DE19500749C2 - Drei- oder Mehr-Wege-Ventil - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Drei- oder Mehr-Wege-Ventil,
das aus mehreren Zwei-Wege-Ventilen aufgebaut ist, die
jeweils einen Hochdruck- und einen Niederdruckanschluß
aufweisen, die durch einen Ventilsitz voneinander ge
trennt sind, mit dem ein Schließelement zusammenwirkt,
wobei die Zwei-Wege-Ventile paar- oder gruppenweise mit
Hilfe eines Steuerdruckfluids über eine in einen Druck
raum mündende Steuerdruckleitung ansteuerbar sind und
eines der Zwei-Wege-Ventile (Pumpenventil) einer jeden
Gruppe in Neutralstellung mit seinem Schließelement am
Ventilsitz anliegt, in Öffnungsrichtung ansteuerbar ist
und in einer Verbindung zwischen einer Druckquelle und
einem Verbraucher angeordnet ist und ein anderes Zwei-
Wege-Ventil (Tankventil) der gleichen Gruppe in einer
Verbindung zwischen dem Verbraucher und einer Drucksen
ke angeordnet ist, wobei mindestens einer der Anschlüs
se, insbesondere der Hochdruckanschluß, mindestens ei
nes Ventils jeder Gruppe über einen Drosselkanal mit
der Steuerdruckleitung in Verbindung steht.
Ein derartiges Ventil ist aus DE 22 58 853 B2 bekannt.
Die Zwei-Wege-Ventile sind hierbei nach Art einer Brüc
ke aufgebaut, bei der die einzelnen Zwei-Wege-Ventile
in den Brückenzweigen angeordnet sind, der Verbraucher
über eine Diagonale der Brücke anliegt und die andere
Diagonale zwischen einer als Druckquelle wirkenden Pum
pe und einem als Drucksenke wirkenden Tank liegt. Die
Zwei-Wege-Ventile werden durch Steuerventile betätigt,
die den Druck in dem Druckraum erhöhen oder absenken.
Aus US 3 411 536 ist ein Mehr-Wege-Ventil bekannt, das
über zwei Anschlußleitungen mit einer Pilot-Vorrichtung
in Verbindung steht und das durch Beaufschlagung mit
Hoch- oder Niederdruck über diese Anschlußleitungen an
gesteuert wird. Dabei steht mindestens einer der An
schlüsse mit der Steuerdruckleitung in Verbindung.
Derartige Ventile werden als Hydraulikventile zur
Steuerung von Flüssigkeitsströmen und -drücken einge
setzt. Sie funktionieren problemlos, solange als Hy
draulikflüssigkeit Öl, insbesondere ein synthetisches
Hydrauliköl, eingesetzt wird.
Seit einiger Zeit ist man jedoch bestrebt, die Hydrau
liköle, insbesondere die synthetischen Hydrauliköle,
aufgrund ihrer unter Umweltgesichtspunkten teilweise
bedenklichen Eigenschaften, insbesondere ihrer Giftig
keit, durch Wasser zu ersetzen. Wasser besitzt jedoch
praktisch keine schmierenden Eigenschaften und führt
darüber hinaus vielfach zu Korrosionsschäden, so daß
derartige Ventile relativ schnell verschleißen oder so
gar fressen, so daß sie ihre Funktion nicht mehr oder
nicht mehr in zufriedenstellendem Maße erfüllen können.
Man hat daher bereits ein Zwei-Wege-Sitzventil für im
wesentlichen aus Wasser bestehende Flüssigkeiten ange
geben (DE 36 37 208 C2), bei dem man verhindert, daß
das Schließelement des Zwei-Wege-Ventils mit der Füh
rung, d. h. dem ihm umgebenden Gehäuse, in Berührung
kommt. Hierzu sind Kunststoff-Gleitringe vorgesehen,
die das Schließelement umgeben. Zwischen zwei derarti
gen Gleitringen ist eine Dichtung angeordnet. Aller
dings setzt das Schließelement eines derartigen Ventils
einer Bewegung einen zum Teil erheblichen Widerstand
entgegen, der durch die Gleitringe und die Dichtungs
ringe verursacht wird. Ein derartiges Ventil setzt da
her für beide Bewegungsrichtungen des Schließelements
den notwendigen Druckaufbau voraus. Dieser wird bei
spielsweise in DE 22 58 853 B2 durch die Möglichkeit
geschaffen, die Steuerdruckleitung über ein Steuerven
til mit der Pumpe zu verbinden. Dies bedingt jedoch ei
nen relativ aufwendigen Aufbau des Ventils und er
schwert die Ansteuerung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gutes
Schließverhalten bei einfacher Ansteuerung zu erhalten.
Diese Aufgabe wird bei einem Ventil der eingangs ge
nannten Art dadurch gelöst, daß zwischen dem Druckraum
und den beiden Rückschlagventilen eine beiden Rück
schlagventilen gemeinsame Drossel angeordnet ist.
Der höhere Druck aus den beiden Anschlüssen öffnet das
zugeordnete Rückschlagventil. Damit steht dieser höhere
Druck direkt am Ausgang des anderen Rückschlagventils
an und verhindert dessen Öffnung. Die Flüssigkeit aus
dem Anschluß mit dem höheren Druck kann dann nur noch
in den Druckraum vordringen, ohne zu einer Druckerhö
hung in dem anderen Anschluß und eventuell daran ange
schlossener weiterer Ventile zu führen.
Mit Vorteil ist die Steuerdruckleitung mit der Druck
senke verbunden. Durch den Drosselkanal baut sich in
der Steuerdruckleitung bei geschlossenen Ventilen immer
mindestens der Pumpendruck auf. Es ist also nicht not
wendig, die Steuerdruckleitung über eine getrennte
Druckversorgung mit Druck zu beaufschlagen. Die An
steuerung der einzelnen Zwei-Wege-Ventile kann über ei
ne Druckabsenkung in der jeweiligen Steuerdruckleitung
erfolgen. Selbstverständlich sind in der Steuerdruck
leitung zu diesem Zweck Steuerventile vorgesehen, die
die Steuerdruckleitung gesteuert mit Drucksenke verbin
den.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Drosselkanal
im Schließelement angeordnet. Das Schließelement ist
vielfach leichter zu bearbeiten als das Ventilgehäuse.
Wenn man den Drosselkanal im Schließelement anordnet,
ist ein Austausch und damit eine Anpassung der Drosse
leigenschaften an unterschiedliche Bedürfnisse leichter
zu erreichen. Dies erleichtert auch die Vorratshaltung
derartiger Ventile.
Vorzugsweise weist der Drosselkanal des Pumpenventils
ein in Richtung auf den Druckraum öffnendes Rückschlag
ventil auf. Hierdurch wird sichergestellt, daß sich
zwar im Druckraum ein Druck durch den Drosselkanal hin
durch aufbauen kann. Ein Flüssigkeitsabfluß zurück wird
aber durch das Rückschlagventil unterbunden. Der einmal
aufgebaute Druck bleibt erhalten, d. h. er wirkt in
Schließrichtung.
Vorteilhafterweise ist das Schließelement dichtungsfrei
in der Führung geführt. Hierdurch läßt man eine gewisse
Leckage am Schließelement vorbei in Richtung auf den
Druckraum zu. Dies ist zwar mit gewissen Verlusten, die
relativ klein sind, verbunden. Man ermöglicht hierbei
aber den Aufbau einer Flüssigkeitsschicht bzw. eines
Flüssigkeitsfilmes zwischen Führung und Schließelement,
der es vielfach gestattet, daß das Schließelement rei
bungsarm in der Führung gleitet. Darüber hinaus er
reicht man mit einem Aufbau ohne Dichtungen ein verbes
sertes und gleichmäßigeres Betriebsverhalten. Bei einem
Aufbau mit einem oder mehreren Dichtungsringen können
die Öffnungs- und Schließzeiten von Ventil zu Ventil
unterschiedlich sein. Dies ist zum einen auf kaum ver
meidbare Toleranzen mit entsprechenden Spannungsschwan
kungen zwischen Schließelement und Führung zurückzufüh
ren und zum anderen auf unterschiedlichen Verschleiß.
Dichtungen haben darüber hinaus nur eine begrenzte Le
bensdauer und verändern das Bewegungsverhalten aufgrund
des Verschleißes mit der Zeit. Wenn man keine Dichtun
gen verwendet, bleibt das Bewegungsverhalten über einen
längeren Zeitraum gleich. Dies ist insbesondere dann
wichtig, wenn mehrere Ventile so zusammengeschaltet
sind, beispielsweise in einer Brücke, daß bei einer zu
schnellen Öffnungsbewegung oder einer zu langsamen
Schließbewegung eines Ventils ein Kurzschluß zwischen
Druckquelle und -senke entstehen kann. Ohne Dichtungen
kann man die einmal eingestellten Geschwindigkeiten
über einen längeren Zeitraum beibehalten.
Bevorzugterweise ist der Druckraum über ein vom Druck
raum weg öffnendes Rückschlagventil mit einer Steuer
leitung verbunden. Wenn man die Dichtung zwischen dem
Schließelement und der Führung wegläßt und damit eine
gewisse Leckage am Schließelement vorbei ermöglicht,
hat dies natürlich dann gewisse Probleme zur Folge,
wenn das Zwei-Wege-Sitzventil an eine gemeinsame Steu
erleitung mit anderen entsprechend ausgebildeten Venti
len angeschlossen ist. In diesem Fall kann sich eine
durch die Leckage in einem Ventil in der Steuerdruck
leitung ergebende Druckerhöhung am Schließelement vor
bei in den einen Anschluß des anderen Ventils fort
pflanzen. Das Rückschlagventil verhindert nun eine der
artige unkontrollierte Druckerhöhung in dem betreffen
den Anschluß des Ventils.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß
beide Anschlüsse des Pumpenventils mit dem Druckraum
verbunden sind, wobei in jeder Verbindungsleitung ein
in Richtung zum Druckraum hin öffnendes Rückschlagven
til angeordnet ist. Mit einer derartigen Ausgestaltung
wird dafür gesorgt, daß immer der höhere der beiden in
den Anschlüssen herrschende Druck zur Erzeugung der
Schließkraft verwendet wird. Da bei einer Druckerhöhung
die Hydraulikflüssigkeit zunächst einmal in den Druck
raum abgeleitet wird, besteht keine Gefahr, daß eine
Druckerhöhung in einem der beiden Anschlüsse das
Schließelement versehentlich öffnet.
Mit besonderem Vorteil wirkt der Flüssigkeitsdruck aus
dem Niederdruckanschluß stirnseitig auf das Schließele
ment und der Flüssigkeitsdruck aus dem Hochdruckan
schluß im wesentlichen auf den Umfang des Schließele
ments. Mit dieser Ausgestaltung erreicht man eine ra
diale Anströmung der Schließkörper, weil die Flüssig
keit normalerweise vom Hochdruckanschluß zum Nieder
druckanschluß fließt, wenngleich nicht auszuschließen
ist, daß der Druck am Niederdruckanschluß bei bestimm
ten Betriebsbedingungen kurzzeitig höher sein kann als
der am Hochdruckanschluß. Die Flüssigkeit aus dem Hoch
druckanschluß umgibt den Schließkörper allseitig, so
daß die Gefahr eines Verkantens geringer wird. Ein der
artiges Verkanten führt bei einer Berührung des Schlie
ßelements mit der Führung zu einem relativ großen Flä
chendruck, der über den dünnen Wasserfilm nicht mehr
aufgefangen werden kann, so daß ein Verkanten vermieden
werden sollte. Durch das dargestellte Anströmverhalten
wird dieses Risiko jedoch drastisch vermindert.
Vorzugsweise weisen die Zwei-Wege-Ventile jeweils eine
in Schließrichtung wirkende Hilfskrafteinrichtung auf.
Diese kann beispielsweise als Druckfeder ausgebildet
sein. Bei einem Druckgleichgewicht auf beiden Seiten
des Schließelements bewirkt diese Feder, daß sich das
Schließelement in Richtung auf den zugehörigen Ventil
sitz bewegt und das Ventil schließt. Dies verbessert
das Schließverhalten und erhöht die Betriebssicherheit.
Auch ist bevorzugt, daß alle Zwei-Wege-Ventile in einem
gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, in dem die
Schließelemente in eine erste Richtung bewegbar sind
und alle Leitungen zur Druckquelle, zur Drucksenke und
zum Verbraucher im wesentlichen im rechten Winkel zu
dieser Richtung verlaufen. Hierdurch wird der Aufbau
des Gehäuses drastisch vereinfacht. Dies gilt insbeson
dere dann, wenn einzelne Zwei-Wege-Ventile axial zuein
ander versetzt angeordnet sind. In diesem Fall kann man
nämlich die einzelnen Kanäle im wesentlichen geradlinig
verlaufen lassen. Man kommt also ohne Schrägbohrungen
aus.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzug
ten Ausführungbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung
beschrieben. Hierin zeigen:
Fig. 1 ein aus mehreren Zwei-Wege-Ventilen aufgebaute
tes 4/3-Wege-Ventil in schematischer Darstellung
und
Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch ein Zwei-Wege-
Ventil.
Fig. 1 zeigt schematisch ein 4/3-Wege-Ventil 1, also
ein Ventil mit vier Anschlüssen und drei Stellungen,
das zum Steuern eines hydraulischen Kolbenmotors 2
dient, der eine Last 3 anheben oder absenken soll.
Hierzu weist der Motor 2 zwei Steuerleitungen A und B
auf, die in Arbeitsräume 4, 5 des Motors 2 münden. Das
Vier-Wege-Ventil ist hierbei in bekannter Weise
zwischen einer Pumpe 6, die als Druckquelle dient, und
einem Tank 7, der als Drucksenke dient, angeordnet. Der
Pumpe 6 ist ein Druckregler 8 und ein Durchflußbegren
zer 9 sowie ein in Richtung auf das Vier-Wege-Ventil 1
öffnendes Rückschlagventil 10 nachgeschaltet. Das Vier-
Wege-Ventil 1 weist die Anschlüsse P (zur Pumpe), T
(zum Tank) und A, B (zum Motor 2) auf.
Das 4/3-Wege-Ventil ist aufgebaut aus vier Zwei-Wege-
Ventilen 11, 12, 13 und 14, von denen zwei mit der Pum
pe 6 in Verbindung stehen und deswegen als Pumpenventi
le 11, 12 bezeichnet werden und die beiden anderen mit
dem Tank 7 in Verbindung stehen und deswegen als Tank
ventile 13, 14 bezeichnet werden.
Das 4/3-Wege-Ventil ist nach Art einer Brückenschaltung
aufgebaut, bei der die Zwei-Wege-Ventile 11 bis 14 in
den Brückenzweigen angeordnet sind, während eine Diago
nale zwischen Pumpe 6 und Tank 7 liegt und die andere
Diagonale zwischen den Arbeitsanschlüssen A, B des Mo
tors 2. Dementsprechend werden die einzelnen Ventile
auch immer paarweise angesteuert, und zwar mit Hilfe
von Steuerventilen 15, 16, die als Magnetventile ausge
bildet und in einem Steuergehäuse 41 angeordnet sind.
Das Steuerventil 15 steuert die Betätigung der Ventile
11 und 14, während das Steuerventil 16 die Betätigung
der Ventile 12 und 13 steuert.
Der Aufbau der Ventile 11 bis 14 ergibt sich aus
Fig. 2.
In einem Ventilgehäuse 17, das mit dem Steuergehäuse 41
verbunden ist, ist für jedes Zwei-Wege-Ventil 11 bis 14
eine Buchse 18, 19 vorgesehen, die beispielsweise aus
Messing oder einem Werkstoff aus der Gruppe der hoch
festen thermoplastischen Kunststoffe auf der Basis von
Polyaryletherketonen, insbesondere Polyetheretherketo
nen, Polyamiden, Polyacetalen, Polyarylether, Polyethy
lenterephtalaten, Polyphenylensulfiden, Polysulfonen,
Polyethersulfonen, Polyetherimiden, Polyamidimid, Poly
acrylaten, Phenol-Harzen, wie Novolack-Harzen, oder
ähnliches gebildet ist, wobei als Füllstoffe Glas, Gra
phit, Polytetrafluorethylen oder Kohlenstoff, insbeson
dere in Faserform, verwendet werden können.
Ferner weist jedes Ventil 11 bis 14 ein Schließelement
20, 21 mit einem Lagerabschnitt aus rostfreiem Stahl
auf. Die Werkstoffpaarung zwischen Buchse 18, 19 und
Schließelement 20, 21 ist auf jeden Fall so gewählt,
daß die beiden Teile reibungsarm aneinander gleiten
können. Da das Ventil mit Wasser als Hydraulikflüssig
keit betrieben werden soll, ist eine weitere Vorausset
zung, daß die beiden Materialien korrosionsbeständig
sind. Jedes Schließelement ist von einer Feder 22, 23
mit einer Schließkraft beaufschlagt, die das Schließ
element 20, 21 in Richtung auf einen Ventilsitz 24, 25
drückt. Zur Verbesserung der Dichtigkeit ist das
Schließelement 20, 21 an dem dem Ventilsitz 24, 25 zu
gewandten Ende mit einem Einsatz 26, 27 aus Kunststoff
versehen. Während die Ventilsitze 24, 25 ebenfalls aus
rostfreiem Stahl gebildet sein können und deswegen eine
gewisse Härte aufweisen, ist der Kunststoff der Einsät
ze 26, 27 weicher, so daß sich der Ventilsitz in den
Einsatz eindrücken kann und damit zu einer guten Dich
tigkeit führt.
Die Einsätze 26, 27 unterscheiden sich nun zwischen den
Pumpenventilen 11, 12 und den Tankventilen 12, 14. Der
Einsatz 27 der Tankventile 13, 14 weist einen einfachen
Kanal 28 auf, der mit dem zugehörigen Arbeitsanschluß
A, B des Motors 2 in Verbindung steht. Da der Druck an
diesem Arbeitsanschluß A, B im Betrieb normalerweise
höher ist als am Tankanschluß T, wird dieser Anschluß
auch als Hochdruckanschluß bezeichnet, während der
Tankanschluß T als Niederdruckanschluß bezeichnet wird.
In gleicher Weise weisen die Pumpenventile 11, 12 einen
Hochdruckanschluß P auf, der mit der Pumpe 6 in Verbin
dung steht, und einen Niederdruckanschluß, der mit den
Arbeitsanschlüssen A, B des Motors 2 in Verbindung
steht.
Die Bezeichnung "Hochdruckanschluß" und "Niederdruck
anschluß" dienen hierbei lediglich zur Unterscheidung
der beiden Anschlüsse. Es können durchaus Situationen
auftreten, in denen der Druck am Niederdruckanschluß
größer ist als am Hochdruckanschluß.
In den Pumpenventilen 11, 12 weist der Einsatz 26 zwei
Kanäle 29, 30 auf, in denen jeweils ein Rückschlagven
til 31, 32 angeordnet ist. Beide Rückschlagventile öff
nen von den Anschlüssen weg, sperren also einen Rück
fluß von Flüssigkeit in den Hochdruck- oder Nieder
druckanschluß. Die Rückschlagventile 31, 32 sind je
weils durch eine federbelastete Kugel aus rostfreiem
Stahl gebildet, die sich in einen Ventilsitz in dem
Einsatz 26 preßt. Da der Einsatz 26, wie oben gesagt,
aus Kunststoff gebildet ist, kann sich die Kugel hier
bereits nach kurzer Zeit den Ventilsitz so ausformen,
daß die Rückschlagventile weitgehend dicht sind.
Beide Schließelemente 20, 21 weisen einen Drosselkanal
33, 34 auf, wobei der Drosselkanal 33 bei den Pumpen
ventilen 11, 12 zwischen den Rückschlagventilen 31, 32
und einem Druckraum 35 angeordnet ist, während der
Drosselkanal 34 bei den Tankventilen zwischen dem Kanal
28 und einem Druckraum 36 angeordnet ist.
In nicht dargestellter Weise sind auch in den Steuer
ventilen 15, 16 Drosseln zum Tank hin vorhanden, aller
dings mit einem größeren Widerstand als in den Schließ
elementen 20, 21, so daß sich der entsprechende Steuer
druck aufbauen kann.
In Reihe mit den Tankventilen 13, 14 ist ein weiteres
Rückschlagventil angeordnet, das vom Druckraum 36 weg
öffnet, das aus einer Kugel 37 aus rostfreiem Stahl
gebildet ist, die federbelastet in einen Kunststoffein
satz 38 gepreßt wird, der fest im Ventilhäuse 17 ange
ordnet ist.
Die Federn der Rückschlagventile sollten schwächer sein
als die Federn 22, 23 der Schließelemente.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, sind die Tankventile 13, 14
und die Pumpenventile 11, 12 axial gegeneinander ver
setzt, so daß eine Leitungsführung ohne Schrägbohrungen
erleichtert wird.
Die Schließelemente 20, 21 sind ohne Dichtungen, also
dichtungsfrei, in den Buchsen 18, 19 geführt. Um diesen
Sachverhalt zu verdeutlichen, ist in Fig. 1 daher ein
Spalt s zwischen den durch die Buchsen 18, 19 gebilde
ten Führungen und den Schließelementen 20, 21 darge
stellt. In der schematischen Ansicht der Fig. 1 ist
dieser Spalt s übertrieben groß dargestellt. In Wirk
lichkeit ist er viel kleiner. Auf jeden Fall ist er
aber so groß, daß Wasser, das hier als Hydraulikflüs
sigkeit verwendet wird, an dem jeweiligen Schließele
ment 20, 21 vorbeifließen kann.
Da die Druckräume 35, 36, die zur Unterscheidung zwi
schen den beiden Pumpenventilen 11, 12 und den beiden
Tankventilen 13, 14 jeweils mit den Zusätzen a und b
versehen sind, jeweils paarweise miteinander verbunden
sind, könnte es vorkommen, daß bei der dichtungsfreien
Ausgestaltung der Ventile 11 bis 14 Flüssigkeit mit
Pumpendruck an den Schließelementen 20 der Pumpenventi
le 11, 12 vorbei in den Druckraum 35 gelangt und von
dort in den Druckraum 36 der Tankventile 13, 14. Da die
Schließelemente auch dort dichtungsfrei in den Buchsen
gelagert sind, könnte der Druck dann in den Hochdruck
anschluß gelangen, d. h. die Arbeitsanschlüsse A, B des
Motors 2 mit Druck beaufschlagen. Die Rückschlagventile
37a, 37b verhindern jedoch, daß sich der Druck aus dem
Druckraum 35 in die Druckräume 36 fortpflanzt. Dadurch
wird trotz der dichtungsfreien Führung der Schließele
mente ein dichtes 4/3-Wege-Ventil erreicht.
Das 4/3-Wege-Ventil 1 arbeitet folgendermaßen: Wasser,
das von der Pumpe 6 in den Pumpenanschluß P gefördert
wird, gelangt an den Schließelementen 20, 21 vorbei in
die Druckräume 35, 36, die über jeweils eine Steuer
druckleitung 40a, 40b paarweise miteinander verbunden
sind, und drückt damit die Schließelemente 20, 21 auf
die Ventilsitze 24, 25. Damit sind alle Zwei-Wege-Ven
tile 11, 12, 13, 14 geschlossen. Die Flüssigkeit kann
hierbei auf zwei Wegen in die Druckräume 35, 36 gelan
gen, und zwar zum einen durch den Spalt s, wobei die
durchtretende Menge hier nur relativ gering ist. Der
größere Teil der Flüssigkeit wird durch den Drosselka
nal 33, 34 treten. Wenn man nun den Motor 2 in eine
bestimmte Richtung bewegen will, beispielsweise die
Last 3 in der schematischen Darstellung der Fig. 1 an
heben will, muß man den Druck im Arbeitsanschluß B des
Motors 2 erhöhen. Hierzu wird das Steuerventil 16 ge
öffnet. Die Druckräume 35b, 36a werden nun druckentla
stet, weil der Ausgang der Steuerventile 15, 16 mit dem
Tank T in Verbindung steht. Durch den im Hochdruckan
schluß des Zwei-Wege-Ventils 12 anstehenden Pumpendruck
wird das Schließelement 20b vom Ventilsitz abgehoben
und Wasser mit dem Pumpendruck gelangt in den Arbeits
anschluß B. Natürlich ist hierbei Voraussetzung, daß
das Schließelement 20 eine Druckangriffsfläche auf
weist, auf die der Druck im Hochdruckanschluß wirken
kann.
Bei der Bewegung der Last 3 nach oben wird nun Wasser
in den Arbeitsanschluß A verdrängt, das zum Hochdruck
anschluß des Zwei-Wege-Ventils 13 gelangt und dort das
Schließelement 21a anhebt, so daß das verdrängte Wasser
zum Tank 7 zurückfließen kann. Die Druckabsenkung im
Druckraum 36a ist möglich, weil das Rückschlagventil
37a in Richtung auf das Steuerventil 16 öffnet.
Wenn nun die Ansteuerung des Motors beendet werden
soll, schließt das Steuerventil 16 wieder, wodurch sich
der Druck in den Druckräumen 35b und 36a erhöht. Bei
Motoren, die, wie im dargestellten Fall, an ihren Ar
beitsanschlüssen A, B unterschiedliche Drücke aufweisen
können, z. B. Differenzzylinder, kann es nun vorkommen,
daß das Zwei-Wege-Ventil 13 bereits schließt, während
das Zwei-Wege-Ventil 12 noch offen ist. Die Pumpenven
tile 11, 12 sind nämlich immer mit dem vollen Pumpen
druck beaufschlagt, während die Tankventile nur so weit
öffnen, um die vom Arbeitsmotor zurückfließende Flüs
sigkeit durchzulassen. Da der Druck am Arbeitsanschluß
A höher ist als am Arbeitsanschluß B könnte es nun vor
kommen, daß der Druck im Arbeitsanschluß A das Zwei-
Wege-Ventil 11 öffnet. Da aber in den Pumpenventilen
11, 12 die beiden Rückschlagventile 31, 32 angeordnet
sind, pflanzt sich immer der höhere der beiden Drücke
in den durch den Ventilsitz 24 getrennten Anschlüssen
in den Druckraum 35 fort, um dort die notwendige
Schließkraft zu erzeugen. Auch bei dem als Motor 2 dar
gestellten Differenzzylinder ist daher eine zuverlässi
ge Steuerung möglich, auch wenn als Hydraulikflüssig
keit Wasser verwendet wird, das keine schmierenden Ei
genschaften aufweist.
Die Rückschlagventile 32 haben darüber hinaus auch eine
gewisse sicherheitstechnische Bedeutung, und zwar in
einem Fall, in dem folgende Bedingungen vorliegen: Das
Ventil 1 ist in Neutralstellung, der Motor 2 steht un
ter Last, das Rückschlagventil 10 ist stark undicht und
die Pumpe 6 wird abgeschaltet oder ist defekt. In die
sem Fall würde die Flüssigkeit von dem unter Druck ste
henden Arbeitsanschluß direkt zum Pumpenanschluß ab
fließen. Die Last würde sehr schnell absinken. Wenn man
nun das Rückschlagventil 32 in diese Verbindung ein
baut, besteht zwar über den Spalt s immer noch eine
Verbindung zwischen dem Arbeitsanschluß und der Pumpen
anschluß. Der Flüssigkeitsstrom wird hier aber wesent
lich kleiner gehalten.
Claims (10)
1. Drei- oder Mehr-Wege-Ventil, das aus mehreren Zwei-
Wege-Ventilen aufgebaut ist, die jeweils einen
Hochdruck- und einen Niederdruckanschluß aufweisen,
die durch einen Ventilsitz voneinander getrennt
sind, mit dem ein Schließelement zusammenwirkt, wo
bei die Zwei-Wege-Ventile paar- oder gruppenweise
mit Hilfe eines Steuerdruckfluids über eine in ei
nen Druckraum mündende Steuerdruckleitung ansteuer
bar sind und eines der Zwei-Wege-Ventile (Pumpen
ventil) einer jeden Gruppe in Neutralstellung mit
seinem Schließelement am Ventilsitz anliegt, in
Öffnungsrichtung ansteuerbar ist und in einer Ver
bindung zwischen einer Druckquelle und einem Ver
braucher angeordnet ist und ein anderes Zwei-Wege-
Ventil (Tankventil) der gleichen Gruppe in einer
Verbindung zwischen dem Verbraucher und einer
Drucksenke angeordnet ist, wobei mindestens einer
der Anschlüsse, insbesondere der Hochdruckanschluß,
mindestens eines Ventils (11, 14; 12, 13) jeder
Gruppe über einen Drosselkanal (33, 34) mit der
Steuerdruckleitung (40a, 40b) in Verbindung steht,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Druckraum
(35) und den beiden Rückschlagventilen (31, 32) ei
ne beiden Rückschlagventilen (31, 32) gemeinsame
Drossel angeordnet ist.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuerdruckleitung (40a, 40b) mit der Drucksen
ke (7) verbunden ist.
3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß der Drosselkanal (33, 34) im Schließele
ment (20, 21) angeordnet ist.
4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Drosselkanal (33) des Pum
penventils (11, 12) ein in Richtung auf den Druck
raum (35) öffnendes Rückschlagventil (31, 32) auf
weist.
5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Schließelement (20, 21)
dichtungsfrei in der Führung geführt ist.
6. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Druckraum (36) über ein vom
Druckraum (36) weg öffnendes Rückschlagventil (37)
mit einer Steuerdruckleitung (40a, 40b) verbunden
ist.
7. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß beide Anschlüsse des Pumpenven
tils mit dem Druckraum (35) verbunden sind, wobei
in jeder Verbindungsleitung ein in Richtung zum
Druckraum (35) hin öffnendes Rückschlagventil (31,
32) angeordnet ist.
8. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsdruck aus dem
Niederdruckanschluß stirnseitig auf das Schließele
ment (20, 21) und der Flüssigkeitsdruck aus dem
Hochdruckanschluß im wesentlichen auf den Umfang
des Schließelements (20, 21) wirkt.
9. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zwei-Wege-Ventile (11, 12,
13) jeweils eine in Schließrichtung wirkende Hilfs
krafteinrichtung (22, 23) aufweisen.
10. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß alle Zwei-Wege-Ventile (11-14)
in einem gemeinsamen Gehäuse (17) angeordnet sind,
in dem die Schließelemente (20, 21) in eine erste
Richtung bewegbar sind und alle Leitungen zur
Druckquelle, zur Drucksenke und zum Verbraucher im
wesentlichen im rechten Winkel zu dieser Richtung
verlaufen.
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