DE3725906C2 - - Google Patents
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- DE3725906C2 DE3725906C2 DE19873725906 DE3725906A DE3725906C2 DE 3725906 C2 DE3725906 C2 DE 3725906C2 DE 19873725906 DE19873725906 DE 19873725906 DE 3725906 A DE3725906 A DE 3725906A DE 3725906 C2 DE3725906 C2 DE 3725906C2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
- F16K11/10—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with two or more closure members not moving as a unit
- F16K11/14—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with two or more closure members not moving as a unit operated by one actuating member, e.g. a handle
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
- F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerventil nach dem PA 1 bzw. ein Doppel-Steuerventil nach dem PA 30.
Ein derartiges Steuerventil ist der Fig. 3 der DE-OS 25 23 667
zu entnehmen. Bei diesem bekannten Steuerventil handelt
es sich aber um ein pneumatisches Verzögerungsventil, d. h.
dieses bekannte Ventil ist insbesondere zum Steuern von
pneumatischen Druckmedien geeignet. Hierzu wird ein Verzögerungsraum
pneumatisch mit Druck beaufschlagt, wodurch ein
Kolben axial in Richtung eines Ventilschiebers bewegt wird.
Eine manuelle Betätigung dieses bekannten Ventils ist folglich
nicht möglich (kein Betätigungshebel oder dergleichen).
Der Kolben bildet zusammen mit dem Ventilschieber
das erste Teilventil, und zwischen dem Ventilschieber und
einem innerhalb des Gehäuses angeordneten Ventilsitz ist
das zweite Teilventil gebildet. Dieser Druckschrift ist
zwar zu entnehmen, daß das Ventil grundsätzlich auch für
hydraulische Zwecke einsetzbar sein kann, jedoch wäre es
insbesondere in Verbindung mit z. B. im Untertage-Bergbau
verwendeten, sehr dünnflüssigen HFA-Flüssigkeiten von entscheidendem
Nachteil, daß im Öffnungsmoment des unter vollem
Druck (hierzu wird darauf hingewiesen, daß mit HFA-
Flüssigkeiten Drücke in der Größenordnung von bis zu 650 bar
auftreten können) stehenden, zweiten Teilventils aufgrund
eines zumindest kurzfristig sehr geringen Öffnungsquerschnitts
sehr hohe Strömungsgeschwindigkeiten des
Druckmediums verursacht werden würden. Diese hohen Strömungsgeschwindigkeiten
der HFA-Flüssigkeit führen aber
nachteiligerweise zu starken Erosionserscheinungen und damit
zu Beschädigungen oder gar zu Zerstörungen im Bereich
des zweiten Teilventils und insbesondere im Bereich von
dessen Ventilsitz.
Ein weiteres Steuerventil ist aus dem DE-GM 83 03 682 bekannt.
Dieses bekannte Ventil ist als Doppelventil ausgebildet
und dient zum Ansteuern von doppelt wirkenden Hydraulikzylindern
insbesondere von Gruben-Ausbaueinrichtungen.
Dabei ist ein gemeinsamer Hebel vorgesehen, der wechselweise
auf die beiden Ventile wirkt, d. h. es befindet
sich stets nur eines der beiden Ventile in der Schaltstellung,
während das andere Ventil sich in der Ausgangsstellung
befindet. Jede Ventilanordnung des bekannten Steuerventils
besteht aus zwei axial voneinander beabstandeten
Teilventilen, wobei an beiden Enden eines axialen Kanals
ein Ventilsitz gebildet ist. Jeder Ventilsitz wirkt mit
einer Kugel zusammen, wobei die Kugeln über ein Distanzröhrchen
axial beabstandet sind. Im mittleren Bereich des
axialen Kanals ist dieser mit dem Verbraucheranschluß verbunden.
Die gesamte, aus den beiden Kugeln und dem Distanzröhrchen
bestehende Anordnung läßt sich nun mittels
des Hebels über einen Stößel und einen Kolben axial verschieben,
und zwar zwischen der Ausgangsstellung, in der
die erste Kugel das erste Teilventil verschließt und das
zweite Teilventil durch die zweite Kugel geöffnet ist, und
der Schaltstellung, in der das erste Teilventil durch die
erste Kugel geschlossen und das zweite Teilventil durch die
zweite Kugel geöffnet ist. In beiden axialen Richtungen
schließen sich an die Teilventile Druckmittelräume an, die
mit dem Druckanschluß bzw. dem Rücklaufanschluß verbunden
sind. Aufgrund dieser Ausbildung arbeitet das bekannte
Ventil mit sog. negativer Überdeckung, d. h. es ist eine
Mittelstellung der Ventilanordnung möglich, in der eine
Verbindung zwischen allen drei Anschlüssen, d. h. dem
Druckmittelanschluß, dem Verbraucheranschluß und dem
Rücklaufanschluß besteht. Die auftretenden hohen Drücke
von bis zu 650 bar bewirken hierdurch insbesondere durch
die auftretende direkte Strömung vom Druckmittelanschluß
zum Rücklaufanschluß sehr hohe Strömungsgeschwindigkeiten,
die die Ursache für starke Erosionserscheinungen im Bereich
der Teilventile sind. Sogar bei Verwendung von Kugeln aus
Keramikmaterial können sich diese durch die Erosion nahezu
auflösen. Dieses bekannte Ventil ist daher aufgrund kurzer
Standzeiten und die daraus resultierenden Reparaturkosten
und Ausfallzeiten unwirtschaftlich. Weiterhin ist bei dem
bekannten Ventil von Nachteil, daß es insbesondere durch
die Anordnung des Hebels eine große Baulänge aufweist, zumal
der Hebel in einer zusätzlichen, an dem Ventilgehäuse
zu befestigenden Kappe gelagert ist.
Die DE-OS 26 04 108 beschreibt ein artfremdes "Schieberventil"
mit einem in einem Ventilkörper relativ zu Kanälen
(Einlaßkanal, Steuerkanäle, Ablaßkanal) verschiebbar angeordneten
Ventilkolben, der Steuerstege sowie jeweils zwischen
zwei Steuerstegen angeordnete, durchmesserreduzierte
Teile bzw. Ringeinkerbungen aufweist. Derartige Schieberventile
dürften sich aber wohl nicht oder nur bedingt für
HFA-Flüssigkeiten eignen, da beim Öffnen der Schieber aufgrund
sehr hoher Drücke durch den sich nur langsam vergrößernden
Strömungsquerschnitt sehr hohe Strömungsgeschwindigkeiten
und damit sehr starke Erosionserscheinungen hervorgerufen
würden. Zudem arbeitet auch dieses bekannte
Ventil - analog zu dem aus dem DE-GM 83 03 682 bekannten
Ventil - mit "negativer Überdeckung", d. h. es ist eine Mittelstellung
des Ventilkolbens möglich, in der eine unmittelbare
Verbindung zwischen dem Einlaßkanal und dem Ablaßkanal,
d. h. zwischen dem Druckanschluß und dem Tankanschluß,
besteht. Auch hierdurch würden bei einem Einsatz
dieses bekannten Ventils zum Steuern von HFA-Flüssigkeiten
starke Erosionserscheinungen im Bereich der "Steuerkanten"
(Ringkanten der Steuerstege des Kolbens) sowie im Bereich
der "inneren" Mündungen der Kanäle auftreten. In dieser
Druckschrift sind zwar "Drosselungen" in Form von sog. Zumeßschlitzen
beschrieben, allerdings erstrecken sich diese
Zumeßschlitze jeweils radial in den Kolben sowie in Längsrichtung
des Kolbens zwischen dem Bereich eines Steuersteges
und dem Bereich einer angrenzenden Ringeinkerbung.
Hierdurch wird aber das betreffende "Teilventil" unter
vollem Druck der Pumpe stehend langsam geöffnet und geschlossen,
so daß bei hohem Druck auch sehr hohe Strömungsgeschwindigkeiten
mit den nachteiligen Erosionserscheinungen
auftreten würden.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde,
ausgehend von diesem Stand der Technik ein für hydraulische
Druckmedien, insbesondere für HFA-Flüssigkeiten und die
hierbei auftretenden, hohen Drücke geeignetes Steuerventil
zu schaffen, das sich durch kompakte Bauweise, lange Standzeiten
sowie gute Wirtschaftlichkeit auszeichnet.
Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Patentanspruchs
1 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen und
Weiterbildungen der Erfindung sind in den hiervon abhängigen
Unteransprüchen enthalten.
Das erfindungsgemäße Steuerventil zeichnet sich somit insbesondere
dadurch aus, daß in einer dem zweiten Teilventil
vorgeordneten, über mindestens einen Verbindungskanal mit
dem Druckanschluß verbundenen Kammer eine schieberartige
Drosselung vorgesehen ist, die im Öffnungs- und Schließmoment
des zweiten Teilventils den/die Verbindungskanal/
kanäle zum Druckanschluß derart schieberartig öffnet bzw.
schließt, daß eine Drosselung des Drucks bei unvollständiger
Öffnung des zweiten Teilventils bewirkt wird. Durch
diese Drosselung wird somit erfindungsgemäß erreicht, daß
im Öffnungszeitpunkt der volle Druck erst dann auf das
zweite Teilventil einwirken kann, wenn dieses bereits zumindest
nahezu ganz geöffnet ist, so daß die Strömungsgeschwindigkeit
aufgrund des dann bereits ausreichend großen
Öffnungsquerschnittes in vertretbaren Größenordnungen gehalten
werden kann und hierdurch erosionsbedingte Beschädigungen
in dem Bereich des zweiten Teilventils wirksam
vermieden werden. Auch während des Umschaltens von der
Schaltstellung zurück in die Ausgangsstellung, wobei das
zweite Teilventil geschlossen wird, ist die erfindungsgemäße
Drosselung von Vorteil, da der Druck bereits reduziert
wird, bevor das zweite Teilventil aufgrund des sich verringernden
Öffnungsquerschnittes durch eine hierdurch auftretende,
erhöhte Strömungsgeschwindigkeit des Druckmediums
gefährdet wäre.
Da zudem das erfindungsgemäße Steuerventil auch in an sich
bekannter Weise mit "positiver Überdeckung" arbeitet, wird
das erste Teilventil geschlossen, bevor das zweite Teilventil
öffnet, so daß eine direkte Verbindung zwischen dem
Rücklaufanschluß und dem Druckanschluß ausgeschlossen ist
und auch hierdurch unzulässig hohe Strömungsgeschwindigkeiten
des Hydraulikmediums vorteilhafterweise vermieden
werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt das Steuerventil
einen die Stößel betätigenden Hebel, der unmittelbar
auf den ersten Stößel sowie mittelbar über den ersten
Stößel und das erste Teilventil auf den zweiten Stößel
wirkt. Vorzugsweise durchgreift dabei der Hebel eine
seitliche, etwa senkrecht zur Verschieberichtung der Stößel
angeordnete Gehäuseöffnung und ist im Bereich dieser Öffnung
unmittelbar in dem Gehäuse über eine Schwenklagerung
gelagert. Erfindungsgemäß verläuft der Hebel mit seinem
außerhalb des Ventilgehäuses angeordneten Teil nach einer
Krümmung um etwa 90° etwa parallel neben dem Ventilgehäuse.
Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung wird eine äußerst
kurze und kompakte Bauweise des erfindungsgemäßen Steuerventils
erreicht. Zudem ist vorteilhafterweise nur eine
geringe Betätigungskraft zum Betätigen des Hebels erforderlich,
obwohl bei positiver Überdeckung grundsätzlich höhere
Ventilkräfte als bei negativer Überdeckung auftreten.
Das erfindungsgemäße Steuerventil läßt sich ebenfalls als
Doppel-Ventil ausbilden, d. h. in einem gemeinsamen Ventilgehäuse
können zwei erfindungsgemäße Steuerventile angeordnet
sein. Dabei weist jedes Steuerventil vorteilhafterweise
einen eigenen Hebel auf, so daß die Ventile unabhängig
voneinander betätigbar sind.
Anhand der Zeichnung soll im folgenden die Erfindung beispielhaft
näher erläutert werden. Dabei zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein beispielhaft als
3/2-Wegeventil ausgebildetes Steuerventil gemäß
vorliegender Erfindung in der Ausgangsstellung,
Fig. 2 einen Längsschnitt wie in Fig. 1 in einer Mittelstellung
zwischen der Ausgangs- und der Schaltstellung,
Fig. 3 einen Längsschnitt wie in Fig. 1 und 2 in der
Schaltstellung,
Fig. 4 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Steuerventils
in einer vorteilhaften Weiterbildung und
Fig. 5 eine Prinzipdarstellung eines als Doppel-
3/2-Wegeventil ausgebildeten Steuerventils.
Ein Steuerventil 1 weist ein Ventilgehäuse 2 mit einem
Druckanschluß P, einem Tank-Rücklaufanschluß T und einem
Verbraucheranschluß A bzw. B auf, an welchen Anschlüssen
jeweils nicht dargestellte Druckmittelleitungen dichtend
anschließbar sind.
Der Aufbau und die Funktion des Steuerventils
1 soll nun im folgenden anhand der Fig. 1 bis 3
erläutert werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist
das Gehäuse 2 quaderförmig ausgebildet und weist eine
Bohrung 6 auf. Innerhalb des Gehäuses 2, d. h. innerhalb der
erfindungsgemäß als Sackbohrung ausgebildeten Bohrung 6 ist
eine Kolbenanordnung einer Ventilanordnung mittels eines
Hebels 8 zwischen einer Ausgangsstellung (Fig. 1) und einer
Schaltstellung (Fig. 3) gegen Federkraft axial verschiebbar
geführt. In der Ausgangsstellung ist der Verbraucheranschluß
A/B durch die Ventilanordnung mit dem Rücklaufanschluß
T verbunden und der Druckanschluß P verschlossen.
Wie im folgenden noch näher erläutert wird, bewirkt ein
Verschwenken des Hebels 8 in Pfeilrichtung X gemäß Fig. 1
eine Axialverschiebung der Kolbenanordnung in Pfeilrichtung
Z in die Schaltstellung, in der der Verbraucheranschluß A/B
mit dem Druckanschluß P verbunden und der Rücklaufanschluß T
verschlossen ist.
Die Kolbenanordnung besteht aus einem ersten
Stößel 10 und einem zweiten Stößel 12, die axial fluchtend
hintereinander mittig in der Bohrung 6 verschiebbar geführt
sind. Die Längsmittelachsen der Stößel 10, 12 liegen auf
der Bohrungsachse 14. In der Ausgangsstellung sind die
Stößel 10, 12 an ihren einander zugekehrten Stirnseiten
axial voneinander beabstandet. Jeder Stößel 10, 12 ist mit
einer eigenen Rückstellfeder 16, 18 (nur schematisch
dargestellt) ausgestattet, die die beiden Stößel 10, 12 nach
Rückverschwenken des Hebels 8 entgegen der Pfeilrichtung X
wieder in die Ausgangsstellung bringen. Die Rückstellfeder
16 des ersten Stößels 10 sowie die Rückstellfeder 18 des
zweiten Stößels 12 können als Spiraldruckfedern, ggf. auch
als Flachdraht-Spiraldruckfedern, ausgebildet sein.
Der Hebel 8 durchgreift eine seitliche, im
Bereich des geschlossenen Endes der als Sackbohrung ausge
bildeten Bohrung 6 angeordnete, etwa senkrecht zur Ver
schieberichtung der Stößel 10, 12, d. h. zur Bohrungsachse 14
verlaufende Gehäuseöffnung 20 und ist im Bereich dieser
Gehäuseöffnung 20 unmittelbar in dem Gehäuse 2 über eine
z. B. durch einen Querbolzen gebildete Schwenklagerung 22
gelagert. Der außerhalb des Gehäuses 2 angeordnete Teil des
Hebels 8 verläuft nach einer Krümmung um nahezu 90° etwa
parallel zu der Bohrungsachse 14 neben dem Gehäuse 2,
wodurch das erfindungsgemäße Steuerventil 1 vorteilhafter
weise nur eine kurze axiale Baulänge aufweist. Zum Ver
schwenken wird der Hebel 8 somit von dem Gehäuse 2 weggezo
gen (Pfeilrichtung X). Weiterhin wirkt der Hebel 8
mit einem sich über die Schwenklagerung 22
hinaus in die Bohrung 6 erstreckenden Abschnitt 24 unmittel
bar auf den ersten Stößel 10. In seinem Endbereich weist
der Abschnitt 24 eine derart konvex gekrümmte Umfangsfläche
auf, daß auch während des Verschwenkens des Hebels 8 der
Abschnitt 24 stets mittig auf dem ersten Stößel 10 aufliegt,
d. h. der Berührungspunkt zwischen dem Hebel-Abschnitt 24 und
dem ersten Stößel 10 liegt stets auf der Bohrungsachse 14,
da letztere ja mit der Längsachse des ersten Stößels 10
zusammenfällt. Vorzugsweise weist der erste Stößel 10 an
seinem dem geschlossenen Ende der Bohrung 6 zugekehrten Ende
einen Kopf 25 mit einer sich senkrecht zu seiner Längsachse
erstreckenden Aufnahmebohrung 26 auf, in die der Hebel 8 mit
seinem Abschnitt 24 eingreift. Die Aufnahmebohrung 26 ist
beidendig angefast, um die Verschwenkung des Hebel-Abschnit
tes 24 zu ermöglichen. Der Durchmesser der Aufnahmebohrung
26 entspricht dem größten Durchmesser des konvex ausgebilde
ten Endbereiches des Hebel-Abschnittes 24. Durch diese
Ausbildung ist es möglich, den ersten Stößel 10 zusätzlich
zu der Wirkung der Rückstellfeder 16 mittels des Hebels 8 in
die Ausgangsstellung zurück zu verschieben.
Die Bohrung 6 weist einen Endbereich mit reduziertem Durch
messer auf, in dem der Kopf 25 des ersten Stößels 10 ange
ordnet ist. Zwischen der Bohrung 6 und dem Endbereich 6a
ist eine Ringstufe 28 gebildet, an der ein in die Bohrung 6
eingesetztes Einsatzelement 30 anliegt, das einen dem
Durchmesser der Bohrung 6 entsprechenden Außendurchmesser
aufweist. Zur Führung des ersten Stößels 10, und zwar eines
sich ausgehend von dem Kopf 25 in die Bohrung 6 erstrecken
den Schaftes 32 des ersten Stößels 10, weist das Einsatz
element 30 eine zentrische Führungsbohrung 33 auf, deren
Durchmesser an den Durchmesser des Schaftes 32 angepaßt ist.
Der Kopf 25 des ersten Stößels 10 weist einen größeren
Durchmesser als der Schaft 32 auf. Zwischen dem Kopf 25 und
dem Schaft 32 kann der erste Stößel 10 - wie dargestellt -
einen Zwischenabschnitt 34 mit einem Durchmesser aufweisen,
der zwischen den Durchmessern des Kopfes 25 und des Schaftes
32 liegt. Dieser Zwischenabschnitt 34 dient vorzugsweise
zum Zentrieren der Rückstellfeder 16, die den Zwischen
abschnitt 34 umschließt und sich einendig an einer am
Übergang von dem Kopf 25 zu dem Zwischenabschnitt 34
gebildeten Ringstufe 36 des ersten Stößels 10 und anderendig
an dem Einsatzelement 30 unter Vorspannung abstützt.
Vorzugsweise weist das Einsatzelement 30 auf seiner der
Feder 16 zugekehrten Seite eine axiale Vertiefung 38 auf, an
deren Boden 39 sich die Feder 16 abstützt, d. h. die Feder 16
wird zumindest teilweise von der Vertiefung 38 aufgenommen,
wodurch die axiale Länge und damit auch der Federweg der
Rückstellfeder 16 verlängert, gleichzeitig jedoch die axiale
Baulänge des Steuerventils 1 verkürzt ist.
In dem sich axial an die Vertiefung 38 anschließenden
Bereich weist das Einsatzelement 30 eine äußere Umfangs
dichtung 44, die das Einsatzelement 30 gegen die Wandung der
Bohrung 6 abdichtet, sowie eine innere Umfangsdichtung 50
auf, die das Einsatzelement 30 gegen den Schaft 32 des
ersten Stößels 10 abdichtet. In seiner Außenumfangsfläche
weist das Einsatzelement 30 eine äußere
Ringnut auf, die zusammen mit der Wandung der Bohrung 6 eine
äußere Ringkammer 52 bildet. In seiner inneren Umfangs
fläche weist das Einsatzelement 30 eine innere Ringnut auf,
die zusammen mit dem Schaft 32 des ersten Stößels 10 eine
innere Ringkammer 54 bildet. Die äußere Ringkammer 52 ist
mit der axial auf der gleichen Höhe angeordneten, inneren
Ringkammer 54 über mindestens einen sich durch das Einsatz
element 30 erstreckenden, radialen Kanal 56 verbunden. Über
einen Querkanal 57 des Gehäuses 2 ist die äußere Ringkammer
52 mit dem Rücklaufanschluß T verbunden.
In dem sich axial an die Ringkammern 52, 54 anschließenden
Bereich weist das Einsatzelement 30 wiederum eine äußere
Umfangsdichtung 66 und eine innere Umfangsdichtung 70 auf,
die das Einsatzelement 30 gegen die Wandung der Bohrung 6
sowie gegen den Schaft 32 des ersten Stößels 10 abdichten.
Demzufolge sind die Ringkammern 52, 54 axial zwischen den
Umfangsdichtungen 44, 50 einerseits und 66, 70 andererseits
angeordnet.
Der erste Stößel 10 weist im Endbereich
seines Schaftes 32 eine axiale Sackbohrung 72 auf, die sich
von der dem Kopf 25 abgekehrten Stirnseite aus axial
zumindest bis in den in der Ausgangsstellung (Fig. 1) auf
der Höhe der inneren Ringkammer 54 liegenden Bereich
erstreckt. Der Stößel 32 weist weiterhin mindestens eine in
die Sackbohrung 72 mündende Queröffnung 74 auf, die
zumindest in der Ausgangsstellung im Bereich der
inneren Ringkammer 54 angeordnet ist. Zumindest in der
Ausgangsstellung besteht somit eine Verbindung zwischen dem
Rücklaufanschluß T und der Sackbohrung 72, und zwar über den
Gehäuse-Querkanal 57, die äußere Ringkammer 52, die radialen
Kanäle 56, die innere Ringkammer 54 und die Queröffnungen
74. Dabei sind die Umfangsdichtungen 50 und 70 in axialer
Richtung soweit voneinander beabstandet, daß die Queröffnun
gen 74 des ersten Stößels 10 stets, d. h. sowohl in der
Ausgangsstellung als auch in der Schaltstellung, zwischen
den Dichtungen 50, 70 angeordnet sind.
Der erste Stößel 10 endet mit der Mündung
der axialen Bohrung 72 in einer ersten, inneren, im wesent
lichen zylindrischen Kammer 75, die gegenüber der Führungs
bohrung 33 im Durchmesser erweitert ist. Von der anderen
axialen Seite her ragt der zweite Stößel 12 mit seinem dem
ersten Stößel 10 zugekehrten Endbereich, d. h. mit einem
vorzugsweise zylindrischen Ventilschaft 78, in die Kammer
75. Zur Führung des Ventilschaftes 78 weist das Einsatz
element 30 eine Führungsbohrung 80 auf, deren Durchmesser
folglich an den Durchmesser des Ventilschaftes 78 angepaßt
ist. Der erste Stößel 10 weist im Mündungsbereich der
Sackbohrung 72 des Schaftes 32 einen durch eine Anfasung
gebildeten Ventilsitz 82 und der zweite Stößel 12 an seinem
Ventilschaft 78 einen gegenüberliegenden, mit dem Ventilsitz
82 zur Bildung eines ersten Teilventils 84 zusammenwirkenden
Ventilkegel 86 auf. In der Ausgangsstellung ist das erste
Teilventil 84 - wie in Fig. 1 dargestellt - geöffnet und in
der Schaltstellung (Fig. 3) geschlossen. Da
sowohl der erste Stößel 10 als auch der zweite Stößel 12 aus
Metall, insbesondere aus Stahl, bestehen, ist das erste
Teilventil 84 folglich als "Stahl auf Stahl-Ventil" ausge
bildet.
In seiner äußeren Umfangsfläche weist das Einsatzelement 30
auf der Höhe der ersten inneren Kammer 75 eine Ringnut auf,
die zusammen mit der Wandung der Bohrung 6 eine äußere Ring
kammer 94 bildet. Die äußere Ringkammer 94 ist mit der
inneren Kammer 75 über mindestens einen sich
durch das Einsatzelement 30 erstreckenden, radialen Kanal 96
verbunden. Über einen Querkanal 98 des Gehäuses 2 ist die
äußere Ringkammer 94 mit dem Verbraucheranschluß A/B
verbunden.
Durch die bisher beschriebene Ausbildung des
Steuerventils 1 ist in der Ausgangsstellung der
Tank-Rücklaufanschluß T mit dem Verbraucheranschluß A/B
verbunden, und zwar über den Gehäuse-Querkanal 57, die
äußere Ringkammer 52, die radialen Kanäle 56, die innere
Ringkammer 54, die Queröffnungen 74 und die Sackbohrung 72
des Stößelschaftes 32, das geöffnete erste Teilventil 84,
die erste innere Kammer 75, die radialen Kanäle 96, die
äußere Ringkammer 94 und den Querkanal 98.
Das Einsatzelement 30 weist eine über die
Führungsbohrung 80 axial von der ersten inneren Kammer 75
beabstandete, zweite innere Kammer 104 auf. Die zweite
innere Kammer 104 ist mit der äußeren Ringkammer 94 über
mindestens einen sich schräg zur Bohrungsachse 14 durch das
Einsatzelement 30 erstreckenden Verbindungskanal 106 direkt
verbunden. Damit besteht aber auch eine Verbindung zwischen
der zweiten inneren Kammer 104 und dem Verbraucheranschluß
A/B, da letzterer ja über den Gehäuse-Querkanal 98 seiner
seits ebenfalls mit der äußeren Ringkammer 94 verbunden ist.
Etwa auf der Höhe der zweiten inneren Kammer 104 weist das
Einsatzelement 30 zur Abdichtung gegen die Bohrung 6 eine
weitere äußere Umfangsdichtung 110 auf.
Ausgehend von der zweiten inneren Kammer 104 erstreckt sich
durch das Einsatzelement 30 ein zentrischer, z. B. durch eine
Bohrung gebildeter, axialer Kanal 112, durch den sich der
zweite Stößel 12 mit dem Ventilschaft 78 hindurch erstreckt.
Der Kanal 112 weist einen größeren Querschnitt als der
Ventilschaft 78 auf, so daß ein ringförmiger Strömungsquer
schnitt verbleibt. Der zweite Stößel 12 überragt den Kanal
112 in axialer Richtung mit einem sich an den Ventilschaft
78 anschließenden Kopf 116, der gegenüber dem Ventilschaft
78 im Querschnitt vergrößert ist. Ein insbesondere durch
eine Anfasung im Endbereich des axialen Kanals 112 gebilde
ter Ventilsitz 118 wirkt zur Bildung eines zweiten Teil
ventils 120 mit einem am Übergangsbereich zwischen dem
Ventilschaft 78 und dem Kopf 116 des zweiten Stößels 12
ausgebildeten Ventilkegel 121 zusammen. Das zweite Teilventil
120 ist in der in Fig. 1 dargestellten Ausgangsstellung
geschlossen und in der in Fig. 3 dargestellten Schaltstellung
geöffnet. Da der zweite Stößel 12
aus Metall, insbesondere
aus Stahl, und der Bereich des Ventilsitzes 118 aus
Kunststoff besteht, ist das zweite Teilventil 120 folglich
als "Stahl auf Kunststoff-Ventil" ausgebildet.
Der axiale Kanal 112 geht über den Ventilsitz
118 in eine erweiterte Bohrung 124 über. In dieser
zentrischen, axialen Bohrung 124 des Einsatzelementes 30 ist
vorteilhafterweise eine Führungsbuchse 126 axial verschiebbar
geführt. Die axiale Bohrung 124 bildet in ihrem
zwischen dem Ventilsitz 118 und der Führungsbuchse 126
liegenden, oberen Abschnitt eine den Kopf 116 des zweiten
Stößels 12 ringförmig umschließende Kammer 128. Auf der
Höhe der erweiterten Bohrung 124 weist das Einsatzelement 30
auf seiner Außenumfangsfläche eine Ringnut
auf, die zusammen mit der Bohrung 6 eine äußere Ringkammer
134 bildet, die über einen Gehäuse-Querkanal 135 mit dem
Druckanschluß P verbunden ist. Ferner ist die Ringkammer
134 mit der Kammer 128 über mindestens einen
sich durch das Einsatzelement 30 erstreckenden Verbindungskanal
136 verbunden.
Folglich ist bei geöffnetem zweiten Teilventil 120 (Fig. 3)
der Verbindungsanschluß A/B mit dem Druckanschluß P verbunden,
und zwar über den Gehäuse-Querkanal 98, die äußere
Ringkammer 94, die Verbindungskanäle 106, die zweite innere
Kammer 104, den axialen Kanal 112, das geöffnete zweite
Teilventil 120, die Kammer 128, die Verbindungskanäle 136,
die Ringkammer 134 sowie den Gehäuse-Querkanal 135.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung (siehe
Fig. 1) weist der Kopf 116 des zweiten Stößels 12 an seinem
freien, dem Ventilschaft 78 abgekehrten Ende einen halb
kugelförmigen Endbereich 138 auf. Die Führungsbuchse 126
ist becherartig mit einer Hohlzylinderwandung 140 und einem
Boden 142 ausgebildet, wobei der Boden 142 auf seiner
Innenseite vorteilhafterweise eine zentrische, kegelartige
Vertiefung 144 aufweist, in der der halbkugelförmige
Endbereich 138 des zweiten Stößels 12 sitzt. Hierdurch wird
eine selbsttätige Zentrierung des Stößel
kopfes 116 und damit auch des Ventilkegels 121 in bezug auf
den Ventilsitz 118 erreicht.
Das Einsatzelement 30 ist mit einem Außengewinde in ein
Innengewinde der Bohrung 6 eingeschraubt und überragt das
Ventilgehäuse 2 vorteilhafterweise in axialer Richtung z. B.
mit einem Außen-Sechskantabschnitt 148, der zum axialen
Verschrauben des Einsatzelementes 30 mittels eines geeigne
ten Werkzeuges dient. Alternativ hierzu kann auch z. B. ein
Innensechskant o. dgl. vorgesehen sein.
Gemäß Fig. 1 ist in dem sich axial an die Ringkammer 134
anschließenden Bereich eine weitere Umfangsdichtung 152
vorgesehen, die das Einsatzelement 30 gegen die Bohrungs
wandung abdichtet.
Innerhalb der erweiterten Bohrung 124 ist zwischen der
Führungsbuchse 126 und einem geschlossenen Ende der Bohrung
124 die Rückstellfeder 18 unter Vorspannung angeordnet. Die
Rückstellfeder 18 bewirkt so ein Schließen des zweiten
Teilventils 120 durch axiales Verschieben der Führungsbuchse
126 und damit des zweiten Stößels 12 in Richtung des ersten
Stößels 10.
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung
sind die die Ringkammer 134 mit der Kammer 128 verbindenden
Verbindungskanäle 136 und die Führungsbuchse 126 derart
ausgebildet bzw. zueinander angeordnet, daß die Führungs
buchse 126 in der Ausgangsstellung mit ihrer Hohlzylinder
wandung 140 die Verbindungskanäle 136 in Richtung der Kammer
128 verschließt (siehe Fig. 1) und erst durch axiales
Verschieben in die Schaltstellung öffnet (siehe Fig. 3),
d. h. in der Ausgangsstellung überragt die Führungsbuchse 126
mit der Hohlzylinderwandung 140 die Mündungsbereiche der
Verbindungskanäle 136 axial in Richtung des Ventilsitzes
118, und durch Verschieben der Führungshülse 126 über den
zweiten Stößel 12 in die Schaltstellung (Fig. 3) werden die
Verbindungskanäle 136 schieberartig geöffnet. Vorzugsweise
ist zwischen der Wandung der Bohrung 124 und der äußeren
Umfangsfläche der Führungsbuchse 126 bzw. der Hohlzylinder
wandung 140 ein schmaler Ringspalt von etwa 1/10 mm gebil
det. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Führungsbuchse
126 in ihrem oberen, dem Ventilsitz 118 zugekehrten End
bereich über eine Ringstufe am Außenumfang im Durchmesser
reduziert ist, so daß sich ein Ringkanal 155 zwischen der
Bohrung 124 und dem im Durchmesser reduzierten Endbereich
ergibt. Der Zweck dieser Ausbildung wird im folgenden noch
erläutert.
Das einstückig dargestellte Einsatzelement 30, das alterna
tiv auch aus mehreren, axial hintereinander angeordneten
Einzelstücken bestehen kann, ist von der mit dem Innen
gewinde versehenen Seite her in die Bohrung 6 eingesetzt und
mit einem bestimmten Anzugsdrehmoment, und zwar vorzugsweise
mit 10 Nm, verschraubt.
Die den Hebel 8 aufnehmende Gehäuseöffnung 20 geht vorzugs
weise nach außen in einen erweiterten Öffnungsbereich 160
über und ist mit einer dauerelastischen
Vergußmasse, wie Silikonkautschuk, vergossen. Hierdurch ist
vorteilhafterweise sowohl eine hinreichende Beweglichkeit
des Hebels 8 gewährleistet, als auch ein Eindringen von
Schmutz bzw. Feuchtigkeit in das Ventilgehäuse 2 ausge
schlossen.
Gemäß Fig. 4 kann der Hebel eine z. B. als
Rastklinke 162 ausgebildete Feststelleinrichtung aufweisen,
die den Hebel 8 in der Schaltstellung hält. Im dargestell
ten Beispiel ist die Rastklinke 162 über eine Lagerung 164
schwenkbeweglich an dem Hebel 8 gelagert und stützt sich in
der Schaltstellung an dem Ventilgehäuse 2 ab. Vorzugsweise
ist die Rastklinke 162 mit einer nicht dargestellten Feder
ausgestattet, die die Rastklinke 162 in Richtung des
Ventilgehäuses 2 drängt, so daß nach Verschwenken des Hebels
8 in Pfeilrichtung X in der Schaltstellung eine selbsttätige
Arretierung des Hebels 8 erfolgt. Zum Lösen wird die
Rastklinke 162 manuell gegen die Federkraft in Richtung des
Hebels 8 verschwenkt.
In Fig. 5 ist die prinzipielle Ausbildung eines Doppel-3/2-
Wegeventils dargestellt. In einem gemeinsamen Ventilgehäuse
2 sind zwei Steuerventile 1
angeordnet. Jedes Steuerventil 1 weist einen eigenen Hebel
8 auf, so daß die beiden Ventile 1 vorteilhafterweise
unabhängig voneinander, d. h. auch gleichzeitig, betätigbar
sind. Das Gehäuse 2 weist in diesem Fall zwei zueinander
parallele Bohrungen 6 auf, in denen jeweils eine Ventil
anordnung untergebracht ist. Es ist vorteilhaft, wenn für
beide Steuerventile 1 ein gemeinsamer Druckanschluß P sowie
ein gemeinsamer Rücklaufanschluß T vorgesehen ist, wobei die
Anschlüsse P und T über Gehäuse-Querkanäle mit den Steuer
ventilen 1, d. h. mit den Ringkammern 134 bzw. 52 (siehe Fig.
1 bis 3), verbunden sind. Weiterhin sind bei der Ausbildung
als Doppelventil natürlich getrennte Verbraucheranschlüsse A
und B vorgesehen.
Im folgenden wird nun die Funktion des
Steuerventils 1 wiederum insbesondere anhand der Fig. 1 bis
3 erläutert. Wie bereits erwähnt, ist in der in Fig. 1
dargestellten Ausgangsstellung das erste Teilventil 84
geöffnet und das zweite Teilventil 120 geschlossen, so daß
eine Verbindung zwischen dem Rücklaufanschluß T und dem
Verbraucheranschluß A/B besteht, der Druckanschluß P jedoch
verschlossen ist. Der Hebel 8 wird nun in Pfeilrichtung X
verschwenkt, d. h. von dem Gehäuse 2 weggezogen, wodurch der
Hebel-Abschnitt 24 in Pfeilrichtung Y verschwenkt wird und
auf den ersten Stößel 10 wirkt. Der erste Stößel 10 wird
hierdurch gegen die Kraft der Rückstellfeder 16 axial in
Pfeilrichtung Z verschoben, wodurch nach einer bestimmten
Verschiebung zunächst das erste Teilventil 84 geschlossen
wird, indem der Ventilsitz 82 des ersten Stößels 10 in
Kontakt mit dem Ventilkegel 86 des zweiten Stößels 12 tritt
(siehe Fig. 2). Der Ventilkegel 86 verschließt somit die
Verbindung zwischen dem Rücklaufanschluß T und dem Verbrau
cheranschluß A/B, und zwar bevor durch weitere axiale
Verschiebung des ersten Stößels 10 und damit nun auch des
zweiten Stößels 12 - nun auch zusätzlich gegen die Kraft der
Rückstellfeder 18 - das zweite Teilventil 120 geöffnet wird,
um den Verbraucheranschluß A/B mit dem Druckanschluß P zu
verbinden (siehe Fig. 3). Das Steuerventil
weist somit eine sog. positive Überdeckung auf,
d. h. der Rücklaufanschluß T wird geschlossen bevor der
Druckanschluß P geöffnet wird, so daß eine Verbindung
zwischen P und T ausgeschlossen ist.
Im Gegensatz hierzu ist bei Ventilen mit negativer Über
deckung während des Schaltvorganges eine Stellung möglich,
in der alle drei Anschlüsse T, A/B und P miteinander
verbunden sind, wodurch es jedoch zu starken Druckmittel
strömungen kommt, die im Strömungsgeschwindigkeitsbereich
von ca. 40-50 m/s liegen. Hierdurch kann es jedoch zu
Zerstörungen der Teilventile aufgrund von auftretender
Erosion kommen. Durch die positive
Überdeckung werden derartige Strömungen vorteilhafterweise
vermieden und somit die Teilventile geschützt. Das
Steuerventil weist hierdurch eine lange Stand
zeit auf.
Es ist nun weiterhin besonders vorteilhaft, daß in dem
Zeitpunkt des Öffnens des zweiten Teilventils 120 die mit
dem Druckanschluß P verbundenen und damit unter vollem Druck
stehenden Verbindungskanäle 136 noch durch die Führungs
buchse 126 - ggf. bis auf den oben erwähnten Ringspalt -
verschlossen sind, da im Öffnungsmoment des zweiten Teil
ventils 120 aufgrund des zumindest kurzzeitig sehr geringen
Öffnungsquerschnittes ebenfalls sehr hohe Strömungsgeschwin
digkeiten des Druckmittels, und damit Erosionen insbesondere
des Kunststoff-Ventilsitzes 118, auftreten würden. Durch
axiales Verschieben der Führungsbuchse 126 über den zweiten
Stößel 12 in Pfeilrichtung Z gelangt der am Ende der
Führungsbuchse 126 vorgesehene Ringkanal 155 in den Mün
dungsbereich der Verbindungskanäle 136 (Fig. 3), wodurch
letztere schieberartig geöffnet werden, so daß der volle
Druck an dem zweiten Teilventil 120 erst ansteht, nachdem
dieses im wesentlichen geöffnet ist. Diese
Ausbildung bewirkt also eine Drosselung im Bereich der
Führungsbuchse 126 und der Verbindungskanäle 136, wodurch
das zweite Teilventil, und zwar insbesondere der Ventilsitz
118, geschützt wird. Auch hierdurch erhöht sich die
Standzeit des Steuerventils erheblich.
Die axiale Verschiebung der beiden Stößel 10 und 12 wird in
der Schaltstellung (Fig. 3) begrenzt, wenn der erste Stößel
10 mit seiner zwischen dem Schaft 32 und dem zwischenab
schnitt 34 gebildeten Ringstufe an dem Boden 39 der axialen
Vertiefung 38 des Einsatzelementes 30 anliegt (siehe Fig.
3). In der Schaltstellung kann der Hebel 8 mit der Fest
stelleinrichtung (z. B. der Rastklinke 162 gemäß Fig. 4)
arretiert werden.
Zum Umschalten zurück in die Ausgangsstellung wird - ggf.
nach Lösen der Feststelleinrichtung - der Hebel 8 freige
geben bzw. entgegen der Pfeilrichtung X zurückverschwenkt,
wodurch die Rückstellfedern 16 und 18 ein axiales Rück
verschieben der beiden Stößel 10 und 12 entgegen der
Pfeilrichtung Z bewirken. Auch hierbei ist die beschriebene
Drosselung vorteilhaft, da die Verbindungskanäle 136 schon
durch die Führungsbuchse 126 im wesentlichen verschlossen
werden, bevor das zweite Teilventil 120 aufgrund des sich
verringernden Öffnungsquerschnittes durch die hierdurch
auftretende erhöhte Strömungsgeschwindigkeit des Druck
mediums gefährdet wäre. Es wird nun zuerst das zweite
Teilventil 120 ganz geschlossen, bevor das erste Teilventil
84 durch axiales Trennen des ersten Stößels 10 von dem
zweiten Stößel 12 geöffnet wird. Die Ausgangsstellung ist
nun wieder erreicht.
Es sei noch darauf hingewiesen, daß das Steuerventil 1 durch
die Ausbildung sehr klein und kompakt
ausgebildet werden kann. Zum Beispiel beträgt die axiale
Länge des Ventilgehäuses 2 bei einer realisierten Ausfüh
rungsform lediglich ca. 70 mm. Der Durchmesser der axialen
Bohrung 72 des ersten Stößels 10 beträgt hierbei nur 1,8 mm,
so daß sich das Steuerventil hauptsächlich
für niederviskose Hydraulikmedien, insbesondere für HFA-
Flüssigkeiten, eignet. Mit HFA-Flüssigkeit ist bei dem
angegebenen Bohrungsdurchmesser von 1,8 mm eine Durchfluß
menge pro Zeit von 20 l/min möglich, wohingegen mit Öl nur
etwa 5 l/min möglich wäre.
Bei dem Steuerventil treten bei einem
Druck von bis zu 650 bar axiale Ventilkräfte von ca. 590 bis
790 N auf. Durch die Ausbildung beträgt
jedoch die an dem Hebel aufzubringende Betätigungskraft
vorteilhafterweise lediglich ca. 18 N.
Das Steuerventil eignet sich aufgrund
seiner kompakten Bauweise sowie aufgrund der geringen
Betätigungskraft insbesondere zum Einsatz im Untertage
bergbau, und zwar zum Steuern von Arbeitszylindern an
Grubenausbaueinrichtungen, da der Platz in derartigen
Einrichtungen nur begrenzt ist. Die geringe Betätigungs
kraft des Ventils wirkt sich günstig für
die Bedienungsperson aus. Aufgrund der konstruktiv ein
fachen Ausbildung und der erhöhten Standzeiten ist das
Steuerventil äußerst wirtschaftlich.
Verschleißbedingte Reparaturen sind leicht, schnell und
damit preiswert durch einfachen Austausch von Einzelteilen
durchführbar, insbesondere wenn das Einsatzelement aus
mehreren, axial hintereinander in der Gehäusebohrung
angeordneten Einzelstücken besteht.
Claims (31)
1. Steuerventil für hydraulische Druckmedien, mit einem
einen Druckanschluß (P), einen Verbraucheranschluß
(A/B) und einen Tank-Rücklaufanschluß (T) aufweisenden
Ventilgehäuse (2) sowie einer aus zwei als Sitzventile
ausgebildeten Teilventilen (84, 120) bestehenden,
innerhalb des Ventilgehäuses (2) zwischen einer Ausgangsstellung
und einer Schaltstellung derart umschaltbar
angeordneten Ventilanordnung, daß in der
Ausgangsstellung über das geöffnete erste Teilventil
(84) der Verbraucheranschluß (A/B) mit dem Rücklaufanschluß
(T) verbunden und der Druckanschluß (P) über
das zweite Teilventil (120) geschlossen ist, und daß
in der Schaltstellung über das geöffnete zweite Teilventil
(120) der Verbraucheranschluß (A/B) mit dem
Druckanschluß (P) verbunden und der Rücklaufanschluß
(T) über das erste Teilventil (84) geschlossen ist,
wobei die Ventilanordnung einen ersten Stößel (10) und
einen zweiten Stößel (12) aufweist, die axial hintereinander
fluchtend in dem Ventilgehäuse (2) derart
relativ zueinander sowie relativ zu den Anschlüssen
(P, A/B, T) entsprechend zugeordneten Gehäuse-Durchlässen
gegen Federkraft axial verschiebbar geführt
sind, daß ein Umschalten zwischen der Ausgangsstellung
und der Schaltstellung und umgekehrt mit positiver
Überdeckung erfolgt, wobei die beiden Stößel (10, 12)
in der Ausgangsstellung axial voneinander beabstandet
sind und das erste Teilventil (84) zwischen den einander
zugekehrten Stirnseiten der beiden Stößel (10,
12) gebildet ist, und wobei das zweite Teilventil
(120) zwischen einem in dem Ventilgehäuse (2) angeordneten
Ventilsitz (118) und dem zweiten Stößel (12)
gebildet ist, und wobei in einer dem zweiten Teilventil
(120) in Richtung des Druckanschlusses (P) vorgeordneten,
über mindestens einen Verbindungskanal (136) mit
dem Druckanschluß (P) verbundenen Kammer (128) eine
schieberartige Drosselung vorgesehen ist, die im Öffnungs-
und Schließmoment des zweiten Teilventils (120)
den/die Verbindungskanal/-kanäle (136) zum Druckanschluß
(P) derart schieberartig öffnet bzw. schließt,
daß eine Drosselung des Druckes bei unvollständiger
Öffnung des zweiten Teilventils (120) bewirkt wird.
2. Steuerventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Drosselung von einer in einer Führungsbohrung (124)
axial verschiebbar geführten Führungsbuchse (126) gebildet
ist, in der der zweite Stößel (12) mit einem
das zweite Teilventil (120) in eine dem ersten Teilventil
(84) abgekehrte Richtung axial überragenden
Endbereich (138) sitzt, wobei ein Teil der Führungsbohrung
(124) die dem zweiten Teilventil (120) vorgeordnete
Kammer (128) bildet.
3. Steuerventil nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen der Führungsbohrung (124) und der Führungsbuchse
(126) ein schmaler Ringspalt von etwa 1/10 mm
gebildet ist.
4. Steuerventil nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Führungsbuchse (126) becherartig aus einer Hohlzylinderwandung
(140) und einem Boden (142) gebildet ist
und der Boden (142) auf seiner Innenseite eine zentrische,
kegelartige Vertiefung (144) aufweist, und daß
der Endbereich (138) des zweiten Stößels (12) halbkugelförmig
ausgebildet ist und selbstzentrierend in der
kegelartigen Vertiefung (144) der Führungsbuchse (126)
sitzt.
5. Steuerventil nach einem oder mehreren der Ansprüch 1
bis 4,
gekennzeichnet durch einen die
Stößel (10, 12) betätigenden Hebel (8), der unmittelbar
auf den ersten Stößel (10) sowie mittelbar über den
ersten Stößel (10) und das erste Teilventil (84) auf
den zweiten Stößel (12) wirkt.
6. Steuerventil nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Hebel (8) eine seitliche, etwa senkrecht zur Verschieberichtung
der Stößel (10, 12) angeordnete Gehäuseöffnung
(20) durchgreift und im Bereich der Gehäuseöffnung (20)
unmittelbar in dem Ventilgehäuse (2) über eine Schwenklagerung
(22) gelagert ist.
7. Steuerventil nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Hebel (8) mit einem sich über die Schwenklagerung (22)
hinaus erstreckenden Abschnitt (24) auf den ersten
Stößel (10) wirkt.
8. Steuerventil nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Hebel (8) mit seinem außerhalb des Ventilgehäuses (2)
angeordneten Teil nach einer Krümmung um etwa 90° etwa
parallel neben dem Ventilgehäuse (2) verläuft.
9. Steuerventil nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Hebel-Abschnitt (24) in seinem Endbereich eine derart
konvex gekrümmte Umfangsfläche aufweist, daß der Abschnitt
(24) stets mittig auf dem ersten Stößel (10)
aufliegt.
10. Steuerventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 7
bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der
erste Stößel (10) auf seiner dem Hebel-Abschnitt (24)
zugekehrten Seite einen Kopf (25) mit einer sich senkrecht
zu seiner Längsachse erstreckenden Aufnahmebohrung
(26) aufweist, in die der Hebel (8) mit dem Abschnitt
(24) eingreift, wobei vorzugsweise der Durchmesser
der Aufnahmebohrung (26) dem größten Durchmesser
des Endbereichs des Hebel-Abschnittes (24) entspricht.
11. Steuerventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der
erste Stößel (10) eine in Richtung des zweiten Stößels
(12) offene, axiale Bohrung (72) aufweist, deren Mündungsbereich
einen Ventilsitz (82) bildet der mit
einem an dem zweiten Stößel (12) ausgebildeten Ventilkegel
(86) das erste Teilventil (84) bildet.
12. Steuerventil nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß in
die axiale Bohrung (72) des ersten Stößels (10) mindestens
eine Queröffnung (74) mündet, die zumindest
in der Ausgangsstellung mit dem Rücklaufanschluß (T)
verbunden ist.
13. Steuerventil nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Mündungsbereich der axialen Bohrung (72) des ersten
Stößels (10) im Bereich einer mit dem Verbraucheranschluß
(A/B) verbundenen Kammer (75) angeordnet ist.
14. Steuerventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß der
zweite Stößel (12) durch einen axialen, den Verbraucheranschluß
(A/B) mit dem Druckanschluß (P) verbindenden
Kanal (112) verläuft, an dessen dem ersten
Stößel (10) abgekehrten Ende der mit einem Ventilkegel
(121) des zweiten Stößels (12) zusammenwirkende Ventilsitz
(118) des zweiten Teilventils (12) ausgebildet
ist.
15. Steuerventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß der
erste und zweite Stößel (10, 12) jeweils eine Rückstellfeder
(16, 18) aufweisen.
16. Steuerventil nach einem oder mehreren der Ansprüche
12 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß der
erste Stößel (10) über zwei Umfangsdichtungen (50, 70)
gegen das Ventilgehäuse (2) abgedichtet ist, wobei die
Dichtungen (50, 70) axial derart voneinander beanstandet
sind, daß die Queröffnungen (74) des ersten Stößels
(10) sowohl in der Ausgangsstellung als auch in der
Schaltstellung axial zwischen den Dichtungen (50, 70)
angeordnet sind.
17. Steuerventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Ventilanordnung in einer axialen Sackbohrung (6) des
Ventilgehäuses (2) angeordnet ist, die vorzugsweise an
ihrem geschlossenen Ende einen Endbereich (6a) mit
über eine Ringstufe (28) reduziertem Durchmesser aufweist,
in welchem Endbereich (6a) der Kopf (25) des
ersten Stößels (10) angeordnet ist.
18. Steuerventil nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß an
der Ringstufe (28) ein in die Sackbohrung (6) axial eingesetztes,
einstückiges oder mehrteiliges Einsatzelement
(30) anliegt, das einen dem Durchmesser der Sackbohrung
(6) entsprechenden Außendurchmesser sowie
Führungsbohrungen (33, 80) zur Führung des ersten und
zweiten Stößels (10, 12) aufweist.
19. Steuerventil nach Anspruch 17 oder 18,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Rückstellfeder (16) des ersten Stößels (10) zwischen
einer an dem Kopf (25) gebildeten Ringstufe (36) des
ersten Stößels (10) und dem Einsatzelement (30) unter
Vorspannung angeordnet ist, wobei das Einsatzelement
(30) vorzugsweise auf seiner der Ringstufe (28) zugekehrten
Seite eine axiale Vertiefung (38) aufweist,
an deren Boden (39) sich die Rückstellfeder (16) abstützt.
20. Steuerventil nach Anspruch 18 oder 19,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Einsatzelement (30) in seiner Außenumfangsfläche eine
äußere Ringnut, die zusammen mit der Wandung der Bohrung
eine äußere Ringkammer (52) bildet, sowie in
seiner inneren Umfangsfläche eine innere Ringnut aufweist,
die zusammen mit dem ersten Stößel (10) eine
innere Ringkammer (54) bildet, wobei die äußere Ringkammer
(52) mit der inneren Ringkammer (54) über mindestens
einen radialen Kanal (56) sowie die äußere
Ringkammer (52) mit dem Rücklaufanschluß (T) über
einen Querkanal (57) des Ventilgehäuses (2) verbunden sind.
21. Steuerventil nach einem oder mehreren der Ansprüche
18 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß der
erste Stößel (10) mit dem an der Mündung der axialen
Bohrung (72) ausgebildeten Ventilsitz (82) in einer
vorzugsweise zylindrischen ersten inneren Kammer (75)
endet, und daß auf der Höhe der ersten inneren Kammer
(75) eine äußere Ringkammer (94) gebildet ist, wobei
die äußere Ringkammer (94) mit der inneren Kammer (75)
über mindestens einen radialen Kanal (96) sowie die
äußere Ringkammer (94) mit dem Verbraucheranschluß
(A/B) über einen Querkanal (98) des Ventilgehäuses (2) verbunden
ist.
22. Steuerventil nach Anspruch 21,
gekennzeichnet durch eine von der
ersten inneren Kammer (75) axial beabstandete, vorzugsweise
zylindrische, zweite innere Kammer (104),
die mit der äußeren Ringkammer (94) über mindestens
einen schräg zur Bohrungsachse (14) angeordneten
Verbindungskanal (106) verbunden ist.
23. Steuerventil nach Anspruch 22,
gekennzeichnet durch einen sich
ausgehend von der zweiten inneren Kammer (104) axial
von der ersten inneren Kammer (75) weg erstreckenden,
zentrischen Kanal (112), durch den sich der zweite
Stößel (12) mit seinem Ventilschaft (78) hindurch
erstreckt, wobei der Kanal (112) einen größeren Querschnitt
als der Schaft (78) aufweist und der zweite
Stößel (12) den Kanal (112) in axialer Richtung mit
einem sich an den Schaft (78) anschließenden, den
halbkugelförmigen Endbereich (138) aufweisenden Kopf
(116) überragt, der gegenüber dem Schaft (78) im
Querschnitt vergrößert ist, wobei der Kanal (112) auf
seiner der zweiten inneren Kammer (104) abgekehrten
Seite den insbesondere durch eine Anfasung gebildeten
Ventilsitz (118) aufweist, der zur Bildung des zweiten
Teilventils (120) mit dem am Übergangsbereich zwischen
dem Schaft (78) und dem Kopf (116) des zweiten Stößels
(12) ausgebildeten Ventilkegel (121) zusammenwirkt.
24. Steuerventil nach Anspruch 22 oder 23,
dadurch gekennzeichnet, daß sich
an den Ventilsitz (118) in axialer Richtung die zentrische,
axiale Führungsbohrung (124) für die Führungsbuchse
(126) anschließt, wobei die von einem Teil
der Führungsbohrung (124) gebildete, den Kopf (116)
des zweiten Stößels (12) ringförmig umschließende Kammer
(128) über den/die Verbindungskanal/kanäle (136)
mit einer äußeren Ringkammer (134) verbunden ist, die
ihrerseits über einen Gehäuse-Querkanal (135) mit dem
Druckanschluß (P) verbunden ist.
25. Steuerventil nach einem oder mehreren der Ansprüche
18 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Einsatzelement (30) mit einem Außengewinde in ein
Innengewinde der Sackbohrung (6) dichtend und unter Vorspannung
eingeschraubt ist.
26. Steuerventil nach einem oder mehreren der Ansprüche
18 bis 25,
dadurch gekennzeichnet, daß
innerhalb der Führungsbohrung (124) die Rückstellfeder
(18) des zweiten Stößels (12) zwischen der Führungsbuchse
(126) und einem geschlossenen Ende des Einsatzelementes
(30) unter Vorspannung angeordnet ist.
27. Steuerventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 26,
dadurch gekennzeichnet, daß der
erste Stößel (10) sowie der zweite Stößel (12) aus
Metall und der Bereich des Ventilsitzes (118) aus
Kunststoff bestehen.
28. Steuerventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 6
bis 27,
dadurch gekennzeichnet, daß die
den Hebel (8) aufnehmende Gehäuseöffnung (20) nach
außen in einen erweiterten Öffnungsbereich (160) übergeht
und mit einer dauerelastischen Masse verfüllt
ist.
29. Steuerventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 5
bis 28,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Hebel (8) mittels einer Feststelleinrichtung in der
Schaltstellung arretierbar ist.
30. Doppel-Steuerventil,
gekennzeichnet durch zwei, ein
gemeinsames Ventilgehäuse (2) aufweisende Steuerventile
(1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
29.
31. Doppel-Steuerventil nach Anspruch 30,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Ventilgehäuse (2) für beide Steuerventile (1) einen
gemeinsamen Druckanschluß (P) sowie einen gemeinsamen
Rücklaufanschluß (T) aufweist, wobei diese Anschlüsse
(P, T) über Querkanäle des Ventilgehäuses (2) mit den
Steuerventilen (1) verbunden sind.
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