DE3141255A1

DE3141255A1 - Vorrichtung zur begrenzung eines differenzdrucks

Info

Publication number: DE3141255A1
Application number: DE19813141255
Authority: DE
Inventors: Michel 95220 Herblay Fayolle
Original assignee: Renault SA; Regie Nationale des Usines Renault
Current assignee: Renault SA
Priority date: 1980-10-29
Filing date: 1981-10-16
Publication date: 1982-06-24
Also published as: FR2492941B1; FR2492941A1

Description

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-3-Vorrichtung zur Begrenzung eines Differenzdrucks

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Begrenzung eines Differenzdrucks, die mit Ventilen versehen ist und zwischen zwei Fluidleitungen vorgesehen ist.

Derartige Vorrichtungen begrenzen den Druckunterschied zwischen der Eingangsöffnung und der Ausgangsöffnung eines hydraulischen Wandlers, z.B. einer linearen oder drehbaren Hebevorrichtung oder eines Motors und beschränken dadurch die abgegebene Leistung oder das Moment. Dadurch werden die Wandler und die hydraulischen Steuerkreise vor Überdrücken geschützt, da ein schädliches Anwachsen des Momentes verhindert wird/ wodurch die Lebensdauer der mechanischen vom Wandler angetriebenen Teilen verlängert wird. Derartige Druckbegrenzer sind insbesondere in Steueranlagen für Industrieroboter oder Förderanlagen erforderlich.

Eine herkömmliche Vorrichtung zur Begrenzung eines Differenz- ------drucks verwendet zwei Druckbegrenzer, die parallel zueinander angeordnet sind, zwischen den beiden Leitungen, zwischen denen der Differenzdruck begrenzt werden muß. Da jeder der beiden Druckbegrenzer den positiven oder negativen Druckunterschied begrenzt , sind auch zwei Verbindungsleitungen zwischen den Kanälen vorzusehen.

Werden die beiden Druckbegrenzer in der Steuerdruckstufe verwendet, so können die beiden Druckbegrenzer in einer einzigen Verbindungsleitung vorgesehen sein. Dabei weisen sie jedoch noch eine längere Ansprechzeit als direkt betätigte Begrenzer auf und sind im Falle eines plötzlichen Anhaltens, z.B. eines Nothalts, des eine große träge Last betätigenden Wandlers, er-

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heblichen Überdrücken ausgesetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Begrenzung eines Differenzdrucks zu schaffen, die mit schnell ansprechenden, direkt betätigbaren Ventilen versehen ist, in einer einzigen Verbindungsleitung vorgesehen ist, die billig herstellbar ist und wenig Platz einnimmt und auch eine Steuerwirkung durch den Höchstdruck ermöglicht, der in einer der beiden Kanäle herrscht, zwischen denen die Vorrichtung vorgesehen ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die beiden Ventile zu ihren entsprechenden, zu beiden Seiten eines Verschlusses angeordneten Sitzen hin ausgerichtet sind und daß jedes Ventil mit einer Bohrung versehen ist, dessen eines Ende durch den Verschluß verschließbar ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen

Figuren

1,2 und 3 einen Längsschnitt durch drei verschiedene Ausführungsbeispiele und

Figur 4 die Anordnung der Vorrichtung in einem hydraulischen Motor.
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In Figur 1 ist die Vorrichtung zur Begrenzung des Differenzdrucks zwischen zwei Kanälen A und B angeordnet, die einen hydraiischen Motor versorgen und in denen entsprechende Drücke

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PA und PB herrschen. Die Vorrichtung besteht aus einem Verschluß, wie z.B. einer Kugel 103, die sich in einer Buchse bewegt, wobei die Buchse in einer Bohrung 105 angeordnet ist, die die Kanäle A und B miteinander verbindet. Die Buchse ist verschiebefest und drehfest mit einem Körper 106 fest verbunden, in dem die Kanäle A und B sowie die Bohrung 105 vorgesehen sind. Die Kugel 103 kann sich entlang der Achse der Bohrung 105 zwischen zwei Ventilen 107, 107¹ verschieben, die an den Rändern 108, 108' , die als Sitze ausgestaltet sind, an der Buchse 104 anliegen und zwar unter der Einwirkung zweier Federn 109, 109', die sich auf Ringen 110, 110' abstützen sowie auf elastischen Innenringen 111, 111'. Die Ventile 107, 107' sind zu ihren entsprechenden Sitzen 108 , 108' ausgerichtet und beidseits der Kugel 103 angeordnet, sowie mit Bohrungen 112, 112' versehen, deren Durchmesser kleiner als derjenige der Kugel 103 ist, aber ausreichend groß ist um ein Fließen des Fluids von einem Kanal zum anderen zu ermöglichen, sofern eines der Ventile 107, 107' offen ist. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist die folgende:

ist der Druckunterschied (PA-PB) kleiner als die Federspannung der Federn 109, 109' , so drücken die Ventile 107, auf ihre Sitze 108, 108' und es findet kein Austausch zwischen den Kanälen A und B statt. Die Kugel 103 drückt gegen die öffnung der Bohrung 112 des Ventils 107, sofern PB > PA ist oder gegen die öffnung der Bohrung 112" des Ventils 107', sofern PA > PB ist.

Erreicht der Druckunterschied PA - PB den Wert der Federspannung der Federn 109, 109', so entfernt sich eines der Ventile 107, 107' von seinem Sitz. Ist z.B. PA >. PB, so drückt der Druck PA die Kugel 103 gegen das Ventil 107* und entfernt dieses Ventil von seinem Sitz 108'. Damit fließt das Fluid aus dem Kanal A zum Kanal B durch die Bohrung

im Ventil 107, den Raum zwischen der Kugel 103 und der Bohrung der Buchse 104 auf Höhe des Spiels zwischen dem Sitz 108' und dem Ventil 107¹ und dem Spiel zwischen dem Ventil 107' und der Bohrung 105.
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Eine symmetrische Wirkungsweise wird erhalten, sofern PB>PA ist.

Mit dieser Vorrichtung kann man auch den höheren der beiden Drücke PA und PB zum Steuern verwenden. Zu diesem Zweck ist eine radiale Bohrung 114 in der Buchse 104 oder in dem Raum zwischen den Ventilen 107, 107' vorgesehen, die in einen Kanal 115 mündet, der im Körper 106 vorgesehen ist. Diese Steuerwirkung kann nützlich sein zur Versorgung von nachgeschalteten Leitungssystemen mit entweder dem Druck PA oder PB₇ d.h.'dem Stärkeren.

Figur 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel , bei dem die Kugel 103 durch einen Kolben 203 ersetzt ist, dessen beide Enden 203A, 203B Ventile bilden. Der Kolben 203 ist axial verschiebbar in der Bohrung 205 angeordnet, die die Kanäle A, B.miteinander verbindet.

Der Kolben 203 ist mit Längsnuten versehen, wie z.B. 201, wodurch das Fluid von einem Kanal zum anderen gelangen kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel beaufschlagen die Ventile 207, 207' die Sitze 208, 208', die mit dem Körper 206 fest verbunden sind. Der Durchtrittsquerschnitt für das Fluid zwischen den Sitzen 208, 208' kann bei diesem Ausführungsbeispiel größer gewählt sein als beim ersten Ausführungsbeispiel.

Ein drittes Ausführungsbeispiel ist in Figur 3 dargestellt,

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bei dem die Kugel 303 im Inneren des Raumes 300 angeordnet ist, der durch die Ventile 307 und 307' gebildet wird. Öffnet eines der beiden Ventile (z.B. 307) , so fließt das Fluid vom Kanal B zum Kanal A, durch die Bohrung 312' in der Achse des Ventils 307' durch das Spiel zwischen den Wänden des Raums 301' im Ventil 307* und der Kugel 303 und durch das Spiel zwischen dem Ventil 307 und seinem Sitz 308.

Figur 4 zeigt beispielsweise den Einbau der in Figur 1 beschriebenen Vorrichtung in einen hydraulischen Steuermotor. Die beschriebene Vorrichtung ist zwischen den Kanälen 401, 402, 403 einerseits und 401', 402', 403' andererseits angeordnet, welche zwischen sich die öffnungen C1, C2 eines Steuerteils z.B. eines Servoventils mit den Verteilkanälen 404, 405 des hydraulischen Motors verbinden. Die Vorrichtung ermöglicht, sofern der Druckunterschied PA - PB die vorgegebene Federspannung der Federn 109, 109' übersteigt, eine Verbindung zwischen den Kanälen 404 und 405. Die Begrenzung des Druckunterschiedes PA - PB entspricht derjenigen des vom Motor gelieferten Moments.

Claims

1660 / ch

Regie Nationale des Usines Renault, 921G9 Boulogne Billancourt, Frankreich

Vorrichtung zur Begrenzung eines Differenzdrucks

Patentansprüche

Vorrichtung zur Begrenzung eines Differenzdruckes, die mit Ventilen (107, 107', 207, 207·, 307, 307') versehen ist, sowie einen ersten Sitz aufweist (108, 208, 308), an dem ein erstes Ventil (107, 207, 307) unter dem Druck einer Feder anliegt und einen zweiten;Sitz (1Q8¹, 208·, 308') aufweist, an dem ein zweites Ventil (107¹, 207' 307¹) unter dem Druck einer Feder anliegt, dadurch ge kennzeichnet , daß die beiden Ventile (107, 107«, 207, 207', 307, 307') zu ihren entsprechenden, zu beiden Seiten eines Verschlusses (103, 203, 303) angeordneten Sitzen ausgerichtet sind, und daß jedes Ventil mit einer Bohrung (112, 112·, 212, 212', 312, 312') versehen ist,

dessen eines Ende durch den Verschluß verschließbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß eine Kugel (103) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß ein Kolben (203) ist, dessen Enden die Form eines Ventiles (203A, 203B) aufweisen und dessen Mittelteil mit Nuten (205) zum Durchlaß des Fluids versehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ventile (107, 107', 207, 207', 307, 307¹) durch einen Raum getrennt sind, in dem wenigstens ein Kanal (115, 215, 315) zur Verbindung mit nachgeschalteten Bauteilen mündet.