DE19728092A1

DE19728092A1 - Hydraulische Steuervorrichtung

Info

Publication number: DE19728092A1
Application number: DE1997128092
Authority: DE
Inventors: Werner Reisland
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-07-02
Filing date: 1997-07-02
Publication date: 1999-01-07

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steuervorrichtung zur definierten Steuerung beispielsweise eines Motors unter Verwendung von 2-Wege-Ein bauventilen.

Derartige Vorrichtungen sind im Stand der Technik in den unterschiedlichsten Ausführungsformen vorbeschrieben. Dabei werden insbesondere bei großen Durchflußströmen in Verbindung mit 2-Wege-Einbauventilen Vorsteuerungen eingesetzt. Diese im Stand der Technik beschriebenen Vorsteuerungen verbrauchen einerseits ständig Steueröl und sind andererseits nur in Verbindung mit einem sehr hohem, neben dem Fertigungs- und Montageaufwand auch stets den Platzbedarf vergrößernden technischen Zusatzaufwand (beispielsweise in Verbindung mit Senk-, Bremsventilen und/oder Lasthalteventilen) in der Lage, vier Ventile gleichzeitig definiert so anzusteuern, daß beispielsweise eine definierte, exakt verzögerte Absenkung einer Last, oder eine Lasthaltefunktion mittels der im Stand der Technik üblichen Ansteuerung eines Differentialzylinders möglich wird. Darüberhinaus besteht bei jedem 2-Wege-Einbauventil die Gefahr, daß bei einem Bruch der den Ventilkolben belastenden Feder das Ventil geöffnet wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Steuervorrichtung zu entwickeln, welche die vorgenannten Nachteile nicht aufweist, bei minimalem Fertigungs- und Montageaufwand sowie ohne zusätzlichen Platzbedarf und selbst in Verbindung mit jeder handelsüblichen Anschlußplatte (mit standardisierten Lochbild) sogar die definierte weg- und geschwindigkeitsgeregelte Ansteuerung eines Differentialzylinders bei gleichzeitiger Realisierung einer Lasthaltefunktion ermöglicht und dabei zugleich eine Sicherheitsfunktion gewährleisten kann, so daß selbst bei einem Bruch der den Kolbenboden belastenden Ventilfeder des 2-Wege-Ein bauventiles das Ventil stets geschlossen bleibt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zur definierten hydraulischen Steuerung eines Motors beispielsweise in seinem Weg-Zeit verhalten unter Verwendung von vier 2-Wege-Einbauventilen, im Kolbenboden eines jeden federbelasteten Ventilkolbens in Richtung seiner Längsachse Blenden mit einem Durchmesser von etwa 0,05 mm bis 1 mm angeordnet sind, wobei mittels dieser in den Kolbenböden angeordneten erfindungsgemäßen Blenden bei geschlossenen Steuerdüsen ein Druckausgleich in den beiden durch die jeweilige Blende verbundenen Ventilkammern gewährleistet wird, so daß sich in der jeweils zugeordneten Steuerkammer der Druck aus den Anschlußleitungen A, B und P aufbaut.

Kennzeichnend ist dabei, daß jeder Ventilkolben vorzugsweise eine Differenz zwischen Kolbenfläche und Sitzfläche von ca. 10% (gegenüber der in Stand der Technik üblichen Flächendifferenz von ca. 7%) aufweist.

In Verbindung mit den erfindungsgemäß in den Kolbenböden angeordneten Blenden und dem damit erfindungsgemäß erzielten Druckausgleich wird erreicht, daß jeder Ventilkolben im Betriebszustand selbst bei gebrochener Ventilfeder stets auf dem ihm zugeordneten Sitz im Ventilkörper gepreßt wird.

Wesentlich ist weiterhin, daß das Pilotventil mit vier wegproportional öffnenden Steuerdüsen und einer Überströmöffnung zur Abflußleitung nach T versehen ist, wobei in der "0"-Stellung des Steuerelementes alle vier Steuerdüsen verschlossen sind und entsprechend der Verschiebungsrichtung und in Abhängigkeit vom jeweiligen Verschiebeweg des Steuerelementes die beiden der entsprechenden Verschiebungsrichtung zugeordneten Steuerdüsen sowie die mit diesen verbundenen Steuerleitungen zugleich und kontinuierlich, vom Verschiebeweg abhängig den Druck in den Steuerkammern verändernd, querschnittssynchron geöffnet beziehungsweise verschlossen werden.

Auf Grund der Verwendung eines Pilotventils mit diesen vorgenannten erfindungswesentlichen Merkmalen wird in Verbindung mit den zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Ventilkolben bei minimalem Fertigungs- und Montageaufwand sowie ohne zusätzlichen Platzbedarf eine definierte und exakte Ansteuerung des Motors erreicht, so daß beispielsweise bei Einsatz eines Kolbenmotors der Kolben in jeder Phase seiner Bewegung eingespannt ist und dabei selbst unter Last definiert verfahren werden kann. Somit kann bei minimalem Aufwand durch die erfindungsgemäße Lösung eine Senk-, Brems- und Lasthaltefunktion gewährleistet werden.

Weiterhin ist erfindungswesentlich, daß in der Verbindungsleitung der benachbarten Ventilkörper zum Anschluß des jeweiligen Verbrauchers A oder B, unmittelbar nach dem von P beaufschlagten Ventil ein Rückschlagventil angeordnet sein kann.

Dieses Rückschlagventil verhindern bei Druckübersetzungen beispielsweise beim Antrieb eines Differentialzylinders dann, wenn der Lastdruck in einem der Verbraucheranschlüsse A oder B größer als am Anschluß P wird, die Rückströmung der Druckflüssigkeit in die Anschlußleitung P und vermeidet somit den Betrieb des Differentialzylinders in der differential Eilgangschaltung. Selbstverständlich kann mit der erfindungsgemäßen Anordnung auch bewußt, durch Verzicht auf den Einsatzes der vg. Rückschlagventile, der Effekt einer differential Eilgangschaltung beim Antrieb eines Differentialzylinders erzielt werden.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist es, daß als Pilotventil in einem zugeordneten Pilotventilkörper mit vier Steuerdüsen und Überströmöffnung zur Abflußleitung nach T ein federbelasteter mit konischen Steuerflächen und Durchlaßbohrungen versehener Schubkolben als Steuerelement angeordnet ist.

Diese spezielle Ausführungsform des erfindungsgemäßen Pilotventils kann beispielsweise mittels zweier elektrischer Schubmagnete angesteuert werden.

Dabei befindet sich im Pilotventil eine Pilotventilkammer mit einer Überströmöffnung und der mit dieser verbundenen Abflußleitung nach T sowie vier, von der Geometrie des Steuerelementes definiert vorgegebenen, zueinander beabstandet angeordneten Steuerdüsen, die über Steuerleitungen mit der Steuerkammer des jeweils zugeordneten Ventilkörpers verbunden sind. In der zylindrischen Ventilkammer des Pilotventils ist das Steuerelement, in der Form eines beispielsweise von einem Schubmagneten angetriebenen Schubkolbens, angeordnet. Dieses Steuerelement in der Form eines Schubkolbens besitzt eine vorzugsweise zentrisch angeordnete Bohrung, beispielsweise eine Durchgangsbohrung.

Am Umfang des Schubkolbens sind konische Steuerflächen angeordnet, die über Durchlaßbohrungen mit dieser Durchgangsbohrung des Steuerelementes verbunden sind.

In der Ruhestellung des Steuerelementes sind erfindungsgemäß stets alle vier Steuerdüsen verschlossen. Durch die horizontale Verschiebung des Schubkolbens werden entsprechend der Verschiebungsrichtung und in Abhängigkeit vom jeweiligen Verschiebeweg jeweils gleichzeitig die zwei der entsprechenden Verschiebungsrichtung zugeordnete Steuerdüsen kontinuierlich, vom Verschiebeweg abhängig synchron geöffnet oder verschlossen.

Wesentlich ist weiterhin, daß als Pilotventil in einem zugeordneten Pilotventilkörper mit vier Steuerdüsen und Überströmöffnung zur Abflußleitung nach T ein zylindrischer, mit Innenbohrungen und mit zwei übereinander jeweils über weniger als den halben Umfang und gegeneinander um 180° versetzt angeordneten exzenterförmigen Nuten versehener, Drehkolben als Steuerelement angeordnet ist. Die Innenbohrungen verbinden die Steuerflächen der exzenterförmigen Nuten mit der Überströmöffnung im Pilotventilgrundkörper. Das in dieser Ausführungsform zylindrische, mit zwei exzentrischen Nuten versehene Steuerelement ist im zugeordneten Grundkörper des Pilotventils um seine Längsachse drehbar und kann somit beispielsweise mittels eines Servomotors angetrieben werden.

Erfindungsgemäß ist aber auch, daß als Pilotventil in einem zugeordneten Pilotventilkörper mit vier Steuerdüsen und einer Überströmöffnung zur Abflußleitung nach T ein konischer, mit Innenbohrungen und zwei übereinander jeweils über weniger als den halben Umfang und gegeneinander um 180° versetzt angeordneten exzenterförmigen Nuten versehener, Drehkolben als Steuerelement angeordnet ist. Die Innenbohrungen verbinden wiederum die Steuerflächen der exzenterförmigen Nuten mit der Überströmöffnung im Pilotventilgrundkörper. Auch das konische Steuerelement ist um seine Längsachse drehbar und kann daher beispielsweise wiederum mittels eines Servomotors angetrieben werden. Darüberhinaus hat diese konische Ausführungsform den Vorteil, daß gerade in der "0"-Stellung des Steuerelementes alle Düsenöffnungen hermetisch verschlossen sind, so daß keine Leckverluste auftreten können.

Kennzeichnend ist in diesem Zusammenhang, daß beispielsweise bei Einsatz von hermetisch schließenden Pilotventilen, im Ventilblock zwischen dem Ventilkörper und den Gleitflächen des Ventilkolbens, Dichtungen angeordnet werden können. Dadurch werden auch die bei "0"-Stellung des Steuerelementes sonst zwangsläufig auftretenden Leckverluste sowie der dadurch stattfindende Druckausgleich vermieden.

Erfindungsgemäß ist weiterhin, daß als Pilotventil in einem zugeordneten Pilotventilkörper mit Steuerdüsen und Überströmöffnungen zur Abflußleitung nach T zwei konische Schubkolben, mit jeweils einer im Kolbenboden als Sackloch angeordneten Bohrung durch welche eine im Kegelbereich angeordnete radiale Durchgangsbohrung geführt ist, als Steuerelemente angeordnet sind.

Zum "Öffnen" beziehungsweise "Schließen" werden die Steuerelemente translatorisch in Richtung ihrer Rotationsachse in der zugeordneten Pilotventilkammer beispielsweise über Schubmagnete und/oder ein Hebelsystem verschoben. Dabei verändern sich die zwischen Steuerelement und Pilotventilkammer entstehenden Steuerspalte wegproportional, so daß auch mit dieser erfindungsgemäßen Anordnung der Steuerdruck zum Ansteuern der erfindungsgemäßen Rückschlagventile wegproportional variiert werden kann. Da auch dieses Sitzventil hermetisch schließt, sind im zugeordneten Ventilblock zwischen dem Ventilkörper und den Gleitflächen des Ventilkolbens, Dichtungen angeordnet. Somit werden auch mittels dieser erfindungsgemäßen Anordnung die Leckverluste und der dadurch stattfindende Druckausgleich vermieden.

Nachfolgend wird nun die erfindungsgemäße Lösung an Hand einiger Ausführungsbeispiele in Verbindung mit fünf Figuren näher erläutert.

Dabei zeigen:

Fig. 1 die Darstellung der erfindungsgemäßen hydraulischen Steuervorrichtung als schematische Prinzipskizze bei Darstellung des Steuerelementes in Form eines federbelasteten Schubkolbens mit stark vergrößert dargestellten Spaltweiten,

Fig. 2 Darstellung der erfindungsgemäßen hydraulischen Steuervorrichtung mit Schubkolbensteuerung;

Fig. 3 Darstellung der erfindungsgemäßen hydraulischen Steuervorrichtung mit Drehkolbensteuerung (zylindrisch);

Fig. 4 Darstellung der erfindungsgemäßen hydraulischen Steuervorrichtung mit Drehkolbensteuerung (konisch);

Fig. 5 Darstellung der erfindungsgemäßen hydraulischen Steuervorrichtung mit Hubkolbensteuerung (konisch).

Wie in der Fig. 1 dargestellt sind in einem Ventilblock 1 (beispielsweise mit einem Anschlußlochbild gemäß DIN 24340 Form A 10) die vier 2-Wege-Ventil körper 2, 3, 4, 5 und die diesen zugeordneten Leitungsstränge angeordnet. In den Ventilkörpern 2, 3, 4, 5 befinden sich die mit Ventilfedern 6 beaufschlagten Ventilkolben 7. Die Kolbenböden der federbelasteten Ventilkolben 7 eines jeden 2-Wege-Einbauventils sind erfindungsgemäß in Richtung ihrer Längsachse mit Blenden versehen. Der Durchmesser dieser kreisförmigen Blende beträgt im vorliegenden Fall 0,5 mm.

Diese im Kolbenboden jedes erfindungsgemäßen 2-Wege-Einbauventils angeordnete Blende gewährleistet einen Druckausgleich bei geschlossener Steuerdüse in den beiden durch die Blende verbundenen Ventilkammern.

Darüberhinaus ist in der Verbindungsleitung der beiden Ventilkörper 2 und 3 zum Anschluß des Verbrauchers A, unmittelbar nach dem von P beaufschlagten 2. Ventilkörper 3, ein Rückschlagventil 9 angeordnet. Ebenso befindet sich der Verbindungsleitung der beiden Ventilkörper 4 und 5 zum Anschluß des Verbrauchers B, unmittelbar nach dem von P beaufschlagten 3. Ventilkörper 4 ein weiteres Rückschlagventil 9. Diese beiden Rückschlagventile verhindern bei Druckübersetzungen, beispielsweise wie in dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel beim Antrieb eines Differentialzylinders, die Rückströmung der Druckflüssigkeit in die Anschlußleitung P dann, wenn der Lastdruck in einem der Verbraucheranschlüsse A oder B größer als am Anschluß P wird.

Auf dem Ventilblock 1 ist ein Pilotventil 11 aufgeschraubt. In diesem Pilotventil 11 befindet sich eine Pilotventilkammer 12 mit einer Überströmöffnung und der mit dieser verbundenen Abflußleitung 20 nach T sowie vier, von der Geometrie des Steuerelementes 16 definiert vorgegebenen, zueinander beabstandet angeordneten Steuerdüsen 13, die über Steuerleitungen 14 mit der Steuerkammer 15 des jeweils zugeordneten Ventilkörpers 2, 3, 4 oder 5 verbunden sind.

In der zylindrischen Ventilkammer 12 ist das Steuerelement 16 in Form eines Schubkolbens angeordnet. Dieses Steuerelement 16 besitzt eine zentrisch angeordnete Bohrung 17.

Am Umfang des Steuerelementes 16 sind konische Steuerflächen 18 angeordnet, die über Durchlaßbohrungen 19 mit der Bohrung 17 des Steuerelementes 16 verbunden sind.

In der Ruhestellung des Steuerelementes 16 sind alle vier Steuerdüsen 13 verschlossen. Da jeder der erfindungsgemäßen Ventilkolben 7 im vorliegenden Fall zwischen seiner Kolbenfläche und seiner Sitzfläche eine Differenz von etwa 10% aufweist, werden auf Grund des Druckausgleiches über die in den Ventilkolben 7 angeordneten Blenden 8 in den beiden erfindungsgemäß verbundenen Ventilkammern, die Ventilkolben 7 auf ihre jeweiligen Sitzflächen in den zugeordneten 2-Wege-Ventilkörpern 2, 3, 4, 5 gepreßt. Gleichzeitig wird dieser Effekt durch die auf die Ventilkolben 7 einwirkenden Ventilfedern 6 noch zusätzlich verstärkt.

Alle Anschlüsse A, B, P und T sind in der Ruhestellung des Steuerelementes 16 gesperrt. Somit ist der Kolben des Motors 10 im Arbeitszylinder eingespannt.

Wird nun der Kolben des Steuerelementes 16 nach rechts bewegt, so werden die dem 2. Ventilkörper 3 und dem 4. Ventilkörper 5 zugeordneten Steuerdüsen über die Steuerflächen 18 vom Verschiebeweg abhängig kontinuierlich geöffnet. Die dabei entstehende Drosselspalte nimmt proportional mit dem Verschiebeweg des Steuerelementes 16 zu. Gleichzeitig fällt in den Steuerleitung 14 und der Steuerkammer 15 des 2. Ventilkörpers 3 der anstehende Druck P proportional mit der Vergrößerung der Drosselspalte. Dadurch hebt der Ventilkolben 7 im 2. Ventilkörper 3 von seinem Ventilsitz ab und läßt einen geregelten Volumenstrom von Anschlußleitung P über das zugeordnete Rückschlagventil 9 zum Verbraucheranschluß A strömen.

Zugleich baut sich in der Steuerkammer des 4. Ventilkörpers 5 auf Grund der Blende 8 im Ventilkolben 7 ein Druck auf, der aus der Schubkraft des Kolbens und dem Lastzug beziehungsweise dem Lastdruck resultiert. Dieser Druck in der Steuerkammer des 4. Ventilkörpers 5 liegt auch in der zugeordneten Steuerleitung 14 wie auch an der zugeordneten Steuerdüse 13 an.

Das zwischen dem 3. Ventilkörper 4 und dem 4. Ventilkörper 5 angeordnete Rückschlagventil 9 verhindert nun in der vorliegenden erfindungsgemäßen Bauform bei Einsatz eines Differentialzylinders, wobei wie in der Fig. 1 dargestellt der "Lastdruck" am Verbraucheranschluß B größer als am Anschluß P wird, ein Überströmen der Druckflüssigkeit nach P.

Würden diese Rückschlagventile 9 nicht eingebaut ergäbe sich mit der dann abgeänderten erfindungsgemäßen Anordnung eine differential Eilgangschaltung.

Da sich nun mit der an der Steuerdüse 13 des 2. Ventilkörpers 3 angeordneten Drosselspalte synchron und proportional auch die Drosselspalte an der Steuerdüse 13 des 4. Ventilkörpers 5 am Pilotventil öffnet, baut sich auch gleichzeitig der Druck in der Steuerkammer 15 des 4. Ventilkörpers 5 ab.

Der dort angeordnete Ventilkolben 7 hebt dabei von seinem Sitz ab und läßt einen geregelten Volumenstrom von B nach T strömen. Dadurch bewegt sich die Kolbenstange des Motors 10 exakt geregelt und dabei gleichzeitig "eingespannt" nach rechts, so daß selbst unter extremer Last kein durch diese extreme Last verursachter Vorlauf möglich ist.

Aus der somit exakt definierten Bewegungscharakteristik der erfindungsgemäßen Steuerung des Motors resultiert auch dessen Senk-, Brems- wie auch seine Lasthaltefunktion, die im Gegensatz zur Realisierung dieser Funktionen mit den anderen im Stand der Technik dafür üblichen Bauformen den Einsatz von zusätzlichen Baugruppen vermeidet.

In der Fig. 2 ist nun die, bereits im Zusammenhang mit der zweidimensionalen schematischen Darstellung gemäß Fig. 1, beschriebene Bauform der erfindungsgemäßen Lösung etwas modifiziert dreidimensional dargestellt. Im Ventilblock des Pilotventils 11 ist neben den bereits beschriebenen Steuerdüsen 13 eine Überströmöffnung zur Abflußleitung 20 dargestellt. Die translatorische Verschiebung des Steuerelementes 16 kann beispielsweise mittels zweier Schubmagnete erfolgen.

In dieser speziellen Ausführungsform wird von der erfindungsgemäßen hydraulische Steuervorrichtung eine Pumpe als Motor zur Erzeugung eines Drehmomentes angetrieben. Bei dem hier gewählten Einsatzfall wurde auf den Einbau von Rückschlagventilen in den Ventilblock der erfindungsgemäßen hydraulische Steuervorrichtung verzichtet, da vorausgesetzt wurde, daß der Druck in den Verbraucheranschlüssen A oder B stets kleiner als am Anschluß P ist.

Wird jedoch in einer der Verbraucherleitungen beispielsweise durch Momenteneinleitung am Motor der Systemdruck P in A oder B merklich überschritten, so hebt in Abhängigkeit von der am Ventilkolben vorhandenen Ringfläche und der jeweils eingesetzten Ventilfeder (im Ausführungsbeispiel bei ca. 115%) der zugeordnete Ventilkolben von seinem Sitz ab und läßt über das hier nicht dargestellte Systemdruckbegrenzungsventil den überschüssigen Volumenstrom in den Tank zurückströmen (Schockventil).

Die Fig. 3 zeigt nun eine weitere mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung. Hierbei ist als Pilotventil 11 in einem zugeordneten Pilotventilkörper mit vier Steuerdüsen 13 und Überströmöffnung zur Abflußleitung 20 nach T ein zylindrischer mit Innenbohrungen und zwei übereinander jeweils über weniger als den halben Umfang und gegeneinander um 180° versetzt angeordneten exzenterförmigen Nuten versehener Drehkolben als Steuerelement 16 angeordnet. Die vier Steuerflächen 18 des zylindrischen Drehkolbens werden von den exzentrisch in diesem angeordneten Nuten gebildet und sind über Durchlaßbohrungen 19 mit einer zentrisch im Drehkolben als Sackloch angeordneten Bohrung verbunden. Über eine im Pilotventilgrundkörper angeordnete Überströmöffnung ist diese Bohrung mit der Abflußleitung 20 nach T verbunden. Das um seine Längsachse drehbare zylindrische Steuerelement 16 kann beispielsweise von einem Handhebel oder aber auch einem Servomotor angetrieben werden und so erfindungsgemäß den als Differentialkolben dargestellten Motor 10 analog den bereits zu Fig. 1 dargelegten Erläuterungen steuern.

In der Fig. 4 wird eine weitere mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung vorgestellt. Dabei ist als Pilotventil 11 ein konischer, in einem zugeordneten Pilotventilkörper mit vier Steuerdüsen 13 und einer Überströmöffnung zur Abflußleitung 20 nach T angeordneter, mit Innenbohrungen und zwei übereinander, jeweils über weniger als den halben Umfang und gegeneinander um 180° versetzt angeordneten exzenterförmigen Nuten versehener, Drehkolben als Steuerelement 16 eingesetzt. Auch in diesem Ausführungsbeispiel werden die vier Steuerflächen 18 von den exzentrisch im konischen Drehkolben angeordneten Nuten gebildet. Auch diese Steuerflächen sind analog dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 mit der Abflußleitung 20 nach T verbunden. Der Vorteil dieser Ausführungsform gegenüber der bereits erläuterten Ausführungsform gemäß Fig. 3 besteht darin, daß auf Grund der konischen Sitzflächen das in der Fig. 4 dargestellte Pilotventil in seiner "0"-Stellung die Düsenöffnungen 13 hermetisch verschließt. Wesentlich ist dabei, daß wie ebenfalls in der Fig. 4 dargestellt, bei Einsatz dieses hermetisch schließenden Pilotventils 11, im Ventilblock 1 zwischen den Ventilkörpern 2, 3, 4, 5 und den diesen zugeordneten Gleitflächen des Ventilkolbens 7, Dichtungen 21 angeordnet sind. Somit wird in "0"-Stellung des Steuerelementes durch die Dichtung 21 gewährleistet, daß alle Steuerkammern 15 gegenüber dem "Abflußraum" im Ventilkörper hermetisch verschlossen sind und somit die sonst zwangsläufig auftretenden Leckverluste sowie der dadurch stattfindende Druckausgleich vermieden wird. Das um seine Längsachse drehbare, konische Steuerelement 16 kann dabei wiederum beispielsweise von einem Servoimpulsmotor angetrieben werden und so erfindungsgemäß den als Differentialkolben dargestellten Motor 10 analog den bereits zu Fig. 1 dargelegten Erläuterungen steuern.

Die in Fig. 5 dargestellte Bauform zeigt nun eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung. Hierbei werden die Steuerflächen 18 mittels zweier Schubkolben mit konischen Sitzen realisiert. Dabei sind in einem zugeordneten Pilotventilkörper mit Steuerdüsen 13 und Überströmöffnungen zur Abflußleitung 20 nach T zwei konische Schubkolben, mit jeweils einer im Kolbenboden all Sackloch angeordneten Bohrung 17 durch welche eine im Kegelbereich angeordnete radiale Durchgangsbohrung geführt ist, als Steuerelemente angeordnet.

Zum "Öffnen" beziehungsweise "Schließen" werden diese kegelförmigen Steuerelemente 16 translatorisch in Richtung ihrer Rotationsachse in den zugeordneten Pilotventilkammern verschoben. Diese translatorische Verschiebung der Steuerelemente kann beispielsweise wiederum mittels Schubmagnete oder wie in der Fig. 5 dargestellt mittels eines Hebels 23 erfolgen. Dabei verändern sich die zwischen Steuerelement und Pilotventilkammer entstehenden Steuerspalte wegproportional so daß der Steuerdruck zum Ansteuern der erfindungsgemäßen Rückschlagventile wegproportional variiert werden kann. Wodurch wiederum auch mittels dieser Bauform der als Differentialkolben dargestellten Motor 10 analog den bereits zu Fig. 1 dargelegten Erläuterungen erfindungsgemäß gesteuert werden kann.

Da auch in dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung mit Sitzventil dieses hermetisch schließt, sind im zugeordneten Ventilblock zwischen dem Ventilkörper und den Gleitflächen des Ventilkolbens, ebenfalls Dichtungen angeordnet. Somit können auch mittels der in Fig. 5 dargestellten erfindungsgemäßen Anordnung die Leckverluste in den Steuerkammern bei "0"-Stellung des Pilotventils sowie der dadurch stattfindende Druckausgleich vermieden werden.

Mittels der erfindungsgemäßen Lösung ist es somit gelungen eine hydraulische Steuervorrichtung zu entwickeln, welche bei minimalem Fertigungs- und Montageaufwand ohne zusätzlichen Platzbedarf und selbst in Verbindung mit jeder handelsüblichen Anschlußplatte (mit standardisierten Lochbild) sogar eine definierte weg- und geschwindigkeitsgeregelte Ansteuerung eines Differentialzylinders bei gleichzeitiger Realisierung einer Lasthaltefunktion ermöglicht und dabei zudem eine Sicherheitsfunktion gewährleistet, so daß selbst bei einem Bruch der den Kolbenboden belastenden Ventilfeder des 2-Wege-Ein bauventiles dieses stets geschlossen bleibt.

Bezugszeichenliste

1

Ventilblock

2

1. Ventilkörper

3

2. Ventilkörper

4

3. Ventilkörper

5

4. Ventilkörper

6

Ventilfeder

7

Ventilkolben

8

Blende

9

Rückschlagventil

10

Motor

11

Pilotventil

12

Pilotventilkammer

13

Steuerdüse

14

Steuerleitung

15

Steuerkammer

16

Steuerelement

17

Bohrung

18

Steuerfläche

19

Durchlaßbohrungen

20

Abflußleitung

21

Dichtung

22

Druckfeder

23

Hebel

Claims

1. Hydraulische Steuervorrichtung zur definierten Steuerung beispielsweise eines Motors unter Verwendung von vier 2-Wege-Einbauventilen, dadurch gekennzeichnet, daß im Kolbenboden in Richtung der Längsachse des federbelasteten Ventilkolbens eines jeden 2-Wege-Einbauventiles Blenden mit einem Durchmesser von etwa 0,05 mm bis 1 mm angeordnet sind, wodurch sich bei geschlossenen Steuerdüsen auf Grund der in den Ventilkolben angeordneten Blenden der Druck aus den Anschlußleitungen A, B und P in den jeweils zugeordneten Steuerkammern aufbaut.

2. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer bevorzugten Ausführungsform jeder Ventilkolben eine Differenz zwischen Kolbenfläche und Sitzfläche von etwa 10% aufweist.

3. Hydraulische Steuervorrichtung nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Pilotventil mit vier wegproportional öffnenden Steuerdüsen und einer Überströmöffnung zur Abflußleitung nach T versehen ist, wobei in der "0"-Stellung des Steuerelementes alle vier Steuerdüsen verschlossen sind und entsprechend der Verschiebungsrichtung und in Abhängigkeit vom jeweiligen Verschiebeweg des Steuerelementes die beiden der entsprechenden Verschiebungsrichtung zugeordneten Steuerdüsen sowie die mit diesen verbundenen Steuerleitungen zugleich, vom Verschiebeweg abhängig den Druck in den Steuerkammern verändernd, querschnittssynchron geöffnet beziehungsweise verschlossen werden.

4. Hydraulische Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindungsleitung der benachbarten Ventilkörper zum Anschluß des jeweiligen Verbrauchers A oder B, unmittelbar nach dem von P beaufschlagten Ventil ein Rückschlagventil angeordnet sein kann.

5. Hydraulische Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Pilotventil in einem zugeordneten Pilotventilkörper mit vier Steuerdüsen und Überströmöffnung zur Abflußleitung nach T ein federbelasteter mit konischen Steuerflächen und Durchlaßbohrungen versehener Schubkolben als Steuerelement angeordnet ist.

6. Hydraulische Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Pilotventil in einem zugeordneten Pilotventilkörper mit vier Steuerdüsen und Überströmöffnung zur Abflußleitung nach T ein zylindrischer mit Innenbohrungen und zwei übereinander jeweils über weniger als den halben Umfang verlaufenden und gegeneinander um 180° versetzt angeordneten exzenterförmigen Nuten versehener Drehkolben als Steuerelement angeordnet ist.

7. Hydraulische Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Pilotventil in einem zugeordneten Pilotventilkörper mit vier Steuerdüsen und einer Überströmöffnung zur Abflußleitung nach T ein konischer, mit Innenbohrungen und zwei übereinander jeweils über weniger als den halben Umfang verlaufenden und gegeneinander um 180° versetzt angeordneten exzenterförmigen Nuten versehener Drehkolben als Steuerelement angeordnet ist.

8. Hydraulische Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ventilkörper und den Gleitflächen des Ventilkolbens Dichtungen angeordnet sein können.

9. Hydraulische Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Pilotventil in einem zugeordneten Pilotventilkörper mit Steuerdüsen und Überströmöffnungen zur Abflußleitung nach T zwei konische Schubkolben mit Innenbohrungen als Steuerelemente angeordnet sind.