DE3315313A1 - Steuerventil mit totmannschaltung - Google Patents
Steuerventil mit totmannschaltungInfo
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Description
■ ■ ο ο '
PATENTANWÄLTE. ^ ^
Dl PL-I NG. BUSCHHOFF J
DlPL.-ING. HENNICKE
DIPL.-ING. VOLLBACH
DIPL.-ING. VOLLBACH
KAISER-WILHELM-RING 24
5000 KÖLN 1
Reg.-Nr.
Ί KÖLN, den 15.4.H
bitte angeben VO
Anm.: Gewerkschaft Bisenbütte WestfaLia
4670 LUnen
Titels Steuerventil mit Totmannschaltung
Die Erfindung betrifft ein Steuerventil mit Totiaannschaltung,
insbesondere für Ausbausteu©ryag©ns siit mindestens
einem im Ventilblock angeordneten Wegeventil, das mittels eines Handhebels über eine Nockenwelle betätigbar 1st,
und mit einer die Nockenwell© beim L©slase©n des Handhebels
selbsttätig in die Nullstellung zurückstellenden Rücksteilvorrichtung, die mit hydraulisch gegen ein an
der Nockenwelle angeordnetes Noekenglied Einstellbaren
Stellkolben mit Stößeln versehen
Ein solches Steuerventil ist aus d®r DIr-OS 28 51 937 bekannt. Um die Totmannschaltung zu verwirklichen, also beim
Loslassen des Handhebels eine selbsttätige Rückstellung der
Nockenwelle in die Nullstellung zu erreichen, in der das »!geordnete Wegeventil Z0B0 geschlössen ist, werden bei
diesem bekannten Steuerventil Rüekstellvorrichtungen mit
Druckgliedern verwendest, die aus hydraulisch beaufschlagbaren Stellkolben oder aber bevorzugt aus federbelasteten
Stößeln bestehen. Durch den Anbau der verhältnismäßig langen Federgehäuse werden die Bauabmessungen des Ventilblocks
unerwünscht erhöht. Außerdem wird die Handbetätigung durch die progressive Federkennlinie der verwendeten Federn erschwert«,
Auegehend von eines Steuerventil der in der DE-OS 28 51
bekannten Ausführung liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine funktionssichere Totmannschaltung mit kleineren
Bauabmessungen ihrer Funktionsteile und mit möglichst kleinem Bauaufwand zu erreichen·
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das
den Stellkolben aufnehmende Zylindergehäuse als Einsatzpatrone in einer Bohrung des Ventilblocke lösbar angeordnet
ist und an seinem innerhalb der Bohrung liegenden Gehäuseteil einen hydraulisohen Verbindungskanal aufweist, der
seinen Zylinderraum auf der dem Stößel abgewandten Seite des Stellkolbens mit dem an seinem Außenumfang liegenden
Bohrungsraum verbindet, der seinerseits innerhalb des Ventilblocke in hydraulischer Verbindung mit dem zu steuernden hydraulischen Betriebsmedium steht·
Mit der Erfindung wird also eine hydraulisch arbeitende Rückstellvorrichtung verwirklicht, bei der zur Rückstellung der Nockenwelle in ihre Nullstellung beim Loslassen
des Handhebels ein kleiner, federloser Stellkolben Verwendung findet, der vom hydraulischen Betriebsmedium
ständig beaufschlagt wird und der einen solch kleinen Kolbenquerschnitt hat, daß er sich beim Daftien der Nokkenwelle mittels des Handhebels gegen den hydraulischen
Druck im Zylindergehäuse zurückschieben kann, ohne dabei der Drehbewegung der Nockenwelle einen übermäßig
großen Widerstand entgegenzusetzen. Der Stellkolben ist in einem kleinen Zylindergehäuse angeordnet, welches
nach Art einer Einsatzpatrone in eine Bohrung des Ventilblocks eingeführt wird und in dieser z.B. mittels
einer Schraubverbindung lösbar gehalten wird. Sämtliche Funktionsteile der Totmannschaltung einschließlich der
Stellkolben und ihrer Zylindergehäuse liegen geschützt im Inneren des Ventilblocks. Das Zylindergehäuse weist
verhältnismäßig kleine Abmessungen auf und ragt allen-
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-Ζ -
falls mit seinem dem Stößel gegenüberliegenden Ende geringfügig
aus der Bohrung des Ventilblocks heraus« Durch Einführen bzw« Einschrauben des Zylindergehäuses in die Bohrung
des Ventilblocks wird di® hydraulisch© Verbindung des
Zylinderrauaes des Zylindergehäuses mit dem das hydraulische Betriebsmedium führenden Kanal des Ventilblocks selbsttätig
hergestellt.
Vorzugsweise weist das Zylindergehäiase eine Umfangseinziehung auf, in der mindestens eine den genannten Verbindungskanal bildende Gehäusebohrung mündet, über welche die
Druckbeaufschlagung des Stellkolben® erfolgte Femer empfiehlt
es sich, am Zylindergehäuse mindestens eine Ausgleichsbohrung
anzuordnen, als zu dem auf der Stößelseite
des Stellkolbens befindlichen Zylinderrausa des Zylindergehäuses führt und über die bei den Stellbewegungen des
Stellkolbens Druckflüssigkeit ©der Luft angesaugt bzw«
abgeführt werden kann·
Das Zylindergehäuse ist zweckmäßig an seinem dem Stößel gegenüberliegenden Sode duroh ein lösbares Verschlußstück9
vorzugsweise einen Gewindestopfen od.dgl* verschlossen·
Am gegenüberliegenden Ende ragt die Kolbenstange des Stellkolbene aus dem Zylindergehäuse heraus·
Die Kolbenstange kann selbst den mit dem Nockenglied zusammenwirkenden Stößel bilden. Vorzugsweise 1st die
Anordnung aber so getroffen, daß an das fwLe Ende der
Kolbenstange ein gesonderter St5SeI, zweckmäßig lösbar,
gehalten 1st« Die lösbare Verbindung läßt sich mit einer Steckverbindung od.dgl. erreichen.
Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem
in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläuterte In der Zeichnung zeigen:
Flg. 1 Im Längsschnitt ein Ausfuhrungebeispiel
eines erfindungsgemäßen Steuerventils;
Flg. 2 das Steuerventil nach Flg. 1 In einem Querschnitt;
Fig. 3 la Axialschnitt ein einzelner hydraulischer Stellkolben nebst Stößel und Zylindergehäuse .
Das dargestellte Steuerventil 1 entspricht in seinem grundsätzlichen Aufbau dem Steuerventil nach der DE-OS 28 51 937,
welches bevorzugt als Zentralsteuerblock bei schreitenden hydraulischen Ausbaueinheiten, z.B. Ausbauschilden oder Ausbauböcken u.dgl., Verwendung findet· Das Steuerventil 1
weist Im Ventilblock 2 eine Gruppe von stößelbetätigten Wegeventilen 3 auf, die jeweils in einer Aufnahmebohrung 4
des Ventilblocks 2 angeordnet sind« Die Wegeventile 3 sind als leicht auswechselbare, in die Aufnahmebohrungen 4 einschraubbare Ventilpatronen ausgebildet, deren Ventilstößel
5 endseitig aus dem Patronengehäuse herausragt·
Die Schaltbetätigung der Wegeventile 3 erfolgt mittels einer im Ventilblock 2 drehbar gelagerten mehrteiligen Nokkenwelle, die aus einer durchgehenden Zentralwelle 6 und
die Zentralwelle 6 koaxial umschließenden Hohlwellen 7 und 8 besteht, wobei die Hohlwelle θ die Hohlwelle 7 konzentrisch umschließt. Die Wellen 6, 7 und 8 sind jeweils
seitlich aus dem Ventilblock 2 herausgeführt und tragen an Ihren Wellenenden jeweils einen Handhebel 9 bzw· 10
bzw« 11. Mit den genannten Wellen 6, 7 und 8 sind, wie
bekannt, Schaltnocken 12 drehfest verbunden, Über welche die zugeordneten Wegeventile 3 einzeln oder paarweise geschaltet werden· Wird zoB« der Handhebel 9 verschwenkt, so wird über die mit ihm verbundene Welle 6
der an dieser befestigte Schaltnocken 12 gedreht, wodurch
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über den Ventilstößel 5 das zugeordnete Wegeventil 3 geschaltet wird« In entsprechender Weise werden durch Betätigung der beiden anderen Handhebel 10 und 11 Über deren Wellen 7 und δ und die an diesen Wellen angeordneten
Nockenglieder 12 die anderen Wegeventile 3 geschaltet·
Zur Verwirklichung der Totmanneehaltung, d«h. zur selbsttätigen Rückstellung der Sohaltnocken 12 und der zugeordneten Wellen 6, 7 und 6 in die Nullstellung beim Loslassen des an der betreffenden Welle angeordneten Handhebels ist an jeder Welle ein Nockenglied 13 drehfest angeordnet, welches mit einer Rückstellvorrichtung versehen
ist« In Fig. 2 ist eine EinzelrUckstellworriehtung gezeigt, die dem auf der Nockenwelle 6 sitzenden Nockenglied 13 zugeordnet ist« Die Rückstellvorrichtung weist
in Parallelanordnung zueinander zwei KoIben-Zylinderelnheiten auf, von denen in Fig· 3 eine einzelne in größerem
Maßstab dargestellt ist. Die Kolben-Zylindereinheiten bestehen jeweils aus einem kleinen Stellkolben 14, der in
einem Zylindergehäuse 15 geführt ist und eine Kolbenstange 16 trägt, die endseitig aus dem Zylindergehäuse 13
unter Abdichtung herausgeführt ist und hier einen Stößel 17 trägt, der zweckmäßig mittels einer Steckverbindung 18
od.dgl· leicht lösbar am freien Ende der Kolbenstange 16
befestigt ist· Am gegenüberliegenden Ende ist das Zylindergehäuse 15 mittels eines als Gewindestopfen ausgebildeten Verschlußstücks 19 verschlossen« Das Zylindergehäuse 15 trägt an diesem Ende ein Außengewinde 20, mit dem
es gemäß Fig. 2 in das Innengewinde einer gestuften Bohrung 21 des Ventilblocks 2 einschraubbar ist. Das Zylindergehäuse 15 mit dem Stellkolben und dem Stößel ist demgemäß nach Art einer Einsatzpatrone in die Bohrung 21
einführbar und liegt geschützt im Inneren der Bohrung, wobei lediglich sein Verschlußende aus der Bohrung heraussagt ·
— 6 —
Dae Zylindergehäuse 15 weist an seinem Innerhalb der Bohrung 21 liegenden Gehäuseteil einen hydraulischen Verbindungskanal 22 auf, der aus einer oder mehreren radialen
Bohrungen besteht, die In einer Umfangseinziehung 23 des Zylindergehäuses 15 münden und den Zylinderraum 24 auf
der dem Stößel 17 abgewandten Seite des Stellkolbens 14 mit dem Bohrungsraum am Außenumfang des Zylindergehäuses
13 verbinden. Der Bohrungsraum bzw· die Bohrung 21 steht
ihrerseits in ständiger hydraulischer Verbindung mit einem das hydraulische Betriebsmedium führenden Innenkanal
des Zylinderblocke 2. Infolgedessen wird der Stellkolben
14 vom Zylinderraum 24 her ständig vom hydraulischen Druckmedium beaufschlagt.
Der Zylinderraum auf der Kolbenstangenseite des Stellkolbens 14 ist über Ausgleichsbohrungen 25 mit dem Raum
der Bohrung 21 verbunden. Zwisdvn den Mündungen der Bohrungen 22 und 25 am Außenumfang des Zylindergehäuses
15 weist dieses eine Dichtung 26 auf· Eine weitere Dichtung 27 1st zwischen der Dichtung 26 und dem inneren
Ende des Zylindergehäuses 15 an diesem angeordnet. Die beiden Dichtungen 26 und 27 dichten die Spalten zwischen dem Zylindergehäuse und der Innenwandung der Bohrung 21 ab·
Fig. 2 zeigt das Nockenglied 13 in einer Drehlage, in
der sich die zugeordnete Nockenwelle 6 in ihrer Nullstellung befindet· Das Nockenglied 13 weist au£ diametral gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Nockenfläche 28 auf, gegen die sich der Stößel 17 des zugeordneten Stellkolbens 14 abstützt· Beim Drehen des zugeordneten Handhebels 9 dreht sich das an der Nockenwelle 6 befestigte Nockenglied 13» wobei der eine
Stößel 17 In Richtung auf das Zylindergehäuse 15 gegen den hydraulischen Anstelldruck zurückgedrückt wird.
Wird der Handhebel freigegeben, so wird dieser Stößel 17
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von seinem hydraulisch beaufschlagten Stellkolben 14 wieder zurückgeschoben, wodurch das Nockenglied 13 und
damit die zugeordnete Nockenwelle 6 in Gegenrichtung gedreht und in die Nullstellung zurückgestellt werden,
in der das oder die zugeordneten Wegeventile 3 sich in ihrer neutralen Schaltposition befindet bzw· befinden·
Bei der Drehbewegung der Nockenwelle 6 im anderen Drehsinn kommt der Stößel 17 des zweiten Stellkolbens 14 in
entsprechender Weise zur selbsttätigen Rückstellung der Nockenwelle in die Auegangslage zur Wirkung·
Bei der Vorschubbewegung des Stößels 17 wird die Luft oder etwaige Hydraulikflüssigkeit, die sich in dem kolbenstangenseitigen Zylinderraum des Zylindergehäuses 13
befindet, über die Bohrung 25 abgeführt· Bei der gegenläufigen Hubbewegung des Stellkolbens 14 wird dagegen
die Luft bzw« Hydraulikflüssigkeit über die Bohrung 25
nachgesaugt· Der Raum innerhalb der Bohrung 21, in den die Gehäusebohrungen 25 münden, ist entweder mit der
Atmosphäre oder aber mit dem hydraulischen Rücklauf verbunden· Er könnte aber auoh mit der hydraulischen
Druckseite in Verbindung stehen, wodurch ein gewisser Druckausgleich am Stellkolben 14 erzielt wird.
Claims (1)
- Ansprüche s1· Steuerventil mit Totmannsehaltung, insbesondere für Ausbaueteuerungen, mit mindestens einem im Ventilblock angeordneten Wegeventil, das mittels ©Ines Handhebels über eine Nockenwelle betätigbar ist, und mit einer die Nockenwelle bei» Loslassen des Handhebels selbsttätig in die Nullstellung zurückstellenden Rückstellvorrichtung, die mit hydraulisch gegen ein an der Nockenwelle angeordnetes Nockenglied anstellbarem Stellkolben mit Stößeln versehen ist, dadurch gekennzeichnet , daß das den Stellkolben (14) aufnehmende Zylindergehäuse (15) als Einsatzpatrone in einer Bohrung des Ventilblocks (2) lösbar angeordnet ist und an seinem innerhalb der Bohrung (21) liegenden Gehäuseteil einen hydraulischen Verbindungskanal (22) aufweist, der seinen Zylindsrraura (24) auf der dem Stößel (17) abgewandten Seite des Stellkolbens (14) mit dem an seinem Außenumfang liegenden Bohrungsraum verbindet, der seinerseits innerhalb des Ventilblocks (2) in hydraulischer Verbindung mit dem zu steuernden hydraulischen Betriebsmedium steht·2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Zylindergehäuse (1^) eine Umfangseinziehung (23) aufweist, in der mindestens eine den Verbindungskanal (22) bildende Gehäusebohrung mündet«3. Steuerventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Zylindergehäuse (15) mindestens eine zu dem Zylinderraum auf der Stößelseite des Stellkolbens (14) führende Ausgleichsbohrung (25) aufweist.-JB -4» Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylindergehäuse (15) an seinen dem Stößel (17) gegenüberliegenden Ende durch ein lösbares Verschlußstück (19) verschlossen ist»5. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bie 4, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende der Kolbenstange (16) des Stellkolbens (14) der Stößel (17), vorzugsweise lösbar, angeordnet. ist.6. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Zylindergehäuse (15) in Nähe seines dem Stößel (17) gegenüberliegenden Endes einen Gewindeansatz (20) aufweist.
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