DE1550187B1

DE1550187B1 - Vier-Wege-Umschaltventil fuer hydraulische Anlag en

Info

Publication number: DE1550187B1
Application number: DE19661550187
Authority: DE
Inventors: Helge Kajholm Christensen
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1966-06-07
Filing date: 1966-06-07
Publication date: 1970-05-06
Also published as: DK134918B; US3443586A; DK134918C; GB1154689A

Description

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Die Erfindung betrifft ein Vier-Wege-Umschalt- wirksamen Kurzschlußpfad mit eingebauter Drosselventil für hydraulische Anlagen mit einer Druck- vorrichtung, die in Abhängigkeit von der Umschaltleituing, einer Ablaiufleiitung und zwei zum hydrau- bewegung derart verstellbar ist, daß der Drossellischen Motor über Umschaltöffnungen, führenden widerstand mit zunehmender Öffnung der Um-Arbeitskanälen. 5 schaltöffnungen zunimmt. Insbesondere kann als

Derartige Umschaltgeräte sind erforderlich, um Kurzschlußpfad ein für Umschaltgeräte bekannter, in beim hydraulischen Motor eine Bewegungsumkehr zu der Neutralstellung wirksamer Kurzschlußkanal beerzielen. Zu diesem Zweck wird in einer ersten Ar- nutzt werden.

beitsstellung die Druckleitung mit dem einen Arbeits- Auf diese Weise entsteht ein Gerät, das sowohl

kanal und die Ablaufleitung mit dem anderen Ar- io eine Umschaltung vornimmt als auch ein© Regelung

beitskanal verbunden, während in einer zweiten der Flüssigkeitsmenge gestattet. Je weiter das Um-

Arbeitsstellung die Verbindungeen vertauscht werden. schaltventil aus der Neutralstellung verstellt wird,

Oftmals besitzen die Umschaltventil© eine Neutral- um so mehr wird der Kurzschlußpfad gedrosselt, d. h.

stellung, in der die Druckleitung und die Ablauf leitung dem hydraulischen Motor strömt eine größere Menge

über einen Kurzschlußpfad miteinander verbunden 15 der Arbeitsflüssigkeit zu. Die Bedienung geschieht

sind. mit einem einzigen Handgriff, und zwar derart, daß

Die bekannten Umschaltventile dienen lediglich bei kontinuierlicher Verstellung dieses Handgriffs der Umschaltfunktion. Will man außerdem die durch eine kontinuierliche Änderung dar zum Motor geleidas hydraulische Gerät strömende Flüssigkeitsmenge teten Flüssigkeitsmenge von einem positiven Maxiändern, beispielsweise um die Drehzahl des Motors 20 malwert zu einem negativen Maximalwert erreichbar zu regeln, benutzt man ein in die Druckleitung ge- ist. Die Richtungsumkehir der Flüssigkeit erfolgt dabei schaltetes Drosselventil, das jedoch die Druck- im Bereich einer bei Null liegenden Flüssigkeitsverhältnisse so ändert, daß keine lineare Regelung menge, so daß keine großen: Trägheitsmomente ummehr möglich ist. Man benötigt zur Bedienung des zusteuern sind. Die Regelung über den Kurzschlußhydraulischen Motors mehrere Handgriffe. Wenn 25 pfad ermöglicht es ferner, daß sich eine etwa linear die Umsdhaltventiile bei laufendem Motor betätigt mit der Verstellbewegung ändernde Menge der Arwexden, können infolge der TräglheitSifcräfteBeschädi- beitsflüssigkeit erreichen läßt. Sodann kommt man gungen am Motor oder den angeschlossenen Teilen mit vier Anschlußstutzen aus; die Leitungen zwischen auftreten. Ferner steigt mit der Zahl der verwendeten Umschaltventil und Mengenregler fallen fort.
Geräte auch die ZaIhI der Verbindunigsleiitungen und 30 Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Anschlußstellen, so daß sich der Aufbau der hydrau- Drosselwiderstand im Kurzschlußkanal zusätzlich in lisdhem Anlage verkompliziert. Dies gilt um so mehr, Abhängigkeit vom Druckabfall der Arbeitsflüssigkeit als außer den genannten Schalt- und Regelgeräten im Kurzschlußkanal oder zumindest an einem Teil normalerweise auch noch Sicherheitseinrichtungen seines Drosselwiderstandes verstellbar. Mit dieser vorgesehen sind, z. B. ein zwischen Druckleitung und 35 Maßnahme gelingt es, die Linearität der Durchfruß-Ablaufleitung geschaltetes Überdruckventil und ein mengencharakteristik zu verbessern. Insbesondere das Umschaltgerät überbrückendes Rückschlagventil. kann die Drosselvorrichtung in dem Kurzschlußkanal

Es ist ein Vier-Wege-Umschaltventil bekannt, das in Reihe mit einer bewegungsabhängigen Drossel-

außer seinem in der Neutral- und Freilaufstellung stelle eine druckabhängige Drosselstelle aufweisen. In

offenen Kurzschlußkanal einen die Druckseite mit 4° diesem Fall sind die beiden Drosselabhängigkeiten

der Rücklaufseite verbindenden Kanal aufweist, in deutlich voneinander getrennt und lassen sich je für

welahen ein Überdruckventil eingebaut ist. Dieses sich gut berechnen, konstruieren und justieren.

Überdruckventil öffnet in einer der Arbeitsstellungen, In diesem Zusammenhang kann es zweckmäßig

wenn ein zu hoher Druck auftritt. siein, die druckabhängige Drosselstelle aus zwei

Ferner ist eine aus mehreren konzentrischen 45 Steueröffnungen vor und hinter einem Steuerdruck-Hülsen bestehende Drosseleinrichtung zum Einbau raum bestehen zu lassen, von denen sich bei steigenin den Pfad des Arbeitsmittels bekannt, bei der eimer dem Druckabfall sowohl die hintere als auch die von der Stellung des. Betätigungsorgans abhängigen vordere schließt, und diese Drosselstelle in Abhängig-Drosselstelle eine vom Druckabfall an dieser Dros- kedt vom Druckabfall an der hinteren Steueröffnung seistelle abhängige weitere Drosselstelle nachgeschal- 5° und der nachgeschalteten bewegungsabhängigen Drostet ist. selstelle zu steuern.

Sodann kennt man einen Schieber, bei dem in den Eine konstruktiv sehr einfache Lösung erhält man,

Pfad des Arbeitsmittels zwei Drosselstellen gelegt wenn das Umschaltventil ein Drehschieber ist, auf

sind, damit an einer Zwischenstelle, an der der dessen Steuerfläche, z. B. seinem Umfang, nicht nur

Motor angeschlossen wird, ein bestimmter, wählbarer 55 die zum Umschalten erforderlichen Öffnungen, son-

Druck herscht. Die beiden Drosselstellen werden dem auch Öffnungen für die bewegungsabhängige

durch Längsnuten an einem gemeinsamen Kolben Drosselstelle des Kurzschlußkanals ausgebildet sind,

derart gebildet, daß sie gemeinsam immer den glei- Bei einer Verschiebung aus der Neutralstellung heraus

chen Drosselwiderstand bilden. vergrößert sich der Querschnitt der Umschaltöffnurt-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein 60 gen, während sich der Querschnitt der auf der glei-Vier-Wege-Umsohaltventl für einen hydraulischen chen Steuerfläche befindlichen Drosselöffnungen verMotor zu schaffen, bei dessen Betätigung nicht nur kl'einert.

die Bewegungsrichtung des Motors umgeschaltet, In weiterer Ausgestaltung kann der Drehschieber

sondern auch die Bewegungsgeschwindigkeit geän- ein zylindrischer Hohlkörper sein, in dessen Hohl-

dert wird. 65 raum die druckabhängige Drosselstelle angeordnet

Die Erfindung geht aus von einem eingangs ist. Diese Ausführungsform gestattet es ferner, in dem

beschriebenen Vier-Wege-Umschaltventil und ist Hohlraum außerdem ein Überdruckventil und/oder

gekennzeichnet durch einen in der Arbeitsstellung ein Rückschlagventil unterzubringen. Dies ist möglich,

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weil der Hohlraum nicht nur den Platz hierfür bietet, bereinsatz bzw. dem Gehäuse möglich ist. Der Stift sondern weil in dem Gerät auch alle für den Anschluß übernimmt dann nicht nur eine Befestigungsfunktion, dieser Ventile erforderlichen Leitungen zusammen- sondern begrenzt auch den Drehwinkel zwischen den laufen. Im Extremfall genügt daher eine einzige beiden Drehschieberteilen, also den Verstellbereich, zwischen Pumpe und Arbeitsgerät zu schaltende Vor- 5 Ein Ausführungsbeispiel ist gekennzeichnet durch richtung für alle Schalt-, Steuerungs- und Sicherheits- je einen Sektorausschnitt in dem inneren und äußeren zwecke, wodurch sich eine erhebliche Vereinfachung Drehschieberteil mit etwa gleichem Winkel und durch im Aufbau und in der Montage der hydraulischen eine Wickelfeder mit zwei abgewinkelten, in die AusAnlage ergibt. schnitte greifenden und im entspannten Zustand einen Mit besonderem Vorteil wird das Umschaltventil io etwas größeren Winkel miteinander bildenden Enden, so ausgebildet, daß in bekannter Weise die Steuer- von denen das eine durch den Wickel in die Ebene gegeneinander versetzt sind (Umschaltöffnungen), und des anderen geführt ist. Eine solche axial kurze Feder tung abwechselnd mit der Druckleitung und der hält die beiden Drehschieberteite mit einer bestimm-Ablauf leitung verbundene erste und zweite Öffnungen, ten Vorspannung in ihrer Neutralstellung. Der Drehz. B. Längsnuten, und die Steuerfläche des anderen 15 schieber kann gegen die Kraft der Feder in der einen Drehschieberteils auf axial gegeneinander versetzten oder anderen Richtung gedreht werden, wobei sich Bahnen erste und zweite Öffnungen aufweist, von jeweils gleiche Federbelastungen ergeben,
denen die Öffnungen der einen Bahn mit dem einen Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in Arbeitskanal und die Öffnungen der anderen Bahn der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels mit dem anderen Arbeitskanal verbunden, jedoch um 20 näher erläutert. Es zeigt

die Umfangsteilung der Öffnungen des anderen Teils F i g. 1 das Schaltbild einer hydraulischen Anlage gegeneinander versetzt sind (Umschaltöffnungen), und mit dem erfindungsgemäßen Umschaltventil,
daß in der Steuerfläche des einen Drehschieberteils Fig. 2 eine Draufsicht auf das Umschaltventil mit der Druckleitung verbundene dritte Öffnungen ohne Stirndeckel und Bolzen,
vorgesehen sind, die mit an die Ablaufleitung ange- 25 F i g. 3 einen Längsschnitt, der hauptsächlich sdhlossenen dritten Öffnungen in der Steuerfläche des durch die senkrechte Mittelebene und nur im oberen anderen Drehschieberteils zusammenwirken, wobei Teil in Höhe der Linie A-A durch die Anschlußsich in der Neutralstellung ihr größter Öffnungsquer- stutzen für die Druck- und die Ablaufleitung geschnitt ergibt (bewegungsabhängige Drosselstelle). führt ist,

Für die konstruktive Ausgestaltung der druck- 30 F i g. 4 eine Draufsicht auf einen zylindrischen

abhängigen Drosselstelle empfiehlt sich ein im Hohl- Drehschiebereinsatz,

raum des inneren Drehschieberteils axial verschieb- Fig. 5 eine Ansicht des inneren Drehschieberteils,

barer, federbelasteter, hohler und den Steuerdruck- Fig. 6 einen senkrechten Schnitt durch den inneren

raum umschließender Druckkolben, der einerseits Drehschieberteil,

vom Ablaufdruck und andererseits vom höheren 35 F i g. 7 eine Abwicklung der Steuerfläche des inne-Druck im Steuerdruckraum beaufschlagt ist und in ren Drehschieberteils (äußerer Umfang),
der Wand erste Steueröffnungen aufweist, die mit Fig. 8 eine Abwicklung der Steuerfläche des Dreh-Kanälen im inneren Drehschieberteil als druckabhän- Schiebereinsatzes (innere Umfangsfläohe),
gige Drosselstelle zusammenwirken, welche Kanäle F i g. 9 einen Teilschnitt längs der Linie B-B der mit der bewegungsabhängigen Drosselstelle bzw. der 4° Fig. 3 und

Ablaufleitung verbunden sind. Hierbei kann die Fig. 10 eine Seitendarstellung einer Rückstell-

Wand des Druckkolbens zweite Steueröffnungen auf- feder.

weisen, welche mit Kanälen im inneren Drehschieber- In dem Schaltbild der F i g. 1 fördert eine Pumpe 1,

teil als weitere druckabhängige Drosselstelle zusam- die mit konstanter Geschwindigkeit von einem Mo-

menwirken, welche Kanäle mit der Druckleitung ver- 45 tor 2 angetrieben wird, über eine Druckleitung 3

bunden sind. ' Arbeitsflüssigkeit zum erfindungsgemäßen Umschalt-

Eine in axialer Richtung besonders, kurze Ausfüh- ventil 4. Von diesem Umschaltventil führt eine Ab-

rung ergibt sich, wenn die dritten Öffnungen des laufMtung 5 über einen Filter 6 zum Tank 7. Ein

einen Drehschieberteils in axialer Verlängerung der hydraulischer Motor 8 ist über zwei Arbeitskanäle 9

ersten Öffnungen angeordnet sind, aber in der glei- 50 und 10 mit dem Umschaltventil 4 verbunden. Das

chen Umfangsbahn wie die Enden der zweiten Öff- Umschaltventil 4 besitzt dementsprechend einen An-

nungen liegen. schlußstutzen 11 für die Druckleitung 3, einen An-

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das schlußstutzen 12 für die Ablaufleitung 5 und zwei

Drehschiebergehäuse als zylindrischer Einsatz in ein Anschlußstutzen 13, 14 für die Arbeitskanäle 9, 10.

feststehendes, mit Anschlußstutzen versehenes Ge- 55 Aus dem Umschaltventil 4 ragt eine drehbare Welle

häuse eingesetzt sein. Ein solcher Einsatz läßt sich 15, mit deren Hilfe die durch den Motor strömende

wesentlich einfacher bearbeiten als das Gehäuse. Arbeitsflüssigkeit 8 sowohl hinsichtlich ihrer Menge

Darüber hinaus kann man ein auch für andere Zwecke als auch hinsichtlich ihrer Richtung geregelt werden

bereits vorhandenes Drehsdhiebergehäuse verwenden, kann.

bei dem die Anpassung des feststehenden Drehschie- 60 Das erfindungsgemäße Umschaltventil besitzt ein berteils durch die Ausbildung des zylindrischen Ein- in F i g. 2 von oben gezeichnetes Gehäuse 16, welsatzes erfolgt. ches den Druckleitungsanschluß 11, den Ablauf-Zweckmäßigerweise greift ein Stift durch radiale leitungsanschluß 12 und die beiden Arbeitskanal-Öffnungen im Gehäuse, im zylindrischen Drehschie- anschlüsse 13 und 14 erkennen läßt. Das Gehäuse bereinsatz und im inneren Drehschieberteil, wobei die 65 besaitet ©inen gestrichelt angedeuteten rotations-Öffnungen im inneren Drehschieberteil eine solche symmetrischen Hohlraum 17, von welchem hier ledig-Größe besitzen, daß eine begrenzte Winkeldrehung lieh der Abschnitt 18 und der Abschnitt 19 mit etwas zwischen diesem und dem zylindrischen Drehschie- größerem Durchmesser von Interesse sind. Von den

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vier Anschlußstutzen 11 bis 14 führen vier Kanäle 20 öffnung 55 mit den Mündungen 48 der Kanäle 45 als bis 23 zu demHohkaum 17, und zwar derart, daß der zweite druckabhängige Drosselstelle wirkt.
Kanal 21 in Abschnitt 19 mündet, während der Ka- In den Hohlraumabsohndtt 35 ist ein Überdrucknal 20 am entgegengesetzten Ende des Abschnitts 18 ventil 58 beliebiger Bauart eingesetzt, das öffnet, und die Kanäle 22 und 23 mit Abstand voneinander 5 wenn der Druck zwischen Druckleitung und Ablaufin einen mittleren Bereich münden. leitung einen vorgegebenen Wert übersteigt. Im vor-

In die Hohlraumabschnitte 18 und 19 ist ein Dreh- liegenden Fall wird eine Patrone verwendet, bei cfer

schiebereinsatz 24 eingefügt. Er besitzt an seinem ein im Raum 44 eventuell herrschender Überdruck

äußeren Umfang vier Umfangsauten 25 bis 28, die einen ersten Ventilkörper 59 gegen die Kraft einer

einen solchen axialen Abstand voneinander haben, io Feder verschiebt. Der dann sich unter dem eigent-

daß die Umfangsiiut 25 mit dem Kanal 19, die Um- liehen Ventükörpe 60 aufbauende Druck hebt diesen

f angsnut 26 mit dem Kanal 21, die Umfangsnut 27 von seinem Sitz 61 ab. Die ganze Anordnung wird

mit dem Kanal 22 und die Umfangsnut 28 mit dem durch einen Sprengring 62 im Drehschieber 34 fest-

Kanal20 kommuniziert. Demzufolge steht die Um- gehalten.

f angsnut 25 mit der Druckleitung, die Umf angsnut 26 15 Wie aus Fig. 9 ersichtlich ist, weist die rechte

mit dem einen Arbeitskanal, die Umfangsnut 27 mit Stirnseite des Gehäuses 16 aneinander gegenüber-

dem. anderen Arbeitskanal und die Umfangsnut 28 liegenden Stellen je eine Aussparung 63 auf, in welche

mit der Ablaufleitung in Verbindung. Den Umschalt- bei der Montage ein Stift 64 eingelegt wird. Dieser

funktionen dienen erste Öffnungen 29 in der Um- Stift wird durch den Gehäusedeckel 65 festgehalten,

fangsnut 26 und zweite Öffnungen 30 in der Um- 20 wenn dieser mit Schrauben 66 befestigt wird. Der

fangsnut 27. Der Drosselung im Kurzschlußpfad Stift greift durch zwei stirnseitige Aussparungen 67

dienen dritte Öffnungen 31 in der Umfangsnut 28. des Einsatzes 24 und durch zwei stirnseitige Aus-

Die Öffnungen 32 in der Umfangsnut 28 und die Öff- schnitte 68 mit größerem, sektorartigem Querschnitt

nungen 33 in der Umfangsnut 25 dienen lediglich in dem inneren Drehschieberteil 34, Der Dreh-

dem Flüssigkeitsdurchtritt und haben keine eigene 25 schieberteil 34 hat daher gegenüber dem Einsatz 24

Steuerfunktion. eine begrenzte Winkelverdrehbarkeit. Sodann sind

Der innere Drehschieberteil 34 (Fig. 5 und 6) be- die beiden Drehschieberteile 24 und 25 mit stimsteht aus einem zylindrischen Hohlkörper, dessen seitigen Sektorausschnitten 69 und 70 ausgestattet, Hohlraum im wesentlichen einen Abschnitt 35 größe- die etwa den gleichen Winkel einschließen. An die ren Durchmessers und einen Abschnitt 36 kleineren 30 Wände dieser Ausschnitte legen sich die beiden Enden Durchmessers besitzt. An der Fassung 37 kann eine 71 und 72 einer Wickelfeder 73, welche den Drehdrehbare Handhabe 15 aufgesteckt werden. Der schieberteil 34 in seine Neutralstelle zwingt, ihn aber Außenumfang des Drehschieberteils 34, der mit dem gegen die Wirkung der Federkraft verdrehen läßt. Innenumfang des Einsatzes 24 die eigentliche Steuer- Die beiden Enden 71 und 72 haben im entspannten fläche bildet, trägt erste Öffnungen in Form von 35 Zustand der Feder 73 einen etwas größeren Winkel Längsnuten 38 und, in Umf angsrichtung hierzu ver- (F i g. 10), als der durch die Sektorausschnitte 69 und setzt, zweite Öffnungen in Form von Längsnuten 39, 70 gegeben ist. Das Ende 72 ist durch den Winkel welche der Umschaltfuniktion dienen. Ferner sind hindurch in die Ebene des anderen Endes 71 geführt, dritte Öffnungen 40 als Mündungen von Kanälen 41 Auch die Feder 73 wird durch den Stift 64 am Hervorgesehen, die an der Drosselfunktion teilnehmen. 40 ausfallen gehindert.

Die Öffnungen 40 liegen in Verlängerung der Längs- Zum Verständnis der Arbeitsweise des Umschaltnuten 38 und in der gleichen Umfangsbahn wie die ventils sei auf die Fig. 7 und 8 verwiesen, welche in Enden der Längsnuten 39. Eine Umfangsnut 42 dient Abwicklung den Außenumfang des inneren Drehder Verteilung der Druckflüssigkeit in den Längs- schieberteils 34 und den Innenumfang des Einsatzes nuten 38. Von der Umfangsnut führen Bohrungen 43 45 24 zeigen. Für das veranschaulichte Ausführungsbeiin den vordersten Abschnitt 34 des Höhlraums des spiel sei angenommen, daß die einzelnen Steuer-Drehschieberteils 34. Von den Längsnuten 38 führen öffnungen über den Umfang dreimal verteilt sind, daß Bohrungen 44 in den Abschnitt 35 und Bohrungen 45 sie also einen Abstand von je 120° haben. Der Teil in den Abschnitt 36. Von den Längsnuten 39 führen 34 ist in Richtung des Doppelpfeiles P mit Bezug auf Bohrungen 46 in den Abschnitt 35. Die inneren Mün- 50 den Teil 24 verdrehbar.

düngen 47 des Kanals 41 und 48 des Kanals 45 sind Über die Öffnungen 33 wird der Umfangsnut 42

näher bezeichnet, weil sie an der druckabhängigen- und den Längsnuten 38 Flüssigkeit mit Pumpendruck

Drosselung beteiligt sind. Eine Bahrung 49 schließ- zugeführt. In der Neutralstellung decken sich die

lieh verbindet das linke Ende des Hohlraums 36 mit Öffnungen 31 und 40 der Drosselstelle, während die

dem Ablaufdruck in dem Abschnitt 19 des Gehäuses. 55 Längsnuten 38 und 39 jeweils zwischen den Öffnun-

In den Hohlraumabschnitt 36 ist ein hohler Druck- gen 29 und 30 liegen. Demzufolge fließt die gesamte

kolben 50 eingesetzt, der einerseits unter der Wirkung von der Pumpe kommende Flüssigkeitsmenge über

einer Feder 51 und dem im Raum 52 herrschenden die Längsnuten 38, die Bohrungen 45, die druck-

Ablaufdruck und andererseits unter der Wirkung des abhängige Drosselstelle 48, 55, den Steuerdruckraum

im Steuerdruckraum 53 herrschenden Drucks steht. 60 53, die druckabhängige Drosselstelle 54, 47, den

In der Wand des Druckkolbens 50 ist eine erste Kanal 40 und die vollkommen offene bewegungs-

Steueröffnung in Form einer Umfangsnut 54 und eine abhängige Drossestelle 40, 31 zum Ablaufstutzen,

zweite Steueröffnung in Form einer Umfangsnut 55 Wird der Schieberteil 34 etwas gedreht, kommt die

vorgesehen. Beide Umfangsnuten sind über Bohrun- Längsnut 38 mit einer der Öffnungen 29, 30 in Ver-

gen 56 und 57 mit dem Steuerdruckraum 53 verbun- 65 bindung, während die Längsnut 39 mit der anderen

den. Die erste Steueröffnung 54 wirkt mit den Mün- Öffnung in Verbindung tritt. Demzufolge fließt nun

düngen 47 der Kanäle 41 als erste druckabhängige ein von der Größe der Umschaltöffnung 38, 29 und

Drosselstelle zusammen, während die zweite Steuer- 39, 30 abhängiger Teil der Pumpenflüssigkeit zum

Arbeitsmotor. Gleichzeitig ist der freie Querschnitt der bewegungsabhängigen Drosselstelle 31,40 kleiner geworden, so daß sich ein größerer Drosselwiderstand im Kurzschlußpfad ergibt. Infolgedessen bleibt der Druckabfall im Kurzschlußpfad trotz der geringeren über ihn fließenden Arbeitsmenge etwa konstant, wenn der Arbeitsdruck etwa konstant ist. Diese Funktionsweise ist unabhängig davon, ob der Schieberteil 34 nach links oder nach rechts gedreht wird. Die Längsnuten 29 stehen jeweils über die Öffmingen 32 mit der Ablaufseite in Verbindung.

Außer der bewegungsabhängigen Drosselstelle 31, 40 ist im Kurzschlußpfad noch die druckabhängige Drosselstelle 48, 55 und 47, 54 zu berücksichtigen. Der Druckkolben 50 verschiebt sich bei anwachsendem Druckabfall an den beiden Drosselstellen 47, 54 und 48, 55 nach links. Hierdurch wird der Drosselwiderstand der druckabhängigen Drosselstelle 48, 55 erhöht, so daß der Druckabfall an der druckabhängigen Drosselstelle 47, 54 und an der bewegungsabhängigen Drosselstelle 31, 40 etwa konstant bleibt. Bei steigendem Druck wird aber außerdem der Drosselwiderstand der Drosselstelle 47, 54 erhöht. Hiermit soll der Tatsache Rechnung getragen werden, daß mit steigendem Druck die Leckverluste des hydraulischen Motors größer werden, so daß zur Beibehaltung der gewünschten Arbeitsleistung dieses Motors eine etwas größere Arbeitsmittelmenge, als es dem linearen Anstieg entspricht, durch den Motor geschickt werden muß.

Bei einem Überdruck zwischen Druckleitung und Ablaufleitung öffnet das Überdruckventil 58, das Erfindungsprinzip läßt sich auch bei einem Drehschieber anwenden, dessen Stirnflächen die Steuerflächen bilden. Es ist auch möglich, einen Flachschieber zu benutzen oder auf irgendeine andere Weise die Verstellung des Umschaltventils mit einer Verstellung des Drosselwiderstandes eines Kurzschlußpfades zu koppeln.

Claims

40 Patentansprüche:

1. Vier-Wege-Umschaltventil für hydraulische Anlagen mit einer Druckleitung, einer Ablaufleitung und zwei zum hydraulischen Gerät über Umschaltöffnungen führenden. Arbeitskanälen, gekennzeichnet durch einen in der Arbeitsstellung wirksamen Kurzschlußpfad mit eingebauter Drosselvorrichtung (31, 40), die in Abhängigkeit von der Umschaltbewegung derart verstellbar ist, daß der Drosselwiderstand mit zunehmender Öffnung der Umschaltöffnungen (29, 30; 38, 39) zunimmt.

2. Umschaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kurzschlußpfad ein für Umschaltventile bekannter, in der Neutralstellung wirksamer Kurzschlußkanal benutzt wird.

3. Umschaltventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselwiderstand im Kurzschlußkanal zusätzlich in Abhängigkeit vom Druckabfall der Arbeitsflüssigkeit im Kurzschlußkanal oder zumindest an einem Teil seines Drosselwiderstandes verstellbar ist.

4. Umschaltventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtung in dem Kurzschlußkanal in Reihe mit einer bewegungsabhängigen Drosselstelle (31, 40) eine druckabhängige Drosselstelle (47, 54; 48, 55) aufweist.

5. Umschaltventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die druckabhängige Drosselstelle aus zwei Steueröffnungen vor und hinter einem Steuerdruckraum (53) besteht, von denen sich bei steigendem Druckabfall sowohl die hintere (47, 54) als auch die vordere (48, 55) anschließt, und die in Abhängigkeit vom Druckabfall an der hinteren Steueröffnung und der nachgeschalteten bewegungsabhängigen Drosselsteile gesteuert ist.

6. Umschaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen Drehschieber (24, 34), auf dessen Steuerfläche, z. B. seinem Umfang, nicht nur die zum Umschalten erforderlichen Öffnungen (29, 30; 38, 39), sondern auch Öffnungen (31, 40) für die bewegungsabhängige Drosselstelle des Kurzschlußkanals ausgebildet sind.

7. Umschaltventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber einen zylindrischen Hohlkörper (34) aufweist, in dessen Hohlraum die druckabhängige Drosselstelle (47, 54; 48, 55) angeordnet ist.

8. Umschaltventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hohlraum des zylindrischen Hohlkörpers (34) außerdem ein- Überdruckventil (58) untergebracht ist.

9. Umschaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise die Steuerflächen des einen Drehschieberteils (34) in Umfangsrichtung abwechselnd mit der Druckleitung und der Ablaufleitung verbundene erste und zweite Öffnungen, z. B. Längsnuten (38, 39), und die Steuerfläche des anderen Drehschieberteils (24) auf axial gegeneinander versetzten Bahnen erste und zweite Öffnungen (29, 30) aufweist, von denen die Öffnungen der einen Bahn mit dem einen Arbeitskanal (9) und die Öffnungen der anderen Bahn mit dem anderen Arbeitskanal (10) verbunden, jedoch um die Umfangsteilung der Öffnungen des anderen Teils gegeneinander versetzt sind (Umschaltöffnungen), und daß in der Steuerfläche des einen Drehschieberteils (34) mit der Druckleitung (3) verbundene dritte Öffnungen (31) vorgesehen sind, die mit an die Ablaufleitung (5) angeschlossenen dritten Öffnungen (40) in der Steuerfläche des anderen Drehschieberteils (34) zusammenwirken, wobei sich in der Neutralstellung ihr größter Öffnungsquerschnitt ergibt (bewegungsabhängige Drosselstelle).

10. Umschaltventil nach einem der Ansprüche 6 bis 9, gekennzeichnet durch einen im Hohlraum (36) des inneren Drehschieberteils (34) axial verschiebbaren, federbelasteten, hohlen und den Steuerdruckraum (53) umschließenden Druckkolben (50), der einerseits vom Ablaufdruck und andererseits vom höheren Druck im Steuerdruckraum beaufschlagt ist und in der Wand erste Steueröffnungen (54) aufweist, die mit Kanälen (41) im inneren Drehschieberteil (34) als druckabhängige Drosselstelle (47, 54) zusammenwirken, welche Kanäle mit der bewegungsabhängigen Drosselstelle (31, 40) bzw. der Ablaufleitung (5) verbunden sind.

11. Umschaltventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des Druckkolbens (50) zweite Steueröffnungen (55) aufweist, welche

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mit Kanälen (45) im inneren Drehschieberteil (34) als weitere druckabhängige Drosselstelle (48, 55) zusammenwirken, welehe Kanäle mit der Druckleitung (3) verbunden sind.

12. Umschaltventil nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die dritten Öffnungen (40) des einen Drehschieberteils (34)

in axialer Verlängerung der ersten Öffnungen (38) angeordnet sind, aber in der gleichen Umfangsbahn wie die Enden der Öffnungen (39) ίο liegen.

13. Umschaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehschiebergehäuse als zylindrischen Einsatz (24) in ein feststehendes, mit Anschlußstutzen versehenes Gehäuse (16) eingesetzt ist.

14. Umschaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 13,, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stift (64)

durch radiale Öffnungen (63, 67, 68) im Gehäuse (16), im zylindrischen Drehschiebereinsatz (24) und im inneren Drehschieberteil (34) greift, wobei die Öffnungen (68) im inneren Drehschieberteil eine solche Größe besitzen, daß eine begrenzte Winkeldrehung zwischen diesem und dem zylindrischen Drehschiebereinsatz bzw. dem Gehäuse möglich ist.

15. Umschaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch je einen Sektorausschnitt (69, 70) m dem inneren und äußeren Drehschieberteil (24, 34) mit etwa gleichem Winkel und durch eine Wickelfeder (73) mit zwei abgewinkelten, in die Ausschnitte greifenden und im entspannten Zustand einen etwas größeren Winkel miteinander bildenden Enden (71, 72), von denen das eine durch den Wickel in die Ebene des anderen eingeführt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen