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Die
Erfindung betrifft ein hydraulisches Steuerventil zur Steuerung
eines einen Kolben mit einseitiger Kolbenstange aufweisenden doppelt
wirkenden Arbeitszylinders, wobei das in Kolbenschieberbauweise
ausgebildete Steuerventil vier externe Anschlüsse mit zugeordneten, im Ventilgehäuse ausgebildeten
Ringkanälen,
nämlich
einen Pumpenanschluss P, einen Anschluss A für eine Zu- und Abfuhrleitung
zum großen
Hubraum des Arbeitszylinders, einen Anschluss B für eine Zu-
und Abfuhrleitung zum kleinen Hubraum des Arbeitszylinders sowie
einen zum Tank führenden
Tankanschluss T, aufweist und die Anschlüsse durch einen längsverschiebbar angeordneten,
mittels in diesem angeordneter Ausnehmungen ausgebildete Kolbenbunde
aufweisenden Steuerkolben über
entsprechende, über
den Umfang der Kolbenbunde verlaufende Steuerkanten freigegeben
beziehungsweise gesperrt werden, und wobei eine Einrichtung zur
Rückspeisung
des beim Ausfahren der Kolbenstange aus dem kleinen Hubraum des
Arbeitszylinders verdrängten
und zum Anschluss B des Steuerventils geführten Fluides in den großen Hubraum
des Arbeitszylinders vorgesehen ist.
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Ein
Steuerventil mit den vorgenannten Merkmalen ist in der
DE 30 00 260 C2 beschrieben.
Die daraus bekannte Ausbildung des Steuerventils soll ein Verfahren
des Kolbens des Arbeitszylinders mit Differentialwirkung, dass heißt mit einer
schnellen Kolbenbewegung, ermöglichen,
indem eine Rückspeisung
des beim Arbeitshub des Differentialzylinders, dass heißt beim
Ausfahren der Kolbenstange, aus dem kleinen Hubraum des Arbeitszylinders
verdrängten
Fluids in die vom Steuerventil zum großen Hubraum des Arbeitszylinders
führende
Leitung vorgesehen ist, so dass die Pumpe sowohl beim Arbeitshub
des Arbeitszylinders als auch bei dessen Rückhub mit einem Einfahren der
Kolbenstange jeweils nur die gleiche Fördermenge liefern muss. Da
zusätzlich
beim Rückhub
des Arbeitszylinders die aus dem großen Hubraum verdrängte Fluidmenge
größer ist
als die beim Arbeitshub des Arbeitszylinders aus dem kleinen Hubraum
verdrängte
Fluidmenge sind bei dem aus der
DE 30 00 260 C2 bekannten Steuerventil sechs
externe Anschlüsse
ausgebildet. Zusätzlich
zu den Standard-Anschlüssen
P, A, B, T eines Standard-Kolbenschieberventils ist an dem Gehäuse zunächst ein
zweiter externer Anschluss A2 ausgebildet, der über eine zusätzliche
ventilexterne Leitungsverbindung an die vom Anschluss A zum größeren Hubraum
des Arbeitszylinders führende
Zu- und Abfuhrleitung angeschlossen ist, um beim Arbeitshub des
Arbeitszylinders die aus dem kleinen Hubraum verdrängte Flüssigkeit
unter Umgehung der Pumpe rückspeisen
zu können.
Weiterhin ist ein zweiter externer Anschluss T2 vorgesehen, um den
beim Rückhub
des Arbeitszylinders aus dem großen Hubraum verdrängten Fluidstrom
aufteilen und über
das Steuerventil abführen
zu können.
Entsprechend weist das Steuerventil einen speziellen Steuerkolben
mit drei Kolbenbunden auf, da zur Steuerung der jeweiligen Anschlussverbindungen
mindestens fünf
Steuerkanten erforderlich sind.
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Mit
dem bekannten Steuerventil ist der wesentliche Nachteil verbunden,
dass das Steuerventil ein von der Standardausführung entsprechender Kolbenschieberventile
abweichendes Lochbild mit sechs externen Anschlüssen aufweist, sowie ferner
einen speziell dafür
ausgebildeten Steuerkolben. Nachteilig ist weiterhin die außerhalb
des Steuerventils zum Arbeitszylinder hin vorzusehende Leitungsverbindung. Insgesamt
sind somit Herstellung und Montage des bekannten Steuerventils in
Verbindung mit einem Differentialzylinder aufwendig.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Steuerventil
so auszugestalten, dass die Standard-Ausführung eines Ventilgehäuses mit
lediglich vier externen Anschlüssen beibehalten
werden kann.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen
und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche
dieser Beschreibung nachgestellt sind.
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Die
Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, dass zum Einspeisen
des aus dem kleinen Hubraum des Arbeitszylinders verdrängten Fluids
in den von der Pumpe zum Anschluss A geförderten Volumenstrom im Steuerventil
eine bei einer zugeordneten Steuerstellung des Steuerkolbens geöffnete Verbindung
von Anschluss B nach Anschluss P vorhanden ist, in die ein ventilinternes
Rückschlagventil
mit einer zum Anschluss P gerichteten Durchlassrichtung eingeschaltet
ist. Erfindungsgemäß erfolgt
somit die Einspeisung des aus dem kleinen Hubraum des Arbeitszylinders
verdrängten
Fluids in den zum Anschluss P gehörigen Ringraum, damit vor die
zwischen den Anschlüssen
P und A wirksame Steuerkante des Steuerkolbens. Somit steht auch
im kleinen Hubraum des Arbeitszylinders über den Anschluss B der Pumpendruck
an, während
der Druck am Anschluss A und damit im großen Hubraum des Arbeitszylinders
je nach Auslegung des Steuerventils geringer sein kann.
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Mit
der Erfindung ist der Vorteil verbunden, dass durch die Anordnung
einer lediglich internen zusätzlichen
Verbindung von Anschluss B nach Anschluss P ohne deren Verbindung
nach außen
und die ebenfalls ventilinterne Anordnung eines Rückschlagventils
ein weiterer Gehäuseanschluss
vermieden ist. Gleichwohl ist eine Einspeisung des aus dem kleinen
Hubraum des Arbeitszylinders verdrängten Fluids zu dem zum Pumpenanschluss
zugehörigen
Ringraum hin möglich,
weil bei durch den Steuerkolben freigegebenem Anschluss B das Fluid über die
Verbindung unter Passieren des Rückschlagventils
in den Ringraum des Anschlusses P überströmen kann. Somit kann in vorteilhafter
Weise das Standard-Lochbild eines üblichen Ventilgehäuses mit
vier externen Anschlüssen
verwendet werden, wobei gleichzeitig keine externen zusätzlichen
Leitungsverbindungen zwischen dem Steuerventil und dem Arbeitszylinder
beziehungsweise den dahin führenden Zu-
und Abfuhrleitungen erforderlich sind. Weiterhin kann ein im wesentlichen
standardmäßig ausgebildeter
Steuerkolben mit zwei Kolbenbunden verwendet werden. Ventilintern
sind bei dem Ventilgehäuse
lediglich die Verbindung zwischen Anschluss B und Anschluss P und
das ventilinterne Rückschlagventil
anzubringen. Insgesamt bedeuten insoweit die an einem Standardventil
in Kolbenschieberbauweise vorzunehmenden Änderungen im Vergleich zu den
im Stand der Technik beschriebenen Lösungen keinen erheblichen Mehraufwand.
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Hinsichtlich
der Ausbildung der Verbindung in dem Steuerventil ist nach einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung vorgesehen, dass im Ventilgehäuse ein Verbindungskanal zwischen
dem zum Anschluss P gehörigen
Ringraum und dem zum Anschluss B gehörigen Ringraum angeordnet ist,
in dem das ventilinterne Rückschlagventil
eingeschaltet ist.
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Alternativ
kann das Rückschlagventil
aber auch in dem Steuerkolben integriert sein, so dass auf eine
weitere Verbindungsbohrung im Ventilgehäuse verzichtet werden kann.
Insofern ist nach einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung vorgesehen, dass die Verbindung von Anschluss B nach
Anschluss P im Inneren des Steuerkolbens ausgebildet und das ventilinterne
Rückschlagventil
in den Steuerkolben integriert ist, wobei der Steuerkolben in seiner
den Anschluss B freigebenden Steuerstellung geöffnete Eintrittsöffnungen
für das
Fluid in den im Inneren des Steuerkolbens angeordnetem, über das
Rückschlagventil
verlaufenden Strömungsweg
sowie im Bereich des dem Anschluss P zugeordneten Ringraumes angeordnete
Austrittsöffnungen
für das
Fluid aufweist.
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Soweit
häufig
standardisierte, aus dem Stand der Technik allgemein bekannte Ventilgehäuse einen
dem Anschluss B benachbarten weiteren Anschluss T1 aufweisen, der über eine
gehäuseinterne Tankbrücke mit
dem Tankanschluss T verbunden ist, wird diese Tankbrücke bei
Realisierung des Erfindungsgedankens nicht benötigt. Daher sieht die Erfindung
bei solchen standardisierten Ventilgehäusen vor, diese Tankbrücke außer Betrieb
zu halten.
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Hierzu
ist in einer ersten Ausführungsform der
Erfindung vorgesehen, dass in dem Ventilgehäuse ein dem Anschluss B benachbarter
und mittels einer im Inneren des Ventilgehäuses verlaufenden Tankbrücke mit
dem Anschluss T verbundener Tankanschluss T1 angeordnet und in die
Tankbrücke
ein ventilinternes Rückschlagventil
mit einer zum Anschluss T wirksamen Sperrrichtung eingeschaltet
ist.
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Alternativ
kann vorgesehen sein, dass in dem Ventilgehäuse ein dem Anschlag B benachbarter
und mittels einer im Inneren des Ventilgehäuses verlaufenden Tankbrücke mit
dem Anschluss T verbundener Tankanschluss T1 angeordnet ist und
der in der Neutralstellung des Steuerkolbens den Anschluss B sperrende
Kolbenbund des Steuerkolbens eine solche axiale Erstreckung aufweist,
dass der weitere Tankanschluss T1 in allen Stellungen des Steuerkolbens
gesperrt ist.
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Bei
derartigen Steuerungen von Differentialzylindern tritt als zusätzliche
Forderung auf, zumindest am Ende des Arbeitshubes bei ausgefahrener Kolbenstange
die volle von der Pumpe zur Verfügung gestellte
Kraft nicht mehr zum Bewegen des Kolbens, sondern als Haltekraft
einzusetzen. Hierzu ist bei der in der
DE 30 00 260 C2 beschriebenen
Anordnung zusätzlich
in die zwischen dem Anschluss A2 des Steuerventils und der zum größeren Hubraum
des Arbeitszylinders führenden
Zu- und Abfuhrleitung verlaufende Verbindungsleitung ein Wegeventil
mit zwei Schaltstellungen eingeschaltet. Wenn sich die Kolbenstange
in der ausgefahrenen Stellung befindet, schaltet das Wegeventil
in eine Stellung um, in welcher die über das Steuerventil realisierte
Rückspeisungs-Verbindung
zwischen dem kleinen Hubraum und dem großen Hubraum des Arbeitszylinders unterbrochen
und nunmehr der kleine Hubraum des Arbeitszylinders unmittelbar
an den Tank angeschlossen ist. Bei einer solchen Schaltstellung
des Wegeventils wirkt dem an der großen Fläche des Kolbens des Arbeitszylinders
im großen
Hubraum wirkenden Druck kein Druck in dem kleinen Hubraum des Arbeitszylinders
mehr entgegen, so dass die Haltekraft gegenüber dem Zustand beim Ausfahren
der Kolbenstange jedenfalls bei symmetrischer Ausbildung des Arbeitszylinders
auf das Doppelte erhöht ist.
Mit dieser bekannten Ausführung
ist der Nachteil verbunden, dass das zusätzliche Wegeventil einen vermehrten
Aufwand bei der entsprechenden Ausgestaltung der Steuerung insgesamt
bedeutet, insbesondere auch deswegen, weil dieses Wegeventil auf die
gleiche Nenngröße ausgelegt
sein muss wie das der Hauptsteuerung des Arbeitszylinders dienende Steuerventil,
soweit in dem angesprochenen Funktionsfall des Anschlusses des kleinen
Hubraumes des Arbeitszylinders an den Tank der gleiche Durchlass an
Fluid über
das Wegeventil zu führen
ist, wie dies für
das Steuerventil gilt.
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Hierzu
ist es aus der
WO 98/01677 wie
auch der
WO 98/01678 jeweils
bekannt, das hydraulische Steuerventil zu modifizieren, indem ein
weiterer siebter externer Anschluss vorgesehen und der Ventilkolben
entsprechend mit sieben Steuerkanten ausgebildet ist. Gleichzeitig
ist eine weitere externe Verbindungsleitung vorgesehen. Bei dieser
Modifikation ist zwar das zusätzliche
Wegeventil entfallen, jedoch zeichnet sich das modifizierte Steuerventil
durch eine noch kompliziertere Ausgestaltung von Ventilgehäuse und
Steuerkolben aus. Nachteilig ist weiterhin, dass der Zeitpunkt des Umschaltens
zwischen der schnellen Kolbenbewegung und dem Aufbringen der vollen
Haltekraft von der konstruktiven Auslegung des Steuerkolbens abhängig ist.
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Insofern
sieht die Erfindung in einer besonderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Prinzips
zur Beibehaltung von nur vier externen Anschlüssen vor, dass im Ventilgehäuse eine
in der zugeordneten Steuerstellung des Steuerkolbens geöffnete Verbindung
von Anschluss B nach Anschluss T vorhanden ist, in der ein extern
ansteuerbares Sperrventil zum Öffnen
und Schließen
der Verbindung von Anschluss B nach Anschluss T angeordnet ist.
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Bei
dieser Ausgestaltung des Steuerventils ist nun einerseits weiterhin über die
im Steuerventil ausgestaltete und bei entsprechender Stellung des Steuerkolbens
geöffnete
Verbindung die der Rückspeisung
bei schneller Kolbenfahrt dienenden Verbindung der externen Anschlüsse B und
P gegeben. Soll von schneller Kolbenfahrt auf die volle Haltekraft umgeschaltet
werden, so ist, wie beim Stand der Technik auch, eine Verbindung
zwischen den Anschlüssen
B und T zu öffnen,
was durch die Umschaltung des ventilinternen Sperrventils von dessen Sperrstellung
in dessen Offenstellung geschieht, so dass nun der Anschluss B unmittelbar
in den zum Tankanschluss T gehörigen
Ringraum entlasten kann. Da die ventilinterne Verbindung an den
Ringraum von Anschluss T angeschlossen ist, bleibt die Verbindung
zum Tank von der Sperrung der Anschlüsse A und T durch den zugehörigen Kolbenbund
des Ventilkolbens unberührt.
Mit dieser Modifikation des Steuerventils ist über die Vermeidung ventilexterner
zusätzlicher
Leitungsverbindungen und/oder Steuerventile hinaus der besondere
Vorteil verbunden, dass die Umschaltung von schneller Kolbenfahrt
auf volle Haltekraft zu jedem Zeitpunkt, dass heißt in jeder
Stellung des Kolbens des Arbeitszylinders möglich ist, weil es lediglich
der von extern zu bewirkenden Ansteuerung des ventilinternen Sperrventils
bedarf. Somit ist die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Steuerventils
hinsichtlich des Zeitpunktes der vorgenannten Umschaltung von der Bauweise
des Steuerventils unabhängig.
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Im
einzelnen kann in Analogie zu den Ausführungsbeispielen der Erfindung
ohne Umschaltmöglichkeit
die Verbindung mit dem darin eingeschalteten Rückschlagventil im Ventilgehäuse oder aber
in dem Steuerkolben ausgebildet sein.
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Dementsprechend
sieht ein erstes Ausführungsbeispiel
der Erfindung vor, dass zur Herstellung der Verbindung von Anschluss
B nach Anschluss T im Ventilgehäuse
ein fünfter
interner und bei einer zugeordneten Steuerstellung des Steuerkolbens
mit dem Anschluss B verbundener Ringkanal V ausgebildet ist, der über eine
im Ventilgehäuse
ausgebildete interne Brücke
mit dem zum Anschluss T gehörigen Ringraum
verbunden ist, wobei zur Verbindung von Anschluss B mit Anschluss
P zwischen der gehäuseinternen
Brücke
und dem zum Anschluss P gehörigen
Ringraum eine Verbindungsbohrung mit dem darin eingeschalteten ventilinternen
Rückschlagventil
angeordnet ist, welches eine zum Anschluss P gerichtete Durchlassrichtung
aufweist, und wobei das extern ansteuerbare Sperrventil in dem stromabwärts der
von der gehäuseinternen
Brücke
abgehenden Verbindungsbohrung gelegenen Abschnitt der gehäuseinternen
Brücke
angeordnet ist.
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Alternativ
kann vorgesehen sein, dass zur Herstellung der Verbindung von Anschluss
B nach Anschluss T im Ventilgehäuse
ein fünfter
interner und bei einer zugeordneten Steuerstellung des Steuerkolbens
mit dem Anschluss B verbundener Ringkanal V ausgebildet ist, der über eine
im Ventilgehäuse ausgebildete
interne Brücke
mit dem zum Anschluss T gehörigen
Ringraum verbunden und das extern ansteuerbare Sperrventil in der
gehäuseinterne
Brücke angeordnet
ist, und dass die Verbindung von Anschluss B nach P im Inneren des
Steuerkolbens ausgebildet und das ventilinterne Rückschlagventil
in den Steuerkolben integriert ist, wobei der Steuerkolben in seiner
den Anschluss B freigebenden Steuerstellung geöffnete Eintrittsöffnungen
für das Fluid
in den im Inneren des Steuerkolbens angeordneten, über das
Rückschlagventil
verlaufenden Strömungsweg
sowie im Bereich des dem Anschluss P zugeordneten Ringraumes angeordnete
Austrittsöffnungen für das Fluid
aufweist.
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Vorzugsweise
ist dabei das ventilinterne Sperrventil ein elektrisch ansteuerbares
Sperrventil.
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In
der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der
Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind. Es
zeigen:
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1 ein
hydraulisches Steuerventil mit daran angeschlossenem Arbeitszylinder
in einer schematischen Darstellung,
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2 den
Gegenstand der 1 in einer abgewandelten Ausführungsform,
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3 das
Steuerventil gemäß 1 in
einer anderen Ausführungsform
mit einer Umschaltmöglichkeit
von schneller Kolbenfahrt auf Erhöhung der Haltekraft,
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4 das
Steuerventil mit einer 3 entsprechenden Umschaltöglichkeit
in einer abgewandelten Ausführungsform.
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Die
vorstehende Zeichnung gibt lediglich die Ausgangsstellung für die nachstehende
Funktionserläuterung
ohne Rücksicht
auf die maßstäbliche Ausführung des
Steuerventils als Anhalt wieder, so dass die konstruktive Auslegung
und Wahl der Abmessungen von dem Durchschnittsfachmann in Kenntnis
der von der Erfindung gewollten Funktionszusammenhänge zu treffen
ist.
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Ein
sich zunächst
aus 1 ergebender Arbeitszylinder 10 weist
einen darin verschieblichen und beiderseits unterschiedliche Flächen aufweisenden
Kolben 11 mit einer Kolbenstange 12 auf. Der Kolben 11 unterteilt
den Arbeitszylinder 10 in einen großen Hubraum 13 und
einen kleinen Hubraum 14. Jeder Hubraum 13, 14 ist über eine
an ihm angeschlossene Zu- und zugleich Abfuhrleitung 15 beziehungsweise 16 für das Fluid
mit den Verbraucheranschlüssen
eines Steuerventils 20 verbunden, wobei dem Steuerventil 20 weiterhin
ein Tank 17 und eine Pumpe 18 zugeordnet sind.
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Insofern
sind an dem Ventilgehäuse 21 des Steuerventils 20 vier
Standard-Anschlüsse P, A,
B, T ausgebildet, wobei der Anschluss P mit der Pumpe 18,
der Anschluss A über
die Zu- und Abfuhrleitung 15 mit dem großen Hubraum 13 des
Arbeitszylinders 10 und der Anschluss B über die
Zu- und Abfuhrleitung 16 mit dem kleinen Hubraum 14 des
Arbeitszylinders 10 verbunden ist. Dem Tankanschluss T
ist der Tank 17 zugeordnet. Im Inneren des Ventilgehäuses 21 sind
den einzelnen, vorgenannten Gehäuseanschlüssen jeweils
Ringräume
zugeordnet, und zwar ein Ringraum 22 für den Anschluss P, ein Ringraum 23 für den Anschluss
A, ein Ringraum 24 für den
Anschluss B und ein Ringraum 25 für den Anschluss T.
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In
der zugeordneten Bohrung des Ventilgehäuses 21 des Steuerventils 20 ist
ein Steuerkolben 26 verschiebbar, der zwei Kolbenbunde 27 aufweist, wobei
zwischen den Kolbenbunden 27 und jeweils auf der Außenseite
eines jeden Kolbenbundes 27 Ausnehmungen 28 ausgefräst sind.
In der schematisch dargestellten Mittelstellung des Steuerkolbens 26 in 1 sperren
die beiden Kolbenbunde 27 die Verbraucheranschlüsse A und
B ab.
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Zur
Herbeiführung
der Steuerbewegungen des Steuerkolbens 26 sind an den beiden
Enden des Steuerkolbens 26 in dem Ventilgehäuse 21 jeweils Steuerräume 46 ausgebildet,
die über
im Ventilgehäuse 21 ausgebildete
Vorsteuerleitungen 47 mit einer an dem Steuerventil 20 angeschlossenen,
nicht dargestellten Vorsteuerung in Verbindung stehen. In den Steuerräumen 46 sind
Federn 45 angeordnet, die den Steuerkolben 26 bei
einem in den Steuerräumen 46 herrschenden
Druck von null bar in seiner Mittenstellung fixieren. An dem einen
Ende des Steuerkolbens 26 ist ein Wegmesssystem 48 angeschlossen.
Durch Einleitung von entsprechendem Steueröl in einen der beiden Steuerräume 46 kann
der Steuerkolben 26 in dem Ventilgehäuse 21 in beiden Richtungen
jeweils verschoben werden, so dass die an dem Steuerkolben 26 ausgebildeten
Ringbunde 27 über
die dazwischen liegenden Ausnehmungen 28 jeweils die Gehäuseanschlüsse P, A,
B, T im Hinblick auf die gewünschte
Ventilfunktion verbinden.
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Um
eine Rückspeisung
des bei dem Arbeitshub des Arbeitszylinders 10, dass heißt bei dem
Ausfahren der Kolbenstange 12 aus dem Arbeitszylinder 10,
aus dem kleinen Hubraum 14 verdrängten Fluids zur Pumpe beziehungsweise
in den zum Anschluss P zugehörigen
Ringraum, und damit letztlich in den großen Hubraum 13 des
Arbeitszylinders 10 durchführen zu können, ist in dem Ventilgehäuse 21 zwischen dem
zum Anschluss P gehörenden
Ringraum 22 und dem zum Anschluss B gehörenden Ringraum 24 eine Verbindungsbohrung 30 angeordnet,
in die ein gehäuseinternes
Rückschlagventil 31 eingeschaltet
ist, welches eine Durchgangsrichtung vom Anschluss B in Richtung
Anschluss P aufweist. Soweit bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ein Ventilgehäuse 21 gezeigt
ist, welches standardmäßig einen
dem Anschluss B benachbarten weiteren internen Tankanschluss T1
mit einer daran anschließenden
zum Anschluss T führenden
internen Tankbrücke 32 aufweist,
ist diese Tankbrücke 32 für die Verwirklichung der
Erfindung ohne Belang, so dass diese interne Tankbrücke 32 durch
ein weiteres, ventilinternes Rückschlagventil 33 gesperrt
ist, welches einen Fluidfluss von T1 zum Anschluss T verhindert.
Hieraus folgt zwangsläufig,
dass die zur Verwirklichung der Erfindung erforderlichen Ventilgehäuse 21 eine
solche interne Tankbrücke
nicht aufweisen müssen,
da diese Tankbrücke
für die
Funktion nicht benötigt
wird. Ausreichend für
die Funktion ist allein die Verbindungsbohrung 30 mit dem
darin eingeschalteten Rückschlagventil 31.
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Mit
dieser Ausgestaltung wird ermöglicht, dass
in einer nach links versetzten Stellung des Kolbens 26,
in welcher eine Verbindung zwischen dem Anschluss P und dem Anschluss
A hergestellt und der Tankanschluss T durch den linken Kolbenbund 27 des
Steuerkolbens 26 blockiert ist, gleichzeitig die Verbindung
zwischen P und B durch den rechten Kolbenbund 27 gesperrt
ist. In dieser Stellung des Steuerkolbens 26 kann das aus
dem kleinen Hubraum 14 des Arbeitszylinders 10 verdrängte Fluid über die
Zu- und Abfuhrleitung 16, den Anschluss B und den zugehörigen Ringraum 24 in
die Verbindungsbohrung 30 eintreten und hier unter Überwindung
des Rückschlagventils 31 zu
dem zum Pumpenanschluss P gehörigen
Ringraum 22 hinzutreten, so dass an dieser Stelle der von
der Pumpe P gelieferte Volumenstrom um die Rückspeisung aus dem kleinen
Hubraum 14 des Arbeitszylinders 10 erhöht wird.
Der gesamte Volumenstrom wird über
die Steuerkante von Anschluss P nach Anschluss A geleitet. Somit
ist ein Schnellgang des Kolbens 11 im Arbeitszylinder 10 gegeben.
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Zum
Rückhub
des Kolbens 11 im Arbeitszylinder 10 wird der
Steuerkolben 26 gegenüber
der in 1 dargestellten Stellung nach Rechts versetzt, so
dass die Verbindung von P nach B geöffnet ist. Da gleichzeitig
die Verbindung von P nach A durch den linken Kolbenbund 27 gesperrt
ist, fördert
die Pumpe 18 nun über
die Verbindung P-B in den kleinen Hubraum 14 des Arbeitszylinders 10 und
sorgt für
ein Verfahren des Kolbens 11 nach links. Gleichzeitig ist in
der nach rechts versetzten Stellung des Steuerkolbens 26 die
Verbindung von A nach T durch die linke äußere Ausnehmung 28 im
Steuerkolben 26 freigegeben, so dass das beim Rückhub des
Kolbens 11 aus dem großen
Hubraum 13 verdrängte
Fluid über die
Zu- und Abfuhrleitung 15, den Anschluss A, die Ausnehmung 28 und
den Anschluss T zum Tank 17 abfließen kann.
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Das
in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich von dem zu 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel
lediglich dadurch, dass eine andere Art der Sperrung der auch bei
diesem Ausführungsbeispiel vorhandenen
internen Tankbrücke 32 erfolgt,
indem bei diesem Ausführungsbeispiel
der rechte Kolbenbund des Steuerkolbens 26 als ein modifizierter
Kolbenbund 34 mit einer solchen axialen Erstreckung ausgeführt ist,
dass der modifizierte Kolbenbund 34 den weiteren Tankanschluss T1
in allen Stellungen des Steuerkolbens 26 sperrt, weil – wie ausgeführt – diese
interne Tankbrücke
zur Verwirklichung der Erfindung nicht benötigt wird.
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Soweit
es bei den Ausführungsbeispielen gemäß 1 und 2 lediglich
auf die Rückspeisung
des aus dem kleinen Hubraum 14 des Arbeitszylinders 10 verdrängten Fluids
ankommt, kann die Verbindung zwischen Anschluss B und Anschluss
P sowie das zugehörige
Rückschlagventil
auch in den Steuerkolben 26 integriert sein. Ein derartiges
Ausführungsbeispiel
ist später
zu 4 einschließlich
einer Umschaltmöglichkeit
beschrieben, wobei die zu 4 beschriebene
Ausführung
des Steuerkolbens 26 auch für die Rückspeisungs-Funktion gemäß den 1 und 2 eingesetzt
werden kann.
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In 3 ist
eine Weiterbildung des zu 1 beschriebenen
Steuerventils dargestellt, bei welchem nun eine Umschaltmöglichkeit
von dem sogenannten Eilgang des Arbeitszylinders mit schnellerer Ausschubbewegung
der Kolbenstange 12 auf einen Zustand mit hoher Haltekraft
möglich
ist. Wie im Stand der Technik grundsätzlich vorgegeben, muss dabei
der kleine Hubraum 14 des Arbeitszylinders 10 durch
die Umschaltung zum Tank 17 hin entlastet werden, damit
im kleinen Hubraum 14 des Arbeitszylinders 10 kein
Druck mehr ansteht. Hierzu ist das in 1 dargestellte
Steuerventil 20 dahingehend weitergebildet, dass zusätzlich eine
gehäuseinterne
Verbindung von Anschluss B nach Anschluss T eingerichtet ist, in
der ein extern ansteuerbares Sperrventil zum Öffnen und Schließen dieser
Verbindung angeordnet ist. Wie aus 3 ersichtlich
ist im Ventilgehäuse 21 dem
Anschluss B benachbart ein fünfter
interner und bei einer zugeordneten Steuerstellung des Steuerkolbens 26 mit
dem Anschluss B verbundener Ringkanal V ausgebildet, der über eine
im Ventilgehäuse 21 ausgebildete interne
Brücke 35 mit
dem zum Anschluss T gehörigen
Ringraum 25 verbunden ist. Soweit Ventilgehäuse ohne
eine Tankbrücke
zum Einsatz kommen, ist bei derartigen Ventilgehäusen die gehäuseinterne
Brücke
entsprechend vorzusehen. Bei Gehäusen
mit einer bereits ausgebildeten Tankbrücke kann hinsichtlich des Ringkanals
V und der gehäuseinternen
Brücke 35 auf
den zusätzlichen Tankanschluss
T1 und die interne Tankbrücke
zurückgegriffen
werden. Jedenfalls ist von der gehäuseinternen Brücke 35 abgehend
eine Verbindungsbohrung 40 zu dem zum Anschluss P gehörigen Ringraum 22 angeordnet.
Insofern weist die gehäuseinterne
Brücke 35 einen
stromabwärts
der Verbindungsbohrung 40 gelegenen und zu dem zum Tankanschluss
T gehörigen
Ringraum 25 führenden
Abschnitt 41 auf. Dabei ist in die Verbindungsbohrung 40 im
Inneren des Ventilgehäuses 21 ein
Rückschlagventil 42 eingeschaltet,
welches eine zum Anschluss P hin gerichtete Durchlassrichtung aufweist. Ferner
ist in den zwischen der Verbindungsbohrung 40 und dem Ringraum 25 des
Anschlusses T gelegenen Abschnitt 41 ein vorzugsweise elektrisch
betätigbares
Sperrventil 43 eingeschaltet, mittels dessen die von dem
Ringkanal V herkommende Verbindung zum Anschluss T absperrbar beziehungsweise öffenbar
ist.
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In
der sogenannten Eilgangsschaltung also beim schnellen Vorfahren
des Kolbens 11 in dem Arbeitszylinder 10 mit Ausschub
der Kolbenstange 12 befindet sich das Sperrventil 43 in
der Sperrstellung, so dass das aus dem kleinen Hubraum 14 des
Arbeitszylinders 10 verdrängte Fluid vom Anschluss B über V, die
weiterführende
interne Brücke 35 und
die davon abgehende Verbindungsbohrung 40 zu dem zum Anschluss
P gehörigen
Ringraum 22 fließt,
wobei in dieser Fließrichtung
sich das Rückschlagventil 42 jeweils öffnet. Soll
nun auf die volle Haltekraft im Arbeitszylinder 10 umgeschaltet
und insofern eine Verbindung des kleinen Hubraums 14 zum
Tank 17 hergestellt werden, so wird das Sperrventil 43 in
die Offen-Stellung geschaltet, so dass der Verbindungsweg von dem
kleinen Hubraum 14 über
den Anschluss B, den Ringkanal V, die interne Brücke 35 mit Abschnitt 41 zu
dem dem Anschluss T zugeordneten Ringraum 25 freigegeben
ist. In dieser Stellung sperrt das Rückschlagventil 42 den
Weg vom unter Pumpendruck stehenden Ringkanal 23 in Richtung
der internen Brücke 35 mit
Abschnitt 41, so dass hier eine Entlastung des dem Anschluss
A zugehörigen
Ringraums 23 zum Tankanschluss T nicht möglich ist.
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Das
in 4 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich von dem zu 3 beschriebenen Ausführungsbeispiel
lediglich dadurch, dass das zwischen den Anschlüssen B und P wirksame Rückschlagventil
(in Form des Rückschlagventils 42) nunmehr
in den Steuerkolben 26 integriert ist. Hierzu weist der
Steuerkolben 26 eine interne Bohrung 50 auf, in
welcher ein Rückschlagventil 51 üblicher
Bauart integriert ist. Der Steuerkolben 26 weist an seinem rechten
Ende Eintrittsöffnungen 52 und
links dazu versetzt Austrittsöffnungen 53 für das Fluid
auf. Befindet sich der Steuerkolben 26 in der nach links
versetzten Stellung, in welcher die Rückspeisung des aus dem kleinen
Hubraum 14 des Arbeitszylinders 10 verdrängten Fluids
möglich
sein soll, so gelangen die Eintrittsöffnungen 52 in den
Bereich des zum Anschluss B gehörigen
Ringraums 24; das Fluid kann somit über die Eintrittsöffnungen 52 in
die interne Bohrung 50 eintreten und hier das Rückschlagventil 51 öffnen, so
dass der Schließkörper des
Rückschlagventils 51 die
in den Bereich des zum Anschluss P gehörigen Ringraumes 22 verschobenen Austrittsöffnungen 53 freigibt
und das Fluid hier in den Ringraum 22 eintreten kann. Gleichzeitig
ist die Verbindung des Anschlusses B zum Ringkanal V offen, so dass
bei Ansteuerung des Sperrventils 43 in die Offen-Stellung
das aus dem kleinen Hubraum 14 verdrängte Fluid über die interne Brücke 35 unmittelbar
zum Tank 17 hin abfließt.