DE2513013A1

DE2513013A1 - Hydraulisches wegeventil zur steuerung des druckmittelflusses zu und von einem doppelseitig beaufschlagbaren hydraulikzylinder

Info

Publication number: DE2513013A1
Application number: DE19752513013
Authority: DE
Inventors: Paul Edmund Hanser; William Lee Snyder
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 1974-04-04
Filing date: 1975-03-25
Publication date: 1975-10-16
Also published as: DE2513013C3; JPS5833433B2; DE2513013B2; FR2266812B1; SE408816B; SE7503580L; CA1025324A; AR209095A1; FR2266812A1; GB1457492A; JPS50131127A; US3906980A

Description

european office (Case No. 10568)

Hydraulisches Wegeventil zur Steuerung des Druckitiittelflusses zu und von einem doppelseitig beaufschlagbaren Hydraulikzylinder

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisches Wegeventil zur Steuerung des Druckmittelflusses zu und von einem doppelseitig beaufschlagbaren Hydraulikzylinder, das in zwei parallel zueinander verlaufenden Bohrungen je eine erste, zweite und eine dritte Druckmittelöffnung aufweist, die mit Abstand zueinander angeordnet sind und die an eine Pumpe bzw. an eine erste oder zweite Anschlußbohrung des Hydraulikyzlinders und an einen Sammelbehälter anschließbar sind, wobei in den Bohrungen mindestens eine erste und eine zweite Ventildichtfläche zwischen der ersten und zweiten Druckmittelöffnung bzw. zwischen der dritten Druckmittelöffnung und einem oberen Bohrende angeordnet und ein mindestens einen ersten und zweiten Ventilteller aufweisender Steuerschieber vorgesehen sind,wobei der erste Ventilteller zeitweilig auf der ersten Ventildichtfläche aufsitzt und den Druckmittelfluß zwischen der ersten Druckmittelöffnung und der zweiten Druckmittelöffnung unterbindet bzw. herstellt, während der zweite Ventilteller auf der zweiten Ventildichtfläche aufsitzt und den Druckmittelfluß zwischen der dritten Druckmittelöffnung und dem Sammelbehälter unterbindet bzw. herstellt.

Es ist ein Hydraulikventil bekannt (siehe US-PS 3 587 640), das derart ausgebildet ist, daß beispielsweise die Kraftquelle an die eine Seite eines Hydraulikzylinders angeschlossen werden kann, bevor die andere Seite des Hydraulikzylinders mit dem Sammelbehälter verbunden wird. Dies führt häufig zu einem unerwünscht hohen Druckanstieg, insbesondere dann, wenn das eine Ende des Hydraulikzylinders schon mit Druck beaufschlagt ist, bevor das kolbenstangenseitige Ende des Hydraulikzylinders

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mit dem Sammelbehälter verbunden ist. Die Höhe des Druckanstieges hängt von dem Verhältnis der Kolbenfläche auf der einen Seite'des Kolbens zur wirksamen Kolbenfläche abzüglich der Querschnittsfläche der Kolbenstange auf der gegenüberliegenden Seite ab. Ein überhöhter Druckanstieg kann auch dann auftreten, wenn der Hydraulikzylinder bereits einer bestimmten Druckkraft ausgesetzt ist, beispielsweise dann, wenn mittels des Hydraulikzylinders eine Last angehoben werden muß. Ein derartiger Druckanstieg ist unerwünscht.

Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Hydrauliksystem bzw. Wegeventil derart auszubilden, daß eine Verbindung des einen Endes des Hydromotors mit dem Systemdruck bzw. der Kraftquelle erst dann möglich ist, wenn der Druck auf der anderen Seite des Hydromotors gleich oder kleiner ist als der Systemdruck bzw. der Druck, der durch die Pumpe erzeugt wird. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen den beiden Ventiltellern, die axial verschiebbar angeordnet sind, ein dritter den Druckmittelfluß zwischen der dritten Druckmittelöffnung und der zweiten Druckmittelöffnung unterbrechender Ventilschieber vorgesehen ist, der axial verstellbar zwischen einer Normalstellung, in der die gegenüberliegenden Enden des Ventilschiebers mit der zweiten und der dritten Druckmittelöffnung in Druckmittelverbindung stehen, und in einer Schließstellung verstellbar ist, in der das eine Ende mit der dritten Druckmittelöffnung in Druckmittelverbindung steht, während die Oberfläche im Bereich der gegenüberliegenden Enden des Ventilschiebers gegenüber der zweiten Druckmittelöffnung eine Schließstellung einnimmt, wobei der Ventilschieber derart dimensioniert ist,daß er bei einem Druck in der dritten Druckmittelöffnung, der größer ist als der Druck in der zweiten Druckmittelöffnung, in eine Schließstellung bringbar ist.

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Das hat den Vorteil, daß die eingangs erwähnten Nachteile bei Verwendung des Ventilschiebers zwischen den Anschlußbohrungen des Hydraulikzylinders nicht auftreten. Dabei ist es vorteilhaft, daß der Ventilschieber als Ventilhülse ausgebildet ist, so daß die sich gegenüberliegenden Seiten dem Systemdruck sowie dem Druck in der ersten Anschlußbohrung des Hydraulikzylinders ausgesetzt werden können. Das hat den Vorteil, daß bei Betätigung des Wegeventiles und bei einem Anstieg des Druckes an der ersten Einlaßöffnung des Hydraulikzylinders über den Systemdruck,die Ventilhülse in Abhängigkeit des Druckdifferentials steht und den Druckmittelfluß zur zweiten Einlaßbohrung des Hydromotors blockiert. Es ist vorteilhaft, daß der Ventilschieber mit einer Kammer zur Aufnahme von Druckmedium ausgerüstet ist, die eine Dämpfung der Ventilhülse erzeugt, wenn unterschiedliche Kräfte an den sich gegenüberliegenden Seiten der Ventilhülse wirken. Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 7.

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Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel eines Hydraulikventils nach der Erfindung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch das erfindungs gemäße Hydraulikventil,

Fig. 2 eine Draufsicht des Dichtringes.

In der Zeichnung ist in Fig. 1 ein Hydrauliksystem dargestellt, zu dem ein Wegeventil 12 gehört, das einen Ventilkörper 14 aufweist, der an seinem oberen Ende mit einem Sammelbehälter 16 ausgerüstet ist. Im Ventilkörper 14 befinden sich vertikal verlaufende Bohrungen 18 und 20, deren obere Austrittsöffnungen sich in den Sammelbehälter 16 erstrecken. Die Bohrungen 18 und 20 weisen obere, mittlere und untere Ringkanäle 22, 24, 26, 28, 30 und 32 auf. Der obere Ringkanal 22 der rechten Bohrung 18 und der mittlere Ringkanal 28 der linken Bohrung 20 sind über eine Querbohrung 34 miteinander verbunden. Der Ringkanal 22 ist ferner an eine obere Bohrung 36 angeschlossen, die sich zur Außenseite des Ventilkörpers 14 erstreckt. Der obere Ringkanal der linken Bohrung 20 ist an den mittleren Ringkanal 26 der rechten Bohrung 18 über eine Querbohrung 38 angeschlossen. Der mittlere Ringkanal 26 ist ferner an eine untere Bohrung 40 abgeschlossen, die sich ebenfalls zur Außenseite des Ver.tilkörpers 14 erstreckt. Die unteren Ringkanäle 30 und 32 der rechten und linken Bohrungen 18 und 20 sind über eine Querbohrung 42 miteinander verbunden. Der Ringkanal 18 ist ferner an eine Einlaßöffnung 44 angeschlossen. Die obere Bohrung 36 ist an .die erste Anschlußbohrung 48 und die untere Bohrung 40 an die

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zweite AnschljUßbohrung 50 eines Hydromotors 52 angeschlossen, der als doppelseitig beaufschlagbarer Hydraulikzylinder 54 mit einem ein- und ausfahrbaren Kolben 56 ausgerüstet ist, so daß dieser wechselseitig über die beiden Anschlußbohrungen 48 bzw. 50 beaufschlagt werden kann. Eine Pumpe 58 ist mit ihrer Einlaßseite an einen Sammelbehälter 60 und mit ihrer Auslaßseite an die Einlaßbohrung 44 angeschlossen. In die rechten und linken Bohrar gen 18 und 20 sinl obere Einsatzbuchsen 62 und 64,mittlere Einsatzbuchsen 66 und 68 und untere Einlaßbuchsen 70 und 72 fest eingepaßt. Die Buchsen 62, 66 und 70 in der rechten Bohrung 18 weisen Bohrungen bzw. öffnungen 74, 76 und 78 auf, die eine Druckmittelverbindung zwischen dem inneren Teil der Buchse und den mittleren, oberen und unteren Ringkanälen 22, 26 und 30 gewährleisten. Gleiche obere, mittlere und untere Einsatzringe 64, 68 und sind in der linken Bohrung 20 eingepaßt und mit Bohrungen bzw. öffnungen 80, 82 und 84 ausgerüstet, die sich durch die Wände der Buchsen erstrecken und auf diese Weise eine Druckmittelverbindung zwischen dem Innenteil der Einsatzbuchsen und den oberen, mittleren und unteren Ringkanälen 24, 28 und 32 herstellen. Die Einsatzbuchsen sind in den rechten und linken Bohrungen 18 und 20 derart angeordnet, daß sie rechte und linke Ventilbohrungen bilden.

In den rechten und linken Bohrungen 18 und 20 sind miteinander identische rechte und linke axial verlaufende Ventilteile 86 und 88 angeordnet. Da die beiden Ventilteile 86 und 88 einander gleich sind, ist lediglich der Ventilteil in der Beschreibung weiter erläutert. Das rechte Ventilteil weist eine Ventilhülse bzw. einen Steuerschieberteil 90 auf, der einen in der Bohrung 18 axial angeordneten zylindrischen Teil hat. In Bereich des unteren Endes des Steuersohieber-

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teils 90 ist ein Sicherungsring 92 vorgesehen, der verhindert, daß ein Kragen 94 vom unteren Teil der Ventilhülse abgleitet. Auf der oberen Oberflache des Kragens 94 befinden sich zahlreiche Unterlagscheiben 96, die den Zeitpunkt des öffnens und Schließens des Ventilelementes, wie nachfolgend ausgeführt, bestimmen. Auf dem Steuerschieberteil 90 oberhalb der Unterlagscheiben 96 befindet sich ein Ventilteller 98, der so ausgebildet und dimensioniert ist, daß er in der unteren Einsatzbuchse 70 verschiebbar gelagert ist und teilweise gegen die Innenwand der Buchse 70 anliegt, um Leckverluste am Steuerschieberteil 98 zu verhindern. Aus diesem Grunde weist das Ventilelement bzw. der Ventilteller 98 eine Ringnut 100 auf, die zur Aufnahme eines Dichtringes 102 dient, der mit einem schmalen Spalt 104 ausgerüstet ist. Lediglich der äußere Teil des Ventiltellers 98 oberhalb des Dichtringes 102 liegt gegen die Innenwand der unteren Buchse 70 an und weist eine Öffnung auf, die zur Ringnut 100 führt. Der äußere Teil des Ventilelementes 98, der sich unterhalb des Dichtringes 102 befindet, ist mit geringem Abstand zu der Innenwand der unteren Buchse 70 angeordnet. Der hierdurch gebildete Spalt 108 ist kleiner als die radiale Dicke des Dichtringes 102. Auf diese Weise ist eine Drosselöffnung im Ventilteller 98 ausgebildet. Die Drosselöffnung wird im einzelnen durch die Öffnung 106, die Ringnut 100, den Spalt 104, zwischen den Enden des Dichtringes 102, und den Spalt 108 gebildet. In der Neutralstellung des dargestellten Ventils ist der Druckmitteldruck an den beiden Seiten des Ventiltellers 98 ausgeglichen. Da jedoch die Bodenfläche des Ventiltellers 98, die dem Druck ausgesetzt ist, größer ist als die axiale obere Fläche des Ventiltellers, bewirkt die Druckdifferenz, die auf die beiden Flächen wirkt, eine Aufwärtsverstellung des Ventiltellers. Diese Stellkraft, die sich aus der Druckdifferenz ergibt, wirkt zusammen mit einer Feder 110, die »wischen der Schulter der unteren Achse 70

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und der Bodenfläche des Ventiltellers 98 wirkt. Auf diese
Weise wird der Ventilteller 98 nach oben gedrückt, um eine nach oben gerichtete konische Ventildichtfläche 112 in Anlage mit einem Ventilsitz zu bringen, der durch die untere Kante einer öffnung 114 gebildet ist, die sich am unteren
Teil der mittleren Einsatzbuchse 66 befindet. Auf dem Steuerschieberteil 90 befindet sich am anderen Ende der öffnung des Ventiltellers 98 ein verstellbar gelagerter Ventilteller 116, der eine nach unten gerichtete konische Ventilsitzfläche 118 aufweist, die mittels Federdruck gegen das obere Ende der öffnung 114 gedrückt wird. Der Federdruck wird durch eine Druckfeder 119 erzeugt, die zwischen dem Ventilteller und einem auf dem Steuerschieberteil 90 angeordneten Dichtteil angeordnet ist.

Das Dichtteil weist einen O-Ring 122 auf, der lose auf dem Steuerschieberteil 90 angeordnet ist und zwischen oberen und unteren Unterlagsringen 124 und 126 vorgesehen ist, die mittels oberen und unteren Ringen 128 und 130 an ihrer Stelle gehalten werden. Die Ringe 128 und 130 werden ihrerseits
mittels eines oberen bzw. eines unteren Arretierungsringes 132 und 134 entsprechend gesichert. Die Außenfläche des
Dichtringes bzw. der Dichtanordnung ist zylinderförmig
ausgebildet und mit radialem Abstand zur Innenseite der
Buchse 66 angeordnet. Um eine Volumenänderung des Raumes,
der durch den Dichtring bzw. O-Ring 122 und durch die Ein- * satzbuchse 66 gebildet wird, zu erzielen, ist eine Ventilhülse 136 vorgesehen, die als Druckausgleichsbuchse wirkt. Der Innendurchmesser des oberen Teiles der Einsatzbuchse

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ist größer als der Innendurchmesser des unteren Teiles der Einsatzbuchse und der Ring 126 hat ein größeres oberers Endteil 138, das gegen den oberen Teil der Buchse 66 anliegt. Befindet sich das Druckausgleichselement bzw. die Ventilhülse 136 in ihrer normalen oberen Stellung gemäß Fig. 1, so wird ein ringförmiger Raum 140 unterhalb des vergrößerten Endteiles 138 der Ventilbuchse gebildet. Obwohl dies nicht in der Zeichnung veranschaulicht ist, ist das obere Ende bzw. das Endteil 138 der Ventilhülse so dimensioniert, daß ein ausreichender Abstand zwischen der Ventilhülse und der Innenwand der Einsatzbuchse 66 entsteht, der einen Druckmittelfluß zu und vom Raum 140 ermöglicht. Um den Druckmittelfluß zu steuern, weist das Endteil 138 der Ventilhülse eine Ringnut zur Aufnahme eines Dichtringes 142 auf, der dem Dichtring 102 entspricht und mit einem Spalt versehen ist. Der in dem Dichtring 142 vorgesehene Spalt dient zur Steuerung des Druckmittelflusses zu und von der Kammer 140, die sich während des Auf- und Abbewegens der Ventilhülse 136 vergrößert bzw. verkleinert. Ein Dichtring 144 ist in der Einsatzbuchse unterhalb der Kammer 140 vorgesehen und liegt gegen den unteren Teil der Ventilhülse 136 an. Die Ventilhülse 136 ist mit Bezug auf die Bohrung 76 der mittleren Buchse 66 so dimensioniert, daß die Druckwirkung am oberen Ende der Buchse größer ist als die Druckwirkung am unteren Ende. Somit wird die Ventilhülse nach unten bewegt und blockiert die Bohrungen 76. Es wird darauf hingewiesen, daß die wirksamen Flächen an der Ober- bzw. Unterseite der Ventilhülse 136, die dem Druckmedium aasgesetzt sind, die gleichen sind und daß die Ventilhülse nur dann nach unten bewegt wird, wenn der Druck, der auf der Oberseite wirkt, größer ist als der Systemdruck.

Der Druckmittelfluß zwischen der ersten Anschlußbohrung 48 des

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Hydromotors 54 wird über einen Ventilteller 146 gesteuert. Der Ventilteller 146 weist eine nach oben gerichtete Ventildichtfläche 148 auf, die gegen einen Ventilsitz 150 zur Anlage kommt. Die Ventilsitzfläche 150 befindet sich am oberen Ende der oberen Einsatzbuchse 62. Um den Ventilteller 146 normalerweise gegen den Ventilsitz 150 zu drücken ist eine Feder 152 vorgesehen, die zwischen dem unteren Ende des Ventiltellersl46 und dem oberen Ring 128 der Ventildichteinrichtung wirkt. Damit der Ventilteller 146 bei Abwärtsverstellung des Steuerschieberteils 90 vom Ventilsitz abgehoben wird, ist ein Arretierungsring 154 auf dem Steuerschieberteil angeordnet und liegt gegen den Ventilteller 146 an.

Eine Abwärtsverstellung des Steuerschieberteils 90 wird durch ein Druckgefälle am Ventilteller 98 erzeugt, was eine Abwärtsverstellung des Ventiltellers 98 zur Folge hat und somit eine Abwärtsverstellung des Steuerschieberteiles 90. Damit das Druckmittel am Ventilteller 98 vorbeiströmen kann, weist der Steuerschieberteil 90 eine zentrisch angeordnete Bohrung 156 auf, die mit ihrem unteren Ende mit dem unterhalb des Ventiltellers 98 vorgesehenen Raum in Verbindung steht, der über die Bohrung mit einer Querbohrung 158 in Verbindung steht, die sich durch das obere Ende des Steuerschieberteils 90 erstreckt. Befindet sich das Steuerschieberteil 90 gemäß Fig. 1 in seiner Neutralstellung, so wird ein Kragen bzw. ein Einsatzteil 160, der verschiebbar am oberen Ende des Steuerschieberteils 90 angeordnet ist, mittels einer Feder 161 in einer Schließstellung gehalten und blockiert somit die Querbohrung 158. Die Feder 161 wirkt zwischen der Schulter des Kragens des Einsatzteiles 160 und einer Schulter eines Ansatzes 162, der sich unterhalb des Kragens befindet und ein Teil des Steuerschieberteils 90 ist. Leckverluste zwischen dem Einsatzteil 160 und dem Steuerschieberteil 90 werden durch

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eine Ventildichtfläche 163 verhindert, die am oberen Ende des Steuerschieberteils vorgesehen ist, und normalerweise gegen den inneren Teil des Einsatzteiles 160 anliegt. Um den Einsatzteil 160 wahlweise nach unten zu verstellen und dadurch die Querbohrung 58 freizugeben und eine Druckmittelverbindung zwischen der Bohrung und dem Sammelbehälter 16 zu schaffen, ist ein Steuergestänge 164 vorgesehen, das sich durch den Sammelbehälter 16 erstreckt und drehbar in den Wänden des Ventilkörpers 14 lagert. Das Steuergestänge 164 weist einen Arm 166 auf, der gegen das Oberteil des Kragens 160 wirkt und bei Verstellung im Uhrzeigerdrehsinn eine Abwärtsverstellung des Kragens 160 bewirkt. Es wird darauf hingewiesen, daß bei Drehung des Steuergestänges 164 im entgegengesetzten Uhrzeigerdrehsinn das linke Ventilteil 88 auf gleiche Weise wie das rechte Ventilteil 86 betätigt wird, dessen weitere Bedienung nachstehend erläutert ist.

Wenn das Steuergestänge 164 im Uhrzeigerdrehsinn gedreht wird, um die Ventilhülse 160 nach unten zu bewegen und die Ventildichtfläche 163 freizugeben sowie die Querbohrung 158 zu öffnen, wird der Raum unterhalb des Ventiltellers 98 über die Bohrung 156 mit der Querbohrung und somit mit dem Sammelbehälter 16 verbunden. Auf diese Weise kann Druckmittel von der Pumpe 58 über den Ventilteller 98 und den Spalt 104 der gegenüberliegenden Enden des Dichtringes 102 fließen. Da der Druckmittelfluß am Ventilteller 98 gedrosselt wird, entsteht ein Druckgefälle, was zur Folge hat, daß der Ventilteller über das Druckmittel gegen die Wirkung der Feder 110 nach unten bewegt wird. Eine Abwärtsverstellung des Ventiltellers 98 wird auf den Steuerschieberteil 90 und über den Arretierungsring 154 auf den oberen Ventilteller 146 übertragen. Wird der

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Ventilteller 98 nach unten bewegt, so wird die konische Ventilsitzfläche 112 von der unteren Kante der öffnung 114 abgehoben, so daß die untere Seite des Ventildichttellers 116 dem Systemdruck, der durch die Pumpe 58 erzeugt wird, ausgesetzt wird. Durch diesen Vorgang hebt der Druck den Ventilteller 116 ab. Wenn der Druck an der ersten Anschlußbohrung 48 des Hydromotors 54 gleich oder kleiner als der Systemdruck ist, verharrt die Ventilbuchse 136 in ihrer oberen geöffneten Stellung gemäß Fig. 1, so daß der Systemdruck auch an der zweiten Einlaßbohrung 50 des Hydromotors 54 über die Bohrung 76 der mittleren Einsatzbuchse 66 wirken kann.

Die Geschwindigkeit, mit der der Kolben und das Kolbengestänge 56 des Hydromotors während dieser Verstellung verstellt wird, wird über die Abwärtsverstellung des Steuerschieberteils 90 gesteuert, der auch den Öffnungsgrad oder die Abhebhöhe der Ventilteller 98 und 146 von ihren Ventilsitzflächen 112 und 148 bewirkt. Diese Steuerung wird durch eine axial verstellbare Arretierungsschraube 168, die in eine Gewindebuchse 170 eingeschraubt ist, beeinflußt. Die Gewindebuchse 170 ist ihrerseits in den Boden der Buchse 70 eingeschraubt. Das obere Ende des Arretierungsbolzens 168 weist eine konische Schließfläche 172 auf, die in eine konische Sitzfläche 176 am unteren Ende der Bohrung 156 einführbar ist. Die konische Sitzfläche 176 ist so ausgebildet, daß sie bei Heranschieben der konischen Sitzfläche 172 des Arretierungsbolzens 168 an die konische Sitzfläche 176 den Druckmittelfluß soweit drosselt, daß die Kräfte, die axial auf den Steuerschieberteil 90 wirken, in einen Gleichgewichtszustand gebracht werden. Dies kann aus folgenden Gründen wünschenswert sein. Da der linke Ventilteil 88 gleich dem rechten Ventilteil 86 ist, steuert dieser den Druckmittelfluß zur ersten Einlaßöffnung 48 des Hydromotors Somit kann die Geschwindigkeit des Druckmittelflusses zu dem gegenüberliegenden Ende des Hydromotors 52 reguliert werden, so daß unterschiedlich· Geschwindigkeiten auftreten.

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Die Funktion und Arbeitsweise des Wegeventils 12 ist nachfolgend beschrieben. Geht man davon aus, daß das Wegeventil 12 sich'gemäß Fig. 1 in seiner Neutralstellung befindet, so befindet sich der Einsatzteil 160 in seiner oberen Stellung, in der er verhindert, daß Druckmittel von dem Raum unterhalb des Ventiltellers 98 über die Bohrung 156 zu dem Sammelbehälter 16 fließt. Der Druck auf den beiden Seiten des Ventiltellers 98 ist dann ausgeglichen, so daß der Druck,der auf die Differentialfläche des Ventiltellers 98 wirkt und die Stellkraft der Feder 110 den Ventilteller 98 auf den Ventilsitz drücken. Soll nun der Hydromotor 54 betätigt werden, so muß die Bedienungsperson das Steuergestänge im Uhrzeigerdrehsinn schwenken, was eine Abwärtsverstellung der Ventilhülse bzw. des Steuerschieberteils 90 zur Folge hat, und zwar so weit, bis die Querbohrung 158 freigegeben ist. Es sei bemerkt, daß die Federkräfte der Feder 161, die gegen den Kragen wirken, kleiner sind als die Kräfte, die normalerweise den Ventilteller 98 auf die Ventilsitzfläche drücken. Ist die Querbohrung 158 freigegeben, so wird das hochkomprimierte Druckmedium über die Pumpe am Ventilteller 98 über die Öffnung 106, die Nut 100, den Spalt 104 zwischen den Enden des Dichtringes 102 und den Spalt 108,zwischen dem Ventilteller 98 und der Wand der Einsatzbuchse 70^fließen. Es wird darauf besonders hingewiesen, daß durch die vorteilhafte Bewegung des Dichtringes 102 an der Wand der Einsatzbuchse 70 entlang verhindert wird, daß die in der Hydraulikflüssigkeit mitgeführten Schmutzpartikel sich in dem Spalt 104 festsetzen. Dies ist sehr wesentlich, da sonst eine einwandfreie Arbeit bzw. Funktion des Wegeventils 12 nicht gewährleistet ist. Der Fluß des Druckmediums über den Ventilteller 98 hat sur Folg·, daß ein Druckgefalle am Ventil-

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teller 98 auftritt, was wiederum eine Abwärtsverstellung des Ventiltellers bewirkt. Um den maximalen Druckmittelfluß zum Hydromotor 54 zu gewährleisten, wird das Steuerschieberteil 90 über das Steuerschiebergestänge 104 so lange abwärts bewegt, bis die konische Sitzfläche 176 mit ihrem unteren Ende zum oberen Ende der Arretierungsschraube 168 bewegt ist und der Druckmittelfluß zwischen der Arretierungsschraube und der Ventilsitzfläche so weit begrenzt ist, daß die axialen Kräfte, die auf den Steuerschieberteil 98 wirken, ausgeglichen sind. Ist das Steuergestänge 164 in eine mittlere Stellung verstellt worden, in der ein Druckmittelfluß zum Hydromotor 54 kleiner als der Maximal-Druckmittelfluß gewährleistet ist, so wird der Steuerschieberteil 90 so lange verstellt, bis die Ventildichtfläche 163 den Druckmittelfluß über die Oberseite des Einsatzteiles 160 so weit begrenzt, daß die axialen Kräfte, die auf den Steuerschieberteil 90 wirken, ausgeglichen werden. Eine Abwärtsverstellung des Ventiltellers 98 hat zur Folge, daß dieses von der Ventilsitzfläche abgehoben wird, was weiterhin zur Folge hat, daß der Ventilteller 146 von der Ventildichtfläche abgehoben wird. Um das Hydrauliksystem bzw. das Hydraulikventil 12 so abzudichten, daß kein Druckmittel fließen bzw. entweichen kann, ist der Öffnungszeitpunkt des Ventiltellers mit Bezug auf den Öffnungszeitpunkt des Ventiltellers 98 so abgestimmt, daß dieser kurz nachdem der Ventilteller abgehoben ist, den Durchfluß freigibt. Die Regelung bzw. die Steuerung des Ventiltellers 98 wird durch Unterlagsscheiben 96 herbeigeführt. Durch Erhöhung bzw. Verminderung der Anzahl der Unterlagsscheiben 96 kann eine Änderung des Abhebezeitpunkts bzw. eine Änderung der Regelung herbeigeführt werden.

Hat beispielsweise der Ventilteller 98 gerade geöffnet und be findet sich der Ventilteller 146 noch auf seiner Ventilsitz-

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fläche oder ist er lediglich ein wenig abgehoben, so bewirkt das Druckmittel, daß der Ventilteller 116 von seinem Ventilsitz abgehoben wird und daß die Pumpe 58 über die Bohrung 76 in der mittleren Einsatzbuchse 66 mit der zweiten Einlaßöffnung 50 des Hydromotors 54 verbunden wird. Infolge des Flächendifferentials der einen Kolbenfläche gegenüber der Kolbenfläche, die durch die Kolbenstange 56 reduziert wird, und infolge der Schließstellung oder der teilweise geöffneten Stellung des Ventiltellers 146 wird der Druck an der oberen Seite des Kolbens verstärkt, so daß der Druck an der Ventilhülse 136 nicht mehr im Gleichgewicht ist. Der größere Druck wirkt nunmehr auf die Oberseite der Ventilhülse 136, so daß diese nach unten bewegt wird, um die Bohrung 76 zu blockieren und somit den Systemdruck bzw. den DruckmittelZufluß zum Hydromotor 54 zu blockieren. Wird der Ventilteller 98 weiter nach unten bewegt, so wird der Ventilteller 146 von der Ventildichtfläche abgehoben, so daß Druckmittel von der ersten Anschlußbohrung 48 des Hydromotors 54 zum Sammelbehälter 60 abfließen kann. Fließt Druckmittel ab, so fällt der Druck ebenfalls und die Ventilhülse 136 kehrt in ihre obere, in Fig. 1 dargestellte Durchflußstellung zurück und ermöglicht es, daß wieder Druckmittel zur zweiten Einlaßbohrung 50 des Hydromotors 54 fließen kann. Dabei ist es bemerkenswert, daß die Bewegung der Ventilhülse 136 nach oben oder nach unten gedämpft wird, da die Kammer 140 unterhalb des oberen Endteiles 138 der Ventilhülse über eine Drosselöffnung mit der ersten Einlaßbohrung 48 des Hydromotors 54 verbunden ist. Die Drosselöffnung wird durch den Raum zwischen dem oberen Endteil 138 und der Innenwand der mittleren Einsatzbuchse 66 und dem in der Zeichnung nicht dargestellten Spalt zwischen den gegenüberliegenden Enden des Dichtringes 142 gebindet. Das Einfahren des Hydromotors wird auf ähnliche Weise herbeigeführt, und zwar dadurch daß der linke Ventilteil 88 betätigt wird. Der DruckmittelfIuS

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zu dem entsprechenden Ende des Hydromotors, beispielsweise zur Kolbeneeite bzw. zum kolbenstangenseltlgen Ende, wird durch die einstellbare Arretierungsschraube 168 und den zugehörigen Ventilteil 88 gesteuert, der die Öffnungshöhe des Ventiltellers bestimmt.

Während des Arbeitseinsatzes ist die Rückkehr oder Umkehr des Druckmittels der gegenüberliegenden Enden der ein- und ausfahrbaren Hydromotors 54 infolge der auf den Hydromotor einwirkenden Kräfte nicht möglich, da dies durch die rechte bzw. linke Ventileinrichtung 86 bzw. 88 verhindert wird.

Während des Arbeitseinsatzes und bei Last wird eine Umkehr des Druckmittelflusses von den gegenüberliegenden Seiten des Hydromotors 52 durch den Ventilteller 116 des rechten bzw. linken Ventilteiles verhindert.

Patentansprüche

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Claims

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^{(CaSe NO}· ^1O568)

Patentansprüche

; IJ Hydraulisches Wegeventil zur Steuerung des Druckmittelflusses zu und von einem doppelseitig beaufschlagbaren Hydraulikzylinder, das in zwei parallel zueinander verlaufenden Bohrungen je eine erste, zweite und eine dritte Druckmittelöffnung aufweist,die mit Abstand zueinander angeordnet sind und die an eine Pumpe bzw. an eine erste oder zweite Anschlußbohrung des Hydraulikzylinders und an einen Sammelbehälter anschließbar sind, wobei in den Bohrungen mindestens eine erste und eine zweite Ventildichtfläche zwischen der ersten und zweiten Druckmittelöffnung bzw. zwischen der dritten Druckmittelöffnung und einem oberen Bohrende angeordnet und ein mindestens einen ersten und zweiten Ventilteller aufweisender Steuerschieberteil vorgesehen sind,wobei der erste Ventilteller zeitweilig auf der ersten Ventildichtfläche aufsitzt und den Druckmittelfluß zwischen der ersten Druckmittelöffnung und der zweiten Druckmittelöffnung unterbindet bzw. herstellt, während der zweite Ventilteller auf der zweiten Ventildichtfläche aufsitzt und den Druckmittelfluß zwischen der dritten Druckmittelöffnung und dem Sammelbehälter unterbindet bzw. herstellt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Ventiltellern (98 und 146), die axial verschiebbar angeordnet sind, ein dritter den Druckmittelfluß zwischen der dritten Druckmittelöffnung (36) und der zweiten Druckmittelöffnung (40) unterbrechender Ventilschieber (136) vorgesehen ist, der axial verstellbar zwischen einer Normalstellung, in der die gegenüberliegenden Enden des VentilSchiebers (136) mit der zweiten (40) und der dritten (36) Druckmittelöffnung in Druckmittelver-

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european office (Case No. 10568)

bindung stehen, und einer Schließstellung verstellbar ist, in der das eine Ende mit der dritten Druckmittelöffnung (36) in Druckmittelverbindung steht_#während die Oberfläche im Bereich der gegenüberliegenden Enden des Ventilschiebers (136) gegenüber der zweiten Druckmittelöffnung (40) eine Schließstellung einnimmt, wobei der Ventilschieber derart dimensioniert ist, daß er bei einem Druck in der dritten Druckmittelöffnung (36), der größer ist als der Druck in der zweiten Druckmittelöffnung (40), in eine Schließstellung bringbar ist.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende (138) des Ventilschiebers (136) einen Kragen aufweist, dessen Durchmesser größer als der übrige Teil des Ventilschiebers ist und mit der Bohrung eine im Rauminhalt veränderbare Kammer (140) bildet, wenn der Ventilschieber auf- bzw. abwärts bewegt wird, wobei im Bereich des oberen Endes (138) zwischen dem Außenumfang des Ventilschiebers und dem Innenteil der Bohrung (18, 20) ein Spalt gebildet ist, der die Kammer mit der dritten Druckmittelöffnung (36) verbindet.
3. Ventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Ventilschieber (136) als Ventilhülse ausgebildet ist, die auf dem Steuerschieberteil (90) verschiebbar gelagert ist.
4. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einlaßende der Bohrung (156) des Steuerschieberteiles (90) am unteren Bohrende (18 bzw. 20) ein in das Einlaßende eindrehbares Verschlußelement (168) vorgesehen ist, das dann in die Nähe des Einlaßendes der Bohrung (156) bringbar ist, wenn der erste und zweite Ventilteller (98 und 146) in Axialrichtung verschoben und vom ersten und zweiten Ventilsitz (114 und 150) abgehoben ist.

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DEERE & COMPANY

european office (Case No. 1O568)
5. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (156) des Steuerschieberteils (90) sich axial in einem unteren Teil erstreckt, der mit einer konisch verlaufenden Oberfläche (176) versehen ist, wobei das Verschlußelement als Schraubenbolzen (168) mit einem auf der gleichen Achse wie die konische Oberfläche verlaufenden konischen Endstück (172) ausgebildet ist.
6. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Ventilteller (98 und 146) axial verschiebbar auf dem Steuerschieberteil (90) angeordnet sind, und Unterlagscheiben (96) zwischen einem Arretierungsring (Kragen) (94) und dem ersten Ventilteller (98) angeordnet sind, wobei der Arretierungsring an der Stelle auf dem Steuerschieberteil angeordnet ist, die dem unteren Bohrende der Bohrung (18, 20) am nächsten liegt, während die axiale Stärke der Unterlagscheiben zur Veränderung ces Auf- und Abhebezeitpunktes r)e»s -ywo-iten Ventil -hf»! lers (146) mit Bezuo auf den ersten Ventilteller (98) veränderbar ist.
7. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter Ventilsitz in der Bohrung (18 bzw. 20) zwischen dem ersten Ventilsitz bzw. dem unteren Ende der Öffnung (114) und der zweiten Druckmittelöffnung (40)angeordnet ist und der dritte Ventilteller:3 (116) wechselseitig verstellbar ist und auf dem Steuer· schieberteil (90) angeordnet ist und üter ein Federelement (119) gegen den dritten Ventilsitz zur Anlage bringbar ist und dabei den Rückfluß des Druckmittels von der ersten Druckmittelöffnung (44) zur zweiten Druckmittelöffnung (40) unterbindet .

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