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Die Erfindung betrifft ein Steuerventil mit einem Gehäuse, das einen Pumpenanschluss, eine Tankanschlussanordnung, eine Arbeitsanschlussanordnung mit einer Arbeitsanschlussöff- nungsanordnung und eine Lastdruckanschlussanordnung mit einer Lastdrucköffnungsanordnung aufweist, die jeweils mit einer Öffnungsanordnung in einer Steuerfläche in Verbindung stehen, und mit einem Schieber, der in dem Gehäuse bewegbar angeordnet ist und mit der Steuerflache zusammenwirkt, wobei der Schieber Nuten und/oder Kanäle aufweist, so dass er stellungsabhangig vorbestimmte Öffnungsanordnungen miteinander verbindet oder voneinander trennt, wobei ausserhalb der Neutralstellung des Schiebers die Lastdrucköffnungsanordnung mit der Arbeitsanschlussöffnungsanordnung verbindbar ist.
Ein derartiges Steuerventil ist beispielsweise durch das Ventil PVG 32 der Danfoss A/S, Nordborg, Dänemark, bekannt geworden
Die Arbeitsanschlussanordnung besteht hierbei aus zwei Arbeitsanschlüssen, die mit einem hydraulischen Verbraucher verbunden werden konnen. Die Tankanschlussanordnung besteht aus zwei Tankanschlüssen, die gegebenenfalls auch zu einem Tankanschluss zusammengefasst werden können. Die Lastdrucksignalanschlussanordnung weist zwei Lastdruckanschlüsse auf, die gegebenenfalls auch zu einem einzigen Lastdruckanschluss zusammengefasst werden können Dort liegt der höhere der beiden Drücke an den beiden Arbeitsanschlüssen an, sobald der Schieber seine Neutralstellung verlassen hat, d.h. sobald er einen Flussigkeitspfad vom Pumpenanschluss zu einem der Arbeitsanschlüsse eingestellt hat.
Das Lastdrucksignal signalisiert der Druckquelle, beispielsweise einer gesteuerten Pumpe oder einer Pumpe mit nachgeschaltetem Druckregelventil, den Druckbedarf des an der Arbeitsanschlussanordnung angeschlossenen Verbrauchers. Dieser ist dann, wenn sich der Schie- ber in seiner Neutralstellung befindet, gleich Null Dementsprechend sollte das Lastdrucksignal ebenfalls seinen minimalen Wert annehmen. Aus diesem Grunde ist es bekannt, in der Neutralstellung die Lastdrucksignalanschlussanordnung mit der Tankanschlussanordnung zu verbinden Ein solches Steuerventil ist aus der GB 1 389 386 A bekannt.
Allerdings setzt diese Beschaltung voraus, dass in der Tankanschlussanordnung tatsächlich immer der gewünschte minimale Druck vorliegt. Dies ist aber nicht der Fall, insbesondere dann nicht, wenn in der Tankleitung, d. h der Leitung, die das Steuerventil mit einer Drucksenke verbindet, ein Gegendruckventil angeordnet ist. Dieses Gegendruckventil kann durchaus eine Druckerhöhung auch in der Tankleitung bewirken.
Ein weiteres Problem bei derartigen Steuerventilen ist darin zu sehen, dass es schwierig ist, eine gute Dichtigkeit zu realisieren. Es besteht immer die Gefahr, dass Hydraulikflüssigkeit zwischen dem Schieber und dem Gehäuse nach aussen tritt. Man kann dieses Problem zwar teilweise dadurch entschärfen, dass man hier Dichtungen vorsieht. Bei höheren Drücken können die Dichtungen ihre Aufgabe aber vielfach nicht mehr oder nur noch unzulänglich erfüllen.
Aus der GB 1 566 385 A ist ferner ein hydraulisches System mit zwei Pumpen zum Antrieb eines Hydraulikmotors bekannt, welcher ein Steuerventil mit einem Steuerschieber aufweist. In der Neutralstellung ist ein Pumpenanschluss mit einem Tankanschluss verbunden und von den zum Hydraulikmotor führenden Arbeitsanschlüssen getrennt. Das Steuerventil weist weiters einen Signalanschluss auf, welcher in der Neutralstellung über einen Tankanschluss mit einer Drucksenke und in einer extremen Auslenkung des Schiebers mit dem Pumpenanschluss der ersten Pumpe strömungsverbunden ist, wodurch über ein zweites Steuerventil die zweite Pumpe zugeschaltet wird. Da der Signalanschluss nicht mit dem Arbeitsanschluss sondern mit dem Pumpenanschluss verbunden ist, liefert er keine brauchbaren Lastdrucksignale, die zur Regelung einer steuerbaren Pumpe verwendet werden könnten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Dichtigkeit des Ventils zu verbessern.
Diese Aufgabe wird bei einem Steuerventil der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zusätzlich eine Hilfstankanschlussanordnung vorgesehen ist, die mit einer Hilfstanköffnungsanordnung in der Steuerfläche in Verbindung steht, und dass der Schieber eine Hilfstankleitung oder-nut aufweist, die in seiner Neutralstellung die Hilfstanköffnungsanordnung mit der Lastdrucköffnungsanordnung verbindet.
Mit dieser Anordnung erreicht man gleich mehrere Vorteile Zum einen wird sichergestellt, dass in der Neutralstellung des Schiebers das Lastdrucksignal immer auf dem Druck gehalten wird, der in der Hilfstankanschlussanordnung herrscht. Diese Hilfstankanschlussanordnung ist von der Tankanschlussanordnung getrennt und kann daher mit einem anderen Druck versorgt werden, beispielsweise tatsächlich dem Tankdruck oder dem Druck einer anderen Drucksenke, der nicht durch zwischengeschaltete Ventile, wie beispielsweise ein Gegendruckventil, erhöht worden ist.
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Damit kann man der Druckquelle für dieses spezielle Steuerventil signalisieren, dass der angeschlossene Verbraucher keinen Leistungsbedarf hat Darüber hinaus steht aber eine zusätzliche Abflussmöglichkeit für Hydraulikflüssigkeit zur Verfügung, die in den Spalt zwischen dem Schieber und dem Gehäuse gelangt Der Aufbau grösserer Drücke, der zu einer Undichtigkeit im Bereich der Dichtungen führen könnte, wird damit von vornherein vermieden.
Andererseits wird die Funktion des Steuerventiles nicht beeinträchtigt, Drücke vom Pumpenanschluss zu einem der beiden Arbeitsanschlüsse oder von dem anderen der beiden Arbeitsanschlüsse zum Tankanschluss zu leiten Auch im übrigen kann das Steuerventil weitgehend unverändert gehalten werden, d h. der Lastdruckanschluss kann mit demjenigen der beiden Arbeitsanschlüsse verbunden werden, in dem der höhere Druck herrscht Dies ist im allgemeinen der Arbeitsanschluss, der mit dem Pumpenanschluss verbunden wird.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass ein Spalt zwischen dem Schieber und dem Gehäuse mit einer Dichtungsanordnung nach aussen abgedichtet ist und die Hilfstanköffnungsanordnung der Dichtungsanordnung benachbart angeordnet ist. Damit wird praktisch unmittelbar neben der Dichtungsanordnung noch eine Abflussmöglichkeit für Hydraulikflüssigkeit geschaffen, die bis dahin vorgedrungen ist Zwischen der Hilfstanköffnungsanordnung und der Dichtungsanordnung ist eine weitere Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit nicht mehr möglich Damit kann sich in diesem Bereich auch kein höherer Druck mehr aufbauen.
Die Dichtigkeit wird damit drastisch verbessert Neben dem Vorteil, dass hier praktisch keine Hydraulikflüssigkeit mehr austritt, sondern diese direkt über den Hilfstankanschluss abgeführt wird, ergibt sich der zusätzliche Vorteil, dass sich auch keine Drücke aufbauen, die einer Betätigungskraft für den Schieber entgegenwirken könnten. Insbesondere dann, wenn der Schieber fernbetätigt werden soll, d. h über einen Hilfsantrieb verstellt werden soll, muss man dann nicht mehr dafür sorgen, dass diese Gegendrücke eventuell kompensiert werden
Hierbei ist besonders bevorzugt, dass die Hilfstanköffnungsanordnung die gesamte Länge der Dichtungsanordnung abdeckt.
Die Hilfstankoffnungsanordnung bildet dann eine zuverlässige Sperre Jegliche Flüssigkeit, die bis zu der Hilfstanköffnungsanordnung vordringt, wird abgeführt Es gibt keine Stege mehr, über die doch Hydraulikflüssigkeit gelangen könnte, um bis zur Dichtungsanordnung vorzudringen.
Vorzugsweise ist der Schieber in einer Zylinderbohrung im Gehäuse angeordnet und zumin- dest die Hilfstanköffnungsanordnung weist Ringnuten in der Wand der Zylinderbohrung auf Dies ist eine relativ einfache Möglichkeit, den Schieber und das Gehäuse auszubilden. Man kann dann die Hilfstankanschlussanordnung an bekannten Steuerventilen zusätzlich vorsehen, wobei nur geringe Modifikationen notwendig sind.
Bevorzugterweise ist die Hilfstankanschlussanordnung mit einem durch das Gehäuse durchge- henden Kanal verbunden. Damit lässt sich auch dieses Steuerventil in einer Anordnung aus mehreren Steuerventilen verwenden. Neben einem durchgehenden Pumpenanschluss und einem durchgehenden Tankanschluss ist dann der durchgehende Hilfstankanschluss vorhanden, über den die Hilfstankanschlussanordnung die eintretende Hydraulikflüssigkeit abführen kann.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbin- dung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigt die einzige Figur einen schematischen Querschnitt durch ein Steuerventil.
Ein Steuerventil 1 weist ein Gehäuse 2 und einen Schieber 3 auf, der axial verschiebbar in einer Zylinderbohrung 4 im Gehäuse 2 angeordnet ist.
In der Zeichnung erkennbar sind zwei Arbeitsanschlüsse 5, 6, die zusammen eine Arbeitsan- schlussanordnung bilden. Jeder Arbeitsanschluss 5, 6 steht in Verbindung mit einer Arbeitsanschlussöffnung 7,8 in der Wand der Zylinderbohrung 4. Diese beiden Arbeitsanschlussöffnungen 7,8 bilden zusammen eine Arbeitsanschlussöffnungsanordnung.
Femer sind zwei Tankanschlüsse 9,10 erkennbar, die zusammen eine Tankanschlussanordnung bilden Jeder Tankanschluss 9, 10 steht in Verbindung mit einer Tankanschlussöffnung 11,12, die zusammen eine Tankanschlussöffnungsanordnung bilden.
Ein Pumpenanschluss 13 steht mit einer Pumpenöffnung 14 in der Wand des Zylinders 4 in Verbindung
Schliesslich ist in der Wand des Zylinders 4 für jeden Arbeitsanschluss 5,6 eine Lastdrucköffnung vorgesehen, wobei jede Lastdrucköffnung 15, 16 über einen nicht näher dargestellten Kanal mit einem ebenfalls nicht näher dargestellten Lastdruckanschluss in Verbindung steht Die beiden Lastdruckanschlüsse bilden dann zusammen eine Lastdruckanschlussanordnung.
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Der Schieber 3 weist an seiner Oberfläche eine erste Nut 17 und eine zweite Nut 18 auf. In der dargestellten Neutralstellung des Schiebers 3 trennt der Schieber 3 die Pumpenöffnung 14 von den Arbeitsanschlussöffnungen 7, 8 und diese wiederum von den Tankanschlussöffnungen 11, 12 Wenn jedoch der Schieber um eine vorbestimmte Strecke verschoben wird, beispielsweise nach links, verbindet die erste Nut 17 die Tankanschlussöffnung 11 mit der Arbeitsanschlussöffnung 7 und die zweite Nut 18 die Pumpenöffnung 14 mit der Arbeitsanschlussöffnung 8. In diesem Fall kann Hydraulikflüssigkeit unter Druck vom Pumpenanschluss 13 zum zweiten Arbeitsanschluss 6 und von dort zu einem angeschlossenen Verbraucher fliessen. Vom Verbraucher zurückströmende Hydraulikflüssigkeit gelangt durch den ersten Arbeitsanschluss 5 zum Tankanschluss 9.
Wenn der Schieber 3 nach rechts verschoben wird, ist die Strömungsrichtung umgekehrt.
Der Schieber weist ferner einen ersten Kanal 19 auf, der über zwei Drosselöffnungen 20,21 mit dem Umfang des Schiebers 3 in Verbindung steht Die Drosselöffnungen 20,21 sind hierbei so angeordnet, dass in der Neutralstellung des Schiebers 3 eine Druckbeaufschlagung des Kanals 19 nicht oder allenfalls über den Druck in der Lastdrucköffnung 15 erfolgt Wenn aber der Schieber 3 so verschoben wird, dass er den Arbeitsanschluss 5 mit dem Pumpenanschluss 13 verbindet, dann verbindet die Strecke durch die beiden Drosselöffnungen 20,21 und den Kanal 19 die Arbeitsanschlussöffnung 7 mit der Lastdruckoffnung 15
In gleicher Weise ist auf der anderen Seite des Schiebers 3 ein Kanal 22 über zwei Dros- seloffnungen 23,24 mit dem Umfang des Schiebers 3 verbunden. Hier gilt das entsprechende fur eine Verschiebung des Schiebers 3 in die andere Richtung, d. h nach links.
In diesem Fall wird der Arbeitsanschluss 8 mit der Lastdruckoffnung 16 verbunden.
An den axialen Enden der Zylinderbohrung 4 sind Dichtungen 25,26 angeordnet, die den Spalt zwischen dem Gehäuse 2 und dem Schieber 3 nach aussen abdichten.
Zwischen der Dichtungen 25,26 und der Lastdrucköffnung 15,16 ist in der Wand der Zylin- derbohrung 4 jeweils eine Hilfstanköffnung 27, 28 vorgesehen, die als umlaufende Nut ausgebildet ist Beide Hilfstanköffnungen 27,28 bilden zusammen eine Hilfstanköffnungsanordnung. Der Schieber weist im Bereich der Hilfstanköffnungen 27,28 jeweils eine Axialnut 29,30 auf, die in der dargestellten Neutralstellung des Schiebers die Hilfstanköffnungen 27,28 mit den Lastdrucköffnungen 15, 16 verbinden. Wenn die beiden Lastdrucköffnungen 15,16 an anderer Stelle im Steuerventil verbunden sind, kann auch eine der beiden Axialnuten 29,30 ausreichen.
Die Hilfstanköffnungen 27,28 stehen mit einer nicht dargestellten Hilfstankanschlussanordnung in Verbindung, die unmittelbar, d. h ohne druckerhöhende Elemente, wie Gegendruckventile mit einer Drucksenke, beispielsweise einem Tank, verbunden ist. Jegliche Hydraulikflüssigkeit, die bis zu den Hilfstanköffnungen 27,28 vordringt, wird durch diese Hilfstanköffnungen 27,28 sofort abgeführt, kann also nicht mehr bis zu den Dichtungen 25,26 gelangen. Dementsprechend kann sich dort auch kein grösserer Druck aufbauen, der zu einer Undichtigkeit des Steuerventils führen könnte Die Hilfstankanschlussanordnung ist vorzugsweise mit einem oder zwei durch das Gehäuse durchgehenden Kanal verbunden, wie dies schematisch durch die Kanäle 31,32 angedeutet ist Diese erstrecken sich parallel zu den Tankanschlüssen 9, 10 und verlaufen senkrecht zur Zeichenebene.
Damit ist es möglich, mehrere derartige Steuerventile nebeneinander anzuordnen und miteinander zu verflanschen und trotzdem die Vorteile eines Hilfstankanschlusses für alle Steuerventile beizubehalten. Anstatt für jeden Schieber ein eigenes Gehäuse vorzusehen und dann diese Gehäuse miteinander zu verbinden, kann man auch mehrere Ventile, d.h. mehrere Schieber, in einem gemeinsamem Gehäuse unterbringen. Ein derartiger Gehäuseblock wird auch Monoblock genannt. Auch in einem derartigen Monoblock können dann die Tankleitung, die Pumpenleitung und die Hilfstankleitung für mehrere Ventile, beispielsweise vier Ventile, gemeinsam vorgesehen werden. Selbstverständlich ist es auch hier möglich, mehrere derartige Monoblöcke zusammenzusetzen, beispielsweise zwei Ventilgehäuse mit je vier Ventilen zu einer Sektion mit acht Ventilen.
An der linken Seite des Steuerventils sieht man noch eine Rückstellanordnung 33 für den Schieber 3 Am rechten Ende des Schiebers 3 ist eine Angriffsmöglichkeit 34 für einen Ver- stellmechanismus dargestellt.
Der Tankanschluss 9 ist über ein Nachfüllventil 35 mit dem ersten Arbeitsanschluss 5 verbun- den In gleicher Weise ist der Tankanschluss 10 über ein Nachfüllventil 36 mit dem zweiten Arbeitsanschluss 6 verbunden.