DE29617922U1 - Magnetbetätigtes Ablaßventil eines elektrohydraulischen Hubmoduls - Google Patents
Magnetbetätigtes Ablaßventil eines elektrohydraulischen HubmodulsInfo
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Description
• ·
Die Erfindung betrifft ein tnagnetbetätigtes Ablaßventil gemäß
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei kleinen, kostengünstigen Hubstaplern ist in der Praxis ein Konzept des Hubmoduls bekannt, gemäß dem die Ablaßsteuerung
des Druckmittels durch ein Schwarz/Weiß-Ablaßventil durchgeführt wird, wie es aus dem Datenblatt D 74 90/1 vom
März 1996 der Firma Heilmeier & Weinlein, 81673 München, bekannt ist. Zwei unterschiedliche Verschaltungen des Ablaßventils
sind möglich· Im ersten Fall sperrt das Ablaßventil bei stromlosem Magneten. Die Steuerung der Hebebewegung erfolgt
über die Pumpe. Die Senkbewegung wird mittels des Ablaßventils gesteuert, das durch den strombeaufschlagten Magneten in
die Durchgangsstellung gebracht wird. Für die Senkfunktion wird das Vorsteuerventil vollständig geöffnet, so daß der
Lastdruck bei entlasteter Steuerkammer über eine Differenzfläche am Schließelement das Schließelement in Öffnungsrichtung
über den gesamten Öffnungshub abhebt. Im zweiten Fall ist das Ablaßventil bei stromlosem Magneten auf Durchgangsstellung.
Zwischen dem Verbraucher und der Abzweigung zum Ablaßventil ist ein Zweistellungsschaltventil vorgesehen. Die
Hebe- und die Senkbewegungen werden mittels beider Ventile gesteuert. Beim Heben wird bei in der Lasthaltestellung befindlichem
Zweistellungschaltventil das Ablaßventil durch Strombeaufschlagung des Magneten in die Schließstellung gestellt
und die Hebegeschwindigkeit durch die Pumpe gesteuert. Zum Senkenwerden das Ablaßventil in die Schließsstellung und
das Zweistellungsschaltventil in die Ablaßstellung gestellt, ehe das Ablaßventil in die Durchgangsstellung geschaltet
wird. Unabhängig vom Verschaltungsprinzip läßt sich mit dem Schwarz/Weiß-Ablaßventil beim Senken keine Rampenfunktion
steuern, wie sie für Hubstapler erwünscht ist. Die im ersten Fall als Schließfeder und im zweiten Fall als Öffnungsfeder
für das Vorsteuerventil vorgesehene Feder ist in beiden Fäl-
len weich, d.h. sie hat eine Federkennlinie ohne nennenswerten
Anstieg. Ferner sind die Düse und der Durchgang des Vorsteuerventils im Hinblick auf ein rasches Ansprechen des Ablaßventils
möglichst groß und, z.B., im Hinblick auf die minimale Ablaßmenge ausgelegt. Das Schließelement arbeitet ausschließlich
mit einer Sitzfunktion mit dem Hauptventilsitz zusammen, um in der Schließstellung des Ablaßventils absolute
Dichtheit zu gewährleisten. Diese Dichtheit ist erforderlich, um sicherzustellen, daß der Lastdruck auch über längere Zeit
gehalten wird.
Bei aufwendigeren Hubmodulen für größere und teure Hubstapler ist ein Verschaltungsprinzip gemäß DE-C2-42 39 321 bekannt,
bei dem die Ablaßsteuerung über einen Zweiwege-Stromregler erfolgt, der staplerdicht ausgebildet wird. Es ist zwar bei
Senkbewegungen eine Rampenfunktions gegeben, jedoch ist der
bauliche Aufwand hierfür erheblich, so daß dieses Hubmodul bei kleinen und kostengünstigen Hubstaplern aus Kostengründen
nicht verwendet wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ablaßventil der eingangs genannten Art zu schaffen, das auf baulich einfache
und kostengünstige Weise eine Rampenfunktion für die Steuerung der Senkbewegungen ermöglicht. Dabei wird angestrebt,
trotz der Rampenfunktion das bewährte und einfache Bauprinzip der bisherigen Schwarz/Weiß-Ablaßventile weitgehend beizubehalten.
Ferner soll ein, eine saubere Rampenfunktion beim Senken zulassendes Ablaßventil geschaffen werden, das auch
für größere und aufwendigere Hubstapler brauchbar ist, die bisher beispielsweise mit einem Hubmodul gemäß DE-C2-42 39
321 ausgestattet wurden.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
Überraschend ergibt sich mit dem Ersatz der bisher verwendeten weichen Feder durch eine harte Feder und durch die Integration
der Mengenverstellvorrichtung eine saubere Rampenfunktion zum Steuern der Senkbewegung. Das Konzept des
Schwarz/Weiß-Ablaßventils läßt sich mit nur ganz geringen Modifikationen beibehalten, d.h. es können die Komponenten des
Schwarz/Weiß-Ablaßventils weitgehend benutzt werden. Der Magnet ist in der Lage, in Abhängigkeit von seiner Strombeaufschlagung
exakt vorherbestimmbare und exakt reproduzierbare Offnungsstellungen des Vorsteuerventils einzustellen, an die
sich das Schließelement selbsttätig regelnd mit Spielbewegungen anpaßt. Die Schwarz/Weiß-Funktion wird ersetzt durch eine
Regelfunktion des Ablaßventils, wobei die Mengeneinstellvorrichtung eine für die Rampenfunktion wichtige Mengenregulierung
des abzulassenden Druckmittels erbringt. Die Rampenfunktion
ist beim Öffnen und beim Schließen des Ablaßventils gegeben. Der Herstellungsaufwand ist gering, so daß das Ablaßventil
besonders für kleine und kostengünstige Hubstapler brauchbar ist, die einem enormen Preisdruck unterliegen. Die
notwendige Staplerdichtheit bzw. absolute Dichtheit zum Halten des Lastdrucks bleibt erhalten. Der bisher für das
Schwarz/Weiß-Ablaßventilkonzept eingesetzte Magnet läßt sich
einfach so modifizieren, daß seine Kraftkennlinie zur Kennlinie der harten Feder paßt.
Gemäß Anspruch 2 wird flankierend der Durchgang des Vorsteuerventils
bzw. die Drosselgröße der diesem vorgeschalteteten Drossel verringert. Damit wird zwar ein milderes Ansprechverhalten
erzielt. Dieses ist jedoch für die gewünschte Rampenfunktion von Vorteil. Die Drossel und der Durchgang können
gleich groß sein und sollten in der Praxis nicht größer als 0,6 mm sein. Zweckmäßigerweise ist die Drossel jedoch kleiner
als der Durchgang. In der Praxis wird beispielsweise eine Drossel mit einem Durchmesser von 0,4 mm einem Durchgang mit
ca. 0,5 mm vorgesetzt. Dadurch lassen sich ein Anfahrruck und ein Anhalteruck beim Senken weitgehend vermeiden.
Gemäß Anspruch 3 beaufschlagt die harte Feder das Schließglied in Schließrichtung des Vorsteuerventils, das in Öffnungsrichtung
durch den beweglichen Anker des Magneten verstellbar ist.
Alternativ wird gemäß Anspruch 4 das Schließglied durch die harte Feder in Öffnungsrichtung des Vorsteuerventils vorgespannt.
In beiden Fällen {Anspruch 3 und 4) lassen sich exakt vorherbestimmbare und reproduzierbare Positionen des Stößels
mittels des Magneten einstellen, wobei sich das Schließelement mit Spielbewegungen an die jeweilige Stellung des Stößels
anpaßt.
Baulich einfach und funktionssicher ist die Ausführungsform
gemäß Anspruch 5. Bei auf die Sitzkante gepreßter Kegelfläche liegt eine absolut dichte Schließstellung vor. Beim anfänglichen
Abheben der Kegelfläche von der Sitzkante strömt Druckmittel über das Vorsteuerventil und den Spalt zwischen dem
Schieberbohrungsabschnitt und dem Schieberansatz ab, ehe mit zunehmendem Öffnungshub des Schließelements eine Art Blendensteuerung
erfolgt. Erst kurz vor der vollen Öffnungsstellung oder in der vollen Öffnungsstellung erfolgt eine im wesentlichen
ungeregelte Druckmittelströmung. Die Mengenregelung über den Hub des Schließelementes läßt sich auf konstruktive Weise
in ihrer Kennung exakt vorbestimmen.
Gemäß Anspruch 6 liegt der Spalt im Bereich üblicher Schieberpassungen
.
Eine herstellungstechnisch günstige Ausführungsform geht aus
Anspruch 7 hervor.
Herstellungstechnisch einfacher ist die Ausführungsform gemäß
Anspruch 8, bei der eine wünschenswert geringe Überdeckung für kaum spürbare Anfahr- bzw. Anhalterucke erzielt wird.
Dabei sollte gemäß Anspruch 9 die überdeckung so klein wie
möglich sein.
Gemäß Anspruch 10 wird die Rampenfunktion unter Verwendung möglichst vieler Komponenten des Schwarz/Weiß-Ablaßventils
erreicht, was die Herstellungskosten des Ablaßventils für die Rampenfunktion günstig beeinflußt. Es ist möglich, bei dem
Schwarz/Weiß-Ablaßventil nur die Feder und das Schließglied
zu ersetzen, und den Magneten geringfügig zu modifizieren, um die Rampenfunktion zu erzielen.
Eine erfindungsgemäß verwendete steife oder harte Feder mit
steiler Kennlinie ist beispielsweise eine Feder charakterisiert durch eine Kraft von 13N oder mehr pro mm Federweg,
während demgegenüber eine weiche Feder mit flacher Kennlinie beispielsweise charakterisiert ist durch eine Kraft von 8N
oder weniger pro mm Federweg.
Anhand der Zeichnung werden Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform eines
Hubmoduls,
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform eines
Hubmoduls,
Fig. 3 einen Teil eines vergrößerten Längsschnitts eines Ablaßventils
entsprechend der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1,
Fig. 4 einen Teil eines vergrößerten Längsschnitts eines Ablaßventils
der Ausführungsform der Fig. 2,
Fig.5 + 6 Detailschnitte zu zwei Varianten, und
Fig. 7 ein Federkennliniendiagramm.
Ein Hubmodul H gemäß Fig. 1 für einen Hubstapler, bei dem Hebebewegungen
einer Last mittels eines Zylinders Z in Geschwindigkeit und Ausmaß mittels einer Pumpe P gesteuert werden,
weist eine von der durch einen Motor M getriebenen P zum Zylinder Z verlaufende Arbeitsleitung 1 auf. Die Pumpe P
saugt aus einem Tank T an, in den eine von der Arbeitsleitung 1 abzweigende Ablaßleitung 5 mit zwei Abschnitten 5a und 5b
mündet. Eine weitere Ablaßleitung 3 enthält ein Systemdruckbegrenzungsventil
4. Zwischen den Ablaßleitungen 3 und 5 ist in der Arbeitsleitung 1 ein in Richtung zur Pumpe P sperrendes
Rückschlagventil 2 eingeordnet. Zwischen den Abschnitten 5a, 5b der Ablaßleitung 5 ist ein magnetbetätigtes Ablaßventil
V vorgesehen, und zwar - wie durch die parallelen Linien angedeutet - ein regelendes Ablaßventil V. In der symbolischen
Darstellung gemäß Fig. 1 ist ein Schließelement des Ablaßventils V mit 7 angedeutet, das durch eine Feder 8 in
Richtung auf die gezeigte Schließstellung und durch einen Magneten 6 in eine Durchgangsstellung verstellbar ist. Der Magnet
6 ist gemäß einem Pfeil 9 mit veränderbarem Strom erregbar, mit dem eine Rampenfunktion gesteuert wird.
In Fig. 1 befindet sich das Ablaßventil V bei stromlosem Magneten 6 in der Schließstellung. Mit der Rampenfunktion läßt
sich beim Senken feinfühlig aus dem Stillstand der Last eine allmähliche Geschwindigkeitszunahme steuern und eine allmähliche
Geschwindigkeitsabnahme bis zu Stillstand, und zwar im wesentlichen ohne spürbaren Anfahr- oder Anhalteruck.
Gemäß Fig. 2 ist im Unterschied zur Ausführungsform gemäß
Fig. 1 zwischen einer Abzweigung 10 der Ablaßleitung 5 und dem Zylinder Z ein Zweistellungsschaltventil V2 vorgesehen,
das durch einen Schaltmagneten 11 aus der Absperrstellung in die Durchgangsstellung schaltbar ist (Schwarz/Weiß-
Ventil V2). Das magnetbetätigte Absperrventil V, das ebenfalls ein Regelventil ist, hält bei stromlosem Magneten 6
selbsttätig die Durchgangsstellung {in Fig. 7 gezeigt) und wird bei Beaufschlagung des Magneten 6 mit einem variablen
Strom {Pfeil 9) unter Regelung der abzulassenden Druckmittelmenge in mehrere Stellungen oder stufenlos bis in die
Schließstellung verstellt.
Der konstruktive Aufbau des Ablaßventils V für die Verschaltung gemäß Fig. 1 geht aus Fig. 3 hervor. In einem Gehäuse
ist eine Stufenbohrung 12 vorgesehen, die die Abschnitte 5a und 5b der Ablaßleitung 5 schneidet. Mit A ist die Lastdruckseite
angedeutet, während B die Ablaßseite zum Tank T darstellt. In der Stufenbohrung 12 ist zwischen den Abschnitten
5a und 5b ein hülsenartiger Einsatz 13 positioniert, der einen Hauptventilsitz S mit einer scharfen (oder gegebenenfalls
abgefasten) Sitzkante 14 enthält. Zur Ablaßseite B schließt
sich an die Sitzkante ein zylindrischer Schieberbohrungsabschnitt 15 an. Zur Lastdruckseite A führen mehrere ungedrosselte
Durchgänge 17. Der Einsatz 13 wird mittels eines Einschraubkörpers 18 in der Stufenbohrung 12 festgelegt, der den
Magneten 6 trägt. Im Magneten 6 ist eine Spule 19 enthalten, die zur Verstellung eines beweglichen Ankers 20 {in Fig. 3
nach oben) mit veränderlichem Strom beaufschlagbar ist. Der
Anker 2 0 weist eine Bohrung 21 auf, in die eine harte Feder 22 eingreift, die in einem stationären Kern des Magneten 6
gehaltert ist (Federwiderlager 23), und einen Stößel 24 in der Bohrung 21 mit Vorspannung nach unten beaufschlagt.
Der Stößel 24 besitzt einen Kopfteil 25, auf dem die Feder aufliegt, und der in der in Fig. 3 gezeigten Schließstellung
des Ablaßventils V auf einer Schulter 39 des beweglichen Ankers 20 sitzt. Das untere Ende des Stößels 24 ist annähernd
kegelig gestaltet und bildet ein Schließglied 26 eines Vorsteuerventils
C. Das Vorsteuerventil C überwacht die Verbindung zwischen einer Steuerkammer 27 an der Oberseite eines
Schließelements G und der Ablaßseite B und weist einen Durchgang 2 9 im Schließelement E auf, der als zylinderische Drosselbohrung
ausgebildet ist. Gegebenenfalls ist in der Steuerkammer 27 eine schwache Schließfeder 40 für das Schließelement
G enthalten. An den Durchgang 29 schließt sich eine größere Axialbohrung 3 0 an. Zwischen der Lastdruckseite A und
der Steuerkammer 27 ist eine Drossel 28 vorgesehen, beispielsweise in Form einer Radialbohrung. Die Drossel 2 8 ist
beispielsweise ca. 0,4 mm groß, während der Durchgang 29 ca. 0,5 mm groß ist.
Das Schließelement G arbeitet als Sitzventil mittels einer Kegelfläche 31 mit der Sitzkante 14 des Hauptventilsitzes S
zusammen. In diesem Bereich ist ferner eine Mengeneinstellvorrichtung E vorgesehen, die aus dem Schieberbohrungsabschnitt
15 in Verlängerung des Hauptventilsitzes S im Einsatz 13 und aus einem zylindrischen Schieberansatz 32 in Verlängerung
der Kegelfläche 31 des Schließelements G besteht und anhand der Fig. 6 erläutert wird. Die Feder 22 ist eine harte
Feder, d.h. sie besitzt eine Kennlinie (Fig. 7, 36b) mit beträchtlichem Abfall der Federkraft F über den Verformungsweg
s. Beim bekannten Schwarz/Weiß-Ablaßventil gemäß dem Stand der Technik ist die an dieser Stelle vorgesehene Feder eine
weiche Feder mit einer Kennlinie 3 7b mit flachem Verlauf (strichpunktiert angedeutet). Der Magnet 6 ist in seiner
Kraftkennlinie auf die Federkennlinie 36b der harten Feder in Fig. 3 abgestimmt, um exakt reproduzierbare unterschiedliche
Stellungen des Stößels 24 einstellen zu können.
Bei stromlosem Magneten 6 hält die harte Feder 22 das Vorsteuerventil
C geschlossen. In der Steuerkammer 2 7 herrscht der Lastdruck der Lastdruckseite A auf einer Fläche des
Schließelements G, die größer ist als die Fläche des Haupt-Ventilsitzes
S. Der Lastdruck hält das Schließelement G in
der gezeigten Schließstellung, in der absolute Dichtheit gegeben ist, wie auch beim Vorsteuerventil C. Wird zum Einleiten
einer Senkbewegung der Magnet &bgr; mit einem bestimmten Strom beaufschlagt, dann wird der Stößel 24 in eine Zwischenstellung
hochgezogen, in der das Schließglied 2 6 aus dem Durchgang 29 tritt. Der Druck in der Steuerkammer 27 wird
verringert, so daß der Lastdruck das Schließglied G vom Hauptventilsitz S abhebt. Der Schieberansatz 32 arbeitet zunächst
mit dem Schieberbohrungsabschnitt 15 zusammen, um anfänglich eine geringe Druckmittelmenge abströmen zu lassen,
zuzüglich zu der Druckmittelmenge, die über das geöffnete Vorsteuerventil C abströmt. Das Schließelement G führt eine
Spielbewegung aus, bei der sich ein Gleichgewichtszustand einstellt, in dem in Abhängigkeit von eventuellen Lastdruckschwankungen
das Vorsteuerventil C gerade so weit drosselt, daß sich eine bestimmte Öffnungsstellung oder Spielbewegung
des Schließelements G ergibt, bei der eine vorbestimmte Druckmittelmenge zum Tank T abströmt. Wird durch Verstärken
des Stroms für den Magneten 6 der Stößel 24 noch weiter oben positioniert, dann folgt das Schließelement G entsprechend,
bis schließlich die Überdeckung zwischen dem Schieberabschnitt 32 und dem Schieberbohrungsabschnitt 15 aufgehoben
wird, und Druckmittel stärker abströmt. Bei weiterer Erhöhung des Stroms für den Magneten läßt sich das Schließelement G
schließlich bis in die volle Durchgangsstellung verstellen. Wird der Stromwieder vermindert, dann drosselt das Schließelement
G wieder ein. Wird der Strom abgeschaltet, dann verschließt die steife oder harte Feder 22 zunächst das Vorsteuerventil
C, ehe nachfolgend der Lastdruck das Schließelement G in die Schließstellung verstellt, wobei der Stößel 24 dieser
Schließbewegung folgt. Es läßt sich auf diese Weise eine Rampenfunktion mit nur allmählich zunehmender Menge bzw. mit
nur allmählich abnehmender Menge zum Tank steuern.
In Fig. 4 drückt der Anker 2 0 des Magneten 6 bei dessen Erregung den Stößel 24 nach unten. Die harte Feder 22 stützt sich
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auf einem stationären Widerlager 23' in einem stationären Ankerteil
20' ab und beaufschlagt den Kopfteil 25 des Stößels 24 in Richtung nach oben mit einer Vorspannkraft, um das Vorsteuerventil
C zu öffnen. Dies bedeutet, daß bei stromlosem Magneten 6 der Lastdruck im Abschnitt 5a das Schließelement G
in die volle Durchgangsstellung vom Hauptventilsitz S abhebt (in Fig. 4 ist die volle Durchgangsstellung des Schließelements
G nicht dargestellt). Der Magnet 6 ist gegenüber der Fig. 3 modifiziert, so daß er bei Strombeaufschlagung den
Stößel 24 nach unten in Schließrichtung des Vorsteuerventils C verstellt, zwar gegebenenfalls mittels eines Hilfsstößels
24. Der weitere Aufbau des Ablaßventils V entspricht dem in Fig. 3 beschriebenen, d.h. auch die Baugröße und Kennlinie
des Magneten 6 ist in etwa gleich.
In beiden Ausführungsformen ist der Magnet 6 bzw. die harte
Feder 23 so ausgelegt, daß er bzw. sie in der Schließstellung die aus der Fläche des Durchgangs 29 resultierende Kraft auf
den Stößel 24 ohne spürbaren Sprung zu überwinden vermag. Diese Schließkraft ergibt sich daraus, daß der Stößel 24 im
Magneten 6 allseits mit dem Druck in der Steuerkammer 27 beaufschlagt ist.
Bei stromlosem Magneten 6 nimmt das Schließelement G seine Durchgangsstellung ein, da die harte Feder 22 den Stößel 24
in die obere Endlage gestellt hat. Wird der Magnet 6 mit einem vorgewählten Strom beaufschlagt, dann wird der Stößel 24
gegen die Kraft der harten Feder 22 mit dem Schließglied 26 in den Durchgang 29 des Schließelements G verstellt. Der
Steuerdruck in der Steuerkammer 27 steigt. Das Schließelement G wird in Richtung auf seine Schließstellung auf dem Hauptventilsitz
S verstellt. Die über den Hauptventilsitz S abströmende Druckmittelmenge wird gedrosselt. Dabei kann das
Schließelement G Spielbewegungen ausführen, um das Vorsteuer-
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ventil C mehr oder weniger zu öffnen bzw. zu schließen. Bei Erhöhen des Stroms für den Magneten 6 wird der Stößel 24 noch
weiter nach unten verstellt. Dem folgt das Schließelement G
weiter in Richtung auf seine Schließstellung, wobei kurz vor der endgültigen Schließstellung auch die Mengeneinstellvorrichtung
E zu wirken beginnt. Bei maximalem Strom am Magneten 6 nimmt das Schließelement G die endgültige Schließstellung
ein, in der die Kegelfläche 31 auf der Sitzkante 14 abdichtend aufsitzt. Wird dann die Strombeaufschlagung des Magneten
wieder reduziert, dann wird über den anfänglichen Öffnungshub des Schließelementes G die abströmende Druckmittelmenge durch
die Zusammenarbeit zwischen dem Schieberkolbenabschnitt 32 und dem Schieberbohrungsabschnitt 15 {Fig. 3) geregelt. Es
läßt sich auf diese Weise die Senkbewegung der Last mit einer Rampenfunktion steuern.
Gemäß Fig. 5 ist die Kegelfläche 31 des Schließelementes G unmittelbar durch den Schieberkolbenansatz 32 verlängert. Der
Schieberbohrungsabschnitt 15 beginnt in einem Abstand von der Sitzkante 14, der durch eine Ausweitung 33 vorbestimmt ist.
Zwischen dem Schieberkolbenabschnitt 3 2 und dem Schieberbohrungsabschnitt 15 liegt in der Schließstellung (Fig. 5) eine
Überdeckung U vor, die zweckmäßigerweise weniger als 10% des GesamtÖffnungshubes des Schließelements G betragen kann. Die
Überdeckung Ü wird beispielsweise definiert durch den stufenförmigen Übergang zwischen der Aufweitung 3 3 und dem Schieberbohrungsabschnitt
15 und einer unteren Endkante 34 des Schieberkolbenabschnitts 32. Es liegt in diesem Bereich ein
Spalt 3 5 vor, der nach Art üblicher Schieberpassungen bemessen ist, z.B. mit 0,1 mm. Da die Kegelfläche 31 in einem außerhalb
des Schieberkolbenabschnitts 32 liegenden Bereich mit der Sitzkante 14 zusammenarbeitet, lassen sich die Kegelfläche
31 und der Schieberkolbenabschnitt 32 einfach fertigen.
Gemäß Fig. 6 ist aus Fertigungsgründen die Kegelfläche 31 des Schließelements G über eine hohlkehlenartige Einschnürung 3 8
in den Schieberkolbenabschnitt 32 übergeführt, der mit der eine direkte axiale Verlängerung der Sitzkante 14 bildenden
Schieberbohrungsabschnitt 15 zusammenarbeitet. Die Überdekkung Ü kann etwas größer sein. Der Spalt 35 ist wie vorgegeben
bemessen.
In Fig. 7 ist die Kennlinie 36a für die harte Feder 22 der Ausführungsform der Fig. 4 angedeutet, in Gegenüberstellung
zu der Federkennlinie 3 7a eines üblicherweise in einem Schwarz/Weiß-Ablaßventil dieser Bauweise verwendeten weichen
Feder.
Ansich kann in beiden Fällen der gleiche Typ des Magneten 6
verwendet werden, die notwendigen Modifikationen sind einfach. Es ist günstig, bei dem Ablaßventil V, V einen Magneten
6 zu verwenden, der bei gleicher Baugröße etwas stärker ist als der üblicherweise für das bekannte Schwarz/Weiß-Abtastventil
benutzte, um in dem Ablaßventil V, V für die Rampenfunktion zu der harten Feder zu passen. Der Grund für
die weiche Feder bei dem bekannten Schwarz/Weiß-Ablaßventil ist im übrigen, daß die Feder bei einer Verschaltung, in der
das Ablaßventil bei stromlosem Magneten geschlossen ist, und für die Rückstellung der Massen sorgen soll, während diese
Feder bei der Verschaltung, bei der das Ablaßventil bei stromlosem Magneten offen ist, nur den Druck festlegen soll,
bei dem das Ablaßventil geöffnet wird, ohne über den Schließhub zu stören. Bei dem Ablaßventil V, V mit der Rampenfunktion
hat die harte Feder 22 hingegen die zusätzliche Aufgabe, in Zusammenarbeit mit dem Magneten 6 in Stufen oder stufenlos
verschiedene Positionen des Stößels reproduzierbar einstellen zu lassen.
Claims (10)
1. Magnetbetätigtes Ablaßventil eines elektrohydraulischen Hubmoduls, insbesondere für Hubstapler, mit einem in Schließrichtung
einem Hauptventilsitz zugeordneten Schließelement, das in Öffnungsrichtung vom Ablaßdruck und in Schließrichtung
von einem veränderbaren Unterschied zwischen dem Ablaßdruck und einem vom Lastdruck abgeleiteten Steuerdruck beaufschlagbar
ist, mit einem mittels des Magneten betätigbaren, in einer Steuerkammer des Schließelements angeordneten Vorsteuerventil
zum Steuern der Größe des Steuerdrucks, mit einer der Steuerkammer vorgeschalteten Drossel, und mit einem vom Magneten
gegen eine Feder verstellbaren Schließglied des Vorsteuerventils, wobei das Schließglied vom Magneten gegen die
entweder in Schließverstellrichtung oder in Öffnungsverstellrichtung
wirkende Feder beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder eine Feder (22) mit steiler Kennlinie
(36a, 36b) ist, und daß das Schließelement (G) und der Hauptventilsitz
(S) eine hubabhängige Mengeneinstellvorrichtung (E) bilden.
2. Ablaßventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Drossel (2 8) kleiner ist als oder höchstens so groß ist wie der Durchgang (29) des Vorsteuerventils (C), und daß der
Durchgang (2 9) höchstens eine Größe entsprechend einer Bohrung mit einem Durchmesser von 0,6 mm aufweist.
3. Ablaßventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die harte Feder (22) mit Vorspannung einen Stößel (24) mit einer annähernd kegeligen Spitze in Schließrichtung des Vorsteuerventils
(C) beaufschlagt, daß der Durchgang (29) des Vorsteuerventils (C) eine Axialbohrung im Schließelement (E)
ist, und daß der Magnet (6) einen beweglichen Anker (20) enthält, der am Stößel (26) in Öffnungsrichtung des Vorsteuerventils
(C) zum Angriff bringbar ist.
4. Ablaßventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die harte Feder (22) mit Vorspannung einen Stößel (24) mit einer annähernd kegeligen Spitze in Öffnungsrichtung des Vorsteuerventils
(C) beaufschlagt, daß der Durchgang (29) eine Axialbohrung im Schließelement (E) ist, und daß der bewegliche
Anker (20) des Magneten (6) den Stößel (24, 24') in Schließrichtung des Vorsteuerventils (C) beaufschlagt.
5. Ablaßventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die hubabhängige Mengeneinstellvorrichtung (E) aus eine Kegelfläche (31), einem in den Hauptventilsitz (S) eintauchenden,
zylindrischen Schieberansatz (32), und aus einer, gegebenenfalls abgefasten, Sitzkante (14) und einem von der Sitzkante
(14) zur Seite des Ablaßdrucks verlaufenden, zylindrischen Schieberbohrungsabschnitt (15) besteht, der - zumindest
über einen Anfangshubbereich aus der Schließstellung des Schließelements (G) - mit dem Schieberansatz (32) mit einem
Spalt (3 5) zusammenwirkt.
6. Ablaßventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Spalt (35) eine Größe einer üblichen Schieberpassung besitzt, z.B. um ca. 0,1 mm.
7. Ablaßventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schieberbohrungsabschnitt (15) eine direkte Verlängerung der Sitzkante (14) ist, und daß zwischen der Kegelfläche (31)
und dem Schieberansatz (32) am Schließelement (G) eine umlaufende Einschnürung (38) vorgesehen ist.
8. Ablaßventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schieberbohrungsabschnitt (15) axial beabstandet von der Sitzkante (14) beginnt und einen kleineren Innendurchmesser
aufweist als die Sitzkante (14), und daß Kegelfläche (31) direkt bis zum Schieberansatz (32) verläuft, dessen Außendurchmesser
kleiner ist als die Innendurchmesser der Sitzkante (14) und des Schieberbohrungsabschnitts (15).
9. Ablaßventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
in der Schließstellung des Schließelements (G) zwischen dem Schieberabschnitt (32) und dem Schieberbohrungsabschnitt (15)
eine axiale Überdeckung (Ü) vorgesehen ist, die vorzugsweise, weniger als 10% des Gesamtöffnungshubes des Schließelements
(G) beträgt.
10. Ablaßventil nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Schwarz/-Weiß-Ablaßventil mit dessen Ventilkomponenten durch Einbau
der harten Feder (22) anstelle einer weichen Feder, durch die Mengeneinstellvorrichtung (E), gegebenenfalls durch eine Verkleinerung
des Durchgangs (29) des Vorsteuerventils (C) und durch eine auf die Kennlinie (2Sa, 26b) der harten Feder (22)
abgestimmte Kennlinie des Magneten (6) für ein proportionales Mengensteuerverhalten ausgebildet ist.
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