, 15).
- Control valve unit (28) according to claim 2, characterised in that, on the one hand, a return spring (37; 57) and, on the other hand, a pilot valve (5V; 15V) act on the throttle body (35; 55) and each of them can be operated by an electrically actuable proportional magnet (5M; 15M).
- Control valve unit (28) according to claim 3, characterised in that, in the case of the control valve (15) that controls ascent, its return spring (57) and its pilot valve (15V) act in the same direction on its throttle body (55) in the closing direction.
- Control valve unit (28) according to claim 3, characterised in that, in the case of the control valve (5) that controls descent, its return spring (37) acts on its throttle body (35) in the closing direction while its pilot valve (5V) acts in the opening direction.
- Control valve unit (28) according to claims 4 and 5, characterised in that the throttle body (35) of the control valve (5) controlling descent and the throttle body (55) of the control valve (15) controlling ascent have the same form and dimensions.
- Control valve unit (28) according to claim 1, characterised in that the piston (48; 68) has, on its outer circumference, a groove (98) into which a resilient seal (99) is inserted.
- Control valve unit (28) according to claim 1, characterised in that the face of the opposed body (38; 58) facing the throttle body (35; 55) is in the form of a truncated cone.
- Control valve unit (28) according to claim 8, characterised in that the outer surface of the truncated cone (80) forms an angle a of approximately from 15 to 25 degrees relative to a face standing perpendicularly on the longitudinal axis.
- Control valve unit (28) according to any one of claims 1 to 9, characterised in that the throttle bodies (35; 55) are formed from a base (90) and an adjoining cylinder (91) in whose outer surface (92) openings (93) are milled.
- Control valve unit (28) according to claim 10, characterised in that the openings (93) are at least partially V-shaped.
- Control valve unit (28) according to claim 10, characterised in that the openings (93) are goblet-shaped.
- Control valve unit (28) according to claim 10, characterised in that the openings (93) are stepped.
- Control valve unit (28) according to any one of claims 1 to 13, characterised in that means (95, 96; 97) are present by which the path of the piston (48; 68) can be delimited.
- Control valve unit (28) according to claim 14, characterised in that the path is delimited by a snap ring (96) which can be inserted into one of several annular grooves (95) cut into the cylindrical inner wall of control chambers (47; 67).
- Control valve unit (28) according to claim 14, characterised in that a cylindrical spacer ring (97) can be inserted into the control chamber (47; 67), the outside diameter of which ring is slightly smaller than the diameter of the control chamber (47; 67) and by means of the length of which the limit of lift can be determined.
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