DE1070892B

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Publication number: DE1070892B
Application number: DENDAT1070892D
Authority: DE

Description

bundesrepublik deutschland

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT 1070 ANMELDETAG:

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGE S CHRI FT:

AUSGABE DER PATENTSCHRIFT:

kl. 47 g 29

INTERNAT. KL. F 06k 7. a ugust 1957

10. dezember 1959 2 5. m ai 19 6 0

STIMMT ÜBEREIN MIT AUSLEGESCHRIFT 1 070 892 (T 13968 XII / 47 g)

DieErfindung bezieht sich auf ein Ventil, das es gestattet, einzelne Kreise oder Teilkreise hydrostatisch gesteuerter hydraulischer Anlagen nacheinander in Abhängigkeit vom Geberdruck einzuschalten. Derartige Ventile finden überall dort in der Technik Verwendung, wo zwei voneinander abhängige Arbeitsgänge nacheinander ausgeführt werden, wie beispielsweise eine Kupplungsbetätigung mit nachfolgender Bremsbetätigung bei Aufzugs- oder Seilwinden, Baggern, Lenkbremsen von Gleiskettenfahrzeugen . usw. Auch bei Pressen und Stanzen, bei denen vor dem eigentlichen Arbeitsgang eine Vorrichtung zum Festspannen oder Halten des Werkstückes betätigt werden muß, kann der Erfindungsgegenstand angewendet werden.

Bisher war es üblich, jedem einzelnen Kreis oder Teilkreis einen eigenen Geberzylinder zuzuordnen, wobei diese nacheinander, beispielsweise über ein Handrad, betätigt werden. Dies ist aber aus mehreren Gründen nachteilig, und zwar muß, abgesehen von der Anordnung mehrerer Geberzylinder, bei einer solchen Anlage nach Betätigung des ersten Geberzylinders und dessen Arbeitsaggregaten nochmals die gleiche Kraft zur Betätigung des nächsten Zylinders usw. aufgebracht werden, was eine erhöhte physische Beanspruchung des Bedienenden darstellt. Erfolgt dabei eine Steuerung der Geberzylinder über Nockenscheiben, also wegabhängig, wird ein genaues Abstimmen der Einschaltpunkte der Zylinder äußerst erschwert, wobei sich außerdem bei einer längeren Betriebsdauer eine Verzögerung zwischen den beiden Betätigungszylindern nicht vermeiden läßt.

Ferner sind auch schon druckabhängige Einschaltventile für die sich an den Geberkreis anschließenden Kreise vorgeschlagen worden, und zwar in Form eines federbelasteten Verschlußstückes, das nach entsprechender Druckbeaufschlagung öffnet, um eine Verbindung zwischen den vor und hinter dem Ventil gelegenen Raum herzustellen.

Es sind auch schon Ventilausführungen bekanntgeworden, durch die in Abhängigkeit vom Geberdruck nach öffnen eine Angleichung der Drücke vor und hinter dem Ventil bewirkt wird, d. h. daß ein allmählicher Druckanstieg in dem Raum hinter dem Ventil bis zur Höhe des Geberdruckes erfolgt. Es können jedoch diese Ventile nur dann verwendet werden, wenn beim Rückhub der Druck in sämtlichen Kreisen gleichzeitig abfallen darf; nicht aber bei Mehrkreisanlagen, bei denen der Druck nicht gleichzeitig, sondern einer nach dem anderen in den. einzelnen Kreisen abfallen soll, wie beispielsweise bei der Betätigung von Kupplung und Bremse, wobei vor Erreichen des Einkuppeldrückes der Bremsdruck auf Null oder einen vorgegebenen Vordruck abgefallen Selbsttätiges Ventil für hydrostatisch
gesteuerte hydraulische Anlagen

15 Patentiert für:

Alfred Teves
Maschinen- und Armaturenfabrik
Kommandit-Gesellschaft,
Frankfurt/M.

Heinz Oberthür, Offenbach/M., ist als Erfinder genannt worden

sein muß. Ferner besteht bei diesen ^Ventilen der

^a5 Nachteil, daß die Druckanstiegcharakteristik nicht gleich der Druckabfallcharakteristik verläuft.

Die Erfindung betrifft ein selbsttätiges Ventil, das die vorbeschriebenen Nachteile vermeidet, einen aufeinanderfolgenden Druckübergang beider Kreise sowohl bei Betätigen als auch bei Lösen zuläßt sowie eine Ersparnis an Arbeit ermöglicht. Gemäß der Erfindung wird die Anordnung zweier federbelasteter sowie druckabhängiger und miteinander verbundener Ventile vorgeschlagen, wovon das eine Ventil nach Erreichen des Schaltpunktes die Verbindung des bzw. der angeschlossenen Kreise mit dem Rücklauf unterbricht, während das andere Ventil durch die gegenüber der wirksamen Kolbenfläche größer ausgebildete Sitzfläche des-Ventilkolbens ein langsames Angleichen der Drücke in den beiden Kreisen bewirkt. Der Geberdruck beaufschlagt dabei einen unter Federwirkung stehenden, die Verbindung zu einem Behälter steuernden Kolben, dessen zugehöriger Sitzteil eine Bohrung aufweist, die einerseits mit dem Anschluß des zugeschalteten Kreises verbunden ist und andererseits mit dem Raum hinter dem zweiten Ventil verbunden ist, dessen Ventilkolben unter der Wirkung einer vorgespannten Feder steht, sowie vom Geberdruck beaufschlagt ist. Um garantieren zu können, daß die Druckanstiegcharakteristik der Druckabfall-Charakteristik entspricht, muß eine bestimmte Beziehung zwischen den Ventilkolben der Ventile bestehen, und zwar muß das Verhältnis der drlickbeaufschlagten Flächen zu der Sitzfläche bei dem den

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Abfluß zu dem Behälter steuernden Ventilkolben gleich dem Verhältnis der Sitzfläche des Ventilkolbens des anderen Ventils zu dessen Differenzfläche sein, die aus der Sitzfläche und der Kolbenfläche gebildet ist.

Das erfindungsgemäße Ventil erlaubt, daß bis zu einem Druck, der zur Betätigung der Aggregate des Geberkreises benötigt wird, der Zugang zu dem sich anschließenden Kreis oder Kreisen unterbrochen bleibt. Nach Erreichen des Schaltpunktes des Ventils wird ein allmählicher Druckanstieg im Anschlußkreis an den Geberdruck gewährleistet, wonach der Druckanstieg in den sämtlichen beschickten Kreisen gleichmäßig erfolgt. Nach einem Druckabfall in dem Geberzylinder, des ersten Kreises ermöglicht das Ventil, daß in dem von ihm gesteuerten Kreis der Druck bis auf Null oder einen vorgegebenen Vordruck abfällt, während in dem Geberzylinderkreis noch der Schaltdruck aufrechterhalten bleibt. Bei weiterem Druckabfall im Geberkreis findet dann ein Entlasten der unmittelbar vom Geberdruck beaufschlagten Aggregate statt.

Einen Schnitt durch das Ventil gemäß Erfindung ist in der Abb. 1 dargestellt und wird an Hand dieser näher erläutert.

Abb. 2 zeigt den Druckverlauf in den Anschlußkreisen.

Zur Vereinfachung der Beschreibung sei angenommen, daß das Ventil in ein Gleiskettenfahrzeug zur Steuerung der Lenkbremse eingeschaltet ist, dessen Lenkvorgang bekanntlich derart ausgeführt wird, daß die Kraftübertragung zu einer Gleiskette allmählich durch Auskuppeln gelöst und anschließend diese Gleiskette abgebremst wird, also zwei voneinander abhängige Arbeitsgänge nacheinander ausgeführt werden.

In der Abb. 1 sind in Bohrungen des Ventilgehäuses V die beiden Ventile A und B angeordnet. An die Bohrung 1 ist die vom Geberzylinder kommende Leitung angeschlossen, .von der vor ihrem Eintritt in das Ventilgehäuse V eine Leitung, die zur Lenkkupplung führt, abgezweigt ist. An die Bohrung 1 schließt sich ein Raum 2 an, der über die Bohrung 4 mit dem Raum 5 in Verbindung steht. Über die Räume 2 und 5 werden die beiden Ventilkolben 20 und 7 der Ventile A und B druckbeaufschlagt.

Der Ventilkolben 7 stützt sich, über einen Federteller 8 und eine Feder 9, die mittels einer Einstellschraube 10 beliebig vorspannbar ist, auf der Verschraubung 11 ab. Der Ventilkolben 7 ist mit einer kegeligen Dichtfläche 6 versehen, die von der Feder 9 an den Ventilsitz 12 angedrückt wird. Ferner ist dabei der Ventilkolben 7 derart ausgebildet, daß dessen wirksame Ringfläche kleiner als der Querschnitt der Sitzfläche 12 ist. Der Raum 13 ist über Bohrungen 15 und 16 mit dem Anschluß der Lenkbremsen verbunden.

Der Ventilkolben 20, der über den Raum 2 und die Bohrung 1 vom Geberdruck beaufschlagt wird, ist in der als Zylinder ausgebildeten Verschraubung 3 geführt und stützt sich -über eine Dichtplatte 19 sowie einen Ring und eine Feder 21 am Ventilgehäuse V ab. Der Raum 14 ist über ein selbsttätiges Ventil 18, das einen bestimmten Vordruck in dem Raum 14 und damit in dem Bremssystem aufrechterhält, mit dem Nachfüllbehälter verbunden. Der Sitz 22 für den Ventilkolben 20 wird von einer verstellbaren' Schraube gebildet, die mit einer axial verlaufenden Bohrung 17, die an ihrem ,.Ende zu 24 erweitert ist, ausgestattet ist. Diese Längsbohrung besitzt radial verlaufende Bohrungen 25, die in eine Ringnut 26, die ihrerseits mit den Bohrungen 15 und 16 korrespondiert, münden.

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Der Aiisprechdruck des Ventilkolbeiis 7 ist durch die jeweilige Vorspannung der Feder 9 gegeben. Der Schaltdruck des Ventilkolbens 20 ist von der Vorspannung der Feder 21 bzw. der Einstellung der Schiraube 23 abhängig. Die Druckanstiegcharakteristik in dem Lenkbremskreis ist nach dem Erreichen, des Schaltdruckes von dem Flächenverhältnis des Ventilkolbens 7 abhängig und desgleichen der Druckabfall weiterhin noch von dem Verhältnis der druckbeaufschlagten Flächen des Ventilkolbens 20.

Die Wirkungsweise der Erfindung ist folgende: Bei Betätigung des Geberzylinders werden der Kupplungszylinder sowie die beiden Ventilkolben 7 und 20 vom Geberdruck beaufschlagt. Solange-der Kuppkingsenddruck, auf den die beiden Ventile A und B eingestellt sind, noch nicht erreicht ist, gibt der Kolben 20 eine Verbindung · vom Lenkbremssystem zum Nachfüllbehälter frei, während' das Ventil A die Fortpflanzung des Geberdruckes zu dem Lenkbremssystem verhindert. Nach Erreichen des zum Auskuppeln benötigenden Enddruckes bewegt sich der Kolben 20 gegen die Kraft der Feder 21 nach links und setzt sich auf den Ventilsitz 22 auf. Zu diesem Zeitpunkt ist der Kolben 7 gegen die entsprechend dem Kupplungsdruck vorgespannte Feder 9 im Gleichgewicht, so daß sich bei weiterem Druckanstieg im Geberzylinder das Ventil A öffnet und Druckmittel in den Raum 13 einströmt, wonach sich dort ein Druck entsprechend dem Verhältnis von der Sitzfläche 12 zu der Differenzfläche zwischen Sitzfläche 12 und Kolbenfläche 7 aufbaut. Es wird also außer der Federkraft noch eine in Schließrichtung wirkende Kraft auf den Kolben wirksam, die gleich dem hinter dem Ventil aufgebauten Druck multipliziert mit der Flächendiffer.enz zwischen der Sitzfläche und der Kolbenfläche ist. Diese Gegenkraft wirkt so lange ausgleichshindernd, bis Druckgleichheit in den vor und hinter dem Ventil A gelegenen Räumen herrscht, also der Ventilkolben 7 druckausgeglichen ist. Die auf die wirksame Kolbenfläche durch den Druck ausgeübte Kraft erreicht damit gleichzeitig einen Wert, der die Gegenkraft der Feder 9 überwindet.

Die allmähliche Druckerhöhung in dem hinter dem Ventilkolben 7 gelegenen Raum wird über die Leitungen 15 und 16 auf die Zylinder der Lenkbremse übertragen. Nach erfolgtem Druckangleich in den zuletzt genannten Zylindern und dem Geberzylinder steigt der Druck in beiden Kreisen gleichmäßig an.

Durch die Einschaltung des erfindungsgemäßen Ventils wird die aufzubringende Arbeit gegenüber anderen Ausführungsformen vermindert, da die zum Auskuppeln aufgebrachte Arbeit zur Bremsbetätigung herangezogen wird. Ferner wird durch die Erfindung die stufenlose Veränderung des Lenkradius ermöglicht.

Bei Druckabfall im Geberzylinder strömt das Druckmittel über den Ventilkolben 7 zurück, bis der Angleichsdruck erreicht ist und die Dichtfläche 6 durch die Federkraft 9 an den Ventilsitz 12 angedrückt wird. Bei weiterem Druckabfall im Geberzylinder gibt der bis dahin im Gleichgewicht befindliche Kolben 20 mit der Dichtscheibe 19 die erweiterte Bohrung 24 frei, da die Druckbeaufschlagung des Kolbens 20 über die Bohrung 24 zusammen mit der Feder 21 den durch den Geberdruck erhaltenen Gegendruck überwindet. Danach baut sich der im Bremssystem noch vorhandene Druck entsprechend dem Flächenverhältnis über die Bohrung 24, den Raum 14 und das selbsttätige Ventil 18 ab. Bis zur Erreichung des Einkuppeldruckes in den Räumen 2 und 5 ist dann der Druck in den

Claims

Radzylindern der Lenkbremse unter den X^ordruck abgefallen, so daß nach Einkupplung keine Bremswirkung mehr auf das Fahrzeug ausgeübt wird. Patentansprüche:

1. Selbsttätiges Ventil zur druckabhängigen Einschaltung von Kreisen oder Teilkreisen hydrostatisch gesteuerter hydraulischer Anlagen unter Verwendung federbelasteter Verschlußteile, gekennzeichnet durch die Anordnung zweier federbelasteter, druckabhängiger und miteinander verbundener Ventile (A; Β), wovon das eine Ventil (B) nach Erreichen des Schaltpunktes die Verbindung des angeschlossenen Kreises mit dem Rücklauf unterbricht, während das andere Ventil (A) durch die gegenüber der Kolbenfläche größer ausgebildete Sitzfläche (12) des Ventilkolbens (7) ein langsames Angleichen der Drücke in den beiden Kreisen bewirkt.

2. Selbsttätiges A^entil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Geberdruck einen unter

Federwirkung stehenden, die Verbindung zu einem Behälter steuernden Kolben (20) des Ventils (B) beaufschlagt, dessen zugehöriger Sitzteil eine Bohrung (17) aufweist, die einerseits mit dem Anschluß des zugeschalteten Kreises verbunden ist und andererseits mit dem Raum (13) hinter dem Ventil (A) in Verbindung steht, dessen Ventilkolben (7) unter der Wirkung einer vorgespannten Feder (9) steht, und auf der anderen

ίο Seite vom Geberdruck beaufschlagt ist.

3. Selbsttätiges Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der drnckbeatifschlagten Fläche des den Abfluß zu dem Behälter steuernden Ventilkolbens (20) zu dessen Sitzfläche gleich dem Verhältnis der Sitzfläche (12) des Ventilkolbens (7) des anderen Ventils (A) zu dessen Differenzfläche ist, gebildet aus der Sitzfläche (12) und der Kolbenfläche (7).

ao In Betracht gezogene Druckschriften:

USA.-Patentschriften Nr. 2 467 576, 2 501 627;
732 851.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

O 909 688/229 12. 59 (009 516/257 5.«0)