KR101011944B1 - Hydraulic control arrangement with regeneration and lowering brake valve - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 컨슈머, 특히 유압 실린더(2)를 제어하기 위한 유압식 제어 장치에 관한 것으로서, 방향 밸브(34, 198)를 포함하고, 상기 방향 밸브의 밸브 슬라이드(38)가 압력 매체 소스(4), 탱크(16)와 상기 컨슈머의 2 개의 압력 챔버들(8, 12) 간의 압력 매체 연결을 제어하기 위해 조절 가능하고, 또한 축소형 압력 챔버(12)로부터의 압력 매체 체적 흐름의 배출 제어를 위한 브레이크 밸브(20)를 포함하고, 상기 브레이크 밸브의 제어 피스톤(22)은 스프링(24)의 힘에 의해 폐쇄 방향으로, 그리고 확장형 압력 챔버(8) 내의 압력에 의해 개방 방향으로 작동되고, 재생을 위해 브레이크 밸브(20)의 상류에서 배출하는 압력 매체 체적 흐름으로부터의 압력 매체가 확장형 압력 챔버(8) 방향으로 개방하는 체크 밸브(28)를 통해 재생 라인(30) 내에 분기될 수 있고 공급부 내 압력 매체 체적 흐름에 합류될 수 있고, 상기 체크 밸브(28)가 상기 밸브 슬라이드(38) 내로 통합되고, 개방 방향으로 상기 브레이크 밸브(20)에 작용하는 압력이 상기 체크 밸브(28)를 통해 전달되는 것을 특징으로 한다.
제어 피스톤, 체크 밸브, 브레이크 밸브, 블라인드 홀, 밸브 폐쇄 바디
The present invention relates to a hydraulic control device for controlling a consumer, in particular a hydraulic cylinder (2), comprising directional valves (34, 198), wherein the valve slide (38) of the directional valve is a pressure medium source (4). Adjustable for controlling the pressure medium connection between the tank 16 and the two pressure chambers 8, 12 of the consumer, and also for controlling the discharge of the pressure medium volume flow from the reduced pressure chamber 12. A brake valve 20, wherein the control piston 22 of the brake valve is operated in the closing direction by the force of the spring 24 and in the opening direction by the pressure in the expandable pressure chamber 8, and regeneration is performed. The pressure medium from the pressure medium volumetric stream discharged upstream of the brake valve 20 can branch into the regeneration line 30 via a check valve 28 opening in the direction of the expandable pressure chamber 8 and the pressure in the supply Can be joined to the medium volume flow, the check valve 28 is integrated into the valve slide 38, and the pressure acting on the brake valve 20 in the open direction is transmitted through the check valve 28. It is characterized by.
Control piston, check valve, brake valve, blind hole, valve closing body
Description
본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 컨슈머, 특히 유압 실린더를 제어하는 유압식 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hydraulic control device for controlling a consumer, in particular a hydraulic cylinder, according to the preamble of
유압식 컨슈머, 예컨대 유압 실린더의 작동 속도를 증가시키기 위해, 배출하는 압력 매체 체적 흐름으로부터의 압력 매체가 축소형 압력 챔버로부터 재생 라인을 거쳐 확장형 압력 챔버의 공급부 내 압력 매체 체적 흐름에 합류되는 것이 공지된다. 이로써 확장형 압력 챔버 내의 공동화 현상이 방지되고 유압 실린더의 높은 작동 속도가 가능하다.In order to increase the operating speed of a hydraulic consumer, such as a hydraulic cylinder, it is known that the pressure medium from the discharged pressure medium volume flow joins the pressure medium volume flow in the supply of the expanded pressure chamber via the regeneration line from the reduced pressure chamber. . This prevents cavitation in the extended pressure chamber and allows for a high operating speed of the hydraulic cylinder.
유압 실린더의 제어를 위한 이러한 유압식 제어 장치는 코마츠(Komatsu)사의 데이터 시트, "Structure and Function CLSS, Arm regeneration circuit"에 공지되어 있다. 상기 종래 제어 장치는 방향 밸브를 포함하고, 이러한 방향 밸브의 밸브 슬라이드는 압력 매체 소스, 탱크와 유압 실린더의 2 개의 압력 챔버들 간의 압력 매체 연결을 제어하기 위해 조절 가능하고, 또한 압력 매체 체적 흐름의 배출 제어를 위한, 제어 장치 내에 방향 밸브에 대해 축 평행하게 배치되는 브레이크 밸브를 포함하고, 상기 브레이크 밸브의 제어 피스톤은 스프링력에 의해 폐쇄 방향으로 그 리고 확장형 압력 챔버 내의 압력에 의해 개방 방향으로 작동된다. 재생을 위해, 압력 매체는 배출하는 압력 매체 체적 흐름으로부터, 확장형 압력 챔버의 방향으로 개방하며 방향 밸브의 외부에 방사 방향으로 배치되는 체크 밸브를 거쳐 재생 채널 내로 분기될 수 있고 공급부 내의 압력 매체 체적 흐름에 합류될 수 있다.Such hydraulic control devices for the control of hydraulic cylinders are known from Komatsu's data sheet, "Structure and Function CLSS, Arm regeneration circuit". The conventional control device comprises a directional valve, the valve slide of the directional valve being adjustable to control the pressure medium source, the pressure medium connection between the two pressure chambers of the tank and the hydraulic cylinder, and also of the pressure medium volume flow A brake valve disposed axially parallel to the direction valve in the control device for discharge control, wherein the control piston of the brake valve is operated in the closed direction by spring force and in the open direction by pressure in the expanded pressure chamber do. For regeneration, the pressure medium can branch from the discharging pressure medium volume flow into the regeneration channel via a check valve which opens in the direction of the expandable pressure chamber and is arranged radially outside of the directional valve and in the supply section. May be joined.
US 5,832,808 B1에는 방향 밸브를 포함하는 유압 실린더를 제어하는 유압식 제어 장치가 공지되고, 상기 방향 밸브의 밸브 슬라이드는 압력 매체 소스, 탱크와 유압 실린더의 2 개의 압력 챔버들 간의 압력 매체 연결을 제어하기 위해 조절 가능하다. 이 조치에서도, 재생을 위해, 압력 매체가 배출 압력 매체 체적 흐름으로부터, 확장형 압력 챔버의 방향으로 개방하며 방향 밸브 외부에 방사 방향으로 배치되는 체크 밸브를 거쳐, 재생 채널 내로 분기될 수 있고 공급부 내의 압력 매체 체적 흐름에 합류될 수 있다.In US 5,832,808 B1 a hydraulic control device for controlling a hydraulic cylinder comprising a directional valve is known, wherein the valve slide of the directional valve is adapted to control the pressure medium source, the pressure medium connection between the tank and the two pressure chambers of the hydraulic cylinder. It is adjustable. Even in this measure, for regeneration, the pressure medium can branch from the discharge pressure medium volume flow into the regeneration channel and open in the direction of the expanded pressure chamber and check radially outside the directional valve and into the regeneration channel and the pressure in the supply May join the media volume flow.
이러한 제어 장치들의 단점은, 이러한 제어 장치들이 큰 설치 공간을 가지고 하우징 보어의 제조를 위해 큰 제조 기술적 비용을 필요로 한다는 것이다.A disadvantage of these control devices is that they have a large installation space and require a large manufacturing technical cost for the manufacture of the housing bore.
본 발명의 과제는, 최소의 장치 기술적 비용으로 컴팩트한 구성이 가능한 제어 장치를 형성하는 것이다.An object of the present invention is to form a control device that can be compactly configured at the minimum device technical cost.
상기 과제는 청구항 제 1 항의 특징을 가지는 제어 장치에 의해 해결된다.The problem is solved by a control device having the features of
컨슈머를 제어하는 본 발명에 따른 제어 장치는 방향 밸브를 포함하고, 상기 방향 밸브의 밸브 슬라이드는 압력 매체 소스, 탱크와 컨슈머의 2 개의 압력 챔버들 사이의 압력 매체 연결을 제어하기 위해 조절 가능하고, 또한 축소형 압력 챔버로부터의 압력 매체 체적 흐름의 배출 제어를 위한 브레이크 밸브를 포함하고, 상기 브레이크 밸브의 제어 피스톤은 스프링력에 의해 폐쇄 방향으로 그리고 확장형 압력 챔버 내의 압력에 의해 개방 방향으로 작동되고, 재생을 위해, 압력 매체가 브레이크 밸브의 상류에서 배출 압력 매체 체적 흐름으로부터 확장형 압력 챔버의 방향으로 개방하는 체크 밸브를 거쳐 재생 라인 내에서 분기 가능하고 공급부 내 압력 매체 체적 흐름에 합류될 수 있다. 본 발명에 따라, 체크 밸브는 밸브 슬라이드 내로 통합되고, 개방 방향으로 브레이크 밸브에 작용하는 압력은 체크 밸브를 통해 전달된다. 이로써 제어 장치는 최소 장치 기술적 비용으로 실질적으로 컴팩트한 구조를 가진다.The control device according to the invention for controlling the consumer comprises a directional valve, the valve slide of the directional valve being adjustable to control the pressure medium source, the pressure medium connection between the two pressure chambers of the tank and the consumer, And a brake valve for controlling the discharge of the pressure medium volume flow from the reduced pressure chamber, wherein the control piston of the brake valve is operated in the closed direction by spring force and in the open direction by pressure in the expanded pressure chamber, For regeneration, the pressure medium can be branched in the regeneration line and joined to the pressure medium volume flow in the supply via a check valve that opens in the direction of the expanded pressure chamber from the discharge pressure medium volume flow upstream of the brake valve. According to the invention, the check valve is integrated into the valve slide and the pressure acting on the brake valve in the open direction is transmitted through the check valve. The control device thus has a substantially compact structure with minimal device technical cost.
특히 바람직한 본 발명의 실시예에 따라, 브레이크 밸브의 제어 피스톤은 밸브 슬라이드의 공통 수용 보어 내에서 체크 밸브에 대해 동축으로 배치된다.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the control piston of the brake valve is arranged coaxially with respect to the check valve in the common receiving bore of the valve slide.
체크 밸브는, 밸브 시트에 대해 예비 응력을 받고 통과 보어를 포함하는 폐쇄 바디를 포함하므로, 밸브 시트에 의해 제한된 단부면 및 스프링 챔버를 제한하는 폐쇄 바디의 대향 단부면에 밸브 슬라이드의 제어 챔버 내의 압력이 가해지고, 상기 제어 챔버 내의 압력이 확장형 압력 챔버 내의 압력에 상응한다.The check valve includes a closing body that is prestressed against the valve seat and includes a passing bore, so that the pressure in the control chamber of the valve slide at the end face restricted by the valve seat and the opposite end face of the closing body restricting the spring chamber. Is applied, the pressure in the control chamber corresponds to the pressure in the expanded pressure chamber.
바람직하게, 제어 챔버에는 밸브 슬라이드 케이싱 내 적어도 하나의 횡방향 보어를 통해 확장형 압력 챔버 내의 압력이 가해질 수 있다.Preferably, the control chamber may be pressurized in the expanded pressure chamber through at least one transverse bore in the valve slide casing.
폐쇄 바디는 바람직한 실시예에서 스텝형 피스톤으로서 구현되며, 밸브 시트에 대향 배치되는 개방 방향으로 작용하는 링형 숄더를 포함하고, 상기 링형 숄더에는 축소형 압력 챔버 내의 압력이 가해진다.The closing body is embodied as a stepped piston in a preferred embodiment and comprises a ring shoulder acting in the open direction opposite the valve seat, the ring shoulder being subjected to pressure in the reduced pressure chamber.
바람직하게 링형 숄더는 부분적으로, 체크 밸브-유입 챔버를 제한하고, 상기 체크 밸브-유입 챔버는 밸브 슬라이드 케이싱 내의 적어도 하나의 방사 방향 보어를 통해 밸브 슬라이드를 수용하는 밸브 보어의 복귀 챔버와 연결 가능하고, 상기 복귀 챔버 내 압력이 브레이크 밸브의 상류에 가해진다.Preferably the ring shoulder restricts the check valve inlet chamber in part, the check valve inlet chamber being connectable with a return chamber of the valve bore receiving the valve slide through at least one radial bore in the valve slide casing. The pressure in the return chamber is applied upstream of the brake valve.
바람직하게, 재생 라인에서 체크 밸브의 앞에, 압력 매체 체적 흐름의 제어를 위한 스로틀이 연결된다.Preferably, in front of the check valve in the regeneration line, a throttle for control of the pressure medium volume flow is connected.
특히 간단한 조치로서, 스로틀이 방사 방향 보어 내로 연결된 적어도 하나의 스로틀 노치로 형성된다.As a particularly simple measure, the throttle is formed with at least one throttle notch connected into the radial bore.
폐쇄 바디는 바람직하게, 압축 스프링의 힘에 의해 밸브 시트에 대해 예비 응력을 받고, 상기 압축 스프링의 단부면이 브레이크 밸브의 제어 피스톤에 지지되고, 상기 제어 피스톤은 스프링을 통해 밸브 슬라이드의 수용 보어 내에 고정된 록킹부에 지지된다.The closing body is preferably prestressed against the valve seat by the force of the compression spring, the end face of the compression spring being supported by the control piston of the brake valve, the control piston being through the spring into the receiving bore of the valve slide. It is supported by a fixed locking part.
바람직하게, 제어 피스톤의 단부 부분은 록킹부의 블라인드 홀 보어 내로 삽입되며 상기 록킹부로 스프링의 스프링 챔버를 제한한다.Preferably, the end portion of the control piston is inserted into the blind hole bore of the locking portion and restricts the spring chamber of the spring to the locking portion.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 브레이크 밸브의 제어 피스톤은 스텝형 피스톤으로서 구현된다. 상기 제어 피스톤은 바람직하게 축방향 보어를 가지므로, 개방 방향으로 작용하는 단부면, 그리고 스프링 챔버를 제한하는 폐쇄 방향으로 작용하는 대향 단부면에 밸브 슬라이드의 제어 챔버 내의 압력이 가해지고, 상기 제어 챔버 내의 압력은 확장형 압력 챔버 내의 압력에 상응한다. 제어 피스톤의 축방향 보어 내에 바람직하게 스로틀이 제공된다.In a preferred embodiment of the invention, the control piston of the brake valve is embodied as a stepped piston. The control piston preferably has an axial bore such that pressure in the control chamber of the valve slide is applied to the end face acting in the opening direction and the opposite end face acting in the closing direction restricting the spring chamber, The pressure in it corresponds to the pressure in the expandable pressure chamber. A throttle is preferably provided in the axial bore of the control piston.
개방 방향으로 작용하는 제어 피스톤의 단부면은 대향 단부면에 비해 더 큰 횡단면을 가지므로, 제어 피스톤은 제어 챔버 내의 압력에 의해 스프링력에 대항해 개방 위치로 작동할 수 있다. 제어 피스톤의 폐쇄 방향으로 작용하는 대향 단부면에 의해 스프링이 더 약하게 설계될 수 있다.Since the end face of the control piston acting in the open direction has a larger cross section than the opposite end face, the control piston can be operated in the open position against the spring force by the pressure in the control chamber. The spring can be designed weaker by the opposite end face acting in the closing direction of the control piston.
실시예에 따라, 제어 피스톤의 외경에, 원주 홈이 형성되고, 상기 원주 홈에는 적어도 하나의 케이싱 보어를 통해 확장형 압력 챔버 내의 압력이 가해지고, 상기 원주 홈은 제어 피스톤의 개방 위치에서 밸브 슬라이드 케이싱 내의 탱크 보어들을 통해 배출 챔버와 연결 가능하므로, 압력 매체가 컨슈머의 축소형 압력 챔버로부터 탱크로 배출될 수 있다.According to an embodiment, at the outer diameter of the control piston, a circumferential groove is formed, the circumferential groove is subjected to a pressure in the expandable pressure chamber through at least one casing bore, the circumferential groove being a valve slide casing in the open position of the control piston. Since it is connectable with the discharge chamber through the tank bores in it, the pressure medium can be discharged from the reduced pressure chamber of the consumer to the tank.
본 발명에 따른 제어 장치의 제 1 실시예에서, 수용 보어는 블라인드 홀 보어로서 구현된다.In a first embodiment of the control device according to the invention, the receiving bore is implemented as a blind hole bore.
컨슈머의 누설 없는 지지를 위한 본 발명에 따른 제어 장치에 따라, 아치형 채널 내에 부하 유지 밸브들이 배치되고, 재생은 축방향 보어로서 형성되는 수용 보어를 통해 이루어진다.According to the control device according to the invention for leak-free support of the consumer, load retaining valves are arranged in the arcuate channel and regeneration is via a receiving bore formed as an axial bore.
바람직하게, 축방향 보어 내에 로직 밸브가 제공된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 밸브 슬라이드의 제 1 작동 위치에서는 로직 밸브의 폐쇄 바디의 스프링 챔버가 적어도 하나의 방사방향 보어를 통해 탱크를 향해 부하 경감되고, 밸브 슬라이드의 다른 작동 위치에서는 상기 방사방향 보어가 밸브 보어의 벽에 의해 폐쇄되므로, 로직 밸브가 폐쇄 위치에서 차단된다.Preferably, a logic valve is provided in the axial bore. In a preferred embodiment of the invention, in the first operating position of the valve slide the spring chamber of the closing body of the logic valve is relieved towards the tank via at least one radial bore and in the other operating position of the valve slide in the radial direction. Since the bore is closed by the wall of the valve bore, the logic valve is closed in the closed position.
본 발명의 다른 바람직한 실시예들은 종속 청구항들의 대상이다.Other preferred embodiments of the invention are subject of the dependent claims.
하기에 본 발명의 바람직한 실시예들이 개략적 도면을 참조로 더 자세히 설명된다.Preferred embodiments of the invention are described in more detail below with reference to the schematic drawings.
도 1은 본 발명에 따른 유압식 제어 장치의 회로도이고,1 is a circuit diagram of a hydraulic control device according to the invention,
도 2는 도 1의 제어 장치의 제 1 구체적 실시예의 단면도이고,2 is a cross-sectional view of a first specific embodiment of the control device of FIG. 1;
도 3은 도 2로부터, 우측으로 이동된 밸브 슬라이드의 단면도이고,3 is a cross-sectional view of the valve slide moved to the right from FIG. 2,
도 4는 도 3으로부터, 체크 밸브 및 브레이크 밸브의 영역에서 방향 밸브의 확대도이고,4 is an enlarged view of the directional valve in the region of the check valve and the brake valve, from FIG. 3, FIG.
도 5는 도 2로 부터, 좌측으로 이동된 밸브 슬라이드의 단면도이고,FIG. 5 is a cross sectional view of the valve slide moved to the left from FIG. 2;
도 6은 유압 실린더의 누설 없는 지지를 위한 실시예에 따른 본 발명의 방향 밸브의 종단면도이고,6 is a longitudinal sectional view of a directional valve of the present invention according to an embodiment for leak-free support of a hydraulic cylinder,
도 7은 로직 밸브 영역에서 우측으로 이동된 밸브 슬라이드의 확대도이다.7 is an enlarged view of the valve slide moved to the right in the logic valve region.
도 1에는 컨슈머, 예컨대 도시되지 않은 휴대 작업 장치의 이중 작용 유압 실린더(2)를 제어하는, 본 발명에 따른 유압식 제어 장치(1)의 회로도가 도시된다. 유압 실린더(2)의 압력 매체 공급은, 공급 라인(6) 및 진행 라인(7)을 통해 유압 실린더(2)의 피스톤측 압력 챔버(실린더 챔버)(8)와 연결되는 펌프(4)에 의해 이루어진다. 공급 라인(6) 내에, 펌프(4)와 실린더 챔버(8) 간의 압력 매체 연결을 제어하는 조절 가능한 조량 다이아프램(10)이 제공된다. 유압 실린더(2)의 피스톤 로드 측 링형 챔버(12)는 복귀 라인(14)을 통해 탱크(16)와 연결 가능하다. 복귀 라인(14) 내에, 스로틀(18)을 구비한, 연속 조절 가능한 브레이크 밸브(20)가 배치되고, 상기 브레이크 밸브는 유압 실린더(2)의 링형 챔버(12)로부터의 압력 매체 체적 흐름의 배출 제어를 위해 제공되고, 상기 브레이크 밸브의 제어 피스톤(22)은 스프링(24)의 힘에 의해 폐쇄 방향으로, 그리고 유압 실린더(2)의 실린더 챔버(8) 내의 압력에 의해, 더 정확히 말해 진행 라인(7) 내의 압력에 의해 제어 채널(26)을 거쳐 개방 방향으로 작동된다. 재생을 위해, 압력 매체는 링형 챔버(12)로부터 나온, 브레이크 밸브(20)의 상류의 압력 매체 체적 흐름으로부터, 재생 라인(30) 내에 배치되어 확장형 실린더 챔버(8)의 방향으로 개방되는 체크 밸브(28)를 통해 분기될 수 있고, 실린더 챔버(8)의 공급부 내의 압력 매체 체적 흐름에 합류될 수 있다. 이로써 유압 실린더(2)의 배출시 확장형 실린더 챔버(8) 내 공동화(cavitation) 현상이 방지되고 높은 작동 속도가 가능하다. 재생 라인(30)에서, 체크 밸브(28)의 상류에 조절 가능 스로틀(32)이 배치된다.1 shows a circuit diagram of a
도 2에는 도 1의 본 발명에 따른 제어 장치(1)의 구체적 제 1 실시예가 도시된다. 이 실시예는 밸브 하우징(35) 내에 제공된 밸브 보어(36)를 구비하는 방향 밸브(34)를 가지며, 상기 밸브 보어(36) 내에 밸브 슬라이드(38)가 축방향으로 이동 가능하게 안내된다. 방향 밸브(34)는 방향부(40) 및 속도부(42)를 포함하고, 하기에 더 자세히 설명되듯이, 상기 방향부 및 속도부에 의해, 유압 실린더(2)(도 1 참조)를 향한 압력 매체 흐름 방향 또는 압력 매체 체적 흐름이 조절될 수 있다. 방향 밸브(34)의 밸브 보어(36)는 방사 방향으로 좌로부터 우로, 배출 챔버(44), 진행 챔버(46), 개략적으로 도시된 압력 밸런서(48)의 하류에 배치되는 압력 밸런 싱 챔버(50), 보상 챔버(52), 압력 밸런서(48)의 상류에 배치되는 연결 챔버(54), 공급 챔버(56), 압력 밸런서(48)의 상류에 배치되는 다른 압력 밸런싱 챔버(58), 복귀 챔버(60) 및 다른 배출 챔버(62)로 진행된다. 압력 밸런서(48)에 의해 조량 다이아프램(10)을 통한 압력 매체 체적 흐름이 부하에 무관하게 일정하게 유지된다. 상기 챔버들(44 내지 62)은 밸브 하우징(35)의 링형 웨브들(64 내지 82)에 의해 이격된다. 상기 2 개의 배출 챔버들(44, 62)은 탱크 연결부(T)와 연결되고 공급 챔버(56)는 압력 연결부(P)와 연결된다. 진행 챔버(46)는 작동 연결부(A)와 연결되고, 상기 작동 연결부를 통해 유압 실린더(2)의 실린더 챔버(8)에 압력 매체가 공급될 수 있다(도 1 참조). 복귀 챔버(60)는 작동 연결부(B)와 연결되고, 상기 작동 연결부를 통해 도 1에 따른 유압 실린더(2)의 링형 챔버(12)에는 압력 매체가 공급될 수 있다. 상기 2 개의 압력 밸런싱 챔버들(50, 58)은 아치형 채널(84)을 통해 압력 밸런서 출구(P")와 연결되고, 이로써 챔버들(50, 58) 내에 동일한 압력이 인가된다. 연결 챔버(54)는 압력 밸런서 입구(P')와 연결된다. 밸브 슬라이드(38)의 외경에, 진행 제어 홈(86), 2 개의 연결 제어 홈들(88, 90) 및 복귀 제어 홈(92)이 제공되고, 상기 홈들은 링형 칼라들(94 내지 102)에 의해 제한된다. 복귀 제어 홈(92)의 미세 제어 노치(104)에 의해 제어 에지가 형성되고, 상기 제어 에지에 의해 복귀 챔버(60)와 압력 밸런싱 챔버(58) 간의 연결이 개방 또는 폐쇄된다. 진행 제어 홈(86)에 의해 2 개의 제어 에지들(106, 108)이 형성된다. 제어 에지(108)에 의해 진행 챔버(46)와 압력 밸런싱 챔버(50) 간의 연결이 개방 또는 폐쇄되고, 제어 에지(106)에 의해 진행 챔버(46)와 배출 챔버(44) 간의 연결이 개 방 또는 폐쇄된다. 제어 에지들(106, 108)은 각각 미세 제어 노치(110)와 함께 구현된다. 연결 제어 홈(88) 및 연결 제어 홈(90)의 인접 링형 단부면들에, 공급 제어 에지들(112, 114)은 미세 제어 노치들(116, 118)과 함께 각각 형성되고, 상기 제어 노치들은 링형 웨브(74)와 협동하여 도 1의 조량 다이아프램(10)을 형성하고, 밸브 슬라이드(38)가 도시된 기본 위치로부터 좌측 및 우측으로 축방향 이동되면, 상기 조량 다이아프램에 의해, 공급 챔버(56)로부터 연결 챔버(54)로의 연결 및 공급 챔버(56)로부터 개략적으로 도시된 압력 밸런서(48)로의 연결이 개방된다. 도 2에 도시된 밸브 슬라이드(38)의 기본 위치(중간 위치)에서 조량 다이아프램(10)이 폐쇄되므로, 공급 챔버(56)와 연결 챔버(54) 간의 연결이 차단된다.2 shows a specific first embodiment of the
도 2로부터 우측으로 이동된 방향 밸브(34)의 밸브 슬라이드(38)가 도시되는 도 3에 따라, 이 작동 위치들에서 압력 연결부(P)와 연결된 공급 챔버(56)로부터 연결 챔버(54)로의 연결이 조량 다이아프램(10) (링형 칼라(98))에 의해 개방되고, 개방은 미세 제어 노치(116)에 의해 이루어진다. 압력 매체는 압력 연결부(P)로부터 공급 챔버(56) 및 개방된 조량 다이아프램(10)을 통해 연결 챔버(54) 내로, 그리고 상기 연결 챔버로 부터 압력 밸런서(48) 및 아치형 채널(84)을 통해 압력 밸런싱 챔버들(50, 58) 내로 유입된다. 밸브 슬라이드(38)의 축방향 이동에 의해 링형 칼라(96)도 우측으로 이동되므로, 압력 밸런싱 챔버(50)로부터 진행 챔버(46)로의 연결이 진행 제어 홈(86)을 통해 개방된다 -압력 매체는 진행 챔버(46) 및 작동 연결부(A)를 통해 유압 실린더(2)의 실린더 챔버(8)로 흐른다(도 1 참조)-. 당기는 부하가 가해지면, 유압 실린더(2)의 링형 챔버(12)로부터 압력 매체 체적 흐름 의 배출 제어를 위해, 방향 밸브(34)에 브레이크 밸브(20)가 할당 배치되고, 상기 브레이크 밸브의 제어 피스톤(22)은 스프링(24)의 힘에 의해 폐쇄 방향으로 그리고 실린더 챔버(8) 내의 압력에 의해 개방 방향으로 작동되고, 재생을 위해 압력 매체가 브레이크 밸브(20)의 상류의 배출 압력 매체 체적 흐름으로부터, 확장형 실린더 챔버(8)의 방향으로 개방하는 체크 밸브(28)를 통해 재생 라인(30)(도 1 참조) 내로 분기 가능하고 공급부 내의 압력 매체 체적 흐름에 합류될 수 있다. 본 발명에 따라, 체크 밸브(28)가 밸브 슬라이드(38) 내로 통합되고, 개방 방향으로 브레이크 밸브(20)에 작용하는 압력이 체크 밸브(28)를 통해 전달된다. 본 발명의 도시된 실시예에서, 브레이크 밸브(20)의 제어 피스톤(22)이 체크 밸브(28)와 동축으로, 스텝형 블라인드 홀 보어(120)로서 형성된 축방향으로 연장되는, 밸브 슬라이드(38)의 공통 수용 보어(122) 내에 배치되고, 상기 공통 수용 보어는 밸브 슬라이드(38)의 단부면(124)(도 3의 우측) 내로 연결된다.According to FIG. 3, in which the
도 3의, 체크 밸브(28) 및 브레이크 밸브(20)의 영역 내의 방향 밸브(34)의 확대도가 도시되는 도 4로부터 특히 알 수 있듯이, 체크 밸브(28)는 폐쇄 바디(126)를 포함하고, 상기 폐쇄 바디는 밸브 슬라이드(38)의 밸브 시트(128)에 대해 예비 응력을 받으며 통과 보어(130)를 포함하므로, 밸브 시트(128)에 의해 제한된 단부면(132) 및 스프링 챔버(134)를 제한하는 대향면(136)에 밸브 슬라이드(38)의 블라인드 홀 보어(120)의 제어 챔버(138) 내의 압력이 가해진다. 한편으로는 밸브 슬라이드(38)의 원주 홈(140)으로 그리고 다른 한편으로는 압력 밸런싱 챔버(58)로 연결되는, 밸브 슬라이드 케이싱 내의 횡방향 보어들(142)을 통해 유압 실린더(2)의 실린더 챔버(8) 내의 압력이 제어 챔버(138)에 가해진다. 도시된 밸브 슬라이드(38)의 우측으로 이동된 작동 위치에서, 횡방향 보어들(142)을 통해 압력 밸런싱 챔버(58)로부터 블라인드 홀 보어(120)로의 연결이 개방된다.As can be seen in particular from FIG. 4, in which an enlarged view of the
체크 밸브(28)의 폐쇄 바디(126)는 스텝형 피스톤으로서 구현되며, 밸브 시트(128)에 대향 배치된, 개방 방향으로 작용하는 링형 숄더(146)를 포함한다. 방사방향 보어들(148) 및 상기 보어들 내로 연결되는, 조절 가능한 스로틀(32)(도 1 참조)을 형성하는, 복귀 챔버(60) 내의 스로틀 노치(150)를 통해, 유압 실린더(2)의 링형 챔버(12) 내의 압력이 링형 숄더(146)에 가해진다. 링형 숄더(146)는 체크 밸브-유입 챔버(152)를 제한하고, 상기 체크 밸브-유입 챔버는 방사 방향 보어들(148) 및 조절 가능한 스로틀(32)을 통해 복귀 챔버(60)와 연결 가능하고, 상기 복귀 챔버 내의 압력이 브레이크 밸브(20) 상류에 가해진다. 폐쇄 바디(126)의 통과 보어(130)는 바닥면에 방사 방향 확장부를 포함하고, 상기 확장부에는 압축 스프링(154)의 제 1 단부 부분이 맞물린다. 압축 스프링(154)의 제 2 단부 부분은 제어 피스톤(22)의 단부측 링형 면(156)에 지지되고, 상기 제어 피스톤의 스텝형 단부 부분(158)은 스프링(24) 내로 연장되고, 상기 스프링은 록킹부(160)에 지지된다. 상기 록킹부는 단부면에 블라인드 홀 보어(120) 내로 나사 결합되고 링형 플랜지(162)로 밸브 슬라이드(38)의 접촉 숄더(164)에 접촉한다. 스프링(154)의 힘에 의해 폐쇄 바디(126)가 밸브 시트(128)에 대해 예비 응력을 받는다.The
브레이크 밸브(20)의 제어 피스톤(22)은 스텝형 피스톤으로서 구현되고 상기 제어 피스톤의 단부 부분(166)이 록킹부(160)의 보어(168) 내로 연장되고 상기 록 킹부와 함께 스프링(24)의 스프링 챔버(170)를 제한한다. 제어 피스톤(22)은 방사 방향으로 돌출하는 정지 칼라(174)를 포함하고, 상기 정지 칼라는 수용 챔버 내로 삽입되고, 상기 수용 챔버는 한편으로는 밸브 슬라이드(38)의 방사방향 숄더(178)에 의해, 다른 한편으로는 록킹부(160)의 링형 단부면(182)에 의해 제한되므로, 제어 피스톤(22)의 축방향 이동은 방사방향 숄더(178) 또는 링형 단부면(182)에 닿는 것에 의해 제한된다. 폐쇄 방향으로는, 제어 피스톤(22)이 스프링(24)에 의해 정지 칼라(174)의 정지면(176)으로 스텝형 블라인드 홀 보어(120)의 방사방향 숄더(178)에 대해 응력을 받는다. 개방 방향으로는, 정지 칼라(174)의 정지 면(180)이 록킹부(160)의 링형 단부면(182)에 접촉된다. 정지 칼라(174)의 수용 챔버는 도시된, 밸브 슬라이드(38)의 우측으로 이동된 작동 위치에서 밸브 슬라이드 케이싱 내에 비스듬하게 진행하는 탱크 보어(184)를 통해 배출 챔버(62)와 연결되고, 이로써 탱크를 향한 부하가 경감된다. 제어 피스톤(22)은 축방향 보어(186)를 포함하고, 상기 축방향 보어는 스로틀 보어(187)를 통해 스프링 챔버(170) 내에 연결된다. 이로써 개방 방향으로 작용하는 단부면(156), 그리고 스프링 챔버(170)를 제한하는, 폐쇄 방향으로 작용하는 스텝형 대향 단부면(188)에 밸브 슬라이드(38)의 제어 챔버(138) 내 압력이 가해지고, 상기 제어 챔버 내의 압력은 실린더 챔버(8)의 압력에 상응하므로, 스프링(24)은 제어 피스톤(22)의 대향 단부면(188)에 작용하는 힘에 의해 지지되므로, 스프링 챔버(170) 내에 탱크 압력이 작용하는 경우보다 더 약한 스프링(24)이 사용될 수 있다. 제어 피스톤(22)의 개방 방향으로 작용하는 단부면(156)은 대향 단부면(188)에 비해 더 큰 횡단면을 가지고, 이로써 제어 피스톤(22)은 스프링(24)의 힘에 대항해 개방 위치로 작동될 수 있다. 제어 피스톤(22)의 외주에 원주 홈(190)이 형성되고, 상기 원주 홈은 케이싱 보어들(192)을 통해 복귀 챔버(60)와 연결되고 제어 피스톤(22)이 우측으로 이동하면 밸브 슬라이드 케이싱 내에서 비스듬하게 진행하는 탱크 보어(194)를 통해 배출 챔버(62)와 연결 가능하므로, 압력 매체는 유압 실린더(2)의 축소형 링형 챔버(12)로부터 탱크(16)로 배출될 수 있다(도 1 참조). 브레이크 밸브(20)의 스로틀 횡단면은 이 경우 원주 홈(190)의 단부면(191)으로 형성된 제어 에지에 의해 결정된다.The
도 2의 밸브 슬라이드(38)가 좌측으로 이동된 상태를 도시한 도 5에 따라, 이 작동 위치에서 공급 챔버(56)로부터 조량 다이아프램(10)을 통해 연결 챔버(54)로의 연결도 개방되므로, 압력 밸런싱 챔버들(50, 58)에 압력 매체가 공급된다. 압력 밸런싱 챔버(58)는 미세 제어 홈(104)을 통해 복귀 챔버(60)와 연결되고, 이로써 유압 실린더(2)의 링형 챔버(12)(도 1 참조)에 압력 매체가 공급된다. 진행 챔버(44)는 미세 제어 노치(110)를 통해 배출 챔버(44)와 연결되므로, 실린더 챔버(8)가 탱크(16)(도 1 참조)를 향해 부하 경감된다. 유압 실린더(2)가 삽입된다.According to FIG. 5, in which the
하기에는 제어 장치(1)의 기능이 도 2 내지 도 5를 참조하여 제 1 실시예에 따라 설명된다.In the following the function of the
도 2에 도시된 밸브 슬라이드(38)의 기본 위치(중간 위치)에서 압력 연결부(P) 및 작동 연결부들(A, B)은 차단된다. 밸브 슬라이드(38)가 도 2에 도시된 기본 위치로부터 우측으로 이동되었다고 가정한다. 밸브 슬라이드(38)가 우측으로 이동된 도 3 및 도 4에 따라, 밸브 슬라이드(38)의 축방향 이동에 의해, 압력 연결 부(P)와 연결된 공급 챔버(56)로부터 연결 챔버(54)로의 연결이 조량 다이아프램(10)(링형 칼라98)에 의해 개방되고, 개방은 미세 제어 노치(116)에 의해 이루어진다. 압력 매체는 압력 연결부(P)로부터 공급 챔버(56) 및 개방된 조량 다이아프램(10)을 통해 연결 챔버(54) 내로, 그리고 압력 밸런서(48) 및 아치형 채널(84)을 통해 압력 밸런싱 챔버들(50, 58) 내로 유입된다. 밸브 슬라이드(38)의 축방향 이동에 의해, 링형 칼라(96)도 우측으로 이동되므로, 압력 밸런싱 챔버(50)로부터 진행 챔버(46)로의 연결이 진행 제어 홈(86)에 의해 개방된다 - 압력 매체는 진행 챔버(46) 및 작동 연결부(A)를 통해 유압 실린더(2)의 실린더 챔버(8)(도 1 참조) 내로 유입된다. 유압 실린더(2)가 인출된다. 제어 챔버(138) 내 횡방향 보어들(142)을 통해 인가하려는 압력이 스프링(24)의 힘에 의해 규정된 압력을 초과하면, 브레이크 밸브(20)의 제어 피스톤(22)이 링형 면(156) 및 대향 면(188)에 가하는 압력에 의해 스프링(24)의 힘에 대항해 개방 위치로 이동되므로, 복귀 챔버(60)는 복귀 제어 홈(92), 케이싱 보어들(192) 및 제어 피스톤(22)의 원주 홈(190)을 통해 탱크 보어(194)와 연결되고 그리고 이들을 통해 배출 챔버(62)와 연결된다. 유압 실린더(2)의 링형 챔버(12)는 개방된 브레이크 밸브(20)에 의해 탱크(16)(도 1 참조)를 향해 부하 경감된다.In the basic position (intermediate position) of the
당기는 부하가 가해지면, 펌프(4)는 유압 실린더(2)의 확장형 실린더 챔버(8) 내로 압력 매체를 충분히 송출하지 못할 수 있고, 이로써, 실린더 챔버(8) 내의 압력이 링형 챔버(12) 내의 압력에 비해 감소한다. 실린더 챔버(8) 내의 감소한 압력은 제어 챔버(138) 내의 횡단면 보어들(142)을 통해 인가되므로, 브레이 크 밸브(20)의 제어 피스톤(22)은 스프링(24)의 힘에 의해 폐쇄되고 유압 실린더(2)의 링형 챔버(12)로부터 탱크(16)로의 연결이 폐쇄된다(도 1 참조). 유압 실린더(2)의 축소형 링형 챔버(12)로부터 복귀 안내되는 압력 매체는, 작동 연결부(B)를 통해 복귀 챔버(60) 내로 유입되므로, 체크 밸브-폐쇄 바디(126)의 링형 숄더(46)에는 방사 방향 보어들(148) 및 유입 챔버(152)를 통해 유압 실린더(2)의 링형 챔버(12) 내의 압력이 가해진다(도 1 참조). 폐쇄 바디(126)의 링형 숄더(146)에 가해지는 압력이 압축 스프링(154)의 힘을 초과하면, 상기 링형 숄더가 스프링력에 대항해 개방되므로, 압력 매체가 복귀 챔버(60)로부터 방사 방향 보어들(148), 제어 챔버(138), 횡방향 보어들(142) 및 압력 밸런싱 챔버(58)를 통해 아치형 채널(84) 내로 흐르고 유압 실린더(2)의 실린더 챔버(8)의 공급 압력 매체 흐름에 합류된다(재생). 이로써, 당기는 부하가 가해지는 경우, 유압 실린더(2)의 확장형 실린더 챔버(8) 내의 공동화 현상이 방지되고 높은 인출 속도가 달성된다. 밸브 슬라이드(38)의 스로틀 노치(150)가 작은 유량 범위에서 재생된 압력 매체 흐름의 양을 결정한다.When a pulling load is applied, the
유압 실린더(2)의 삽입을 위해, 밸브 슬라이드(38)가 도 2에 도시된 기본 위치로부터 좌측으로, 즉 도 5에 도시된 작동 위치로 이동된다. 이 작동 위치에서 공급 챔버(56)로부터 조량 다이아프램(10)에 의해 연결 챔버(54)로의 연결이 개방되므로, 압력 밸런싱 챔버들(50, 58)에 압력 매체가 공급된다. 압력 밸런싱 챔버(58)가 미세 제어 홈(104) 및 복귀 제어 홈(92)을 통해 복귀 챔버(60)와 연결되므로, 유압 실린더(2)의 링형 챔버(12)에 작동 연결부(B)를 통해 압력 매체가 공급 된다. 진행 챔버(46)는 진행 제어 홈(86) 및 미세 제어 노치(110)를 통해 배출 챔버(44)와 연결되므로, 실린더 챔버(8)는 작동 연결부(B)를 통해 탱크(16)를 향해 부하 경감된다. 유압 실린더(2)가 재생 없이 삽입된다.For insertion of the
유압 실린더(2)가 누설 없이 지지되어야 한다면, 도 2 내지 도 5에 도시된 제어 장치(1)에는, 유압 실린더(2)로부터 탱크(16)로의 압력 매체 흐름을 방지하는, 해제 가능한 부하 유지 밸브들(196)이 제공되어야 한다.If the
도 6에는 당기는 부하(F)가 가해지는 유압 실린더(2)의 누설 없는 지지를 위한 실시예에 따른 방향 밸브(98)의 종단면도가 도시된다. 상기 방향 밸브(198)의 기본 구성은 도 2 내지 도 5의 구성에 상응한다. 즉, 본 실시예에서도, 원리상 전술한 실시예에서와 동일한 구성을 가지는 체크 밸브(28) 및 브레이크 밸브(20)가 밸브 슬라이드(38) 내에 동축으로 배치된다. 본 실시예와 전술한 실시예의 실질적인 차이점은, 아치형 채널(84)에서 압력 밸런서(48)의 하류에 각각 압력 밸런서(48)의 방향으로 해제 가능한 부하 유지 밸브(196)가 유압 실린더(2)의 누설 없는 지지를 위해 제공되는 것이다. 본 실시예에서 재생은 부하 유지 밸브(196)로 인해 아치형 채널(84)을 통해 이루어질 수 없기 때문에, 본 실시예에서는 밸브 슬라이드(38)에 스텝형으로 구현된 연속 축방향 보어(200)가 제공되고, 상기 보어를 통해, 도시된 밸브 슬라이드(38)의 좌측으로 이동된 작동 위치에서 압력 매체가 링형 챔버(12)로 부터 복귀 챔버(14), 복귀 챔버(60), 횡방향 보어들(142)을 통해 그리고 링형 숄더(146)에 의해 개방되는 체크 밸브(28)를 통해 로직 밸브(202)에 의해 진행 챔버(46)에 공급될 수 있다. 축방향 보어(200)는 진행 챔버(46)의 측면에 서 밸브 슬라이드(38) 내로 나사 결합된 록킹 나사(204)에 의해 제한되고, 상기 록킹 나사에 스프링(206)에 의해 로직 밸브(202)의 폐쇄 바디가 지지되고, 복귀 챔버(60)의 측면에는 전술했듯이, 체크 밸브(28) 및 브레이크 밸브(20)가 제공된다. 로직 밸브(202)의 폐쇄 바디(208)는 밸브 시트(210)에 대해 예비 응력을 받고, 스로틀 보어(212)를 가지므로, 밸브 시트(210)에 의해 제한되는 단부면(213) 및 스프링 챔버(214)를 제한하는 대향 단부면(216)에, 밸브 슬라이드(38)의 축방향 보어(200) 내의 압력이 가해진다. 로직 밸브(202)의 폐쇄 바디가 스텝형 피스톤으로서 구현되고 밸브 시트에 대향 배치되는, 개방 방향으로 작용하는 링형 면(218)을 포함하고, 상기 링형 면에 작동 연결부(A) 및 케이싱 보어(220)를 통해 유압 실린더(2)의 확장형 실린더 챔버(8) 내의 압력이 가해질 수 있다. 폐쇄 바디(208)의 스프링 챔버(214)는 도시된 밸브 슬라이드(38)의 좌측으로 이동된 작동 위치에서 축방향 보어(200)와 록킹 나사(204)의 외경 부분 사이의 원주 갭(222) 및 방사 방향 보어들(224)을 통해 배출 챔버(62)를 향해 부하 경감되므로, 로직 밸브(202)가 진행 챔버(46) 또는 축방향 보어(200) 내에서 링형 면(218) 및 단부면(213)에 가해지는 압력에 의해 스프링(206)의 힘에 대항해 개방 위치로 이동될 수 있다.6 shows a longitudinal sectional view of a
로직 밸브(202)의 영역에서 우측으로 이동된 밸브 슬라이드(38)가 확대도로서 도시되는 도 7에 따라, 밸브 슬라이드(38)의 이 작동 위치에서 방사 방향 보어들(224)이 밸브 보어(36)의 벽(226)에 의해 폐쇄된다. 이로써, 로직 밸브(202)가 차단되고, 작동 연결부(A)로부터 진행 제어 홈(86)을 거쳐 탱크(16)(도 1 참조)로 배출되는 압력 매체 체적 흐름이 방사 방향 숄더(218)에 의해 개방될 수 없다. 이 작동 위치에서 진행 챔버(46)는 진행 제어 홈(86) 내로 연결되는 미세 제어 노치(228)을 통해 배출 챔버(62)와 연결된다.According to FIG. 7, in which the
방향 밸브(34, 198)를 포함하며, 상기 방향 밸브의 밸브 슬라이드(38)가 압력 매체 소스(4), 탱크(16)와 컨슈머(2)의 2 개의 압력 챔버들(8, 12) 간의 압력 매체 연결을 제어하기 위해 조절 가능하고, 또한 축소형 압력 챔버(12)로 부터의 압력 매체 체적 흐름의 배출 제어를 위한 브레이크 밸브(20)를 포함하며, 상기 브레이크 밸브의 제어 피스톤(22)이 스프링(24)의 힘에 의해 폐쇄 방향으로 그리고 확장형 압력 챔버(8) 내의 압력에 의해 개방 방향으로 가해지는, 컨슈머, 특히 유압 실린더(2)를 제어하는 유압식 제어 장치(1)로서, 재생을 위해 압력 매체가 배출 압력 매체 체적 흐름으로부터 브레이크 밸브(20)의 상류에서, 확장형 압력 챔버(8)의 방향으로 개방하는 체크 밸브(28)를 통해 재생 라인(30) 내에서 분기 가능하고 공급부 내 압력 매체 체적 흐름에 합류될 수 있는, 컨슈머, 특히 유압 실린더(2)를 제어하는 유압식 제어 장치(1)가 공지된다. 본 발명에 따라, 체크 밸브(28)가 밸브 슬라이드(38) 내로 통합되고, 개방 방향으로 브레이크 밸브(20)에 작용하는 압력이 체크 밸브(28)를 통해 전달된다.A
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