DE1002174B - Hydraulische Anlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf hydraulische Anlagen, welche eine Mehrzahl von durch ein Steuerdruckmittel gesteuerten Ventilen,, beispielsweise Umgehungsventilen, aufweisen, welche die Arbeitsvorgänge von Teilen hydraulischer Vorrichtungen, beispielsweise Pumpen, steuern, und sie bezieht sich weiterhin auf die Steuerventile, welche in solchen Anlagen benutzt werden, um den Steuerdruck zu den durch das Steuerdruckmittel gesteuerten Ventilen zu verteilen.

Es ist bereits eine hydraulische Anlage bekannt, in deren einzigem Kreis ein handbetätigtes Stellglied zwei Servomotoren steuert, von denen der eine wiederum Schieber beeinflußt, die den Druckmittelzu- und -abfluß aus einer hydraulischen Vorrichtung beherrschen.

Demgegenüber betrifft die Erfindung eine hydraulische Anlage, in der eine Steuereinrichtung, welche eine Arbeitsvorrichtung beherrscht, von einer Servomotoreinrichtung geschaltet wird, die ihrerseits unter dem Einfluß einer handbetätigten Steuervorrichtung steht. Die Besonderheit der Erfindung besteht darin, daß die Steuereinrichtung und die Arbeitsvorrichtung einem anderen hydraulischen Kreis angehören als die Servomotoreinrichtung und die zugehörige Steuervorrichtung und daß die Steuereinrichtung, die Arbeitsvorrichtung und die Servomotoreinrichtung jeweils mehrere Einheiten umfassen, während die Steuervorrichtung ein Einhebelgerät ist, das in jeder einschaltbaren Arbeitsstellung jeweils eine bestimmte Anzahl der angeschlossenen Servomotoren beaufschlagt und die übrigen entlastet, so daß bei fortschreitender Betätigung des Einhebelgerätes eine bestimmte Arbeitsfolge für jeden einzelnen Servomotor entsteht.

Bei einer bevorzugten Anwendungsform umfaßt die hydraulische Anlage durch Steuerdruckmittel gesteuerte Umgehungsventile, und diese bewirken das Belasten und Entlasten der Pumpen in einer unter der Steuerung eines Hauptdruck-Steuerventils stehenden Pumpenreihe, wodurch die Pumpen in einer vorbestimmten Folge belastet und entlastet werden, beispielsweise so, daß die vereinigte Gesamtleistung der Pumpen in einer Reihe von Stufen in arithmetischer Folge verändert wird. Dies geschieht dadurch, daß jedes der von einem Steuerventil gesteuerten Umgehungsventile eine bestimmte Pumpe be- und entlastet. Dabei entsprechen die Leistungen der Pumpen der geometrischen Reihe 1, 2, 4, 8 usw. Das Steuerventil ist so ausgeführt, daß es die betreffenden Pumpen in einer vorbestimmten Folge so be- und entlastet, daß sich die kombinierte Gesamtleistung der belasteten Pumpen in einer Reihe von Stufen in der arithmetischen Folge 1, 2, 3, 4, 5 usw. verändert, wodurch beispielsweise mit Hydraulische Anlage

Anmelder:

Electraulic Presses Limited, Rodley, Leeds (Großbritannien)

Vertreter: Dr. E. Wiegand, München 27,

und Dipl.-Ing. W. Niemann,
Hamburg 1, Ballindamm 26, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 15. März 1952

vier Pumpen mit den Einzelleistungen 1, 2, 4, 8 eine kombinierte Leistung in den Stufen 1 bis 15, wenn alle Pumpen belastet werden, geliefert werden kann.

Die Erfindung schlägt weiter zum Verteilen des

Steuerdruckes zu den verschiedenen Umgehungs- oder anderen Ventilen in einer solchen hydraulischen Anlage ein Steuerventil vor, welches ein Steuerglied hat, das in bezug auf mehrere Auslässe bewegbar und mit Bohrungen für das Steuerdruckmittel versehen ist, wobei ihre Zahl und Anordnung im voraus so bestimmt ist, daß bei jeder vollständigen Betätigung des Ventilgliedes die Auslässe in einer vorbestimmten Reihenfolge geöffnet werden.

Bei einer bevorzugten Ausführung umfaßt das Steuerventil ein feststehendes Ventilgehäuse, das ein Steuerglied in Form einer drehbaren Scheibe und eine Mehrzahl von Auslässen enthält und einen Raum aufweist, der fortlaufend durch einen Einlaß hindurch mit Steuerdruckmittel gespeist werden kann. In dem drehbaren Steuerglied sind Bohrungen zum Verbinden des mit dem Steuerdruckmittel gefüllten Raumes mit den Auslässen vorhanden, die in einem oder mehreren konzentrischen Kreisen, die in einer oder beiden Stirnflächen des Steuergliedes so angeordnet sind, daß jeder der Auslässe dadurch geöffnet wird, daß er mit einer der Bohrungen in Ausrichtung gebracht wird, um dadurch Steuerdruck zu den verschiedenen, durch das Steuerdruckmittel gesteuerten Ventilen in einer vorbestimmten Folge während der in einer Richtung vor sich gehenden Drehbewegung des Steuergliedes zu leiten.

609 769/133

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Steuerventils nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch das Steuerventil; Fig. 2 ist eine Stirnansicht des scheibenförmigen Steuergliedes.

Die Gruppierung und die Zahl der Durchgangsleitungen in der in der Zeichnung dargestellten Ventilscheibe entspricht einer ausgewählten Anordnung, wo bei aus Gründen der Klarheit nur einige wenige der radialen Bohrungen dargestellt sind.

Nach Fig. 1 und 2 umfaßt das Steuerventil ein als drehbare Scheibe ausgebildetes Steuerglied 1 und ein aus drei Teilen aufgebautes Gehäuse, das einen zylindrischen, Teil 3 aufweist, der mit Dichtungen, zwischen, zwei kreisförmige Flansche 2 eingeklemmt wird. Das Steuerglied 1 ist auf eine Spindel 4 aufgekeilt, auf die auch ein. Knopf 5 und eine drehbare Skala 6 aufgekeilt sind, deren Stellung durch einen Pfeil auf einer feststehenden Platte 7 angezeigt wird. Das Steuerglied 1 ist mit einer Anzahl axialer Bohrungen 101-105 versehen, welche auf einem inneren und einem äußeren Kreis um die Spindel herum angeordnet und durch radiale Bohrungen 11, von denen nur wenige dargestellt sind, mit einem Raum 32 rings um das Steuer- glied verbunden sind. Der freie Raum 32 ist durch eine Radialbohrung 12 und eine Axialbohrung 14 mit zwei Ausdrehungen 13 auf jeder Stirnseite des Steuergliedes 1 verbunden. Der Steuerdruck wird der Anschlußstelle B in dem zylindrischen Teil 3 des Gehäuses zugeleitet und geht durch den Raum 32 und die radialen und axialen Bohrungen 12 bzw. 14 zu den mittleren Ausnehmungen 13 und zu jeder der axialen Bohrungen 101-105. Auslässe A, B, C und D in einem der Flansche 2 sind jeweils mit einem nicht dargestellten, durch das Steuerdruckmittel gesteuerten Umgehungsventil verbunden. Die Anschlußstellen A und B stehen mit dem äußeren Kreis 101-104 und die Anschlußstellen C und D mit dem inneren. Kreis 105 der axialen Bohrungen in Verbindung.

Zu den vier Auslassen A, B, C und D gehören vier Sackbohrungen23 in dem gegenüberliegenden Flansch, die den gleichen Durchmesser wie die axialen, Bohrungen 101-105 im Steuerglied haben. Die Ausnehmungen 13 auf jeder Seite des Rotors haben gleichen Durchmesser, um den Druck auf das Steuerglied 1 in allen Stellungen auszugleichen. Die durch das Steuerdruckmittel gesteuerten Umgehungsventile, welche mit den Auslässen^, B₁ C und D verbunden sind, sind so ausgeführt, daß sie ihnen zugeordnete Pumpen be- oder entlasten, deren Leistungen in der geometrischen Folge 1, 2, 4 und 8 liegen,. Diese Umgehungsventile werden, durch den Steuerdruck geschlossen, um die zugeordnete Pumpe zu belasten, und selbsttätig geöffnet, um die Pumpe zu entlasten, wenn die Zufuhr von Steuerdruckmittel unterbrochen wird,

In Fig. 2 ist das Steuerglied 1 in der Stellung wiedergegeben, in welcher Steuerdruck über die Axialbohrung 101 zum Auslaß A gelangt, wodurch die zugehörige Pumpe belastet wird, welche ein Leistungsvermögen 1 hat, während die anderen, mit B, C und D verbundenen Pumpen entlastet werden, weil diese Auslässe nicht unter Steuerdruck stehen, Das scheibenförmige Steuerglied 1 kann im Uhrzeigersinn gedreht werden und wird in jeder der aufeinanderfolgenden Stellungen durch eine unter Federwirkung stehende Rast 81-83 gehalten, welche in Nuten 19 auf dem Umfang des Steuergliedes 1 eingreift. Die Rast besteht aus einer Rastkugel 83, die in einem Gehäuse 8 mit einem Kolben 81 und einer Feder 82 sitzt, welche die Rastkugel 83 in, eine der Nuten mit dem Rotor 19 drückt. Wenn, das Steuerglied 1 im Uhrzeigersinn zur nächsten Nut bewegt wird, gelangt die axiale Bohrung 101 außer Verbindung mit dem Auslaß A, und die Axialbohrung 102 kommt mit dem Auslaß B in Ausrichtung; infolgedessen wird die bei A angeschlossene Pumpe vom Leistungsvermögen 1 entlastet und die bei B angeschlossene Pumpe vom Leistungsvermögen 2 belastet. Wenn dann das Steuerglied 1 im Uhrzeigersinn um eine Nut weiterbewegt wird, kommt die axiale Bohrung 103 mit dem Auslaß A und die axiale Bohrung 104 mit dem Auslaß B in Ausrichtung ; dadurch werden die beiden Pumpen belastet, so daß eine Gesamtleistung 3 abgenommen werden kann. Wenn das Steuerglied 1 im Uhrzeigersinn wieder um eine Nut weiterbewegt wird, werden die axialen, Bohrungen 103 und 104 außer Verbindung mit den Auslässen A und B gebracht, und die axiale Bohrung 105 wird mit dem Auslaß C in Ausrichtung gebracht, wodurch die Pumpe mit dem Leistungsvermögen 4 belastet wird und die Pumpen mit den Leistungsvermögen 1 und 2 entlastet werden.

Es ist daher ersichtlich, daß unter Verwendung eines drehbaren Steuerventils gemäß vorstehender Beschreibung in Verbindung mit durch Steuerdruck gesteuerten Umgehungsventilen vier Pumpen mit den Leistungsvermögen von 1, 2, 4 und 8 (z. B. Litern je Minute) nacheinander so belastet und entlastet werden können, daß ihre kombinierten Leistungsvermögen in arithmetischen Stufen verändert werden können, um 1 bis 15 1 je Minute abzugeben. Auf der Skala 6 ist ein Anschlag 61 vorgesehen, der mit Anschlägen, 24 in Eingriff kommen kann, um die Bewegung des Steuergliedes 1 in, beiden Richtungen zu begrenzen.

Es ist ersichtlich, daß der Abstand der axialen Bohrungen 101-105 in dem Steuerglied zweckmäßig so gewählt wird, daß ein kleines Zeitintervall vorhanden ist, innerhalb welchem die gesamten Pumpen entlastet werden, bevor die nächsten Pumpen belastet werden.

Es können ein, zwei oder mehr Kreise von axialen Bohrungen in dem Steuerglied 1 vorgesehen sein. Weiterhin kann, der axiale Druckausgleich des Steuergliedes dadurch verbessert werden, daß Auslässe A, B, C, D zu den Umgehungsventilen auf beiden, Seiten des Steuergliedes angeordnet werden.

Falls es bei einer vorbestimmten Folge erforderlich sein sollte, daß einer der Auslässe A, B, C, D dauernd offen bleibt, um einem der Umgehungsventile ununterbrochen Steuerdruck zuzuführen, während der andere Auslaß oder die anderen Auslässe intermittierend geöffnet und geschlossen werden, kann das Steuerglied 1 für diesen Zweck entsprechend abgeändert werden.

Claims (10)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Hydraulische Anlage, in der eine Steuereinrichtung, welche eine Arbeitsvorrichtung beherrscht, von einer Servomotoreinrichtung geschaltet wird, die ihrerseits unter dem Einfluß einer handbetätigten Steuervorrichtung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung und die Arbeitsvorrichtung einem anderen hydraulischen Kreis angehören als die Servomotoreinrichtung und die zugehörige Steuervorrichtung und daß die Steuereinrichtung, die Arbeitsvorrichtung und die Servomotoreinrichtung jeweils mehrere Einheiten umfassen, während die Steuervorrichtung ein Einhebelgerät ist, das in jeder einschaltbaren Arbeits-

stellung jeweils eine bestimmte Anzahl der angeschlossenen Servomotoren beaufschlagt und die übrigen entlastet, so daß bei fortschreitender Betätigung des Einhebelgerätes eine bestimmte Arbeitsfolge für jeden einzelnen Servomotor entsteht.

2. Hydraulische Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Servomotoren durch den Steuerdruck gesteuerte Umgehungsventile dienen, welche das Belasten und Entlasten der einzelnen Arbeitsvorrichtungseinheiten, insbesondere Pumpen, steuern.

3. Hydraulische Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umgehungsventile durch den Steuerdruck geschlossen werden, um eine oder mehrere Pumpen zu belasten, und sich selbsttätig öffnen, um diese zu entlasten, wenn die Zufuhr von Steuerdruckmitteln unterbrochen wird.

4. Hydraulische Anlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpen, verschieden große Leistungsvermögen in geometrischer Stufung haben und die Einhebelsteuervorrichtung bei jeder vollständigen Betätigung die Pumpen in einer vorbestimmten Folge belasten und entlasten kann, um dadurch das kombinierte Gesamtleistungsvermögen der belasteten Pumpen in arithmetischer Stufung zu verändern.

5. Steuervorrichtung zur Verteilung von Steuerdruckmitteln zu verschiedenen durch Steuerdruck gesteuerten Umgehungs- oder anderen Ventilen in einer hydraulischen Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Steuerglied (1) aufweist, das in bezug auf verschiedene Auslässe (A, B, C, D) bewegbar und mit Bohrungen (101-105 und 11, 12, 14) versehen ist, deren Zahl und Anordnung derart gewählt sind, daß bei jeder vollständigen Betätigung des Steuergliedes (1) die Auslässe (A, B, C, D) in einer vorbestimmten Folge geöffnet und geschlossen werden.

6. Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein feststehendes Gehäuse (2, 3) aufweist, das das Steuerglied (1) in Form einer drehbaren Scheibe, die Auslässe (A, B, C, D) und einen Raum (32) enthält, der kontinuierlich durch einen Einlaß (E) hindurch mit Steuerdruckmittel beschickt werden kann, und daß in dem Steuerglied (1) Bohrungen (11, 12) vorgesehen sind, die den Raum (32) mit den Bohrungen (101-105) verbinden, die in einer oder mehreren konzentrischen Reihen in einer oder beiden Stirnflächen des Steuergliedes (1) so angeordnet sind, daß jeder der Auslässe (A, B, C, D) dadurch getöffnet wird, daß er mit einer der Bohrungen (101-105) in Ausrichtung gebracht wird.

7. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (32) für das Steuerdruckmittel den, Umfang des scheibenförmigen Steuergliedes (1) ringförmig umgibt und daß die Bohrungen (11,12) radial und die Bohrungen (101-105) axial gerichtet sind.

8. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2, 3) gegenüber jedem Auslaß (A, B, C, D) Sackbohrangen (23) besitzt und das Steuerglied (1) in seinen beiden Stirnflächen mit gegenüberliegenden axialen Ausdrehungen (13) von gleich großem Durchmesser versehen ist, die durch Bohrungen (12, 14) dauernd mit dem Raum (32) in Verbindung stehen.

9. Steuervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine gefederte Rast (81-83) in Nuten (19) des Steuergliedes (1) eingreift, wodurch dieses eine schrittweise Bewegung ausführt, wobei jeder Schritt einer Steuerstellung entspricht, in welcher einer oder mehrere der Auslässe (A, B, C, D) geöffnet sind.

10. Steuervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied (1) von Hand bewegbar und mit einer Anzeigevorrichtung (6, 7) für die jeweilige Steuerstellung versehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 635 423.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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