DE2152830B2

DE2152830B2 - Steuerventil in Längsschieberbauart für Hydromotoren

Info

Publication number: DE2152830B2
Application number: DE2152830A
Authority: DE
Inventors: Rudolf 8011 Baldham Brunner; Siegfried 8011 Poing Zenker
Original assignee: Heilmeier & Weinlein Fabrik fur Oel-Hydraulik 8000 Muenchen
Current assignee: Heilmeier & Weinlein Fabrik fur Oel-Hydraulik 8000 Muenchen
Priority date: 1971-10-22
Filing date: 1971-10-22
Publication date: 1973-09-27
Also published as: JPS5120740B2; US3820568A; FR2157618A5; DE2152830C3; JPS4851328A; CH551568A; NL7214289A; DE2152830A1; GB1407988A; NL166315B; AT322932B; NL166315C

Description

leren konstruktiver Aufbau eine Kompaktbauweise _;Um Ziel hat. Eine Verringerung der Baulange der Steuerventile bedeutet deshalb eine große Piateerparnis. Außerdem können bei verringerter Baulange ie Herstellungskosten der Steuerventile wesenthch

Grenzen .m dung

TfSTS Aufgabe vor, ein Steuerventil in Längsschieberbauart der eingangs genannten Art so auszubilden, daß dessen Baulänge gegenüber den bekannten Schiebern wesentlich geringer ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelöst, daß die erste und die zweite Zulauföffnung jeweils in Längsschnitten durch das Steuerventil gesehen - in einem axial engen Bereich und im Falle S^Sf wenigstens _sgebildet, daß in ein und ne wenigstens eines Steuer_zwei parallele Bohrungen die eine den Querverbm-

dung

^^Ventilgehäuse bildet wobei die ™\_t% _Druckmittels im Kanal der Stromd _Querverbindungskanal entgegen-

Steuerventileinrichtungen mit mehre- ^ _{einem zusamm}enhangenden

gesehen, daß die jeweüs

öffnung und der Ablauföffnung fluchtet

Dieses Steuerventil bietet den Vorteil, daß durch

die Anordnung der beiden Zulaufoffnungen und der

Ablauföffnung zumindest im wesentlichen in einer

Ebene eine erhebliche Baulängenverringerung des *5

Steuerventils erreichbar ist. Die kompakte Bauweise

des Steuerventils führt nicht nur zu emer betrachth-

chen Verringerung der Gestehungskosten sondern

eröffnet gleichzeitig auch ein weites Anwendungsge-

biet das Steuerventilen in Längsschieberbauart mit

eine'r größeren Baulänge bisher verschlossen blieb.

Die Herstellung ist auch dadurch sehr einfach gewor-

den, daß keinerlei überrschneidung der Kanäle auf-

tritt, auch wenn einer oder beispielsweise zwei Ver-

braucheranschlüsse auf der PumpenzulaufseUe an-

υ Ordnet werden müssen. Da eine übermäßige Em-

Khnümng der Strömungskanäle nicht erforderlich

ist, entsprechen die auftretenden Druckverluste oe-

„en der üblichen Steuerventile in Längsschieberbau- ^

^Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. So ist z.B. zur Vermeidung von Druckstößen zweckmäßigerweise zwischen der zweiten Zulauföffnung und dem vom Pumpenanschluß kommenden Zulaufkanal em Ruckschlagven^til Sanders günstige Ausführungsform besteht darin, daß die Verbindungsmann aus flachen im Bereich der Verbindungsbohrungen liegenden Ausnehmungen im Steuerschieber bestehen. Hierdurch i die^eHerstellung des Steuerschiebers um so emfa-

derZeichnungen werden beispielsweise ζ _Erfindung näher erläutert.

πη _{S(;hnittansicht eines} erftndungs- * ig· ι f¹^ _dnseitig arbeitenden

Verbraucher _{der Ume n}._{n von}

F ι g. ι ist ein ο

*ψ^ι> . ■ _einem Schnitt längs der Lime

^Flf-3z^ Λ _{m bei druck}i_Osem Um-IH-III von ng. Q

laut; _{wie F} j _g 3 _das Ventil

Fig.4 zeigt in em

m Art»eitslage _{wie p}. _g 3 _{ein Ventil}

Fig. 5 zeigt in e Verbraucher; füreinen ^z™^ _{Ansicht wie F} j g. 2 eine An-

1- ig· 0 zeig. ⁱⁿ^^l"^cl,

^SS^ht wie Fig. 1 zwei in

_rdnete Ventile; ^^ längs der Linie VIII-VIII

von Fig. 7 ^d _{Unie χχ}._{ΐχ ebenfal}i_s

Fig. 9 ein Schnitt lang

^v0"^¹f_n ^/: _p. _χ _bis 4 gezeigte Steuerventil für ^D« "Jl^³" _des Druckmittels besteht aus einer Schieberbohrung 2 fur die

4nn statt eines einzigen Verbraucheranschlusses für einen einseitig wirkenden Verbraucher ein Doppelanschluß für einen nach zwei Seiten wirkenden Verbraucher vorgesehen werden soll können bei allen genannten Ausführungsformen diese zwei Verbraucheranschlüsse in VentillSngsnchtung zu beiden Seiten des Pumpenanschlusses angeordnet und jeweils getrennt voneinander mit dem Pumpenanschluß in Verbindung bringbar sein.

Es können aber auch Stcuerventileinnchtungen mit mehr als einem Steuerschieber vorgesehen scm,

^ als GuligucK ^_eckelaufsätzen gefertigt

oder auch ^als^^" _hohe Drücke verwendet man werden Fur bewnden non _{chenden Boh}.

jedoch einen^ock ,mdm ^ ^ entsprechenden Stein ^ B^^T Ä

Schieber eingesetzten Dichtungen ^^£to^Verschieben gewährleisten smd de ein abdwMen™ _Zeichnung nicht gezeigt ^zurJcreingchung m _{einen Seite em pum}.

^ prechendem Gewinde vorgese-

hiß 3 mündet zum einen in S_{nung 8} und zum anderen in emen der rechtwinklig zur eisten Zulauf- ^ und in der gleichen Ebene U-forj Rückschlagventil IS und eine

Äa5£K

liegt ein ebenso gestalteter Verbindungskanal 5 auf der anderen Schieberseite gegenüber, wobei die Verbindungskanäle 4 und 5 durch Verbindungsbohrungen 6 und 7 miteinander in Verbindung stehen. Zwischen diesen Verbindungen ist der Schieber rechtwinklig dazu von einem Querverbindungskanal 12 durchbohrt, der in der F i g. 1 gezeigten Schieberstellung mit der vom Pumpenanschluß 3 weggehenden ersten ZuI auf öffnung 8 und auf der gegenüberliegenden Schieberseite mit der Ablauföffnung 9 fluchtet, wobei die Ablauföffnung 9 in den Rücklaufanschluß 10 mündet, der mit einem entsprechenden Gewinde versehen ist. Wie insbesondere F i g. 2 zeigt, liegen der Zulaufkanal 14, die zweite Zulauföffnung 13, die erste Zulauföffnung 8 und die Ablauföffnung 9 in der gleichen Querschnittsebene. Der Schieber 20 wird über eine aus dem Gehäuse 1 vorstehende Schieberstange 11 durch entsprechende Einrichtungen mechanisch, elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch betätigt. In dem Gehäuse ist um die Schieberbohrung 2 auf der der Schieberstangenführung gegenüberliegenden Seite eine Ringleitung 16 vorgesehen, die in einen Verbraucheranschluß 17 mit entsprechendem Gewinde mündet, wobei der Verbraucheranschluß 17 auf einer Seite des Gehäuses 1 mündet, an welche die Seiten mit dem Pumpenanschluß 3 bzw. Rücklaufanschluß 10 angrenzen.

Der Abstand zwischen der Ringleitung 16 und der zweiten Zulauföffnung 13 ist so bemessen, daß der Verbindungskanal 4 bzw. 5 bei der in F i g. 4 gezeigten Schieberstellung eine Verbindung zwischen der zweiten Zulauföffnung 13 und der Ringleitung 16, also den Verbraucheranschluß 17, herstellt, während in der in F i g. 3 gezeigten Stellung diese Verbindung unterbrochen und statt dessen die drucklose Förderung durch die erste Zulauföffnung 8, den Querverbindungskanal 12, die Ablauföffnung 9 und den Rücklaufanschluß 10 gewährleistet ist. Dadurch, daß die Verbindungskanäle 4 und 5 auf gegenüberliegenden Schieberseiten, durch die Verbindungsbohrungen 6 und 7 verbunden, vorgesehen sind, sind genügend große Strömungsquerschnitte vorhanden. Der schieberstangenseitige Raum der Schieberbohrung, der von der oberen Stirnfläche des Schiebers 20 begrenzt ist, hat eine nicht gezeigte Ent- bzw. Belüftung, die beispielsweise mit dem ölrücklauf in Verbindung stehen kann. Gegebenenfalls kann für die Rückstellung des Schiebers in die in F i g. 3 gezeigte Lage ein elastisches Organ in Form einer Druckfeder vorgesehen werden, die zwischen dem Boden der Schieberbohrung 2 und der Schieberstirnseite angeordnet ist, die der Schieberstange 11 gegenüberliegt.

Das Rückschlagventil 15, welches bei Bedarf vorgesehen werden kann, öffnet erst dann, wenn der im Zulaufkanal 14 herrschende Druck einen bestimmten Wert erreicht hat. Gleichzeitig vermeidet das Rückschlagventil die Rückwirkung von Druckstößen, die über den Rücklaufanschluß 10 zur Wirkung gelangen könnten.

Das in den F i g. 1 bis 4 gezeigte Steuerventil arbeitet in der den F i g. 1 bis 3 entsprechenden Lage so, daß das von der Pumpe geförderte Druckmittel über den Pumpenanschluß 3 zugeführt, über die erste Zulauföffnung 8, den Querverbindungskanal 12, die Ablauföffnung 9 und den Rücklaufanschluß 10 drucklos weiterströmt, wodurch eine Art Bypass geschaffen ist. Bei Verschiebung des Schiebers in die in F i g. 4 gezeigte Arbeitsstellung wird die Verbindung des Querverbindungskanals 12 mit der ersten Zulauföffnung 8 und der Ablauföffnung 9 unterbrochen. Gleichzeitig wird eine Verbindung zwischen dem Pumpenanschluß, dem Zulaufkanal 14 und der zweiten Zulauföffnung 13 mit dem Verbindungskanal 4 hergestellt, der über die Verbindungsbohrungen 6 und 7 an den Verbindungskanal S angeschlossen ist. Während der Verbindungskanal 4 in die Ringleitung

ίο 16 mündet, mündet der Verbindungskanal 5 in den Teil der Ring'eitung, der direkt in den Verbraucheranschluß 17 übergeht.

Das in F i g. 5 gezeigte Steuerventil eignet sich für zweiseitig beaufschlagbare Verbraucher dadurch, daß in Ebenen oberhalb und unterhalb der Querschnittsebene, in welcher der Zulaufkanal 14, die zweite Zulauföffnung 13, die erste Zulauföffnung 8 und die Ablauföffnung 9 liegen, Ringleitungen 16 bzw. 18 vorgesehen sind, die in Verbraucheran-Schlüsse 17 bzw. 19 münden. Damit die Verbindungskanäle 4 und 5 mit den Ringleitungen 16 bzw. 18 in Verbindung bringbar sind, ist eine entsprechend tief ausgelegte Schieberbohrung 2 vorgesehen. In der in F i g. 5 gezeigten Anordnung befindet sich

as der Schieber 20 in der Bypasslage, d. h., das von der Pumpe geförderte Druckmittel strömt durch die erste Zulauföffnung über den Querverbindungskanal zum Rücklaufanschluß 10. Wenn der Schieber in die eine Arbeitslage verschoben ist, in welcher die Verbindungskanäle 4 und 5 mit der Ringleitung 16 in Verbindung stehen, steht die Ringleitung 18 in Verbindung mit dem schieberstangenseitigen Teil der Schieberbohrung 2. Für das sich darin ansammelnde Druckmittel wird dann eine geeignete Abführung vorgesehen, indem man das aus Verbraucheranschluß 19, Ringleitung 18 und Oberteil der Schieberbohrung 2 bestehende Leitungssystem direkt als Rückführleitung des vom Verbraucher kommenden Druckmittels verwendet. Bei entgegengesetzter Schieherstellung ist eine derartige Verbindung über den Verbraucheranschluß 17, die Ringleitung 16 und den unteren Teil der Schieberbohrung gegeben. Zweckmäßigerweise wird man den oberen und unteren Teil der Schieberbohrung als Rückführleitungen ausbilden und an einer gewünschten Stelle zusammenführen.

Eine derartige Ausführungsform ist in den F i g. 1 bis 9 gezeigt, bei welcher zwei Ventile hintereinandergeschaltet sind, wobei das erste Steuerventil dei Ausführungsform der F i g. 1 bis 4 und das zweite Steuerventil der Ausführungsform der F i g. 5 entspricht. Die Ventile sind so angeordnet, daß, wenr beide Ventile in Bypass-Stellung gebracht sind, die erste ZuI auf öffnung 8, der jeweilige Querverbindungskanal 12 und die jeweilige Ablauföffnung ί fluchtend ausgerichtet sind, wobei die Ablauföffnung 9 des ersten Schiebers 20 A gleichzeitig die erste Zulauföffnung 8 des zweiten Schiebers 205 ist dem die Verbraucheranschlüsse 17 B und 19 B τα-geordnet sind. Wie aus F i g. 8 zu ersehen ist, gehet die zweiten Zulauf öffnungen 13 A bzw. 13 B paralle von dem Zulaufkanal 14 weg, wobei bei der gezeig ten Ausführungsform nur zwischen der zweiten Zu lauföffnungl3/4 des ersten Schiebers 20/4 und den Zulaufkanal 14 ein Rückschlagventil vorgesehen ist während die Abzweigung vom Zulaufkanal 14 in dei zweiten Schieber 20 B direkt in die zweite Zulauföff nung 13 B mündet. Die Anordnung des Rückschlag

ventils hängt vom jeweiligen Verwendungszweck ab, d. h., es braucht vor keiner der zweiten Zulauföffnungen 13 A bzw. 13 B, nur vor einer oder vor beiden vorgesehen zu werden.

Aus F i g. 7 und 9 ist die an Hand von F i g. 5 beschriebene Möglichkeit der Rücklaufführung klar ersichtlich, wobei ein unterer Kanal 23, der bei entsprechender Schieberstellung mit der jeweiligen Verbraucherringleitung der Schieber in Verbindung bringbar ist, und ein oberer Kanal 22 vorgesehen sind, der bei dem gezeigten Beispiel mit der oberen Ringleitung des Schiebers 20 B in Verbindung bringbar ist. Die Kanäle 22 und 23 münden ebenso wie die Ablauföffnung 9 des zweiten Schiebers 20 B in den Rücklaufanschluß 10.

Bei der in F i g. 6 in einer Ansicht wie F i g. 8 gezeigten Ausführungsform ist der Zulaufkanal 14, von

dem die zweiten Zulauföffnungen über Rückschlagventile 15 A und 15 B abzweigen, so weitergeführt, daß er als Kanal 25 parallel zum Querverbindungskanal 12 die Schieber 20 A und 20 B durchsetzt und dann als Kanal 26 im Ventilgehäuse 1 außerhalb der Schieber in den Rücklaufanschluß 10 weitergeführt ist. Durch die Schieber gehen alo versetzt zu einer Längsmittelebene zwei parallele Rohrungen hindurch, deren Zweck darin besteht, den Pumpendruck von entgegengesetzten Richtungen auf den Schieber zur Wirkung zu bringen und dadurch zu kompensieren, um so ein Verschieben ohne großen Kraftaufwand insbesondere bei sehr hohen Drücken zu ermöglichen. Der kleine Hebelarm infolge der außermittigen Anordnung der Kanäle 12 bzw. 25 bewirkt nur ein ganz geringes Moment, das leicht durch eine entsprechende Halterung ausgeglichen werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 (25) der Stromrichtung durch den Querverbin-Patentansprüche: dungskanal (12) entgegengerichtet ist. 7. Steuerventileinrichtung mit mehreren Steu-

1. Steuerventil in Längsschieberbauart zur We- erventilen nach einem der vorhergehenden Angesteuerung des Druckmittels für Hydromotoren 5 Sprüche, wobei die Steuerventile in einem zusam- bzw. Hydrozylinder, mit einem die Ventilboh- menhängenden Gehäuse angeordnet sind, da-

rung, die den Steuerschieber aufnimmt, zentral durch gekennzeichnet, daß die jeweils zu den

durchsetzenden drucklosen Umlauf in Neutral- Steuerschiebern (2(M, 20 B) führende zweite

stellung des Steuerventils über eine mit dem Zulauf öffnung (13/1, 13 B) parallel vom Zulauf-

Pumpenanschluß verbundene erste Zulauföff- io kanal (14) abzweigt und daß die Steuerschieber nung und eine Ablauföffnung, ferner mit minde- (20/4, 20 B) im Gehäuse (1) so angeordnet sind,

stens einem in Längsrichtung der Ventilbohrung daß die ersten Zulauföffnungen (8), die Ablaufgegenüber der Zu- und Ablauföffnung versetzten öffnungen (9) und die Querverbindungskanäle

Verbraucheranschluß, dem eine zweite, mit dem (12) aller Steuerventile miteinander fluchten.

Pumpenanschluß verbundene Zulauföffnung zu- 15
geordnet ist, und außerdem mit mindestens einem

im Steuerschieber vorgesehenen Verbindungska-

nal für die Verbindung des Verbraucheranschlusses mit der zweiten Zulauföffnung und mit einem

gegenläufig dazu durch Verschiebimg des Steuer- 20 Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuerventil in Schiebers einschaltbaren Querverbindungskanal Längsschieberbauart zur Wegesteuerung des Druckzur Verbindung der ersten Zulauföffnung mit der mittels für Hydromotoren bzw. Hydrozylinder, mit Ablauföffnung des drucklosen Umlaufes, da- einem die Ventilbohrung, die den Steuerschieber aufdurch gekennzeichnet, daß die erste nimmt, zentral durchsetzenden drucklosen Umlauf in und die zweite Zulauf öffnung (8, 13) — jeweils 25 Neutralstellung des Steuerventils über eine mit dem in Längsschnitten durch das Steuerventil gesehen Pumpenanschluß verbundene erste Zulauföffnung — in einem axial engen Bereich und im Fall und eine Ablauföffnung, ferner mit mindestens eines Steuerventils mit zwei Verbraucheran- einem in Längsrichtung der Ventilbohrung gegenüber Schlüssen (17, 19) zwischen diesen Anschlüssen der Zu- und Ablauföffnung versetzten Verbraucherzueinander winkelversetzt in die Ventilbohrung 30 anschluß, dem eine zweite, mit dem Pumpenanschluß (2) einmünden und daß der Querverbindungska- verbundene Zulauföffnung zugeordnet ist, und nal (12) als radiale Durchgangsbohrung im Steu- außerdem mit mindestens einem im Steuerschieber erschieber (20) ausgebildet ist, die in Neutralstel- vorgesehenen Verbindungskanal für die Verbindung lung des Steuerventils mit der ersten Zulauföff- des Verbraucheranschlusses mit der zweiten Zulaufnung (8) und der Ablauföffnung (9) fluchtet. 35 öffnung und mit einem gegenläufig dazu durch Ver-

2. Steuerventil nach Anspiüchl, dadurch ge- Schiebung des Steuerschiebers einschaltbaren Querkennzeichnet, daß der Querverbindungskanal Verbindungskanal zur Verbindung der ersten Zulauf-(12) und der Verbindungskanal (4,5) im Steuer- öffnung mit der Ablauföffnung des drucklosen Umschieber (20) ohne Überschneidung im wesentli- laufs.

chen rechtwinklig zueinander verlaufen. 40 Es ist bereits ein Steuerventil in Längsschieberbau-

3. Steuerventil nach Anspruch 1 oder 2, da- art bekannt, das zwischen einer Neutralstellung mit durch gekennzeichnet, daß zwischen der zweiten drucklosem Umlauf und jeweils einer Anschlußstel-Zulauföffnung (13) und dem vom Pumpenan- lung an einem Verbraucheranschluß eines hydraulischluß (3) kommenden Zulaufkanal (14) ein sehen Verbrauchers mit zwei Anschlüssen verstellbar Rückschlagventil (IS) angeordnet ist. 45 ist. Der Durchlaufkanal für den drucklosen Umlauf

4. Steuerventil nach einem der vorhergehenden ist dabei axial versetzt und liegt als Umfangskerbe Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die außerhalb der beiden Verbraucheranschlüsse Verbindungskanäle (4, 5) — im Radialschnitt ge- (BOSCH-Hydraulik, Information und Daten, 1970/ sehen — auf gegenüberliegenden Seiten des Steu- 71, S. 80, 4.2).

erschiebers (20) angeordnet und durch Verbin- 50 Bei einem weiteren bekannten Steuerventil in

dungsbohrungen (6,7) miteinander verbunden Längsschieberbauart ist der drucklose Umlaufkanal

sind. zentral angeordnet. Von diesem Kanal zweigen zwei

5. Steuerventil nach Anspruch 4, dadurch ge- Zulaufkanäle zu je einem Verbraucheranschluß ab, kennzeichnet, daß die Verbindungskanäle (4, 5) die in axial versetzten Ebenen jeweils ihrem Zulaufaus flachen, im Bereich der Verbindungsbohrun- 55 kanal gegenüberliegen. Außerdem weist der als Umgen (6,7) liegenden Ausnehmungen im Steuer- fangsrinne ausgebildete Kanal für den drucklosen schieber (20) bestehen. Umlauf eine Umlenkung auf (Hamworthy Hydraulics

6. Steuerventileinrichtung mit wenigstens Ltd. Installation Sheet, 12 480 4, S. 1, April 1967). einem Steuerventil nach einem der vorhergehen- Schließlich ist es noch bekannt, bei einem menden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in 60 gengeregelten Steuerventil in Längsschieberbauart ein und derselben Querschnittsebene wenigstens einen Hilfskanal in der gleichen Querschnittsebene eines Steuerschiebers (20/1) nebeneinander zwei wie einen Hauptkanal anzuordnen (deutsches Geparallele Bohrungen vorgesehen sind, von denen brauchsmuster 1 968 337).

die eine den Querverbindungskanal (12) und die Bei den gattungsmäßig vergleichbaren beiden erstandere einen Kanal (25) zur Verbindung des Zu- 65 genannten Steuerventilen in Längsschieberbauart ist laufkanals (14) mit dem RücklaufanscMuß über infolge der Anordnung der Hauptstromkanäle eine einen Kanal (26) im Ventilgehäuse (1) bildet, wo- sehr große Baulänge erforderlich. Bekanntlich verbei die Stromrichtung des Druckmittels im Kanal wendet man Steuerventile dieser Art in Anordnungen,