SE455637B - Anordning vid en hydraulisk krets - Google Patents

Description

455 es? 2 det minimivätsketryck, som från fall till fall erfordras för att den eller de i kretsen ingående hydraulmotorerna skall fullgöra sina önskade arbetsuppgifter, och som också automatiskt anpassar det från tryckkällan levererade vätsketrycket därefter, så att en tillfredsställande funktion hos kretsen ständigt säkerställas.

Därigenom kan vätsketrycket i kretsen alltid hållas på den nivå, som just för tillfället krävs, och vätsketrycket ökas blott när så erfordras.

Enligt uppfinningen uppnås detta syfte genom att anord- ningen uppvisar det kännetecken. som anges i det efterföljande patentkravet l, medan underkraven anvisar vidareutvecklingar och utföringsformer av den grundläggande uppfinningstanken.

För uppfinningens förtydligande skall i det följande och under hänvisning till bifogade ritningar beskrivas några ut- föringsexempel§ På ritningarna visar fig. l, 2 och 3 schematiskt tre delvis olika hydrauliska kretsar, vid vilka uppfinningen tillämpats. Det är därvid att märka, att var och en av dessa visade kretsar är i stånd att arbeta självständigt men vid behov låter sig kompletteras med ytterligare hydraulmotorer och till- hörande inloppsventilenheter, som tillförs tryckvätska från en och samma tryckvätskekälla. ' I fig. 1 betecknar 20 en hydraulmotor i form av en dubbel- verkande hydraulcylinder med en kolvstàng 21 och med två motor- inlopp A resp. B. Tryckvätska för drivning av denna hydraulmotor 20 levereras av en tryckvätskekälla, som generellt betecknats med 22 och som i det visade fallet innefattar en pump 100 med variabelt deplacement, som låter sig inställas med hjälp av en tryckstyrd regulator 102. Mellan tryckvätskekällan 22 och cylin- dern 20 är anordnat ett ventilhus, som generellt betecknats med 24 och till vilket ansluter en matarledning 25 från tryckvätske- källan. I detta ventilhus 24 ingår förutom ett flertal ventiler, som är=ovidkommande för uppfinningen och därför inte behöver be- skrivas, två till var sitt av de båda motorinloppen A resp. B anslutna kanaler 28 och 29. till vilka tryckvätskan från tryck- vätskekällan 22 via matarledningen 25 och ett ventilhusinlopp 26 kan styras med hjälp av en gemensam inloppsventil 27 av slidtyp.

Sliden i denna inloppsventil 27 är fjäderbelastad mot ett på rit- ningen visat neutralläge, i vilket sliden hindrar inströmning av vätska till båda motorinloppen A och B. Inloppsventilens 27 455 637 3 slid, som på känt sätt är volymströmstyrande, kan fjärrstyras på hydraulisk väg från ett nanöverdon 23 via kanaler 30 och 31 för att öppna mer eller mindre till en av de båda kanalerna 28 eller 29 1 taget. I var och en av de båda kanalerna 28 och 29 är vidare anordnad en fjäderbelastad backventil 37 resp. 38, som tillsam- mans med motsvarande ändparti av sliden i inloppsventilen 27 av- gränsar en förkammare 32 resp. 33, genom vilken tryckvätskan måste passera på sin väg från inloppsventilen 27 till hydraul- cylindern 20.

Förkammaren 33 är nu via en kanal 79 förbunden med ena än- den av en första växelventil 80, vars andra ände genom en kanal 81 och en därifrån utgående ledning är förbunden med en inlopps- anslutning LS2 i en kopplingsplint 104, som närmare skall be- skrivas längre fram. Växelventilens 80 mittparti är genom en kanal 83 förbundet med ena änden av en andra växelventil 82, vars andra ände genom en kanal 84 är förbunden med förkammaren 32 och vars mittparti är förbundet med en utloppsanslutning LSl, som 1 sin tur i det visade exemplet är förbundet direkt med den i tryckvätskekällan 22 ingående pumpens 100 tryckstyrda regula- tor 102.

Kopplingsplinten lOü uppvisar förutom den förutnämnda in- loppsanslutningen LS2 även en anslutning P, som är förbunden med en avgrening 25a från tryokvätskekällans 22 matarledning 25, och en anslutning T, som är förbunden med en returledning 105, i vilken ett visst mottryck upprätthålles. Kopplingsplinten 104 är avsedd att utnyttjas för anslutning av ytterligare en inte visad enhet omfattande en hydraulmotor med tillhörande ventilhus till tryckvätskekällan 22, varvid denna ytterligare enhet i likhet med den redan beskrivna förutsättes innefatta minst en inlopps- ventil, en backventil och en mellanliggande förkammare, som är anslutbar till inloppsanslutningen LS2 1 kopplingsplinten 104. Är ingen sådan ytterligare enhet ansluten till kopplingsplinten 104 är givetvis den sistnämndas samtliga anslutningar LS2, P och T stängda.

Påverkas nu i fig. 1 manöverdonet 23 för att exempelvis bringa inloppsslidventilen 27 att släppa fram tryckvätska från källan 22 till förkammaren 33, måste uppenbarligen trycket i denna förkammare först uppnå en tillräckligt hög nivå för att I 45.5 637 4 öppna backventilen 38. innan vätskan kan strömma vidare genom kanalen 29 fram till motorinloppet B. Pumpen 100 levererar även i tomgång vätska med ett visst minimitryck, som är tillräckligt för att ställa om växelventilen 80 och för att via kanalen 83, växelventilen 82 och utloppsanslutningen LSl påverka regulatorn 102, så att pumptrycket ökas till erforderlig nivå för att öppna backventilen 58. Först när så skett börjar sålunda hydraulcylin- derns 20 kolvstáng 21 att förflytta sig åt vänster i figuren.

Om i stället manöverdonet 23 påverkas för att bringa sliden i inloppsventilen 27 att röra sig åt vänster i figuren och att därmed släppa fram tryckvätska till förkammaren 32, kommer det tryck, som bygges upp i denna förkammare 52 för att slutligen öppna backventilen 37, att omställa växelventilen 82 och att där- med i sin tur påverka regulatorn 102, så att pumptrycket anpassas efter vad som krävs för att hydraulcylinderns 20 kolvstàng 21 skall förflyttas åt höger i figuren.

Det bör stå klart, att det förkammaretryck, i 52 resp. 33. som från fall till fall erfordras för att öppna backventilen 37 resp. 38, bestäms av å ena sidan backventilens fjäderbelastning och á andra sidan det mottryck, som i vissa fall kan råda i kana- len 28_resp. 29 och som utgör ett mätt på den belastning, för vilken hydraulmotorn eventuellt är utsatt. Backventilens fjäder- belastning säkerställer, att den passerande vätskans tryck all- tid är tillräckligt för att åstadkomma ett inflöde av vätska till tillhörande motorinlopp A resp. B. Genom kanal- och växel- ventilsystemet 79-84 avkännes den belastning, för vilken hydraul- motorn 20 i varje ögonblick står, och trycket hos den av tryck- vätskekällan 22 levererade tryckvätskan styrs i beroende av denna belastning på ett sätt. som kan betecknas såsom förutseende.

Om nu ytterligare en motor-ventil-enhet är ansluten till tryckvätskekällan 22 via den förutnämnda kopplingsplinten 10%, kommergminst en ytterligare förkammare liknande förkamrarna 32 och 33 att via inloppsanslutningen LS2 vara ansluten till kanal- och växelventilsystemet 79-84. Därigenom kommer även belastningen på den tillfogade hydraulmotorn att avkännas och, om denna andra motor kräver ett högre matartryck från tryckvätskekällan 22 än motorn 20, att överta uppgiften att styra trycket hos den från tryckvätskekällan 22 levererade tryckvätskan. Det förhållandet, att matartrycket då ökas även till den första motorns 20 ventil- 455 63? 5 hus 24. har givetvis ingen skadlig verkan. och att märka är. att matartryoket snabbt reduceras så snart som ingen av de båda hydraulmotorerna är i arbete eller belastningen på den eller de arbetande hydraulmotorerna sjunker. ' Givetvis kan pà liknande sätt flera motor-ventil-enheter kopplas till en och samma tryckvätskekälla genom att de egent- liga arbetskretsarna kopplas parallellt medan avkännarekretsarna, dvs kanal- och växelventilsystemen, kopplas s.a.s. i serie, såsom beskrivits i det föregående.

Den i fig. 2 visade hydraulkretsen skiljer sig från den i fig. l i huvudsak endast därigenom. att hydraulcylinderns 20 båda motorinlopp A resp. B har var sin volymströmstyrande inlopps- ventil 27a resp. 27b, som kan bringas att öppna från var sitt ventilhusinlopp 26a resp. 26b in till tillhörande förkammare 32 resp. 33 genom påverkan av manöverdonet 23. När den ena inlopps- ventilen 27a eller 27b i ventilhuset 24a öppnas genom tillförsel av manövertryck genom tillhörande manöverkanal 3la resp. 30a, hålls den andra inloppsventilen stängd av samma manövertryok. Även i detta fall kommer givetvis kanal- och växelventilsystemet 79-84, som är oförändrat i förhållande till det som visas i fig. 1, att sörja för. att tryckvätskekällans tryckregulator lO2 påverkas av det högsta arbetstryck, som uppträder i någon av de förkamrar 32, 33. som är anslutna till tryckvätskekällan 22; så att en ständig anpassning-av matartrycket àstadkommes.

Vid den hydraulkrets, som visas i fig. 3, är en enkelver- kande hydraulcylinder 20a med en kolvstång 2la och ett enda motorinlopp B ansluten till en tryckvätskekälla 22 via ett ven- tilhus 24b, som innefattar en enda volymströmstyrande inlopps- ventil 27b. Tryokvätskekällan 22 är genom en matarledning 25 an- sluten till ventilhusets 24b enda inlopp 26b samt till en kopp- lingsplint 10ü för eventuell anslutning av en ytterligare motor- ventil-enhet. I ventilhuset 24b ingår också en fjäderbelastad backventil 38, som tillsammans med inloppsventilen 27b avgrän- sar en förkammare 33, genom vilken tryokvätskan från källan 22 måste passera på sin väg från ventilhusinloppet 26b till motor- inloppet B. Förkammaren 33 är genom en kanal 79 ansluten till ena änden av en växelventil 80a, vars andra ände genom en kanal 81 och en därifrån utgående ledning är ansluten till inloppsan- slutningen LS2 i kopplingsplinten 10Ä, medan växelventilens 80a 455 637 6 mittparti är anslutet till tryokvätskekällans 22 tryckregulator 102 via utloppsanslutningen LSl. Manöverdonet 23 är i detta fall anordnat att antingen öppna inloppsventilen 27b mer eller mindre eller att öppna en utloppsventil 40, så att hydraulcylinderns 20a kolv kan återföras till ett utgångsläge av en kraft utövad av en returfjäder eller en belastning. I detta exempel är det tydligt, att trycket hos den från tryckvätskekällan 22 levererade tryckvätskan ständigt kommer att primärt anpassas till vad som krävs för att hydraulcylinderns 20a kolvstång 2la skall sättas i rörelse mot en eventuell belastning. Om emellertid en ytterli- gare motor-ventil-enhet är ansluten till kopplingsplinten 104 kan på samma sätt som tidigare beskrivits den tryckstyrande funk- tionen växla mellan de olika enheterna.

Av de visade och beskrivna exemplen torde framgå, att upp- finningen erbjuder en värdefull möjlighet att fortlöpande anpassa det tryck, som en tryckvätskekälla levererar till en hydraulisk krets, efter vad kretsen vid varje tillfälle behöver. Samtidigt säkerställer naturligtvis förekomsten av en backventil mellan in- loppsventilen och motorinloppet inte blott på i och för sig känt sätt att vätska i händelse av brott pà matarledningen från tryck- vätskekällan hindras från att baklänges strömma ut genom inlopps- ventilen, om denna skulle stå helt eller delvis öppen eller av något skäl medge läckage, utan också att ett i motorinloppet even- tuellt rådande tryck föronsakat av en belastning på hydraulmotorn hindras från att nå tryckvätskekällans tryckregulator.

Ehuru de givna exemplen på hydrauliska kretsar, vid vilka uppfinningen tillämpats, visar en tryckvätskekälla, som omfattar en pump, vars angivna tryck är variabelt med hjälp av en deplace- mentregulator, bör det stå klart, att uppfinningen även kan till- lämpas vid kretsar. som matas från en pump med fast deplacement via en variabel tryckbegränsningsventil, i vilket fall sistnämnda ventil på motsvarande sätt styrs av trycket i någon av de före- fintliga förkamrarna. Resultatet blir i båda fallen, att den effekt, som krävs för att driva pumpen vid vilket som helst önskat flöde, reduceras vid alla de tillfällen, då maximalt tryck inte behöver användas i kretsen.

Claims (3)

1. 455 6.37 7 Patentkrav l. Anordning vid en hydraulisk krets, vilken förutom en tryckvätskekälla (22), som är i stånd att leverera vätska med variabelt tryck, omfattar minst en hydraulisk motor (20, 20a) med àtminstone ett inlopp (A, B) för tryckvätska, minst en in- loppsventil (27, 27a. 27b), som styr tryckvätsketillförseln från källan till motorn, samt en mellan motorinloppet och tillhörande inloppsventil inplacerad, företrädesvis fjäderbelastad back- ventil (37, 38), som tillsammans med inloppsventilen avgränsar en förkammare (32, 33), genom vilken tryckvätskan måste passera pà sin väg till motorinloppet, k ä n n e t e c k n a d av, att trycket hos den av tryckvätskekällan (22) levererade tryckvätskan är styrt i beroende av det vätsketryck, som uppträder i nämnda förkammare (32, 33).

2. Anordning enligt krav l vid en hydraulisk krets, i vilken tryckvätskekällan (22) omfattar en pump (100), vars deplacement är variabelt med hjälp av en tryckstyrd regulator (102), k ä n n e t e c k n a d av, att förkammaren (32, 33) är anord- nad att anslutas till pumpregulatorn (102), så att vätsketrycket i förkammaren kan utnyttjas såsom styrtryck för regulatorn.

3. Anordning enligt krav 1 eller 2 vid en hydraulisk krets, i vilken hydraulmotorn (20) har två alternativa inlopp (A resp. B) och i vilken tryekvätsketillförseln från tryckvätskekällan (22) till motorn sker genom endera av två förkamrar (32 eller 33), en för vardera motorinloppet, k ä n n e t e c k n a d av medel (79, 80, 82, 83, 84) för att avkänna och jämföra vätsketrycken i dessa båda förkamrar (32 och 33) och för att styra trycket hos den av tryckvätskekällan (22) levererade vätskan i beroende av det högsta av dessa båda vätsketryck. H. Anordning enligt något av de föregående kraven vid en hyd- raulisk krets, i vilken tryckvätskekällan (22) är anordnad att tillföra vätska under tryck till mer än en hydraulmotor (20, 20a), varvid dessa motorer är parallellanslutna till tryckvätskekällans utlopp och var och en av dem matas genom minst en tillhörande in- loppsventil (27, 27a, 27b) och en förkammare (32, 33), k ä n - n e t e c k n a d av medel (79, 80, 80a, 81, 82, 83, 84, LSl, LS2) för att avkänna och Jämföra vätsketrycken i alla de olika 455 637; 8 förkamrarna (32, 33) och för att styra trycket hos den av den gemensamma tryckvätskekällan (22) levererade vätskan i beroende av det högsta av samtliga dessa vätsketryck. 5. Anordning enligt krav 2 och krav 3 eller 4 K ä n n e - t e c k n a d av, att medlen för att avkänna och Jämföra vätske- trycken i de olika förkamrarna (32, 33) innefattar växelventiler (80, 80a, 82) i en grupp av ledningar (79, 81, 83, 84, LS1, LS2), genom vilka var och en av förkamrarna är individuellt anslutbar till pumpregulatorn (l02)« f.) r