CH714022A1

CH714022A1 - Hydraulische Vorrichtung, insbesondere Hydraulikventil oder Hydraulikregler.

Info

Publication number: CH714022A1
Application number: CH00978/17A
Authority: CH
Inventors: Wohlhauser Patrick; No Lanevongsa Van; Geissler Lennard
Original assignee: Liebherr Machines Bulle Sa
Priority date: 2017-07-27
Filing date: 2017-07-27
Publication date: 2019-01-31
Also published as: WO2019020806A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische Vorrichtung, insbesondere ein Hydraulikventil oder Hydraulikregler, mit einem Gehäuse (14) und wenigstens einem in einer Gehäusebohrung axial verschieblich gelagerten Kolben (17) sowie jeweils mindestens einer auf den Kolben (17) einwirkenden Druckfeder (18), wobei wenigstens eine von aussen zugängliche Stellschraube (20) innerhalb der Gehäusebohrung zur Einstellung der Vorspannung der Druckfeder (18) in Axialrichtung verstellbar ist, wobei die wenigstens eine Stellschraube (20) unmittelbar mit einem Innengewinde der Gehäusebohrung verschraubbar ist und die Stellschraube (20) gleichzeitig ein Verschlusssystem zur Abdichtung der Federkammer (18a, 18b) nach aussen bildet.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine hydraulische Vorrichtung, insbesondere ein Hydraulikventil oder einen Hydraulikregler, mit einem Gehäuse, einem in einer Gehäusebohrung axial verschieblich gelagerten Kolben und mindestens einer auf diesen einwirkenden Druckfeder.

[0002] In der nachfolgenden Erläuterung wird in den Textpassagen, in denen sich die Offenlegung der Erfindung auf die Anwendung der Erfindungsmerkmale auf Hydraulikregler bezieht, der in diesem Umfeld gebräuchliche Begriff Steuerkolben anstatt des verallgemeinerten Begriffs Kolben verwendet. In den Textpassagen, in denen sich die Offenlegung der Erfindung auf die Anwendung der Erfindungsmerkmale auf Hydraulikventile bezieht, wird der in diesem Umfeld gebräuchliche Begriff Steuerschieber anstatt des verallgemeinerten Begriffs Kolben verwendet. In den allgemein gehaltenen Textteilen wird der Begriff Kolben weitergeführt.

[0003] Die Erfindungsmerkmale können auf alle unterschiedlichen Gattungen von Hydraulikreglern angewendet werden z.B. Druckregler, Leistungsregler, Volumenstromregler etc. und auf alle unterschiedlichen Gattungen von Hydraulikventilen z.B. Druckbegrenzungsventile, Proportionalventile etc. Zur Verdeutlichung der allgemeinen Anwendbarkeit der Erfindungsmerkmale soll der bereits im vorausgegangenen Satz enthaltene Inhalt hervorgehoben werden, dass die Erfindungsmerkmale auf Hydraulikregler und Hydraulikventile unabhängig davon anwendbar ist, ob die hydraulische Vorrichtung über zusätzliche Steuereingänge verfügt oder nicht. Unter dem Begriff Steuereingang soll hier eine zusätzliche Eingriffsmöglichkeit verstanden werden, eine weitere Kraftwirkung auf den in einer Gehäusebohrung axial verschieblich gelagerten Kolben aufzuprägen. Dies könnte z.B. eine zusätzliche Ölverbindung zu einer weiteren Steuerfläche des Kolbens sein, ein Aktuator (bspw. ein Proportionalmagnet) mit dem ebenso eine Kraftwirkung auf den Kolben ausgeübt werden kann etc.

[0004] Ein Druckregler kann zum Betreiben einer hydraulischen Verdrängereinheit, zum Beispiel einer Hydraulikpumpe Verwendung finden. Weist der Druckregler einen zusätzlichen Steuereingang auf, kann in Abhängigkeit des darüber zugeführten Steuersignals der am Hochdruckausgang der Hydraulikpumpe vorliegende Öldruck auf ein bestimmtes Niveau geregelt werden; selbstverständlich unter der Voraussetzung, dass der Hydraulikpumpe genügend mechanische Leistung zugeführt werden kann. Das Druckniveau muss einen Mindestwert überschreiten, um eine zur Eigenschmierung der Hydraulikpumpe bzw. des Hydrauliksystems erforderliche Ölleckage aufrechtzuerhalten. Gleichzeitig muss das Druckniveau am Hochdruckausgang der Hydraulikpumpe zur Vermeidung ihrer Überlastung bzw. der der Bauteile des Hydrauliksystems auf einen oberen Wert begrenzt werden. Diese Einhaltung einer beidseitigen Limitierung des Druckbereichs - häufig als beidseitige Druckabschneidung bezeichnet - ist ebenfalls für einen im Pumpenbetrieb arbeitenden Hydraulikmotor erforderlich. Im Praxiseinsatz liegt diese Betriebsart beispielsweise im Bremsbetrieb eines hydraulischen Fahrantriebes oder beim Ablassen einer Last von einer durch einen Hydraulikmotor betätigten Seilwinde vor.

[0005] Durch eine Änderung der Vorspannung der Druckfeder über eine von aussen zugängliche Stellschraube lassen sich in Bezug auf das Beispiel druckgeregelte Hydraulikpumpe der untere und der obere Grenzdruck festlegen. Eine Druckregelung ist dann innerhalb der Bandbreite zwischen diesen Grenzdrücken möglich. Unter der Voraussetzung, dass der Hydraulikpumpe genügend mechanische Leistung zugeführt werden kann, sinkt das Druckniveau am Hochdruckausgang der Hydraulikpumpe nicht unterhalb des unteren Grenzdrucks ab. Ein Überschreiten des oberen Grenzdrucks ist nicht möglich.

[0006] Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt einer mit den Bauteilen bestückten Reglerachse am Beispiel einer Reglerhauptstufe. Der linke Teil dieser Abbildung, beginnend bei dem zwischen Steuerkolben 1 und Schraubenfeder 2 angeordneten Federteller 3a, zeigt einen aus dem Stand der Technik bekannten Mechanismus zur Einstellung der Federvorspannung. Die Konstruktion basiert auf einem mehrteiligen, in das Reglergehäuse 4 eingebrachten Verstellsystem bestehend aus der Stellschraubenführungshülse 5 und der eigentlichen Stellschraube 6 zur Änderung der Vorspannung der Schraubenfeder 2. In der gezeigten Ausführung stellt die in das Reglergehäuse 4 eingeschraubte Stellschraubenführungshülse 5 eine Auskleidung der Federkammer 9 dar. Der rechtseitige Bund der Stellschraubenführungshülse 5 bildet den Endanschlag des Federtellers 3a und wirkt somit auch als Endanschlag des Steuerkolbens 1. Da die Position dieses Bundes unabhängig von der Einschraubtiefe der Stellschraube 6 ist, ergibt sich hierdurch ein endgültiger fester Minimalwert der unteren Druckabschneidung. Der linke Bereich der Stellschraube 6 ist über eine Gewindeverbindung zur Stellschraubenführungshülse 5 nach aussen geführt. Das ermöglicht die Einstellung verschiedener Vorspannungen der Schraubenfeder 2 und damit die Vorgabe einer bestimmten, jedoch innerhalb einer bestimmten Bandbreite frei einstellbaren Druckabschneidung.

[0007] Um das selbsttätige Verstellen zu verhindern, wird die eingestellte Position der Stellschraube 6 mittels einer Kontermutter 8 fixiert. Das Fixieren mittels der Kontermutter 8 führt allerdings immer zu einer unvermeidbaren leichten Positionsänderung der Stellschraube 6 und dadurch zu einer Beeinflussung der Vorspannung und somit der der tatsächlichen Druckabschneidung. Dieser Fehler lässt sich nur durch eine bewusst zur Sollposition abweichende Einstellung der Stellschraube 6 kompensieren, der dann im Idealfall durch die anschliessende Fixierung der Kontermutter 8 hervorgerufenen Verstellung ausgeglichen worden ist. Mit dieser Vorgehensweise lassen sich an einer Reglerhauptstufe mit etwas Geduld und Übung eine hinreichend genaue Einstellungen der Druckabschneidung erzielen. Demgegenüber ist das genaue Einstellen eines Load-Sensing-Druckwertes an einem Load-Sensing-Regler unter Verwendung der vorgestellten Konstruktion recht langwierig und dennoch unpräzise.

CH 714 022 A1 [0008] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das bekannte Verstellsystem zur Einstellung der Vorspannung einer Druckfeder gemäss dem Stand der Technik zu vereinfachen, insbesondere soll die genannte Problematik hinsichtlich der notwendigen Kompensation der Fixierung mittels Kontermutter vermieden werden. Zusätzlich wird nach einer vereinfachten und besonders kostengünstigen Lösung für das Verstellsystem gesucht.

[0009] Gelöst wird diese Aufgabe durch eine hydraulische Vorrichtung gemäss den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Des Weiteren wird die Aufgabe ebenfalls durch eine hydraulische Vorrichtung gemäss den Merkmalen des Anspruchs 2 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Vorrichtung sind auch hier Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

[0010] Der Einfachheit halber soll zunächst auf die Lösung gemäss den Merkmalen des Anspruchs 1 und deren vorteilhafte Ausgestaltungen eingegangen werden. Ausgehend von der gattungsgemässen hydraulischen Vorrichtung gemäss Anspruch 1, insbesondere dem Hydraulikventil bzw. Hydraulikregler, wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass die Stellschraube unmittelbar mit einem Innengewinde der Gehäusebohrung des Gehäuses der Vorrichtung in Eingriff steht. Dadurch kann auf die aus dem Stand der Technik bekannte Stellschraubenhülse verzichtet werden, stattdessen wird die Stellschraube unmittelbar durch eine passende Gewindebohrung innerhalb des Gehäuses der hydraulischen Vorrichtung aufgenommen. Darüber hinaus ist auch keine koaxial auf der Stellschraube sitzende Kontermutter zur Fixierung der Stellschraube notwendig. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Stellschraube gleichzeitig als Verschlusssystem zum druckfesten und öldichten Verschliessen der Federkammer nach aussen dient.

[0011] Wie bereits vorstehend erwähnt wurde, kann es sich bei der Vorrichtung um ein Hydraulikventil bzw. einen Hydraulikregler handeln. Dabei können mehrere Ventilelemente oder Reglerachsen in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein. Als Ventilelement wird hier die Anordnung eines Stellschiebers mit Druckfeder verstanden, eine Reglerachse umfasst einen Steuerkolben und mindestens eine Druckfeder. Bei solchen hydraulischen Vorrichtungen in deren Gehäuse mehrere Ventilelemente/Reglerachsen verbaut sind, müssen die Stellschrauben der Ventilelemente/Reglerachsen nicht notwendigerweise identisch sein, sondern können sich stattdessen in einem oder mehreren Merkmalen voneinander unterscheiden, sei es eine Kombination von unterschiedlichen erfindungsgemässen Ausführungsformen o-der sei es eine Kombination von erfindungsgemässen Ausführungsformen mit Ausführungen, die bereits dem Stand der Technik entsprechend, z.B. ein Zwillingsgehäuse, welches einen erfindungsgemässen Load-Sensing-Regler und eine dem Stand der Technik entsprechende Stufe zur Druckabschneidung beherbergt.

[0012] Für solche mit einem Druckanschluss versehenen Federkammern erlaubt der erfindungsgemässe Ansatz einen wesentlich einfacheren und kostengünstigeren Aufbau der hydraulischen Vorrichtung, mit dem zusätzlich die obig diskutierte Problematik umgangen wird.

[0013] Die Stell-Verschlussschraube kann den Federteller, der den Anschlag der Druckfeder bildet, beinhalten. Der Federteller kann als separates Bauteil oder auch durch einen Fortsatz der Stell-Verschlussschraube gebildet sein.

[0014] Gemäss einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist auf der Mantelfläche der Stellschraube wenigstens eine Radialnut vorgesehen, in die wenigstens ein Dichtungselement, z.B. in Form eines O-Rings, eingebracht ist. Dies sorgt für eine ausreichende Dichtungswirkung der Stellschraube auch bis zu einem gewissen Öldruck innerhalb der Federkammer. Zur Erhöhung der Druckdichte kann zusätzlich ein Stützring in die Radialnut eingebracht sein. Insbesondere sitzt der Stützring ausgehend von der Federkammer unmittelbar hinter dem Dichtungselement in einer gemeinsamen Radialnut.

[0015] Eine Festlegung bzw. Fixierung der Stellschraube, insbesondere, um ein unerwünschtes Verstellen der Stellschraube zu vermeiden, kann mittels eines senkrecht auf die Mantelfläche der Stellschraube drückenden Feststellelementes erfolgen. Bevorzugt wird dazu eine Spannschraube senkrecht zur Stellschraube in eine passende Gewindebohrung des Gehäuses der hydraulischen Vorrichtung eingeschraubt, die die Mantelfläche der Stellschraube gegen das Gehäuse verspannt.

[0016] Zur Begrenzung des Stellweges der Stellschraube, sei es zur Definition einer maximalen bzw. minimalen Vorspannung der Druckfeder, als auch zur Sicherung der Stellschraube vor einem unbeabsichtigten Herausdrehen, dient besonders bevorzugt wenigstens ein Sicherungselement, idealerweise wenigstens ein Wellensicherungsring, der den Stellweg der Stellschraube begrenzt. Dieses Sicherungselement bewirkt gleichzeitig eine ausreichende Versperrung des inneren Bereichs der Gehäusebohrung, um für einen nicht restlos auszuschliessenden Schadensfall eines möglichen Materialbruchs, insbesondere einer Beschädigung des Gewindes das Herausschiessen der Stellschraube zu vermeiden.

[0017] Hier besteht die Möglichkeit einer Befestigung des Wellensicherungsrings in einer Innen-Radialnut im äusseren Bereich der Gehäusebohrung. Der Wellensicherungsring definiert einen Anschlag, der ein weiteres Herausschrauben der Stellschraube aus der Gehäusebohrung blockiert, insbesondere wird das weitere Herausdrehen, mit dem ein Verlust der Dichtungswirkung bzw. das vollständige Herausfallen der Stellschraube aus dem Gehäuse der hydraulischen Vorrichtung einhergeht, verhindert. Bei einer Ausführung der Vorrichtung als Load-Sensing-Regler mit Druckabschneidung können die Positionen des betreffenden Wellensicherungsrings zur Festlegung der jeweils geringstmöglichen Einstellwerte des Load-Sensing-Drucks und des Abschneidedrucks festgelegt werden.

[0018] Alternativ besteht die Möglichkeit, wenigstens einen Sicherungsring auf der Mantelfläche der Stellschraube selbst zu befestigen, bevorzugt innerhalb einer in der Mantelfläche vorgesehenen Aussen-Radialnut. Auch wenn der Wellensicherungsring teilweise innerhalb der Aussen-Radialnut liegt, bildet dieser durch seinen gegenüber der Stellschraube ge

CH 714 022 A1 ringfügig grösseren Durchmesser einen axialen Anschlag. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Aussen-Radialnut sowie der in die Radialnut eingebrachte Wellensicherungsring innerhalb der Federkammer des Gehäuses liegen. Gegenüber der Durchmesserverjüngung der Innenbohrung am Federkammerende bildet der Wellensicherungsring einen Anschlag, d.h. die Stellschraube lässt sich nur soweit aus der Gehäusebohrung herausdrehen bis der Wellensicherungsring an die endseitige Wandung der Federkammer anschlägt. Die Position der Aussen-Radialnut, genauer gesagt die Position des an der vom Kolben abgewandten Seite liegende Ende der Aussen-Radialnut, und die des Wellensicherungsrings legen für den jeweiligen Aufbau einer hydraulischen Vorrichtung die minimale Vorspannung seiner Druckfeder fest.

[0019] Denkbar ist es ebenfalls, dass innerhalb des Gehäuses bzw. innerhalb der Gehäusebohrung eine dedizierte ringförmige Ausnehmung vorgesehen ist. Ein auf der Stellschraube sitzender Wellensicherungsring liegt innerhalb der ringförmigen Ausnehmung und schlägt an deren Enden zum jeweils benachbarten Längenabschnitt der Gehäusebohrung, der einen kleineren Durchmesser aufweist an. Die Breite der ringförmigen Ausnehmung in Axialrichtung definiert in beide Axialrichtungen einen Anschlag, wodurch eine minimale und maximale Vorspannung der Druckfeder fest definiert sein kann. Besonders bevorzugt ist die Anordnung der ringförmigen Ausnehmung im Bereich des der Federkammer zugewandten Endes der Stellschraube. Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, diese im Bereich der Bohrungsöffnung, d.h. im Bereich des der Bohrungsöffnung zugewandten Endes der Stellschraube anzuordnen.

[0020] Eine Begrenzung der maximalen Einschraubtiefe kann jedoch nicht nur mittels des Wellensicherungsrings erzielt werden, sondern ebenfalls durch eine, einen Absatz bzw. Anschlag bildende Durchmesserverjüngung der Gehäusebohrung. Demzufolge kann die Stellschraube bis zum Erreichen des Absatzes eingeschraubt werden. Besonders bevorzugt ist es, wenn sich der Innendurchmesserbereich, der sich an den Absatz anschliesst, konisch verjüngt. Idealerweise entspricht die gewählte Konizität der Innenbohrung der Konizität einer zugeordneten Gegenanschlagsfläche der Stellschraubenmantelfläche. Dadurch wird bei einem Erreichen der Stellschraube dieser Anschlagsposition eine ansonsten vorliegende punktuelle Belastung vermieden, stattdessen kommt es zu einer grossflächigen Verteilung der Belastung von Stellschraube und Gehäuse, was den Verschleiss an den Wirkflächen deutlich reduziert.

[0021] Gemäss einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann der gesamte Stellweg der Stellschraube in wenigstens zwei Verstellbereiche unterteilt sein. Unterschiedliche Verstellbereiche zeichnen sich durch eine unterschiedliche Einschraubtiefe der Stellschraube aus. Bspw. befindet sich die Stellschraube für eine erste Anzahl von Schraubenumdrehungen innerhalb eines ersten Verstellbereiches. Ab einer definierten Einschraubtiefe gelangt die Stellschraube in einen zweiten bzw. nachfolgenden Verstellbereich. Besonders bevorzugt ist das jeweils aufzuwendende Drehmoment für die Betätigung der Stellschraube in den verschiedenen Verstellbereichen spürbar unterschiedlich. Bevorzugt ist das aufzuwendende Drehmoment im zweiten Verstellbereich mit grösserer Einschraubtiefe der Stellschraube höher als im ersten Verstellbereich mit geringerer Einschraubtiefe. Bevorzugt ist das aufzuwendende Drehmoment im dritten Verstellbereich mit nochmals grösserer Einschraubtiefe der Stellschraube nochmals höher als im zweiten Verstellbereich usw. Wesentlich ist eine für den Techniker spürbare Änderung des erforderlichen Drehmomentes zur Betätigung der Stellschraube, wodurch dem Techniker ein haptisches Feedbacksignal bezüglich der erreichten Einschraubtiefe signalisiert werden kann. Die Verstellbereiche zeichnen sich durch unterschiedliche Einschraubtiefen und demzufolge unterschiedliche Bereiche der eingestellten Vorspannung der Druckfeder aus.

[0022] Die Anwendung dieser Erfindungsmerkmale am Beispiel der Druckabschneidung einer Hydraulikpumpe sieht vor, dass an der hydraulischen Vorrichtung für die Einstellung des Maximaldrucks, der an dem Hochdruckausgang der Hydraulikpumpe auftreten kann zwei unterschiedliche Einstellbereiche vorliegen. Ist das Hydrauliksystem abgestimmt, d.h. sind die Hydraulikpumpe, die eingesetzten Regler und Ventile, die hydraulischen Verbraucher etc. aufeinander angepasst, dann bewirkt das Einstellen innerhalb des ersten Verstellbereichs, dass sich der besagte Maximaldruck innerhalb des zulässigen regulären Druckbereichs befindet, in dem das Hydrauliksystem dauerhaft betrieben werden kann, wohingegen das Einstellen innerhalb des zweiten Bereichs einen Betrieb des Hydrauliksystems in einem temporär zulässigen Überlastbereich ermöglicht. Um dem Techniker bei der Betätigung der Stellschraube den vorliegenden Verstellbereich zu signalisieren, ist das im zweiten Bereich aufzuwendende Drehmoment spürbar höher.

[0023] Gemäss bevorzugter Ausgestaltung ist ein erster Verstellbereich durch die Bewegung einer ersten Gleitfläche der Stellschraube entlang eines ersten Längenabschnitts der Gehäusebohrung definiert, während wenigstens ein weiterer Verstellbereich durch die Bewegung einer zweiten Gleitfläche der Stellschraube entlang eines zweiten Längenabschnitts der Gehäusebohrung definiert ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist durch die Bewegung einer Gleitfläche der Stellschraube entlang eines ersten Längenabschnitts der Gehäusebohrung definiert, während ein zweiter Verstellbereich durch die Bewegung derselben Gleitfläche der Stellschraube entlang eines zweiten, vom ersten Längenabschnitt abweichenden Längenabschnittes der Gehäusebohrung definiert ist.

Grundsätzlich kann eine beliebige Anzahl unterschiedlicher Verstellbereiche vorgesehen sein.

[0024] Möglich ist es, dass die Gleitfläche im ersten Verstellbereich nahezu reibungsfrei entlang des ersten Längenabschnitts gleitet, während im zweiten Verstellbereich eine Presspassung zwischen Gleitfläche der Stellschraube und dem zweiten Längenabschnitt der Innenbohrung vorliegt. Die dadurch bedingte zunehmende mechanische Reibung zwischen Stellschraube und Längenabschnitt bewirkt ein grösseres aufzuwendendes Drehmoment für die Betätigung der Stellschraube.

CH 714 022 A1 [0025] Darüber hinaus kann es vorgesehen sein, dass das Gehäuse der hydraulischen Vorrichtung mit wenigstens einer Schutzkappe vorgesehen ist, die am Gehäuse zur Abdeckung der wenigstens einen Stell-Verschlussschraube lösbar fixierbar ist. Die Befestigung der Schutzkappe kann mittels ein oder mehrerer an der Schutzkappe ausgeprägter Klauen erfolgen. Diese Klauen fassen in komplementäre Ausnehmungen des Gehäuses, sodass sich eine formschlüssige Verbindung zwischen Schutzkappe und Gehäuse ergibt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Klauen bzw. sonstige Bestandteile der Schutzkappe mit entsprechenden Sollbruchstellen versehen sind, sodass die Schutzkappe nicht zerstörungsfrei vom Gehäuse lösbar ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass eine Änderung der Vorspannung des oder der Federelemente sofort durch das Fehlen bzw. die defekte Schutzkappe ersichtlich ist. Möglich ist es auch, das System mit unterschiedlichen Schutzkappen auszustatten, beispielsweise unterschiedlich eingefärbten Schutzkappen. Über die optische Ausgestaltung der Schutzkappe kann dann signalisiert werden, wann bzw. durch wen eine entsprechende Änderung der Vorspannung der Kolbenfeder vorgenommen wurde. Bei hydraulischen Vorrichtungen mit mehreren Ventilelementen bzw. mehreren Reglerachsen innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses kann die Schutzkappe mehrere Stellschrauben abdecken.

[0026] Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass die Stell-Verschlussschraube einen sich verengenden Mantelabschnitt, der vorzugsweise konusförmig ausgeführt ist, umfasst, an den ein senkrecht zur Axialrichtung der Stellschraube verschieblich gelagerter Stift angrenzt, der über eine vorgespannte Druckfeder auf eine Mantelabschnittsfläche der Stellschraube gedrückt wird, die eine nicht-zylindrische Form aufweist. Dadurch besteht eine Positionsabhängigkeit des Auflagepunktes des Stiftes von der Einschraubtiefe der Stellschraube. Die Positionsabhängigkeit beschränkt sich auf die Axialrichtung des Stiftes senkrecht zur Axialrichtung der Stellschraube. Bevorzugt wird diese Mantelabschnittsfläche der Stellschraube konusförmig ausgeführt. Die eingenommene Position des Stiftes dient als haptisch-optischer Indikator für die mittels der Stellschraube eingestellte Vorspannung der Druckfeder. In diesem Zusammenhang ist es zweckmässig, wenn der Stift durch eine entsprechende Öffnung aus dem Gehäuse der Vorrichtung herausragt, sodass dieser von aussen sichtbar ist. Liegt eine Einbausituation der hydraulischen Vorrichtung (z.B. einem Regler) im übergeordneten System bspw. einer Mobilen Arbeitsmaschine vor, bei der der Stift nicht sichtbar ist, kann dessen axiale Position durch händisches Abtasten erkannt werden.

[0027] Die gestellte Aufgabe, eine vereinfachte und kostengünstige Lösung anzubieten, wird durch eine hydraulische Vorrichtung gemäss den Merkmalen des Anspruchs 2 gelöst. Auch hier kann die Vorrichtung als Hydraulikventil oder Hydraulikregler ausgestaltet sein, wobei Ausführungen mit mehreren Ventilelementen bzw. Reglerachsen wie zuvor beschrieben möglich sind.

[0028] Die erfindungsgemässe hydraulische Vorrichtung gemäss Anspruch 2 sieht anstatt einer einteiligen Stell-Verschlussschraube einen Verschlussstopfen vor. Der Verschlussstopfen erfüllt nach wie vor die bereits zuvor beschriebene Dichtungsfunktion zur Vermeidung, dass solches in der Federkammer der hydraulischen Komponente gelangendes Hydrauliköl aus dem Gehäuse der hydraulischen Vorrichtung hinaustritt. Entsprechend muss der Verschlussstopfen mit einem Dichtungssystem ausgestattet sein.

[0029] Dieses kann vorzugsweise gleichermassen wie bei der einteiligen Stell-Verschlussschraube durch eine entsprechende ringförmige Aussparung auf der Mantelfläche des Verschlussstopfens erfolgen und den dortigen Einbau eines O-Rings oder eines durch einen auf einem Stützring aufliegenden O-Rings. Im Gegensatz zu einem Aufbau der hydraulischen Vorrichtung, der eine einteilige Stell-Verschlussschraube enthält, besteht für einen Aufbau unter Verwendung eines Verschlussstopfens zwischen diesem und der Gehäusebohrung keine Gewindeverbindung.

[0030] Der Verschlussstopfen ist bevorzugt mit einem Bauteil axial in der Gehäusebohrung fixiert. Eine mögliche Ausführungsform dieser Fixierung, nachfolgend als Variante 1 bezeichnet, lässt sich erreichen, indem in der Gehäusebohrung eine Innen-Radialnut angebracht ist. Diese Innen-Radialnut befindet sich vorzugsweise an der zur Federkammer abgewandten Seite der Gehäusebohrung und zwar genau an derjenigen Position, die sich unmittelbar an den Bereich der Gehäusebohrung anschliesst, der von dem Verschlussstopfen ausgefüllt ist. In diese Innen-Radialnut kann wenigstens ein Wellensicherungsring eingesetzt sein. Beim Einbau des Verschlussstopfens in die Gehäusebohrung kann der Stopfen weiter als in seiner vorgesehenen Endposition in Richtung Federkammer durch ein entsprechendes Werkzeug hineingedrückt werden. Sodann kann der Wellensicherungsring in die besagte Radial-Innennut eingesetzt werden. Wird das besagte Werkzeug abgesetzt, wird das Ende des Verschlussstopfens durch die Rückstellkraft der Druckfeder gegen den Wellensicherungsring gedrückt. Damit liegt eine eindeutige Axialposition des montierten Verschlussstopfens vor.

[0031] Der Verschlussstopfen kann gleichermassen wie die einteilige Stell-Verschlussschraube den Federteller beinhalten.

[0032] Die Verwendung des Verschlussstopfens gestattet eine Änderung der Vorspannung der Druckfeder nur durch Bauteileänderungen (z.B. einen Austausch oder das Hinzufügen oder das Entfernen von Bauteilen). Bspw. können verschiedene, auf die jeweils erforderliche Vorspannung der Druckfeder angepasste Verschlussstopfen verwendet werden, von denen je gewünschter Vorspannung der passende Verschlussstopfen eingesetzt wird. Die Anpassung kann über das Bauteilabmass zwischen der Auflagefläche zum Wellensicherungsring und der Auflagefläche der Druckfeder erfolgen. Vorteilhafterweise geschieht dies durch die Fertigung von baugleichen Verschlussstopfen-Rohlingen mit einem entsprechenden Übermass. Das zur individuellen Anpassung erforderliche Bauteilabmass wird in einer Nachbearbeitung geschaffen.

CH 714 022 A1 [0033] In allen nachfolgenden beschriebenen Alternativen kann der fertige Verschlussstopfen als Gleichteil ausgeführt werden, weil die individuell benötigte Vorspannung der Druckfeder durch anderweitige Massnahmen erreicht wird. Es können bspw. durch ihre unterschiedliche Länge angepasste Druckfedern verwendet werden, wobei die Federkonstante (Federhärte) in allen Fällen den gleichen Wert haben muss. Alternativ ist es vorstellbar, Federteller mit unterschiedlicher, angepasster Tellerdicke zu verwenden. Hierbei kann es sich um einen Federteller handeln, der zwischen Kolben und Druckfeder angeordnet ist. Alternativ könnte auch auf dem Verschlussstopfen ein separater Federteller aufgebracht sein, dessen Tellerdicke je nach benötigter Vorspannung bemessen ist. Besonders bevorzugt ist die Anordnung eines lösbar am Verschlussstopfen angebrachten Federtellers, sodass je nach Bedarf ein passender Federteller mit entsprechender Stärke für die gewünschte Vorspannung auswählbar ist.

[0034] Alternativ könnte auch ein angepasster Kolben zum Einsatz kommen. Dabei könnte der zur Federkammer gelegene Abschnitt des Kolbens jenseits des Funktionsbereichs einer Steuerkammer der Vorrichtung (bspw. jenseits einer ringförmigen Aussparungen des Kolbens, die zur Schaffung der benötigten Ölverbindungen zwischen unterschiedlichen Stufen innerhalb der Hydraulikvorrichtung (z.B. zwischen einer Vor- und Hauptstufe eines zweistufigen Hydraulikreglers) als auch zur Schaffung der benötigten Ölverbindungen an die Aussenanschlüsse der Vorrichtung dienen) unterschiedliche Längen aufweisen, die massgeblich für die Vorspannung der Druckfeder sind.

[0035] In einer bevorzugten Ausführung können ein oder mehrere Unterlegscheiben zwischen der Druckfeder und einer ihrer Auflageflächen oder an beiden Auflageflächen platziert sein, um die erforderliche Vorspannung der Druckfeder zu erzielen. Dabei kann es sich um die Auflagefläche desjenigen Federtellers handeln, der sich an dem zum Kolben hingewandten Ende befindet oder um den Federteller an der Seite des Verschlussstopfens, der wie erwähnt als separates Bauteil oder auch durch einen Fortsatz des Verschlussstopfens gebildet sein kann. Zur Erzielung einer bestimmten Vorspannung kann eine einzige in ihrer Scheibendicke genau passende Unterlegscheibe oder können mehrere in der Gesamtdicke passende Unterlegscheiben verwendet werden. Alternativ oder ergänzend können in ihrer Dicke angepasste Unterlegscheiben zwischen dem Wellensicherungsring und dem Ende des Verschlussstopfens eingebaut sein.

[0036] In einer vorteilhaften Ausführung bestehen beide Auflageflächen für die Druckfeder aus einem gehärteten Material durch Härtung des gesamten Bauteils oder einer Härtung der relevanten Oberflächenbereiche oder einer geeigneten Beschichtung des gesamten Bauteils oder einer geeigneten Beschichtung der relevanten Oberflächenbereiche.

In einer besonders vorteilhaften Ausführung wird eine oder werden beide dieser gehärteten Auflageflächen der Druckfeder durch den Einsatz von gehärteten Unterlegscheiben dargestellt. Das hat den Vorteil, dass für die komplexeren Bauteile Materialien mit einer wesentlich geringeren Härte eingesetzt werden können.

[0037] In der bevorzugten Ausführung werden zwei gehärtete Unterlegscheiben einer Standardgrösse als Auflageflächen der Druckfeder verwendet und die zur Anpassung der konkret benötigten Vorspannung der Druckfeder wird durch die Verwendung zusätzlicher in ihrer Scheibendicke angepasste Unterlegscheiben erzielt. Vorteilhafterweise werden diese angepassten Unterlegscheiben zwischen dem Wellensicherungsring und dem Verschlussstopfen eingesetzt. Bei dieser Bauweise kann das Abmass, über welches die Vorspannung der Druckfeder im vorgesehenen Verstellbereich variiert werden kann direkt von aussen nachgemessen werden, ohne die hydraulische Vorrichtung ausbauen zu müssen. Gleichermassen muss für eine Änderung der Vorspannung der Druckfeder die hydraulische Vorrichtung nicht ausgebaut werden.

[0038] Anstatt der Verwendung einer Innen-Radialnut für den Wellensicherungsring kann gemäss einer alternativen Ausführungsform der Erfindung, nachfolgend als Variante 2 bezeichnet, der Verschlussstopfen innerhalb seiner Mantelfläche eine Aussen-Radialnut aufweisen, in die ein Wellensicherungsring eingesetzt ist. Bei der Montage wird der Wellensicherungsring zunächst in die Aussen-Radialnut eingesetzt, bevor der Verschlussstopfen in die Gehäusebohrung eingeführt wird.

[0039] Die Abmasse der Aussen-Radialnut und die des Wellensicherungsrings sind so ausgelegt, dass der Verschlussstopfen bei aufgesetztem Wellensicherungsring in die Gehäusebohrung eingeschoben werden kann. Das betrifft u.a. die aufeinander abgestimmten Abmasse der Nut und denen des entspannten Wellensicherungsrings sowie der Weite, auf die der Wellsicherungsring bestimmungsgemäss zusammengedrückt werden kann. In einer abgestimmten Position weist die Gehäusebohrung eine dedizierte ringförmigen Ausnehmung auf, deren Abmasse wiederum derart ausgelegt sind, dass sobald der auf der Aussen-Radialnut des Verschlussstopfens aufgesetzte Wellensicherungsring die ringförmige Ausnehmung erreicht in selbige einrastet und in dieser Position verharrt.

[0040] Mit der Ausnahme der Verwendung von Unterlegscheiben in der Gehäusebohrung ausserhalb des durch den Verschlussstopfen verschlossenen Bereichs können sämtliche der zuvor erwähnten Möglichkeiten auch für die Variante 2 zwecks Vorbereitung genutzt werden, damit beim Einsetzen des Verschlussstopfens in die Einrastposition die erforderliche Vorspannung der Druckfeder besteht. Demnach können bei einer vorteilhaften Ausführungsform die Auflageflächen der Druckfeder durch gehärtete Unterlegscheiben einer Standardgrösse ausgeführt sein und die Anpassung der Vorspannung der Druckfeder innerhalb des Verstellbereichs durch den Einsatz von Unterlegscheiben in passender Dicke erzielt werden, damit die komplexeren Bauteile unabhängig von der erforderlichen Vorspannung der Druckfeder als Gleichteile ausgeführt werden können.

[0041] Bei der Variante 2 kann der Verschlussstopfen nach seinem Einbau in die hydraulische Vorrichtung ganz offensichtlich nicht mehr entfernt werden. Das bietet den Vorteil, dass ein unbefugtes Öffnen der hydraulischen Vorrichtung

CH 714 022 A1 oder das unsachgemässe Verstellen der Vorspannung der Druckfeder per se vermieden werden. Klarerweise ist aber auch ein sachgemässes nachträgliches Verstellen der Vorspannung der Druckfeder resp. ein nachträgliches Verstellen der hydraulischen Vorrichtung unmöglich.

[0042] In einerweiteren vorteilhaften Ausführung der hydraulischen Vorrichtung, nachfolgend als Variante 3 bezeichnet, weist der Verschlussstopfen nahe dem der Federkammer zugewandten Ende innerhalb seiner Mantelfläche eine AussenRadialnut auf, in die vor der Montage ein Wellensicherungsring aufgesetzt wird. Die Abmasse dieser Aussen-Radialnut und die des Wellensicherungsrings sind so ausgelegt, dass der Verschlussstopfen bei dem aufgesetzten und dabei bestimmungsgemäss zusammengedrückten Wellensicherungsring in die Gehäusebohrung eingeschoben werden kann.

[0043] Bei entsprechend passend ausgelegter Bemassung wird der Wellensicherungsring beim Durchschreiten eines sich verengenden Abschnitts der Gehäusebohrung, der vorzugsweise konusförmig ausgeführt ist, weiter zusammengedrückt und kann schliesslich in die Federkammer eintauchen. Im Inneren der Federkammer oder zumindest in einem ersten Teilabschnitt weist die Gehäusebohrung einen grösseren Innendurchmesser auf, sodass sich der Wellensicherungsring wieder aufweiten kann. Vorzugsweise ist dieser Innendurchmesser entsprechend gross, dass sich der Wellensicherungsring auf denjenigen Durchmesser aufweitet, bei dem keine mechanische Spannung mehr vorliegt, d.h. den Durchmesser annimmt, den der Wellensicherungsring als loses unverbautes Bauteil aufweist. Zwischen dem bei der augenblicklichen Betrachtung im Fokus stehenden Endbereich des sich verengenden Abschnitts der Gehäusebohrung und der Federkammer liegt eine sprunghafte Änderung des Innendurchmessers vor. Durch diese Massnahme wird erreicht, dass der Verschlussstopfen nicht mehr entfernt werden kann, sobald der Wellensicherungsring vollständig in die Federkammer eingetaucht ist.

[0044] In der beschriebenen vorteilhaften Variante 4 der hydraulischen Vorrichtung weist die Gehäusebohrung zwischen dem Bereich, in welchem diejenige Verengung ihres Innendurchmessers vorliegt, die bei der Montage des Verschlussstopfens das gewünschte Zusammendrücken des aufgesetzten Wellensicherungsring erwirkt, und der Federkammer eine Innen-Radialnut auf. Sobald der Wellensicherungsring vollständig in die besagte Innen-Radialnut eingetaucht ist, kann der Verschlussstopfen nicht mehr entfernt werden.

[0045] Die Erfindung betrifft zudem die erfindungsgemässe Verwendung der erfindungsgemässen hydraulischen Vorrichtung, sowohl in der Ausführung mit Stell-Verschlussschraube als auch in der Ausführung mit Verschlussstopfen, zur Druckabschneidung in einem Hydrauliksystem, insbesondere zur Druckabschneidung beim Betrieb einer Axialkolbenpumpe bzw. eines Axialkolbenmotors.

[0046] Denkbar ist ebenso die Verwendung der hydraulischen Vorrichtung, sowohl in der Ausführung mit Stell-Verschlussschraube als auch in der Ausführung mit Verschlussstopfen, als Druckbegrenzungsventil zur Begrenzung des maximalen Druckniveaus innerhalb eines Hydrauliksystems.

[0047] Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein hydraulisches System umfassend wenigstens einen Axialkolbenmotor bzw. wenigstens eine Axialkolbenpumpe sowie wenigstens eine hydraulische Vorrichtung, sowohl in der Ausführung mit Stell-Verschlussschraube als auch in der Ausführung mit Verschlussstopfen, ausgestaltet als Hydraulikregler gemäss der vorliegenden Erfindung, die mit einer Axialkolbenpumpe bzw. einem Axialkolbenmotor zur Druckabschneidung verschaltet ist. Die Vorteile und Eigenschaften der erfindungsgemässen hydraulischen Vorrichtung treffen demnach ohne Einschränkung auch auf das hydraulische System bzw. die erfindungsgemässe Verwendung der Vorrichtung zu, weshalb an dieser Stelle auf eine wiederholende Beschreibung verzichtet wird.

[0048] Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Hydrauliksystem umfassend wenigstens eine hydraulische Vorrichtung, sowohl in der Ausführung mit Stell-Verschlussschraube als auch in der Ausführung mit Verschlussstopfen, in Form eines Hydraulikventils gemäss der vorliegenden Erfindung. Bspw. wird das Hydraulikventil zur Druckbegrenzung des Systemdrucks innerhalb des Hydrauliksystems eingesetzt.

[0049] Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung sollen im Folgenden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1: eine konventionelle Hauptstufe eines mehrstufigen Hydraulikreglers,

Fig. 2: eine Schnittdarstellung der erfindungsgemässen hydraulischen Vorrichtung in Form eines zweistufigen Hydraulikreglers, von denen jede Stufe mit einer Stell-Verschlussschraube gemäss der Erfindung ausgestattet ist

Fig. 3: eine Detailansicht des Hydraulikreglers der Fig. 2,

Fig. 4: eine perspektivische Schnittdarstellung des Hydraulikreglers gemäss Fig. 2,

Fig. 5: eine weitere Detailansicht des Hydraulikreglers gemäss Fig. 2,

Fig. 6: eine Detailansicht im Schnitt der erfindungsgemässen hydraulischen Vorrichtung gemäss einer zweiten alternativen Ausführung,

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Fig. 7: Darstellungen der Stell-Verschlussschraube gemäss Fig. 6 während unterschiedlicher Phasen bei der Montage in die hydraulische Vorrichtung,

Fig. 8: eine Detailansicht im Schnitt der erfindungsgemässen hydraulischen Vorrichtung gemäss einer dritten alternativen Ausführung Variante,

Fig. 9: eine Detailansicht im Schnitt der erfindungsgemässen hydraulischen Vorrichtung gemäss einer dritten alternativen Ausführung,

Fig. 10: eine Schnittdarstellung der optionalen optisch-haptischen Überwachungskomponente (Typ A),

Fig. 11: Detailansichten der optisch-haptischen Überwachungskomponente,

Fig. 12: eine Schnittdarstellung der optionalen optisch-haptischen Überwachungskomponente gemäss einer ersten Variante (Typ B),

Fig. 13: eine Schnittdarstellung der optionalen optisch-haptischen Überwachungskomponente gemäss einer zweiten Variante (Typ C),

Fig. 14: eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemässen Hydraulikreglers gemäss der Fig. 2 mit montierter Schutzkappe,

Fig. 15: Detailansichten der Schutzkappe und

Fig. 16: eine Schnittansicht der Schutzkappe sowie des Hydraulikreglers mit montierter Schutzkappe.

[0050] Die erfindungsgemässe hydraulische Vorrichtung soll nachfolgend anhand eines ersten Ausführungsbeispiels anhand der Fig. 2 bis 5 vorgestellt werden, wobei es sich hierbei um einen Hydraulikregler mit einem Load-Sensing-Regler I und einer Druckabschneidung II handelt, die sich in einem gemeinsamen Gehäuse 14 befinden. Die Erklärung dieses Ausführungsbeispiels erfolgt unter der Annahme, dass der Hydraulikregler zur Betätigung der Stellvorrichtung einer Hydraulikpumpe verwendet wird. Der Hydraulikregler verfügt über vier Aussenanschlüsse 10, 11, 12, 13 zur Schaffung von Ölverbindungen, nämlich den Anschluss 10 zum Hochdruckausgang der zu regelnden Hydraulikpumpe, den Anschluss 11 zur Tankrückführung, einen Anschluss 12 zur Stellvorrichtung der Hydraulikpumpe und einen Anschluss 13 für die Zuführung des externen Steuerdrucks. Der Load-Sensing-Regler I und die Druckabschneidung II sind über eine gemeinsame Bohrung 15 miteinander verbunden, die nach aussen hin abgedichtet ist.

[0051] Beide Reglerachsen, d.h. die des Load-Sensing-Reglers I und die der Druckabschneidung II, sind in Bezug auf die in Fig. 2 gewählten Anordnungen von rechts nach links mit folgenden Bauteilen bestückt. Einem Verschlusssystem 16, welches auch bei dem maximal möglichen Druckniveau in der Hochdruckbohrung 10a öl-dicht ist. Einem Steuerkolben 17, mit zwei entsprechenden abschnittsweise bestehenden ringförmigen Aussparungen längs seiner Mantelfläche (nicht in der Fig. 2 dargestellt), damit in Abhängigkeit der Längsposition des Steuerkolbens 17 die benötigten Ölverbindungen sowohl innerhalb des Reglers als auch zu den Aussenanschlüssen 10-13 vorliegen. Einer Druckfeder 18 mit einem Auflagesystem 19 des Kolbenendes. (Das Auflagesystem 19 kann bspw. als Federteller und die Druckfeder 18 kann bspw. als Schraubenfeder ausgeführt sein. Alternativ dazu kann auch ein Druckfeder-Auflage-System durch eine Aneinanderreihung von Tellerfedern aufgebaut werden.) [0052] Einer Stellschraube 20 zur Vorspannung der Druckfeder 18 mit einem als Federteller dienenden Fortsatz. Einem Verschlusssystem, welches bis zu dem in der Federkammer 18a maximal möglichen Öldruck-Niveau dichtend sein muss. Gemäss der Erfindung wird der Verschluss durch die Stellschraube 20 gebildet, d.h. die Stell- und Verschlussschraube 20 ist einteilig.

[0053] Gemäss vorteilhafter Ausführungsform ist eine vorteilhafte Limitierung des möglichen Verstellbereichs der minimalen und der maximalen Vorspannung der Druckfeder 18 und somit eine vorteilhafte Limitierung des möglichen Verstellbereichs der Druckabschneidung für die angeschlossene Hydraulikpumpe vorgesehen. In den meisten Anwendungen eines Hydraulikreglers können bei der maximal möglichen Vorspannung der Druckfeder 18 die höchsten Druckniveaus am Hochdruckausgang der Hydraulikpumpe auftreten. Der maximale mögliche Wert dieses Druckniveaus ist bei schwächerer Vorspannung der Druckfeder 18 geringer. Eine Verwendung des Reglers, bei der ein umgekehrter Zusammenhang zwischen der Vorspannung der Druckfeder 18 und dem Druckniveau, das am Hochdruckausgang 10 der Hydraulikpumpe vorliegt, ist möglich, wird aber im Folgetext nicht weiter betrachtet.

Anschlag zur Begrenzung der minimalen Vorspannung der Druckfeder 18 [0054] In der Federkammer 18a des Load-Sensing-Reglers I muss die Schraubverbindung zwischen dem Reglergehäuse 14 und der Stell-Verschlussschraube 20 gegen das maximal mögliche über den Anschluss 13 zugeführte Druckniveau des Steuerdrucks, welches in der Praxis bei einigen 10 bar liegen kann, abdichtend sein. In die den als Dichtelement dienenden O-Ring 22 beherbergende Nut 21 in der Stell-Verschlussschraube 20 ist ein Stützring 23 aufgesetzt (vgl. Detailansicht der

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Fig. 4). Bei einem entsprechend hohen Steuerdruck wird der O-Ring 22 gegen den Stützring 23 gepresst, wodurch der Load-Sensing-Regler I druckdicht bleibt.

[0055] In der Druckabschneidung II kann der O-Ring 22 zur Wahrung einer Gleichteilstrategie auch mit einem Stützring 23 kombiniert werden. Hier genügt zur Abdichtung die alleinige Verwendung eines O-Rings 22 an der Stell-Verschlussschraube 20, weil in dem hierdurch abzudichtenden Volumen immer Niederdruck vorliegt. Entweder besteht von diesem Volumen 18b eine alleinige Ölverbindung zur Tankrückführung über den Anschluss 12 oder in diesem Volumen 18b liegt lediglich ein geringer Überdruck von ca. 1 bis 2 bar vor und zwar dann, wenn aufgrund der Position des Steuerkolbens 17 ein Rückfluss von Hydrauliköl vom Anschluss 12 der Stellvorrichtung (i.e. vom Stellzylinder) kommend in die Tankrückführung erfolgt.

[0056] Durch den Einsatz eines Load-Sensing-Reglers I wird eine sogenannte Bedarfsstromregelung der Hydraulikpumpe erzielt. Durch eine solche Regelung wird unter der Zielsetzung von Energieersparnis vermieden, dass die Hydraulikpumpe in denjenigen Betriebsphasen ein unnötig hohes Druckniveau im Hydraulik-Ölkreislauf aufbaut, in denen die hydraulischen Verbraucher nur geringe Volumenströme an Hydrauliköl benötigen. Unter dem Aspekt der Energieeffizienz ist die Einstellung eines möglichst niedrigen Load-Sensing-Drucks vorteilhaft. Allerdings muss ein Betrieb in demjenigen Bereich niedriger Drücke vermieden werden, in dem die Regelung nicht zuverlässig arbeitet (ca. unterhalb von 10 bar). Deshalb verfügt ein Load-Sensing-Regler über eine Endanschlagsposition über die hinaus keine weitere Absenkung des Load-SensingDrucks möglich ist, den sogenannten pmin-Anschlag. Bei bestimmten Anwendungen, wie etwa Windenantriebe, muss eine gewisse Druckreserve vorhanden sein, weswegen man hierbei den Load-Sensing-Druckwert auf einige zehn bar (bis zu 60 bar) einstellt. Damit hierbei das Einstellen auf einen unnötig hohen Wert vermieden wird, kann man den Load-Sensing-Regler I auch mit einem pmax-Anschlag ausstatten. Sinnvollerweise wird die Einstellung des Load-Sensing-Drucks auf die Belange des Hydrauliksystems und auf die der Anwendung angepasst.

[0057] Durch den Einsatz einer Druckabschneidung II zur Regelung einer Hydraulikpumpe wird der Einstellbereich für das an ihrem Hochdruckausgang maximal mögliche Druckniveau begrenzt, was zur Vermeidung einer Überlastung des Hydrauliksystems einschliesslich der Hydraulikpumpe selbst dient. Im Unterschied zu einem Druckbegrenzungsventil, welches die überschüssige Leistung über einen Bypass abführt und damit letztlich einen Teil von der durch die Hydraulikpumpe bereitgestellten hydraulischen Leistung in die Aufheizung von Hydrauliköl umwandelt, wirkt eine Druckabschneidung auf die Stelleinrichtung der Hydraulikpumpe derart ein, dass der sogenannte Abschneidedruck nicht überschritten werden kann. Die Notwendigkeit eines pmax-Anschlags für eine Druckabschneidung ist sicherlich selbsterklärend. Bei zu geringen Druckniveaus ist keine stabile Regelung möglich. Darüber hinaus würde ein auf einem sehr kleinen Druckniveau eingestellter Abschneidedruck die zur Schmierung benötigte Leckage verhindern. Aus den genannten Gründen ist auch für eine Druckabschneidung ein pmin-Anschlag sinnvoll.

[0058] In der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform des montierten Reglers ragt das schmale Ende der Stell-Verschlussschraube 20 axial zentrisch in die Schraubenfeder 18 hinein. In ihrer Fortführung weist die Stell-Verschlussschraube 20 einen grösseren Durchmesser auf. An einem bestimmten Längenabschnitt der Stell-Verschlussschraube 20 liegt eine besonders deutliche Zunahme ihres Aussendurchmessers vor. Dort besteht eine Fläche, die senkrecht zur gedachten Achse der Stell-Verschlussschraube 20 ausgerichtet ist, auf der sich diese auf die als Schraubenfeder ausgeführte Druckfeder 18 abstützt (vgl. Fig. 2). Diese Abstützfläche kann auch konisch oder gekrümmt (konvex oder konkav) ausgeführt sein. Anstelle einer Schraubenfeder 18 ist auch der Einsatz eines anderen Federelementes, etwa eine Aneinanderreihung einzelner Tellerfedern möglich.

[0059] In einer optionalen Ausführungsform stützt sich die Stell-Verschlussschraube 20 nicht direkt an der Druckfeder 18 ab, sondern über eine dazwischen gefügte Unterlegscheibe. In diesem Fall kommt besonders bevorzugt eine gehärtete Unterlegscheibe zum Einsatz. Generell wird eine Schraubenfeder 18 während der Nutzung an ihrer Auflagefläche schürfen und könnte über der Nutzungsdauer zu einem Materialabrieb führen. In jedem Fall muss eine Spanbildung vermieden werden, da abgeriebenes Material in den Ölkreislauf gelangen würde und zu Folgeschäden führen könnte. Deshalb muss die Auflagefläche gehärtet werden. Die Ausführung einer komplett- oder teilgehärteten Stell-Verschlussschraube 20 ist selbstverständlich weitaus teurer als die Verwendung einer gehärteten Unterlegscheibe.

[0060] Die Längenabschnitte entlang derer sich die Stell-Verschlussschraube 20 eng anliegend zu der inneren Oberfläche ihrer Aufnahmebohrung im Reglergehäuse 14 befindet, gestalten sich wie folgt: Angrenzend an die zur Beherbergung des besagten Dichtungselementes vorhandenen Nut 21 befindet sich jeweils ein Längenabschnitt der Stell-Verschlussschraube 20, in dem deren Aussendurchmesser nahezu das Ab-mass des gegenüberliegenden Innendurchmessers der Gehäusebohrung im Reglergehäuse 14 aufweist. Im Endbereich der Stell-Verschlussschraube 20, wo deren grösster Durchmesser vorliegt, befindet sich ein Aussengewinde 24. Der dazu gegenüberliegende Bereich der Gehäusebohrung im Reglergehäuse 14 weist ein dazu passendes Innengewinde auf, das von der später noch beschriebenen Radialnut 25 in Axialrichtung bis zu einem Abschnitt reicht, ab dem sich der Durchmesser der Gehäusebohrung stetig verjüngt. In der Ausführungsform gemäss den Fig. 2 bis 5 ist die Anzahl der Gewindegänge innerhalb der Gehäusebohrung grösser als die der Stell-Verschlussschraube 20, dies ist allerdings nicht zwingend notwendig. Bezüglich dieser Gewindeverbindung ist eine solche Abstimmung zwischen der Stell-Verschlussschraube 20 und ihrer Gehäusebohrung im Reglergehäuse 14 erforderlich, die das Einstellen unterschiedlicher Federvorspannungen ermöglicht, die den Einstellbereich der geringen Vorspannung der Druckfeder umfassen.

CH 714 022 A1 [0061] In einer vorteilhaften Ausführung befindet sich die Stell-Verschlussschraube 20 über ihren gesamten Stellbereich hinweg vollständig innerhalb des Reglergehäuses 14 und dabei wird nach dem Einfügen der Stell-Verschlussschraube in ihre Einbauposition beim Zusammenbau des Reglers ein vorgesehener Sicherungsmechanismus montiert, der verhindert, dass die Stell-Verschlussschraube 20 durch alleiniges Drehen ausgebaut werden kann. In der gezeigten und bevorzugten Ausführung kann dies durch eine Radialnut 25 geschehen, die längs des Abschnitts der Gehäusebohrung, der sich ausserhalb des Einbauraumes der Stell-Verschlussschraube 20 befindet, in die Wandung der Gehäusebohrung des Reglergehäuses 14 eingearbeitet ist. In diese Radialnut 25 kann ein Wellensicherungsring 26 (s. Fig. 4) eingebracht werden. Klarerweise ist das komplette Herausdrehen der Stell-Verschlussschraube 20 nur durch vorheriges Entfernen des Wellensicherungsrings 26 möglich. Ohne Entfernen des Wellensicherungsrings 26 bildet dieser beim Herausdrehen der Stell-Verschlussschraube 20 einen Anschlag bzw. eine Endposition.

[0062] Idealerweise befindet sich die Radialnut 25 und damit der Wellensicherungsring 26 genau an derjenigen Position, sodass sich bei dem Vorliegen der Endposition, bei der der Kopf der Stell-Verschlussschraube 20 an den Wellensicherungsring 26 an-stösst, die minimal zulässige Vorspannung der Druckfeder 18 ergibt. Bei dieser Einstellung liegt der eingestellte Abschneidedruck auf dem noch zulässigen Minimalwert. Durch die Konfiguration der Position des Wellensicherungsrings 26 bzw. dessen dem Inneren des Reglergehäuses 14 zugewandten Auflagefläche, des Abstandes längs der Stell-Verschlussschraube 20 zwischen der Auflagefläche zum Wellensicherungsring 26 bis zur Auflagefläche der Druckfeder 18, der Federlänge der entspannten Druckfeder 18, ihrer Federhärte, der Scheibendicke des Federtellers 19 und der kolbenseitigen Endposition des Federtellers 19 ergibt sich ein Minimalwert der Vorspannung der Druckfeder 18.

[0063] In einer vorteilhaften Ausführung sind die beiden Auflageflächen an denen sich die Druckfeder 18 abstützt besonders verschleissfest z.B. durch das Härten oder Beschichten der einteiligen Stell-Verschlussschraube 20 oder des Federtellers 19 oder beider Teile. In einer alternativen Ausführung ist anstelle eines Fortsatzes auf der einteiligen StellVerschlussschraube 20 ein separater Federteller vorhanden. In einer besonders vorteilhaften Ausführung sind nur die Auflageflächen an denen sich die Druckfeder 18 abstützt gehärtet oder beschichtet. In einer besonders vorteilhaften Ausführung sind die besagten komplexeren Bauteile nicht gehärtet oder beschichtet, sondern die Auflageflächen, an denen sich die Druckfeder 18 abstützt, werden durch aufsetzte gehärtete Unterlegscheiben dargestellt. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführung handelt es sich um gehärtete Unterlegscheiben in Standardabmessungen.

[0064] Soll ausgehend von einer bestimmten Reglerkonfiguration eine Änderung dahingehend geschaffen werden, dass der geringstmögliche Einstellwert der minimalen Federvorspannung angehoben werden soll und der Einstellwert der maximal möglichen Federvorspannung unverändert bleibt, kann bsw. eine Stell-Verschlussschraube 20 mit einem längeren Schraubenkopf verwendet werden oder eine Stell-Verschlussschraube an deren Kopfende sich ein Fortsatz befindet. Alternativ kann die zur Aufnahme des Wellensicherungsrings in der Gehäusebohrung vorgesehene Radial-Innennut in einer grösseren Tiefe, d.h. näher an der Federkammer eingebracht werden. Unter dieser Zielsetzung wird bevorzugt zwischen der Stell-Verschlussschraube 20 und dem Wellensicherungsring 26 eine Unterlegscheibe oder ein Stapel mehrerer Unterlegscheiben mit angepasster Gesamtdicke eingelegt. Am dortigen Einbauort sind keine gehärteten Unterlegscheiben erforderlich; vielmehr ist hierfür auch eine Ausführung aus Kunststoff möglich.

[0065] Soll ausgehend von einer bestimmten Reglerkonfiguration eine Änderung dahingehend geschaffen werden, dass der geringstmögliche Einstellwert der minimalen Federvorspannung abgesenkt werden soll und der Einstellwert der maximal möglichen Federvorspannung unverändert bleibt, können die gegenteiligen Schritte vollzogen werden; eine Verkürzung des Schraubenkopfes des Stell-Verschlussschraube 20, sofern hierfür genügend Gewindegänge verfügbar sind oder eine Reduzierung der Länge des am Schraubenkopf vorhandenen Fortsatzes. Alternativ kann die zur Aufnahme des Wellensicherungsrings in der Gehäusebohrung vorgesehene Radial-Innennut in einer geringeren Tiefe eingebracht werden. Ist zwischen der Stell-Verschlussschraube 20 und dem Wellensicherungsring 26 ein Stapel von mindestens einer Unterlegscheiben vorhanden, kann dessen Gesamtdicke reduziert werden.

[0066] Soll ausgehend von einer bestimmten Reglerkonfiguration ohne Nachbearbeitung des Reglergehäuses eine Änderung der Bandbreite zwischen der geringstmöglichen und der höchstmöglichen einstellbaren Federvorspannung erforderlich sein, bestehen auch hier verschiedene Umsetzungen. Da die Verschiebung dieser Bandbreite zu geringeren Federvorspannungen jeweils gegenteiligen Massnahmen wie zu einer Erhöhung dieser Bandbreite ist, beschränken sich die Erklärungen auf Letzteres. Eine stärkere Vorspannung und höhere Rückstellkraft wird erreicht, indem eine längere Feder mit gleicher Federhärte benutzt wird. Alternativ wäre eine solche Änderung mittels eines solchen Umbaus möglich, der zu einer sich in einem geringen Abstand von der Stell-Verschlussschraube 20 befindenden Endposition des Federtellers 19 führt (ein Kolben 17, der hinsichtlich seiner hydraulischen Steuerungsfunktion bei gleicher Stellposition weiter in die Federkammer 18a hinein reicht oder die Verwendung eines Federteller 19 mit einer entsprechend dickeren Randdicke etc.). Als eine weite Alternative könnte eine Stell-Verschlussschraube verwendet werden, deren Längenabschnitt zwischen der Nut zur Aufnahme des Dichtungssystems 22, 23 und der Auflagefläche der Druckfeder 18 ein grösseres Abmass aufweist.

[0067] Gegenüber diesen vier Möglichkeiten eine Verschiebung der Bandbreite zwischen der geringstmöglichen und der höchstmöglichen einstellbaren Federvorspannung zu erzielen, kommen bevorzugt Unterlegscheiben zum Einsatz. Die Verwendung von Unterlegscheiben ist bspw. möglich zwischen dem Steuerkolben 17 und dem Federteller 19, zwischen dem Federteller 19 und der Druckfeder 18, zwischen der Druckfeder 18 und der Stell-Verschlussschraube 20.

CH 714 022 A1 [0068] Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von jeweils mindestens einer Unterlegscheibe zwischen der Druckfeder 18 und ihrer Auflagefläche an der Stell-Verschlussschraube 20 oder an dem Federteller 19 oder an den Auflagefläche dieser beiden Bauteile. Verwendet man Unterlegscheiben in verschiedenen leicht unterschiedlichen Dicken oder mehrere sehr dünnen Unterlegscheiben kann die gewünschte Anpassung der Bandbreite der Vorspannung der Druckfeder 18 erreicht werden. Da die Fläche einer Unterlegscheibe, auf der die Druckfeder 18 aufliegt, vorteilhafterweise aus einem besonders harten Werkstoff bestehen soll, kann es vorteilhaft sein, eine vorgesehene Unterlegscheibe einseitig zu härten. Um den tatsächlich benötigten Abstand zu erzielen, kann eine entsprechende Schichtdicke von der ungehärteten Seite der vorbereiteten Unterlegscheibe abgetragen werden oder diese Unterlegscheibe in einem Stapel mit mindestens einer weiteren Unterlegscheibe benutzt werden, je nachdem ob die vorbereitete Unterlegscheibe zu dick oder zu dünn ist. Ganz besonders bevorzugt wird die Verwendung von jeweils einer gehärteten Unterlegscheibe einer Standardgrösse an jeder Auflagefläche der Druckfeder 18 und ggf. weitere benötigte Unterlegscheiben aus ungehärtetem Standardmaterial zu verwenden.

[0069] Bei einem wie im vorangegangenen Text beschrieben, aufgebautem Hydraulikregler kann die Stell-Verschlussschraube 20 mit dem vorgesehenen Montagewerkzeug innerhalb des Stellbereichs bewegt werden, wohingegen - ein durch unbewusstes Drehen der Stell-Verschlussschraube 20 in Richtung für die Anwendung unzulässig niedriger Federvorspannungen vermieden wird; ebenso wie ein unbedachtes Ausbauen der Stell-Verschlussschraube 20.

[0070] Damit das Montieren der Stell-Verschlussschraube 20 durchführbar ist, kann sich das zugehörige Montagegewinde im Reglergehäuse 14 bis an das Aussenende der Gehäusebohrung erstrecken. Ein beidseitig eng vom Einbauort des Wellensicherungsrings 26 beabstandeter Längenabschnitt der Gehäusebohrung ist vorteilhafterweise als zylindrisch ausgeführte Absenkung gefertigt, deren Durchmesser geringfügig grösser als der Aussendurchmesser des Gewindes 24 ist. Letzteres erleichtert die Montage des Wellensicherungsrings 26 und vermeidet eine Verformung des Gewindes 24 durch den Wellensicherungsring 26. Alternativ zu einem bis sich an die Oberfläche des Gehäuses 14 erstreckenden Gewindes kann zur Erzielung derselben Vorteile der gesamte Längenabschnitt innerhalb der Gehäusebohrung beginnend von der Gehäuseoberfläche bis in den geringfügig über den Einbauort des Wellensicherungsrings 26 herausragenden Längenabschnitt der Innendurchmesser eine Weite aufweisen, die geringfügig grösser als der Aussendurchmesser des zum Einbau der Stell-Verschlussschraube 20 vorhandenen Gewindes 24 ist.

[0071] Zum Ansetzen eines Montagewerkzeugs zur Betätigung der Stell-Verschlussschraube 20 (für den Einbau oder den Ausbau und dem Einstellen des Abschneidedruckes bzw. des Load-Sensing-Drucks) befindet sich ausgehend von ihrer Stirnseite eine zum Werkzeug passende Ausnehmung (siehe bspw. Fig. 4). Der Aufbau der Stell-Verschlussschraube 20 gestattet eine Vielzahl möglicher Ausführungsformen solcher Ausnehmungen. Diese kann entweder ganz bewusst kompatibel zu einem Standardwerkzeug (hier: ein Innensechskant) in einer Normgrösse ausgeführt sein oder zwecks eines besseren Schutzes vor unbefugten Eingriffen derart ausgeführt sein, dass eine Betätigung nur durch ein spezielles, keinem Standard entsprechendes Werkzeug möglich ist.

Anschlag zur Begrenzung der maximalen Vorspannung der Schraubenfeder [0072] Das gezeigte Ausführungsbeispiel der Fig. 2 bis 5 verfügt über zwei Verstellbereiche. Bezugnehmend auf das Anwendungsbeispiel Load-Sensing-Regelung kann innerhalb einer bestimmten Bandbreite, dem unteren Verstellbereich das Load-Sensing-Druckniveau vom absoluten Minimalwert bis zu einem Druckniveau eingestellt werden, welches noch typisch für Anwendungen ist, bei denen der Erzielung einer möglichst niedrigen Verlustleistung ein absoluter Vorrang eingeräumt wird, wohingegen in einem darüber liegenden Verstellbereich ein Load-Sensing-Druckniveau für jeweilige Anwendungen eingestellt werden kann, für die das Bereithalten einer gewissen Druckreserve notwendig oder vorteilhaft ist.

[0073] Bezugnehmend auf das Anwendungsbeispiel Druckabschneidung, welches im Folgetext beibehalten wird, kann innerhalb einer bestimmten Bandbreite, dem unteren Verstellbereich der Abschneidedruck von einem durch den pminAnschlag vergebenem Minimalwert bis zu der Obergrenze des Druckniveaus eingestellt werden, bei dem das Hydrauliksystem dauerhaft betrieben werden kann. Innerhalb einer sich unmittelbar daran anschliessenden oberhalb davon gelegenen Bandbreite kann der Abschneidedruck innerhalb eines temporär zulässigen Überdruckbereichs bis zu einer nicht mehr überschreitbaren Obergrenze eingestellt werden. Vom Monteur wird beim Bewegen der Stell-Verschlussschraube 20 wahrgenommen, ob deren Position eine Druckabschneidung unterhalb oder innerhalb des regulären Arbeitsbereichs hervorrufen würde.

[0074] Zur Erklärung dieses neuartigen Regler-Sicherungsmechanismus wird der Längenabschnitt der im Reglergehäuse 14 montierten Stell-Verschlussschraube 20 betrachtet, der sich im Nahbereich des O-Rings 22 befindet. Wesentliche Merkmale dieses Längenabschnittes sind der Fig. 5 zu entnehmen, die eine Detailansicht des Reglers der Fig. 2 bis 4 zeigt. [0075] Ausgehend von einer Positionierung der Stell-Verschlussschraube 20 im Reglergehäuse 14, bei der die Druckfeder 18 die minimal zulässige oder eine geringfügig höhere Vorspannung aufweist, befindet sich der rechtsseitig zum O-Ring 23 liegende Längenabschnitt x der Mantelfläche der Stell-Verschlussschraube 20 an dem gegenüberliegenden Wandabschnitt 11 der Gehäusebohrung des Reglergehäuses 14, wo ein Innendurchmesser der Grösse D1 vorliegt. Aufgrund des dortigen, vergleichsweise grossen Abstands liegt zunächst bei einem fortgeführten Hineindrehen der Stell-Verschlussschraube 20 in das Reglergehäuse 14 innerhalb dieses Längenabschnitts x quasi keine Reibung vor. Eine Reibung zwischen der Stell-Verschlussschraube 20 und dem Reglergehäuse 14 tritt an der Gewindeverbindung 24 sowie in den

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Bereichen des O-Rings 22, des ggf. vorhandenen Stützringes 23 und den ggf. vorhandenen Unterlegscheiben auf. Ein gewisses Mass an Reibung ist notwendig, da sich ansonsten die Stell-Verschlussschraube 20 selbsttätig vor dem Fixieren der Einstellung verstellen könnte. Um das selbsttätige Verstellen - etwa durch während der Anwendung auftretenden Vibrationen - zu vermeiden wird die Stell-Verschlussschraube 20 durch eine Spannschraube 52 fixiert, die beispielsweise über eine an der entsprechenden Stelle des Reglergehäuses 14 mit einer durchgängigen Gewindebohrung versehen ist und auf einen zylinderförmigen Abschnitt der Stell-Verschlussschraube 20 auftrifft. Bei gelöster Spannschraube 52 kann die Stell-Verschlussschraube 20 innerhalb einer gewissen Bandbreite eingestellt werden. Je nach Einstellung wird das Druckniveau festgelegt, welches bei entsprechend ausreichender mechanischer Eingangsleistung maximal am Hochdruckausgang 10 der Hydraulikpumpe vorliegen kann. Wie erwähnt, bezeichnet man diese an einem Hydraulikregler einstellbare Begrenzung als Druckabschneidung. Der sogenannte Abschneidedruck kann innerhalb einer gewissen Bandbreite verstellt werden.

[0076] Zwecks Schadensvermeidung sollte die Bandbreite des Abschneidedrucks nur in dem Bereich verstellt werden, in dem die Hydraulikpumpe bzw. ein Hydraulikmotor bzw. ein Hydrauliksystem dauerhaft betrieben werden kann. Zwecks Schadensvermeidung und dem Verhindern einer Gefährdung darf der Abschneidedruck nicht oberhalb eines kritischen Wertes liegen.

[0077] Die zur Aufnahme der Stell-Verschlussschraube 20 im Reglergehäuse 14 vorhandene Gehäusebohrung weist einen an den Längenabschnitt 11 angrenzenden Längenabschnitt 12 auf. Am Übergangsbereich dieser beiden Längenabschnitte 11,12 erfolgt eine Änderung des Innendurchmessers von D1 auf D2, wobei der im Längenabschnitt 12 vorliegende Innendurchmesser D2 geringfügig kleiner als der Durchmesser D1 ist. Hierbei ist der Innendurchmesser D1 auf den Aussendurchmesser Dx der Stell-Verschlussschraube 20, den diese im Längenabschnitt x aufweist, abgestimmt, dass bei einer entsprechend weit hineingedrehten Stell-Verschlussschraube 20, die zu einer Überlappung des Längenabschnitts x der Stell-Verschlussschraube 20 und des Längenabschnitts 12 der Gehäusebohrung im Reglergehäuse 14 führt, in diesem Überlappungsbereich eine Presspassung vorliegt.

[0078] Liegt eine solche Überlappung und damit die besagte Presspassung vor, so muss zum Hinein- und zum Herausschrauben der Stell-Verschlussschraube 20 ein höheres Drehmoment aufgebracht werden. Durch eine entsprechende Bemassung der Durchmesser D1 und Dx sowie einer entsprechenden Güte der betroffenen Oberflächen wird erreicht, dass sich die Stell-Verschlussschraube 20 innerhalb dieses Überlappungsbereichs mit einem noch problemlos zu bewältigenden, jedoch bereits spürbar höheren auf das Montagewerkzeug aufzubringenden Kraftaufwand bewegen lässt.

[0079] An dem zur Druckfeder 18 hingewandten Ende des Längenbereichs 12 liegt eine deutliche Verjüngung des Innendurchmessers der Gehäusebohrung des Reglergehäuses 14 vor. Der Verjüngungsbereich bildet einen Anschlag, an dem die Stell-Verschlussschraube 20 schliesslich anstösst, wenn diese ausgehend von dem Überlappungsbereich weiter in das Reglergehäuse 14 hineingedreht wird. Durch eine, wie in der Fig. 5 zu erkennende entsprechend aufeinander angepasste Abschrägung liegt beim Erreichen dieses zweiten und gleichzeitig endgültigen/harten Anschlags beim Aufeinandertreffen der Stell-Verschlussschraube 20 und der Gehäusebohrung im Reglergehäuse 20 eine vergrösserte Stossfläche 28 vor, wodurch eine höhere Stabilität des Anschlags erzielt wird. Deutlich entgegengewirkt wird der Gefahr, dass sich die auf den Anschlag treffende Kante der Stell-Verschlussschraube 20 allmählich in den Anschlag hineinschürft und die damit verbundenen Risiken eines in den Ölkreislauf gelangenden Materialabriebs und eine ungewollte Verschiebung der endgültigen Anschlagposition wesentlich unwahrscheinlicher werden.

[0080] In einer bevorzugten Ausführungsform werden, ohne die vorangestellten Merkmale durch die eine hinsichtlich Fertigung und Funktion vorteilhafte Konstruktion zur Erzielung eines Schutzes gegen einen fahrlässigen Ausbau der StellVerschlussschraube und einer Begrenzung des minimalen Druckniveaus zu konterkarieren, die betroffenen Reglerbauteile derart dimensioniert, dass sich die Stell-Verschlussschraube 20 dann im Überlappungsbereich befindet, wenn die durch ihre dortige Position festgelegte zu einer Druckabschneidung auf einem zwar bereits besonders hohen Druckniveau erfolgt, wobei das Vorliegen eines solchen Druckniveaus am Hochdruckausgang 10 der Hydraulikpumpe kleiner als ein Druck, bei dessen Erreichen die Gefahr einer augenblicklichen Schädigung oder gar einer sofortigen Zerstörung der Hydraulikpumpe vorliegt, ist. Dennoch wäre ein länger anhaltender Betrieb der Hydraulikpumpe mit dem besonders hohen Druck lebensdauerverkürzend. Aus den zuvor beschriebenen Merkmalen folgt, dass in dieser bevorzugten Ausführungsform unter Beibehaltung des Bisherigen die abgeschrägten Stossflächen 28 der Stell-Verschlussschraube 20 und der Gehäusebohrung des Reglergehäuses 14 aufeinander treffen sollen bei dem eine solche Vorspannung der Druckfeder 18 vorliegt, welche zu einer Druckabschneidung führt, die auf jeden Fall unterhalb eines kritischen Wertes liegt, bei dessen Überschreitung eine zu starke Schädigung der Hydraulikpumpe erfolgen würde.

[0081] Nachfolgend sollen ergänzend zur vorstehend vorgestellten erfindungsgemässen einteiligen Stell-Verschlussschraube 20 drei darauf basierende Erweiterungen (eine Variante 2, eine Variante 3 und eine Variante 4) vorgestellt werden.

[0082] Das Gehäuse 14 eines mit einer Stell-Verschlussschraube 20 gemäss der ersten Ausführungsform ausgestatteten Hydraulikreglers (vgl. Fig. 1 bis 5) muss (in Bezug auf die Zeichnungsorientierung) auf der linken Seite zur Unterbringung des Wellensicherungsrings 26 eine gewisse Zusatzlänge aufweisen. Dieser prinzipielle Nachteil lässt sich durch die Verwendung einer Stell-Verschlussschraube 20 der Variante 2, 3 oder 4 vermeiden. Die Funktionsweisen dieser Varianten

CH 714 022 A1 werden nacheinander anhand ihres jeweiligen Einbauvorgangs im Reglergehäuse 14 erklärt, woraus darüber hinausgehend die Gestaltungsmerkmale der Varianten aufgezeigt werden.

Einbau einer Stell-Verschlussschraube 20' der Variante 2:

[0083] In der in Fig. 6 gezeigten Phase des Einbaus greifen bereits einige sich am Kopf der Stell-Verschlussschraube 20' befindende Gewindegänge 24' in das Innengewinde 24a' des Reglergehäuses 14' ein. (Rechts des Kopfes weist die Mantelfläche der Stell-Verschlussschraube 20' in axialer Richtung viele verschiedene jeweils rotationssymmetrische Abschnitte auf.) Nahe dem rechten Ende der Stell-Verschlussschraube 20' befindet sich eine Radialnut 25' mit einem aufgesetzten Wellensicherungsring 26'.

[0084] In der in Fig. 7a gezeigten Einbausituation ist die Stell-Verschlussschraube 20' nochmals etwas weiter in das Reglergehäuse 14' hineingedreht und befindet sich genau an derjenigen Position, an der der sich noch nicht zusammengedrückte Wellensicherungsring 26' an dem verengenden Wandabschnitt 29' der Gehäusebohrung zur Aufnahme der StellVerschlussschraube 20' anliegt. Durch das Fortführen des Einschraubvorgangs wird der Wellensicherungsring 26' längs der Kontur des sich verengenden Wandabschnitts 29' entlang geführt und dabei stets entsprechend weiter zusammengedrückt bis der Bereich dieser Radialnut 25' der Stell-Verschlussschraube 20' in die Federkammer 18a' eindringt. Der dortige Innendurchmesser ist entsprechend gross, sodass sich bei einer gewissen Eindringtiefe der Wellensicherungsring 26' entspannt.

[0085] Anhand der in Fig. 7b gezeigten Einbausituation ist zu erkennen, dass die Stell-Verschlussschraube 20' nicht mehr demontiert werden kann, sondern der entspannte und weiterhin in seiner Radialnut 25' arretierte Wellensicherungsring 26' auf einen ebenen Wandbereich im Inneren der Federkammer 18a' auftrifft, wodurch ein Endanschlag vorliegt. Folglich existiert unter Nutzung einer solchen Stell-Verschlussschraube ein definierter Mindestwert der Vorspannung der Druckfeder 18'. Ursächlich von dem sich in der Federkammer 18a' befindenden Wellensicherungsring 26' existiert in der hier abgebildeten Ausführungsform keine klar definierte obere Begrenzung der Vorspannung der Druckfeder 18' und damit keine obere Begrenzung der Druckabschneidung. In Bezug auf die gesamte erfindungsgemässe hydraulische Vorrichtung lässt sich eine solche Begrenzung erreichen, indem exakt diejenigen Prinzipien für eine Stell-Verschlussschraube 20' der Variante 2 sowie auf die hierfür im Reglergehäuse 14' ausgeführte Gehäusebohrung analog von der Konfiguration zur Verwendung einer Stellschraube 20 der Variante 1 übernommen werden.

[0086] Durch eine kleine Abwandlung der Gehäusebohrung im Reglergehäuse 14 zur Aufnahme der Stell-Verschlussschraube 20' der Variante 2 lässt sich der Anschlag zur Erreichung der maximal vorgebbaren oberen Druckabschneidung anders umsetzen. In dieser als Variante 3 bezeichneten Umsetzung gemäss der Fig. 8 befindet sich innerhalb der Gehäusebohrung des Reglergehäuses 14 zwischen der Federkammer 18a und dem sich verengenden, vorzugsweise konisch verengenden Abschnitt 31 ein passenderweise als Ringkammer 30 zu bezeichnender Bereich. Die Ringkammer 30 weist einen erweiterten Querschnitt auf. Bei der Montage der zugehörigen Stell-Verschlussschraube 20 der Variante 3 wird der in der Radialnut 25 aufgesetzte Wellensicherungsring 26 bei Erreichung der entsprechenden Einschraubtiefe über dem konusförmigen Abschnitt 31 der Gehäusebohrung gestaucht bis dieser in die Ringkammer 30 eintaucht und sich dort auf sein ursprüngliches Mass ausdehnt, aber nach wie vor in der Radialnut 25 arretiert bleibt. Aus der Perspektive des Wellensicherungsrings 26 liegt im Übergangsbereich zwischen der Ringkammer 30 und der Federkammer 18a eine sprunghafte Verengung und damit eine nicht überwindbare Position vor; gleichermassen wie am Übergangsbereich zwischen der Ringkammer 30 dem konusförmigen Abschnitt 31 der Gehäusebohrung. Klarerweise kann die Stell-Verschlussschraube 20 nur innerhalb der axialen Ausdehnung der Ringkammer 30 entsprechenden Bandbreite bewegt werden.

[0087] In einer Variante 4 der Stell-Verschlussschraube 20' gemäss Fig. 9 wird der an ihrem Kopf mit dem Aussengewinde 24' versehene Abschnitt durch eine Radialnut 25' unterbrochen. Auch in der Gehäusebohrung des Reglergehäuses 14' ist der mit dem Innengewinde ausgestattete Abschnitt über eine gewisse Länge durch eine dort eingebrachte Radialnut 32' unterbrochen, die zumindest ein grösseres bis hin zu einem deutlich grösseren Längenabmass als ihr Tiefenabmass aufweist. In der Gehäusebohrung im Reglergehäuse 14' liegt folglich über diesem Längenabschnitt eine Verbreiterung der Querschnittsfläche Ax vor.

[0088] Zur Montage einer solchen Stell-Verschlussschraube 20' der Variante 3 muss das Reglergehäuse 14' derart positioniert sein, dass die Stell-Verschlussschraube 20' senkrecht von oben eingeführt werden kann. Sodann wird ein Wellensicherungsring 26' durch Zusammenpressen in den durch die Radialnut 32' verbreiterten Bereich der Gehäusebohrung eingebracht. Dort entspannt wird der Wellensicherungsring 26' derart positioniert, dass er im der Federkammer 18a' zugewandten Endbereich der Radialnut 32', dort wo der Querschnitt wieder entsprechend weit verengt ist, plan zum Liegen kommt. Darauf folgend wird die Stell-Verschlussschraube 20' in die Gehäusebohrung eingeschoben und in das Reglergehäuse 14' hineingeschraubt. Die bestimmungsgemässe Auslegung sieht vor, dass der Drahtdurchmesser des Wellensicherungsrings 26' maximal das Abmass der Flankenbreite des Gewindes 24' aufweist, damit der bereits im Reglergehäuse 14' eingesetzte und von dem der Federkammer 18a' zugewandten Endbereich der Radialnut 32' blockierte Wellensicherungsring 26' beim Hineindrehen der Stell-Verschlussschraube 20' über deren Gewindegänge 24' hinweg gleitet. Sowie die Stell-Verschlussschraube 20' soweit hineingedreht ist, dass deren Radialnut 25' den Wellensicherungsring 26' erreicht, rastet dieser dort ein. Aus dieser Montagebeschreibung wird klar, dass der Durchmesser der Querschnittsfläche Ax geringfügig grösser sein muss als der sich während des Montageschritts ergebende

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Durchmesser des Wellensicherungsrings 26' beim Hinweggleiten über das Gewinde 24' der Stell-Verschlussschraube 20' zur Einnahme seiner Endposition, nämlich in der Radialnut 25' der Stell-Verschlussschraube 20'.

[0089] Fig. 9 zeigt eine derartige Stell-Verschlussschraube 20' mit aufgesetztem Wellensicherungsring 26' in der beschriebenen Endposition. Wie klar erkennbar, ergibt sich in jeder Verstellrichtung ein fester Endanschlag und somit eine beidseitig definiert begrenzte Bandbreite der einstellbaren Vorspannung der Druckfeder. Dabei kommt der Gestaltung der Kontur an den beiden Enden der Nut 32' ihrer Längenausdehnung eine nicht unwesentliche Bedeutung zu. Erreicht nämlich die Stell-Verschlussschraube 20' den Nahbereich einer ihrer Endpositionen bzw. eine ihrer Endpositionen, dann übt diejenige den Wellensicherungsring 26' berührende Teilfläche der in der Gehäusebohrung vorhandenen Nut 32' eine Kraft auf den Wellensicherungsring 26' aus. Für die folgende Überlegung ist eine Zerlegung dieser Kraft in zwei Komponenten sinnvoll. Eine in Bezug auf die Reglerachse bezogene radiale Kraftkomponente drückt den Wellensicherungsring 26' genau mittig in die am Kopf der Stell-Verschlussschraube 20' vorhandene Radialnut 25' hinein. Die andere in Bezug auf die Reglerachse bezogene axiale Kraftkomponente übt eine Kraft auf den Wellensicherungsring 26' aus, welche den Wellensicherungsring 26' tendenziell aus der sich im Kopf der Stell-Verschlussschraube 20' vorhandenen Radialnut 25' schiebt, d.h. zumindest die tendenzielle Gefahr einer Zerstörung des Endanschlags birgt.

[0090] Besonders ungünstig wäre eine eckige Form der besagten Kontur, weil dann beim Erreichen der Endposition lediglich eine Kraft vorliegt, welche den Wellensicherungsring 26' tendenziell aus der in der Stell-Verschlussschraube 20' vorhandenen Radialnut 25' herauszudrücken droht und die andere Kraftrichtung, durch welche ein Hereindrücken des Wellensicherungsrings 26' in diese Radialnut 25' überhaupt nicht vorliegt. Damit eine solche erwünschte Kraftrichtung vorhanden ist, muss bei dieser besagten Kontur eine entsprechende nicht sprunghafte Verjüngung vorliegen. Ein in Bezug auf die Reglerachse konvexe oder konusförmige Kontur ist allerdings ungünstig, da hierbei tendenziell ein Verkanten des Wellensicherungsrings 26' erfolgt, wenn die Stellverschluss-Schraube 20' in eine ihrer Endpositionen geschraubt wird. Demnach wird sinnvollerweise eine konkave Kontur verwendet. In einer bevorzugten Ausführung schliesst die Konturformschlüssig mit der derjenigen Oberfläche des Wellensicherungsrings 26' ab, welche dieser dann annimmt, wenn dieser in die Radialnut 25' der Stell-Verschlussschraube 20' hineingedrückt ist. In einer besonders bevorzugten Ausführung ist diese Kontur geringfügig grösser als eine solche formschlüssige Kontur, damit bei der Erreichung eines Endschlags einerseits die besagte erwünschte Richtungskomponente der Kraftvergleichsweise gross ist und andererseits ein Verkanten vermieden wird.

[0091] Damit das Drehen der Stell-Verschlussschraube 20' über den gesamten vorgesehenen Stellbereich und somit das Gewinde 24' der Stell-Verschlussschraube 20' und dem im Reglergehäuse 14' vorhandenen, überden gesamten Verzahnungsbereich möglich ist, müssen über den Nutbereich 32' hinweg klarerweise die gleichen Fortführungen der Gewindegänge vorliegen, die bei einem Nicht-Vorhandensein dieser Radialnuten 32', 25' bestehen würden.

[0092] Letztere Zusammenhänge gelten naheliegenderweise auch für die Endanschlagsposition des Wellensicherungsrings 26' in der Federkammer 18a bei der Variante 2 und auch für die beiden Endanschlagspositionen des Wellensicherungsrings 26 in der Ringkammer 30 bei der Variante 3.

Anwendung auf Hydraulikventile [0093] Die erfindungsgemässe hydraulische Vorrichtung kann auch auf Hydraulikventile angewendet werden. Als eines vieler Anwendungsbeispiele kann ein einstellbares Druckbegrenzungsventil herangezogen werden. Der mögliche Einstellbereich kann mit den gleichen Umsetzungen wie in den dargestellten Ausführungsvarianten mit dem pmin- und dem pmax-Anschlag begrenzt werden. Ebenso lässt sich die Schaffung von zwei unterschiedlichen Einstellbereichen, die auch in bestimmten Anwendungen auch für ein Druckbegrenzungsventil und andere Hydraulikventile vorteilhaft ist, umsetzen.

Optisch-haptische Überwachung der eingestellten Vorspannung der Druckfeder [0094] Für die oben beschriebenen Ausführungen zur Einstellung der auf den in der Gehäusebohrung einer hydraulischen Vorrichtung axial verschieblich gelagerten Kolben einwirkenden Druckfeder ist es wünschenswert, eine optisch-haptische Überwachungsmöglichkeit für die eingestellte Federvorspannung bereitzustellen. Die haptische Überwachung ist ein grosser Vorteil, weil in bestimmten Einbausituationen während solcher am Einsatzort durchzuführenden Wartungen die Messschraube nicht erkennbar, aber sehr wohl ertastbar sein kann, etwa bei der Anwendung von hydraulischen Komponenten in Mobilen Arbeitsmaschinen. Nachfolgend wird eine solche Baugruppe zur optisch-haptischen Überwachung in drei unterschiedlichen Ausbaustufen - als Typ A, B und C bezeichnet - vorgestellt. Alle vorgestellten Typen sind mit den bekannten Ausführungsbeispielen der Fig. 2 bis 9 kombinierbar. Darüber hinausgehend kann nachfolgend beschriebene Baugruppe zur optisch-haptischen Einstellüberwachung allgemein zur Einstellung von Hydraulikreglern und Hydraulikventilen verwendet werden. Die Erklärung des Aufbaus und der Funktionsweise vollzieht sich am Beispiel der Einstellung einer Druckabschneidung.

Baugruppe zur optisch-haptischen Überwachung der eingestellten Druckabschneidung nach Typ A [0095] Das Ausführungsbeispiel basiert auf der Ausführungsvariante der Fig. 6 und 7, zeigt jedoch Modifikationen an der Stell-Verschlussschraube 20. Fig. 10 zeigt eine Teilansicht des Hydraulikregler-Längsschnitts im Nahbereich der einteiligen Stell-Verschlussschraube 20. Ihr rechtes Ende ragt in die der Reglerachse zugehörigen Federkammer 18a hinein. Auf

CH 714 022 A1 der linken Seite, dem Kopfende der Stell-Verschlussschraube 20 besteht zwischen ihr und dem Reglergehäuse 14 eine Gewindeverbindung 24.

[0096] Im Unterschied zu den bisher betrachteten Ausführungsformen liegt bei der hier betrachteten Stell-Verschlussschraube 20 innerhalb eines vergleichsweise weit ausgedehnten bestimmten Längenabschnitts eine funktionsbedingt sich verjüngende, vorzugsweise konusförmige Mantelfläche 34 vor. Im Reglergehäuse 14 liegt eine weitere Bohrung 35 vor, welche die zur Aufnahme der Stell-Verschlussschraube 20 dienende Gehäusebohrung kreuzt. In dieser mit einem Gewinde 37 versehenen Bohrung 35 ist eine Messschraube 33 befestigt. Hierbei handelt es sich um eine Mutterschraube 36, die wiederum längs einer durchgängigen axialen Ausnehmung einen Stift 38 und eine mit einer Druckfeder 39 bestückte Kammer 39a umfasst. Je nach Einschraubtiefe der Stell-Verschlussschraube 20 ergibt sich durch die definierte Steigung ihrer Konusform 34 eine Position des in seiner Mutterschraube 36 geführten und auf dem Konus 34 aufliegenden und durch die Druckfeder 39 dort herangedrückten Stiftes 38 bzw. der unteren Spitze des Stiftes 38.

[0097] Die betrachteten Bauteile können hinsichtlich der betreffenden Masse derart ausgeführt sein, dass der vorgesehene Sollwert der Druckabschneidung genau bei derjenigen Einschraubtiefe der Stell-Verschlussschraube 20 vorliegt, bei der die obere Stirnseite des Stiftes 38 plan mit der Oberseite der Mutterschraube 36 abschliesst. Sofern für unterschiedliche Exemplare eines Hydraulikreglers verschiedene Druck-abschneidungen eingestellt werden müssen oder gleichsam die Druckabschneidung eines Hydraulikreglers auf einen anderen Wert eingestellt werden soll, kann eine entsprechend anders dimensionierte sich in ihrem Grundaufbau gleichende Messschraube verwendet werden.

[0098] Für alle dargestellten Baugruppen-Ausführungsformen der optisch-haptischen Überwachung der eingestellten Druckabschneidung gelten:

[0099] Es sei darauf hingewiesen, dass es sich auf den in den Fig. 10 bis 13 stets um vereinfachte Darstellungen handelt, aus denen die Funktionalitäten erkennbar sind, die sich zum einen gegenüber dem Stand der Technik und zum anderen gegenüber den erfinderischen im vorausgegangenen Text bereits vorgestellten Systemlösungen abgrenzen. Solche für eine Umsetzung notwendige, aber nicht als erfinderisch zu betrachtende Details werden in den Folien nicht in einer solchen Tiefe dargestellt, wie es eine Fertigungszeichnung erfordert. So wird etwa in einer realen Umsetzung des in der Fig. 10 dargestellten Teilbereichs der hydraulischen Vorrichtung zwischen dem Gehäuse 14 und der Stell-Verschlussschraube 20 eine Öldichtung im Übergangsbereich der der Reglerachse zugehörigen Federkammer 18a und dem Abschnitt der Gehäusebohrung im Gehäuse 14, in dem sich der konusförmige Bereich 34 der Stell-Verschlussschraube 20 befindet, benötigt.

[0100] Der in Fig. 10 gezeigte Mechanismus, d.h. die Ausstattung eines Hydraulikreglers oder eines Hydraulikventils mit einer Baugruppe des Typs A, kann in Kombination mit jeder der bereits vorgestellten hydraulischen Vorrichtungen gemäss den Fig. 2 bis 9 Verwendung finden, durch die das Einstellen einer Druckabschneidung II, das Einstellen eines Load-Sensing-Reglers I oder das Einstellen eines Öffnungsdrucks eines Druckbegrenzungsventils etc. vereinfacht wird.

[0101] Ferner gelten diese Kombinationsmöglichkeiten für die nachfolgend erklärten Ausbaustufen des Typs B und C.

[0102] In der Darstellung in Form einer technischen Zeichnung weisen alle drei unterschiedlichen Ausbaustufen Typ A, B und C der Baugruppe zur optisch-haptischen Überwachung der eingestellten Druckabschneidung die (nahezu) gleiche in der Fig. 11 abgebildete Aussenansicht auf. Aufgrund des Vorhandenseins einer Druckfeder 39 in der Federkammer 39a innerhalb der Mutterschraube 36 befindet sich das oberseitige Stiftende bei einer jeweils zu den Baugruppen nach der Ausbaustufe A und B gehörenden ausgebauten Messschraube 33 im Inneren der Mutterschraube 36 und nicht aus dem Kopf der Mutterschraube 36 hervorstehend, wie dies in der rechten Darstellung der Fig. 11 erkennbar ist.

Baugruppe zur optisch-haptischen Überwachung der eingestellten Druckabschneidung nach Typ B [0103] Die zu einem solchen Typ B gehörige Messschraube 33 gemäss Fig. 12 besteht aus einer Mutterschraube 36 in deren axialer Aussparung ein Stellstift 38b und ein Sichtstift 38a beherbergt sind. In dieser Aussparung besteht ein zwischen diesen beiden Stiften mit Fluid gefülltes abgedichtetes Volumen 40. Durch die Formgebung des Sichtstiftes 38a und der diesen beherbergenden Längenabschnitt der Mutterschraube 36 besteht ein Freiraum mit einer installierten Druckfeder 39, welche den Sichtstift 38a in Richtung Stellstift 38b drückt. Ist die hier gezeigte Baugruppe bestim-mungsgemäss in einer hydraulischen Vorrichtung montiert, übt der Stellstift 38b einen Druck auf das eingeschlossene Fluid im Volumen 40 aus. Entsprechend der vorliegenden Querschnittsflächen A1 und A2 verursacht eine Bewegung des Stellstifts 38b um eine Länge 12 beim Sichtstift eine Bewegung der Länge 11 = I2 * A2JM.

[0104] Ein entsprechend gewähltes Flächenverhältnis von A1 und A2 bewirkt bei einer bereits kleinen Bewegung des Stellstiftes 38b - i.e. einer geringen Verstellung der Stell-Verschlussschraube 20 - eine grosse Bewegung des Sichtstifts 38a. Folglich lässt sich bei der Verwendung einer solchen Typ B-Baugruppe ein deutlich präziseres Einstellen der Druckabschneidung resp. der Vorspannung der Druckfeder erzielen.

Baugruppe zur optisch-haptischen Überwachung der eingestellten Druckabschneidung nach Typ C [0105] In seinem Grundaufbau und seiner Grundfunktion entspricht eine Baugruppe des Typs C einer des Typs B, weist jedoch als Erweiterung eine Einrastfunktion auf, anhand derer erkannt wird, ob der Abschneidedruck des Reglers oder des Ventils über den zulässigen Maximalwert eingestellt worden ist. Gezeigt ist diese Erweiterung in Fig. 13. Der Sichtstift

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38a kann bei aufgesetztem, in deren Radialnut 41 vollständig hineingepresstem Wellensicherungsring 42 in die Bohrung der Mutterschraube 36 eingeführt und darin innerhalb eines bestimmten Bereichs axial bewegt werden.

[0106] Die beim Typ C verwendete Mutterschraube 36 weist ebenfalls innerhalb ihrer axialen Bohrung eine auf den besagten Wellensicherungsring 42 angepasste Radialnut 43 auf. Wird der Stellstift 38b und damit auch der Sichtstift 38a soweit in die Richtung des oberen Kopfendes der Mutterschraube 36 bewegt, erreicht der am Sichtstift 38a aufgesetzte Wellensicherungsring 42 die sich in der Mutterschraube 36 befindende Radialnut 43. Dies wiederum führt bei den bestimmungsgemässen Ausführungen der beiden Radialnuten 41,43 und der des Wellensicherungsrings 42 (sowie die der Druckfeder 39) dazu, dass der Wellensicherungsring 42 in der Radialnut 43 der Mutterschraube 36 einrastet und zugleich weiterhin in der Radialnut 41 des Sichtstifts 38a arretiert bleibt. Als Folge davon bleiben die Positionen der beiden Stifte 38a, 38b innerhalb der Mutterschraube 36 erhalten.

[0107] Indem wiederum die an der Einrastfunktion beteiligten Bauteile bestimmungsgemäss ausgeführt sind, lässt sich erreichen, dass dieses irreversible Einrasten dann erfolgt wenn die Einstellung der Druckabschneidung einen unzulässig hohen Grenzwert überschritten hat, d.h. mathematisch und damit exakter in Worte gefasst, einen unzulässig hohen Grenzwert angenommen hat. Damit ausgeschlossen werden kann, dass nicht etwa die Messschraube entfernt worden ist und dabei die Druckabschneidung auf einen unzulässig hohen Grenzwert worden ist, muss eine Vorkehrung zur Vermeidung einer Demontage der Messschraube getroffen werden oder eine Massnahme getroffen werden, die einen Ausbau nachträglich erkennen lässt. Eine vorteilhafte Vorkehrung stellt eine mit einer Sollbruchstelle ausgeführte Gewindeverbindung 37 zwischen dem Reglergehäuse 14 und der Messschraube 33 dar. Die Verwendung einer Baugruppe des Typs C bietet sich klarerweise in solchen Anordnungen an, bei denen das Überschreiten eines Maximaldrucks besonders kritisch ist.

Schutzkappe/Doppelschutzkappe [0108] In einer Ausbaustufe kann sowohl für einen dem Stand der Technik entsprechenden Hydraulikregler als auch für einen erfindungsgemässen Hydraulikregler eine Schutzkappe verwendet werden; gleichermassen für ein dem Stand der Technik entsprechendes oder ein erfindungsgemässes Hydraulikventil. Vor allem für die in der bevorzugten Variante ausgeführten Hydraulikregler wird die Verwendung einer als Schutzkappe und im Fall eines zweistufigen Reglers als Doppelschutzkappe 50 bezeichnetes und im Folgetext näher erklärtes Bauteil vorgeschlagen. Eine Ausführungsform der Doppelschutzkappe 50 ist in den Fig. 14-16 gezeigt. Fig. 14 zeigt das Reglergehäuse 14 mit montierter Doppelschutzkappe, Fig. 15 zeigt in zwei Abbildungen die Unter- und Oberseite der Doppelschutzkappe 50. Fig. 16 zeigt eine Schnittdarstellung der Schutzkappe 50 bzw. des Reglergehäuses 14 mit montierter Doppelschutzkappe 50.

[0109] In der Fertigung kann die Doppelschutzkappe 50 aufgesetzt werden sobald die Wellensicherungsringe 26 montiert worden sind. Auch ohne Ausstattung mit einer Doppelschutzkappe 50 bleibt der Regler voll funktionsfähig. Mittels Doppelschutzkappe 50 kann der sich ausserhalb der Stell-Verschlussschraube 20 befindende Bereich der Gehäusebohrung im Reglergehäuse 14 - mit den dort vorhandenen Gewindegängen 24, den eingebauten Wellensicherungsringen 26 und den kopfseitigen Vertiefungen der Stell-Verschlussschraube 20, an die das Montagewerkzeug angesetzt werden muss abgedeckt werden, um diesen vor einer Beschädigung und vor dem Eindringen von Staub und sonstiger Verschmutzung zu schützen.

[0110] Die Doppelschutzkappe 50 wird mit entsprechenden Klauen 51 ausgestattet, die bei positionsgerechter Platzierung durch ein leichtes Andrücken in komplementäre Aussparungen am Reglergehäuse 14 einrasten. Zudem können Aussparungen 53 an der Kappe 50 bzw. den Klauen 51 vorgesehen sein, um die Flexibilität der Kappe 50 zu erhöhen und die Montage zu vereinfachen. Als Werkstoffe zur Fertigung der Doppelschutzkappen 50 bietet sich ein für die Einsatzbedingungen geeigneter Kunststoff z.B. PVC an. In einer vorteilhaften Ausführung führt das Entfernen einer Doppelschutzkappe zwangsläufig zu ihrer beabsichtigten Zerstörung. Besonders vorteilhaft ist eine Verfügbarkeit solcher Doppelschutzkappen 50 in unterschiedlichen Farben. Sodann ist es möglich, die Regler bei einer Werksmontage jeweils mit einer Doppelschutzkappe 50 der Farbe a auszustatten. Bei erfolgten Arbeiten am Regler durch Werksangehörige oder speziell zertifizierte Servicetechniker anderer Unternehmen, können Doppelschutzkappen 50 in einer Farbe b verwendet werden. Um potentielle Kunden nicht durch eine Service-Bindung abzuschrecken, könnten Doppelschutzkappen 50 in einer Farbe c frei verkäuflich sein, damit entsprechende Hydraulikregler mit einer solchen ausgestattet werden können, nachdem Arbeiten am Regler durch Dritte vorgenommen worden sind. (Letzteres und die weitergeführten Gedanken beschreiben lediglich das Beispiel einer möglichen Konstellation.) [0111] I m Fall besonders hoher Sicherheitsanforderungen können die Doppelschutzkappen 50 der Farben a und b mit einer eindeutigen Nummer gekennzeichnet werden. Durch den betreffenden Mitarbeiter des Servicenetzes könnte dann vor jedem Aufbringen einer sodann eindeutig identifizierbaren neuen Doppelschutzkappe 50 auf den durch seine eigene Ident-Nummer bekannten Regler ein Vermerk über die zuvor durchgeführten Arbeiten erstellt werden. Zentral geführt kann dann - solange nur innerhalb einer Werksmontage und durch zertifizierte Servicetechniker durchgeführt - ein lückenloser Servicenachweis hinterlegt sein. Um wiederum einer unerkannten Fälschung der Doppelschutzkappen 50 vorzubeugen, können diese mit einem sogenannten Tracer eindeutig markiert sein.

[0112] In einer alternativen Ausführung der Erfindung ist die hydraulische Vorrichtung mit einem Verschlussstopfen anstatt einer Stell-Verschlussschraube ausgestattet. Diese Ausführungsform ist in keiner der Darstellungen gezeigt, allerdings

CH 714 022 A1 lassen sich die einzigen konstruktiven Unterschiede zu den Ausführungsbeispielen der Fig. 2 bis 9 bzw. 14-16 kurz zusammenfassen.

[0113] Wird eine hydraulische Vorrichtung gemäss des beschriebenen Ausführungsbeispiels gemäss der Variante 1 mit dem Verschlussstopfen in den Hydraulikregler eingesetzt, dessen Längsschnitt unter Verwendung der einteiligen Verschlussschraube 20 in der Fig. 2 abgebildet ist, ergibt sich eine sehr ähnlich aussehende Anordnung. Die Unterschiede belaufen sich auf drei Details. Das Ende des Verschlussstopfens würde wie erwähnt an dem Wellensicherungsring 25 anliegen. Ausserdem würde die Darstellung der besagten Gewindeverbindung 24 gemäss der Konvention technischer Zeichnungen entfallen. Ferner wäre die im Schnitt freigelegte Aussparung zum Ansetzen eines Schraubwerkzeugs nicht vorhanden bzw. wäre eine solche Aussparung unnötig.

[0114] In der bereits zuvor beschriebenen Variante 2 der hydraulischen Vorrichtung kann der Verschlussstopfen innerhalb seiner Mantelfläche eine Aussen-Radialnut aufweisen, in die vor der Montage ein Wellensicherungsring aufgesetzt wird. Die Variante 2 der hydraulischen Vorrichtung unter Verwendung eines Verschlussstopfens weist eine gewisse Analogie zu der in den Fig. 6 und 7 gezeigten Konstruktion der hydraulischen Vorrichtung auf bzw. kann eine solche Analogie aufweisen, obgleich in letztgenannten Konstruktion eine Stell-Verschlussschraube 20 verwendet wird. Anhand der Fig. 8 ist zu erkennen wie die Kontur der Gehäusebohrung für eine hydraulische Vorrichtung der Variante 3 gestaltet sein kann. [0115] Gemäss der bereits zuvor beschriebenen Variante 3 der hydraulischen Vorrichtung mit Verschlussstopfen kann nahe dem der Federkammer zugewandten Ende innerhalb der Mantelfläche des Verschlussstopfens eine Aussen-Radialnut vorhanden sein, in die vor der Montage ein Wellensicherungsring aufgesetzt wird. Die Abmasse der Aussen-Radialnut und die des Wellensicherungsrings sind so ausgelegt, dass der Verschlussstopfen bei dem aufgesetzten und dabei bestimmungsgemäss zusammengedrückten Wellensicherungsring in die Gehäusebohrung eingeschoben werden kann. Die Variante 3 der hydraulischen Vorrichtung unter Verwendung eines Verschlussstopfens weist eine gewisse Analogie zu der in der Fig. 9 gezeigten Variante der hydraulischen Vorrichtung auf bzw. kann eine solche Analogie aufweisen. Anhand der Fig. 9 ist zu erkennen wie die Kontur der Gehäusebohrung für eine hydraulische Vorrichtung der Variante 3 gestaltet sein kann.

[0116] Die Vorteile der Erfindung sowie der vorteilhaften Ausführungsformen lassen sich wie folgt zusammenfassen. Während die erfindungsgemässe Stell-Verschlussschraube 20, 20', 20, 20' einteilig ist-verschiedene Ausführungsformen sind in den Fig. 2 bis 9 abgebildet -, das gleiche gilt für die Low-Cost Variante des erfindungsgemässen hydraulischen Systems, in denen ein Verschlussstopfen zum Einsatz kommt, besteht das die entsprechenden Funktionen gemäss dem Stand der Technik erfüllende Teilsystem aus einer in das Vorrichtungsgehäuse eingebauten Stellschrauben-Führungshülse 5 und der eigentlichen Stellschraube 8 (vgl. Fig. 1). Der Herstellungsaufwand eines jeden dieser beiden Bauteile 5, 6 ist in etwa mit dem der erfindungsgemässen einteiligen Stell-Verschlussschraube 20, 20', 20, 20' vergleichbar. Zudem erfordert sowohl die Stellschrauben-Führungshülse 5 als auch die Stellschraube 6 jeweils eine Ölabdichtung. Dennoch verhindert die erfindungsgemässe Ausführung der hydraulischen Vorrichtung das fahrlässige unbewusste vollständige Herausschrauben der Stell-Verschlussschraube 20, 20', 20, 20'.

[0117] E in versehentliches, unbeabsichtigtes Einstellen eines erfindungsgemässen Hydraulikreglers oder Hydraulikventils, wodurch die Hydraulische Maschine bzw. das Hydrauliksystem in einem ausserhalb des zulässigen Druckbereichs arbeitet, was wiederum zu Sekundärschäden - etwa eine Beschädigung der Hydraulischen Maschine, anderer Hydraulikkomponenten oder der Zerstörung von Bauteilen und auch ein Herausschiessen der Verschluss-Vorrichtung im Falle eines Gewinde-Abriss - wird verhindert. Letzteres stellt klarerweise eine Massnahme zur Unfallverhütung dar.

[0118] Auch kann bei einer erfindungsgemässen Vorrichtung die gemäss der Anforderung definierte Einstellung der Vorspannung der Druckfeder wesentlich schneller und präziser vorgenommen werden, weil dort das Verspannen und Fixieren der Stell-Verschlussschraube in radialer Richtung erfolgt und daher keinen Einfluss auf die zuvor eingestellte axiale Position der Stell-Verschlussschraube ausübt. Hingegen bewirkt das Kontern einer dem Stand der Technik entsprechenden Stellschraube 6 eine Verfälschung des Einstellwertes, was bei entsprechenden Anwendungen zu bereits vergleichsweise grossen Abweichungen beim Betrieb des Hydrauliksystems führt. Eine solche hierfür sensible Anwendung ist bspw. die Bedarfsstrom-Regelung bei der eine kleine Verfälschung bei der Vorgabe des Load-Sensing-Drucks bereits eine deutliche unerwünschte Rückwirkung nach sich zieht.

[0119] Anstatt eines einfachen Anschlags mit dem ein einziger absoluter Maximalwert der einstellbaren Vorspannung einer Druckfederfestgelegt ist, existiert bezogen auf das Anwendungsbeispiel Druckabschneidung ein temporär zulässiger Überlastbereich, der durch einen endgültigen Maximalwert limitiert ist. Während ein Monteur/Servicetechniker die Druckabschneidung am Regler einstellt, ist es direkt spürbar, ob dieses Verstellen innerhalb des spezifizierten Betriebsbereichs oder bereits innerhalb des temporär zulässigen Überlastbereichs erfolgt.

[0120] Schutz vor Beschädigung und vor dem Eindringen von Staub und sonstiger Verschmutzung wird durch die Doppelschutzkappe 50 ermöglicht. Die unterschiedliche Farbgebung der Doppelschutzkappen eröffnet eine bessere Nachvollziehbarkeit, ob an einem Hydraulikregler nach dessen Ausliefereung die Druckabschneidung anders eingestellt worden ist, resp. die Vorspannung einer Druckfeder der hydraulischen Anordnung. Dies je nach akzeptiertem Aufwand in unterschiedlichen Abstufungen bis hin zu einem eindeutigen lückenlosen Servicenachweis.

CH 714 022 A1 [0121] Eine optisch-haptische Überwachung der eingestellten Vorspannung einer Druckfeder in einer hydraulischen Vorrichtung bietet eine verbesserte und sichere Handhabung, etwa in der Anwendung für das Einstellung einer Druckabschneidung. Eine geringe Anpassung der Stell-Verschlussschraube 20, 20', 20, 20' sowie eine zusätzliche Bohrung in der hydraulischen Vorrichtung im Reglergehäuse 14, 14', 14, 14' und die Hinzunahme einer Messschraube 33 ermöglichen durch eine optisch-haptische Kontrolle das genaue Einstellen der Druckabschneidung auf einen ganz bestimmten Wert. Soll die Druckabschneidung eines typgleichen Reglers auf einen anderen, aber seinerseits auch fest definierten Wert eingestellt werden, kann hierfür eine Messschraube 33 bereitgestellt werden, der sich nur sehr geringfügig von der anderen Messschraube unterscheidet, derweil an sämtlichen anderen Bauteilen des Reglers keinerlei Änderungen erforderlich sind.

[0122] Mit einer erweiterten Ausführungsform der Messschraube 33 lässt sich der gewünschte Wert der Druckabschneidung am Objekt, dem Regler, genauer einstellen. In einer nochmaligen Erweiterung kann diese Messschraube 33 derart ausgeführt sein, dass das Einstellen der Druckabschneidung auf einen zu hohen Wert, resp. einem unzulässig hohen Wert sichtbar bleibt.

Claims

Patentansprüche

1. Hydraulische Vorrichtung, insbesondere Hydraulikventil oder Hydraulikregler, mit einem Gehäuse, wenigstens einem in einer Gehäusebohrung axial verschieblich gelagerten Kolben und jeweils mindestens einer auf den wenigstens einen Kolben einwirkenden Druckfeder, wobei wenigstens eine von aussen zugängliche Stellschraube innerhalb der Gehäusebohrung zur Einstellung der Vorspannung der mindestens einen Druckfeder in Axialrichtung verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Stellschraube unmittelbar mit einem Innengewinde der Gehäusebohrung in Eingriff steht und gleichzeitig ein Verschlusssystem zur Abdichtung der mindestens eine Druckfeder enthaltenden Federkammer nach aussen bildet.
2. Hydraulische Vorrichtung, insbesondere Hydraulikventil oder Hydraulikregler, mit einem Gehäuse, wenigstens einem in einer Gehäusebohrung axial verschieblich gelagerten Kolben und jeweils mindestens einer auf den Kolben einwirkenden Druckfeder, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein unmittelbar in die Gehäusebohrung eingesetzter Verschlussstopfen vorgesehen ist, dessen Position die Vorspannung mindestens einer Druckfeder beeinflusst und der gleichzeitig ein Verschlusssystem zur Abdichtung der mindestens eine Druckfeder enthaltenden Federkammer nach aussen bildet.
3. Hydraulische Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellschraube bzw. der Verschlussstopfen wenigstens eine Radialnut umfasst, in die ein Dichtungselement, insbesondere ein O-Ring, eingebracht ist.
4. Hydraulische Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem Dichtungselement in die Radialnut ein Stützring eingebracht ist, gegen den das Dichtelement bei einem entsprechenden Druckniveau innerhalb der Federkammer pressbar ist.
5. Hydraulische Vorrichtung gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schraube vorhanden ist durch die die Stell-Verschlussschraube bzw. der Verschlussstopfen nach dem Justieren auf die Sollposition gegen das Gehäuse der hydraulischen Vorrichtung verspannt und dadurch fixiert werden kann.
6. Hydraulische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellweg der Stellschraube bzw. die Position des Verschlussstopfens mittels wenigstens einem Sicherungselement, bevorzugt einem Wellensicherungsring, begrenzt ist, vorzugsweise, um die minimale Vorspannung der Druckfeder zu begrenzen und/oder ein vollständiges Herausdrehen der Stellschraube bzw. Herausnehmen des Verschlussstopfens zu verhindern und/oder eine ausreichende Dichtwirkung der Stellschraube bzw. des Verschlussstopfens zu gewährleisten.
7. Hydraulische Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellensicherungsring in eine InnenRadialnut der Gehäusebohrung eingebracht ist, vorzugsweise im Bereich des Innengewindes der Gehäusebohrung für die Verschraubung der Stellschraube.
8. Hydraulische Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellensicherungsring in eine AussenRadialnut der Mantelfläche der Stellschraube bzw. des Verschlussstopfens eingebracht ist.
9. Hydraulische Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der in die Aussen-Radialnut eingebrachte Wellensicherungsring innerhalb der Federkammer liegt und die minimale Vorspannung der Druckfeder durch den Anschlag des Wellensicherungsrings an eine Wandung der Federkammer definiert ist.
10. Hydraulische Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der in die Aussen-Radialnut eingebrachte Wellensicherungsring innerhalb einer für die Wellensicherungsringaufnahme dedizierten ringförmigen Ausnehmung der Gehäusebohrung liegt und vorzugsweise die minimale und maximale Vorspannung der Druckfeder durch die axiale Breite der ringförmigen Ausnehmung festgelegt ist, wobei die Ausnehmung im Bereich des der Federkammer zugewandten Ende der Stellschraube bzw. des Verschlussstopfens oder im Bereich der Bohrungsöffnung zugewandten Ende der Stellschraube bzw. des Verschlussstopfens liegt.

CH 714 022 A1
11. Hydraulische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 und 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine einen Absatz bildende Durchmesserverjüngung der Gehäusebohrung eine Begrenzung der maximalen Einschraubtiefe der Stellschraube und demzufolge eine Begrenzung der maximal einstellbaren Vorspannung der Druckfeder festgelegt ist, bevorzugt verjüngt sich der in Richtung der Federkammer verlaufende Durchmesser der Innenbohrung konisch, besonders bevorzugt mit selber Konizität wie eine Gegenanschlagsfläche der Stellschraube.
12. Hydraulische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 und 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellweg der Stellschraube in wenigstens zwei Verstellbereiche unterteilt ist, wobei das aufzuwendende Drehmoment für die Verstellung der Stellschraube in einem der Bereiche höher ist, wobei vorzugsweise der erste Verstellbereich durch die Axialbewegung einer Gleitfläche der Stellschraube entlang eines ersten Längenabschnittes der Gehäusebohrung und ein zweiter Verstellbereich durch die Axialbewegung der Gleitfläche entlang eines zweiten Längenabschnittes definiert ist.
13. Hydraulische Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitfläche im ersten Verstellbereich nahezu reibungsfrei entlang des ersten Längenabschnittes gleitet und im zweiten Verstellbereich eine Presspassung zwischen Gleitfläche der Stellschraube und dem zweiten Längenabschnitt der Innenbohrung vorliegt.
14. Hydraulische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in die Gehäusebohrung ein oder mehrere Unterlegscheiben zwischen dem Wellensicherungsring und dem Verschlussstopfen eingebracht oder einbringbar sind, um die Vorspannung der Druckfeder zu beeinflussen.
15. Hydraulische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in die Gehäusebohrung ein oder mehrere Unterlegscheiben zwischen dem Wellensicherungsring und der Stellschraube eingebracht oder einbringbar sind, um den Minimalwert der einstellbaren Vorspannung der Druckfeder zu beeinflussen.
16. Hydraulische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10 sowie 14, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwischen einer der Anschlagsflächen der Druckfeder und der Druckfeder jeweils eine oder mehrere Unterlegscheiben eingebracht sind oder einbringbar sind, um einen Verschleiss der Anschlagflächen durch die aufliegende Druckfeder zu verhindern und die durch den Verschlussstopfen einstellbare Vorspannung der Druckfeder zu beeinflussen.
17. Hydraulische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10 sowie 15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwischen einer der Anschlagsflächen der Druckfeder und der Druckfeder jeweils eine oder mehrere Unterlegscheiben eingebracht sind oder einbringbar sind, um einen Verschleiss der Anschlagflächen durch die aufliegende Druckfeder zu verhindern und die Bandbreite der durch die Stellschraube einstellbaren Vorspannungen der Druckfeder zu verändern.
18. Hydraulische Vorrichtung nach einem der Vorhergehendenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Schutzkappe vorgesehen ist, die am Gehäuse zur Abdeckung der wenigstens einen Stell-Verschlussschraube oder des Verschlussstopfens fixierbar ist, insbesondere mittels ein oder mehrerer an der Schutzkappe ausgeprägter Klauen, die in komplementäre Ausnehmungen des Gehäuses eingreifen, wobei die Schutzkappe nicht zerstörungsfrei vom Gehäuse lösbar ist.
19. Hydraulische Vorrichtung nach einem dervorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Hydraulikventil mit ein oder mehreren Ventilelementen ist, wobei mindestens eines dieser Ventilelemente die erfindungsgemässe Stellschraube oder den erfindungsgemässen Verschlussstopfen umfasst.
20. Hydraulische Vorrichtung nach einem dervorhergehenden Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Hydraulikregler mit ein oder mehreren Reglerachsen ist, wobei mindestens eine Reglerachse die erfindungsgemässe Stellschraube oder den erfindungsgemässen Verschlussstopfen umfasst.
21. Hydraulische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 und 3 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellschraube einen sich verjüngenden, vorzugsweise konusförmigen Mantelabschnitt umfasst, an die ein senkrecht zur Axialrichtung der Stellschraube verschieblich gelagerter Stift angrenzt, dessen Position ein optisch-haptischer Indikator für die mittels der Stellschraube eingestellte Vorspannung der mindestens einen direkt auf den Kolben einwirkenden Druckfeder ist.

CH 714 022 A1