JPH01216106A - 流体安全制動弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、制御弁によって作動可能であり且つ外力によ
って少くとも１つの方向に荷重をかけることができるモ
ータのための流体安全制動弁装置に関し、本装置は、静
止位置において、作動方向のとき出口導管として役立つ
モータ導管を少くとも閉じ、ポンプ側の接続における圧
力の影響の下で開き、そしてこれによって供給モータ導
管に第１の絞り点及び排出モータ導管に第２の絞り点を
形成する主弁を具備していて、双方の絞り点の開きが、
同じ方向に変化し、且つ少くとも制動操作中東１の絞り
点を通る流れに依存している。

（従来の技術及び発明が解決しようとする課題）この種
の公知の装置（ドイツ国特許公開公報第３２２５１３２
号）では、主弁のスライドは、２つの環状グループと共
に、第１及び第２の絞り点を形成する２つの制御エツジ
を具備している。このスライドは、一方の端に右いて、
ポンプ側の接続における圧力によって荷重がかけられ、
そして他端においてばね及びモータ側の第１の絞り点の
接続における圧力によって荷重がかけられる。このばね
は、第１の絞り点における圧力降下を一定に保持する。

これによってスライド位置はこの量に依存している。主
弁は、静止位置において両方のモータ導管を閉じ、且つ
モータハウジングに直接接続できるので、若し流体導管
内に破裂部があっても、モータ内の流体容積は閉じたま
まである。

第２の絞り点の開きは第１の絞り点を通る流量に左右さ
れるので、モータによって排出される量もまた制限され
る。これが、外力の影響を減少する制動降下を生ずる。

しかし、第２の絞り点の与えられた開度では、排出され
る量は外力に左右される。これは、安全上の理由から、
特定の減速を越えてはならないので、望ましくない。こ
のことは、例えば、モータが回転式モータであるか、直
線運動モータであるかにかかわらず、クレーン、掘削機
、リフト等の設備のような予荷重を受けるすべての流体
圧で作動される設備に適用される。また第１及び第２の
絞りが、制動作動中のみならず標準作動中も作動してお
り、従ってさらに絞り損失を生ずることは好ましくない
。

（課題を解決するための手段） 本発明は、前記の種類の流体安全制動弁装置を提供する
という課題に基づいており、この装置では、モータ速度
、特に制動速度は、制御弁によって予め定められている
供給量による外力（予荷重）に無関係である。

本発明によれば、前記課題は、第２の絞り点が、第２の
絞り点における圧力降下を一定に保持する補償弁に直列
にあることにより解決される。

補償弁が第２の絞り点における圧力降下を一定に保持す
るので、正確に規定された排出量が第２の絞りの開きの
各々の大きさを保証する。これは、モータへの外力の大
きさに無関係である。制御弁が特定の供給量を決定し、
これによって第１の絞りの開きの大きさが決定されたと
き、排出量もまた固定される。これは非常に安定した作
動を生ずる。所定の減速を越えることはない。またいか
なる顕著な振動もシステム内に生じない。

最も簡単な場合、補償弁には、モータ側の第２の絞り点
の接続における圧力によって閉じる方向に荷重をかける
ことができ、且つばねにより及び容器側の第２の絞り点
の圧力によって開く方向に荷重をかけることができる。

とくに補充逆止弁を経て容器側の第２の絞り点の接続を
モータ側の第１の絞り点の接続に接続することが利点で
ある。

外力の結果として補充が必要であるときは、これは補充
逆止弁を経て最も簡単な方法で達成され得る。

補充逆止弁は容器から分岐されるのではなく、制御弁と
第２の絞り点との間に配置された導管部分から分岐して
いるので、増加した圧力があり、この圧力が導管の絞り
抵抗により与えられて、補充を容易にする。

この点に関連して、排出側のモータ導管に逆圧弁を設け
るのが好ましい。この弁は、容器側の第２の絞り点の接
続における圧力を弁において容器の圧力以上に実質的に
一定に保持する。従って補充は安定した圧力レベルにあ
る。このことは、ポンブ側のモータ入口における供給圧
力もまた一定であることを意味している。これはまた、
システムの振動傾向を減少する。更に高い外力のときで
もキャビテーションを生じないことを保証する。

好ましい実施態様において、補償弁は、モータと第２の
絞り点との間に配置されており、且つモータ側の第１の
絞り点の接続における圧力によって開く方向に荷重がか
けられる。この構造では、補償弁は、標準作動申開いた
位置に置かれている。

しかし、若し、外力の結果として、モータの供給側の圧
力が低すぎるとき、容器側の第２の絞り点の接続におけ
る圧力が、補充逆止弁を経て補償弁に加えられるので、
補償弁は第２の絞り点を経て圧力降下を一定に保持する
方向に作用する。

また、主弁に対して、ポンプ側の第１の絞り点の接続に
おける圧力によって開く方向に荷重がかけられ、且つば
ねにより及び容器側の第２の絞り点における圧力によっ
て閉じる方向に荷重がかけられるのが好ましい。標準作
動中、主弁は、比較的弱い圧力によって閉じる方向に荷
重がかけられている。従ってそれは全開しており、それ
に伴なって、絞り損失は少ない。しかし、制動作動中、
補充逆止弁が開くと、容器側の第２の絞り点の接続にお
ける圧力が、モータ側の第１の絞り点の接続における圧
力に等しい。その結果、主弁は、第１の絞り点における
圧力降下によって作動される。

従って、制動作動中は、主弁は絞り位置をとる。

この場合、ポンプ側の第１の絞り点の接続における圧力
及び容器側の第２の絞り点の接続における圧力のための
制御面を有する圧力チャンバは、主弁スライドの２つの
端部に配置されるのが好ましい。これは、圧力チャンバ
が第１及び第２の絞り点の近くに配置されることができ
、従って短い導管距離が可能であるから、特に簡単な構
造となる。

本発明の更に他の態様では、過圧弁が、排出側のモータ
接続と、主弁の圧力チャンバとの間に接続されており、
それは第２の絞り点の開く方向に作動する過圧力制御面
を有している。過圧弁が応答すると、第２の絞り点が必
ず開かれる。従って小さい過圧弁が、第２の絞り点を経
て大きな過大圧力を急速に減少するのに十分である。

これに関連して、主弁に対しては分割したスライドを有
するのが好ましく、そして過圧力制御面を有する圧力チ
ャンバに対しては、分割部に配置されるのが好ましい。

過圧力制御面を有する圧力チャンバに対する他の可能性
は、絞りを経てポンプ側の第１の絞り点の接続に接続さ
れることである。この圧力チャンバの２倍使用のため、
１部片スライドが主弁に使用されることができる。

他の可能性は、双方のモータ導管に対して、それぞれ主
弁と補償弁の組合せを設けることである。

この方向では、モータの両方の作動方向への外力が考慮
されることができる。

好ましくは、補償弁及び／又は主弁のばねは調整可能で
ある。この方法では、補充媒体の量を、最小に保つこと
ができる。またモータの異なる入口と出口容積比を、ス
テップピストンを設けることにより実現することもでき
る。

望ましくは、第２の絞り点は、シート（ｓｅａｔｉｎｇ
）弁を備えている。従って簡単なスライド弁では達成が
不可能であるようなモータ出口の漏れのない閉鎖が得ら
れる。

更に　主弁及び補償弁は、モータハウジング上の弁ブロ
ツク内に収容されることができる。従って、モータと弁
ブロックとの間に圧力媒体用導管がこわれる危険はない
。

（実施例） 本発明の好ましい実施例を図面を参照して更に詳細に説
明する。

第１図は、シリンダー３内にステップピストン２を有し
ており、且つ力Ｆによって表わされた外部荷重４によっ
て絶えず荷重をかけられている流体モータ１の制御回路
を示している。２つのモータ接続口Ｃ１及びＣ２はそれ
ぞれ、シリンダー３に固定された弁ブロック７を経て制
御弁８の２つの接続部ｖ１及びｖ２に連絡しているモー
タ導管５又は６に接続されている。この制御弁は、ハン
ドル９によって、図示された中立位置から、モータ１が
、その方向によってポンプ１０から圧力流体を供給され
、そして排出された流体が容器１１に戻される２つの作
動位置うち０１つの位置に移動可能となっている。この
制御弁８は、更に詳細に図示されていない比例弁として
設計されている。

モータ導管５は、排出部分５ａと、供給部分５ｂとに分
かれており、そしてモータ導管６は供給部分６ａと、排
出部分６ｂとに分けられている。

上昇作動中、供給された圧力流体は逆止弁１２を通り供
給部分６ａに供給され、そして排出された流体は逆止弁
１３を通り排出部分５ａに供給される。量の全調節は制
御弁８によって行なわれる。

下降作動中、安全制動弁装置１４が作用する。

これは主弁１５と、モータ導管６の排出部分６ｂにおい
て、モータ１の接続口Ｃ２と作動弁１５との間に接続さ
れている補償弁１６とより成っている。静止位置におい
て、作動弁１５は、排出部分６ｂ並びに供給部分５ｂが
ブロックされる図示されたブロック位置にばね１７によ
って置かれている。これは、制御弁８が作動されていな
いとき、モータ１内に含まれる圧力流体が流出せず、従
って荷重が非制御状態で降下しないように保証する。

主弁１５は、供給部分５ｂ内に可変開口を有する第１の
絞り点１８及び排出部分６ｂ内に可変開口を有する第２
の絞り点１９を形成する。主弁１５は、ポンプ側の第１
の絞り点１８の接続２０に圧力ＰＶＩによって開く方向
に荷重がかけられ、そしてモータ側のこの絞り点の接続
２１に圧力ＰＣＩによって閉じる方向に荷重がかけられ
る。従って主弁１５は、第１の開口における圧力降下が
ばね７の力に対応するような位置をとる。このように定
められた第１の開口は、絞り点１９における第２の開口
に対応している。これは第１の開口と任意の所望の機能
的関係を有することができ、且つ好ましくはそれと比例
している。

補償弁１６は、調整可能なばね２２によって開放位置に
押されている。モータ側の第２の絞り点１９の接続２３
における圧力ＰＫが、閉じる方向に作用し、そして容器
側の第２の絞り点１９の接続２４における圧力ＰＭが、
開く方向に作用する。

その結果、下降作動中、補償弁１６は、第２の絞り点１
９の圧力降下が一定に保たれるような位置をとる。与え
られた第２の開口では、従ってオーバーフロー量は外力
Ｆには無関係であり、そして供給量Ｑに対応する。

容器側の第２の絞り点１９の接続２４と、モータ側の第
１の絞り点１８の接続２１との間に、モータ１の方の方
向に開く補充逆止弁２５がある。

従って、若し外力Ｆが低くすぎる圧力をモータ導管５に
発生させれば、補充弁２５を経て補充が直ちに行なわれ
るので、キャビテーションの危険はない。モータ導管６
の排出部分６ｂの逆止弁３５が、上昇作動中、補充逆止
弁２５による短絡を防止する。

第２図は変更された回路を示している、この図では、同
じ部分は同じ参照番号を与えられており、且つ対応する
部分は１００だけ増加した参照番号を有している。主弁
１１５はスライド１２６を具備している。環状グループ
２８と共に制御エツジ２７は第１の絞り点１１８を形成
する。シート３０と共に円錐形の閉止部材２９が第２の
絞り点１１９を形成する。ポンプ側の第１の絞り点１１
８の接続２０は、絞り装置３９を経て制御面を有する圧
力チャンバ３１に接続されている。容器側の第２の絞り
点の接続２４は、制御面を有する圧力チャンバ３２に接
続されている。

補償弁１１６において、関連する制御面を有する圧力チ
ャンバ３３は、第１図の如く、モータ側の第２の絞り点
１１９の接続２３における圧力ＰＫを供給される。他方
において、反対の圧力チャンバ３４は、モータ側の第１
の絞り点１１８の接続２１における圧力ＰＣＩに連通し
ている。

更に、逆圧弁１３５としてのばね荷重をうけている逆止
弁が、第２の絞り点１１９に直列に第２の絞り点１１９
と制御弁１０８との間に設けられている。これは流量に
関係なく圧力ＰＭをあるレベルに保持する。圧力ＰＭは
有効な補充を生ずるように設計されている。

標準作動中、作動弁１１５はポンプ圧力によって開かれ
ており、そして補償弁１１６は、ばね２２及び圧力ＰＣ
Ｉによって開かれている。従って双方の弁において、絞
り損失は生じない。しかし、若し、外力Ｆの結果として
、モータ１の供給圧力ＰＣＩが、値ＰＭ以下に降下すれ
ば、補充量ＱＮが補充逆止弁２５を通り接続部Ｃ１に流
れる。

従って圧力ＰＭ及びＰｃｔは実質的に等しい。その結果
、スライド１２６は、第１の絞り点１１８において圧力
降下の影響下にあり、そして補償弁１１６は、第２の絞
り点１１９において圧力降下の影響下にある。これが制
動作動を生じ、この間、流体のオーバーフロー量は一定
に保たれる。

ばね１７の力は、制御弁１０８によって供給される量Ｑ
の表現である。ばね２２の力は、モータ１から逆流する
流体の量の度合である。若し戻り流体が供給流体以上で
あれば、補充流量Ｑ、Ｉとなる補充の必要がある。ばね
２２の力を減少することにより及び／又はばね１７の力
を増加することによって、補充の必要性は減少される。

従って、最小補充量を設定することが容易に可能であり
、この最小補充量は、それにもかかわらず、安定な作動
に十分である。補充逆止弁２５が開くと、モータ１の上
部ピストンチャンバは、一定の圧力ＰＭにある。生ずる
いかなる振動も速やかに減少される。

過圧弁３６が、モータｌの接続部Ｃ２と弁１１５の圧力
チャンバ３１との間に接続されている。更に、接続２０
は、ポンプの方の方向にブロックする逆止弁３７を備え
ている。若し、制御弁１０８の中立位置において、即ち
、絞り点１１９が閉じているとき、過大な外力Ｆがモー
タ１に作用し、従って過圧力がその接続部Ｃ２に生ずる
と、過圧弁３６が開いて、絞り装置３９により、過圧力
が圧力チャンバ３１において作用する。これにより主弁
１１５を短時間開き、過圧弁は速やかに減少され得る。

比較的小さい過圧弁３６でも、この目的のために十分で
ある。従って圧力チャンバの圧力面３０は、標準制御圧
力面として作用するばかりでなく、過圧力制御面として
作用する。

第３図は、非常に類似の回路を図示しており、この図で
は同じ部分は同じ参照番号を有しており、且つ類似部分
は２００だけ増加した参照番号を有している。主たる相
違は、主弁２１５が２つの部分２２６ａ及び２２６ｂよ
り成るスライドを具備することである。分離ギャップに
おいて、過圧弁３６を経てモータ１の接続部Ｃ２に接続
されている圧力チャンバ３８がある。若し過圧力がここ
に生ずると、スライド部分２２６ｂが右に押されて、こ
の過圧力を速やかに逃がすことができる。圧力チャンバ
１３０に導かれている絞り通路４０によって、過圧力が
減るとスライド２２６ｂを戻すことができる。

第４図の実施態様において、第３図から知られる種類の
１セツトの弁がある。即ち補充逆止弁２５、逆圧弁１３
５、過圧弁３６、補償弁１１６、及び主弁２１５、そし
てこれ等と面対称に、同じセットの弁２５ａ−３５ａｓ
　ａａａ、１１６ａ及び２１５ａである。これは、主弁
２１５及び２１５ａのスライドが、第１の絞り点２１８
又は２１８ａが閉じているので、第１の絞り点２１８又
は２１８ａを通る流れの戻りを防止するという事実を利
用している。従って接続部Ｃ１からの流れの戻りは、左
側の弁グループを経て行なわれ、そして接続部Ｃ２から
の流れの戻りは右側の弁グループを経て行なわれなけれ
ばならない。双方の場合、所望の安全が得られる。

従って、全体的にみ゛て、外力Ｆを受けているモータが
、ホース又はチニーブの破裂の結果として運動に対し安
全を保証する弁装置が達成される。

この場合、シリンダー出口は、シーリング弁によって漏
洩に対してシールされており、衝撃圧力効果は過圧弁に
よって逃がすことができ、そして、とりわけ、下降運動
が均一に行なわれ、システムの振動が回避される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例にかかる安全制動弁装置を備
えた流体モータの制御回路図である。 第２図は、本発明の別の実施例にかかる制御回路図であ
る。 第３図は、本発明の他の実施例にかかる制御回路図であ
る。 第４図は、本発明の更に他の実施例にかかる制御回路図
である。 ３・・・シリンダー ５．６．６ｂ・・・モータ導管 ８・・・制御弁 １１・・・容器 １３・・・逆止弁 １４・・・安全制動装置 １５．１１５．２１５．２１５ａ・・・主弁１６．１１
６．１Ｌ６ａ・・・補償弁　　　　、１７・・・ばね １８．１１８．２１８．２１８ａ・・・第１の絞り点１
９．１１９．２１９・・・第２の絞り点２５．２５ａ・
・・補充逆止弁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、制御弁によって作動可能であり、且つ外力によって
   少くとも一方向に荷重をかけることができるモータの流
   体安全制動弁装置であって、静止位置において、作動方
   向における出口導管として役立つモータ導管を少くとも
   閉じ、ポンプ側の接続における圧力の影響の下で開き、
   これによって供給モータ導管に第１の絞り点及び排出モ
   ータ導管に第２の絞り点を形成する主弁を具備し、双方
   の絞り点の開きが、同じ方向に変化し、且つ少くとも制
   動中、第１の絞り点を通る流れに依存している流体安全
   制動弁装置において、第２の絞り点（１９；１１９；２
   １９）が、第２の絞り点において圧力降下を一定に保持
   する補償弁（１６；１１６、１１６ａ）に直列に設けら
   れていることを特徴とする流体安全制動弁装置。 ２、該補償弁（１６、１１６、１１６ａ）が、モータ側
   の第２の絞り点（１９；１１９）の接続（２３）におけ
   る圧力（ＰＫ）によって閉じる方向に荷重がかけられ、
   且つ、ばね（２２）によって、及び容器側の第２の絞り
   点の接続 （２４）における圧力（ＰＭ）によって開く方向に荷重
   がかけられることを特徴とする請求項１に記載の流体安
   全制動弁装置。 ３、容器側の第２の絞り点（１９；１１９）の接続（２
   ４）が、補充逆止弁（２５、２５ａ）を経てモータ側の
   第１の絞り点（１８；１１８；２１８、２１８ａ）の接
   続（２１）に接続されていることを特徴とする請求項１
   又は２のいづれかに記載の流体安全制動弁装置。 ４、排出側のモータ導管（６６）内にあり、且つ容器側
   の第２の絞り点（１９；１１９）の接続（２４）の圧力
   を容器圧力よりも高く、弁において実質的に一定に保持
   する逆圧力弁（１３５、１３５ａ）を有することを特徴
   とする請求項１ないし３のいづれか１つの項に記載の流
   体安全制動弁装置。 ５、該補償弁（１６；１１６、１１６ａ）が該モータ（
   １）と第２の絞り点（１９；１１９）との間に配置され
   ており、且つモータ側の第１の絞り点（１８；１１８；
   ２１８、２１８ａ）の接続（２１）における圧力（ＰＣ
   １）によって開く方向に荷重がかけられていることを特
   徴とする請求項２ないし４のいづれか１つの項に記載の
   流体安全制動弁装置。 ６、該主弁（１５；１１５；２１５、２１５ａ）が、ポ
   ンプ側の該第１の絞り点（１８；１１８；２１８、２１
   ８ａ）の接続（２０）における圧力（ＰＶ１）により開
   く方向に荷重がかけられ、且つばね（１７）により及び
   容器側の第２の絞り点（１９；１１９）の接続（２４）
   における圧力（ＰＭ）によって閉じる方向に荷重がかけ
   られることを特徴とする請求項３ないし５のいづれか１
   つの項に記載の流体安全制動弁装置。 ７、ポンプ側の第１の絞り点（１８；１１８；２１８、
   ２１８ａ）の接続（２０）における圧力（ＰＶ１）及び
   容器側の第２の絞り点（１９；１１９）の接続（２４）
   における圧力（ＰＭ）のための制御面を有する圧力チャ
   ンバ（３１、３２）が、主弁スライド（２６；１２６、 ２２６ａ、２２６ｂ）の２つの端部に配置されているこ
   とを特徴とする請求項６に記載の流体安全制動弁装置。 ８、過圧弁（３６）が、排出側のモータ接続（Ｃ２）と
   、該主弁（１５；１１５；２１５、 ２１５ａ）の圧力チャンバとの間に接続されており、そ
   れが第２の絞り点（１９；１１９）の開く方向に作用す
   る過圧力制御面を有していることを特徴とする請求項１
   ないし７のいづれか１つの項に記載の流体安全制動弁装
   置。 ９、該主弁（２１５、２１５ａ）が、分割されたスライ
   ド（２２６ａ、２２６ｂ）を具備し、そして該過圧力制
   御面を有する圧力チャンバ （３８）が、分割部に配置されていることを特徴とする
   請求項８に記載の流体安全制動弁装置。 １０、該過圧力制御面を有する該圧力チャンバ（３１）
   が、絞り装置（３９）を経てポンプ側の第１の絞り点の
   接続（２０）に接続されていることを特徴とする請求項
   ８に記載の流体安全制動弁装置。 １１、双方のモータ導管（５、６）が、それぞれ主弁（
   ２１５、２１５ａ）及び補償弁（１１６、１１６ａ）の
   組合せを備えている請求項１ないし１０のいづれか１つ
   の項に記載の流体安全制動弁装置。 １２、該補償弁（１６；１１６、１１６ａ）及び／又は
   主弁（１５；１１５；２１５、２１５ａ）のばね（１７
   、２２）が調整可能であることを特徴とする請求項１な
   いし１１のいづれか１つの項に記載の流体安全制動弁装
   置。 １３、該第２の絞り点（１１９）が、シート弁を備えて
   いることを特徴とする請求項１ないし１２のいづれか１
   つの項に記載の流体安全制動弁装置。 １４、該主弁（１５；１１５；２１５、２１５ａ）及び
   補償弁（１６；１１６、１１６ａ）がモータハウジング
   上の弁ブロック（７）内に収容されていることを特徴と
   する請求項１ないし１３のいづれか１つの項に記載の流
   体安全制動弁装置。