DE4219552A1 - Vorgesteuertes Zwei-Wegeventil mit einstellbarer, druckunabhängiger Schließzeit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein vorgesteuertes Zwei-Wegeventil mit einem vom Druck in der zu überwachenden Druckleitung in Öff­ nungrichtung beaufschlagten Hauptventilkolben der in Schließ­ richtung von der Kraft einer Feder und von dem Druck in einem rückwärtigen Steuerraum belastet wird, mit einem 3/2-Wege-Vor­ steuerventil, dem ein Steuerdruck von einer ersten Steuerleitung über eine Blende zugeführt wird und das über eine zweite Steuer­ leitung den Druck im Steuerraum steuert.

Dabei wird die Schließzeit des Hauptventilkolbens im wesentli­ chen durch den Durchmesser der Blende, die Kraft der Feder und die Größe des Volumens des Entlastungsraumes beeinflußt. Eine Veränderung der Schließzeit ist durch eine Veränderung dieser Größen möglich. In allen Fällen ist die Schließzeit aber von der Größe des Steuerdrucks abhängig, der ein von außen zugeführter oder ein aus der zu überwachenden Druckleitung abgezweigter Druck sein kann.

Nach der DE-AS 17 75 178 wird eine Veränderung der Öffnungs- und Schließzeit durch zwei zum Entlastungsraum führende, mit je ei­ ner Drossel versehene Verbindungsleitungen angestrebt. Auch hier besteht die Abhängigkeit vom Steuerdruck.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein solches Druckbegrenzungsventil zu verwirklichen, bei dem die Einstellung der Schließzeit vom Steuerdruck unabhängig ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß in die erste Steuerleitung vor der Blende und in die zweite Steuer­ leitung eine in der Ausgangsstellung geschlossene hydraulische Druckwaage eingeschaltet ist.

Die Druckwaage bildet so zusammen mit der Blende einen 2-Wege- Stromregler, so daß der dem Steuerraum zugeführte Volumenstrom in der Zeiteinheit und die Schließzeit des Hauptventilkolbens bei einem bestimmten Durchmesser der Blende und des Kolbens der Druckwaage und einer bestimmten Vorspannkraft der den Kolben der Druckwaagebeaufschlagenden Feder konstant und unabhängig von der Höhe des Steuerdrucks bleibt.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen.

An Hand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung und ein vorausgesetzter Stand der Technik beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer externen Steuerung,

Fig. 2 dasselbe Ausführungsbeispiel mit interner Steuerung,

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1,

Fig. 4 eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2,

Fig. 5 ein gegenüber der Fig. 1 abgeändertes Ausführungsbei­ spiel,

Fig. 6 ein in gleicher Weise gegenüber der Fig. 2 abgeändertes Ausführungsbeipiel,

Fig. 7 ein vorgesteuertes 2-Wege-Einbauventil gemäß dem Stand der Technik mit externer Steuerung,

Fig. 8 ein vorgesteuertes 2-Wege-Einbauventil gemäß dem Stand der Technik, wie Fig. 7, mit interner Steuerung.

Zum Verständnis der Erfindung wird zunächst der Stand der Tech­ nik nach den Fig. 7 und 8 erläutert.

In den beiden Fällen der Fig. 7 und 8 ist in einer Hauptleitung A, ein 2-Wege-Einbauventil 100 angeordnet, bestehend aus einem Einbau- oder Hauptventilkolben 1, der mit einer Dichtung 5 in einem Gehäuse 2 angeordnet ist und ferner aufweisend einen an den Einbauventilkolben 1 anschließenden Federraum 3 und eine den Ventilkolben 1 in Schließrichtung beaufschlagende Feder 4. Der Ventilkolben 1 weist an seiner der Hauptleitung A zugewandten Stirnseite eine Druckfläche 6a auf, die in der geschlossenen Stellung dem Druck p_A ausgesetzt ist, und daran anschließend eine ringförmige Druckfläche (Ringfläche) 6b, die in der Schließstellung dem Druck pB in der Hauptleitung B ausgesetzt ist. Je nach Anwendungsfall können die Hauptleitungen A und B des Zwei-Wegeventils 100 von A nach B oder B nach A durchströmt werden.

Eine Steuerleitung 7 führt vom Federraum 3 zu einem Vorsteuer­ ventil 21, das vorzugsweise als 3/2-Wege-Sitzventil ausgebildet ist und die Anschlüsse A zur Steuerleitung 7 und P zur Steuer­ leitung 11 mit der Blende 12 besitzt. Diese führt bei externer Steuerung (Fig. 7) das Steuerdruckmittel von einer äußeren Druckquelle oder bei interner Steuerung (Fig. 8) jeweils von der zu überwachenden Druckleitung A oder B zu. Der zugeführte Druck hat den Wert p_x, der im Fall der internen Steuerung gleich p_A oder pB ist und im Falle der externen Steuerung p_x größer als p_A bzw. pB ist. Eine Rückleitung 9 führt vom Vorsteuerventil zum Tank T.

Die Wirkungsweise dieser bekannten Anordnungen ist folgende: In Ausgangsstellung ist der federseitige Raum 3 des Einbau­ ventilkolbens 1 über die geöffnete Verbindung A-T des Vorsteu­ erventils 21 mit dem drucklosen Anschluß Y (T) verbunden. Der Kolben 1 wird durch den in der Hauptleitung A anstehenden Druck gegen die Feder 4 in Öffnungsrichtung verschoben, die Verbindung A-B des 2-Wege-Einbauventils 100 ist geöffnet.

Durch Schalten des Wege-Sitzventiles 21 werden dessen Anschlüsse A-T gesperrt und A-P geöffnet. Über die geöffnete Verbindung A-P ist die Steuerleitung 7 mit Steuerleitung 11 verbunden, der Steuerraum 3 des Einbauventilkolbens 1 wird mit Volumenstrom versorgt (bei Fremdversorgung ist p_x < p_A, bei Eigenversorgung p_x = p_A.

Wenn der Druckausgleich zwischen den beiden einander gegenüber­ liegenden Stirnseiten des Kolbens 1 abgeschlossen ist, beginnt die Feder 4 den Kolben 1 in Schließrichtung zu verschieben. Bei externer Steuerung unterstützt der Druck p_x < p_A zusätzlich die Schließbewegung.

Bei interner Steuerung und einem Einbauventil 100 mit Flächen­ differenz zwischen Sitz- und Kolbenfläche erfolgt die Schließbe­ wegung mit konstanter Geschwindigkeit, bis die Fläche mit klei­ nerem Durchmesser 6a die Verbindung A-B zu drosseln beginnt und der auf die Stirnfläche wirkende Druck in A größer wird als der auf die Ringfläche 6b wirkende Druck in B. Ab diesem Zeit­ punkt wird der Kolben 1 durch die der Differenzfläche entspre­ chende hydraulische Zusatzkraft beschleunigt in Schließrichtung bewegt.

Bei Kolben ohne Flächendifferenz erfolgt die Schließbewegung im gesamten Verlauf des Schließvorganges mit konstanter Geschwin­ digkeit, da der Volumenstrom über die Düse 12 konstant bleibt: Das Druckgefälle an der Düse 12 ist im Verlauf der Schließbe­ wegung gleich der Federkraft der Feder 4 bezogen auf die druck­ beauschlagte Kolbenfläche.

Je kleiner der Durchmesser der Düse 12 und je niedriger die Dif­ ferenz p_x-p_A (bei interner Steuerung je niedriger p_A) desto größer ist die Schließzeit, wobei ihr oberer Grenzwert durch den kleinsten zulässigen Durchmesser der Blende 12 (Verstopfungsge­ fahr) eingeschränkt wird.

Für einen gegebenen Durchmesser der Düse 12 wird die Schließzeit zusätzlich durch die Vorspannkraft der Einbauventilfeder 4 und die Größe des federseitigen Volumens beeinflußt. Größere Schließzeiten können durch Vergrößern des Steuerraum-Volumens 3 (Anordnung eines Speichers in Leitung 7) erreicht werden. Da­ durch wird jedoch im wesentlichen nur die Ausgleichszeit der Drücke zwischen den beiden Kolbenstirnflächen vergrößert, die eigentliche Schließzeit, gemessen vom Beginn bis Ende der Schließbewegung des Kolbens 1 wird aufgrund der geringen Kompres­ sibilität des Hydrauliköles nur unwesentlich beeinflußt.

Bei all diesen Maßnahmen zur Beinflußung der Schließzeit bleibt eine Abhängigkeit vom Druckniveau erhalten:

• - bei externer Steuerung von der Druckhöhe des Steuerdruckes und der Druckdifferenz <p_x-_pA).
• - Bei interner Steuerung von der Druckhöhe des Eingangsdruckes p_A.

DE-AS 17 75 178 beschreibt die Festlegung der Schließzeit eines Hauptventil-Kolbens analog zum 2-Wege-Einbauventilkolben 1 durch die Anordnung einer einstellbaren Drossel an einer Stelle der Verbindungsleitung zwischen der Zulaufleitung zum Hauptventil­ kolben und dessen federseitigem Steuerraum.

Auch hier besteht eine grundsätzliche Abhängigkeit der Schließ­ zeit von der Druckhöhe in der Zulaufleitung.

In Fig. 1 und 2 wird ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung dargestellt. Dabei entsprechen die Bezugsziffern überein­ stimmender Teile denen in den Fig. 7 und 8.

Das Wesen der Erfindung besteht in der Anordnung einer Druck­ waage 22. Dadurch kann die Versorgung des Federraums 3 mit Steu­ erdruckmittel im gesamten Verlauf der Schließbewegung über die Druckwaage 22 und die nachgeschaltete austauschbare oder ein­ stellbare Blende 12 erfolgen, wobei die Druckwaage 22 in Aus­ gangsstellung geschlossen ist. Die Druckwaage 22 bildet zusammen mit der Blende 12 einen 2-Wege-Stromregler, der den dem Entla­ stungraum 3 zugeführten Steuer-Volumenstrom während der gesamten Schließbewegung des Hauptventilkolbens 1 des Einbauventils dar­ stellt, konstant hält. Die Schließzeit ist gegeben durch einen bestimmten Durchmesser der Blende 12, den Kolbendurchmesser 13 und die Vorspannkraft der Feder 14 und ist unabhängig von der Höhe des Steuerdrucks p_x. Dabei ist, wie die Fig. 1 und 2 zei­ gen, diese Anordnung und Wirkungsweise sowohl bei externer (Fig. 1) als auch bei interner Steueng (Fig. 2) verwendbar.

Die Druckwaage 22 ist wie folgt aufgebaut: In dem Gehäuse 23 be­ findet sich der Kolben 13, der in der Öffnungsrichtung (in der Zeichnung nach links) unter dem Druck einer Feder 14 und unter dem von dem Vorsteuerventil 21 gesteuerten Druck in der Feder­ kammer 15 steht. Das Vorsteuerventil 21 ist über die Steuerlei­ tung 8 und den Anschluß A1 an die Federkammer 15 angeschlossen, die andererseits über den Anschluß A2 und die Steuerleitung 7 mit dem Steuerraum 3 in Verbindung steht.

In der Gegenrichtung steht der Kolben 13 unter dem Druck an der gegenüberliegenden Stirnseite, der von der Steuerleitung 11 über den Anschluß P2 kommend über eine Ringkammer 24 im Gehäuse 23, gesteuert durch Steuerkanten 16 am Kolben 13 und 17 an der Ringkammer 24, über die Ringkammer 25 am Kolben, eine Quer­ bohrung 18 und eine Längsbohrung 19 mit Dämpfungsblende 20 im Kolben 13 an diese Stirnseite gelangt. Ein Anschluß P1 führt über die Steuerleitung 10 und die Blende 12 zum Vorsteuerventil 21. Zwei Anschlüsse T1 und T2 stellen die Verbindung der Rück­ leitung 9 mit dem Tank T her.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung nach Fig. 1 und 2 ist wie folgt:

In Ausgangsstellung (Schaltmagnet des 3/2-Wege-Sitzventiles 21 nichtbetätigt) ist dessen Verbindung P-A gesperrt und die Ver­ bindung A-T geöffnet.

Der federseitige Steuerraum 3 des Einbauventiles ist über Steu­ erleitung 7, Federraum 15 des Druckwaagekolbens 13, Steuerlei­ tung 8 und die geöffnete Verbindung A-T des 3/2-Wege-Sitzven­ tiles 21 mit der drucklosen Tankleitung 9 verbunden.

Der Druck in der Zulaufleitung A des Einbauventiles verschiebt dessen Kolben 1 gegen die Feder 4 in Öffnungsrichtung, die Ver­ bindung A-B des 2-Wege-Einbauventils ist geöffnet.

Der Steuerdruck wird über Steuerleitung 11 und den Anschluß P2 dem Ringkanal 24 im Druckwaage-Gehäuse 23 zugeführt und ge­ langt über den zwischen Steuerkante 17 des Druckwaage-Gehäuses und Steuerkante 16 des Druckwaage-Kolbens gebildeten Steuer­ querschnitt in den zwischen Gehäusebohrung und Kolbenhals gebil­ deten Ringkanal 25 und von hier über den Anschluß P1 sowie Steu­ erleitung 10 mit Blende 12 zum gesperrten Anschluß P des Vor­ steuer-Wege-Sitzventiles 21.

Der Druck aus Ringkanal 25 wirkt gleichzeitig über die Quer­ bohrung 18 im Kolbenhals des Kolbens 13 und dessen Axialbohrung 19 mit Blende 20 auf die dem Federraum 15 gegenüberliegende Stirnseite des Kolbens 13.

Da der Federraum 15 des Kolbens 13 über Steuerleitung 8 und die geöffnete Verbindung A-T des Wegesitzventiles 21 mit der drucklosen Leitung 9 verbunden ist, und der Anschluß P am Vor­ steuerventil 21 gesperrt ist, wird der Kolben 13 durch den auf seine dem Federraum 15 gegenüberliegende Stirnseite wirkenden Druck p_x in Schließrichtung gegen die Feder 14 verschoben, der zwischen den Steuerkanten 16 und 17 gebildete Steuerquerschnitt und somit die Verbindung P2-P1 wird gesperrt.

Die Druckwaage 22 ist somit in Ausgangsstellung bei geöffneter Hauptverbindung A-B des 2-Wege-Einbauventiles geschlossen.

Beim Schalten des 3/2-Wege-Sitzventiles 21 durch Betätigen des Magneten werden dessen Anschlüsse P-A verbunden und somit der Anschluß P1 der Druckwaage 22 über die Steuerleitungen 10 u. 8 mit dem bei Beginn des Schaltvorganges noch drucklosen Federraum 15 des Kolbens 13 und über die Steuerleitung 7 mit dem Steuer­ raum 3 des 2-Wege-Einbauventiles verbunden.

Die dem Federraum 15 gegenüberliegende Stirnseite des Druck­ waage-Kolbens 13 wird über die axiale Kolbenbohrung 19 mit Dämp­ fungsblende 20, die Querbohrung 18 und Ringkanal 25 zum Anschluß P1 und von hier weiter über Blende 12, die geöffnete Verbindung P-A des 3/2-Wege-Sitzventiles 21, Steuerleitung 8, Steuerraum 15 und von hier über Steuerleitung 7 zum Federraum 3 des Einbau­ ventiles druckentlastet. Die Feder 14 verschiebt den Kolben 13 in Öffnungsrichtung, der Steuerquerschnitt zwischen den Steuer­ kanten 16 und 17 wird geöffnet und der Steuer-Volumenstrom be­ ginnt zum Federraum 3 des Einbauventil-Kolbens 1 zu fließen.

Das Druckgefälle an der jetzt durchströmten Blende 12 wird durch die Druckwaage 22 entsprechend dem Verhältnis aus Kraft der Fe­ der 14 zu der druckbeaufschlagten Querschnittsfläche des Kolbens 13 im gesamten Verlauf des Druckausgleiches zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Stirnflächen des Einbauventil-Kol­ bens 1 und der unmittelbar darauffolgenden Schließbewegung des Einbauventil-Kolbens 1 konstant gehalten.

Bei Beendigung des Schließvorganges wird der Einbauventilkolben 1 durch den Steuerdruck p_x auf seinem Sitz in Buchse 2 gehalten, die Verbindung A-B des 2-Wege-Einbauventiles ist gesperrt.

Wenn der Einbauventil-Kolben 1 seine Endlage (Schließstellung) erreicht hat, kann kein Steuer-Volumenstrom mehr fließen, und der Druckwaage-Kolben 13 wird durch die Kraft der Feder 14 bis zu seinem Anschlag in Öffnungsrichtung verschoben (Steuerquerschnitt 16-17 voll geöffnet).

Die Schließzeit des Einbauventil-Kolbens 1 wird somit durch den in der Zeiteinheit konstanten Volumenstrom über Blende 12, der für das Auffüllen des Steuerraumes 3 im Verlauf der Schließbewe­ gung des Einbauventil-Kolbens 1 notwendig ist, bestimmt.

Das Druckgefälle an Blende 12 wird unabhängig von der Druckhöhe des Steuerdruckes p_x in Leitung 11 (bei externer Steuerung) bzw. von der Druckhöhe in den Hauptleitungen A und B des 2-Wege-Ein­ bauventils (bei interner Steuerung) weitgehend konstant gehal­ ten. Geringfügige Abweichungen bei veränderlichem Steuerdruck p_x oder veränderlichem Lastdruck in A bzw. B ergeben sich auf­ grund der Regelabweichung des Stromreglers 22, der Viskosität und Kompressibilität des Hydraulikmediums sowie der mit dem Druck veränderlichen Reibkräfte an Kolben 1 und 13.

Für die leckölfreie Abdichtung des Anschlusses B bzw. des Steu­ erraumes 3 wird am Außendurchmesser des Einbauventil-Kolbens 1 eine Dichtung 5 vorgesehen. Der Einfluß der Dichtung 5 (Glydring) auf die Schließzeit ist vernachlässigbar gering.

Bei Kenntnis der für die Schließbewegung des Einbauventil-Kol­ bens 1 notwendigen Zunahme des Ölvolumens im Steuerraum 3 und dem kostanten Druckgefälle an Blende 12 kann die Schließzeit durch Auswahl des Blendendurchmessers mit guter Annäherung vor­ ausbestimmt werden.

Die Blende 12 kann auch als einstellbare, variable Drossel aus­ geführt werden. Gleichermaßen kann die Vorspannkraft der Druck­ waage-Feder 14 durch eine geeignete Vorrichtung einstellbar vor­ gesehen werden.

Mit der einstellbaren neuen Ausführung (durch Veränderung der Blende 12 oder der Vorspannkraft der Feder 14) kann die Schließ­ zeit des 2-Wege-Einbauventiles direkt an der Hydraulik-Anlage optimal eingestellt werden.

In den Fig. 3 und 4 sind die Ausführungsbeispiele nach Fig. 1 und 2 dargestellt, wobei anstatt der Schnittdarstellung der Druckwaage 22 ein entsprechendes Symbol gesetzt wurde.

Die Ausführungsbeispiele nach Fig. 5 (externe Steuerung) und 6 (interne Steuerung) unterscheiden sich von denen nach Fig. 1 und 2 insbesondere dadurch, daß in der Steuerleitung 11 eine Blende 28 vorgesehen ist und daß aus Steuerleitung 10 vor der Blende 12 eine Steuerleitung 26 zu einem direktgesteuerten Druckbegren­ zungsventil 27 abgezweigt ist.

Diese weitere Anwendungsmöglichkeit der erläuterten Schaltung bietet sich im Bereich der vorgesteuerten Druckbegrenzungs­ ventile mit Wegeventil-Entlastung (DBW) an, bzw. bei 2-Wege-Ein­ bauventilen mit Druckbegrenzungs- und -entlastungsfunktion.

Am Ausgang P1 der Druckwaage 22 zweigt aus Steuerleitung 10 vor der Blende 12 die Steuerleitung 26 zum direktgesteuerten Vor­ steuer-Druckbegrenzungsventil 27 ab. In der Steuerleitung 11 muß zusätzlich eine Blende 28 zur Begrenzung des Steuer-Volumen­ stromes vorgesehen werden. Zur Dämpfung des Entlastungsschlages beim plötzlichen Öffnen des Einbauventil-Kolbens 1 (Wegeventil 21 in gezeichneter Stellung, A-T geöffnet, P gesperrt) kann in Leitung 9 ebenfalls eine Blende 29 vorgesehen werden. Beim Betä­ tigen des Wegeventiles 21 (P-A geöffnet, T gesperrt) wird die Schließzeit des Einbauventil-Kolbens 1 (Hauptventil) durch das von der Druckwaage 22 geregelte konstante Druckgefälle an Blende 12 bestimmt.

In bestimmten Anwendungsfällen, wo größere Schließzeiten er­ wünscht sind, können diese durch Anpassen des Durchmessers der Blende 12 oder der Vorspannkraft der Feder 14 realisiert werden.

Zusammenfassend kann man folgendes sagen: In herkömmlicher Weise wird die Schließzeit von vorgesteuerten 2-Wege-Enbauventilen durch eine oder beide der folgenden Maßnah­ men beeinflußt:

• - Drosseln des dem Steuerraum (federseitiger Kolbenraum) zuge­ führten Volumenstromes durch eine Düse
• - Vergrößern des Volumens des Steuerraumes durch ein zusätzli­ ches Totvolumen oder einen Speicher.

Bei beiden Maßnahmen bleibt die Schließzeit abhängig von der Höhe des Steuerdruckes und dem Druck am Ventileingang und -aus­ gang.

Dieser Nachteil- wird durch die Anordnung eines 2-Wege-Strom-Reg­ lers mit geschlossener Ausgangsstellung in die Steuerleitungen des Einbauventiles beseitigt.

Durch eine entsprechende Auswahl, bzw. Einstellung des Drossel­ querschnittes der Blende oder der Vorspannkraft der Feder des Stromreglerkolbens (Druckwaage) kann die gewünschte Schließzeit eingestellt werden. Die eingestellte Schließzeit bleibt weitge­ hend unabhängig von der Höhe des Steuerdruckes und der Druckhöhe am Ein- und Ausgang des Einbauventiles, unter der Voraussetzung eines konstanten Volumenstromes in den Hauptleitungen des Ein­ bauventils.

Von besonderer Bedeutung für eine gute Funktion ist die ge­ schlossene Ausgangsstellung des Druckwaagekolbens, dadurch wer­ den "Anfahrsprünge" in der Stromregelfunktion vermieden und so­ mit eine konstante Schließgeschwindigkeit des Einbauventil­ kolbens gewährleistet.

Der Stromregler in der Steuerleitung kann sowohl bei externer Vorsteuerung (Fremdversorgung) als auch bei interner Vor­ steuerung (Eigenversorgung) angewendet werden.

Während in Fig. 1 und 2 die ausführlichen Schaltbilder des 2- Wege-Einbauventiles mit einstellbarer, druckunabhängiger Schließzeit bei externer und interner Steuerung dargestellt sind, zeigen die Fig. 3 und 4 die vereinfachten Schaltbilder.

Im wesentlichen besteht die Schaltung aus einem 2/2-Wege-Einbau­ ventil-Einsatz (Kolben 1, Buchse 2 und Feder 4), dem Vorsteuer- Wegeventil oder Wege-Sitzventil 21 mit austauschbarer Einsteck­ blende 12 und Druckwaage 22 (Kolben 13, Feder 14, Gehäuse 23).

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Versorgung mit Steuer- Volumenstrom des federseitigen Steuerraumes 3 des Einbauventiles im gesamten Verlauf der Schließbewegung des Einbauventilkolbens 1 über die Druckwaage 22, gebildet aus Kolben 13, Feder 14 und Gehäuse 23 und die der Druckwaage 22 nachgeschaltete austausch­ bare oder einstellbare Blende 12 erfolgt, und daß die Druckwaage 22 in Ausgangsstellung geschlossen ist.

Die Druckwaage 22 mit Blende 12 bildet einen 2-Wege-Stromregler, somit bleibt der dem federseitigen Steuerraum des Kolbens 1 zu­ geführte Steuer-Volumenstrom in der Zeiteinheit konstant im ge­ samten Verlauf der Schließbewegung des Einbauventilkolbens 1.

Die Schließzeit des Einbauventilkolbens 1 ist für einen be­ stimmten Durchmesser der Blende 12, Kolbendurchmesser 13 und Vorspannkraft der Feder 14 konstant und unabhängig von der Höhe des Steuerdruckes p_x unter der Voraussetzung eines konstanten Volumenstromes über die Hauptleitungen des Einbauventils 100.

Durch Verändern des Durchmessers der Blende 12 oder der Vor­ spannkraft der Feder 14 kann die Schließzeit des Einbauventil­ kolbens 1 verändert bzw. den Erfordernissen angepaßt werden.

Die Schließzeit-Einstellung durch die Steuer-Volumensstrom­ regelung an Blende 12 durch Druckwaage 22 kann sowohl bei exter­ ner als auch bei interner Steuerung des 2-Wege-Einbauventiles angewendet werden.

Claims (11)

1. Vorgesteuertes Zwei-Wegeventil mit einer offenen und einer geschlossenen Schaltstellung, mit einem vom Druck (p_A) in der zu überwachenden Druckleitung (A) in Öffnungsrichtung beaufschlag­ ten Hauptventilkolben (1), der in Schließrichtung von der Kraft einer Feder (4) und dem Druck in einem rückwärtigen Steuerraum (3) belastet wird, mit einem Vorsteuerventil (21), dem Steuer­ flüssigkeit mit einem Steuerdruck (p_x) von einer ersten Steuer­ leitung (11) über eine Blende (12) zugeführt wird und das über eine zweite Steuerleitung (7) mit dem Steuerraum (3) verbunden ist, wobei in einer ersten Schaltstellung des Vorsteuerventils (21) die Steuerleitung (11), in Stromrichtung gesehen hinter der Blende (12), mit der zum Steuerraum (3) des Hauptventilkolbens (1) führenden Steuerleitung (7) zur dosierten Zuführung der Steuerflüssigkeit zum Steuerraum (3) verbunden ist, und in einer zweiten Schaltstellung des Vorsteuerventils (21) die Verbindung der Steuerleitung (11) mit der Steuerleitung (7) unterbrochen ist, und die Steuerleitung (7) in dieser zweiten Schaltstellung drucklos mit dem Tank verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in die erste Steuerleitung (11) vor der Blende (12) und in die zweite Steuerleitung (7) eine in der Ausgangsstellung geschlos­ sene hydraulische Druckwaage (22) eingeschaltet ist.

2. Vorgesteuertes Zwei-Wegeventil nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die hydraulische Druckwaage (22) aus einem in einer Bohrung eines Gehäuses (23) verschieblichen Kolben (13) besteht, der in der zweiten Schaltstellung des Vorsteuerventils (21) in Schließrichtung unter dem Steuerdruck (p_x) in der ersten Steuerleitung (11) und in Öffnungsrichtung unter der Kraft einer Feder (14) und unter dem in der Federkammer (15) herrschenden Tankdruck der zweiten Steuerleitung (7, 8) steht.

3. Wegeventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (23) einen Anschluß (P2) für die ankommende erste Steu­ erleitung (11) und eine erste Ringkammer (24) zur Aufnahme des Steuerdrucks (p_x) aufweist, daß am Kolben (13) eine zweite Ring­ kammer (25) vorgesehen ist, daß die Ringkammer (24) eine Steuer­ kante (17) und die Ringkammer (25) eine Steuerkante (16) bildet, und daß die beiden Steuerkanten (16, 17) beim Öffnen und Schlie­ ßen zusammenwirken.

4. Wegeventil nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Kolben (13) in der Ringkammer (25) eine Quer­ bohrung (18) und davon abgehend eine zu einer in Schließrichtung druckbeaufschlagten Stirnfläche des Kolbens (13) führende Längs­ bohrung (19) mit einer Dämpfungsblende (20) vorgesehen ist.

5. Wegeventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (23) ein Anschluß (P1) für den zur Blende (12) und zum Vorsteuerventil (21) führenden Zweig (10) der ersten Steuerlei­ tung (10, 11) vorgesehen ist.

6. Wegeventil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am Gehäuse (23) je ein Anschluß (A1) für einen er­ sten Zweig (8) und ein Anschluß (A2) für einen zweiten Zweig (7) der zweiten Steuerleitung (7, 8) vorgesehen ist.

7. Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Blende (12) austauschbar oder einstellbar ist.

8. Wegeventil nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Feder (14) des Kolbens (13) einstellbar ist.

9. Vorgesteuertes Zwei-Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß von der ersten Steuerleitung (10) zwischen Blende (12) und Druckwaage (22) eine zu einem direktge­ steuerten Vorsteuer-Druckbegrenzungsventil (27) führende Steuer­ leitung (26) abgezweigt ist (Fig. 5, 6) und in der Steuerleitung (11) in Stromrichtung gesehen vor der Druckwaage (22) eine Dros­ sel (28) vorgesehen ist.

10. Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekenn­ zeichnet, daß in eine vom Vorsteuerventil (21) zu einem Tank (T) führende Rückleitung (9) eine Blende (29) eingeschaltet ist (Fig. 5, 6).

11. Wegeventil nach Anspruch 9 und/oder 10 dadurch gekennzeich­ net, daß eine oder beide Blenden (28, 29) austauschbar oder ein­ stellbar sind.