DE19646428A1 - Ventilanordnung - Google Patents
VentilanordnungInfo
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Classifications
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Description
Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige Ventilanordnungen werden in der
Mobilhydraulik zur Ansteuerung von doppelt wirkenden
Verbrauchern, beispielsweise von Krafthebern von
Ackerschleppern verwendet. Durch diese Kraftheber werden
Peripheriegeräte des Ackerschleppers, wie beispielsweise
Mähwerke, Walzen, Grubber, Packer etc. angesteuert.
Bei besonderen Anwendungsfällen kann es erforderlich
sein, die Ventilanordnung in eine Schwimmstellung zu
schalten, in der die beiden zum Verbraucher führenden
Arbeitsanschlüsse und der Tankanschluß miteinander
verbunden sind. In dieser Schwimmstellung kann
beispielsweise eine Bodenwalze Bodenunebenheiten folgen,
ohne daß über den Kraftheber eine Rückstellkraft ausgeübt
wird. Das Hydraulikfluid kann frei zwischen den
Zylinderräumen und dem Tank zirkulieren.
In der DE 44 36 548 A1 ist eine Ventilanordnung
gezeigt, bei der die Ansteuerung des Verbrauchers über ein
stetig verstellbares Wegeventil erfolgt, das wahlweise eine
der beiden Arbeitsleitungen mit der Pumpe und die andere
Arbeitsleitung mit dem Tank verbindet. In beiden
Arbeitsleitungen ist ein entsperrbares Rückschlagventil
geschaltet, so daß der Verbraucher, d. h. der Kraftheber
leckölfrei einspannbar ist. In der Nullstellung des
Ventilschiebers sind beide Arbeitsanschlüsse mit dem Tank
verbunden, wobei durch eine geeignete Ansteuerung des
Rückschlagventils diese in ihre Öffnungsstellung bringbar
sind, so daß das Hydraulikfluid frei zwischen den
Zylinderräumen und dem Tank zirkulieren kann.
Eine derartige Variante hat den Nachteil, daß der
Wegeventilschieber derart ausgelegt werden muß, daß er in
eine Schwimmstellung bringbar ist, so daß der
fertigungstechnische Aufwand zur Erstellung des Wegeventils
erhöht ist.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine Ventilanordnung zu schaffen, bei der eine
Schwimmstellung mit minimalem vorrichtungstechnischen
Aufwand einstellbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Durch die Maßnahme, die Rückschlagventilanordnung
derart auszubilden, daß über diese die Rückführung des
Hydraulikfluids vom Verbraucher zum Tank erfolgt, kann das
Wegeventil selbst ohne Schwimmstellung ausgeführt werden.
Es ist lediglich eine Sperrstellung vorzusehen, durch die
gewährleistet ist, daß die Arbeitsanschlüsse gegenüber dem
Pumpenanschluß abgesperrt sind.
Aus der DE 27 35 559 C2 ist es zwar an sich bekannt,
einen von einem Verbraucher rückströmenden
Hydraulikfluidstrom über die Rückschlagventilanordnung zu
einem Tank zu leiten. Die bekannte Schaltung ist jedoch nur
für einfach wirkende Verbraucher geeignet.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die beiden
Stirnseiten des Wegeventilschiebers und beide Aufstoßkolben
mit dem gleichen Steuerdruck beaufschlagt werden, so daß
der Wegeventilschieber in eine Mittelstellung vorgespannt
ist und die beiden Rückschlagventilanordnungen aufgesteuert
werden, um in die Verbindung mit dem Tank herzustellen. Bei
dieser Variante wird der Aufwand zur Ausbildung der
Steuerkanäle auf ein Minimum reduziert.
Durch die Maßnahme, den Hauptkegel ohne
Flächendifferenz auszuführen und den Aufsteuervorgang durch
Anlage des Aufstoßkolbens zu bestimmen, kann ein
schlagartiges Aufreißen des Hauptkegels verhindert werden.
Der Öffnungshub des Hauptkegels läßt sich dann durch
geeignete Ansteuerung des Aufstoßkolbens beeinflussen, so
daß der Volumenstrom des rückströmenden Hydraulikfluids
regelbar ist (Ablaufregelung).
Die Federseite des Hauptkegels läßt sich durch eine
Verbindungsbohrung im Aufstoßkolben mit dem Tank verbinden.
Diese wird während der Axialbewegung des Aufstoßkolbens
aufgesteuert, so daß der Federraum des Hauptkegels zum Tank
hin entlastet wird und somit leichter von seinem Ventilsitz
abhebbar ist.
Die Baulänge läßt sich minimieren, wenn der Hauptkegel
mit einem nabenförmigen Vorsprung ausgeführt ist, in den
ein Stößel des Aufstoßkolbens eintaucht, um den
Schließkörper der Voröffnung abzuheben. Die Ringstirnfläche
des nabenförmigen Vorsprungs dient als Anlagefläche für die
benachbarte Stirnseite des Aufstoßkolbens. Diese
Anlageflächen sind derart bearbeitet, daß sie dichtend
aneinanderliegen, so daß der Innenraum des nabenförmigen
Vorsprungs und der Außenumfang des Hauptkegels
gegeneinander abgedichtet sind, so daß bei aufgesteuerter
Verbindungsbohrung kein Druckausgleich zwischen dem am
Ventilsitz herrschenden und dem an der Voröffnung
herrschenden Druck stattfinden kann.
Die Aufsteuerung des Tankanschlusses erfolgt zusätzlich
zur Verbindungsbohrung über eine Ringnut, mit der ein Raum
stromabwärts (in Rückstromrichtung gesehen) des
Hauptkegelsitzes mit dem Tank verbindbar ist.
Der Steuerdruck läßt sich besonders einfach verändern,
indem der Aufstoßkolben über ein Pilotventil, vorzugsweise
ein Druckminderventil vorgesteuert wird.
In der Ausgangsstellung ist ein Spalt zwischen den
einander gegenüberliegenden Stirnseiten des Hauptkegels und
des Aufstoßkolbens ausgebildet, der größer ist als der
Abstand des Stößels des Aufstoßkolbens zum Schließkörper.
Durch diese Maßnahme ist gewährleistet, daß der
Schließkörper zuerst aufgesteuert wird, bevor der
Aufstoßkolben auf den Hauptkegel aufläuft.
Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung
sind Gegenstand der sonstigen Unteransprüche.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird
im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ventilanordnung mit einem Wegeventil und
einer Rückschlagventilanordnung, die über ein
Pilotventil ansteuerbar sind,
Fig. 2 eine Detaildarstellung des Wegeventils und einer
Rückschlagventilanordnung aus Fig. 1 und
Fig. 3 einen schematischen Schaltplan der
Ventilanordnung aus Fig. 1.
Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung durch eine
Ventilanordnung, die in Scheibenbauweise ausgeführt ist.
Die Ventilscheibe oder -platte bildet ein Ventilgehäuse 2,
in dem Aufnahmebohrungen für ein stetig verstellbares
Wegeventil 4 und zwei Rückschlagventilanordnungen 6, 8
ausgebildet sind.
Die beiden Rückschlagventilanordnungen 6, 8 sind
entlang einer gemeinsamen Achse angeordnet, die im
Parallelabstand zur Achse des Wegeventils 4 verläuft.
In das Ventilgehäuse 2 sind desweiteren noch zwei
Pilotventile 10, 12 in Patronenbauweise eingeschraubt, über
die das Wegeventil 4 und die beiden
Rückschlagventilanordnungen 6, 8 ansteuerbar sind. Bei
diesen Pilotventilen 10, 12 handelt es sich beispielsweise
um elektrisch betätigbare Druckminderventile, über die der
Druck an einem Pumpenanschluß P, der über einen Pumpenkanal
14 zu Radialanschlüssen 16 der Pilotventile 10, 12 geführt
ist, auf einen Systemdruck am axialen Ausgangsanschluß 18
des jeweiligen Pilotventils 10, 12 reduzierbar ist. Jedes
Pilotventil 10, 12 hat desweiteren noch einen
Radialanschluß 19, der in einen Tankkanal 20 mündet, über
den überschüssiges Hydraulikfluid zu einem Tankanschluß T
zurückführbar ist.
Der Ausgangsanschluß 18 jedes Pilotventils 10, 12
mündet in einen Steuerkanal 22 bzw. 24, die in einer
Ventilbohrung 26 münden, in der ein Ventilschieber 28 des
Wegeventils 4 geführt ist. Die beiden Steuerkanäle 22, 24
münden beidseitig der Ventilschieberstirnseiten, so daß
diese mit dem Druck im jeweiligen Steuerkanal 22, 24, d. h.
mit dem Ausgangsdruck des Pilotventils 10 bzw. 12
beaufschlagt sind.
Der Ventilschieber 28 ist desweiteren durch zwei auf
die Stirnseiten wirkende Druckfedern 30, 32 in seine
dargestellte Nullposition vorgespannt. Die Ventilfedern
sind an der Innenbohrung von Verschlußkappen 34 abgestützt,
die in das Ventilgehäuse 2 eingeschraubt sind und somit den
Axialabschluß der Ventilbohrung 26 bilden. Das andere Ende
der Druckfedern 32, 34 liegt jeweils an einem Federteller
36 an, der in der dargestellte Nullstellung mit einem
Umfangsabschnitt an einer Gehäuseschulter abgestützt ist.
Der Detailaufbau des Wegeventils 4 und einer
Rückschlagventilanordnung 6 wird im folgenden anhand Fig. 2
erläutert, die diese Bauelemente in vergrößerter
Darstellung zeigt.
In den in Fig. 2 linken Endabschnitt des
Ventilschiebers 28 ist eine sacklochförmige Innenbohrung 38
eingebracht, in der ein Druckwaagenkolben 40 axial
verschiebbar geführt ist. In der in Fig. 2 gezeigten
Nullstellung liegt der Druckwaagenkolben 40 - im folgenden
Kolben 40 genannt - mit einem Radialbund 42 an einer
Anlageschulter 46 der Innenbohrung 38 an. Der Kolben 40 ist
durch eine Steuerfeder 44 in Richtung dieser Anlageposition
vorgespannt. Die Steuerfeder 44 ist ihrerseits an einer
Abschlußschraube 46 abgestützt, die in den Ringmantel des
Ventilschiebers 28 eingeschraubt ist und die gemeinsam mit
der Ringmantelstirnfläche die Anlagefläche für den
Federteller 36 (links in Fig. 2) bildet. Der Kolben 40 hat
eine Verbindungsbohrung mit einer Axial-Sacklochbohrung und
einer Radialdrosselbohrung, die am Außenumfang des Kolbens
40 mündet.
Im Bereich des Radialbundes 42 ist im Ringmantel des
Ventilschiebers 28 eine Ausgleichsbohrung 52 ausgebildet,
die in einen Steuerringraum 54 mündet, der über eine
gestrichelt angedeutete Leitung mit einem Steueranschluß
LS verbunden ist, so daß im Federraum ein dem Lastdruck
entsprechender Steuerdruck anlegbar ist.
Im mittleren Bereich des Ventilschiebers 28 ist ein
Ausgangsbohrungsstern 56 ausgebildet, dem zwei Ringräume 58
und 60 zugeordnet sind, die mit Verbindungskanälen 62 bzw.
64 verbunden sind. Diese Verbindungskanäle 62, 64 sind zu
Eingangsanschlüssen der Rückschlagventilanordnungen 6 bzw.
8 geführt. Die Ringräume 58, 60 sind mit Anphasungen 66
versehen, die bei einer Axialverschiebung des
Ventilschiebers 28 eine Feinaufsteuerung des
Ausgangsbohrungssterns 56 ermöglichen. Die Axiallänge des
Kolbens 40 ist derart gewählt, daß in der Nullposition
(Fig. 2) der Ausgangsbohrungsstern 56 durch den rechten
Endabschnitt des Kolbens 40 verschlossen ist. Die
Radialdrosselbohrung 50 ist dann durch die
Innenumfangswandung der Innenbohrung 38 verschlossen.
Im Bereich des inneren Endabschnitts der Innenbohrung
38 mündet ein Eingangsbohrungsstern 68, der in der
Nullstellung durch einen Steg 70 verschlossen ist, der
zwischen dem Pumpenkanal 14 und einem Pumpenzweigkanal 14a
ausgebildet ist. Die beiden Pumpenkanäle 14, 14a verlaufen
etwa in Radialrichtung zur Ventilbohrung 26. Die
Innenbohrung 38 ist im Bereich des Steges 70 wiederum mit
Anphasungen 66 zur Feinsteuerung versehen.
Durch den Eingangsbohrungsstern 68 und die Pumpenkanäle
14, 14a mit den entsprechenden Ringräumen wird eine
verstellbare Meßblende ausgebildet, während durch den
Kolben 40 und den Ausgangsbohrungsstern 56 eine Meßdrossel
ausgebildet ist, über die der Systemdruck stromabwärts der
Meßblende auf den Lastdruck in den Verbindungskanälen 62
bzw. 64 abgedrosselt wird. Durch das Hintereinanderschalten
der Meßblende und der Meßdrossel ist gewährleistet, daß der
Druckabfall über der Meßblende (Eingangsbohrungsstern 68)
unabhängig vom Druck in den Verbindungskanälen 62, 64
konstant bleibt.
Wie bereits eingangs erwähnt sind die Federräume der
Druckfedern 30, 32 mit den Steuerkanälen 22 bzw. 24
verbunden, so daß an den Stirnseiten der Steuerdruck
herrscht.
Die beiden Rückschlagventilanordnungen 6, 8 haben einen
identischen Aufbau, so daß der Einfachheit halber lediglich
die in Fig. 2 dargestellte Rückschlagventilanordnung 6
beschrieben wird. Diese hat einen Hauptkegel 72, der über
eine Rückschlagfeder 74 mit einem kegelförmigen Abschnitt
gegen einen Ventilsitz 76 gedrückt ist, so daß in dieser
Schließstellung die Verbindung vom Verbindungskanal 62 zu
einem Arbeitskanal 78 unterbrochen ist.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Hauptkegel
72 mit einer Voröffnung 80 ausgebildet, die mit einer Kugel
82 verschlossen ist, die über die Rückschlagfeder 74 und
einen Federteller gegen einen Voröffnungssitz gedrückt
wird. In dem Federraum der Rückschlagfeder 74 mündet eine
Drosselbohrung 84, die ihrerseits im Arbeitskanal 78
mündet. An dem in Fig. 2 rechten Endabschnitt ist ein
nabenförmiger Vorsprung 86 ausgebildet, an dessen
Außenumfang eine Ringnut 88 vorgesehen ist. Die
Innenbohrung des nabenförmigen Vorsprungs 86 läuft konisch
hin zur Voröffnung 80 zu.
Die Ringstirnfläche 90 des Vorsprungs 86 dient als
Anlagefläche für einen Aufstoßkolben 92, der koaxial zum
Hauptkegel 72 in einer Aufnahmebohrung 94 geführt ist. An
seinem zum Hauptkegel 72 benachbarten Endabschnitt hat der
Aufstoßkolben 92 einen Stößel 96, der in die Innenbohrung
des nabenförmigen Vorsprungs 86 eintaucht und dessen
Endabschnitt einen geringeren Durchmesser als die
Voröffnung 80 hat, so daß der Stößel 96 auch in diese
Voröffnung 80 eintauchen kann. Der Aufstoßkolben 92 ist
über eine Feder 98 gegen die Stirnseite eines Ringraumes
100 der Aufnahmebohrung 94 vorgespannt. In dieser
Anschlagposition besteht ein vorbestimmter Spalt zwischen
der Ringstirnfläche 90 und der benachbarten Stirnfläche des
Aufstoßkolbens 92, die größer ist als der Abstand des
Endabschnittes des Stößels 96 zum Außenumfang der Kugel 82.
Am Außenumfang des Aufstoßkolbens 92 sind im Bereich
eines in der Aufnahmebohrung 94 mündenden Tankkanals 102
mehrere über den Umfang verteilte Ausnehmungen 104
ausgebildet, über die bei einer Axialverschiebung des
Aufstoßkolbens 92 der Tankkanal 102 mit dem Arbeitskanal 62
verbindbar ist, der über einen Ringraum 109 in der
Aufnahmebohrung 94 mündet.
Im Aufstoßkolben 92 ist desweiteren eine
Entlastungsbohrung ausgebildet, deren Axialabschnitt 108 in
der - gemäß Fig. 2 - linken Stirnseite mündet und die über
einen Radialabschnitt 110 zwischen dem Ringraum 106 des
Tankkanals 102 und dem Ringraum 100 mündet (Grundstellung).
Der Ringraum 106 des Tankkanals 102 ist wiederum mit
Feinsteuerphasen 107 versehen. Der Axialabschnitt 108
mündet radial innerhalb der Ringstirnfläche in die
Innenbohrung des Vorsprungs 86.
Wie Fig. 2 weiterhin entnehmbar ist, ist der linke Teil
des Hauptkegels 72 in der Innenbohrung eines
Verschlußstopfens 112 geführt, der in den linken
Endabschnitt der Aufnahmebohrung für das Rückschlagventil
eingeschraubt ist. Der Steuerkanal 22 ist von der linken
Stirnseite des Ventilschiebers 28 bis in den Bereich des
Verschlußstopfens 112 und von dort - wie gestrichelt
angedeutet - bis zum Ringraum 100 verlängert, so daß in
diesem der vom Pilotventil 10 aufgebrachte Steuerdruck
einstellbar ist, der den Aufstoßkolben 92 entgegen der
Kraft der Feder 98 beaufschlagt.
Wie aus Fig. 1 entnehmbar ist, ist der Tankkanal 102
zum Ringraum 106 der (rechten) Rückschlagventilanordnung 8
geführt und der Ringraum 100 über den gestrichelt
angedeuteten Kanal mit dem Steuerkanal 24 verbunden, so daß
der Aufstoßkolben 92 der Rückschlagventilanordnung 8 durch
den durch das Pilotventil 12 aufgebrachten Steuerdruck in
Richtung zum Hauptkegel 72 beaufschlagt ist, während der
Aufstoßkolben 92 der Rückschlagventilanordnung 6 durch das
Pilotventil 10 angesteuert wird.
Bei abgehobenem Hauptkegel 72 der
Rückschlagventilanordnung 8 wird eine Verbindung zu einem
Arbeitskanal 114 aufgesteuert, der zu einem Arbeitsanschluß
B der Ventilanordnung geführt ist. Der Arbeitskanal 78 der
Rückschlagventilanordnung 6 ist zu einem Arbeitsanschluß A
geführt. Die beiden Anschlüsse A, B können an einen
Verbraucher, beispielsweise an den Zylinderraum bzw. den
Ringraum eines Hubzylinders 116 angeschlossen werden. Der
Anschluß kann beispielsweise über Schlauchkupplungen
erfolgen.
Zwischen dem Tankkanal 102 und dem Arbeitskanal 114 ist
ein Verbindungskanal vorgesehen, in den ein herkömmliches
Rückschlagventil 118 geschaltet ist, das bei einem
übermäßigen Druckaufbau im Tank T eine Strömung vom
Tankkanal 102 zum Arbeitskanal 114 ermöglicht, eine
umgekehrte Durchströmung jedoch verhindert.
In Fig. 3 ist ein schematischer Hydraulikschaltplan der
Ventilanordnung gemäß Fig. 1 dargestellt. Demgemäß werden
die Steuerseiten des Wegeventils 4 über die beiden
Pilotventile 10, 12 angesteuert, denen desweiteren jeweils
eine Rückschlagventilanordnung 6 bzw. 8 zugeordnet ist, auf
deren Steuerseite der den Lastdruck entsprechende
Steuerdruck wirkt. Stromabwärts der Meßblende des
Wegeventils 4 ist die Druckwaage mit dem Druckwaagenkolben
40 angeordnet, über die der Druckabfall über der Meßblende
unabhängig vom Lastdruck konstant gehalten wird. Die
Druckwaage ist in Schließrichtung durch die Steuerfeder 44
und den Druck am Steueranschluß LS und in Öffnungsrichtung
durch den Druck stromabwärts der Meßblende (Wegeventil 4)
beaufschlagt. Durch entsprechende Ansteuerung der
Pilotventile 10, 12 und der daraus folgenden Verschiebung
des Ventilschiebers des Wegeventils 4 und der
Rückschlagventilanordnungen 6, 8 wird - wie im folgenden
noch detailliert erläutert - einer der Arbeitsanschlüsse
mit Hydraulikfluid versorgt, während der andere
Arbeitsanschluß über die Ventilanordnung mit dem Tank T
verbunden ist. Falls der Lastdruck stromabwärts des
Wegeventils 4 größer ist als der Lastdruck am
Steueranschluß LS wird die Druckwaage in die in Fig. 3
obere Position verschoben, so daß dieser höhere Lastdruck
in die Lastmeldeleitung eingespeist wird.
Die Funktion der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten
Ventilanordnung soll im folgenden kurz erläutert werden.
Zum Ausfahren des Hubzylinders 116 muß der Zylinderraum
über den Arbeitsanschluß A mit Hydraulikfluid versorgt
werden. Dazu wird das Pilotventil 12 bestromt, so daß auf
die in Fig. 1 rechte Stirnseite des Ventilschiebers 28 ein
Steuerdruck wirkt, der dem Ausgangsdruck des Pilotventils
12 entspricht. Durch diesen Steuerdruck wird der
Ventilschieber 28 gegen die Spannung der Druckfeder 30 nach
links verschoben, so daß der Eingangsbohrungsstern 68
aufgesteuert und Hydraulikfluid vom Pumpenkanal 14 in die
Innenbohrung 38 eintreten kann. Durch den Pumpendruck wird
der Kolben 40 von seiner Anschlagposition abgehoben, so daß
der Ausgangsbohrungsstern 56 gegen die Kraft der
Steuerfeder 44 und den Lastdruck aufgesteuert wird, bis
sich ein Gleichgewicht zwischen der Kolbenfederseite und
der Vorderseite (rechts in Fig. 1) einstellt. Das
Hydraulikfluid kann nun von der Innenbohrung 38 durch den
aufgesteuerten Ausgangsbohrungsstern 56 hindurch in den
Verbindungskanal 62 eintreten, so daß der Hauptkegel 72 in
Öffnungsrichtung - d. h. gegen die Kraft der Rückschlagfeder
74 - beaufschlagt wird. Bei hinreichendem Pumpendruck -
oder genauer gesagt Ausgangsdruck an der Druckwaage - wird
der Hauptkegel 72 von seinem Ventilsitz abgehoben, so daß
das Hydraulikfluid durch den Arbeitskanal 78 zum Anschluß A
und von dort in den Zylinderraum des Hubzylinders 116
strömen kann.
Durch den Druckaufbau im Zylinderraum wird
Hydraulikfluid aus dem Ringraum des Hubzylinders 116
verdrängt, das über den Anschluß B und den Arbeitskanal 114
zur Rückschlagventilanordnung 8 geführt wird.
Der bei der Bestromung des Pilotventils 12 entstehende
Steuerdruck herrscht auch im Ringraum 100 und somit an der
Rückseite des Aufstoßkolbens 92, so daß dieser gegen die
Kraft der Feder 98 (Fig. 2) in der Darstellung nach Fig. 1
nach rechts bewegt wird. Nach einem vorbestimmten Hub
gelangt der Stößel 96 des Aufstoßkolbens 92 in Anlage an
die Kugel 82, so daß diese gegen die Vorspannung der
Rückschlagfeder 74 von ihrem Sitz abgehoben wird. Der
Hauptkegel 72 liegt noch an seinem Sitz an. Durch die
Axialbewegung des Aufstoßkolbens 92 wird der
Radialabschnitt 110 der Ausgleichsbohrung durch die
Steuerkante des Ringraumes 106 aufgesteuert, so daß in der
Ausgleichsbohrung und in der Bohrung des Vorsprunges 86 der
Tankdruck herrscht.
Da die Drosselbohrung 84 einen wesentlich geringeren
Durchmesser als die Voröffnung 80 aufweist, baut sich der
Druck im Federraum der Rückschlagfeder 74 ab, da durch die
kleine Drosselbohrung 84 nicht schnell genug Hydraulikfluid
aus dem Arbeitskanal 114 nachströmen kann. Dadurch wird die
Federseite des Hauptkegels 72 entlastet. Aufgrund der
Wirkung des Steuerdrucks wird der Aufstoßkolben 92 bei
geöffneter Kugel 82 in seine Anschlagposition gegen den
Vorsprung des Hauptkegels 72 bewegt, so daß letzterer vom
Aufstoßkolben 92 mitgenommen und von seinem Ventilsitz
abgehoben wird. In dieser Anschlagstellung liegen die
Stirnseite des Aufstoßkolbens 92 und die Ringstirnfläche 90
des Hauptkegels 72 dichtend aneinander, so daß die
Innenbohrung des Vorsprunges 86 gegenüber dem Außenumfang
abgedichtet ist. Durch die Axialverschiebung des
Aufstoßkolbens 92 und des daran anliegenden Hauptkegels 72
wird der Arbeitskanal 114 über die Ringnut 88 mit dem
Ringraum 109 verbunden, der wiederum über die Ausnehmungen
104 mit dem Tankkanal 102 verbunden ist, wobei letztere
Verbindung durch die Ausnehmungen 104 aufgesteuert wird.
Das Hydraulikfluid kann nun vom Arbeitskanal 114 in den
Tankkanal 102 und damit zum Tankanschluß T zurückströmen.
Das Ausfahren des Hubzylinders 116 wird beendet, indem
das Pilotventil 12 stromlos geschaltet wird, so daß beide
Hauptkegel 72 der Rückschlagventilanordnung 6, 8 wieder in
ihre Schließposition zurückbewegt werden und das
Hydraulikfluid leckölfrei zwischen den
Rückschlagventilanordnungen 6, 8 und dem Hubzylinder 116
eingespannt ist.
Zum Einfahren des Hubzylinders 116 wird in umgekehrter
Weise das Pilotventil 10 bestromt, so daß der
Ventilschieber 28 nach rechts bewegt und der Ringraum des
Hubzylinders 116 über den Anschluß B mit Hydraulikfluid
versorgt wird, während das Hydraulikfluid im Zylinderraum
über den Arbeitsanschluß A und die entsperrte
Rückschlagventilanordnung 6 zum Tank T zurückgeführt wird.
Die erfindungsgemäße Ventilanordnung ermöglicht das
Einstellen einer Schwimmeinstellung, ohne daß das
Wegeventil mit einer sog. vierten Schaltstellung, d. h.
einer Endschaltstellung ausgeführt sein muß, die neben der
Nullstellung und der Vielzahl von Arbeitsstellungen beim
Stand der Technik vorgesehen sein muß.
Bei der erfindungsgemäßen Ventilanordnung werden zum
Einstellen der Schwimmstellung, d. h. zum Verbinden der
Arbeitsanschlüsse A und B mit dem Tank T beide Pilotventile
10, 12 bestromt, so daß an beiden Steuerseiten des
Ventilschiebers 28 der gleiche Steuerdruck anliegt und
dieser in seine Nullstellung vorgespannt ist. Es wird kein
Hydraulikfluid vom Pumpanschluß P zu den
Rückschlagventilanordnungen 6, 8 gefördert. Durch den
Steuerdruck in den Steuerkanälen 22 bzw. 24 werden beide
Aufstoßkolben 92 in ihre Öffnungsrichtung beaufschlagt, so
daß der Hauptkolben 72 in der oben beschriebenen Art und
Weise von seinem Ventilsitz abgehoben wird und die
Verbindung zwischen den Arbeitskanälen 78 und 114 und dem
Tankkanal 102 geöffnet ist. Der Hubzylinder kann nunmehr
"von Hand" bewegt werden, da das Hydraulikfluid praktisch
widerstandsfrei zirkulieren kann.
Der erfindungsgemäße Aufbau der Ventilanordnung
ermöglicht es, eine Vielzahl von Varianten mit dem gleichen
Ventilgehäuse 2 auszuführen, da die wesentlichen
Funktionselemente sämtlich als Einbauelemente ausgeführt
sind, ohne daß Änderungen der Kanäle, Anschlüsse etc.
erforderlich sind.
Offenbart ist eine Ventilanordnung zur Ansteuerung ei
nes doppelt wirkenden Verbrauchers, bei der von einer Pumpe
gefördertes Hydraulikfluid über ein Wegeventil wahlweise
einem von zwei Arbeitsanschlüssen zuführbar ist, denen je
weils eine Rückschlagventilanordnung zugeordnet ist. Jede
Rückschlagventilanordnung wird über ein dieser zugeordnetes
Pilotventil angesteuert, dessen Ausgangssteuerdruck auch an
einer Stirnseite des Wegeventilschiebers anliegt. Durch Be
stromung beider Pilotventile lassen sich der Wegeventil
schieber in seiner Nullstellung einspannen und die beiden
Rückschlagventilanordnungen entriegeln, so daß die Arbeits
anschlüsse über die Rückschlagventilanordnungen mit einem
Tank verbindbar und somit eine Schwimmstellung einstellbar
ist.
Claims (10)
1. Ventilanordnung mit einem Wegeventil (4), über das
ein Pumpenanschluß P wahlweise mit zwei zu einem
Verbraucher (116) führenden Arbeitsleitungen (78,
114) verbindbar ist, in die jeweils eine hydrau
lisch entsperrbare Rückschlagventilanordnung (6, 8)
mit einem Hauptkegel (72) und einem Aufstoßkolben
(92) geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß
das Wegeventil (4) eine Nullstellung hat, in der
die Verbindung zwischen dem Pumpenanschluß P und
den Arbeitsleitungen (78, 114) unterbrochen ist,
und daß über jeden Aufstoßkolben (92) eine Verbin
dung zwischen der zugeordneten Arbeitsleitung (78,
114) und einem Tankanschluß T aufsteuerbar ist.
2. Ventilanordnung nach Patentanspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Wegeventilschieber (28) eine
Mittel-Nullstellung hat und beide Aufstoßkolben
(92) und der Ventilschieber (28) mit dem gleichen
Steuerdruck beaufschlagbar sind.
3. Ventilanordnung nach Patentanspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß jeder Aufstoßkolben (92)
über ein elektrisch betätigbares Pilotventil (10,
12) vorgesteuert ist.
4. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Pa
tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Hauptkegel (72) mit Voröffnung ausgeführt ist, des
sen Voröffnungsschließkörper (82) mittels eines
Aufstoßkolbens (92) in seine Öffnungsstellung
bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Auf
stoßkolben (92) zum Entsperren der Rückschlagventi
lanordnung in Anlage an den Hauptkegel (72) bring
bar ist, so daß dessen Öffnungshub durch den Hub
des Aufstoßkolbens (92) bestimmt ist, und daß der
Durchmesser des Hauptkegelsitzes etwa gleich dem
sitzseitigen Hauptkegeldurchmesser ist.
5. Ventilanordnung nach Patentanspruch 4, gekennzeich
net durch eine Verbindungsbohrung (108, 110) des
Aufstoßkolbens (92), die zur Verbindung der Voröff
nung (80) mit einem Tankanschluß (T) während des
Hubs des Aufstoßkolbens (92) aufsteuerbar ist.
6. Ventilanordnung nach Patentanspruch 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Hauptkegel (72) am aufstoß
kolbenseitigen Endabschnitt einen nabenförmigen
Vorsprung (86) hat, in dessen Innenstirnfläche die
Voröffnung (80) mündet und dessen Ringstirnfläche
(90) eine dichtende Anlagefläche für den Aufstoß
kolben (92) ist, der mit einem Stößel (96) in die
Nabenbohrung eintaucht.
7. Ventilanordnung nach Patentanspruch 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Verbindungsbohrung (108, 110)
in der Nabenbohrung des Vorsprungs (86) mündet.
8. Ventilanordnung nach einem der Patentansprüche 4
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufstoßkol
ben (92) am Außenumfang eine Ringnut (104) hat,
über die bei Ansteuerung des Aufstoßkolbens (92)
ein Raum stromabwärts des Hauptkegelsitzes mit ei
nem Tankkanal (102) verbindbar ist.
9. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß das Pilotventil ein
Druckminderventil (10, 12) in Patronenbauweise ist.
10. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Pa
tentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das We
geventil ein stetig verstellbares Wegeventil (4)
ist, das eine veränderbare Meßblende (68, 66) hat,
der eine Individual-Druckwaage (40, 56) nachge
schaltet ist.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19646428A DE19646428B4 (de) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | Ventilanordnung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19646428A DE19646428B4 (de) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | Ventilanordnung |
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| DE19646428A1 true DE19646428A1 (de) | 1998-05-14 |
| DE19646428B4 DE19646428B4 (de) | 2007-04-19 |
Family
ID=7811235
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19646428A Expired - Fee Related DE19646428B4 (de) | 1996-11-11 | 1996-11-11 | Ventilanordnung |
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19646428B4 (de) |
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| DE19646428B4 (de) | 2007-04-19 |
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