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DE936130C - Device for pressure-dependent control of a hydraulic system - Google Patents

Device for pressure-dependent control of a hydraulic system

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Publication number
DE936130C
DE936130C DEA3912A DEA0003912A DE936130C DE 936130 C DE936130 C DE 936130C DE A3912 A DEA3912 A DE A3912A DE A0003912 A DEA0003912 A DE A0003912A DE 936130 C DE936130 C DE 936130C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure
piston
valve
pistons
larger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEA3912A
Other languages
German (de)
Inventor
Leslie Cyril Chouings
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Automotive Products PLC
Original Assignee
Automotive Products PLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Automotive Products PLC filed Critical Automotive Products PLC
Application granted granted Critical
Publication of DE936130C publication Critical patent/DE936130C/en
Expired legal-status Critical Current

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Description

Einrichtung zur druckabhängigen Steuerung eines hydraulischen Systems Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur druckabhängigen Steuerung eines hydraulischen Systems, bei dem der Innenraum eines Druckzylinders durch einen Differentialkolben in zwei ungleich große Räume unterteilt ist, derart, daß der eine Raum eine größere wirksame Kolbenfläche aufweist als der andere. Der kleinere Zylinderraum mit der kleineren Kotlbenfläche steht unter hydraulischem Druck, und der größere mit der größeren Kolbenfläche hat eine Abfiußmöglichkeit für die Druckflüssigkeit, damit der Kolben in Richtung auf den größeren Zylinderraum bewegt werden kann. Wenn der Kolben die umgekehrte Richtung einschlagen soll, wird der größere Zylinderraum mit der Druckleitung der die Druckflüssigkeit fördernden. Pumpe verbunden, so d@aß der Druck im größeren Zylinderraum. größer wird ads in dem kleineren. Solche Druckzylinder mit Differentialkolben sind bekannt.Device for pressure-dependent control of a hydraulic system The invention relates to a device for the pressure-dependent control of a hydraulic System in which the interior of a pressure cylinder is replaced by a differential piston is divided into two unequal sized rooms, in such a way that one room is a larger one has effective piston area than the other. The smaller cylinder space with the The smaller fecal area is under hydraulic pressure, and the larger one with the larger piston area has a drainage facility for the hydraulic fluid, so the piston can be moved in the direction of the larger cylinder space. If the If the piston is to hit the opposite direction, the larger cylinder space will be the pressure line that transports the hydraulic fluid. Pump connected, so d @ ate the Pressure in the larger cylinder space. ads get bigger in the smaller one. Such printing cylinders with differential pistons are known.

Die Erfindung verfolgt dien Zweck, durch eine Ventileinrichtung besonderer Art die Kolbenbewegung im Druckzylinder zu steuern. Zu diesem Zweck sind in einem. Ventilgehäuse zwei unter Federwirkung stehende gleichachsige Kolben angeordnet. Der eine schließt mit einem Ende einen der Druckflüssigkeit zugänglichen Ringraum ab. Er ist ferner, mit einem mit der Abflußleitung des Druckzylinders verbundenen Längskanal versehen und liegt mit dem anderen Ende an dem inneren, als Ventilsitz ausgebildeten Ende des anderen Kolbens an, der seinerseits von - einer Druckkammer umgeben; und von außen her steuerbar ist. Düfirch Herausziehen des Kolbens. aus dem Ventilgehäuse wird der Ventilschluß zwischen den aneinanderstoßenden Korlbenenden geöffnet und der Druckflüssigkeit der Weg aus, dem größeren Druckzylinderraum in; die Rückleitung zur Pumpe freigegeb,en mit dem Ergebnis, daß der Differenrtialkollben des Druckzylinderst entsperrt wird und vom. Flüssigkeitsdruck in den größeren Zylinderraum bewegt werden kann.The invention has the purpose of making a special valve device Way of controlling the piston movement in the pressure cylinder. For this purpose are in one. Valve housing arranged two coaxial pistons under spring action. One end closes an annular space accessible to the hydraulic fluid away. It is also connected to one of the discharge lines of the pressure cylinder Provided longitudinal channel and is with the other end on the inner, as a valve seat formed end of the other piston on, who in turn of - Surrounded by a pressure chamber; and can be controlled from the outside. By pulling it out of the piston. the valve housing becomes the valve closure between the abutting ones The ends of the cage are opened and the hydraulic fluid is removed from the larger pressure cylinder space in; the return line to the pump is released with the result that the differential piston of the pressure cylinder is unlocked and from. Fluid pressure in the larger cylinder space can be moved.

Eine besondere Ausgestaltung des steuerbaren Ventilkolbens: hat zur Folge, daß die unter Druck stehenden Flächenft, die den Ventilschluß bewirken, im wesentlichen in demselben Verhältnis zueinander stehen, wie die ungleich, großen Kolbenflächen der beiden Druckzylinderräume. Dadurch wird. das Steuerventil in seiner Ausgangsstellung im Gleichgewicht gehalten,.A special embodiment of the controllable valve piston: has to The result is that the pressurized surfaces that cause the valve to close in the are essentially in the same relationship to one another as the unequal, large ones Piston surfaces of the two pressure cylinder spaces. This will. the control valve in his Starting position kept in equilibrium.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der- nachstehenden Beschreibung und aus der Zeichnung, in dienen ein Ausführungsbeispiel beschrieben und dargestellt isst.Further features of the invention emerge from the following Description and from the drawing, an exemplary embodiment is described in and illustrated eats.

Das hydraulische System besteht aus einem Flüssigkeitsbehälter io, der durch Leitung i i mit dem Zulauf einer ständig arbeitenden Pumpe 12 verbunden ist, durch welche die Druckflüssigkeit in einen Speicher 9 befördert wird, der wiederum mit Druckleitung 13 verbunden ist. Der unter 14 dargestellte Arbeitszylinder-15 hat einen zweiseitig wirkenden Kolben 16, der auf einer Kolbenstange 17 von verhältnismäßig großem Durchmesser sitzt. Der Ringraum 18, in dem sich die Kolbenstange 17 befindet, ist mit der Druckleitung 13 verbunden, während der Arbeitsraum i9 durch Leitung 2o mit dem Anschluß 2i eines Ventils 22 in Verbindung steht. Leitung 13 steht mit den Anschlüssen 23 und 24 des Ventils 22 in Verbindung. Eine Abzweigung von Leitung i i führt zu Rücklauf 25.The hydraulic system consists of a liquid container io, which is connected by line i i to the inlet of a continuously operating pump 12 is, through which the pressure fluid is conveyed into a memory 9, which in turn is connected to pressure line 13. The working cylinder-15 shown under 14 has a double-acting piston 16, which is on a piston rod 17 of relatively large diameter. The annular space 18 in which the piston rod 17 is located, is connected to the pressure line 13, while the working space i9 by line 2o is connected to the connection 2i of a valve 22. Line 13 stands with the connections 23 and 24 of the valve 22 in connection. A branch of line i i leads to return 25.

Das Ventil 22 besteht aus einem Gehäuse 26 mit einer Bohrung 27. In dieser sitzt eine Muffe 28, in die eine Stellschraube 29 hineinragt. Ein rohrförmiger Ventilkörper 30 ist axial verschiebbar in der Muffe 28 angeordnet. Am linken Ende des Ventilkörpers 3o befindet sich ein stumpfkegeliger Kopf 31, der gegen den ringförmigen Sitz 32 abdichtet, der an der Muffe 28 angeordnet ist. Hinfiter dem Kopf 31 des rohrförmigen Ventilkörpers 30 befindet sich eine ringförmige Nut 33; welche durch Bohrung 34 mit der Druckleitung 23 in Verbindung, steht. Am rechten Ende des Ventilkörpers 3o befindet sich eine Ringdichtung 35, um das Austreten von Flüssigkeit aus der Muffe 28 zu verhindern. Der Ventilkörper 30 wird durch eine Spiralfeder 36 im Raum 37 in seiner Verschlußstellung gehalten. Beim öffnen des Ventils wird die Verschiebung des Ventilkörpers 3o durch den Anschlag 38 begrenzt, der - in das Ventilgehäuse 26 eingeschraubt ist. Raum 37 ist durch eine Bohrung 39 mit Anschlußleitung 21 verbunden.The valve 22 consists of a housing 26 with a bore 27. A sleeve 28 is seated in this, into which an adjusting screw 29 protrudes. A tubular valve body 30 is arranged axially displaceably in the sleeve 28. At the left end of the valve body 3o there is a frustoconical head 31 which seals against the annular seat 32 which is arranged on the sleeve 28. Behind the head 31 of the tubular valve body 30 is an annular groove 33; which through bore 34 with the pressure line 23 is in communication. At the right end of the valve body 3o there is an annular seal 35 in order to prevent liquid from escaping from the sleeve 28. The valve body 30 is held in its closed position by a spiral spring 36 in the space 37. When the valve is opened, the displacement of the valve body 3o is limited by the stop 38 which is screwed into the valve housing 26. Space 37 is connected to connecting line 21 through a bore 39.

Ein Ventilstößel 4o ragt durch eine Dichtungsbüchse 41 in das Ventilgehäuse 26 hinein. Das innere Ende 42 ist verschiebbar in Bohrung 27 und mit einer Ringdichtung 43 versehen. In diesem Tei des- Stößels 4o befindet sich eine Bohrung 44, derer Mundstück die Form eines stumpfen Kegels hai und als Sitz 45 für den Rand 46 des rohrförmiger Ventilkörpers 3o dient. Der Durchmesser de: Zwischenstückes 47 des Ventilstößels 40 ist etwa: geringer als der an dem Ventilkörper 3o anliegende Teil des Stößels 40, wodurch eine Schulter 48 gebildet wird zur Aufnahme der Dichtungsscheibe 49. Zwischen dieser Dichtungsscheibe und der Dichtungsbüchse 41 befindet sich eine Spiralfeder 5o, die so eingerichtet ist, daß sie, wenn sich das Ventil in seiner normalen Stellung befindet (wie in der Zeichnung dargestellt), einen Druck nach links ausübt; der im wesentlichen dem von der gegenüberliegenden Feder 36 ausgeübten Druck entspricht. Das Austreten der Flüssigkeit aus Dichtungsbüchse 41 wird durch Ringdichtung 51 verhindert.A valve tappet 4o protrudes through a sealing sleeve 41 into the valve housing 26 into it. The inner end 42 is slidable in bore 27 and with an annular seal 43 provided. In this part of the plunger 4o there is a bore 44, which Mouthpiece in the shape of a truncated cone and used as a seat 45 for the rim 46 of the tubular valve body 3o is used. The diameter de: intermediate piece 47 des Valve tappet 40 is approximately: less than the part resting on the valve body 3o of the plunger 40, whereby a shoulder 48 is formed for receiving the sealing washer 49. Between this sealing washer and the sealing sleeve 41 is a Coil spring 5o, which is arranged so that when the valve is in its normal position (as shown in the drawing), one pressure after exercises left; substantially that exerted by the opposing spring 36 Pressure corresponds. The leakage of the liquid from the sealing sleeve 41 is through Ring seal 51 prevents.

Das äußere Ende des Ventilstößels 40 ist zur Aufnahme von Hebel 52 gegabelt, welcher durch Bolzen 53 mit dem Ventilstößel verbunden ist.The outer end of the valve tappet 40 is bifurcated to receive lever 52 which is connected to the valve tappet by bolts 53.

Bohrung 25, ist durch Bohrung 54 mit dem Ringraum 55 verbunden, der die Sitzfläche 45 umgibt, während in ähnlicher Weise das Anschlußstück 24 durch Bohrung 56 mit Raum 57 verbunden ist. Raum 57 ist von Bohrung 25 völlig abgeschlossen und umgibt Schulter 48 und Feder 5o. Bohrung 44 ist normalerweise mit dem Anschluß 2i verbunden, und zwar über die Längsbohrung 58, die sich voneinem Ende des Ventilkörpers 30 zum anderen Ende erstreckt.Bore 25 is connected by bore 54 to the annular space 55 which surrounds the seat surface 45, while the connecting piece 24 is connected to space 57 through bore 56 in a similar manner. Space 57 is completely closed off by bore 25 and surrounds shoulder 48 and spring 5o. Bore 44 is normally connected to port 2i via longitudinal bore 58 which extends from one end of valve body 30 to the other end.

Das Ventil arbeitet folgendermaßen: Die dargestellten Teile befinden sich in ihrer normalen Lösestellung,. wobei die Druckflüssigkeit, die von der Pumpe 12 gefördert wird, durch Anschluß 23 in den Ringraum 33 gelangt. Die Druckflüssigkeit von der Pumpe 12 wirkt auch auf den ringförmigen Arbeitsraum 18 des Druckzylinders, -sie übt dort einen Druck auf den Kolben 16 in der Zeichnung nach rechts aus. Eine Bewegung des Kolbens 16 nach rechts kann jedoch nur dann stattfinden, wenn die Flüssigkeit aus dem Arbeitsraum 19 austreten kann. Wenn sich das Ventil in der dargestellten Lage befindet, kann die Flüssigkeit nicht austreten, so daß also der Arbeitskolben 16 in dieser Stellung festgehalten ist. Man kann hierbei leicht erkennen, daß der einzige Weg, durch welchen die Flüssigkeit aus dem Arbeitsraum i9 entweichen könnte, durch Bohrung 58 zur Bohrung 44 verläuft und von hier über Sitzfläche 45 zum Behälter io. Die Flüssigkeit kann jedoch diesen Verlauf nicht nehmen, weil Sitzfläche 45 durch den Rand 46 des Ventilkörpers 30 verschlossen ist. Dieses Verschließen der Sitzfläche wird durch den von Feder 5o ausgeübten Druck erreicht und durch den im Raum 57 wirkenden Flüssigkeitsdruck noch erhöht. Die Druckflüssigkeit wirkt auf eine Fläche, die der Oberfläche der ringförmigen Schulter 48 entspricht.The valve works as follows: The parts shown are in their normal release position. wherein the pressure fluid, which is conveyed by the pump 12, passes through connection 23 into the annular space 33. The pressure fluid from the pump 12 also acts on the annular working space 18 of the pressure cylinder; there it exerts a pressure on the piston 16 to the right in the drawing. However, a movement of the piston 16 to the right can only take place when the liquid can escape from the working chamber 19. When the valve is in the position shown, the liquid cannot escape, so that the working piston 16 is held in this position. One can easily see here that the only path through which the liquid could escape from the working space i9 runs through the bore 58 to the bore 44 and from here via the seat 45 to the container io. However, the liquid cannot take this course because the seat surface 45 is closed by the edge 46 of the valve body 30 . This closing of the seat surface is achieved by the pressure exerted by the spring 5o and is further increased by the fluid pressure acting in the space 57. The pressure fluid acts on an area which corresponds to the surface of the annular shoulder 48.

Der im Arbeitsraum 18 des Arbeitszylinders 14 herrschende und von der Pumpe 12 herrührende Druck erzeugt im Arbeitsraum 19 einen Druck, der durch Leitung 2o und Bohrung 58 zur Bohrung 44 weitergeleitet wird. Dieser Druck wirkt daher auf Ventilstößel 40, und zwar auf eine Fläche, die derjenigen entspricht, die von dem Rand der Sitzfläche 46 umschlossen wird. Die Druckflüssigkeit wird dem Raum 57 zugeführt, um diesem Druck zu widerstehen. Die Teile sind so konstruiert, daß die Fläche der Schulter 48 in einem bestimmten Verhältnis zu der von Rand 46 begrenzten Fläche steht, und zwar im wesentlichen im gleichen Verhältnis, wie zwischen den wirksamen Flächen der Arbeitsräume 18 und ig des Arbeitszylinders. Wenn also die Fläche der ringförmigen Schulter 48 gleich A, die Fläche des. Ventilsitzes 46 gleich B, die wi,rksam@e Fläche des. Arbeitsraumes. 18 gleich C und die wirksame Fläche des Arbeitsraumes ig gleich D gesetzt wird, dann ist AIB = CID.The pressure prevailing in the working space 18 of the working cylinder 14 and originating from the pump 12 generates a pressure in the working space 19 which is passed on through the line 20 and the bore 58 to the bore 44. This pressure therefore acts on valve tappets 40, specifically on an area which corresponds to that which is enclosed by the edge of the seat surface 46. The pressure fluid is supplied to the space 57 in order to withstand this pressure. The parts are constructed in such a way that the area of the shoulder 48 is in a certain ratio to the area delimited by the edge 46, namely in substantially the same ratio as between the effective areas of the working spaces 18 and ig of the working cylinder. If the area of the annular shoulder 48 is equal to A, the area of the valve seat 46 is equal to B, the effective area of the working space. 18 is set equal to C and the effective area of the working space ig is set equal to D, then AIB = CID.

Das Ventil22 befindet sich also in seiner Ausgangsstellung im Gleichgewicht.The valve22 is thus in its initial position in equilibrium.

Um den Kolben des Arbeitszylinders nach rechts zu verschieben, wird der Hebel 52 nach rechts bewegt, wodurch Sitzfläche 45 von der Kante 46 abgehoben wird und so die Flüssigkeit aus dem größeren Arbeitsraum ig des Arbeitszylinders 14 austreten läßt. Diese Flüssigkeit fließt alsdann durch Bohrung 54, Anschluß 25 und Leitung i i zurück zum Behälter io, während Kolben 16 durch die Druckflüssigkeit bewegt wird, die so in den Arbeitsraum 18 fließen kann.To move the piston of the working cylinder to the right, is the lever 52 moves to the right, whereby the seat surface 45 is lifted from the edge 46 and so the liquid from the larger working space ig of the working cylinder 14 can emerge. This liquid then flows through bore 54, connection 25 and line i i back to container io, while piston 16 through the pressure fluid is moved, which can flow into the working space 18.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE: i: Einrichtung zur druckabhängigen Steuerung eines hydraulischen Systems, bei dem der Innenraum eines Druckzylinders durch einen Differentialkolben in zwei ungleich große Räume unterteilt ist, von denen der kleinere mit kleinerer Kolbenfläche unter hydraulischem Druck steht und der größere mit größerer Kolbenfläche eine Abflußmögl.ichkeit für die Druckflüssigkeit aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Ventilgehäuse (22) zwei unter der Einwirkung von Federn (36,5o) stehende gleichachsige Kolben (30, 47) angeordnet sind, von denen der eine (30) mit einem Ende (31) einen der Druckflüssigkeit zugänglichen Ringraum (33) abschließt, einen mit der Abflußleitung (2o) des Druckzylinders (14) verbundenen Längskanal (58) hat- und mit dem anderen Ende (46) an dem als Ventilsitz (45) ausgebildeten inneren Ende des anderen Kolbens (47) anliegt, der seinerseits von einer Druckkammer (57) umschlossen und von außen her steuerbar ist, derart, daß durch Herausziehen des Kolbens (47) aus dem Ventilgehäuse (26) und, die dadurch verursachte Öffnung des Ventilschlusses (45, 46) zwischen den beiden Kolben (30, 47) die Druckflüssigkeit aus dem größeren Raum (ig) des Druckzylinders (14) in eine Rückleitung (i i) abfließen kann. PATENT CLAIMS: i: Device for the pressure-dependent control of a hydraulic system in which the interior of a pressure cylinder is replaced by a differential piston is divided into two unequal sized rooms, of which the smaller one with the smaller one The piston area is under hydraulic pressure and the larger one with the larger piston area has a drainage facility for the hydraulic fluid, characterized in that that in a valve housing (22) two are under the action of springs (36.5o) coaxial pistons (30, 47) are arranged, one of which (30) with a End (31) closes off an annular space (33) accessible to the pressure fluid, a with the discharge line (2o) of the pressure cylinder (14) connected longitudinal channel (58) has- and with the other end (46) at the inner end designed as a valve seat (45) of the other piston (47), which in turn is enclosed by a pressure chamber (57) and can be controlled from the outside in such a way that by pulling out the piston (47) from the valve housing (26) and the opening of the valve closure caused thereby (45, 46) between the two pistons (30, 47) the hydraulic fluid from the larger one Space (ig) of the pressure cylinder (14) can flow into a return line (i i). 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der von außen her steuerbare Ventilkolben (47) mit einer mit dem Längskanal (58) des inneren Kolbens (3ö) in Verbindung stehenden Aushöhlung (44) und innerhalb der Druckkammer (57) an seinem Außendurchmesser mit einer Schulterfläche (48) versehen ist, deren Größe (A) zu der die Aushöhlung (44) abdeckenden Fläche (B) des Ventilschlusses (45, 46) zwischen den Kolben (30, 47) im wesentlichen im gleichen Verhältnis steht, wie es zwischen den Flächen (C, D) der Druckzylinderräume (18, i g) besteht. 2. Device according to claim i, characterized in that the externally controllable valve piston (47) with a with the longitudinal channel (58) of the inner piston (3ö) communicating cavity (44) and inside the pressure chamber (57) at his Outside diameter is provided with a shoulder surface (48), the size (A) of the surface (B) of the valve closure (45, 46) between the pistons (30, 47) covering the cavity (44) is essentially in the same ratio as it exists between the surfaces (C, D) of the pressure cylinder spaces (18, ig). 3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (36, 5o) der beiden Ventilkolben (30, 47) derart ausgebildet sind, daß sie dem in der Mittelstellung der Kolben (30, 47) auf diese einwirkenden Flüssigkeitsdruck die Waage halten. 3. Device according to claim i and 2, characterized in that the springs (36, 5o) of the two valve pistons (30, 47) are designed in such a way that they correspond to the pistons (30, 47) balance this acting fluid pressure. 4. Einrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des inneren Ventilkolbens (3o) nach einwärts durch einen Anschlag (38) begrenzt ist.4. Set up after Claim i to 3, characterized in that the movement of the inner valve piston (3o) is limited inwardly by a stop (38).
DEA3912A 1944-12-04 1950-09-30 Device for pressure-dependent control of a hydraulic system Expired DE936130C (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2929831A1 (en) * 1978-07-29 1980-02-14 Kawasaki Heavy Ind Ltd CONTROL DEVICE FOR A DOUBLE ACTING HYDRAULIC CYLINDER WITH DIFFERENTIAL PISTON

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2929831A1 (en) * 1978-07-29 1980-02-14 Kawasaki Heavy Ind Ltd CONTROL DEVICE FOR A DOUBLE ACTING HYDRAULIC CYLINDER WITH DIFFERENTIAL PISTON

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