NL8500933A - Omkeerklep. - Google Patents

Description

t I

4 -1- 24596/CV/vb ¥

Korte aanduiding: Omkeerklep.

De uitvinding heeft betrekking op een omkeer-of omwisselklep aangepast voor het beïnvloeden van een hydraulische cilinder, draaibaar aandrijf-orgaan of ander hydraulische motor, enz - voor het omkeren van de werkslag, 5.bijvoorbeeld met het oog op het verzwenken van een omkeerbare ploeg, die met de cilinder is verbonden, van het type zoals omschreven in de kop van conclusie 1.

Een eerste functie van kleppen van dit type is te bewerkstelligen dat een cilinder een volledige werkslag uitvoert van een uiterste stand naar de 10.tegenover liggende stand en weer terug, bijvoorbeeld met het oog op het omkeren van een daarmede verbonden werkgereedschap, zoals een omkeerbare ploeg. Indien de cilinderzuiger in de uiterste binnenste stand is om te beginnen zal de klep bewerkstelligen dat de zuiger wordt verplaatst naar zj,jn uiterste buitenste stand,dan de zuiger omkeren om terug te bewegen naar zijn 15·oorspronkelijke uitgangsstand. Onafhankelijk van in welke eindstand de cilinderzuiger is indien de werkslag op gang wordt gebracht, moet de de zuiger regelende klep bewerkstelligen dat de zuiger een volledige werkslag heen en terug uitvoert en daarna de zuiger in zijn oorspronkelijke beginstand tot stilstand brengen. De klep wordt dan continu gevoed met olie door een en 20.dezelfde doortocht.

De meest gebruikelijke omwisselkleppen van dit type zijn drukgeregeld, dat wil zeggen zij zullen bewerkstelligen dat de zuiger in richting omkeert indien de oliedruk een vooraf bepaalde waarde bereikt. Daardoor moet een gedeelte van de beschikbare werkdruk worden gereserveerd voor het regelen van 25-de klep, en deze gereserveerde druk vormt in feite een rechtstreeks verlies van werkdruk. Indien bijvoorbeeld een oliedruk van 150 bar beschikbaar is, is het niet ongebruikelijk ongeveer 30 bar te reserveren voor het regelen van de klep, en stromingsverliezen door de klep in aanmerking nemend,betekent dit dat misschien niet meer dan 100-110 bar beschikbaar zal zijn voor 30.het uitvoeren van de werkslag. Indien de omwisselklep wordt gebruikt voor het omkeren van de zuigerslag in een cilinder welke dient voor het sturen van een omkeerbare ploeg, kan het moeilijk zijn de ploeg te dringen voorbij de top van de verzwenkingsboog, in het bijzonder indien de trekker een weinig schuin staat opgesteld. Indien een met druk geregelde klep wordt gebruikt 35.in dergelijke gevallen zal het de zuigerrichting niet omkeren totdat de oliedruk tot een bepaalde is gestegen, en dit betekent dat de verzwenkbeweging 8 5 C ö 9 3 3 -2- 24596/CV/vb » > #· noodzakelijkerwijs tijdelijk stopt tcbdat de druk voldoende is toegenomen om de omkering in beweging te brengen.

Het is een oogmerk van de huidige uitvinding om nadelen van de bekende door druk geregelde omwisselkleppen te verminderen, en te voorzien in een 5.klep welke naast een eenvoudigere constructie dan de bekende door druk geregelde omkeerkleppen ook gelijkmatiger en sneller dan deze bekende kleppen reageert. De omkeerklép volgens de uitvinding is, in tegenstelling met de bekende kleppen voor soortgelijke doeleinden, niet afhankelijk van het opbouwen van een hoge oliedruk om te bewerkstelligen dat de schuifspoel van 10.stand verwisselt.

Deze en andere oogmerken worden verkregen met een omkeerklep vervaardigd zoals omschreven in het kenmerkende gedeelte van de conclusie 1.

In tegenstelling met de bekende door druk geregelde omkeerkleppen, die afhankelijk zijn van een hoge oliedruk om te functioneren, is de klep 15»volgens de uitvinding door stroming geregeld en vereist slechts een kleine drukdaling (2-3 bar) over de zitting in de doorgaande boring van de verschuifbare spoel om het schuifstuk in een eindstand te houden. Dientengevolge kan de beschikbare werkdruk optimaal worden gebruikt. De klep volgens de uitvinding behoeft niet te worden ingesteld voor een bepaalde werkdruk 20.omdat deze even goed zal functioneren onafhankelijk van de druk tot aan de maximale druk waarvoor de klep is ontworpen.

De onderconclusies openbaren de voorkeur gegeven uitvoeringsvormen van de uitvinding, welke verdere verfijningen van de uitvinding volgens conclusie 1 zijn.

25· De uitvinding zal hieronder nader worden beschreven aan de hand van een in de bijgaande figuren weergegeven mogelijke uitvoeringsvorm van de constructie volgens de uitvinding.

Figuur 1 toont een omkeerklep volgens de uitvinding in axiale dwarsdoorsnede, in samenhang met een hydraulische cilinder.

30. Figuur 2 toont een gedeelte van figuur 1 op een grotere schaal.

Figuur 3 en 4 tonen de klep in axiale doorsnede , zoals in figuur 1, maar zonder de cilinder en met de schuifbare spoel/zuiger van de klep in andere standen dan in figuur 1.

De in de figuren weergegeven omkeer- om omwisselklep, welke is aange-35.past voor het beïnvloeden van een hydraulische cilinder 26 voor het omkeren van de werkslag van de cilinder, bijvoorbeeld met het oog op het verzwenken van een daarmede samenhangende omkeerbare, niet nader weergegeven ploeg, 8500933 0 4 4 4 -3- 24596/CV/vb omvat een schuifklephuis 1 voorzien van een systeem van inwendige stromings-banen waaronder afzonderlijke kanalen 18-20 , 2,17, 21 voor het verbinden van de drukfluidumtank T en pomp P evenals de toevoer/terugvoerstroomlei-dingen A, B met de cilinder. De schuifspoel 3 heeft een doorgaande boring 5.4, 4' waarin een kleplichaam is aangebracht, bijvoorbeeld in de vorm van een met een veer 10 belaste kogel 6, welke samenwerkt met een in de boring 4,4' gevormde klepzitting 7. De schuifspoel 3 bevat ook kanalen 5, 9 en groeven 22, 23 bij zijn omtrek, aangepast om afwisselend samen te werken met de kanalen in het klephuis 1 in de twee eindstanden van de schuif 3.

10. De cilinder 26 heeft een zuiger 27, een zuigerstang 28 met een einde 30, en een scharnierpunt 29. De cilinder 26 heeft drie langsassen: a^ waarin de zuiger in de geheel uitgestoken binnenste stand is (de startstand afge-beeld in figuur 1); a^, waarin de zuiger in de geheel teruggetrokken buitenste stand is; en a^, de omwisselstand waarin de zuiger is teruggekeerd naar de 15«oorspronkelijke binnenste stand. De langsassen van de cilinder in ieder van de drie standen is aangeduid door desbetreffende stippellijnen in figuur 1.

Het einde 30 van de zuigerstang is scharnierend bevestigd aan een gelei-dingsstang 31, welke een vast scharnierpunt 32 heeft, en de geleidings-stang is aangepast om te rusten tegen een van twee contactoppervlakken 33, 20.34 in de twee eindstanden van de cilinder 26(in welke de zuiger 27 geheel is uitgestoken naar het uiterste binnenste stand ). Het einde 30 van de zuigerstang is op niet nader weergegeven wijze verbonden met, bijvoorbeeld, een omkeerbare ploeg, en dient dan voor het omkeren van de ploeg. De begrenzingen van het klephuis 1 zijn met stippellijnen aangeduid. Een drukstroombaan 25.2 staat in verbinding met de schuifspoel 3 via een sectie of doortocht 25 van groter dwarsdoorsnede oppervlak dan het drukkanaal 2, maar kleiner dan het kanaal 25' waarin de schuif 3 beweegt. De inwendige doorgaande boring van de schuifspoel 3 bestaat in het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld, uit twee secties 4, 4» van enigszins verschillende diameters , daarbij een klepzitting 30.7 vormend bij het tussenvlak van het twee secties voor een kleplichaam in de vorm van een kogel 6, die door een veer 10 wordt belast. Zoals weergegeven in figuur 2 is de zitting uitgevoerd met twee symmetrische groeven 8, welke voorkomen dat de kogel 6 een volledige afdichting geeft op de zitting 35.7. Zich radiaal naar buiten uitstrekkend van de boring 4, 4’ in de schuif 3 zijn kanalen 5, 9, die uitmonden bij de buitenomtrek van de schuif. Het tegenover liggende einde van de drukveer 10 voor de kogel 6 rust tegen een grendelring 11, welke is ingestoken in een dwars verlopende omtreksgroef in de schuif 3. Aan de tegenover liggende zijde van de grendelring 11 bevindt 8500933 -4- 24596/CV/vb

V

4 t zich een tweede veer 12, welke aan zijn andere einde draagt tegen een zuiger 13, welke een smalle doorgaande boring 14 heeft, die eindigt in een ringvormige, scherp gerande eindsectie 15· Een veer 16, welke krachtiger is dan de veer 12, houdt de zuiger 13in contact tegen de schuifspoel 3.

5. Zoals voordien vermeld, heeft de klephuis 1 een systeem van stroom banen leidende van het schuifkanaal 25’. Een dergelijk stroomkanaal 21 in figuur 1 staat in verbinding met de A-stroomleiding van de klep, terwijl een corresponderend kanaal 17 in verbinding staat met de stroomleiding B. Andere radiale kanalen 18-20 in het klephuis 1 staan in verbinding met de tankstroomlei- 10.ding T.

Zoals weergegeven in figuur 1, zijn de A en B doortochten verbonden met de fluidumtoevoer/terugvoerleiding voor de hydraulische cilinder 26, maar de laatstgenoemde kan worden vervangen door een draaibaar aandrijforgaan of een andere hydraulische motor. De werking van de omkeerklep zal in het hier-15.onderstaande worden uiteengezet in samenhang met een hydraulische cilinder, zoals in de figuren is weergegeven.

In de beginstand zoals weergegeven in figuur 1, zijn de cilinder en de schuifspoel in een van cfe twee hoofdstanden, namelijk de '’rechter" eindstand. Olie onder druk wordt toegevoerd via de stromingsbaan 2. De olie 20.stroomt via de doortochtsectie 25 door de boring 4 in de schuifspoel 3. De olie zal de weg van de minste weerstand volgen, dat is , stromende door de boring 4 over de zitting 7» voorbij de kogel 6 en verder door de boring 14 in de zuiger 13, en vandaar gaande via een radiaal kanaal 18 in het klephuis 1 naar de tank T. Indien de olie voorbij de zitting 7 stroomt via de 25.groeven 8, zal de kogel 6 bewerkstelligen, dat er een bepaalde drukval optreedt, welke nagenoeg constant zal zijn binnen het drukgebied voor welke de klep is ontworpen. Deze drukval veroorzaakt dat de schuifspoel 3 van stand wijzigt, zodat het kanaal 9 in de schuif 3 dan in verbinding zal komen met het kanaal 21 in het klephuis 1 en dus ook met de stroombaan A naar de hy-30.draulische cilinder.Tegelijkertijd zal de oliedruk worden opgebouwd tussen de zuiger 13 en de schuifspoel 3 ten gevolge van de aanzienlijk kleinere dwarsdoorsnede van de zuiger boring 14, vergeleken met de boring 4, 4' in de schuif 3, zodat de boring 14 van de zuiger 13 werkt als een smoordoortocht.

Deze drukopbouw is voldoende groot om te bewerkstelligen dat de eindsectie 35.15 van de zuiger 13 met de boringsdoortocht aan gaat liggen tegen een geschikt gevormde schouder op het klephuis 1, daarbij de stroming door de boring 14 naar de tankstroombaan 18 blokkerend (figuur 3). De daaruit vol- 8500933 . » -5- 24596/CV/vb * ♦ gende drukopbouw zal toenemen totdat de druk hoog genoeg is om te bewerkstelligen dat de zuiger 27 begint te bewegen (wordt teruggetrokken) in de hydraulische cilinder 26. De olie zal van de stangzijde van de hydraulische cilinder via de stroomleiding 3 stromen door het kanaal 17 in de klep, be- 5. wegende via een ringvormige omtreksgr oef 22 in de schuif spoel 3 naar een kanaal 20, welke de olie terugvoert naar het reservoir T. Zolang als deze zuiger-beweging in de hydraulische cilinder doorgaat, zal de olie voorbij de zitting 7 in de klep stromen en de noodzakelijke drukval handhaven om de schuif-spoel in de in figuur 3 weergegeven stand te houden.

10. Indien de zuiger 27 in de cilinder 26 de uiterste buiten(teruggetrok ken) stand bereikt, weergegeven door de cilinderhartlijn a^, zal de olie ophouden te stromen over de zitting 7 en de druk zal worden vereffend door middel van de groeven 8, zodat de schuifspoel 3 een evenwichtstoestand bereikt.

De veer 12 zal dan de schuif terugdringen naar zijn oorspronkelijke stand ^.(figuur 1 en 4), terwijl de zuiger 13 in zijn '•linker” eindstand (figuur 3 en 4) zal blijven, af gedicht tegen de schouder 24 ten gevolge van de oliedruk tussen de schuifspoel 3 en zuiger 13. Dit is de stand van de schuif 3 en zuiger 13 afgebeeld in figuur 4. Indien de schuif 3 van stand wijzigt, neemt het volume tussen de schuif en zuiger 13 toe. De kleine hoeveelheid 20.olie vereist om dit vergrote volume op te vullen, wordt toegevoerd via de groeven 8.

.De olie stroomt nu door het kanaal 5 in de schuifspoel 3 en het kanaal 17 in het klephuis 1 naar de stroomlijn B voor de cilinder 26, daarbij de cilinder toestaand zijn werkslag te voltooien (dat wil zeggen volledige 25.uitsteking van de zuiger 27 naar de binnensteeindstand-langshartlijn a^)· Tegelijkertijd kan de olie uit de stroomlijn A van de cilinder 26 stromen door het kanaal 21 in het klephuis 1, gaande door een tweede ringvormige omtreksgroef 23 in de schuifspoel 3, en stromend via het kanaal 19 naar de tank T.

30. Indien de zuiger 27 is teruggekeerd naar zijn binnenste eindstand in de cilinder 26 is de volledige heen en weer gaande werkslag uitgevoerd.

Een nieuwe volledige werkslag zal nu automatisch op gang worden gebracht omdat de eindsectie 15 van deklepzuiger 13 met de doorgaande boring 14 is afgedicht tegen de schouder 24 in het klephuis. Onder deze omstandigheden 35.is geen oliestroming over de klepzitting 7 mogelijk, en dergelijke stroming is noodzakelijk voor het tot stand brengen van een drukdaling welke dan zal bewerkstelligen, dat de schuif 3 gaat bewegen. De zuiger 13 zal in deze 8500933 * -6- 24596/CV/vb stand blijven totdat de oliedruk in de drukstroomleiding 2 daalt. Indien dit plaatsvindt, zal de veer 16 de zuiger 13 teruggeleiden naar de begin-stand (figuur 1) en de klep is gereed om een nieuwe vollédige heen en weer gaande werkslag van de cilinder 26 te regelen, welke dan van de a^-stand 5.naar de afstand afgebeeld in figuur 1 beweegt.

De uitvinding is niet beperkt tot het afgebeelde en hierboven beschreven uitvoeringsvoorbeeld, maar kan worden gevarieerd,gewijzigd en/of aangevuld binnen de geest- en beschermingsomvang van de uitvinding.

Het is dus een wezenlijk kenmerk van de uitvinding dat een permanente 10.doortocht tot stand zal zijn gebracht bij de zitting 7 voorbij de kogel 6, maar een doortocht van dit type kan tot stand worden gebracht met het aanbrengen van samenwerkende groeven in de zitting en de kogel of alleen in de kogel 6, in plaats van deze alleen in de zitting 7 te vormen met symmetrisch opgestelde groeven 8,zoals weergegeven in de figuren.

15. In de figuren is de klepzuiger 13 direct achter de schuif 3 weerge geven, hetgeen een de voorkeur gegeven uitvoeringsvorm is, maar dit is geen absoluut vereiste voor de uitvinding om te werken zoals wordt beoogd. De zuiger 13 kan zijn opgesteld in een kanaal op iedere plaats in het klephuis, zolang als de zuiger 13 in verbinding staat met dezelfde kanalen als weerge-20.geven in de figuren. Bovendien kan de omkeerklep volgens de uitvinding worden-aangevuld door het opnemen van andere bekende kleppen, indien hieraan behoefte bestaat. Bijvoorbeeld kan een grendel en/of schokklep deel van de klep worden gemaakt. Omdat dergelijke hulporganen geen invloed hebben op de werking van de omkeerklep op zich, zijn zij noch in de tekening noch in de be-25.schrijving verder opgenomen.

3500933

Claims (2)

1. Omkeer- of omwisselHep, aangepast voor het beïnvloeden van een hydraulische cilinder (26), een draaibaar aandrijforgaan of andere hydraulische 5.motor enz. voor het omkeren van de werkslag, bijvoorbeeld met het oog op het verzwenken van een met de cilinder verbonden omkeerbare ploeg, voorzien van een schuifklephuis (1) met een systeem van inwendige stromingsbanen, waaronder afzonderlijke kanalen (18-20; 2; 17, 21) voor heb verbinden van de drukfluidumtank (T) en pomp (P) evenals als de toevoer/terugvoerstroom-10.leidingen (A, B) met de cilinder, en uitgerust met een schuifspoel (3), welke is voorzien van een doorgaande boring (4, 4»), welke een kleplichaam, bijvoorbeeld in de vorm van een onder veerbelasting staand kogel (6), die samenwerkt met een in de schuifboring (4, 4') gevormde zitting (7) omvat, en waarin de schuifspoel (3) is uitgevoerd met kanalen, groeven 15.of dergelijke (5, 9, 22, 23) bestemd om afwisselend samen te werken met de boven genoemde kanalen in het klephuis indien de schuifspoel de een of de ander van zijn twee eindstanden heeft ingenomen, met het kenmerk, dat de zitting (7) in de doorgaande boring (4, 4’) van de schuifspoel (3) en/of het samenwerkende kleplichaam (6) zijn gevormd op een wijze welke voorkomt, 20.dat het kleplichaam (6) volledig afdicht tegen de zitting (7), waarbij er een verhoudingsgewijs smalle open doortocht tussen de twee organen aanwezig is, zodanig dat indien een stroming van fluidum onder druk wordt ingebracht in de doorgaande boring (4, 4') van de schuifspoel (3)het kleplichaam (6) zal waarborgen dat een drukval optreedt welke zal veroorzaken, dat de schuif 25.(3) wordt bewogen van een eindstand naar de andere eindstand, en de schuif (3) is aangepast om samen te werken met een veerbelaste zuiger (13), die is voorzien van een doorgaande boring (14) van aanzienlijke kleinere dwarsdoorsnede dan de doorgaande boring (4, 4') van de schuif (3), zodanig dat de boring (14) van de zuiger werkt als een smoordoortocht, en het open einde van de 30.zuigerboring (14) in een eindstand voor de zuiger is aangepast om af te dichten tegen een geschikt gevormde schouder (24) op het klephuis (1) teneinde de opening van de smoordoortocht af te sluiten, hetgeen bewerkstelligt dat de schuif (3) wordt teruggebracht naar zijn oorspronkelijke uitgangsstand zodra als de stroming van de fluidum onder druk voorbij het kleplichaam (6) 35.ophoudt.

2. Klep volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat'de schuifspoel (3) en de zuiger (13) zijn opgesteld in een gemeenschappelijke boring (25') in het klephuis (1) als verlengingen van elkaar, en zijn aangepast om drie 3500933 -8- 24596/CV/vb V <ί > hoofdstanden ten opzichte van elkaar in te nemen, namelijk een "rechter" en een "linker" eindstand, waarin de twee organen tegen elkaar liggen, en een derde hoofdstand waarin de zuiger (13) in de "linker" eindstand is, terwijl de schuif (3) in zijn "rechter"eindstand is. 5.3. Omkeerklep volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de zitting (7) in de doorgaande boring (4, 4') van de schuif (3) is uitgevoerd met bij voorkeur symmetrisch opgestelde groeven (8) teneinde te voorkomen dat het kleplichaam (6) een volledige dichte afdichting tegen de zitting (7) tot stand brengt. 10.4. Omkeerklep volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de terugstel-veer (16) voor de zuiger (13) krachtiger is dan de terugstelveer (12) voor de schuifspoel (3). 8500933