DE2032107B2 - Hydraulische steuerventileinrichtung mit arretierbarer schwimmstellung - Google Patents

Description

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ist an sich aus der deutschen Auslegeschrift 1 273 941 hen sich auf die Darstellung der Fig. 1); eine Verbekannt, die jedoch keine Anregung gibt, eine hy- bindung zur öffnung 17 besteht, wenn der Schieber draulische Steuerventileinrichtung mit arretierbarer nach links verschoben ist. Im erstgenannten Fall Schwimmstellung in der beschriebenen Weise auszu- kann Flüssigkeit vom Arbeitszylinder durch die Offbilden. 5 nung 17, den Kanal 18, die Kammer C, die Kam-

Bei einer andcicü, iu der deutschen Patentschrift mer E zu einer Ausiaßöunuiig 21 abfließen, oic mit 724 315 beschriebenen, auch eine Schwimmstellung dem Druckmittelbehälter in Verbindung steht. Im aufwehenden Steuerventileinrichtung ist es bekannt, zweitgenannten Fall erfolgt der Abfluß der Druckin der Einlaßöffnung für das Druckmitte! ein Rück- flüssigkeit in umgekehrter Richtung über den Kanal schlagventil anzuordnen und eine von einem durch io 16, die Kammer A und die Kammer D zur Auslaßdas Druckmittel betätigbaren Verriegelungskolben öffnung 20, die ebenfalls Verbindung zum Druckgebildeten Raststelle vorzusehen, durch welche der mittelbehälter hat. Die Flußrichtung wird bestimmt verschiebliche Steuerschieber in Stellungen arretier- durch die drei Rückschlagventile 31, 32 und 33, die bar wird, in denen der Druckmittelzu- und ablauf in im Gehäuse vorgesehene Bohrungen 35, 36 bzw. zum und vom Arbeitszylinder gesteuert wird. Die die 15 37 so eingeschraubt sind, daß sie den Fluß zu und Enden des Arbeitszylinders verbindenden Kanäle von der Einlaßöffnung 13 und den Kanal 16 und 18 stehen über im Steuerschieber vorgesehene Nuten steuern. Da diese Ventile 31, 32, 33 die gleiche Funkeinerseits untereinander, andererseits über eine wei- tion haben und identisch ausgebildet sind, genügt es, tere Leitung mit der zum Behälter führenden Abfluß- einen dieser Ventileinsätze zu erläutern, was nachleitung in Verbindung. Die Betätigung des einzigen, 20 folgend bezüglich des in Fig. 2 dargestellten Zulaufin dieser Ventileinrichtung vorgesehenen Rückschlag- ventils 32 geschieht.

ventils erfolgt nicht durch am Steuerschieber anlie- Dieser Einsatzkörper hat die Form einer zylindri-

gende Betätigungsstangen, sondern öffnet, wenn der sehen Hülse 38, die über Außengewinde 36 in das

Druck des zulaufenden Druckmittels die Spannkraft Gehäuse 10 eingeschraubt ist. Diese Hülse ist mit

einer auf dieses Ventil wirkenden Feder übersteigt. 25 radialen Durchtrittsöffnungen 39 und unten mit einer

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung Abflußöffnung 51 versehen, die als kegelförmiger Sitz besteht das Zulaufventil aus einer im Ventilgehäuse 40 für einen in der Hülse 38 verschieblich gelagerten eingesetzten, auf ihrem Umfang mit Duichtritts- zylinderförmigen Gleitkörper 41 ausgebildet ist. Der öffnungen und mit einer an einen kegelförmigen Sitz Gleitkörper weist einen mit der Einlaßöffnung 13 anschließenden Ablauföffnung versehenen Hülse, in 30 in Verbindung stehenden Zulaufkanal 44 und eine der ein zylinderförmiger Gleitkörper verschieblich einen Ventilsitz 41 bildende öffnung 42 auf. Im Innegelagert ist, der einen mit der Einlaßöffnung in Ver- ren des Gleitkörpers 41 ist ein Hilfsventil 45 angebindung stehenden Zulaufkanal und eine den Ventil- ordnet, dessen kegelförmig gestaltetes, in einen Zapsitz bildende Öffnung aufweist und der im Inneren in fen 46 auslaufendes unteres Ende gegen den Ventilaxialer Verlängerung zur Betätigungsstange ein durch 35 sitz 43 der Öffnung 42 aufliegt. Auf das Ventil 45 eine Feder in Durchflußrichtung belastetes Hilfs- wirkt in Durchflußrichtung eine vorgespannte Feder ventil enthält. 47, die sich auf der vom Ventil abgelegenen Seite

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen gegen einen durch einen Schnappring festgehaltenen

Steuerventileinrichtung ist an Hand der Zeichnung im Abschlußkörper 48 abstützt. Zur Flüssigkeitsabdich-

folgenden beschrieben. Es zeigt 40 tun^ sind, wie dargestellt, in die Hülse 38 und in den

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den gesamten Abschlußkörper 48 Dichtringe eingesetzt. Druck-Ventilkörper und flüssigkeit kann durch den Zulaufkanal 44 in das

F i g. 2 einen Querschnitt durch das Zulaufventil Innere des Gleitkörpers 41 bis in ausgekehlte Räume

gemäß Linie 2-2 in F i g. 1. 50 des Ventils 45 eindringen und hält dieses Ventil

Das allgemein mit 10 bezeichnete Ventilgehäuse 45 und den Gleitkörper in Verbindung mit der Feder 47

weist eine durchgehende Bohrung 11 auf, in der ver- in Schließstellung.

schiebbar ein Steuerschieber 60 aufgenommen ist. Ein Abfluß von Flüssigkeit vom Arbeitszylinder

Die Bohrung weist gegenüber dem normalen Durch- durch eine der öffnungen 15 oder 17, wie auch der

messer vergrößerte Kammern A, B. C, D und E auf. Zufluß von der Pumpe 9 in das Ventilgehäuse 10

Der Steuerschieber enthält Abschnitte 61, 66 und 69 Su wird erst dann möglich, wenn sich das Hilfsventil 45

verkleinerten Durchmessers, über welche einzelne von einem Sitz abhebt. Dies bewirken die Betäti-

dieser Kammern bei bestimmten Schiebersteilungen gungsstangen 80 bzw. 81 bzw. 82, die in zylindri-

in Verbindung stehen. sehen Bohrungen 83 bzw. 84 bzw. 85 auf- und

Das Gehäuse weist eine Einlaßöffnung 13 für den abbewegbar geführt sind. Diese gegen den Steuer-Druckmittelzulauf und zwei mit einem nicht darge- 55 schieber 60 anliegenden Stangen werden bei Verstellten Arbeitszylinder verbundene Anschlußöffnun- stellung des Schiebers aus seiner Mittelstellung hochgen 15 und 17 auf. Jeder öffnung ist ein hülsenförmig gedrückt und öffnen dann durch Druck gegen den ausgebildetes Rückschlagventil 32, 31 bzw. 33 züge- Zapfen 46 des Hilfsventils 45 das zugehörige Rückordnet. Die von einer Pumpe 9 geförderte, in das schlagventil 31, 32 oder 33. Die dann durch die EinGehäuse 10 durch die Öffnung 13 einströmende Flüs- 60 laßöffnung 13 einströmende Flüssigkeit kann über sigkeit gelangt durch einen Kanal 14 in die Kam- die Durchtrittsöffnungen 39, den dann freigegebenen mer B und hat von dort "us, je nach Stellung des Zulaufkanal 44, die Öffnung 42 bis in den Kanal 14 Schiebers 60, wahlweise Verbindung zur Kammer A gelangen. Sie vermindert zugleich den auf die obere und von dort über einen Kanal 16 zur öffnung 15 Fläche des Gleitkörpers 41 und des Hilfsventils 45 oder zur Kammer C und von dort über einen Kanal 65 wirkenden Druck und ermöglicht ein weiteres An-18 zur Öffnung 17. Die zur öffnung 13 bestehende heben des Gleitkörpers 41. Senkt sich die Betäti-Verbindung ist offen, wenn der Schieber 60 nach gungsstange ab und wird das Hilfsventil 45 durch rechts verschoben ist (alle Richtungsangaben bezie- die Feder 47 wieder gegen seinen Sitz 43 angedrückt,

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wirkt die Druckflüssigkeit wieder allein auf die lagert wird, jederzeit zu verstärken. Der Bolzen 105

obere Fläche des Ventils 45 und des Gleitkörpers 41, erstreckt sich bis in den Schieber 60 hinein, um den

und das Ventil wird geschlossen. Federdruck auf den Schieber zu übertragen. Über

Zur Anhebung der Betätigungsstangen 80, 81 und einen Dichtring 107 ist das Gehäuse 101 gegenüber 82 ist der Steuerschieber 60 mit kegelstumpfartig 5 dem Ventilgehäuse abgedichtet. Eine vor dem Anausgebildeten Steuerflächen 62, 63, 70, 71 und 72 schlag 108 angeordnete geschlossene Schraubenfeder versehen, die von den Abschnitten 61, 66, 69 ver- 106, die mit einem Abschnitt 75 verkleinerten Durchkleinerten Durchmessers auslaufen und in Halte- messers des Steuerschiebers in Eingriff kommen flächen 64, 65, 73 bzw. in Ringnuten 67, 68 über- kann, dient dazu, die Spannkraft der Feder 102 aufgehen, über welche die Betätigungsstangen in ihrer i° zuheben bzw. zu überwinden, um den Steuerschieber angehobenen Stellung gehalten werden. Die Steuer- in der Durchflußstellung zu halten,
flächen 63, 70, 71 und 72 haben eine solche Lage, Wenn auch nicht notwendig für die mit dieser daß, wenn die Betätigungsstange 81 bei Axial- Steuerventileinrichtung angestrebte Wirkung, so bewegung des Steuerschiebers 60 angehoben wird, kann es doch zweckmäßig sein, eine auf den Fluß das durch das dann geöffnete Rückschlagventil 32 15 ansprechende, unter Vorspannung stehende Arretier- und durch den Kanal 14 in die Kammer B ein- vorrichtung vorzusehen, die zweckmäßig im Raum strömende Druckmittel durch die Schieberbohrung zwischen der Einlaßöffnung 13 und dem Kanal 14 11 freien Durchfluß bis zu einem der Kanäle 16 bzw. angeordnet ist. Sie besteht aus einer Feder 91, die 18 hat. Da bei dieser Axialbewegung des Steuer- zwischen einer Unterlegscheibe 93 und einem Kolschiebers zugleich auch die Betätigungsstangen 80, 20 benkörper 90 angeordnet ist. Wenn der Schieber 60 82 angehoben werden, kann das Druckmittel durch nach rechts oder links verschoben und dabei die eine der öffnungen 15 oder 17 bis zum einen Ende Betätigungsstange 81 durch eine der Steuerflächen 70 des Arbeitszylinders durchfließen und kann die aus oder 71 angehoben und in eine der Ringnuten 67 dessen anderem Ende verdrängte Flüssigkeit durch oder 68 zum Einfallen gebracht wird, öffnet das die jeweils andere öffnung 17 oder 15 in die Bohrung 25 Hilfsventil 45 in der Hülse 38, und auch der Gleit-11 und von dort durch die Auslaßöffnung 20 bzw. 21 körper 41 wird wegen des nicht ausgeglichenen zum Behälter abfließen. Druckes veranlaßt, zu öffnen. Die von der Pumpe 9

Außerhalb der für die Verriegelung des Steuer- geförderte, in die Hülse 38 einströmende Druckschiebers 60 in den Arbeitsstellungen vorgesehenen flüssigkeit stößt dann gegen die obere Seite des Kolben-Ringnuten 67, 68 ist am Steuerschieber zumindest 3° körpers 90 und drückt diesen so weit nach unten, eine weitere Ringnut 74 vorgesehen, in welche die daß Flüssigkeit durch verschiedene Öffnungen 94 in Betätigungsstange 81 einfallen kann, wenn der Schie- den Seitenwänden des Körpers 90 abfließen kann, ber in seine äußerste axiale Schiebestellung bewegt Diese Abwärtsbewegung des Körpers 90 führt zu ist. Der Innendurchmesser dieser Ringnut 74 ist einer Erhöhung der Federspannung, die sich auf die kleiner als der Innendurchmesser der den Arbeits- 35 Unterlegscheibe 93 und auf einen im Durchmesser Stellungen zugeordneten Ringnuten 67, 68. Weil die verstärkten Teil der Betätigungsstange 81, der durch Stange 61 beim Einfallen in die Ringnut 74 eine so eine der Steuerflächen 70 oder 71 angehoben ist, austiefe Lage hat, daß sie noch frei ist vom Zapfen 46 wirkt. Zweckmäßig weist die Feder 91 in Verbindung des Steuerventils 45, ist der Durchfluß des Druck- mit den am Fuß der Betätigungsstange 81 vorgesehemittels von der Einlaßöffnung 13 zum Kanal 14 und 40 nen, mit den Ringnuten 67 oder 68 zusammenwirkendamit zur Schieberbohrung 11 gesperrt. Hingegen den Halteflächen eine so hohe Spannung auf, daß sie werden die Betätigungsstangen 80 und 82 längs der die entgegenwirkende Spannung der Vorrichtung 100 Steuerflächen 62 und 72 hochgedrückt, bis sie auf übersteigt, welche andernfalls den Schieber in seine die Halteflächen 64 und 73 gelangen. In dieser Schie- Neutralstellung zurückdrücken würde,
herstellung kann das Druckmittel frei durch die 45 Fällt die Betätigungsstange beispielsweise in die einen geschlossenen Hydraulikkreislauf ermöglichen- Ringnut 67 ein, so wird sie in dieser Lage durch den den Räumet, B, C und E fließen, und dei A.beits- auf den Fluß ansprechenden Kolbenkörper 90, welzylinder wird dadurch über die freigegebenen öff- eher die Spannung der Feder 91 erhöht, gehalten. Der nungen 15 bzw. 17 in Schwimmstellung gehalten. Durchfluß zur öffnung 15 wird dann solange auf-

Der Steuerschieber 60 wird, wie an sich bekannt, 5° rechterhalten, als der Kolbenkörper 90 seine nach

durch eine Vorrichtung 100 in der mittleren Neutral- unten gedrückte Stellung beibehält, und dies entgegen

stellung gehalten, in welcher alle ein Rückschlag- der von der Vorrichtung 100 ausgeübten Druckkraft,

ventil aufweisenden öffnungen geschlossen sind. Sobald aber der Fluß aufhört und der Kolben im

Diese Vorrichtung besteht aus einem mit dem Ventil- Arbeitszylinder das Ende des Hubes erreicht hat,

gehäuse 10 abgedichtet verschraubten Gehäuse 101 55 kehrt der Körper 90 in seine Ausgangslage zurück,

und einer darin angeordneten, gegen Scheiben 103, wonach der Schieber 60 durch die Vorrichtung 100

104 anliegenden Drackfeder 102, deren T-age durch in seine Neutralstellung verschoben wird. Da auf den

einen Anschlag 108 und einen Bolzen 105 bestimmt Schieber 60 nur eine nachgiebige Spannung wirkt,

ist, die dazu dienen, die Vorspannung der Feder, kann seine Stellung stets von Hand eingeregelt

wenn der Schieber nach irgendeiner Richtung ver- 60 werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

schieber anliegenden Betätigungsstangen für die Patentansprüche- Rückschlagventile, wobei der Steuerschieber bei Ver schiebung aus seiner mittleren Neutralstellung die Einlaßöffnung mit einer der Anschlußöffnungen und

1. Hydraulische Sieuerveniileiüiiciiiung mit 5 die Ausiaßöflinung mit der jeweiligen anderen Anarretierbarer Schwimmstellung in äußerster axia- Schlußöffnung verbindet.

ler Verschiebestellung des Schiebers der Steuer- Eine solche Steuerventileinrichtung ist aus der

ventileinrichtung mit im Ventilgehäuse Vorhände- USA.-Patentschrift 2 572 705 bekannt geworden, bei ner Einlaßöffnung für den Druckmittelzulauf, der in der Einlaßöffnung kein Ventil vorhanden ist, einer Auslaßöffnung für das zum Druckmittel- io so daß es sich hierbei um eine Steuerventileinrichtung behälter abfließende Druckmittel und mit je ein für ein in Neutralstellung offenes Hydrauliksystem Rückschlagventil aufweisenden, mit dem Arbeits- handelt. Ein solches Hydrauliksystem mit offener zylinder verbundenen Anschlußöffnungea sowie Mittelstellung ist für größere Flüssigkeitsmengen mit am Steuerschieber anliegenden Betätigungs- nicht geeignet, da in Neutralstellung die Flüssigkeitsstangen für die Rückschlagventile, wobei der 15 menge ständig in Umlauf gehalten werden muß, was Steuerschieber bei Verschiebung aus seiner mitt- einen nicht vertretbaren großen Energieverlust beleren Neutralstellung die Einlaßöffnung mit einer deutet. Als Nachteil wird es bei dieser bekannten der Anschlußöffnungen und die Auslaßöffnung Einrichtung auch angesehen, daß zur Arretierung der mit der jeweiligen anderen Anschlußöffnung ver- Schwimmstellung der Steuerschieber in eine bebindet, dadurch gekennzeichnet, daß 20 stimmte Stellung verdreht und durch Handbetätigung in der Schwimmstellung eine in einer am Steuer- eine Nebenleitung geöffnet werden muß.
schieber (60) vorgesehenen Ringnut (74) einge- Es liegt die Aufgabe vor, eine Einrichtung der

rastete Betätigungsstange (81) die Schließung eingangs genannten Art in baulich einfacher Weise eines in der Einlaßöffnung (13) angeordneten so auszubilden, daß auch bei einem in Neutralstel-Zulaufventils (32) ermöglicht, indem diese Ring- 35 lung geschlossenen Hydrauliksystem eine arretierbare nut (74) seitlich außerhalb von in den Arbeits- Schwimmstellung möglich ist, ohne daß in den für Stellungen des Steuerschiebers (60) die Rück- den Arbeitsbetrieb maßgebenden Stellungen der schlagventile (31, 33) der Anschlußöffnungen (15, Steuerventileinrichtung größere Leckverluste auf-17) über die Betätigungsstangen (80,82) in Offen- treten.

stellung haltenden Ringnuten (67, 68) angebracht 30 Die Lösung für diese Aufgabe ist bei der eingangs ist und in ihrem Innendurchmesser kleiner ist als beschriebenen Steuerventileinrichtung dadurch geder Durchmesser der den Arbeitsstellungen zu- kennzeichnet, daß in der Schwimmstellung eine in geordneten Ringnuten (67, 68), und daß in der einer am Steuerschieber vorgesehenen Ringnut ein-Schwimmstellung die freie Strömungsverbindung gerastete Betätigungsstange die Schließung eines in zum Druckmittelbehälter unmittelbar durch die 35 der Einlaßöffnung angeordneten Zulaufventils erden Ventilschieber (60) aufnehmende Bohrung möglicht, indem diese Ringnut seitlich außerhalb (11) erfolgt. von in den Arbeitsstellungen des Steuerschiebers die

2. Steuerventileinrichtung nach Anspruch 1, Rückschlagventile der Anschlußöffnungen über die dadurch gekennzeichnet, daß das Zulaufventil Betätigungsstangen in Offenstellung haltenden Ring-(32) aus einer im Ventilgehäuse (10) eingesetzten, 40 nuten angebracht ist und in ihrem Innendurchmesser auf ihrem Umfang mit Durchtrittsöffnungen (39) kleiner ist als der Durchmesser der den Arbeitsstel- und mit einer an einen kegelförmigen Sitz (40) lungen zugeordneten Ringnuten, und daß in der anschließenden Ablauföffnung (51) versehenen Schwimmstellung die freie Strömungsverbindung zum Hülse (38) besteht, in der ein zylinderförmiger Druckmittelbehälter unmittelbar durch die den Ven-Gleitkörper (41) verschieblich gelagert ist, der 45 tilschicbcr aufnehmende BoIn ung erfoigt.
einen mit der Einlaßöffnung (13) in Verbindung Bei einer in dieser Weise ausgebildeten Steuerein-

siehenden Zulaufkanal (44) und eine den Ventil- richtung bedarf es, um den Arbeitszylinder in sitz (43) bildende Öffnung (42) aufweist und der Schwimmstellung zu bringen und zu halten, keiner im Inneren in axialer Verlängerung zur Be- Verdrehung des Ventilschiebers in eine bestimmte tätigungsstange (81) ein durch eine Feder (47) in 50 Winkellage und auch nicht der Freigabe einer Neben-Durchflußrichtung belastetes Hilfsventil (45) ent- leitung durch manuelle Öffnung eines darin angeordhält. neten Ventils, denn die Durchflußverbindung der

beiden Enden des Arbeitszylinders mit der

Auslaßöffnung des Steuerventils erfolgt statt dessen

55 unmittelbar durch die Bohrung, in welcher derSteuer-

schieber axial beweglich gelagert ist. Dies stellt eine

wesentliche Vereinfachung der Bauart und der Bedienung dar. Obwohl in bevorzugter Ausführung bei Verwendung eines doppeltwirkenden Arbeitszylin-

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steuer- 60 ders das Ventilgehäuse mit zwei Anschlußöffnungen ventileinrichtung mit arretierbarer Schwimmstellung für die zum Arbeitszylinder führenden Leitungen in äußerster axialer Verschiebestellung des Schiebers versehen ist, kann die neue Einrichtung in analoger der Steuerventileinrichtung mit im Ventilgehäuse vor- Weise auch bei einfachwirkenden Arbeitsvorrichtunhandener Einlaßöffnung für den Druckmittelzulauf, gen verwendet werden, wobei dann die die Erfindung einer Auslaßöffnung für das zum Druckmittelbehälter 65 kennzeichnenden Merkmale nur einmal vorgesehen abfließende Druckmittel und mit je ein Rückschlag- sind.

ventil aufweisenden, mit dem Arbeitszylinder ver- Eine Strömung des Druckmittels in Schwimmstel-

bundenen Anschlußöffnungen sowie mit am Steuer- lung durch eine Schieberbohrung erfolgen zu lassen.