DE102020208932A1 - Valve with automatic return flow reduction for pulling loads - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Ventil (20; 20') mit einem Zulaufanschluss (23), einem Rücklaufanschluss (24) und einem ersten und einem zweiten Arbeitsanschluss (21; 22), wobei ein beweglicher Steuerschieber (30) vorgesehen ist, welcher eine erste Stellung (31) aufweist, in welcher der erste Arbeitsanschluss (21) über eine erste Blende (41) mit dem Zulaufanschluss (23) und der zweite Arbeitsanschluss (22) über eine zweite Blende (42) mit dem Rücklaufanschluss (24) verbunden ist, wobei der Steuerschieber (30) mittels wenigstens einer Feder (34) in eine von der ersten (31) verschiedenen zweiten Stellung (32) vorgespannt ist, wobei das Ventil (20) einen ersten Stelldruckanschluss (25) aufweist. Erfindungsgemäß verläuft ein Fluidströmungspfad ausgehend vom ersten Stelldruckanschluss (25) über eine dritte Blende (43), weiter über eine erste Steuerstelle (61), weiter über eine verstellbare fünfte Blende (45) zu einer zweiten Steuerstelle (62), wobei eine dritte Steuerstelle (63) zwischen der ersten Blende (41) und dem ersten Arbeitsanschluss (21) angeordnet ist, wobei der Druck an der ersten Steuerstelle (61) den Steuerschieber in Richtung einer Verstellung zur ersten Stellung (31) hin beaufschlagt, wobei die fünfte Blende (45) in Öffnungsrichtung vom Druck stromaufwärts der fünften Blende (45) beaufschlagt ist, wobei die fünfte Blende (45) in Schließrichtung vom Druck an der dritten Steuerstelle (63) beaufschlagt ist.The invention relates to a valve (20; 20') with an inlet connection (23), a return connection (24) and a first and a second working connection (21; 22), a movable control slide (30) being provided which has a first position (31) in which the first working port (21) is connected to the inflow port (23) via a first orifice (41) and the second working port (22) is connected to the return port (24) via a second orifice (42), wherein the control slide (30) is biased by at least one spring (34) into a second position (32) that differs from the first (31), the valve (20) having a first actuating pressure connection (25). According to the invention, a fluid flow path runs from the first control pressure connection (25) via a third orifice (43), further via a first control point (61), further via an adjustable fifth orifice (45) to a second control point (62), with a third control point ( 63) is arranged between the first orifice (41) and the first working connection (21), with the pressure at the first control point (61) acting on the control slide in the direction of an adjustment to the first position (31), with the fifth orifice (45 ) is acted upon in the opening direction by the pressure upstream of the fifth orifice (45), the fifth orifice (45) being acted upon in the closing direction by the pressure at the third control point (63).
Description
Die Erfindung betrifft ein Ventil gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein hydraulisches Antriebssystem mit einem derartigen Ventil.The invention relates to a valve according to the preamble of claim 1 and a hydraulic drive system with such a valve.
Aus dem Datenblatt, welches am 25.05.2020 unter der Internetadresse https://www.boschrexroth.com/various/utilities/mediadirectory/download/index.jsp?ob iect nr=RD64322 abrufbar war, ist ein Ventilblock bekannt, welcher aus mehreren einzelnen Ventilen zusammengesetzt ist. Die Ventile sind grundsätzlich als hydraulische 4/2-Wegeventile ausgeführt, die stetig verstellbar sind. Die entsprechenden Steuerschieber werden hydraulisch oder elektrohydraulisch verstellt. Im Betrieb kann es vorkommen, dass an dem Aktuator, welcher an das Ventil angeschlossen ist, eine ziehende Last angreift. Dabei kann der Fall eintreten, dass der von der Pumpe geförderte Fluidstrom nicht ausreicht, um die zulaufseitige Druckkammer des Aktuators zur füllen, so dass dort Kavitation entsteht. Die Bewegungsgeschwindigkeit des Aktuators wird in diesem Fall durch die zweite Blende des Ventils im Rücklauf bestimmt.From the data sheet, which was available on May 25, 2020 at the Internet address https://www.boschrexroth.com/various/utilities/mediadirectory/download/index.jsp?ob iect nr=RD64322, a valve block is known, which consists of several individual valves is composed. The valves are always designed as hydraulic 4/2-way valves that are continuously adjustable. The corresponding control slides are adjusted hydraulically or electro-hydraulically. During operation, it can happen that a pulling load acts on the actuator that is connected to the valve. The case can arise that the fluid flow delivered by the pump is not sufficient to fill the inlet-side pressure chamber of the actuator, so that cavitation occurs there. In this case, the speed of movement of the actuator is determined by the second orifice of the valve in the return.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Ventils besteht darin, dass Kavitation zum Zulauf vermieden wird, wenn ziehende Lasten am zugeordneten Aktuator angreifen. Es ist nicht mehr erforderlich, das Öffnungsverhalten der zweiten Blende im Rücklauf an die konkreten Einsatzbedingungen speziell anzupassen. Die zweite Blende braucht nicht übermäßig klein ausgeführt werden, was zu unnötigen Energieverlusten führen würde. Es kann vielmehr ein- und dasselbe Ventil für viele unterschiedliche Einsatzbedingungen verwendet werden, ohne dass Kavitation bedingte Schäden zu befürchten sind.An advantage of the valve according to the invention is that cavitation to the inlet is avoided when pulling loads act on the associated actuator. It is no longer necessary to specially adapt the opening behavior of the second aperture in the return to the specific operating conditions. The second aperture does not have to be made excessively small, which would lead to unnecessary energy losses. Rather, one and the same valve can be used for many different operating conditions without fear of damage caused by cavitation.
Gemäß Anspruch 1 wird vorgeschlagen, dass ein Fluidströmungspfad ausgehend vom ersten Stelldruckanschluss über eine dritte Blende, weiter über eine erste Steuerstelle, weiter über eine verstellbare fünfte Blende zu einer zweiten Steuerstelle verläuft, wobei eine dritte Steuerstelle zwischen der ersten Blende und dem ersten Arbeitsanschluss angeordnet ist, wobei der Druck an der ersten Steuerstelle den Steuerschieber in Richtung einer Verstellung zur ersten Stellung hin beaufschlagt, wobei die fünfte Blende in Öffnungsrichtung vom Druck stromaufwärts der fünften Blende beaufschlagt ist, wobei die fünfte Blende in Schließrichtung vom Druck an der dritten Steuerstelle beaufschlagt ist. Der Druck an der dritten Steuerstelle sinkt ab, wenn Kavitation auftritt. In der Folge öffnet die fünfte Blende, so dass der Fluidströmungspfad freigegeben wird, wobei er sonst geschlossen ist. In der Folge fällt der Druck an der ersten Steuerstelle unter den Druck am ersten Stelldruckanschluss. Folglich verkleinert sich der Öffnungsquerschnitt der zweiten Blende im Rücklauf und zwar so lange, bis der Druck an der dritten Steuerstelle wieder ansteigt und der Kavitationszustand beendet ist.According to claim 1, it is proposed that a fluid flow path, starting from the first actuating pressure connection, runs via a third orifice, further via a first control point, further via an adjustable fifth orifice to a second control point, with a third control point being arranged between the first orifice and the first working connection , wherein the pressure at the first control point acts on the control spool in the direction of displacement towards the first position, wherein the fifth orifice is acted upon in the opening direction by the pressure upstream of the fifth orifice, wherein the fifth orifice is acted upon in the closing direction by the pressure at the third control point. The pressure at the third control point drops when cavitation occurs. As a result, the fifth orifice opens so that the fluid flow path is released, whereas it is otherwise closed. As a result, the pressure at the first control point falls below the pressure at the first actuating pressure connection. Consequently, the opening cross-section of the second orifice in the return is reduced until the pressure at the third control point rises again and the cavitation condition has ended.
Die zweite Steuerstelle ist vorzugsweise so an den Rücklaufanschluss, den ersten Arbeitsanschluss oder an eine andere Stelle des Ventils angeschlossen, dass das bei offener fünfter Blende im Fluidströmungspfand fließende Druckfluid mit einem niedrigen Gegendruck in eine Druckfluidsenke abfließen kann. Bei der Druckfluidsenke kann es sich um einen Tank handeln. Es ist aber auch denkbar, dass zumindest ein Teil des genannten Druckfluids zu einem Aktuator geleitet wird. Die erste Blende und/oder die zweite Blende sind vorzugsweise durch Bewegung des Steuerschiebers stetig verstellbar. Vorzugsweise werden sie abschnittsweise vom Steuerschieber begrenzt. Der Strömungswiderstand der ersten Blende kann kleiner als der Strömungswiderstand der zweiten Blende ausgelegt sein. Das Ventil wird vorzugsweise mit einem Druckfluid verwendet, bei dem es sich höchst vorzugsweise um eine Flüssigkeit, insbesondere um Hydrauliköl, handelt. Der Steuerschieber ist vorzugsweise linearbeweglich.The second control point is preferably connected to the return port, the first working port or another point of the valve such that the pressure fluid flowing in the fluid flow path when the fifth orifice is open can flow off into a pressure fluid sink with a low back pressure. The pressure fluid sink can be a tank. However, it is also conceivable that at least part of the pressure fluid mentioned is routed to an actuator. The first screen and/or the second screen can preferably be continuously adjusted by moving the control slide. They are preferably delimited in sections by the control slide. The flow resistance of the first screen can be designed to be smaller than the flow resistance of the second screen. The valve is preferably used with a pressurized fluid, which is most preferably a liquid, particularly hydraulic oil. The control slide is preferably linearly movable.
Typischerweise werden ziehende Lasten durch die Wirkung der Schwerkraft verursacht, so dass sie nur in eine Richtung wirken. Wenn ausnahmsweise ziehende Lasten in zwei entgegengesetzte Richtungen auftreten, kann eine dritte Stellung des Ventils analog zur ersten Stellung des Ventils ausgebildet sein, wobei sich die erste und die dritte Stellung hinsichtlich der Bewegungsrichtung des Aktuators unterscheiden.Typically, pulling loads are caused by the action of gravity, so they only act in one direction. If exceptionally pulling loads occur in two opposite directions, a third position of the valve can be configured analogously to the first position of the valve, with the first and third positions differing in terms of the direction of movement of the actuator.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung angegeben.Advantageous developments and improvements of the invention are specified in the dependent claims.
Es kann vorgesehen sein, dass die zweite und die dritte Steuerstelle zusammenfallen, wobei die fünfte Blende von einem Rückschlagventil gebildet wird. Diese Ausführungsform ist besonders einfach ausgebildet. Wie sich insbesondere aus den Ausführungen zu
Es kann vorgesehen sein, dass die zweite Steuerstelle zwischen der zweiten Blende und dem Rücklaufanschluss angeordnet ist, wobei die fünfte Blende Bestandteil einer Druckwaage ist. Diese Ausführungsform weist gegenüber der zuvor beschriebenen Ausführungsform eine höhere Funktionssicherheit auf, da der widerstandsarme Abfluss des Druckfluids aus dem Fluidströmungspfad sicher gewährleistet ist. Die Herstellung der Druckwaage ist jedoch aufwändiger und teurer als die Herstellung des Rückschlagventils.Provision can be made for the second control point to be arranged between the second orifice and the return connection, with the fifth orifice being part of a pressure compensator. Compared to the previously described embodiment, this embodiment is more functionally reliable heit, since the low-resistance outflow of the pressure fluid from the fluid flow path is reliably guaranteed. However, the production of the pressure compensator is more complex and expensive than the production of the check valve.
Es kann vorgesehen sein, dass die fünfte Blende innerhalb des Steuerschiebers angeordnet ist. Damit benötigt das Ventil besonders wenig Bauraum. Es sind keine Leckagen zu befürchten, die nach außen aus dem Ventil austreten. Vorzugsweise ist das genannte Rückschlagventil bzw. die genannte Druckwaage innerhalb des Steuerschiebers angeordnet.Provision can be made for the fifth screen to be arranged inside the control slide. The valve therefore requires very little installation space. There are no fears of leaks escaping from the valve to the outside. Said non-return valve or said pressure compensator is preferably arranged inside the control slide.
Es kann vorgesehen sein, dass im Fluidströmungspfad benachbart zur fünften Blende eine verstellbare vierte Blende angeordnet ist. Mit der vierten Blende soll erreicht werden, dass der erfindungsgemäße Fluidströmungspfad ausschließlich in der ersten Stellung wirksam ist, wobei er in allen anderen Stellungen des Steuerschiebers fluiddicht verschlossen ist.Provision can be made for an adjustable fourth orifice to be arranged in the fluid flow path adjacent to the fifth orifice. The fourth orifice is intended to ensure that the fluid flow path according to the invention is only effective in the first position, being closed in a fluid-tight manner in all other positions of the control slide.
Es kann vorgesehen sein, dass die vierte Blende zumindest abschnittsweise unmittelbar vom Steuerschieber begrenzt wird. Im Übrigen wird die vierte Blende vorzugsweise von einem Gehäuse des Ventils begrenzt. Damit wird ein Öffnungsquerschnitt der vierten Blende durch Bewegung des Steuerschiebers verstellt.Provision can be made for the fourth aperture to be delimited directly by the control slide, at least in sections. In addition, the fourth orifice is preferably delimited by a housing of the valve. An opening cross section of the fourth panel is thus adjusted by moving the control slide.
Es kann vorgesehen sein, dass die vierte Blende durch Bewegung des Steuerschiebers verstellbar ist, wobei die vierte Blende so ausgelegt ist, dass der Fluidströmungspfad abseits der ersten Stellung gesperrt ist, wobei er ausschließlich in der ersten Stellung freigebbar ist. Damit ist der erfindungsgemäße Fluidströmungspfad ausschließlich in der ersten Stellung des Steuerschiebers wirksam.Provision can be made for the fourth orifice to be adjustable by moving the control slide, with the fourth orifice being designed in such a way that the fluid flow path is blocked apart from the first position, and it can only be released in the first position. The fluid flow path according to the invention is thus only effective in the first position of the control slide.
Es kann vorgesehen sein, dass die vierte Blende so ausgelegt ist, dass sie bei einer Bewegung des Steuerschiebers von der zweiten zur ersten Stellung hin später öffnet als die erste Blende. Bei kleinen Öffnungsquerschnitten der ersten und mithin der zweiten Blende ist keine Kavitation zu befürchten. Durch die vorstehende Auslegung sind vor allem in der zweiten Stellung allenfalls geringe Leckagen an der vierten Blende zu befürchten, welche die Funktion des Ventils stören könnten.It can be provided that the fourth screen is designed such that it opens later than the first screen when the control slide moves from the second to the first position. With small opening cross sections of the first and consequently the second screen, there is no risk of cavitation. As a result of the above design, at most minor leaks at the fourth diaphragm are to be feared, especially in the second position, which could disrupt the function of the valve.
Es kann vorgesehen sein, dass die dritte Blende einen konstanten Strömungswiderstand aufweist. Das erfindungsgemäße Ventil ist damit besonders einfach herstellbar, wobei die erfindungsgemäße Funktion dennoch uneingeschränkt vorhanden ist.Provision can be made for the third screen to have a constant flow resistance. The valve according to the invention is therefore particularly easy to produce, with the function according to the invention nevertheless being available without restrictions.
Schutz wird außerdem für ein hydraulisches Antriebssystem mit einem erfindungsgemäßen Ventil beansprucht, wobei an den ersten und den zweiten Arbeitsanschluss ein Aktuator angeschlossen ist, wobei an den Rücklaufanschluss ein Tank angeschlossen ist, wobei eine Pumpe vorgesehen ist, welche Druckfluid vom Tank zum Zulaufanschluss fördern kann, wobei der Pumpe eine Regelvorrichtung zugeordnet ist, mit welcher ein Förderdruck und/oder ein Förderstrom der Pumpe abhängig von einem vorgebbaren Sollwert regelbar ist, wobei der Sollwert vom Druck am ersten Stelldruckanschluss abhängt. Die Pumpe kann ein verstellbares Verdrängungsvolumen aufweisen, welches von der Regelvorrichtung verstellbar ist. Die Pumpe kann ein konstantes Verdrängungsvolumen aufweisen, wobei von der Pumpe gefördertes Druckfluid über eine Umlaufdruckwaage in den Tank zurückleitbar ist, wobei die Umlaufdruckwaage von der Regelvorrichtung verstellbar ist. Bei dem Aktuator kann es sich um einen Hydraulikzylinder oder einen Hydromotor handeln.Protection is also claimed for a hydraulic drive system with a valve according to the invention, with an actuator being connected to the first and the second working port, with a tank being connected to the return port, with a pump being provided which can deliver pressurized fluid from the tank to the inflow port, A control device is assigned to the pump, with which a delivery pressure and/or a delivery flow of the pump can be regulated as a function of a predefinable desired value, the desired value depending on the pressure at the first actuating pressure connection. The pump can have an adjustable displacement volume, which can be adjusted by the control device. The pump can have a constant displacement volume, with the pressure fluid delivered by the pump being able to be returned to the tank via a circulating pressure compensator, with the circulating pressure compensator being adjustable by the control device. The actuator can be a hydraulic cylinder or a hydraulic motor.
Es kann vorgesehen sein, dass das Ventil einen zweiten Stelldruckanschluss aufweist, wobei der Druck am zweiten Stelldruckanschluss den Steuerschieber in Richtung einer Verstellung von der ersten Stellung weg beaufschlagt, wobei der Sollwert vom höheren der Drücke am ersten und am zweiten Stelldruckanschluss abhängt. Der Sollwert kann beispielsweise unter Verwendung eines Wechselventils gebildet werden. Der Sollwert liegt vorzugsweise um eine vorgegebene Druckdifferenz oberhalb des genannten höheren Drucks.Provision can be made for the valve to have a second control pressure connection, with the pressure at the second control pressure connection acting on the control slide in the direction of an adjustment away from the first position, with the setpoint value depending on the higher of the pressures at the first and second control pressure connection. The desired value can be formed using a shuttle valve, for example. The target value is preferably a predetermined pressure difference above said higher pressure.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those still to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
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1 einen hydraulischen Schaltplan eines hydraulischen Antriebssystems mit einem erfindungsgemäßen Ventil gemäß einer ersten Ausführungsform; -
2 eine grobschematische Schnittansicht des Ventils gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung; -
3 einen hydraulischen Schaltplan eines hydraulischen Antriebssystems mit einem erfindungsgemäßen Ventil gemäß einer zweiten Ausführungsform; -
4 eine grobschematische Schnittansicht des Ventils gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung.
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1 a hydraulic circuit diagram of a hydraulic drive system with a valve according to the invention according to a first embodiment; -
2 a rough schematic sectional view of the valve according to the first embodiment of the invention; -
3 a hydraulic circuit diagram of a hydraulic drive system with a valve according to the invention according to a second embodiment; -
4 a rough schematic sectional view of the valve according to the second embodiment of the invention.
Die Hauptpumpe 13 saugt Druckfluid aus dem Tank 12 an und fördert es über das erfindungsgemäße Ventil 20 zu einem Aktuator 11. Das vom Aktuator 11 zurückströmende Druckfluid strömt über das Ventil 20 in den Tank 12. Es versteht sich, dass die Hauptpumpe 13 mehrere Aktuatoren 11 parallel versorgen kann, wobei jedem Aktuator 11 ein Ventil 20 zugeordnet ist. Mit dem Ventil 20 wird die Bewegungsrichtung und die Bewegungsgeschwindigkeit des betreffenden Aktuators 11 eingestellt. Bei dem Aktuator 11 kann es sich um einen Zylinder oder einen Hydromotor handeln.The
Die Hauptpumpe 13 hat vorliegend ein verstellbares Verdrängungsvolumen, wobei sie beispielsweise als Axialkolbenpumpe in Schrägscheibenbauweise ausgeführt ist. Der Hauptpumpe 13 ist eine Regeleinrichtung 14 zugeordnet, welche das Verdrängungsvolumen der Hauptpumpe 13 verstellen kann. Vorliegend wird das Verdrängungsvolumen abhängig vom höchsten Stelldruck eingestellt. Das Ventil 20 wird vorliegend hydraulisch mit zwei Stelldrücken verstellt, welche von einem ersten und einem zweiten Druckreduzierventil 51; 52 bereitgestellt werden. Die beiden Stelldrücke sind eingangsseitig an ein Wechselventil 50 angeschlossen, dessen Ausgangsdruck als Sollwert 60 der Regelvorrichtung 14 zugeführt wird. Die Druckreduzierventile 51; 52 werden beispielsweise von einer gesonderten Steuerölpumpe 15 mit Druckfluid versorgt.In the present case, the
Bei einem derartigen hydraulischen Antriebssystem 10 kann es vorkommen, dass an dem Aktuator 11 ziehende Lasten angreifen. Vorliegend ist der Aktuator 11 als Hydraulikzylinder ausgeführt, welcher eine Last 16 gegen die Wirkung der Schwerkraft anheben und absenken kann. Beim Absenken zieht die Last 16 am Aktuator 11. In diesem Betriebszustand kann es vorkommen, dass sich die Last 16 so schnell absenkt, dass die Hauptpumpe 13 nicht mehr genug Druckfluid fördert, um die in
Das Ventil 20 hat eine erste, eine zweite und eine dritte Stellung 31; 32; 33, welche in der angegebenen Reihenfolge nebeneinander angeordnet sind, wobei weitere Stellungen vorhanden sein können. Die mittlere zweite Stellung 32 ist eine Sperrstellung, in welcher der Aktuator 11 hydraulisch fest eingespannt ist. Der Zulaufanschluss 23, der Rücklaufanschluss 24 und der erste und der zweite Arbeitsanschluss 21; 22 am Ventil 20 sind dementsprechend in der zweiten Stellung 32 gesperrt. Das Ventil 20 ist vorzugsweise mit wenigstens einer Feder 34 in die zweite Stellung 32 vorgespannt. Mit dem Stelldruck, der am ersten Stelldruckanschluss 25 anliegt, kann das Ventil 20 in die erste Stellung 31 bewegt werden. Mit dem Stelldruck, der am zweiten Stelldruckanschluss 26 anliegt, kann das Ventil 20 in die dritte Stellung 33 bewegt werden. In der dritten Stellung 33 wird die Last 16 gegen die Wirkung der Schwerkraft angehoben, so dass von vorne herein keine Kavitation zu befürchten ist. Der Zulaufanschluss 23 ist dementsprechend mit dem zweiten Arbeitsanschluss 22 verbunden, wobei der Rücklaufanschluss 24 mit dem ersten Arbeitsanschluss 21 verbunden ist.The
Das kritische Absenken der Last 16 erfolgt in der ersten Stellung 31. Dann ist der Zulaufanschluss 23 über eine stetig verstellbare erste Blende 41 mit dem ersten Arbeitsanschluss 21 verbunden, wobei der zweite Arbeitsanschluss 22 über eine stetig verstellbare zweite Blende 42 mit dem Rücklaufanschluss 24 verbunden ist. Die erste und die zweite Blende 41; 42 werden durch Bewegung eines Steuerschiebers 30 des Ventils 20 verstellt. In der zweiten Stellung 32 sind sie ganz geschlossen, wobei ihr Öffnungsquerschnitt zum Ende der ersten Stellung 31 hin stetig und monoton zunimmt. Der Öffnungsquerschnitt der ersten Blende 41 ist vorzugsweise stets kleiner als der Öffnungsquerschnitt der zweiten Blende 42. Die Geschwindigkeit des Aktuators 11 wird vorzugsweise durch die Fördermenge der Hauptpumpe 13 oder durch geeignete (nicht dargestellte) zusätzliche Ventile bestimmt. Der Öffnungsquerschnitt der ersten Blende 41 ist vorzugsweise mindestens so groß, dass eine ungewünschte Reduzierung der Zulaufmenge verhindert wird.The
Die zweite Blende 42 bestimmt nur dann die Geschwindigkeit des Aktuators 11, wenn an diesem eine ziehende Last angreift, wobei der Förderstrom der Hauptpumpe 13 nicht mehr ausreicht, um die an den ersten Arbeitsanschluss 21 angeschlossene Zylinderkammer zu füllen. Dann fällt der Druck an der dritten Steuerstelle 63, die zwischen der ersten Blende 41 und dem ersten Arbeitsanschluss 21 angeordnet ist. Wenn dieser Fall eintritt, wird durch den erfindungsgemäßen Fluidströmungspfad der Öffnungsquerschnitt der zweiten Blende 42 so weit reduziert, dass der Druck an der dritten Steuerstelle 63 wieder ansteigt. Dementsprechend reicht der Förderstrom der Hauptpumpe 13 wieder aus, um die genannte Zylinderkammer zu füllen, wobei keine Kavitation mehr auftritt.The
Der erfindungsgemäße Fluidströmungspfad verläuft ausgehend vom ersten Stelldruckanschluss 25, über eine dritte Blende 43, weiter über eine erste Steuerstelle 61, weiter über eine optionale vierte Blende 44, weiter über eine verstellbare fünfte Blende 45 zu einer zweiten Steuerstelle 62. Bei der zweiten Steuerstelle 62 handelt es sich um eine beliebige Druckfluidsenke, welche so ausgewählt ist, dass dann, wenn die fünfte Blende 45 offen ist, das Druckfluid aus dem Fluidströmungspfand im Wesentlichen ohne Gegendruck abfließen kann. Bei der ersten Ausführungsform fällt die zweite Steuerstelle 62 mit der dritten Steuerstelle 63 zusammen. Bei der mit Bezug auf die
Der Steuerschieber 30 wird nicht, wie sonst üblich, unmittelbar vom Druck am ersten Stelldruckanschluss 25 beaufschlagt, sondern vom Druck an der ersten Steuerstelle 61. The
So lange die fünfte Blende 45 geschlossen ist, sind diese beiden Drücke im Wesentlichen gleich. Sobald die fünfte Blende 45 öffnet, bewirkt die dritte Blende 43 einen Druckabfall, so dass der Druck an der ersten Steuerstelle 61 gegenüber dem Druck am ersten Stelldruckanschluss 25 sinkt. In der Folge verschiebt sich der Steuerschieber 30 zu einer weniger weit geöffneten zweiten Blende 42 hin. Die dritte Blende 43 hat vorzugsweise einen konstanten Öffnungsquerschnitt bzw. einen konstanten Strömungswiderstand.As long as the
Die verstellbare fünfte Blende 45 ist so ausgelegt, dass sie geschlossen ist, wenn der Druck an der dritten Steuerstelle 63 hoch ist, wobei sie offen ist, wenn der Druck an der dritten Steuerstelle 63 niedrig ist. Im einfachsten Fall wird die fünfte Blende 45 von einem Rückschlagventil 40 gebildet, welches ausschließlich einen Fluidstrom von der ersten 61 zur zweiten Steuerstelle 62 hin zulässt, wobei die zweite 62 mit der dritten Steuerstelle 63 zusammenfällt. Das Rückschlagventil 40 wird vorzugsweise von einer Feder 48 in die geschlossene Stellung vorgespannt, so dass es erst ab einer vorgegebenen Druckdifferenz öffnet.The adjustable
Wegen der optionalen vierten Blende 44 wird auf die Ausführungen zu
Ein Teil der Gehäuseausmündungen 28 ist über einen Verbindungskanal 70 ausschließlich innerhalb des Ventils 20 fluidisch permanent miteinander verbunden, wobei sie keinen Anschluss bilden.A part of the
Der Steuerschieber 30 ist im Wesentlichen fluidisch dicht an die Bohrung 29 angepasst, wobei er mehrere Halsabschnitte 36 mit reduziertem Durchmesser aufweist, die abhängig von der Stellung des Steuerschiebers 30 die verschiedenen Fluidverbindungen zwischen den genannten Anschlüssen 21; 22; 23; 24 herstellen. Insbesondere im Bereich der ersten Blende 41 ist der Steuerschieber 30 mit wenigstens einer Steuerkerbe 37 versehen, wobei die Steuerkerben 37 ggf. gleichförmig verteilt über den Umfang des Steuerschiebers 30 angeordnet sind. Damit wird die gewünschte stetige Verstellbarkeit der ersten Blende 41 erreicht.The
Vorliegend ist der Steuerschieber 30 ausgehend von der zweiten Stellung minimal zur ersten Stellung hin verschoben. Dementsprechend ist die zweite Blende 42 in der Verbindung vom zweiten Arbeitsanschluss 22 zum Rücklaufanschluss 24 minimal geöffnet. Weiter ist die erste Blende 41, welche den Zulaufanschluss 23 mit dem Verbindungskanal 70 verbindet, minimal geöffnet. Der Halsabschnitt 36a verbindet den Verbindungskanal 70 wiederum mit dem ersten Arbeitsanschluss 21.In the present case, the
Der Verbindungskanal 70 bildet die zweite und die dritte Steuerstelle 62; 63, die bei der ersten Ausführungsform zusammen fallen. Die vierte Blende 44 wird von einem Kanal 38 innerhalb des Steuerschiebers 30 gebildet, welcher im Bereich einer Gehäuseausmündung radial aus dem Steuerschieber 30 ausmündet. In der ersten Stellung ist die vierte Blende 44 geöffnet, wobei sie im Übrigen verschlossen ist. Der genannte Kanal 38 ist Bestandteil des oben erläuterten Fluidströmungspfads, wobei er an der dem ersten Stelldruckanschluss 25 zugeordneten Stirnseite des Steuerschiebers 30 ausmündet. In diesem Kanal 38 ist das Rückschlagventil 40 angeordnet, welches ausschließlich einen Fluidstrom vom ersten Stelldruckanschluss 25 zur vierten Blende 44 hin zulässt. Der entsprechende Ventilkörper, der vorzugsweise als Kugel ausgeführt ist, wird von einer Feder 48 in die geschlossene Stellung vorgespannt. Der entsprechende Ventilsitz ist vorzugsweise kreiskegelförmig oder in Form einer kreisringförmig umlaufenden Kante ausgeführt, wobei er unmittelbar am Ventilschieber 30 oder an einem gesonderten Einsatz angeordnet sein kann.The connecting channel 70 forms the second and third control points 62; 63, which coincide in the first embodiment. The
Die erste Steuerstelle 61 wird vorzugsweise vom Innenraum eines gesonderten, topfartigen Steuerdeckels 71 gebildet, welcher fest mit dem Gehäuse 27 verbunden ist. Der Steuerdeckel 71 überdeckt die dem ersten Stelldruckanschluss 25 zugewandte Stirnseite des Steuerschiebers 30. In dem Steuerdeckel 71 kann eine Feder (Nr. 34 in
Der Ordnung halber ist darauf hinzuweisen, dass die Lage der vierten Blende 44 innerhalb des Fluidströmungspfads
Bei der zweiten Ausführungsform sind die zweite und die dritte Steuerstelle 62; 63 verschieden voneinander ausgeführt. Die zweite Steuerstelle 62 ist zwischen der zweiten Blende 42 und dem Rücklaufanschluss 24 angeordnet. Das Druckfluid aus dem erfindungsgemäßen Fluidströmungspfand kann damit nahezu direkt zum Tank 12 hin abfließen, wobei es einem geringen Gegendruck ausgesetzt ist. Die fünfte Blende 45 wird nunmehr von einer Druckwaage 46 gebildet, wobei die fünfte Blende 45 zwischen die erste und die dritte Steuerstelle 61; 63 geschaltet ist. In Öffnungsrichtung der fünften Blende 45 wird die Druckwaage 46 vom Druck stromaufwärts der fünften Blende 45 beaufschlagt. In Schließrichtung der fünften Blende 45 wird die Druckwaage 46 vom Druck an der dritten Steuerstelle 63 beaufschlagt.In the second embodiment, the second and
Die vierte Blende 44 ist in
Im Übrigen wird auf die Ausführungen zu
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- hydraulisches Antriebssystemhydraulic drive system
- 1111
- Aktuatoractuator
- 1212
- Tanktank
- 1313
- Hauptpumpemain pump
- 1414
- Regelvorrichtungcontrol device
- 1515
- Steuerölpumpecontrol oil pump
- 1616
- Last load
- 2020
- Ventil (erste Ausführungsform)valve (first embodiment)
- 20'20'
- Ventil (zweite Ausführungsform)valve (second embodiment)
- 2121
- erster Arbeitsanschlussfirst working port
- 2222
- zweiter Arbeitsanschlusssecond working port
- 2323
- Zulaufanschlussinlet connection
- 2424
- Rücklaufanschlussreturn connection
- 2525
- erster Stelldruckanschlussfirst control pressure connection
- 2626
- zweiter Stelldruckanschlusssecond control pressure connection
- 2727
- Gehäusecasing
- 2828
- Gehäuseausmündunghousing outlet
- 28a28a
- Gehäuseausmündunghousing outlet
- 2929
- Bohrung drilling
- 3030
- Steuerschieberspool
- 3131
- erste Stellungfirst position
- 3232
- zweite Stellungsecond position
- 3333
- dritte Stellungthird position
- 3434
- Federfeather
- 3636
- Halsabschnittneck section
- 36a36a
- Halsabschnittneck section
- 3737
- Steuerkerbecontrol notch
- 3838
- Kanalchannel
- 4040
- Rückschlagventilcheck valve
- 4141
- erste Blendefirst aperture
- 4242
- zweite Blendesecond aperture
- 4343
- dritte Blendethird aperture
- 4444
- vierte Blendefourth aperture
- 4545
- fünfte Blendefifth aperture
- 4646
- Druckwaagepressure compensator
- 4848
- Feder an der fünften Blende Spring on the fifth aperture
- 5050
- Wechselventilshuttle valve
- 5151
- erstes Druckreduzierventilfirst pressure reducing valve
- 5252
- zweites Druckreduzierventil second pressure reducing valve
- 6060
- Sollwertsetpoint
- 6161
- erste Steuerstellefirst control station
- 6262
- zweite Steuerstellesecond control station
- 6363
- dritte Steuerstelle third control station
- 7070
- Verbindungskanalconnecting channel
- 7171
- Steuerdeckelcontrol cover
- 7272
- Bohrungdrilling
- 7373
- KolbenPistons
- 7474
- Kanalchannel
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102020208932.9A DE102020208932A1 (en) | 2020-07-16 | 2020-07-16 | Valve with automatic return flow reduction for pulling loads |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102020208932.9A DE102020208932A1 (en) | 2020-07-16 | 2020-07-16 | Valve with automatic return flow reduction for pulling loads |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102020208932A1 true DE102020208932A1 (en) | 2022-01-20 |
Family
ID=79020786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102020208932.9A Pending DE102020208932A1 (en) | 2020-07-16 | 2020-07-16 | Valve with automatic return flow reduction for pulling loads |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102020208932A1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007054137A1 (en) | 2007-11-14 | 2009-05-28 | Hydac Filtertechnik Gmbh | Hydraulic valve device |
| DE102013224655A1 (en) | 2013-12-02 | 2015-06-03 | Robert Bosch Gmbh | Control arrangement and control valve for such a control arrangement |
-
2020
- 2020-07-16 DE DE102020208932.9A patent/DE102020208932A1/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007054137A1 (en) | 2007-11-14 | 2009-05-28 | Hydac Filtertechnik Gmbh | Hydraulic valve device |
| DE102013224655A1 (en) | 2013-12-02 | 2015-06-03 | Robert Bosch Gmbh | Control arrangement and control valve for such a control arrangement |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| BOSCH REXROTH AG: LUDV-Steuerblock in Monoblock-/Scheibenbauweise M6-22. Lohr am Main, 2015 (RD 64322). 18 S. - Firmenschrift. URL: https://md.boschrexroth.com/borexmvz2-internet/Rexroth.download?object_nr=RD64322 [abgerufen am 2020-07-27] |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R163 | Identified publications notified |