DE1292490B

DE1292490B - Control valve for an electro-hydraulic lifting device

Info

Publication number: DE1292490B
Application number: DE1964E0026385
Authority: DE
Inventors: Sussebach; Dipl-Ing Walter
Original assignee: ELMEG Elektro Mechanik GmbH
Current assignee: ELMEG Elektro Mechanik GmbH
Priority date: 1964-02-11
Filing date: 1964-02-11
Publication date: 1969-04-10

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuerventil für ein elektrohydraulisches Hubgerät mit einer hydrostatischen Pumpe, wobei das Steuerventil, das im Druckmittelweg zwischen Pumpe und Hubzylinder angeordnet ist, im Betriebszustand die Pumpe mit dem Hubzylinderraum und bei Stillstand des Gerätes den Hubzylinder mit der Abflußleitung verbindet.The invention relates to a control valve for an electro-hydraulic Lifting device with a hydrostatic pump, the control valve in the pressure medium path is arranged between the pump and the lifting cylinder, the pump with in the operating state the lifting cylinder space and, when the device is at a standstill, the lifting cylinder with the discharge line connects.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses Steuerventil so zu gestalten, daß kürzeste Ansprechzeiten für die Hubkolbenverstellung bei Ein- und Ausschalten des Antriebsmotors erzielt werden.The invention is based on the object of this control valve design that the shortest response times for the piston adjustment on and Switching off the drive motor can be achieved.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Steuerventil in Abhängigkeit von der Drehzahl der Pumpe mittels einer vom Antriebsmotor betätigten einen Ventilkolben beaufschlagenden hydrodynamischen Pumpe gesteuert ist und den Druckmittelweg zwischen Pumpe und Hubzylinderraum freigibt, wenn eine bestimmte Drehzahl des Antriebsmotors erreicht ist und das bei niedrigeren Drehzahlen den Hubzylinderraum mit der Abflußleitung verbindet.This object is achieved in that the control valve is dependent from the speed of the pump by means of a valve piston actuated by the drive motor acting hydrodynamic pump is controlled and the pressure medium path between Releases the pump and the lifting cylinder space when a certain speed of the drive motor is reached is reached and the cylinder space with the discharge line at lower speeds connects.

Es ist bereits bekannt, ein Steuerventil im Druckmittelweg zwischen einer hydrostatischen Pumpe eines elektrohydraulischen Hubgerätes und dem Hubzylinder vorzusehen, das in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Antriebsmotors und dessen Drehzahl gesteuert ist. Dabei erzeugt eine zweite kleinere hydrostatische Pumpe, die mit dem Antriebsmotor verbunden ist, auf der einen Seite eines Steuerventilkolbens Druckkräfte, die abhängig von der Drehzahl des Antriebsmotors sind. Durch die Benutzung einer hydrostatischen Pumpe zur Steuerung des Steuerventilkolbens, die gegen eine gedrosselte Abflußöffnung arbeitet, sinkt jedoch der Steuerdruck mit sinkender Motordrehzahl in wesentlich geringerem Maße ab als bei einer hydrodynamischen Pumpe.It is already known to have a control valve in the pressure medium path between a hydrostatic pump of an electro-hydraulic lifting device and the lifting cylinder to be provided, depending on the operating state of the drive motor and its Speed is controlled. A second smaller hydrostatic pump generates which is connected to the drive motor, on one side of a control valve piston Pressure forces that are dependent on the speed of the drive motor. By using a hydrostatic pump to control the control valve piston, which against a The throttled discharge opening works, but the control pressure drops as the engine speed drops to a much lesser extent than with a hydrodynamic pump.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung nimmt der Umschaltbereich des Steuerventils nur einen kleinen Teil des Drehzahlbereiches des Antriebsmotors ein.In an advantageous further development of the invention, the switching range increases of the control valve only a small part of the speed range of the drive motor a.

An Hand der F i g. 1 der Zeichnung wird zunächst der prinzipielle Aufbau hydrostatisch arbeitender Bremslüft- bzw. Hubgeräte erläutert. Dabei sind zur Vereinfachung Zusatzteile, wie Ventile zur Erreichung der Unabhängigkeit von der Motordrehrichtung od. dgl., weggelassen worden, da sie für die Erfindung ohne Bedeutung sind.On the basis of FIG. 1 of the drawing is first the principle Structure of hydrostatically operating brake release or lifting devices explained. Are there to simplify additional parts, such as valves to achieve independence from the direction of rotation of the motor od Meaning are.

In F i g. 1 stellen 10 einen Motorteil, 11 einen Pumpenteil und 12 einen Hubzylinderdar. Mit 13 ist eine hydrostatische Pumpe, mit 14 ein einstellbares oder auch auf einen bestimmten Druckwert fest eingestelltes Überdruckventil und mit 15 ein druckabhängig arbeitendes Umschaltventil bezeichnet worden. Die von der Pumpe 13 geförderte Ölmenge gelangt durch die Rohrverbindungen 16 zum Umschaltventil 15. Von dort wird es mittels. eines Rohres 17 in einen Zylinderraum 18 unter einen Hubkolben 19 geleitet. Belastungsfedern, die den Stellkolben 19 über eine Kolbenstange 20 zurückdrücken, sind als hier unwesentlich nicht dargestellt worden. Solange nun das Überdruckventil 14 den Öldruck beim Auslauf des Motors konstant hält, hält auch das Umschaltventil 15 die Verbindung von der mitauslaufenden Pumpe zum Zylinder offen, und das Öl kann nicht zum Ölsumpf über das Rohr 17 und eine Öffnung 21 zurückströmen.In Fig. 1 represent 10 a motor part, 11 a pump part and 12 a lifting cylinder. With 13 is a hydrostatic pump, with 14 an adjustable one or overpressure valve and fixed to a certain pressure value with 15 a pressure-dependent switching valve has been designated. The one from the The amount of oil delivered by the pump 13 reaches the switching valve through the pipe connections 16 15. From there it gets means. a tube 17 in a cylinder space 18 under one Reciprocating piston 19 passed. Load springs which the actuating piston 19 via a piston rod Push back 20, have not been shown here as insignificant. So long now the pressure relief valve 14 keeps the oil pressure constant when the engine is coasting down the switching valve 15, the connection from the co-running pump to the cylinder open, and the oil cannot flow back to the oil sump via the pipe 17 and an opening 21.

An Stelle des druckabhängigen Ventils 15 wird nach der Erfindung ein drehzahlabhängiges Ventil nach F i g. 2 an die Motorwelle, vorteilhaft an einen zweiten Wellenstumpf der Pumpe gekuppelt. Aufbau und Wirkungsweise werden nachfolgend erläutert: Das Ventil erhält in seinem Kopfteil 22 eine hydrodynamische Pumpe 23 mit kleiner Förderleistung. Der von dieser erzeugte Öldruck gelangt über Verbindungskanäle 24 an die eine Stirnfläche 25 eines Kolbens 26. Der Gegendruck wird auf der entgegengesetzten Stirnseite durch eine Feder 27 erzeugt, die justierbar eingerichtet werden kann. Entsprechend der F i g. 1 ist wieder mit 16 die von der Pumpe kommende Druckleitung und mit 17 die zum Zylinderraum 18 führende Verbindungsleitung bezeichnet worden. 21 sind zwei Drucklauföffnungen zum Ölsumpf.Instead of the pressure-dependent valve 15, according to the invention, a speed-dependent valve according to FIG. 2 to the motor shaft, advantageously to one second stub shaft of the pump coupled. Structure and mode of operation are described below explained: The valve has a hydrodynamic pump 23 in its head part 22 with a small delivery rate. The oil pressure generated by this arrives via connecting channels 24 to one end face 25 of a piston 26. The counter pressure is applied to the opposite one Front side generated by a spring 27, which can be set up adjustable. According to FIG. 1 is again at 16 the pressure line coming from the pump and with 17 the connecting line leading to the cylinder chamber 18 has been designated. 21 are two pressure run openings to the oil sump.

Die Wirkungsweise ist folgende: Solange der Öldruck der kleinen Pumpe 23 in Abhängigkeit von der Drehzahl des auch die Pumpe antreibenden Motors nicht den vorgesehenen Wert erreicht hat, gelangt das geförderte Öl über 16 praktisch drucklos über die untere Öffnung 21 zurück in den Ölsumpf. Der Motor läuft also praktisch unbelastet in der schnellstmöglichen Zeit hoch. Hat der Öldruck der Pumpe 23, z. B. bei 80 % der Motorendrehzahl, den zum Umschalten vorgesehenen Wert erreicht, so wird der Hubkolben 26 gegen die Feder 27 in die andere Endlage gedrückt, die er infolge der Charakteristik der Feder 27 bei 90 % der Enddrehzahl erreichen möge. Dabei wird die Verbindung vom ölzuführrohr 16 zum Rohr 17 und damit zum Zylinderraum 18 hergestellt. Beide Rücklauföffnungen 21 sind sowohl von 16 als auch von 17 getrennt. Wird der Motor ausgeschaltet, so ist er im Augenblick noch voll belastet und seine Drehzahl sinkt schnell um 10 % auf 90 a/o ab. Hier beginnt bereits der Umschaltweg, der bei 80 % wieder beendet ist. Wenn also der Motor noch etwa 80 % seiner Drehzahl besitzt, ist bereits der Rücklaufweg vom Zylinderraum 18 zum Ölsumpf voll offen, und der Kolben 19 des Gerätes wird in der kürzestmöglichen Zeit wieder seine Stillstandsstellung erreichen. Der weitere zeitliche Auslauf des Motors interessiert dabei nicht mehr.The mode of operation is as follows: As long as the oil pressure of the small pump 23 not depending on the speed of the motor driving the pump has reached the intended value, the oil produced reaches practically over 16 unpressurized back into the oil sump through the lower opening 21. So the engine is running practically unencumbered in the fastest possible time. Has the oil pressure of the pump 23, e.g. B. at 80% of the engine speed, the value intended for switching is reached, so the reciprocating piston 26 is pressed against the spring 27 in the other end position, the he may reach as a result of the characteristics of the spring 27 at 90% of the final speed. The connection from the oil supply pipe 16 to the pipe 17 and thus to the cylinder space is thereby established 18 manufactured. Both return openings 21 are separated from both 16 and 17. If the engine is switched off, it is still fully loaded at the moment and his Speed drops quickly by 10% to 90 a / o. The switching path already begins here, which ends again at 80%. So if the engine is still around 80% of its speed owns, the return path from the cylinder chamber 18 to the oil sump is already fully open, and the piston 19 of the device returns to its standstill position in the shortest possible time reach. The further temporal run-down of the engine is no longer of interest.

In F i g. 3 ist die quadratische Abhängigkeit des von der hydrodynamischen Pumpe 23 erzeugten Öldruckes von der Motordrehzahl aufgezeichnet worden. 29 und 30 mögen die beiden Druckwerte bedeuten, bei denen der Kolben 26 des vorgeschlagenen Ventils die eine bzw. die andere Endstellung einnimmt. Man kann den oberen Punkt 30 bis nahe an den Schlupfwert des Motors legen, der bei seiner stärksten Belastung gerade pocht nicht erreicht wird. Um so früher liegt beim Ausschalten der Beginn der Bewegung des Kolbens 26 für das Öffnen des Rücklaufes. Auch der Punkt 29 wird durch Wahl der Konstanten der Feder 27 und der konstruktiven Ausbildung des Federweges und der Gegenfläche 25 des Kolbens 26 so hoch wie möglich gelegt, um den Umschaltbereich klein zu halten. Der Motor läuft also einen großen Teil der Anlaufzeit unbelastet und damit schnellstens hoch, und der Rückweg des Hubkolbens 19 - und damit der Bremsbeginn bei Bremslüftgeräten -setzt kurze Zeit nach dem Abschalten des Motors ein.In Fig. 3 is the quadratic dependence of the hydrodynamic Pump 23 generated oil pressure has been recorded from the engine speed. 29 and 30 may mean the two pressure values at which the piston 26 of the proposed Valve occupies one or the other end position. You can see the top point 30 to close to the slip value of the motor at its heaviest load just throbbing is not achieved. The earlier the start is when switching off the movement of the piston 26 to open the return. Point 29 will also be by choosing the constants of the spring 27 and the design of the spring travel and the opposite surface 25 of the piston 26 placed as high as possible to the switching area to keep it small. The motor therefore runs unloaded for a large part of the start-up time and thus up as quickly as possible, and the return travel of the reciprocating piston 19 - and thus the start of braking with brake ventilators - starts a short time after the motor has been switched off.

An Stelle der beim Ausführungsbeispiel verwendeten Eingehäuse-Bauart kann auch eine Vorrichtung vorgesehen werden, bei der das Pumpenteil und das Kolbenteil baulich voneinander getrennt sind. Das letzte ist z. B. bei einer bekannten Scheibenbremse der Fall, bei der auch mehrere Kolbenteile an ein Pumpenteil angeschlossen werden können. Besonders in diesem Fall könnte das Steuerventil nach der Erfindung zu erheblichen Zeitverkürzungen führen.Instead of the single-housing design used in the exemplary embodiment A device can also be provided in which the pump part and the piston part are structurally separated from each other. The last one is e.g. B. in a known disc brake the case in which several piston parts are connected to one pump part connected can be. Especially in this case, the control valve according to the invention lead to considerable time reductions.

Claims

Claims: 1. Control valve for an electro-hydraulic lifting device with a hydrostatic pump, the control valve, which is in the pressure medium path between Pump and lifting cylinder is arranged, in the operating state, the pump with the lifting cylinder space and when the device is at a standstill, connects the lifting cylinder to the drain line, d a -characterized in that the control valve (F i g. 2) as a function of the Speed of the pump (13) by means of a valve piston actuated by the drive motor (10) (28) acting on the hydrodynamic pump (23) is controlled and the pressure medium path (16,17) between the pump and the cylinder space (18) releases when a certain speed of the drive motor (10) is reached and the lifting cylinder space at lower speeds (18) connects to the drain line (21).

2. Control valve for an electro-hydraulic Lifting device according to Claim 1, characterized in that the switching range of the control valve occupies only a small part of the speed range of the drive motor (10).