DE1600876B2

DE1600876B2 - HYDRAULICALLY ACTUATED MASTER SPOOL WITH CONTROL PISTON STROKE DEPENDING ON THE ADJUSTMENT TRAVEL OF A PRESSURE-DEPENDENT SERVO VALVE

Info

Publication number: DE1600876B2
Application number: DE19671600876
Authority: DE
Inventors: Jürgen 4600 Dortmund; Fichtner Friedrich 4630 Bochum Gerber
Original assignee: O&K Orenstein and Koppel GmbH
Current assignee: CNH Industrial Baumaschinen GmbH
Priority date: 1967-04-19
Filing date: 1967-04-19
Publication date: 1972-05-10
Also published as: GB1214713A; SE342671B; US3500865A; BE713559A; JPS505410B1; DE1600876A1; FR1573195A

Description

dessen Hub durch den handbetätigten Stößel und durch den auf eine Ringfläche des Stufenkolbens wirkenden, im Raum über einer jeweils den Stirnseiten des Steuerkolbens zugerordneten Buchse herrschenden Druck geregelt wird.its stroke by the hand-operated plunger and by the one acting on an annular surface of the stepped piston, prevailing in the space above a respective bushing assigned to the end faces of the control piston Pressure is regulated.

Durch die erfindungsgemäße Ausführung wird bei kompakter Bauweise und kleinen Federabmessungen erreicht, daß der Hauptsteuerschieber einen sehr engen Feinsteuerbereich durchläuft.The design according to the invention has a compact design and small spring dimensions achieves that the main control slide passes through a very narrow fine control range.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Appropriate refinements of the invention emerge from the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung im folgenden näher beschrieben. Die Zeichnung zeigt ein Servoventil und die Schaltung, durch die es dem Hauptsteuerschieber zugeordnet ist, beide im Längsschnitt; die für einen vollständigen Steuerkreis zusätzlich erforderlichen Organe sind schematisch dargestellt.An embodiment of the invention is described in more detail below with reference to the drawing. The drawing shows a servo valve and the circuit by which it is assigned to the main control spool is, both in longitudinal section; those additionally required for a complete steering committee Organs are shown schematically.

Die der Feinsteuerung eines mit einem Arbeitsgerät, z. B. einer Ladeschaufel, verbundenen Arbeitszylinders 1 dienende Anordnung besteht im wesentlichen aus dem Hauptsteuerschieber 2 und den Servoventilen 3 und 3 a, die untereinander und mit dem Arbeitszylinder 1 durch Hydraulikleitungen 4, 4 a, 5, 5 a, 7 und 8 verbunden sind. Das zur Beaufschlagung des Arbeitszylinders erforderliche Drucköl wird von der Pumpe 9, das zur Verstellung des Hauptsteuerschieberkolbens 13 benötigte Drucköl von der Servopumpe 21 und Leitungen 5 und 5 α gefördert. Das nicht benötigte Drucköl der Pumpe 9 und der Servopumpe 21 fließt gegen den an den Überdruckventilen 10 bzw. 32 eingestellten Druck zu den Ölbehältern 10 bzw. 11 ab. In dem Gehäuse 12 des Hauptsteuerschiebers 2 ist der Hauptsteuerschieberkolben 13 verschiebbar gelagert. An seinen beiden Enden ist das Gehäuse 12 des Hauptsteuerschieberkolbens 13 durch die Abschlußdeckel 14 und 14 a abgeschlossen. In diesen sind die Buchsen 15 und 15 α gelagert, die zur Führung der Hilfskolben 16 und 16 α dienen. Die Federn 17 und 17 a stützen sich an ihren den Stirnseiten des Hauptsteuerschiebers 2 zugewandten Enden an der Innenseite der Abschlußdeckel 14 bzw. 14 a ab und übertragen ihre Federkraft über die auf die Ansätze 43 bzw. 43 a geschobenen topfförmigen Federteller 18 und 18 a und die Hilfskolben 16 und 16 α auf die beiden Stirnseiten des Hauptsteuerschieberkolbens 13, den die Federn 17 und 17 α somit in der Mittelstellung festhalten. Durch die Öffnungen 19 und 19 a wird den Hilfskolben 16 und 16 a Drucköl durch die an den Abschlußdeckeln 14 bzw. 14 a angeschlossenen Hydraulikleitungen 4 bzw. 4 a zugeführt. Der Hub des Hauptsteuerschieberkolbens 13 wird durch die Anschläge 39 bzw. 39 a begrenzt. The fine control of a with a work device, z. B. a loading shovel, connected working cylinder 1 serving arrangement consists essentially of the main control slide 2 and the servo valves 3 and 3 a, which are connected to each other and to the working cylinder 1 by hydraulic lines 4, 4 a, 5, 5 a, 7 and 8. The pressure oil required to act on the working cylinder is conveyed by the pump 9, and the pressure oil required to adjust the main control slide piston 13 is conveyed by the servo pump 21 and lines 5 and 5 α. The unneeded pressure oil of the pump 9 and the servo pump 21 flows against the pressure set on the pressure relief valves 10 and 32 to the oil tanks 10 and 11, respectively. The main control slide piston 13 is slidably mounted in the housing 12 of the main control slide 2. At its two ends, the housing 12 of the main control slide piston 13 is closed by the cover plates 14 and 14 a. In these, the sockets 15 and 15 are mounted α, which are used to guide the auxiliary piston 16 and 16 α. The springs 17 and 17 a are supported at their ends facing the end faces of the main control slide 2 on the inside of the cover plates 14 and 14 a and transmit their spring force via the cup-shaped spring plates 18 and 18 a and pushed onto the lugs 43 and 43 a the auxiliary pistons 16 and 16 α on the two end faces of the main control slide piston 13, which the springs 17 and 17 α thus hold in the central position. Through the openings 19 and 19 a, the auxiliary piston 16 and 16 a pressure oil is supplied through the hydraulic lines 4 and 4 a connected to the end caps 14 and 14 a, respectively. The stroke of the main control spool 13 is limited by the stops 39 and 39 a.

In dem Gehäuse 20 des Servoventils 3, das durch die Servopumpe 21 beaufschlagt wird, befindet sich der Stufenkolben 22, der mit einer Ringfläche 25 versehen ist. In die dem Stößel 23 zugewandte Stirnfläche 26 des Stufenkolbens 22 ist die Schraube 27 eingeschraubt, die mit ihrem Schraubenkopf 28 in den topfförmigen Federteller 29 eingreift, so daß die Spannung der zwischen der Stirnfläche 26 und der dem Schraubenkopf 28 zugewandten Fläche 30 des Federtellers 29 eingespannten Feder 6 eingestellt werden kann. Der Stößel 23 ist in der im Gehäuse 20 eingeschraubten Anschlußbuchse 31 geführt. Die Neutralstellung des Ventils wird durch die Rückstellfeder 24 bewirkt.In the housing 20 of the servo valve 3, which is acted upon by the servo pump 21, is located the stepped piston 22, which is provided with an annular surface 25. In the plunger 23 facing The screw 27 is screwed into the end face 26 of the stepped piston 22, with its screw head 28 in the cup-shaped spring plate 29 engages so that the tension between the end face 26 and the the screw head 28 facing surface 30 of the spring plate 29 clamped spring 6 is set can be. The plunger 23 is guided in the connection socket 31 screwed into the housing 20. the The neutral position of the valve is brought about by the return spring 24.

Die Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Einrichtung ist wie folgt: Die Servopumpe 21 fördert gegen den am Überdruckventil 32 eingestellten maximalen Druck in den Ölbehälter 11. Durch die Leitungen 4 und 4 α sind die Anschlüsse 33 und 33 a der Servoventile 3 und 3 α mit den Räumen 34 und 34 α der Abschlußdeckel 14 und 14 α des Hauptsteuerschiebers 2 verbunden. Über die Bohrung 35 im Stufenkolben 22 des Servoventils 3 steht der Raum 34 α mit dem Ölbehälter 11 in Verbindung; eine entsprechende Anordnung gilt auch für den Raum 34. Wird nun der Stößel 23 des Servoventils 3 um ein gewisses Maß niedergedrückt, so wird zuerst über die Steuerkanten 36 und 36 a die Verbindung zum Ölbehälter 11 unterbrochen und dann über die Steuerkanten 37 und 38 des Stufenkolbens 22 bzw. des Gehäuses 20 und die Leitung 4 die Verbindung zwischen der Servopumpe 21 und dem Raum 34 a hergestellt. Der nun fließende Ölstrom verschiebt den Hilfskolben as 16 a gegen die Kraft der Feder 17, da der Raum 34 weiterhin Verbindung zum Ölbehälter 11 hat. Je weiter die Feder 17 zusammengedrückt wird, desto größer wird ihre Kraft und infolgedessen der im Servosteuerkreis benötigte Öldruck. Dieser Druck wirkt auf die Ringfläche 25 des Stufenkolbens 22 und verschiebt diesen gegen die Kraft der Feder 6, wobei vorausgesetzt ist, daß der Bedienungsmann den Stößel 23 in der anfangs gewählten Stellung festhält. Dadurch schließen die Steuerkanten 37 und 38 die Verbindung der Servopumpe 21 zum Raum 34 a. Die Steuerkanten 36 und 36 a bleiben bei diesem Vorgang ebenfalls geschlossen, so daß der Kolben 13 des Hauptsteuerschiebers 2 eine dem Weg des Stößels 23 proportionale Stellung behält; dieser Kolben bewegt sich erst weiter, wenn der Stößel 33 tiefer gedrückt wird. Übersteigt der durch die Feder 17 erzeugte Druck, der die Ringfläche 25 beaufschlagt, die maximale Kraft der Feder 6, so entsteht über dem Federteller 29 eine mechanische Verbindung zwischen dem Stößel 23 und dem Stufenkolben 22. Ohne den Willen des Bedienungsmannes können die Steuerkanten 37 und 38 nicht schließen, so daß der Kolben 13 des Hauptsteuerschiebers 2 infolge der Beaufschlagung durch den Servokolben 16 a auf den Anschlag 39 fährt und die Servopumpe 21 den am Überdruckventil 32 eingestellten Druck überwindet und zum Ölbehälter 11 fördert. Während des beschriebenen Arbeitsablaufs bleibt das Servoventil 3 α unbetätigt, so daß der Raum 34 mit dem Tank verbunden ist. Soll der Hauptsteuerschieberkolben 13 aus der Nullage heraus in die entgegengesetzte Richtung bewegt werden, so gilt der oben beschriebene Vorgang sinngemäß für das Servoventil 3 a. The operation of the device described above is as follows: The servo pump 21 delivers against the maximum pressure set on the pressure relief valve 32 into the oil tank 11. Through the lines 4 and 4 α, the connections 33 and 33 a of the servo valves 3 and 3 α are with the spaces 34 and 34 α of the cover plates 14 and 14 α of the main control slide 2 connected. The space 34 α is in communication with the oil tank 11 via the bore 35 in the stepped piston 22 of the servo valve 3; A corresponding arrangement also applies to space 34. If the plunger 23 of the servo valve 3 is now depressed by a certain amount, the connection to the oil container 11 is first interrupted via the control edges 36 and 36a and then via the control edges 37 and 38 of the stepped piston 22 or of the housing 20 and the line 4, the connection between the servo pump 21 and the space 34 a is established. The now flowing oil flow moves the auxiliary piston as 16 a against the force of the spring 17, since the space 34 is still connected to the oil container 11. The further the spring 17 is compressed, the greater its force and consequently the greater the oil pressure required in the servo control circuit. This pressure acts on the annular surface 25 of the stepped piston 22 and moves it against the force of the spring 6, provided that the operator holds the plunger 23 in the initially selected position. As a result, the control edges 37 and 38 close the connection between the servo pump 21 and the space 34 a. The control edges 36 and 36 a also remain closed during this process, so that the piston 13 of the main control slide 2 retains a position proportional to the path of the plunger 23; this piston only moves further when the plunger 33 is pushed deeper. If the pressure generated by the spring 17, which acts on the annular surface 25, exceeds the maximum force of the spring 6, a mechanical connection is created between the plunger 23 and the stepped piston 22 via the spring plate 29. Without the will of the operator, the control edges 37 and 38 does not close, so that the piston 13 of the main control slide 2 moves to the stop 39 as a result of the action by the servo piston 16 a and the servo pump 21 overcomes the pressure set at the pressure relief valve 32 and conveys it to the oil tank 11. During the workflow described, the servo valve 3 α remains unactuated, so that the space 34 is connected to the tank. If the main control slide piston 13 is to be moved out of the zero position in the opposite direction, the process described above applies analogously to the servo valve 3a .

Um jegliche unerwünschte Rückwirkung durch das sich in den Räumen 40 und 40 α sammelnde Lecköl auszuschließen, sind diese über die Leckölbohrungen 41 bzw. 41a und die Ringkanäle 42 und 42 a mit dem Ölbehälter 11 verbunden.To avoid any undesirable feedback from the leakage oil collecting in spaces 40 and 40 α excluded, these are via the leakage oil bores 41 and 41a and the annular channels 42 and 42 a with the oil tank 11 connected.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

1 2 Unloading a loading claim loaded with heavy goods: To prevent a shovel into a vehicle and thus damage. That with increasing diameter

1. Hydraulically operated main control spool of the control piston, connected square growing elements the adjustment path of a pressure-dependent servo 5 sensor of the areas acted upon by the servo pressure circuit valve-dependent stroke of the control piston, requires the use of very strong springs, which growobei the servo valve have a tappet of ße tolerances and only with difficulty or even at all Hand operated and the position of the control piston is no longer in a housing of the usual size of the main control spool is proportional. The one for fine control the adjustment path on the servo valve, thereby indicating the required sensitive adjustment of the control piston, that actuation of the control is no longer guaranteed.

piston (13) of the main control spool (2) open. In one known device, the spool

This piston acts on the face side, the return is actuated by magnets. Since the resetting and the stepless adjustment of the control forces are greater than the magnetic force, a piston (13) serving compression springs (17, YIa) 15 auxiliary control circuit must be provided with which the and auxiliary piston (16, 16d ) are provided, whose slide is adjusted. The adjustment takes place against the application of hydraulic fluid on the adjustable end stops; the adjustment cannot take place at one or the other end face of the control piston while the slide is being actuated. (13) via the stepped piston (22). The slide is moved to any intermediate piston of the servo valve (3), the stroke of which is not possible. Such an insertion by the manually operated plunger (23) and direction also requires considerable additional effort due to the expenditure on an annular surface (25) of the stepped piston.

bens (22) acting in the space above each with a stepped piston is another known one

the end faces of the control piston (13) are provided with a direction associated with the piston by means of the pressurized bushing (15, 15 d) . Load condition is shifted to end positions.

2. Hydraulically operated main control slide An infinitely variable adjustment as a fine control, wherein according to claim 1, characterized in that the slide is controlled in any intermediate position, the bushings (15, 15 a) for guiding the auxiliary piston, can also be done with such a device (16 , 16 ä) and on which the control coil 30 cannot be achieved.

ben (13) facing sides with stops as stops.

(39, 39 d) serving indentations (40, 40 a) gel valve shows another known device, the

and on the compression springs (17, 17 a) pulls for actuating clutches with actuating

turned sides each with a cup-shaped design path-dependent oil pressure, whereby a

dete spring plate (18, 18 d) receiving approach 35 overstressing of the coupling can be avoided

(43 or 43 a) provided and over cover should. Thus, this known control valve serves as

(14, 14 d) with the housing (12) of the control slide safety device, but which is used for the adjustment

bers (2) are braced. of control spools with freely adjustable

3. Hydraulically operated main spool travel is not suitable, as it is proportional to claims 1 and 2, characterized in that 40 intermediate positions of a main spool are distinguished in that the servo valve in the sockets (15, 15 a) cannot be achieved , orderly grooves (40, 40 a) for drainage Finally, the slide piston of a control of the leakage oil via bores (41, 41 a) and device in an also known arrangement via O-rings sealed ring channels through stop pistons, which are loaded with pressure medium (42, 42 d) with in the end covers (14, 14 a) 45 are opened, held in its central position. Auxiliary pins are arranged at arranged leakage oil connections connected to the ends of the slide piston. serve, as the name suggests, only as

Auxiliary links for fixing the spool in

. its central position in the absence of pressure medium. One

50 These springs do not have a switching function.

The present invention aims to

The invention relates to a hydraulically operated reason for the main control slide no longer to be shifted directly by hand with a dependent on the adjustment path of a pressure-exerting control slide of hydraulic systems Servo valve-dependent stroke of the control actuating device to create in which the main piston, the servo valve via a tappet 55 control slide by means of the manually operated servon Is operated manually and the position of the control valve has a certain stroke range as a fixed piston of the main control spool is proportional to the fine control range in which the the adjustment path on the servo valve. Main control spool in any desired position

It is known that control spools of larger nominal sizes can be held.

to be adjusted hydraulically and by springs in their 60 The object is achieved according to the invention to hold the neutral center position. Here are characterized in that to actuate the control piston of the Centering springs with the steepest possible characteristic curve on the main control slide on the face of this piston turns to with the help of pressure-dependent, manual, reset and stepless deprived Servo valves a compression spring serving for the manual travel on the servo position of the control piston valve proportional position of the main control spool 65 and auxiliary piston are provided, the Beaufschlabers and thus fine control of the connection with hydraulic fluid on one side or the other to achieve a consumer. Such fine control face of the control piston over the stepped stanchions are, for example, attached to prevent a piston of the servo valve that has developed too suddenly,