DE2306461A1

DE2306461A1 - BARRIER ARRANGEMENT

Info

Publication number: DE2306461A1
Application number: DE19732306461
Authority: DE
Inventors: John Charles Paul
Original assignee: Parker Hannifin Corp
Current assignee: Parker Hannifin Corp
Priority date: 1973-02-09
Filing date: 1973-02-09
Publication date: 1974-08-15

Description

Absperrorgananordnung Die Erfindung betrifft eine Absperrorgananordnung, insbesondere mit einem ierweg-Solbenschieber zur Steuerung beispielsweise des den Ausleger eines Frontladers betatieenden Kolbentriebes. Shut-off element arrangement The invention relates to a shut-off element arrangement, in particular with a ierweg-Solbenschieber for controlling, for example, the Boom of a front loader actuating piston drive.

In einem bekannten Vierweg-Kolbenschieber mit Entlastungsstellung ist in dem behieberkolben ein Kanal ausgebildet, der in der Entlastungsstellung des Schieberkolbens die Kolbentriebkanäle miteinander verbindet, sowie eine zwischen den winden des Schieberkolbens vorgesehene Drosselöffnung, welche den Kanal in dem bchieberkolben mit einem Überströmkanal in dem Schiebergehäuse verbindet. Derartige Vierweg-Kolbenschieber sind beispielsweise in den USA-Patentschriften 3 000 397, 3 132 668 und 3 299 903 angegeben. In den beiden zuletztgenannten Patentschriften ist ferner in der Gehäusebohrung eine Hülse angeordnet, die axial in den Xücklaufkanal vorsteht. In a known four-way piston valve with a relief position a channel is formed in the piston, which is in the relief position of the slide piston connects the piston drive channels with each other, as well as one between the winds of the spool provided throttle opening, which the channel in the connects the slide piston with an overflow channel in the slide valve housing. Such Four-way piston valves are, for example, in U.S. Patents 3,000,397, 3 132 668 and 3 299 903 given. In the last two patents mentioned a sleeve is also arranged in the housing bore, which axially into the return channel protrudes.

In den USA-Patentschriften 3 160 174 und 3 262 467 ist ein andersartiger Vierweg-Kolbenschieber mit Entlastungsstellung beschrieben, der den Kolbenschiebern gemäß den USA-Patentschriften 3 132 668 und 3 29 903 ähnelt, sich jedoch von ihnen dadurch unterscheidet, daß die wippe des Schieberkolbens an dem Rück-' strömkanal mit brosselschlitzen ausgebilaet ist, an denen sich ein Gegendruck aufbaut. In U.S. Patents 3,160,174 and 3,262,467 there is a different one Four-way piston valve with relief position described of the piston valve according to is similar to U.S. Patents 3,132,668 and 3,29,903, but is different from them distinguishes that the rocker of the spool on the return 'flow channel with throttle slots is trained, on which a counter pressure builds up.

Ein Vierweg-Kolbenschieber mit Entlastungsstellung einer anderen Art ist in den USA-Patentschriften 3 106 065 und 3 120 85 beschrieben und besitzt in seinem Schieberkolbenkanal ein Rückschlagventil, das bewirkt, daß sich in den Kolbentriebkanälen ein Gegendruck aufbaut, wobei das überschüssige Dr-uckmittel von dem Kopfende des Kolbentriebes stromabwärts von dem Rückschlagventil in den XückstrQmkan-l abströmt. A four-way spool valve with a relief position of another Art is described and owned in U.S. Patents 3,110,065 and 3,120,85 in its spool channel a check valve that causes itself in the Piston drive channels build up a counterpressure, with the excess pressure medium from the head end of the piston drive downstream of the check valve into the XückstrQmkan-l flows out.

Aus dem Vorstehenden erkennt man, daß Vierweg-Kolbenschieber, die eine Entlastungsstellung besitzen und in deren Schieberkolbenkanal ein Rückschlagventil angeordnet is-t, nicht verwendet werden können, wenn eine antriebslose Bewegung in zwei dichtungen erforderlich ist, und daß in den schiebern mit Drosselöffnungen, die zum Aufbau eines Gegendruckes führen und die einen Übertritt des überschüssigen Druckmittels zu dem Überströmkanal oder dem Rücklaufkanal gestatten, die antriebslose Bewegung notwendigerweise langsam und nur in einer tichtung möglich ist, weil eine antriebslose Bewegung in der entgegengesetzten Richtung in dem Kopfende des Kolbentriebes zu einer Kavitation führt, da aann Druckmittel durch die Drossel öffnung aus dem Überströmkanal oder dem Rückströmkanal angesaugt werden müßte. From the above it can be seen that four-way piston valve that have a relief position and a check valve in their spool piston channel arranged is-t, cannot be used when a motionless motion in two seals is required, and that in the valves with throttle openings, which lead to the build-up of counter pressure and which cause excess Allow pressure medium to the overflow channel or the return channel, the non-driven Movement is necessarily slow and only possible in one direction because one unpowered movement in the opposite direction in the head end of the piston drive leads to cavitation, since pressure medium can then escape through the throttle opening Overflow channel or the return flow channel would have to be sucked in.

Die bekannten Schieber ermöglichen ferner bei der Steuerung der Betätigung des Auslegers eines Frontladers keine Drosselung des von dem Kolbentriebe rückströmenden Druckmittels zwecks Steuerung der Geschwindigkeit der Abwärtsbewegung des angetriebenen Auslegers. The known slides also make it possible to control the actuation of the boom of a front loader no throttling of the backflow from the piston drive Pressure medium for the purpose of controlling the speed of the downward movement of the driven Boom.

Die Erfindung schafft nun eine hbsperrorgananordnung mit einem Gehäuse, das eine bohrung besitzt, die an in hxialabständen voneinander angeordneten Stellen geschnitten ist von einem Eintrittskanal, einem Rückströmkanal und zwei Kolbentriebkanälen, wobei diese Kanäle mit einer Druckmitteldruckquelle, einem Behälter bzw. einem Kolbentrieb verbunden werden können, und mit einem Schieberkolben, der zur Steuerung des Kolbentriebes in der Bohrung aus einer neutralen Stellung in der die Verbindungen zwischen den Kolbentriebkanälen und dem Eintritts- und dem Rückströmkanal gesperrt sind, in zwei Arbeitsstellungen hin- und herbewegbar ist, in denen der Eintrittskanal und der Rückströmkanal wahlweise init den Kolbentriebkanalen in Verbindung stenen. The invention now creates a hbsperrorgananordnung with a housing, which has a bore that is arranged at hxial distances from each other is cut by an inlet channel, a return flow channel and two piston drive channels, these channels with a pressure medium pressure source, a container or a piston drive can be connected, and with a slide piston that controls the piston drive in the bore from a neutral position in which the connections between the Piston drive channels and the inlet and the return flow channel are blocked in two Working positions can be moved back and forth, in which the inlet channel and the The return flow duct is optionally connected to the piston drive ducts.

Diese Absperrorgananordnung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schieberkolben ein erster Kar. ausgebildet ist, der in der einen Arbeitsstellung eine gedrosselte Verbindung zwischen dem einen Kolbentriebkanal und dem Rückströmkanal herstellt, wodurch die Geschwindigkeit der Bewegung gesteuert wird, die der Kolbentrieb infolge seiner Beaufschlagung mit unter Druck sterendem Druckmittel ausführt, das aus ae bintrittskanal in den anderen Kolbentriebkanal eintritt.According to the invention, this shut-off element arrangement is characterized in that that in the slide piston a first Kar. Is formed, which is in the one working position a throttled connection between the one piston drive duct and the return flow duct which controls the speed of movement that the piston drive executes as a result of being acted upon by pressure medium streaking under pressure, the enters the other piston drive channel from the inlet channel.

ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen zeit Fig. 1 in einem zentralem Längsschnitt eine bevorzugte Ausführungsform eines Vierweg-Kolbenschiebers mit Entlastungsstellung gemäß der Erfindung, Fig. 2 zeigt ebenfalls im Längsschnitt eine Einzelheit, wobei sich der Schieberkolben in seiner Stellung für die durch den Kolbentrieb bewirkte Abwärtsbewegung befindet; d.h., daf die Ruc'Kstrcmung des Druck mittels von dem Kolbentrieb gedrosselt ist. an embodiment of the invention is described below with reference to accompanying drawings. At this time Fig. 1 in a central longitudinal section a preferred embodiment of a four-way piston valve with relief position according to the invention, Fig. 2 also shows in longitudinal section a detail, wherein the slide piston is in its position for that caused by the piston drive Downward movement is located; i.e. that the back flow of the pressure is throttled by means of the piston drive.

iPw. 3 zeigt in einem ähnlichen Längsschnitt wie Fig. 2 den in der Entlastungsstellung befindlichen Schieberkolben, so daß sich der mit dem Kolbentrieb in Wirkungsverbindung stehende Kolben frei auf- und abwärtsbewegen kann. iPw. 3 shows in a similar longitudinal section as FIG Relief position located slide piston, so that the with the piston drive operatively connected piston can move freely up and down.

Gemäß Fig. 1 ist die Umsteuerschieberanordnung 1 durch Leitungen 2 und 3 mit einem doppeltwirkenden Kolbentrieb 4 verbunden, der zum Heben und Senken des Auslegers 5 eines Frontladers dient. An das freie Ende des Auslegers ist eine Schaufel 6 angelenkt, die durch einen doppeltwirkenden Kolbentrieb 7 betätigt wird. Dieser kann durch einen nicht gezeigten- Vierweg-Kolbenschieber gesteuert werden. According to Fig. 1, the reversing slide assembly 1 is through lines 2 and 3 connected to a double-acting piston drive 4, which is used for lifting and lowering the boom 5 of a front loader is used. At the free end of the boom is one Articulated blade 6, which is actuated by a double-acting piston drive 7. This can be controlled by a four-way piston valve, not shown.

Der Umsteuerschieber 1 besitzt ein Gehäuse 8, das von einer Bohrung 9 durchsetzt ist, in welcher der Kolbenschieber 10 entweder von Hand oder durch eine Kraftsteuerung 11 hin- und herbewegbar ist. Die Bohrung 9 ist an in ihrer Axialrichtung in Abstanderi voneinander angeordneten, von der Kitte aus gesehen aufeinanderfolgenden Stellen von einer stromabwärtigen und einer stromaufwärtigen Überströmkanalstrecke 12 bzw. 14, von zwei Druckbeaufschlagungskanälen 17, von zwei Kolbentriebkanälen 20 und von zwei Rückströmkanälen 21 geschnitten. Die Überströmkanalstrecken 12 und 14 stehen mit der Rückströmöffnung 15 bzw. der Eintrittsöffnung 16 des Gehäuses 8 in Verbindung. Die Druckbeaufschlagungskansle 17 stehen über llast-Rückschlagventile 19 mit dem Eintrittsraum 18 in Verbindung. Die Kolbentriebskanäle 20 stehen über die Leitungen 2 b.w. 3 mit den einander entgegengesetzten Enden des Kolbentriebs in Verbindung. Die Rückströmkanäle 21 stehen mit der Rückströmöffnung 15 in Verbindung. The reversing slide 1 has a housing 8 which is supported by a bore 9 is penetrated, in which the piston valve 10 either by hand or by a power control 11 can be moved back and forth. The bore 9 is on in its axial direction arranged at a distance from one another, seen from the putty, one after the other Locations of a downstream and an upstream transfer duct section 12 and 14, respectively, of two pressurization channels 17, of two piston drive channels 20 and cut by two return flow channels 21. The overflow ducts 12 and 14 stand with the backflow opening 15 or the inlet opening 16 of the housing 8 in connection. The pressurization channels 17 are via load check valves 19 with the entry space 18 in connection. The piston drive channels 20 protrude the lines 2 b.w. 3 with the opposite ends of the piston drive in connection. The return channels 21 stand with the backflow opening 15 in connection.

Wenn sich der Schieberkolben 10 in seiner in Fig. 1 gezeigten, neutralen Stellung N befindet, steht die Eintrittsöffnung 16 über die Überströmkanalstrecken 14 und 12 mit der Rückströmöffnung 15 in Verbindung, so daß der von der Pumpe abgegebene Förderstrom unter niedrigem Druck zu und von einem Behälter umgewälzt wird. When the slide piston 10 is in its neutral position shown in FIG Position N is, the inlet opening 16 is above the overflow ducts 14 and 12 with the return flow opening 15 in connection, so that the discharged from the pump Flow is circulated under low pressure to and from a container.

In der Zeichnung ist weder die Pumpe noch der Behalter gezeigt. In der neutralen Stellung N ist die Verbindung zwischen dem linken Kolbentriebskanal 20 und dem ihm benachbarten Rückströmkanal 21 bzw. Druckbeaufschlagungskanal 17 durch die Rippen 23 und 24 des Kolbenschiebers gesperrt, die auf entgegengesetzten Seiten der Nut 25 angeordnet sind. Ferner ist die Verbindung zwischen dem rechten Kolbentriebkanal 20 und dem ihm benachbarten Rückströmkanal 21 bzw. Druckbeaufschlagungskanal 17 durch die Rippen 26 und 27 des Schieberkolbens gesperrt.Neither the pump nor the container is shown in the drawing. In the neutral position N is the connection between the left piston drive channel 20 and the return flow channel 21 or pressurization channel 17 adjacent to it locked by the ribs 23 and 24 of the spool, which are on opposite sides Sides of the groove 25 are arranged. Furthermore, the connection between the right Piston drive duct 20 and the return flow duct 21 or pressurization duct adjacent to it 17 blocked by the ribs 26 and 27 of the spool.

Wenn der Schieberkolben 10 nach links in die Hebestellung R geschoben wird, sperren die Rippen 28 und 22 des Schieberkolbens die Verbindung zwischen dem Überströmkanalstrecken t4 und 12 und tritt unter Druck stenendes Druckmittel aus dem Dintrittsraum 18 durch das rechte Last-Rückschlagventil 19 über den rechten Druckbeaufschlagungskanal 17, den rechen Kolbentriebkanal 20 und die Nut 30 des Kolbentriebes in das Kopfende des Kolbentriebes 4. Ferner strömt das unter Druck stehende Druckmittel durch die Kanal 31, 32 in dem Schieberkolben und Säte von Kanälen 34 und 35 in das Kopfende des Druckmittelmotors 4. Das von dem stangenseitigen Ende des Kolbentriebes 4 verdrängte Druckmittel gelangt über die in dem Schieberkolben ausgebildete Nut 25, welche den linken Kolbentriebkanal 20 mit dem linken Rückströmkanal 21 verbindet, in die Rückströmöffnung 13. Die sich ein Stück in den linken Rückströmkanal 21 erstreckende Pülse 3b besitzt Schlitze 36, die in den Kanal 37 in dem Schieberkolben 10 münder. When the slide piston 10 is pushed to the left into the lifting position R. is, the ribs 28 and 22 of the spool lock the connection between the Overflow ducts t4 and 12 and exits under pressure stenendes pressure medium the entry space 18 through the right load check valve 19 via the right one Pressurization channel 17, the right piston drive channel 20 and the groove 30 of the Piston drive in the head end of the piston drive 4. Furthermore, the flows under pressure standing pressure medium through the channel 31, 32 in the slide piston and seeds of channels 34 and 35 in the head end of the pressure medium motor 4. That of the rod-side end of the piston drive 4 displaced pressure medium passes through the in the slide piston formed groove 25, which the left piston drive channel 20 with the left return flow channel 21 connects, into the return flow opening 13. Which is a piece in the left return flow channel 21 extending sleeve 3b has slots 36 which in the Channel 37 in the spool 10 mouths.

en der Schieberkolben 10 von der neutralen Stellung N nach rechts in die Senkstellung L (Fig. 2) verschoben wird, werden die Rippen 29 und 24 des Schieberkolbens die Verbindung zwischen den Umgehungskanalstrecken 14 und 12. Unter Druck stehende Druckmittel strömt aus dem Eintrittsraum 18 über das linke Last-Rückschlagventil 19, den linken Druckbeaufschalgungs kanal 17, die Nut 25 in dem Schieberkolben und den linken Kolbentriebkanal 2S in das stangenseitige Ende des Kolbentriebes 4. Das von dem Kopfende des Kolbentriebes 4 verdrängte, drucklose Druckmittel strömt durch den rechten Kolbentriebkanal 20 und die Kanäle 51, 32 und 34 in den rechten Rückströmkanal 21. Die Kanäle 34 bilden Drosselstellung, welche die Geschwindigkeit steuern, mit der sich der angetriebene Ausleger 5 abwärtsbewegt. en the spool 10 from the neutral position N to the right is moved into the lowered position L (Fig. 2), the ribs 29 and 24 of the Spool the connection between the bypass duct sections 14 and 12. Under Pressure medium flows out of the inlet space 18 via the left load check valve 19, the left pressurization channel 17, the groove 25 in the spool and the left piston drive duct 2S into the rod-side end of the piston drive 4. The Pressureless pressure medium displaced by the head end of the piston drive 4 flows through it the right piston drive channel 20 and the channels 51, 32 and 34 in the right return flow channel 21. The channels 34 form throttle positions, which control the speed which the driven boom 5 moves downwards.

Wenn unter bestimmten Betriebsbedingungen eine Neigung zur Kavitation am stangenseiti en nnde des Kolbentriebs 4 vorhanden ist, öffnet sich das dem linken Kolbentriebkanal 20 zugeordnete Ausgleichs-Rückschlagventil 39, so daß Druckmittel aus dem Rückströmkanal 21 in den Kolbentriebkanal 20 treten kann.If, under certain operating conditions, there is a tendency to cavitation is present at the rod end of the piston drive 4, the one on the left opens Piston drive channel 20 associated compensation check valve 39, so that pressure medium can pass from the return flow channel 21 into the piston drive channel 20.

Wenn der Schieberkolben 10 weiter nach rechts in die in Fig. 3 gezeigte Entlastungsstellung geschoben wird, stehen beide Sätze von Schieberkolbenkanälen 34 und 35 mit dem rechten Rückströmkanal 21 und über die Kanale 32 und 31 mit des rechten Kolbentriebkanal 20 in Verbindung. Ferner stellen in dieser Stellung die Schlitze 40 in der wippe 28 über die Kanäle 37 und 36 eine Verbindung zwischen dem linken Kolbentriebskanal 20 uno dem rechten Kolbentriebkanal 20 her, so da; sich der Ausleger 5 mit höher Geschwindigkeit antriebslos auf-und abwärtsbewegen kann. Bei einer antriebslosen Aufwärtsbewegung aes Auslegers 5 tritt das Druckmittel von dem stangenseitigen Ende des Kolbentriebes 4 über den linken Kolbentriebkanal 2G, die Schlitze 36, den Kanal 37 und die Schlitze 40 in den rechten Kolbentriebkanal 20 übeI und gelangt von diesen: in das Kopfende des Kolbentriebes 4. Der DruckmittelunterschuB wird ausgeglichen, indem Druckmittel aus dem rechten Rückstromkanal 21 über die beiden Sätze von kanälen 34 und 35, den Kanal 32 und die Schlitze 31 in den rechten Kolbentriebkanal 20 strömt. When the slide piston 10 continues to the right into that shown in FIG Relief position is pushed, both sets of spool channels are available 34 and 35 with the right return flow channel 21 and via the channels 32 and 31 with the right piston drive channel 20 in connection. Furthermore, in this position, the Slots 40 in the rocker 28 via the channels 37 and 36 connect between the left piston drive channel 20 uno the right piston drive channel 20 here, so there; the boom 5 move up and down without a drive at a higher speed can. In the case of a non-powered upward movement of aes boom 5, the pressure medium occurs from the rod-side end of the piston drive 4 via the left piston drive channel 2G, the slots 36, the channel 37 and the slots 40 in the right piston drive channel 20 over and comes from this: in the head end of the piston drive 4. The pressure medium undershoot is compensated by pressure medium from the right return flow channel 21 via the two sets of channels 34 and 35, channel 32 and slots 31 in the right Piston drive channel 20 flows.

Wenn sich der Ausleger antriebslos abwärtsbewert, wird Druckmittel von dem Kopfende des Kolbentriebes 4 in den rechten Kolbentriebkanal 20 verdrJngt, worauf sich das Druckmittel teilt und überschüssiges Druckmittel durch die in Axialabständen voneinander angeordneten Sätze von enlen ,4 und 35 in den rechten Rückströmkanal 31 tritt und das Druckmittel, das erforderlich ist, damit das stangenseitige Ende des Kolbentriebes 4 gefüllt bleibt, durch die genannten ochlitze 40, den Kanal 37 und die schlitze 36 in den linken Kolbentriebkanal 20 tritt. Wenn in dem linken Kolbentriebkanal 20 ein Unterdruck auftritt, öffnet das Ausgleichs-Rückschlagventil 39, so daß zusdtzliches Druckmittel aus dem linken Rückströmkanal 31 in den linken Kolbentriebkanl 20 gelangt. If the boom evaluates itself downwards without drive, pressure medium is applied displaced from the head end of the piston drive 4 into the right piston drive channel 20, whereupon the pressure medium divides and excess pressure medium through the in axial distances spaced apart sets of enlen, 4 and 35 in the right return duct 31 occurs and the pressure medium that is required so that the rod-side end of the piston drive 4 remains filled, through the aforementioned ochlitze 40, the channel 37 and the slot 36 enters the left piston drive channel 20. If in the left Piston drive channel 20 a negative pressure occurs, the equalizing check valve opens 39, so that additional pressure medium from the left return channel 31 into the left Kolbentriebkanl 20 arrives.

Claims

1.) Shut-off element arrangement with a housing that has a bore, which is intersected at axially spaced locations from one another Inlet channel, a return flow channel and two piston drive channels, these channels connected to a pressure medium pressure source, a container or a piston drive can be, and with a slide piston that controls the piston drives in the bore from a neutral position in which the connections between the Piston drive channels and the inlet and return channels are blocked in two Working positions can be moved back and forth, in which the inlet channel and the Return flow channel are optionally connected to the piston drive channels, thereby marked that a first channel (31, 32, 34) is formed in the slide piston (10) is, in the one working position a throttled connection between the one Piston drive channel (20) and your return flow channel (21) produces, whereby the speed the movement is controlled, which the piston drive (4) as a result of its action executes with pressurized pressure medium, which comes from the inlet duct (1z, 17) enters the other piston drive duct (20).

2. shut-off device arrangement according to claim 1, characterized in that that the upper piston t10) has additional channel (31, 35), which with the first Channel (32) are in communication and through the pressurized pressure medium passes from the inlet channel (18, 17) into said one piston drive channel (20), when the spool is in the other working position, and that the Spool a circumferential groove (25) owns that in the said other working position of the spool a free connection between the said other piston drive channel (20) and the return flow channel (21) produces.

3. Atjsuerrorgananordnun according to claim 1 or 2, characterized thereby, that the slide piston (10) has a relief position (F) in which a second in the slide piston formed channel (40, 37, 36) the piston drive channels (20) connects with each other, and that in the spool auger the channel to the throttled Delivery of pressure medium from the one piston drive duct to the return flow duct further channels (35) are provided, which in the relief position a free The pressure medium passes between said one piston drive duct (20) and enable the return flow channel (21).

4. shut-off device arrangement according to claim 3, characterized in that daM a compensating check valve (39) is arranged in the housing (8) which in the relief position (F) of the spool (1C) when a negative pressure occurs in the first and the second channel (31, 32, 34, 4C, 37, 36) an overflow of Pressure medium allowed from the return flow channel (21) to a piston drive channel (20).

L e r s e i t e