DE2906670A1

DE2906670A1 - Load-compensated hydraulic control valve - has valves with common throttle member in union to hydraulic unit

Info

Publication number: DE2906670A1
Application number: DE19792906670
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Zirps
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-02-21
Filing date: 1979-02-21
Publication date: 1980-09-04

Abstract

The valve provides load-compensated control of a hydraulic unit, having a control slide working in a housing and forming adjustable throttle openings. In the middle position this shuts off a union leading to the unit and in the end positions connects it to a supply or return union. Valves keep the pressure difference at the slide throttle opening constant independent of the pressure at the union to the unit resulting from a load on the latter, so that the value of the current flowing to this unionis dependent on the slide position. Second valves in the path from the unit union via the throttle opening to the return union likewise keep the pressure difference constant, and there is a control union in the housing. Both the valves have a common throttle member in the connecting passage between control slide and unit union.

Description

Ventileinrichtung zur lastkompensierten SteuerungValve device for load-compensated control

eines hydraulischen Verbrauchers Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Ventileinrichtung zur lastkompensierten Steuerung eines hydraulischen Verbrauchers nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine solche Ventileinrichtung aus der DE-OS 25 21 048 bekannt, die zusammen mit einer weiteren Ventileinrichtung in ein System mit einer Druckmittelversorgung geschaltet ist. Diese Ventileinrichtung ist so ausgebildet, daß sie einen doppeltwirkenden "Verbraucher steuert und dessen Last in positiven und negativen Lastzuständen steuern kann. Zu diesem Zweck weist die Ventileinrichtung eine Druckwaage auf, die in den von der Pumpe zum Verbraucher führenden Druckmittelstrom zwischen einen Zulaufanschluß und einen Steuerschieber geschaltet ist. Ferner weist die Ventileinrichtung einen Stromregler auf, der in den vom Verbraucher zum Tank zurückfließenden Druckmittelstrom zwischen den Steuerschieber und einen Rücklaufanschluß geschaltet ist. Soll diese Ventileinrichtung zum Steuern eines einfachwirkenden Verbrauchers verwendet werden, so ist von Nachteil, daß zum Beherrschen von positiven und negativen Last zuständen die Ventileinrichtung zwei voneinander unterschiedliche Ventile aufweist. Außerdem weist diese Ventileinrichtung infolge des dem Steuerschieber nachgeschalteten Stromreglers sechs dem Steuerschieber zugeordnete Kammern auf, die vom Arbeitsdruckmittel durchströmt werden; die Ventileinrichtung baut daher relativ aufwendig und der Durchflußwiderstand für den Rücklaufstrom wird erhöht. Außerdem kann es bei der Verwendung dieser Ventileinrichtung in leistungssteuernden Druckmittelsystemen von Nachteil sein, daß bei der Steuerung einer negativen Last am Einlaß des doppeltwirkenden hydraulischen Verbrauchers von der Pumpe gefördertes Druckmittel zugeführt wird, während das vom Verbraucher abströmende Druckmittel zum Tank geführt wird.of a hydraulic consumer prior art The invention works from a valve device for load-compensated control of a hydraulic Consumer according to the genre of the main claim. It is such a valve device from DE-OS 25 21 048 known, together with another valve device is switched into a system with a pressure medium supply. This valve device is designed so that it controls a double-acting consumer and its Can control load in positive and negative load states. To this end, assigns the valve device on a pressure compensator, which is in the by the pump to the Consumers leading pressure medium flow between an inlet connection and a control slide is switched. Furthermore, the valve device has a flow regulator, which is shown in the pressure medium flow flowing back from the consumer to the tank between the control slide and a return connection is connected. Should this valve device to control a single-acting consumer are used, it is disadvantageous that for Control of positive and negative load states the valve device two having different valves from one another. In addition, this valve device as a result of the flow regulator connected downstream of the control slide, six of the control slide assigned chambers through which the working pressure medium flows; the valve device therefore builds relatively expensive and the flow resistance for the return flow is elevated. In addition, when this valve device is used, it can be used for power-controlling purposes Fluid systems have the disadvantage that when controlling a negative load at the inlet of the double-acting hydraulic consumer from the pump Pressure medium is supplied, while the pressure medium flowing out of the consumer is led to the tank.

Ferner ist aus der US-PS 4 089 167 eine Ventileinrichtung zur lastkompensierten Steuerung bekannt, die bei negativen Lastzuständen das vom Auslaß des doppeltwirkenden Verbrauchers kommende Druckmittel zum Einlag dieses Verbrauchers zurückführt, währen« der mit der Pumpe verbundene Zulaufanschluß der Ventileinrichtung blockiert wird. Nachteilig bei dieser Ventileinrichtung ist, daß bei einer Verwendung mehrerer solcher Ventileinrichtungen in einem System zur Steuerung von zwei oder mehreren Lasten eine Stromregelung nur für die größte dieser Lasten aufrechterhalten werden kann, während die kleineren Lasten mit Geschwindigkeiten bewegt werden, die von den Veränderungen der Größe der größten Last abhängig sind; dies gilt bei Parallelschaltung mehrerer solcher Ventileinrichtungen und bei positiven Lastzuständen. Zudem baut diese Ventileinrichtung relativ aufwendig. So sind dem Steuerschieber sieben vom Arbeitsdruckmittel durchströmte Kammern zugeordnet und der die Druckwaagefunktion übernehmende Hilfsschieber muß zugleich in den Zulauf und in den Rücklauf geschaltet sein.Furthermore, US Pat. No. 4,089,167 discloses a valve device for load-compensated Known control that in negative load conditions that of the outlet of the double-acting Consumer returns the pressure medium to the deposit of this consumer, while « the inlet connection of the valve device connected to the pump is blocked. The disadvantage of this valve device is that when using several such Valve devices in a system for controlling two or more loads one current regulation only for the largest of these loads can be sustained while the smaller ones Loads are moved at speeds that depend on the changes in size are dependent on the greatest load; this applies when several such units are connected in parallel Valve devices and with positive load conditions. In addition, this valve device builds relatively complex. So the control slide seven are flowed through by the working pressure medium Associated chambers and the auxiliary slide taking over the pressure compensator function must be switched to the inlet and the return at the same time.

Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Ventileinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat bemgegenüber den Vorteil, daß sie in einem System die gleichzeitige und lastkompensierte Steuerung mehrerer Verbraucher in positiven und negativen Lastzuständen erlaubt. Dabei kann von einem Verbraucher mit negativer Last zurückströmendes Druckmittel unmittelbar über die Ventileinrichtung auf die Einlaßseite desselben Verbrauchers geleitet werden. Hinzu kommt, daß die Ventileinrichtung bei der Steuerung eines einfachwirkenden Verbrauchers zur Beherrschung von negativen und positiven Lastzuständen mit einem einzigen zusätzlichen Ventil auskommt. Außerdem baut die Ventileinrichtung relativ einfach und kann leicht an geänderte Betriebszustände angepaßt werden.Advantages of the Invention The valve device according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that the simultaneous and load-compensated control of several consumers in one system allowed in positive and negative load conditions. This can be done by a consumer Pressure medium flowing back with a negative load directly via the valve device be directed to the inlet side of the same consumer. In addition, the Valve device in the control of a single-acting consumer for control of negative and positive load conditions with a single additional valve gets by. In addition, the valve device is relatively simple and can be easily attached changed operating conditions can be adapted.

Die Schaltung des die Druckwaagefunktion und die Stromregelfunktion übernehmenden Drosselglieds des zusätzlichen Ventils zwischen den Steuerschieber und den Verbraucheranschluß erlaubt zudem eine genaue Regelung. Die Ventileinrichtung kann bei Verwendung in einem System zur Steuerung mehrerer Lasten ein Drucksignal abgeben, das dem höchsten Lastdruck im System entspricht und damit eine Verstellpumpe derart steuern, daß deren Förderdruck automatisch um eine konstante Druckdifferenz über dem zum Halten der maximalen Last erforderlichen Lastdruck gehalten wird. Auf diese Weise kann ein besonders leistungssparend arbeitendes System erreicht werden.The circuit of the pressure compensator function and the flow control function accepting Throttle element of the additional valve between the control slide and the consumer connection also allows precise regulation. When used in a system for controlling multiple loads give a pressure signal corresponding to the highest Load pressure in the system corresponds and thus control a variable displacement pump in such a way that their delivery pressure automatically by a constant pressure difference above that for holding the maximum load required load pressure is maintained. That way you can a particularly efficient system can be achieved.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Ventileinrichtung möglieh. Insbesondere wird dadurch auch eine einfache und kompakte Bauweise der Ventileinrichtung möglich.The measures listed in the subclaims are advantageous Developments and improvements of the valve device specified in the main claim possible In particular, a simple and compact design of the Valve device possible.

Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur einen Längsschnitt durch eine Ventileinrichtung und Figur 2 ein System mit mehreren Ventileinrichtungen nach Figur 1 in vereinfachter Darstellung.Drawing An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. It show figure a longitudinal section through a valve device and FIG. 2 a system with several Valve devices according to Figure 1 in a simplified representation.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels Die Ventileinrichtung 10-nach Figur 1 weist in einem Gehäuse -11 zur Aufnahme eines Steuerschiebers 12 eine Längsbohrung 13 auf. Die Längsbohrung 13 durchdringt fünf nebeneinanderliegende, dem Arbeitsdruckmittelstrom zugeordnete Kammern, nämlich eine erste Rücklaufkammer 14, eine erste Verbraucherkammer 15, eine Zulaufkammer 16, eine zweite Verbraucherkammer 17 und eine zweite Rücklaufkammer 18. Seitlich neben den Rücklaufkammern 14, 18 sind insgesamt vier Steuerkammern angeordnet, von denen eine erste 19, eine zweite 21 und eine dritte Steuerkammer 22 neben der ersten Rücklaufkammer 14 und eine vierte Steuerkammer 23 neben der zweiten Rücklaufkammer 18 liegen. Die Zulaufkammer 16 ist mit einem Zulaufanschluß 24 verbunden, während die beiden Rücklaufkammern 14, 18 durch einen Querkanal 25 miteinander und mit einem Rücklaufanschluß 26 verbunden sind. Von der ersten Rücklaufkammer 14 führt ein Kanal 27 zu einem ersten Verbraucheranschluß 28, in den ein letzteren absicherndes Rückschlagventil 29 geschaltet ist. In entsprechender Weise führt von der zweiten Rücklaufkammer 18 ein Kanal 31 zum zweiten Verbraucheranschluß 32, der durch ein Rückschlagventil 33 abgesichert ist.Description of the exemplary embodiment The valve device 10-according to Figure 1 has in a housing -11 for receiving a control slide 12 a Longitudinal bore 13 on. The longitudinal bore 13 penetrates five adjacent, the working pressure medium flow associated chambers, namely a first return chamber 14, a first consumer chamber 15, an inlet chamber 16, a second consumer chamber 17 and a second return chamber 18. Laterally next to the return chambers 14, 18 are a total of four control chambers arranged, of which a first 19, a second 21 and a third control chamber 22 next to the first return chamber 14 and a fourth control chamber 23 next to the second return chamber 18 lie. The inlet chamber 16 is provided with an inlet connection 24, while the two return chambers 14, 18 are connected by a transverse channel 25 are connected to one another and to a return connection 26. From the first return chamber 14 leads a channel 27 to a first consumer connection 28, in which the latter securing check valve 29 is switched. In a corresponding way leads from the second return chamber 18 a channel 31 to the second consumer connection 32, the is secured by a check valve 33.

Die erste Verbraucherkammer 15 steht mit dem inneren Ende einer ersten Sacklochbohrung 34 in Verbindung, von der in ihrem mittleren Bereich ein Querkanal 35 zum ersten Verbraucheranschluß 28 führt. In entsprechender Weise ist die zweite Verbraucherkammer 17 mit einer zweiten Sacklochbohrung 36 verbunden, von der ein Querkanal 37 zum zweiten Verbraucheranschluß 32 führt. Beide Sacklochbohrungen 34 und 36 sind in zweckmäßiger Weise zwischen den beiden Verbraucheranschlüssen 28, 32 angeordnet und verlaufen parallel zueinander und senkrecht zu der Längsbohrung 13. Die erste Sacklochbohrung 34 nimmt, von innen nach außen gesehen, eine vorgespannte erste Feder 38, ein als Hohlschieber ausgebildetes Drosselglied 39, eine vorgespannte zweite Feder 41 sowie eine die Sacklochbohrung 34 nach außen abdichtende Verstellschraube 42 auf. Auf diese Weise ist zwischen dem ersten Drosselglied 39 und der Verstellschraube 42 ein erster Druckraum 43 ausgebildet, von dem eine erste Steuerleitung 44 zur ersten Steuerkammer 19 und eine zweite Steuerleitung 45 zur vierten Steuerkammer 23 führen. Das Drosselglied 39 hat eine dem ersten Druckraum 43 zugewandte erste Druckfläche 46 sowie eine gegenüberliegende zweite Druckfläche 47. In seinem Inneren ist eine nur zur zweiten Druckfläche 47 hin offene Axialbohrung 48 angeordnet, von der radiale öffnungen 49 in die zylindrische Wand des Drosselglieds 39 führen. Die radialen Öffnungen 49 sowie der zugeordnete Querkanal 35 im Gehäuse bilden insgesamt vier Steuerkanten 51, die paarweise einander zugeordnet sind. In der gezeichneten Ruhelage des Drosselgliedes 39 ist dieses von den vorgespannten Federn 41 und 38 in einer Stellung zentriert, in der die Verbindung von den radialen Öffnungen 49 zum Querkanal 35 voll aufgesteuert ist. Jeder Feder 38, 41 ist eine Spanneinrichtung 52 zugeordnet, mit deren Hilfe die Vorspannkraft der Feder jeweils verstellt werden kann. In der zweiten Sacklochbohrung 36 sind dieselben Bauelemente wie in der ersten Sacklochbohrung 34 angeordnet, weshalb diese Bauelemente mit denselben Bezugszeichen jedoch mit dem Index 2 versehen sind. Vom ersten Druckraum 43' in der zweiten Sacklochbohrung 36 führt lediglich eine dritte Steuerleitung 53 zur dritten Steuerkammer 22. Ferner sind zur leichteren Abstimmung der Druckdifferenzen in dem ersten Druckraum 43' Scheiben 54 angeordnet.The first consumer chamber 15 is at the inner end of a first Blind hole 34 in connection, of which a transverse channel in its central area 35 leads to the first consumer connection 28. The second is similar Consumer chamber 17 connected to a second blind hole 36, one of which Cross channel 37 leads to second consumer connection 32. Both blind holes 34 and 36 are conveniently located between the two consumer connections 28, 32 and run parallel to one another and perpendicular to the longitudinal bore 13. The first blind hole 34, viewed from the inside to the outside, takes a prestressed one first Spring 38, a throttle member 39 designed as a hollow slide, a prestressed second spring 41 and an adjusting screw sealing the blind hole 34 to the outside 42 on. In this way there is between the first throttle member 39 and the adjusting screw 42, a first pressure chamber 43 is formed, from which a first control line 44 to first control chamber 19 and a second control line 45 to the fourth control chamber 23 lead. The throttle member 39 has a first pressure chamber 43 facing the first Pressure surface 46 and an opposite second pressure surface 47. In its interior an axial bore 48, which is only open towards the second pressure surface 47, is arranged from the radial openings 49 lead into the cylindrical wall of the throttle member 39. the form radial openings 49 and the associated transverse channel 35 in the housing as a whole four control edges 51 which are assigned to one another in pairs. In the drawn The rest position of the throttle element 39 is that of the pretensioned springs 41 and 38 centered in a position in which the connection of the radial openings 49 is fully opened to the transverse channel 35. Each spring 38, 41 is a tensioning device 52 assigned, with the help of which the biasing force of the spring can be adjusted in each case can. In the second blind hole 36 are the same components as in the first Blind hole 34 arranged, which is why these components with the same reference numerals but are provided with the index 2. From the first pressure chamber 43 'in the second blind hole 36 only leads a third control line 53 to the third control chamber 22. Furthermore are for easier coordination of the pressure differences in the first pressure chamber 43 ' Disks 54 arranged.

Der in der Längsbohrung 13 gleitende Steuerschieber 12 ist durch Ringnuten in sechs kolbenförmige Abschnitte 55 bis 60 unterteilt. Am vierten und fünften Abschnitt 58 bzw. 59 sind durch nicht näher gezeichnete Feinsteuerphasen oder Anschrägungen Steuerkanten 61 ausgebildet, die mit zugehörigen Steuerkanten im Gehäuse 11 bei einer Auslenkung des Steuerschiebers 12 aus der gezeichneten Mittellage in Pfeilrichtung 62 eine zuflußseitige (63) sowie eine abflußseitige Drosselöffnung 64 bilden, wie sie in der unteren Hälfte des Steuerschiebers 12 vereinfacht angedeutet sind. Ferner bilden der dritte (57) und der vierte Kolbenabschnitt 58 entsprechende Steuerkanten 65, die in entsprechender Weise bei einer Auslenkung des Steuerschiebers 12 in Pfeilrichtung 66 eine zuflußseitige (67) und eine abflußseitige Drosselöffnung 68 bilden, wie dies in vereinfachter Weise in der oberen Hälfte des Steuerschiebers 12 dargestellt ist. Der vierte Kolbenabschnitt 58 übersteuert in seiner Mittelstellung zwei Druckabgriffsöffnungen 69, 71, die über Kanäle mit den Außenanschlüssen eines Doppelrückschlagventils 72 verbunden sind. Der Mittelanschluß des Doppelrückschlagventils 72 ist mit einem Steueranschluß 73 verbunden, der zugleich Verbindung mit der zweiten Steuerkammer 21 hat.The control slide 12 sliding in the longitudinal bore 13 is formed by annular grooves divided into six piston-shaped sections 55 to 60. On the fourth and fifth sections 58 and 59 are characterized by fine control phases or bevels, not shown in detail Control edges 61 formed with associated control edges in the housing 11 at a deflection of the control slide 12 from the drawn central position in the direction of the arrow 62 form an inflow-side (63) and an outflow-side throttle opening 64, as they are indicated in simplified form in the lower half of the control slide 12. Further the third (57) and fourth piston section 58 form corresponding control edges 65, which in a corresponding manner when the control slide 12 is deflected in the direction of the arrow 66 form an inflow-side (67) and an outflow-side throttle opening 68, as this is shown in a simplified manner in the upper half of the control slide 12 is. The fourth piston section 58 overrides two pressure tapping openings in its central position 69, 71, which are connected to the external connections of a double check valve 72 are connected. The center connection of the double check valve 72 is with a Control connection 73 connected, which is also connected to the second control chamber 21 has.

Die Figur 2 zeigt die Anordnung der Ventilanordnung 10 in einem System, das neben einer gleichartigen 4Wege-Ventileinrichtung 80 noch eine dritte Ventileinrichtung 81 aufweist. Während die erste Ventileinrichtung 10 nur umrißhaft angedeutet ist, sind die Ventileinrichtungen 80 und 81 durch Schaltsymbole dargestellt. Dabei ist die zum Steuern eines einfachwirkenden Verbrauchers. Alle Ventileinrichtungen 10, 8Q und 81 sind mit ihrem Zulaufanschluß 24 an eine Zulaufleitung 82 parallel angeschlossen, die mit dem Druckmittelausgang einer Verstellpumpe 83 verbunden ist. Ebenso sind die Steueranschlüsse 73 aller Ventileinrichtungen an eine Sammelleitung 84 angeschlossen, deren jeweiliger Steuerdruck einerseits der Stelleinrichtung 85 der druck- und mengengeregelten Verstellpumpe 83 eingegeben wird und der über eine Drossel 86 zu einer Rücklaufleitung 87 hin abgebaut werden kann. Die Ventileinrichtungen 10 und 80 steuern jeweils einen doppelwirkenden Verbraucher 88 bzw. 89. Bei der dritten Ventileinrichtung 81 ist der Verbraucheranschluß 28 lediglich mit einem einfachwirkenden Verbraucher 91 verbunden.FIG. 2 shows the arrangement of the valve arrangement 10 in a system In addition to a similar 4-way valve device 80, there is also a third valve device 81 has. While the first valve device 10 is only indicated in outline, the valve devices 80 and 81 are represented by circuit symbols. It is the for controlling a single-acting consumer. All valve devices 10, 8Q and 81 are parallel with their inlet connection 24 to an inlet line 82 connected, which is connected to the pressure medium output of a variable displacement pump 83. The control connections 73 of all valve devices are also connected to a common line 84 connected, the respective control pressure of which on the one hand the actuating device 85 the pressure and volume-controlled variable displacement pump 83 is entered and the via a Throttle 86 can be reduced to a return line 87. The valve devices 10 and 80 each control a double-acting consumer 88 and 89, respectively third valve device 81 is the consumer connection 28 with only one single-acting consumer 91 connected.

Die Wirkungsweise der Steuerventileinrichtung wird wie folgt erläutert, wobei auf die Figuren 1 und 2 gleichzeitig Bezug genommen wird.The mode of operation of the control valve device is explained as follows: reference being made to FIGS. 1 and 2 at the same time.

Die Verstellpumpe 83 wird über die Stelleinrichtung 85 stets so geregelt, daß sie versucht, zwischen der Zulaufleitung 82 und der Sammelleitung 84 eine konstante Druckdifferenz aufrechtzuerhalten. Befindet sich dabei der Steuerschieber 12 der Ventileinrichtung 10 in der gezeichneten Mittelstellung, so ist der Zulaufanschluß 24 hydraulisch blockiert. Ebenso ist der angeschlossene Verbraucher 88 hydraulisch blockiert; der Steueranschluß 73 ist durch den zweiten Kolbenabschnitt 56 sowie durch das Doppelrückschlagventil 72 abgesperrt.The variable displacement pump 83 is always controlled by the setting device 85 in such a way that that it tries to maintain a constant between the feed line 82 and the manifold 84 Maintain pressure difference. Is the control slide 12 of the Valve device 10 in the center position shown, so is the inlet connection 24 hydraulically blocked. The connected consumer 88 is also hydraulic blocked; the control port 73 is through the second piston portion 56 as well blocked by the double check valve 72.

Wird der Steuerschieber 12 der Ventileinrichtung 10 gemäß Pfeilrichtung 62 nach rechts ausgelenkt, so steuert die Steuerkante 61 anfangs die Druckabgriffsöffnung 69 auf. Der im ersten Verbraucheranschluß 28 herrschende Lastdruck kann sich nun über das erste Drosselglied 39, die erste Verbraucherkammer 15, die Druckabgriffsöffnung 69, das Doppelrückschlagventil 72 und über den Steueranschluß 73 in der Stelleinrichtung 85 aufbauen, wodurch die Verstellpumpe 83 mit dem Druck entsprechend hochfährt. Gibt der Steuerschieber 12 im weiteren Verlauf seiner Bewegung schließlich die Drosselöffnung 63 frei, so strömt Druckmittel von der Verstellpumpe 83 über den Zulaufanschluß 24, die Drosselöffnung 63, die erste Verbraucherkammer 15, das erste Drosselglied 39 und den ersten Verbraucheranschluß 28 zum Verbraucher 88, dessen zugehörige Kolbenstange nun ausfährt. Gleichzeitig gelangt aus dem Verbraucher 88 ausströmendes Druckmittel zum zweiten Verbraucheranschluß 32, von dem es über das zweite Drosselglied 39', die zweite Verbraucherkammer 17, die zweite Rücklaufkammer 18 und den Rücklaufanschluß 26 zur Rücklaufleitung 87 gelangt. Während der Steuerschieber 12 die Drosselöffnung 63 aufsteuert, verbindet der zweite Kolbenabschnitt 56 die zweite Steuerkammer 21 mit der ersten Steuerkammer 19 und der dritte Kolbenabschnitt 57 die dritte Steuerkammer 22 mit der ersten Rücklaufkammer 14, während die vierte Steuerkammer 23 blockiert ist. Auf diese Weise steht der Steueranschluß 73 über die erste Steuerleitung 44 mit dem ersten Druckraum 43 in Verbindung, so daß auf die Druckflächen 46 und 47 des Drosselglieds 39.praktisch die gleichen Drücke wirken.If the control slide 12 of the valve device 10 according to Direction of arrow 62 deflected to the right, the control edge 61 initially controls the pressure tap opening 69 on. The load pressure prevailing in the first consumer connection 28 can now increase Via the first throttle member 39, the first consumer chamber 15, the pressure tap opening 69, the double check valve 72 and via the control connection 73 in the actuating device 85 build up, whereby the variable displacement pump 83 starts up with the pressure accordingly. If the control slide 12 finally gives the throttle opening in the further course of its movement 63 free, pressure medium flows from the variable displacement pump 83 via the inlet connection 24, the throttle opening 63, the first consumer chamber 15, the first throttle element 39 and the first consumer connection 28 to the consumer 88, its associated piston rod now extends. At the same time, pressure medium flowing out of the consumer 88 arrives to the second consumer connection 32, from which it is via the second throttle element 39 ', the second consumer chamber 17, the second return chamber 18 and the return connection 26 reaches the return line 87. During the control slide 12, the throttle opening 63 opens, the second piston section 56 connects the second control chamber 21 with the first control chamber 19 and the third piston section 57, the third control chamber 22 with the first return chamber 14, while the fourth control chamber 23 is blocked is. In this way, the control connection 73 is available via the first control line 44 with the first pressure chamber 43 in connection, so that on the pressure surfaces 46 and 47 of the throttle element 39, practically the same pressures act.

Das druekausgeglichene, erste Drosselglied 39 wird von seinen Federn 41, 38 in der gezeichneten Ruhelage zentfriert, wobei es die Verbindung für den zufließenden Druckmittelstrom zum Verbraucher 88 voll aufsteuert. Der erste Druckraum 43' am zweiten Drosselglied 38' ist über die dritte Steuerleitung 53, die dritte Steuerkammer 22 und die erste Rücklaufkammer 14 sowie den Querkanal 25 zum Rücklaufanschluß 26 entlastet. Somit wirken auf die gegenüberliegenden DruckfläChen 46', 47' des zweiten Drosselglieds 39' im wesentlichen gleiche Drücke; somit wird auch es von seinen vorgespannten Federn 38', 41', in der gezeichneten Ruhelage gehalten> -in der es die Verbindung für das vom Verbraucher 88 zuströmende Druckmittel voll aufsteuert. Da die Verstellpumpe 83 stets eine konstante Druckdifferenz aufrechterhält, die zugleich auch über die Drosselöffnung 63 wirksam ist, wird die Ventileinrichtung 10 einen Druckmittelstrom zum Verbraucher 88 steuern, dessen Größe unabhängig ist von der Größe der auf den Verbraucher 88 wirkenden Last und der nur abhängig ist von der Größe der Drosselöffnung 63 und damit von der Stellung des Steuerschiebers 12.The pressure balanced, first throttle member 39 is from its springs 41, 38 zentfiert in the drawn rest position, whereby it is the connection for the incoming pressure medium flow to the consumer 88 fully opens. The first pressure chamber 43 'on the second throttle element 38' is via the third control line 53, the third control chamber 22 and the first return chamber 14 and the transverse channel 25 to the return port 26 relieved. Thus act on the opposite printing surfaces 46 ', 47' of the second throttle member 39 'are essentially the same pressures; thus becomes it is also held in the rest position shown by its pretensioned springs 38 ', 41' -In which the connection for the pressure medium flowing in from the consumer 88 is full opens up. Since the variable displacement pump 83 always maintains a constant pressure difference, which is also effective via the throttle opening 63, becomes the valve device 10 control a pressure medium flow to the consumer 88, the size of which is independent on the size of the load acting on the consumer 88 and which is only dependent on the size of the throttle opening 63 and thus on the position of the control slide 12th

Tritt nun in derselben Stellung des Steuerschiebers 12 an der Kolbenstange des Verbrauchers 88 ein Lastrichtungswechsel ein, wobei der bisherige positive in einen negativen Lastzustand übergeht, so erhöht sich im zwei ten Verbraucheranschluß 32 der Druck, während er im ersten Verbraucheranschluß 38 sinkt. Das nun unter Druck stehende, vom Verbraucher 88 abströmende Druckmittel kann nur über die Drosselöffnung 64 zum Rücklaufanschluß 26 gelangen. Der durch die Last verursachte Druck stromaufwärts von der Drosselöffnung 64 wirkt auf die zweite Druckfläche 47' des zweiten Drosselglieds 39'. Gleichzeitig ist die erste Druckkammer 43' über die dritte Steuerleitung 53 zum Rücklaufanschluß 26 entlastet. Demzufolge wirkt die über die Drosselöffnung 64 wirksame Druckdifferenz auf das zweite Drosselglied 39' und drückt dieses gegen die zweite Feder 41' nach oben, wobei das zugeordnete Paar der Steuerkanten 51' den Druckmiatelstrom androsselt, bis Gleichgewi=ht herrscht zwichen der auf das zweite Drosselglied 39' wirkenden Druckdifferenz und der Kraft der zweiten Feder 41?. Auf diese Weise wird die über die abflußseitige Drosselöffnung 64 wirksame Druckdifferenz stets konstant gehalten unabhängig von der Größe der jeweiligen Last, so daß die Größe dieses Druckmittelstroms nur von der Größe dieser Drosselöffnung 64 und damit von der Stellung des Steuerschiebers 12 abhängt. Bei dem erwähnten Ausfahren der Kolbenstange des Verbrauchers 88 und bei negativem Last zustand muß die lastabgewandte Seite des Verbrauchers 88 mit Druckmittel gefüllt werden. Um dabei zu verhindern, daß die Verstellpumpe 83 auf Maximaldruck ausgesteuert wird, muß die von.der Verstellpumpe 83 dem Verbraucher 88 zufließende Menge geringfügig kleiner sein als die zum Auffüllen des Verbrauchers notwendige Menge. Dabei wird dann die fehlende Druckmittelmenge aus dem Rücklaufanschluß 26 über den Querkanal 25, die erste Rücklaufkammer 14, das Rückschlagventil 29 und den ersten Verbraucheranschluß 28 nachgesaugt. Zur Abstimmung der aus dem Verbraucher 88 abfließenden Druckmittelmenge kann die über die abflußseitige Drosselöffnung 64 wirksame Druckdifferenz durch Ändern der Vorspannung der zweiten Feder 41' mit Hilfe von Scheiben 54 angepaßt werden.Now occurs in the same position of the control slide 12 on the piston rod of the consumer 88 a load direction change, the previous positive in passes a negative load condition, it increases in the second consumer connection 32 the pressure, while it drops in the first consumer connection 38. Now under pressure standing pressure medium flowing off from the consumer 88 can only be reached through the throttle opening 64 reach the return port 26. The upstream pressure caused by the load from the throttle opening 64 acts on the second pressure surface 47 'of the second throttle element 39 '. At the same time, the first pressure chamber 43 ′ is via the third control line 53 to the return port 26 relieved. As a result works over the Throttle opening 64 effective pressure difference on the second throttle member 39 'and presses this against the second spring 41 'upwards, the associated pair of control edges 51 'throttles the pressure medium flow until there is equilibrium between the the second throttle member 39 'acting pressure difference and the force of the second spring 41 ?. In this way, the overflow-side throttle opening 64 becomes effective Pressure difference always kept constant regardless of the size of the respective load, so that the size of this pressure medium flow only depends on the size of this throttle opening 64 and thus depends on the position of the control slide 12. With the one mentioned Extend the piston rod of the consumer 88 and must be in a negative load condition the side of the consumer 88 facing away from the load can be filled with pressure medium. Around to prevent the variable displacement pump 83 from being controlled to maximum pressure, the amount flowing from the variable displacement pump 83 to the consumer 88 must be slight be smaller than the amount necessary to fill up the consumer. It will then the missing amount of pressure medium from the return port 26 via the transverse channel 25, the first return chamber 14, the check valve 29 and the first consumer connection 28 sucked up. To coordinate the amount of pressure medium flowing out of the consumer 88 the pressure difference effective across the throttle opening 64 on the outflow side can pass through Changing the preload of the second spring 41 'with the aid of disks 54 is adapted will.

Im folgenden soll nun der Fall betrachtet werden, daß der Steuerschieber 12 aus seiner gezeigten Mittelstellung heraus in Pfeilrichtung 66 nach links aus gelenkt wird, um die Kolbenstange des doppeltwirkenden Verbrauchers 88 einzufahren; dabei herrsche ein positiver Lastzustand, d.h. die Last auf die Kolbenstange wirkt entgegen der Bewegungsrichtung. In entsprechender Weise wie beim Ausfahren der Kolbenstange wird auch hier der im zweiten Verbraucheranschluß 32 herrschende Lastdruck über die Druckabgriffsöffnung 71, das Doppelrückschlagventil 72, die zweite und dritte Steuerkammer 21, 22, die dritte Steuerleitung 53 in den ersten Druckraum 43' geleitet. Das zweite Drosselglied 39' ist somit druckausgeglichen und in seiner Ruhelage zentriert, in der es die Verbindung zum zweiten Verbraucheranschluß 32 voll aufsteuert. Zugleich ist der erste Druckraum 43 am ersten Drosselglied 39 über die zweite Steuerleitung 45, die vierte Steuerkammer 23 und die zweite Rücklaufkammer 18 zum RUcklaufanschluß 26 entlastet. Das erste Steuerglied 39' ist damit auf seinen beiden Druckflächen 46, 47 vom Rücklaufdruck beaufschlagt und wird infolgedessen von den Federn 41, 38 in seiner gezeichneten Ruhelage zentriert. Von der Verstellpumpe 83 strömt ein Druckmittelstrom über den Zulaufanschluß 24, die zuflußseitige Drosselöffnung 67, das zweite Drosselglied 39' und den zweiten Verbraucheranschluß 32 zum Verbraucher 88. Die Größe dieses Drucknittelstromes hängt nur von der Größe der Drosselöffnung 67 ab, da die Verstellpumpe 83 eine konstante Druckdifferenz aufrechterhält.In the following the case will now be considered that the control slide 12 out of its center position shown in the direction of arrow 66 to the left is steered to the piston rod of the double-acting consumer 88 retract; a positive load condition prevails, i.e. the load on the piston rod acts against the direction of movement. In the same way as when extending the piston rod becomes the one prevailing in the second consumer connection 32 here as well Load pressure via the pressure tap opening 71, the double check valve 72, the second and third control chamber 21, 22, the third control line 53 into the first pressure chamber 43 'headed. The second throttle member 39 'is thus pressure-balanced and in its Centered rest position in which there is the connection to the second consumer connection 32 fully open. At the same time, the first pressure chamber 43 on the first throttle member 39 is over the second control line 45, the fourth control chamber 23 and the second return chamber 18 to the return port 26 relieved. The first control member 39 'is thus on his both pressure surfaces 46, 47 acted upon by the return pressure and is consequently centered by the springs 41, 38 in its drawn rest position. From the variable displacement pump 83 flows a pressure medium flow via the inlet connection 24, the inlet-side throttle opening 67, the second throttle element 39 'and the second consumer connection 32 to the consumer 88. The size of this pressure medium flow depends only on the size of the throttle opening 67 as the variable displacement pump 83 maintains a constant pressure difference.

Das hierbei vom Verbraucher 88 zurückströmende Druckmittel fließt vom ersten Verbraucheranschluß 28 über das erste Drosselglied 39, die-erste Verbraucherkammer 15, die Rücklaufkammer 14 und den Querkanal 25 zum Rücklaufanschluß 26. Geht beim Einfahren der Kolbenstange des Verbrauchers 88 der Last zustand von einem positiven in einen negativen über, wobei die Last in Bewegungsrichtung wirkt, so bestimmt die abflußseitige Drosselöffnung 68 die Größe des Druckmittelstroms. Dabei wirkt der Druck stromaufwärts von der Drosselöffnung 68 auf die zweite Druckfläche 47 des ersten Drosselglieds 39. Der Druck stromabwärts von der Drosselöffnung 68, der dem Rücklaufdruck entspricht, wirkt über die vierte Steuerkammer 23 und die zweite Steuerleitung 45 im ersten Druckraum und damit auf die erste Druckfläche 46 des Drosselglieds 39. Bei negativem Lastzustand drosselt somit das Drosselglied 39 den abströmenden Druckmittelstrom so lange an, bis an ihm ein Gleichgewicht herrscht zwischen der über die Drosselöffnung 68 wirksamen Druckdifferenz und der Kraft er zweiten Feder 41. Da die Kraft der Feder 41 konstant ist, ist auch der über die Drosselöffnung 68 abfließende Druckmittelstrom unabhängig von der Größe der jeweiligen Last und nur von der Größe der Drosselöffnung 68 abhängig.The pressure medium flowing back from the consumer 88 flows from the first consumer connection 28 via the first throttle element 39, the first consumer chamber 15, the return chamber 14 and the transverse channel 25 to the return port 26. Goes at Retraction of the piston rod of the consumer 88 the load state of a positive into a negative over, with the load in the direction of movement acts, the flow-side throttle opening 68 thus determines the size of the pressure medium flow. The pressure acts upstream of the throttle opening 68 on the second pressure surface 47 of the first throttle member 39. The pressure downstream of the throttle opening 68, which corresponds to the return pressure acts via the fourth control chamber 23 and the second control line 45 in the first pressure chamber and thus on the first pressure surface 46 of the throttle element 39. In the event of a negative load condition, the throttle element throttles 39 the outflowing pressure medium flow until it is in equilibrium between the effective pressure difference across the throttle opening 68 and the force er second spring 41. Since the force of the spring 41 is constant, that over the Throttle opening 68 flowing pressure medium flow regardless of the size of the respective Load and only dependent on the size of the throttle opening 68.

Im folgenden sei nun der Fall betrachtet, daß die Ventileinrichtungen 10 und 80 gleichzeitig betätigt werden; dabei sei vorausgesetzt, daß an beiden Verbrauchern 88 und 89 positive Lastzustände herrschen und der Steuerschieber 12 der ersten Ventileinrichtung 10 gemäß Pfeilrichtung 66 nach links ausgelenkt ist. Ferner sei davon ausgegangen, daß die Last am Verbraucher 89 größer sei als diejenige am Verbraucher 88. Der höhere Lastdruck wirkt einmal über die Sammelleitung 84 auf die Verstelleinrichtung 85 der Pumpe 83, wodurch diese im Druck entsprechend hochfährt. Zugleich wirkt dieser höhere Lastdruck über den Steueranschluß 73 in der Ventileinrichtung 10, die zweite und dritte Steuerkammer 21, 22, die dritte Steuerleitung 53 im ersten Druckraum 43'. Dieser Lastdruck schiebt das zweite Drosselglied 39' gegen die Kraft der nur leicht vorgespannten ersten Feder 38' nach unten und drosselt dabei den von der Drosselöffnung 67 kommenden und zum zweiten Verbraucheranschluß 32 fliessenden Druckmittelstrom an. Dabei wird der Druck stromaufwärts vom zweiten Drosselglied 39' auf die Höhe des Steuerdrucks in der Sammelleitung 84 gehoben. Das über die Drosselöffnung 67 wirksame Druckgefälle entspricht damit der konstanten, von der Verstellpumpe 83 erzeugten Druckdifferenz, so daß der über die Drosseldffnung 67 zum ersten Verbraucher 88 strömende Druckmittelstrom nur von der Stellung des Steuerschiebers 12 abhängig ist, während die höhere Last am zweiten Verbraucher 89 keinen Einfluß auf die Größe dieses Stromes ausüben kann. In entsprechender Weise ist auch eine lastkompensierte Steuerung des Verbrauchers 88 möglich, wenn der Steuerschieber 12 der Ventilvorrichtung 10 aus seiner Mittelstellung heraus gemäß Pfeilrichtung 62 in entgegengesetzter Richtung ausgelenkt wird. Perner ist eine lastdruckunabhängige Steuerung des Verbrauchers 88 mit der Ventilvorrichtung 10 auch dann möglich, wenn der gleichzeitig betätigte zweite Verbraucher 89 von einem positiven in einen negativen Lastzustand übergeht.In the following, the case will now be considered that the valve devices 10 and 80 are operated simultaneously; it is assumed that both consumers 88 and 89 positive load conditions prevail and the control slide 12 of the first valve device 10 is deflected in the direction of arrow 66 to the left. It is also assumed that that the load on consumer 89 is greater than that on consumer 88. The higher Load pressure acts once on the adjusting device 85 via the collecting line 84 the pump 83, whereby this starts up in pressure accordingly. At the same time, it works higher load pressure via the control connection 73 in the valve device 10, the second and third control chamber 21, 22, the third control line 53 in the first pressure chamber 43 '. This load pressure pushes the second throttle member 39 'against the force the only slightly pretensioned first spring 38 'downwards and throttles the coming from the throttle opening 67 and flowing to the second consumer connection 32 Pressure medium flow on. The pressure is upstream of the second throttle element 39 'raised to the level of the control pressure in the manifold 84. That about the Throttle opening 67 effective pressure gradient thus corresponds to the constant of the Variable displacement pump 83 generated pressure difference, so that the via the throttle opening 67 to the first consumer 88 flowing pressure medium flow only from the position of the control slide 12 is dependent, while the higher load on the second consumer 89 has no effect can exert on the magnitude of this current. In a corresponding way there is also a load-compensated control of the consumer 88 possible if the control slide 12 of the valve device 10 from its central position according to the direction of the arrow 62 is deflected in the opposite direction. Perner is a load pressure independent Control of the consumer 88 with the valve device 10 is also possible when the simultaneously actuated second consumer 89 from a positive to a negative Load state passes.

Somit lassen sich mit den Ventileinrichtungen 10, 80, 81 mehrere Verbraucher, die einfachwirkend oder doppeltwirkend ausgebildet sein können, gleichzeitig und unabhängig von der Art der jeweiligen Last zustände an den Verbrauchern so steuern, daß der dem jeweiligen Verbraucher zuströmende bzw. von ihm abströmende Druckmittelstrom nur von der Größe der jeweils zugeordneten Drosselöffnung und damit von der Stellung des Steuerschiebers 12 abhängt. Dabei wird bei positiven Lastzuständen über die Drosselöffnungen in jeder eingeschalteten Ventilvorrichtung die konstante, als Führungsgröße für die Verstellpumpe benutzte Druckdifferenz aufrechterhalten. Bei negativen Lastzuständen wird an der jeweils wirksamen Drosselöffnung eine konstante Druckdifferenz erzeugt, die für jede Ventileinrichtung gesondert über eine Feder einstellbar ist. Ein System mit derartigen Ventileinrichtungen arbeitet daher besonders energiesparend. Dabei ist von Vorteil, daß bei negativer Last das von einem Verbraucher ausströmende Druckmittel unmittelbar über die zugehörige Ventileinrichtung auf die andere Seite nachgesaugt werden kann. In besonders zweckmäßiger Weise kommt eine Ventileinrichtung zur Steuerung eines einfachwirkenden Verbrauchers mit einem einzigen Drosselglied aus. Auch bei einer Ausgestaltung einer vorgeschlagenen Ventileinrichtung derart, daß es sich zur Steuerung eines doppeltwirkenden Verbrauchers eignet, läßt sich durch die besondere Anordnung der Drosselglieder ein relativ einfacher und kompakter Aufbau der Ventileinrichtung erreichen.Thus, with the valve devices 10, 80, 81 several consumers, which can be designed single-acting or double-acting, simultaneously and Regardless of the type of load on the consumers, control them in such a way that that the pressure medium flow flowing in or flowing out of the respective consumer only on the size of the respectively assigned throttle opening and thus on the position of the control slide 12 depends. In the case of positive load conditions, the Throttle openings in each valve device switched on the Maintain a constant pressure difference used as a reference variable for the variable displacement pump. In the case of negative load conditions, a constant value is established at the respective effective throttle opening Pressure difference generated separately for each valve device via a spring is adjustable. A system with such valve devices therefore works particularly well energy saving. The advantage here is that in the case of a negative load, that of a consumer outflowing pressure medium directly via the associated valve device to the can be sucked up on the other side. One comes in a particularly expedient manner Valve device for controlling a single-acting consumer with a single Throttle off. Even with one embodiment of a proposed valve device in such a way that it is suitable for controlling a double-acting consumer Due to the special arrangement of the throttle elements a relatively simple and achieve compact design of the valve device.

Claims

Claims (1 valve device for load-compensated control of a hydraulic consumer with an adjustable throttle openings guided in a housing forming control slide, which in a central position has an inlet connection of a consumer connection separates and the latter optionally over in working positions connects the throttle openings with the inlet connection or a return connection, as well as with first valve means that are independent of that in the consumer connection as a result pressure prevailing at the consumer via the throttle opening on the control slide occurring pressure difference keeps constant, so that the size of the connection to the consumer flowing current depends on the position of the control slide, and with the second Valve means, which in the consumer connection via the throttle opening in the return connection are switched current conducted and in a corresponding manner keep the pressure difference at the throttle opening constant, as well as with a control connection in the housing, characterized in that both valve means have a common throttle member (39), which is in the connection between the control slide (12) and consumer connection (28) is connected.

2. Valve device according to claim 1, characterized in that the throttle member (39) is centered between two springs (38, 41) and two on opposite sides Has lateral pressure surfaces (46, 47).

3. Valve device according to claim 2, characterized in that a first pressure surface (46) on the throttle member (39) delimits a first pressure space (43), which can be influenced by the control slide (12) with the control connection (73) or the return connection (26) is connectable and that the control connection (73) via a check valve (72) with a load pressure tap opening that can be overridden by the control slide (12) (69) has connection.

4. Valve device according to claim 3, characterized in that the control slide (12) from the inlet connection (24) to the consumer connection (28) flowing pressure medium controls the associated load pressure tap opening (69) and the pressure chamber (43) with the control connection (73) connects while with pressure medium flowing from the consumer connection (28) to the return connection (26) this tap opening (69) is closed and the pressure chamber (43) to the return connection (26) is exonerated.

5. Valve device according to one of claims 1 to 4, with two consumer connections in the housing and with one inlet, two consumer and two return chambers, which are penetrated by the control slide, characterized in that between the two Consumer connections (28, 32) and the control slide (12) each have a throttle element (39, 39 ') is switched.

6. Valve device according to claim 5, characterized in that the first and the second throttle member (39, 39 ') are formed identically.

7. Valve device according to claim 5 or 6, characterized in that that each consumer connection (28, 32) has a non-return valve opening towards this (29, 33) with the associated return chamber (14, 18) has connection.

8. Valve device according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the throttle element (39, 39?) is designed as a hollow slide, at the radial openings (49) form two control edges (51) and its axial bore (48) to the consumer chamber (15, 17) is open.

9. Valve device according to claim 8, characterized in that the housing (11) one of the side having the consumer connections (28, 32) has introduced blind hole (34) perpendicular to the longitudinal axis of the Control slide (12) runs, the end of which is connected to the consumer chamber (15) and which receives the hollow slide (39) arranged between two springs (38, 41) and is closed by an adjusting screw (42).

10. Venti: leinrichtung according to claim 9, characterized in that the blind bores (34, 36) for both throttle members (39, 39 ') between the two Consumer connections (28, 32) are in the housing (11).

11. Valve device according to one of claims 5 to 10, characterized in that that the control slide (12) outside the five chambers (14 to 18) for working pressure medium arranged control chambers (19, 21, 22, 23) are assigned, of which a first (19), second (21) and third (22) next to the first return chamber (14) and one fourth (23) next to the second return chamber (18) lie that the first (19) and fourth control chamber (23) with the first pressure chamber (43) of the first Throttle element (39), the third (22) with the first pressure chamber (43) of the second throttle element (39 ') and the second (21) with the control connection (73) have connection and that the Control connection (73) via a double check valve (72) with both load pressure tap openings (69, 71) is connectable.

12. Valve device according to one of claims 1 to 11, characterized in that that the inlet connection (24) with the pressure medium outlet of a variable displacement pump (83) Has connection, the adjusting device (85) with the control connection (73) at least a valve device (10) is connected and the variable displacement pump (83) the working pressure in the inlet connection (24) by a constant pressure difference above the respective control pressure regulates in the actuating device (85).

13. Valve device according to claim 12, characterized in that the variable displacement pump (83) is pressure and volume controlled and several valve devices (10, 8Q, 81) supplied with pressure medium.