DE3935339C2

DE3935339C2 - Hydraulikventil

Info

Publication number: DE3935339C2
Application number: DE3935339A
Authority: DE
Inventors: Willy Kussel; Bayramali Dipl Ing Demircan
Original assignee: Tiefenbach GmbH
Current assignee: Tiefenbach Bergbautechnik GmbH
Priority date: 1988-10-26
Filing date: 1989-10-24
Publication date: 1996-02-08
Anticipated expiration: 2009-10-25
Also published as: DE3935339A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Hydraulikventil nach dem Ober begriff des Anspruchs 1, das insbesondere zur Realisierung eines 3(-Anschlüsse)/2(-Wege)-Ventils für Pressen steuerungen geeignet ist.

Es ist bekannt, für Pressensteuerungen geregelte Sitzventile als Hydraulikventile einzusetzen, die den hohen Dichtheits anforderungen genügen. Sitzventile sind jedoch nur als 2(-Anschlüsse)/2(-Wege)-Ventile ausführbar, so daß für die Realisierung eines 3/2-Ventils der Zusammenbau zweier Sitz ventile erforderlich ist.

Die Erstellung der bekannten Sitzventile erfordert einen hohen technologischen und einen großen Materialaufwand, was sich insbesondere bei einem 3/2-Ventil als Nachteil erweist.

Aus der DE 36 40 426 A1 ist ein derartiges Hydraulikventil be kannt. Bei diesem bekannten Hydraulikventil erfolgt die Verstel lung über einen motorisch angetriebenen Exzenterstift, der an einer Seite der Hülse angreift. Hierdurch entsteht das Problem der unsymmetrischen Krafteinleitung in die Hülse und folglich die Gefahr der Verkantung, wenn hohe Anforderungen an die Dichtigkeit gestellt werden.

Aus der DE 26 11 216 C2 ist es noch bekannt, einen Kolben hydraulisch anzusteuern, der über eine Kolbenstange seinen Verstellweg über trägt. Diese Lehre ist jedoch auf das eingangs genannte Hydraulik ventil nicht anwendbar, da die Hülse nicht mit einer zentralen Kolbenstange verbindbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hydraulikventil der eingangs genannten Art zu stellen, das den hohen Dichtheitsanforde rungen genügt und dessen konstruktive Gestaltung einen rela tiv geringen Herstellungsaufwand erfordert.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Hydraulikventil nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Der in der Ventilbohrung zum Öffnen und Schließen axial beweglich angeordnete und gegenüber der Ventilbohrung abgedichtete Schieber wird aus einer rohrförmigen Hülse gebildet. Diese Hülse liegt in einer axialen Stellung mit einer ihrer beiden Stirnflächen am gesamten Umfang dicht an einer in die Bohrung hineinragenden und an dem Ventilgehäuse befestigten, konzen trischen Steuerfläche an und verschließt die radiale Öffnung, über die die Verbindung zum Verbraucher hergestellt wird (Schließstellung). In Öffnungsstellung ist die Hülse von der Steuerfläche abgehoben, hat die radiale Öffnung und somit die Verbindung zum Verbraucher freigegeben und kann axial durch strömt werden.

Der Vorteil dieser Lösung liegt darin, daß der als Hülse ausgebildete Schieber zugleich durchströmbarer Bestandteil des Ventilanschlusses ist, wodurch der Aufwand gegenüber den Lösungen des Standes der Technik erheblich verringert wird.

Um den steuerungstechnischen Aufwand zur axialen Verschiebung der rohrförmigen Hülse gering zu halten, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, am Umfang der Hülse und an der Boh rungswandung umlaufende Bunde vorzusehen, die zusammen mit Hülse und Bohrungswandung Vorsteuerkammern bilden. Diese Kammern sind wechselseitig mit Vorsteuerdruck beaufschlagbar und ermöglichen die axiale Verschiebung und Positionierung der Hülse.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Durch die Maßnahme nach Anspruch 5 kann die Hülse in axialer Richtung druckbeaufschlagt werden, ohne daß eine zusätzliche axiale Baulänge erforderlich ist. Diese Druckbeaufschlagung kann zur axialen Verstellung der Hülse und/oder zur axialen Druckkompensation der Hülse erfolgen.

Im Hinblick auf eine optimale Abdichtung der Hülse gegenüber der Ventilbohrung zur Vereinfachung der Fertigung und zur Verbesserung der Führung wird eine feststehende Führungshülse in der Ventilbohrung angeordnet, die im Aktionsbereich der verschiebbaren Hülse mit der Ventilbohrung eine konzentrische Führungsnut bildet, in der die verschiebbare Hülse dichtend geführt ist.

Der Grund der konzentrischen Führungsnut ist mit der Seite der Ventilbohrung, in die die Schließfläche der Hülse ragt, hydraulisch verbindbar, wenn Druckausgleich herbeigeführt und damit der für die axiale Verschiebung der rohrförmigen Hülse erforderliche Druck gering gehalten werden soll.

Die erfindungsgemäße Lösung ist insbesondere auch zur Erstel lung eines 3/2-Ventils geeignet.

Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.

In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes 2/2-Ventil im Schnitt;

Fig. 2 einen Schnitt durch ein 3/2-Ventil unter Verwendung der erfindungsgemäßen Lösung.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind in einem Ventil gehäuse 1 eine Ventilbohrung 2 und ein radial von dieser ausgehender und zum Verbraucher führender Kanal 3 angeord net. In der Ventilbohrung befindet sich eine feststehende Führungshülse 4, die gegenüber der Ventilbohrung mit einem Dichtring 5 abgedichtet ist und die im Aktionsbereich einer rohrförmigen und axial verschiebbaren Hülse 6 einen gegenüber dem Ventilbohrungsdurchmesser geringeren Außendurchmesser hat und mit der Ventilbohrungswandung somit eine konzentrische Führungsnut 7 für die Hülse 6 bildet.

Die Hülse 6 trägt an ihrem Umfang einen Bund 8, der in einer ringförmigen Nut 9 der Ventilbohrung gleitend angeordnet ist. Der Umfang der Hülse 6, deren Bund 8, die Nut 9 der Ventilbohrung und der Bund 10 bilden zwei Vorsteuerkammern 11, 12. Die Bunde 8 und 10, die feststehende Führungshülse 4 sowie die Ventilbohrungswandung besitzen Dichtringe 13.

Zwischen dem Grund der Führungsnut 7 und dem zum Verbraucher führenden Kanal 3 ist zum Zwecke des Druckausgleiches eine Druckausgleichsbohrung 14 vorgesehen. Am Ventilbohrungsgrund befindet sich eine am Ventilgehäuse befestigte, konzentrische Steuerfläche 15, an der die Hülse 6 in Schließstellung an liegt.

Wird nun die Vorsteuerkammer 11 über die Druckleitung 16 bei gleichzeitiger Entlastung der Vorsteuerkammer 12 über die Druckleitung 17 mit einer Vorsteuerdruckquelle verbunden, so erfolgt eine Beaufschlagung des Bundes 8 der axial verschieb baren Hülse 6, die dadurch gegen die konzentrische Steuer fläche 15 gedrückt wird und die radiale Öffnung zum Kanal 3 verschließt (Schließstellung). Eine Beaufschlagung des Bundes 8 über die Vorsteuerkammer 12 bewirkt eine entgegengesetzte, axiale Verschiebung und damit ein Freigeben der radialen Öffnung und somit eine Beaufschlagung eines angeschlossenen Verbrauchers mit dem Druck P.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist ein 3/2-Ventil gemäß Fig. 2, in dem zwei erfindungsgemäße Hydraulikventile zusam menwirken. Das Ventil wird dadurch gebildet, daß in einer fluchtenden Ventilbohrung 18 zwischen Pumpenzuleitung (P) und Rücklauf (T) eine zweiseitige Steuerinsel 19 angeordnet ist, die zwei Steuerflächen 20 besitzt und als ortsfester Sitz für die axial verschiebbaren Hülsen 21 dient. Die Hülsen tragen an ihrem Umfang jeweils Bunde 22, die gegenüber der Umfangs nut 23 mit Dichtringen 24 abgedichtet sind. Zwischen einem an der jeweiligen Umfangsnut 23 angeordnetem Bund 25, den jewei ligen Bunden 22, der jeweiligen Umfangsnutwandung und der jeweiligen Hülse werden Vorsteuerkammern 26, 27, 28 und 29 gebildet, die wechselseitig über die jeweiligen Drucklei tungen 30, 31, 32 und 33 mit einer Druckquelle verbunden werden können. Zum Zwecke des Druckausgleichs ist der jewei lige Grund der Umfangsnut 23 mit dem zum Verbraucher führen den Kanal 34 durch eine Druckausgleichsleitung 35 hydraulisch verbunden.

Wird nun die Vorsteuerkammer 27 bei gleichzeitiger Entlastung der Vorsteuerkammer 26 mit einer Vorsteuer-Druckquelle über die Druckleitung 30 verbunden, erfolgt eine Beaufschlagung des die eine Kammerwand bildenden Bundes und die Hülse 21 wird axial verschoben und mit ihrer Stirnfläche auf die Steuerfläche 20 der Steuerinsel 19 gedrückt und verschließt somit den Rücklauf (Schließstellung der Rücklaufseite T). Gleichzeitig befindet sich die belastungsseitige Hülse 21 (Pumpenzuleitung) in Öffnungsstellung, die Hülse kann durch strömt und ein angeschlossener Verbraucher mit Druck beauf schlagt werden.

In der Verbraucherentlastungsphase wird die Vorsteuerkammer 28 über die Druckleitung 32 bei gleichzeitiger Entlastung der Vorsteuerkammer 29 mit der Druckquelle verbunden und die zugehörige Hülse 21 wird nun ihrerseits gegen die ihr zuge wandte Steuerfläche 20 gedrückt und verschließt in Folge die Öffnung zum Kanal 34 (Schließstellung der Pumpenzuleitung P). Auf der Rücklaufseite wird nun die Vorsteuerkammer 26 über die Druckleitung 31 mit der Vorsteuerdruckquelle bei gleichzeitiger Entlastung der Vorsteuerkammer 27 verbunden und die Hülse wird von der Steuerfläche 20 abgehoben (Öffnungsstellung des Rücklaufs T), so daß der Verbraucher (V) entlastet werden kann.

Bezugszeichenliste

1 Ventilgehäuse
2 Ventilbohrung
3 Kanal zum Verbraucher
4 feststehende Führungshülse
5 Dichtring
6 rohrförmige Hülse
7 konzentrische Führungsnut
8 Bund
9 Nut
10 Bund
11 Vorsteuerkammer
12 Vorsteuerkammer
13 Dichtring
14 Druckausgleichsbohrung
15 Steuerfläche
16 Druckleitung
17 Druckleitung
18 Ventilbohrung
19 Steuerinsel
20 Steuerfläche
21 Hülse
22 Bund
23 Umfangsnut
24 Dichtring
25 Bund
26 Vorsteuerkammer
27 Vorsteuerkammer
28 Vorsteuerkammer
29 Vorsteuerkammer
30 Druckleitung
31 Druckleitung
32 Druckleitung
33 Druckleitung
34 Kanal zum Verbraucher
35 Druckausgleichsleitung

Claims

1. Hydraulikventil mit einem Ventilgehäuse mit Ventilboh rung, in welcher ein Schieber in Form einer rohrförmigen Hülse (6; 21) in axialer Richtung durchströmt wird, wobei die Hülse zwischen einer Schließstellung und einer Öff nungsstellung steuerbar ist und in Schließstellung mit einer ihrer Stirnflächen (Schließfläche) gegen eine der Ventilbohrung (2; 18) zugewandte Steuerfläche (15; 20) an schlägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (6; 21) auf ihrem Außenumfang und die Wandung der Ventilbohrung auf ihrem Innenumfang umlaufende Bunde (8, 10; 22, 25) aufweisen, welche zwischen der Hülse (6; 21) und der Wandung der Ventilbohrung ringförmige Vorsteuer kammern (11, 12; 26, 27; 28, 29) bilden, die mit Vorsteuer druck zur axialen Verstellung und Positionierung der Hülse druckbeaufschlagbar sind.

2. Hydraulikventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilbohrung (2) eine ringförmige Nut (9) aufweist, die an ihrem, der Schließfläche zugewandten Ende von einem, auf dem Innenumfang der Ventilbohrung (2) gebil deten Bund (10) begrenzt wird, und daß die Hülse (6) auf ihrem Außenumfang einen umlaufenden derartigen Bund (8) aufweist, daß die Vorsteuerkammern beidseits des Bundes (8) in der ringförmigen Nut (9) gebildet werden.

3. Hydraulikventil nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (21) auf ihrem Außenumfang zwei umlaufende Bunde (22) aufweist, zwischen denen die Wandung der Ventilbohrung auf ihrem Innenumfang einen umlaufenden derartigen Bund (25) besitzt, daß die Vorsteuerkammern (26, 27; 28, 29) beidseits des Bundes (25) durch die Bunde (22) der Hülse (21) begrenzt wer den.

4. Hydraulikventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bund (25) der Ventilbohrung eine von der Steuer fläche (20) abgewandte Umfangsnut (23) begrenzt, und daß der Grund der Umfangsnut (23) über eine Druckausgleichs leitung (35) hydraulisch mit dem zum Verbraucher führen den Kanal (34) verbunden ist.

5. Hydraulikventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (6; 21) mit ihrer von der Schließfläche abge wandten Seite in einer zur Ventilbohrung (2; 18) konzen trischen Führungsnut (7) dichtend geführt ist.

6. Hydraulikventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ventilbohrung (2; 18) eine feststehende Führungs hülse (4) angeordnet ist, die mit der Ventilbohrung (2; 18) die konzentrische Führungsnut (7) bildet.

7. Hydraulikventil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Grund der Führungsnut (7) mit der der Schließfläche zugewandten Seite der Ventilbohrung hydraulisch verbun den ist.

8. Hydraulikventil nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilbohrung (2; 18) einem 3/2-Wegeventil, vorzugs weise Sitzventil, zugeordnet ist, und daß das 3/2-Wege ventil durch zwei Hydraulikventile nach einem der voran gegangenen Ansprüche gebildet wird.