DE4221757A1 - Magnetbetätigtes Proportional-Wegeventil - Google Patents
Magnetbetätigtes Proportional-WegeventilInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein magnetbetätigtes Proportional-We
geventil mit zumindest drei Anschlüssen und mindestens zwei
durch eine Zwischenstellung oder eine Unterdeckung voneinan
der abgegrenzten Schaltstellungen, gemäß dem Oberbegriff des
Patenentanspruchs 1.
Derartige Proportional-Wegeventile dienen zur Steuerung von
Richtung und Größe eines Volumenstroms, wobei an den Steuer
kanten ein möglichst geringer Druckabfall auftreten soll.
Solche regelmäßig direkt gesteuerte Proportional-Wegeventile
sind in Ausführungen mit zwei und drei Schaltstellungen in
großer Bauartenvielfalt bekannt, und zwar mit Einfach- und
Doppeldurchströmung. In der Bauart mit zwei Schaltstellungen
wird der Steuerkolben gegen die Kraft einer Rückstellfeder
von einem am Ventilgehäuse angebrachten Proportionalmagneten
betätigt, und zwar proportional zum elektrischen Eingangs
signal am Proportionalmagneten. Bei direkt gesteuerten Pro
portional-Wegeventilen mit drei Schaltstellungen wird der
Steuerkolben durch ein Rückstellfederpaar in einer zentrier
ten Mittelstellung gehalten. Die Betätigung des Steuerkol
bens erfolgt dann direkt über eine Proportional-Magnetanord
nung in Form zweier, jeweils auf einer Seite des Ventilge
häuses angebrachter Proportionalmagnete in jeweils eine
Richtung. Nach Entregung des betreffenden Magneten wird der
Steuerkolben durch die Rückstellfeder wieder in seine
Mittellage geschoben.
Diese direkt gesteuerten Proportional-Wegeventile zeichnen
sich auf der einen Seite durch eine hohe Betriebszuver
lässigkeit aus. Auf der anderen Seite erfordert die herkömm
liche Bauart derartiger Ventile einen verhältnismäßig kom
plexen Montagevorgang mit dem Erfordernis einer sauberen Ab
stimmung der Zentrierfedern einerseits und der zu beiden
Seiten des Steuerkolbens angeordneten Proportionalmagnete
andererseits. Auch der Raumbedarf dieser bekannten, direkt
gesteuerten Proportional-Wegeventile ist verhältnismäßig
groß, was insbesondere dann ins Gewicht fällt, wenn in einem
Hydraulikkreis zusätzliche Schaltstellungen, wie zum Bei
spiel eines sogenannte "fail-safe"-Stellung dargestellt wer
den sollen. In diesem Fall ist es bislang erforderlich, das
Proportional-Wegeventil mit einem zusätzlichen Schaltventil
zu koppeln. Hierdurch wird der schaltungs- und vorrichtungs
technische Aufwand allerdings zusätzlich vergrößert.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Pro
portional-Wegeventil der vorstehend beschriebenen Art gemäß
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 in der Weise weiter
zubilden, daß das Ventil bei platzsparender Ausführung ko
stengünstiger herstellbar ist, wobei die Möglichkeit eröff
net werden soll, bei verringertem Bauvolumen und einfacher
Bauart weitere, das heißt zusätzliche Schaltstellungen dar
zustellen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1
gelöst.
Erfindungsgemäß erfolgt eine funktionale Zusammenfassung von
magnetischem und hydraulischem Bauanteil des Ventils. Mon
tage- und Herstellungskosten können auf diese Weise - bezo
gen auf die größere Zahl von realisierten Schaltstellungen -
spürbar verringert werden, zumal Abstimmungen gegensinnig
wirkender Zentrier- und Betätigungseinrichtungen aufeinander
entfallen können. Auch die Anzahl der für die Realisierung
der Schaltstellungen erforderlichen Komponenten wird verrin
gert, wodurch weitere Kosten eingespart werden können. Auf
grund der erfindungsgemäßen, im Vergleich zu herkömmlichen
Proportional-Wegeventilen grundsätzlich anderen Betätigung
des Steuerkolbens aus einer Grenz-Anschlagstellung heraus
über eine Mittelstellung in zumindest eine weitere Schalt
stellung, wird in vorteilhafter Weise die Möglichkeit eröff
net, mit ein und demselben Steuerkolben eine sogenannte
"fail-safe"-Schaltstellung darzustellen, in der bei Strom
ausfall, das heißt bei nicht aktivierter Proportional-
Magnetanordnung dafür Sorge getragen ist, daß der Systeman
schluß und auch der Verbraucher-Anschluß zum Tank entlastet
ist. Es hat sich gezeigt, daß die Realisierung dieser weite
ren, das heißt vierten Schaltstellung sogar mit ein und dem
selben Steuerkolben erfolgen kann, der dann nach Bedarf mit
einem entsprechend gestalteten, das heißt mit einer zusätz
lichen Steuerkante versehenen Ventilgehäuse kombiniert wird.
Eine weitere Vereinfachung des Ventils ergibt sich mit der
Weiterbildung des Patentanspruchs 2. Zwar ist aus der DE-AS
12 90 778 bereits ein elektromagnetisch betätigtes Hydrau
likventil bekannt geworden, bei dem ein Schieberkolben des
Ventils einstückig mit dem Anker des Magneten ausgebildet
ist. Im bekannten Fall handelt es sich aber um ein reines
Schaltventil und der Schieberkolben ist nur deshalb in Ver
längerung des Magnetankers ausgebildet, damit er in seinem
Inneren den eigentlichen Ventilkörper in Form eines T-Kol
bens aufnehmen kann, welcher durch eine Druckfeder so lange
in Anschlagstellung an einer Innenschulter des Magnetankers
gehalten wird, bis der Systemdruck in Inneren des Schieber
kolbens nach Schließen einer Tanköffnung ausreichend ange
stiegen ist, um die Kraft der Druckfeder zu überwinden. Erst
wenn der T-Kolben ausreichend weit verschoben ist, wird der
Anschluß zum Verbraucher über eine Radialbohrung im bereits
verschobenen Schieberkolben aufgesteuert. Der Schieberkolben
fungiert deshalb bei der bekannten Ventilausgestaltung als
Führungsteil für den Ventilkörper einer zweiten Ventilstufe.
Die erfindungsgemäßen Vorteile ergeben sich unabhängig da
von, in welcher Weise Steuerkolben und Magnetanker zu einer
als Einheit bewegbaren Komponente zusammengefaßt sind. Eine
besonders einfache Ausführung ergibt sich mit der Weiter
bildung des Patentanspruchs 3, wobei der zusätzliche Vorteil
erzielt wird, daß der Hydraulikkolben gleichzeitig als Ma
gnetankerlagerung herangezogen werden kann.
Vorzugsweise wird der Steuerkolben in der ersten Schaltstel
lung mittels der Rückstellfeder gegen eine gehäusefesten An
schlag gedrückt, wodurch die Grundjustierung des Propor
tional-Wegeventils vereinfacht werden kann.
Die Ausbildung des Steuerkolbens als Stufenkolben gemäß An
spruch 5 erlaubt es, die für die Magnetbetätigung verant
wortlichen Bereiche des Steuerkolbens unabhängig von denje
nigen Kolbenabschnitten zu optimieren, die für die Ven
tilaufsteuerungscharakteristik von besonderer Bedeutung
sind.
Entsprechend der Weiterbildung nach Anspruch 6 wird für den
Steuerkolben ein zweiter, vorzugsweise ebenfalls einstellba
rer gehäusefester Anschlag vorgesehen, gegen den der Steuer
kolben bei maximal erregter Proportional-Magnetanordnung
fährt. Auf diese Weise kann mit einfachen Maßnahmen dafür
Sorge getragen werden, daß der Steuerkolben definierte
Grenz-Schaltstellungen hat.
Ein weiterer Vorteil dieses erfindungsgemäßen Proportional-
Wegeventils ist noch darin zu sehen, daß durch die erfin
dungsgemäße Bewegung des Steuerkolbens aus einer ersten An
schlagstellung heraus über eine Mittelstellung, in der sämt
liche Anschlüsse gesperrt sind in eine zweite Anschlag
stellung lediglich noch eine einzige Rückstellfeder erfor
derlich wird. Wenn diese gemäß einer vorteilhaften Weiter
bildung des Proportional-Wegeventils auf einem einstellbaren
Federteller abgestützt wird, läßt sich sehr einfach die
Kennlinie des Proportional-Wegeventils einstellen, wobei
durch den Einbau von Federn mit unterschiedlicher Federkon
stante zusätzlich die Steigung der Kennlinie in weiten Gren
zen variiert werden kann.
Der besondere Vorteil des Proportional-Wegeventils nach An
spruch 8 besteht darin, daß lediglich mit einer einzigen,
zusätzlichen Steuerkante im Ventilgehäuse eine Zusatz-
Schaltfunktion darstellbar ist, die bei herkömmlicher Bauart
lediglich in Verbindung mit einem zusätzlichen Schaltventil
bzw. mit einer komplexeren Verschaltung und Gestaltung der
Ventile bereitgestellt werden könnte.
Vorteilhafterweise ist diese Zusatz-Schaltfunktion als
"fail-Safe"-Stellung realisiert, wodurch das Anwendungsge
biet des erfindungsgemäßen Proportional-Wegeventils weiter
ausgedehnt wird.
Die zusätzliche Steuerkante zur Darstellung der weiteren
Schaltstellung kann entsprechend den Weiterbildungen nach
den Ansprüchen 10 bzw. 11 durch sehr einfache Bearbeitungs
vorgänge am Gehäuse ausgebildet werden, wodurch die Wirt
schaftlichkeit des Herstellungsverfahrens dieses erfindungs
gemäßen Proportional-Wegeventils weiter gesteigert wird.
Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Proportional-Wegeven
tils läßt sich das Ventil sehr einfach als Einsatzventil
ausbilden, wobei Normbohrungen in einem Ventilblock Verwen
dung finden können. Bislang erforderliche Befestigungen über
Stehbolzen an einem Ventilblock können somit entfallen.
Einige wichtige Proportional-Wegeventile, die mit dem erfin
dungsgemäßen Aufbau realisiert werden können, sind bei
spielsweise das 3/3-, 3/4- oder das 4/3-Proportional-We
geventil. Es soll jedoch an dieser Stelle hervorgehoben wer
den, daß die Erfindung nicht auf diese Ausgestaltungen des
Proportional-Wegeventils beschränkt bleibt. Vielmehr sind
auch andere, bekannte Schaltsymbole mit der erfindungs
gemäßen Integral-Technik darstellbar.
Die Erfindung stellt darüber hinaus auf sehr einfache Weise
einen Bausatz zur Verfügung, mit dem bei Verwendung ein und
desselben Stellelements in Form eines die hydraulische und
die magnetische Funktion erfüllenden Integralkolbens in Ver
bindung mit unterschiedlichen Gehäusen ganz verschiedene
Proportionalventile, das heißt Proportionalventile mit un
terschiedlichsten Schaltfunktionen, zusammengestellt werden
können. Dies ist Gegenstand der Ansprüche 19 und 20.
Nachstehend werden anhand schematischer Zeichnungen mehrere
Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zei
gen:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer ersten Ausfüh
rungsform des direkt gesteuerten Proportional-Wegeventils in
der Ausgestaltung als Drei/Drei-Wege-Proportionalventil;
Fig. 1A das dem Proportionalventil gemäß Fig. 1 entspre
chende Schaltsymbol;
Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Schnittdar
stellung einer zweiten Ausführungsform des direkt gesteu
erten Proportional-Wegeventils in der Ausführung als 3/4-
Wege-Proportionalventil;
Fig. 2A das zugehörige Schaltsymbol zur Ausführungsform
gemäß Fig. 2;
Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Schnittdar
stellung einer dritten Ausführungsform des direkt gesteu
erten Proportional-Wegeventils, ebenfalls in der Ausführung
als 3/4-Wege-Proportionalventil;
Fig. 3A das der Fig. 3 zugeordnete Schaltsymbol des Ven
tils;
Fig. 4 eine Schnittdarstellung einer vierten Ausfüh
rungsform des direkt gesteuerten Proportional-Wegeventils in
der Ausgestaltung als 4/3-Wege-Proportionalventil
Fig. 4A das der Fig. 4 zugeordnete Schaltsymbol des Ven
tils;
Fig. 4B eine Schnittdarstellung der Ausführungsform gemäß
Fig. 4 mit einer etwas modifizierten Gestaltung der Verbin
dungskanäle zwischen den Anschlüssen;
Fig. 4C das der Fig. 4B zugeordnete Schaltsymbol des Ven
tils;
Fig. 5 eine Schnittdarstellung einer fünften Ausfüh
rungsform des Proportional-Wegeventils in der Ausgestaltung
als 3/4-Wegeventil mit einer gegenüber der Variante gemäß
Fig. 2 anders geschalteten, vierten Schaltstellung; und
Fig. 5A das der Fig. 5 zugeordnete Schaltsymbol des Ven
tils.
Das direkt gesteuerte Proportional-Wegeventil gemäß Fig. 1
ist mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Die Besonderheit
des Proportional-Wegeventils besteht darin, daß es in soge
nannter "integrierter Bauform" ausgebildet ist, das heißt,
mit einer Integration von magnetischem und hydraulischem
Bauanteil in einem gemeinsamen Gehäuse 12. Der mit 14 be
zeichnete Steuerkolben ist dabei mit einem Magnetankerteil
14a zu einer als Einheit bewegbaren Komponente zusammenge
faßt, die damit von einem Stufenkolben gebildet ist. Ent
sprechend den in den Figuren gezeigten Ausführungsformen ist
der Steuerkolben 14 mit dem Magnetankerteil 14a einstückig
verbunden, wobei der Magnetankerteil 14a einen größeren
Durchmesser als der Steuerkolben 14 hat.
Während der gemäß Fig. 1 linke Teil des Gehäuses 12 den
hydraulischen Bauanteil aufnimmt, dient der gemäß Fig. 1
rechte Teil des Gehäuses 12 zur Aufnahme einer Proportional-
Magnetanordnung 16 mit einer Magnetspule 18, einem Spulen
träger 20, einem Halteteil 22 und dem Magnetankerteil 14a.
Das Halteteil 22 hat einen Flanschabschnitt 22a und einen
Führungsabschnitt 22b, der mit seiner Außenoberfläche den
Spulenträger 20 fixiert und auf der dem Steuerkolben 14 zu
gewandten Seite eine Senkung 22c zur geführten Aufnahme des
Magnetankerteils 14a ausbildet.
Das Gehäuse 12 ist im wesentlichen rotationssymmetrisch ge
staltet und weist eine Stufenbohrung 24 mit einem Abschnitt
24a größeren Durchmessers und einem Abschnitt 24b kleineren
Durchmessers auf. Der Bohrungsabschnitt 24a nimmt mit Spiel
den Magnetankerteil 14a auf, während im Bohrungsabschnitt
24b mit Gleitpassung eine Führung des Steuerkolbens 14 er
folgt. Durch diese Führung des Steuerkolbens 14 im Boh
rungsabschnitt 24b erfolgt damit gleichzeitig eine Lagerung
des Magnetankers, wodurch der Aufbau des Ventils vereinfacht
wird.
Die Bohrung 24 ist ersichtlich so ausgebildet, daß der
Bohrungsgrund 26 eine Anschlagfläche für den Steuerkolben 14
ausbilden kann.
Fig. 1 läßt erkennen, daß die mit 28 bezeichnete Achse des
Steuerkolbens 14 mit der Achse des Gehäuses 12 zusammen
fällt, was die Herstellung des Ventils vereinfacht, jedoch
für die Funktion des erfindungsgemäßen Ventils keine unab
dingbare Voraussetzung ist. Der Steuerkolben 14 ist im Zu
sammenwirken mit dem Gehäuse 12 in der Lage, mehrere Schalt
funktionen darzustellen, und zwar unter Zuhilfenahme sehr
einfacher Kanalführungen und Steuerkantengestaltungen, was
nachfolgend näher erläutert werden soll:
Das Gehäuse 12 hat drei Anschlüsse, einen Pumpendruckan
schluß P, wobei die Anschlüsse P und T von Radialbohrungen
30, 32 gebildet sind, während der Verbraucheranschluß A über
eine Axialbohrung 34 erfolgt, die von der Stirnseite 36 des
Gehäuses 12 ausgeht und in einen Steuerraum 38 mit zwei
Steuerkanten 40 bzw. 42 mündet.
Der Steuerkolben 14 ist außenseitig mit Eindrehungen 44 und
46 versehen, zwischen denen ein Kolbensteg 48 verbleibt,
dessen axiale Länge L geringfügig größer ist als der axiale
Abstand zwischen den Steuerkanten 40 und 42. Im Kolbensteg
48 ist darüber hinaus eine Ringnut 50 eingearbeitet.
Der Steuerkolben 14 weist darüber hinaus eine zentrale Durch
gangsbohrung 52 auf, über die die Stirnseiten des Steuerkol
bens 14 sowie ein Bereich 54 im Übergang zwischen den Boh
rungsabschnitten 24a und 24b auf Tankdruckniveau entlastbar
sind. Zu diesem Zweck ist im Bereich der Eindrehung 46 eine
Querbohrung 56 vorgesehen, und eine weitere Querbohrung 58
verbindet den Raum 54 mit der zentralen Durchgangsbohrung
52.
Auf der gemäß Fig. 1 rechten Seite des Steuerkolbens 14 bzw.
des Magnetankerteils 14a ist eine Rückstellfeder 60 angeord
net, die sich einerseits am Magnetankerteil 14a und anderer
seits an einem Federteller 62 abstützt, der über ein Dich
tung 64 abgedichtet in einer Bohrung 66 des Halteteils 22
aufgenommen ist. Der Federteller 62 ist einstückiger Be
standteil einer Stellschraube 68, die mit einem Innengewinde
70 in Funktionseingriff steht, so daß der Abstützpunkt der
Rückstellfeder 60 und damit die Kennlinie des Ventils ein
stellbar ist.
Der Kolben des Proportional-Wegeventils 10 gemäß Fig. 1 hat
zwei Anschläge, wobei der erste Anschlag
durch das Zusammenwirken zwischen linker Stirnfläche 72 und
Bohrungsgrund 26 und der weitere Anschlag von der rechten
Stirnfläche 74 im Zusammenwirken mit einer nicht-magneti
schen Scheibe 76 gebildet ist, die in der Senkung 22c auf
genommen ist.
Die Darstellung gemäß Fig. 1 zeigt das Proportional-Wegeven
til in einer, sämtliche Anschlüsse A, P und T sperrenden
Mittelstellung, in der die Proportional-Magnetanordnung 16
mit einem elektrischen Steuersignal vorbestimmter Größe an
gesteuert ist. Diese Schaltstellung entspricht der mittleren
Schaltstellung des Schaltsymbols gemäß Fig. 1A.
Durch Variation des an der Proportional-Magnetanordnung an
liegenden Steuersignals wird das Magnetankerteil 14a und da
mit der Steuerkolben 14 entweder weiter gegen die Kraft der
Rückstellfeder 60 auf die Anschlagscheibe 76 zu oder aber
bei Nachlassen der Magnetkraft unter der Einwirkung der
Kraft der Rückstellfeder 60 mehr auf den Anschlag 26 zu ver
schoben. Bei Verschiebung gemäß Fig. 1 nach rechts erfolgt
eine zunehmende Aufsteuerung an der Steuerkante 40, so daß
der Pumpendruckanschluß P über die Eindrehung 44 zunehmend
mit dem Verbraucheranschluß A verbunden wird. Der Druck
im Verbraucheranschluß A kann auf diese Weise stufen
los variiert werden, indem in Abhängigkeit vom an der Pro
portional-Magnetanordnung 16 anliegenden elektrischen Signal
der blendenartige Drosselquerschnitt im Bereich der Steuer
kante 40 zunehmend auf- bzw. zugesteuert wird. Bei voll er
regter Proportional-Magnetanordnung 16 ist der Durch
flußquerschnitt an der Steuerkante 40 voll geöffnet, so daß
am Verbraucher A der volle Pumpen- bzw. Systemdruck anliegt.
Diese Schaltstellung entspricht dem Schaltsymbol gemäß Fig. 1A
der rechten Schaltstellung. Auf den beiden Stirnseiten
des Steuerkolbens 10 können sich dabei keine störenden Ge
gendrücke aufbauen, da über die Eindrehung 46, die Quer
bohrungen 56 und 58 und die zentrale Durchgangsbohrung 52
eine Druckentlastung aller Gehäusebereiche sichergestellt
ist.
Durch Verringerung des an der Proportional-Magnetanordnung
16 anliegenden Steuerstroms wird durch Verschiebung gemäß
Fig. 1 nach links die Steuerkante 42 zunehmend aufgesteuert,
so daß der Verbraucheranschluß A mehr oder weniger stark ge
drosselt zum Tank entlastet wird. Bei vollkommen entregter
Proportional-Magnetanordnung 16 schlägt der Steuerkolben 14
mit seiner Stirnseite 72 am Anschlag 26 an, so daß die
Steuerkante 42 voll aufgesteuert ist. Diese Schaltstellung
entspricht beim Schaltsymbol gemäß Fig. 1A der linken
Schaltstellung. Wird aus dieser Schaltstellung heraus die
Proportional-Magnetanordnung 16 wieder mit elektrischem
Strom beaufschlagt, so wird der Kolben mit integriertem
Magnetanker gegen die Druckfeder 60 angezogen, wodurch die
Steuerkante 42 erneut geschlossen und eine Umsteuerung des
Ventils erfolgen kann.
Das vorstehend beschriebene direkt gesteuerte Proportional-
Wegeventil 10 zeichnet sich durch eine sehr kompakte Bau
weise aus, wobei zur Darstellung einer Reihe von Schaltfunk
tionen ein Minimum an Bauteilen erforderlich ist und die
Strömungswege im Ventil durch sehr einfache Bearbeitungen am
Steuerkolben 14 einerseits und am Ventilgehäuse 12 anderer
seits bereitgestellt werden können. Eine weitere Besonder
heit des Proportionalventils besteht noch darin, daß das Ge
häuse 12 als ein mehrfach gestufter Gehäuse-Einsatz ausge
bildet ist, der in eine entsprechend gestaltete, d. h. eben
falls gestufte (nicht dargestellte) Ventil-Aufnahmebohrung
einschraubbar ist. Zu diesem Zweck ist ein Außengewindeab
schnitt vorgesehen, der über eine Anschlagschulter 80 in den
Gehäuseabschnitt zur Aufnahme der Proportional-Magnetanord
nung 16 übergeht. Zwischen den Abschnitten unterschiedlicher
Durchmesser, d. h. zur Abdichtung der Ventilanschlüsse P und
T gegeneinander bzw. zur Umgebung bzw. zum Anschluß A sind
Dichtungen 82, 84 und 86 in entsprechend gestalteten Ring
nuten des Ventilgehäuses 12 aufgenommen.
In den Fig. 2 bzw. 2A ist eine weitere Ausführungsform
eines direkt gesteuerten Proportional-Wegeventils darge
stellt. Während es sich bei dem in den Fig. 1 und 1A ge
zeigten Proportional-Wegeventil um ein 3/3-Wegeventil han
delt, ist das mit 110 bezeichnete Proportional-Wegeventil
gemäß Fig. 2 ein 3/4-Proportional-Wegeventil. Der Aufbau des
Ventils 110 entspricht im wesentlichen demjenigen des in den
Fig. 1 bzw. 1A gezeigten Ventils 10, so daß diejenigen
Bauteile und Komponenten des Proportionalventils 110, die
hinsichtlich Funktion bzw. Ausbildung den Komponenten des
Ventils 10 entsprechen, mit Bezugszeichen versehen sind,
denen eine "1" vorangestellt ist. Eine nähere Beschreibung
dieser Komponenten erübrigt sich deshalb. Es sollen ledig
lich die Unterschiede zur Ausführungsform gemäß Fig. 1, 1A
näher erläutert werden:
Die zweite Ausführungsform des Proportional-Wegeventils un
terscheidet sich von der vorstehend beschriebenen Variante
ausschließlich darin, daß das Ventilgehäuse 112 zwischen den
Radialbohrungen 130 und 132 im Bohrungsabschnitt 124b einen
Einstich bzw. eine Eindrehung 188 besitzt, die somit eine
Steuerkante 190 ausbildet. Diese Steuerkante 190 ist so ge
legt und die Breite B der Eindrehung 188 ist so gewählt, daß
in der gemäß Fig. 2 linken Anschlagstellung des Steuer
kolbens 114 über die Steuerkanten 190 und 140 eine gedros
selte Verbindung des Pumpendruckanschlusses P zum Raum 138
und von dort über die Steuerkante 142 zum Tankanschluß T
hergestellt ist.
Diese Schaltstellung ist im Schaltsymbol gemäß Fig. 2A mit F
bezeichnet. Diese Schaltstellung stellt eine sogenannte
"failsafe"-Stellung dar, die das Proportional-Wegeventil
dann einnimmt, wenn die Proportional-Magnetanordnung 116 aus
irgendeinem Grunde stromlos werden sollte.
Schon bei einem sehr geringen Spulenstrom wird der Steuer
kolben 114 gegen die Kraft der Rückstellfeder 160 gemäß Fig. 2
nach rechts verschoben, so daß die zusätzliche Steuerkante
190 geschlossen wird, die Steuerkante 142 allerdings über
die Eindrehung 146 noch weitgehend geöffnet bleibt. Bei
weiterer Erhöhung des Steuerstroms an der Proportional-
Magnetanordnung 116 nimmt der Steuerkolben 114 die in Fig. 2
gezeigte Mittelstellung ein, in der sämtliche Steuerkanten
und Anschlüsse gesperrt sind. Die weitere Verschiebung bei
weiter steigendem Steuerstrom führt zu einer zunehmenden
Aufsteuerung der Verbindung vom Pumpenanschluß P zum Ver
braucheranschluß A über die Steuerkante 140. Die zusätzliche
Steuerkante 190 hat in dieser Schaltphase keinen Einfluß
mehr. Beim maximaler Erregung der Proportional-Magnetanord
nung 116 nimmt der Steuerkolben 114 - wie bei der Ausfüh
rungsform gemäß Fig. 1 - eine Anschlagstellung ein, in der
die rechte Stirnseite 174 an der nicht-magnetischen Scheibe
176 anliegt.
Man erkennt aus der vorstehenden Beschreibung, daß bei bei
den Ausführungsformen des Proportional-Wegeventils nach den
Fig. 1 und 2 ein- und derselbe Steuerkolben 14 bzw. 114
verwendet werden kann, wobei zur Darstellung der zusätzli
chen Schaltstellung F, d. h. der sogenannten failsafe-
Schaltstellung lediglich eine geringfügige Umgestaltung des
Ventilgehäuses 12 erforderlich ist. Die Erfindung schafft
somit einen Bausatz für ein Proportional-Wegeventil, bei dem
ein Einheits-Steuerkolben 14 bzw. 114 Verwendung findet, der
zur Variation der Schaltfunktionen des Ventils mit verschie
denen Gehäusen 12 bzw. 112 kombiniert wird, die eine spe
zielle, an den Steuerkolben und an die zu erzielenden
Schaltfunktionen angepaßte Steuerkanten-Konfiguration haben.
In Fig. 3 ist eine Ausführungsform des direkt gesteuerten
Proportional-Wegeventils dargestellt, das die gleichen
Schaltfunktionen wie das Ventil gemäß Fig. 2 bereitstellt,
bei dem allerdings auf Seiten des Gehäuses 212 etwas andere
Maßnahmen ergriffen sind, um im Zusammenwirken mit dem Ein
heits-Steuerkolben 214 die zusätzliche Schaltstellung F dar
zustellen. Auch bei der Beschreibung dieser Ausführungsform
werden diejenigen Bauteile des Proportional-Wegeventils, die
den zuvor beschriebenen Komponenten entsprechen, nicht mehr
näher beschrieben und im übrigen mit Bezugsnummern versehen,
die denjenigen der Fig. 1 entsprechen, wobei eine "2" voran
gestellt wird.
Anstelle der Eindrehung 188 in Fig. 2 weist das Gehäuse 212
eine von der Axialbohrung 234 ausgehende Querbohrung 292
auf, die mit der Innenbohrung 224b die zusätzliche Steuer
kante 290 ausbildet, über die bei stromloser Proportional-
Magnetanordnung 216, d. h. in der linken Anschlagstellung
des Steuerkolbens 214 eine gedrosselte Verbindung des P-An
schlusses zum T-Anschluß hergestellt wird, wobei diese Ver
bindung über die Axialbohrung 234 und die Steuerkante 242
erfolgt. Ansonsten funktioniert die Ausführungsform gemäß
Fig. 3 ebenso wie die Ausführungsform nach Fig. 2, so daß
auf eine detaillierte Beschreibung der vier Haupt-Schalt
stellungen des Ventils verzichtet werden kann. Auch bei der
Ausführungsform nach Fig. 3 kann der gleiche Einheits-Steu
erkolben verwendet werden wie bei der Ausführungsform nach
Fig. 1, und es wird mit einem Minimum an zusätzlichem Bear
beitungsaufwand am Gehäuse 212 eine vierte Schaltstellung
darstellbar. Auch ist bei dieser Ausführungsform wiederum
das Widerlager 262 für die Rückstellfeder 260 in axialer
Richtung einstellbar, wodurch Einfluß auf die Kennlinie des
3/4-Proportional-Wegeventils 210 genommen werden kann.
Eine vierte Ausführungsform des direkt gesteuerten Propor
tional-Wegeventils ist in den Fig. 4 bzw. 4A gezeigt.
Auch bei dieser Ausführungsform werden zur Vereinfachung der
Beschreibung diejenigen Bauteile, die den Komponenten der
Ausführungsform nach Fig. 1 entsprechen, mit gleichen Be
zugszeichen bezeichnet, denen allerdings eine "3" vorange
stellt ist. Das Proportional-Wegeventil gemäß Fig. 4 stellt
eine 4/3-Variante des Proportional-Wegeventils dar. Das Pro
portional-Wegeventil 310 hat einen weiteren Verbraucheran
schluß B, der wiederum von einer Radialbohrung 394 gebildet
ist. In weiterer Abweichung von den zuvor beschriebenen Aus
führungsbeispielen ist die axiale Lage des T- und des P-An
schlusses vertauscht. Auch im Bereich des Steuerkolbens 314
sind Modifikationen vorgenommen, die Eindrehung 346 ist in
Richtung auf den Verbraucheranschluß B in axialer Richtung
verlängert und auf der anderen Seite des Verbraucheran
schlusses B ist eine weitere Eindrehung 396 ausgebildet, von
der eine Querbohrung 398 zur zentralen Durchgangsbohrung 352
führt. Die am Verbraucheranschluß B ausgebildeten, zusätzli
chen Steuerkanten sind mit 343 und 345 bezeichnet. Der
zwischen den Eindrehungen 346 und 396 verbleibende Steg hat
die Bezugsnummer 349 und eine Breite, die geringfügig größer
ist als der Durchmesser der Radialbohrung 394, so daß in der
gezeigten Schaltstellung sämtliche Steuerkanten 340, 342,
343 und 345 geschlossen sind. Diese Schaltstellung nimmt der
Steuerkolben 314 ein, wenn die Proportional-Magnetanordnung
316 mit einem vorbestimmten Steuerstrom angesteuert ist. Um
den Verbraucheranschluß A mit dem Systemdruckanschluß P zu
verbinden und gleichzeitig den Verbraucheranschluß B zum
Tank t zu entlasten, wird der Steuerstrom der Proportional-
Magnetanordnung verringert. Der Steuerkolben 314 bewegt sich
daraufhin unter Einwirkung der Rückstellkraft der Feder 360
gemäß Fig. 4 zunehmend nach links und steuert die blendenar
tigen Drosselquerschnitte an den Steuerkanten 342 bzw. 345
zunehmend auf. Die Entlastung des Verbraucheranschlusses B
erfolgt dementsprechend über die Steuerkante 345, die Ein
drehung 396, die Querbohrung 398, die Zentralbohrung 352,
die Querbohrung 356, die Eindrehung 344 und die Radialboh
rung 330. Die Beaufschlagung des Verbraucheranschlusses A
erfolgt über die Radialbohrung 332, die Eindrehung 346 und
die Steuerkante 342.
Wenn umgekehrt ausgehend von der in Fig. 4 gezeigten Schalt
stellung des Steuerkolbens 314 der an der Proportional-
Magnetanordnung 316 anliegende Steuerstrom erhöht wird, wird
das Magnetankerteil 314a gegen die Kraft der Feder 360 wei
ter gemäß Fig. 4 nach rechts angezogen, wodurch die beiden
Steuerkanten 340 und 343 zunehmend aufgesteuert werden. Da
mit wird der Verbraucheranschluß A zunehmend mit dem Tankan
schluß T und der Verbraucheranschluß B über die Steuerkante
343 zunehmend mit Systemdruck P beaufschlagt. Die Anschlag
stellung wird bei der Ausführungsform nach Fig. 4 wiederum
dadurch eingenommen, daß die gemäß Fig. 4 rechte Stirnseite
374 des Steuerkolbens 314 an der nicht magnetischen Scheibe
376 anschlägt.
Auch die Ausführungsform des Proportional-Wegeventils 310
gemäß Fig. 4 hat wiederum ein Gehäuse in Form eines Gehäuse-
Einsatzes, der unter Zuhilfenahme des Gewindes 378 in ein
Ventilgehäuse einschraubbar ist. Da es sich bei dem Ventil
nach Fig. 4 um ein Ventil mit Doppeldurchströmung handelt,
ist zwischen den Anschlüssen P und B eine zusätzliche Ring
dichtung 383 vorgesehen, die wiederum in einer Ringnut des
Gehäuses 314 positioniert ist.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird
die Verbindung axial beabstandeter Anschlüsse wie z. B. der
Anschlüsse B und T über eine Axialbohrung im Kolben herge
stellt. Die Ausführungsform gemäß Fig. 4B ist insoweit ab
gewandelt, als diese Verbindung unter Zuhilfenahme anderer
Mittel hergestellt wird:
Es ist zu diesem Zweck eine Axialbohrung 352* im Ventilge
häuse 312 vorgesehen, die über eine Querbohrung 356* mit der
Eindrehung 344 in Verbindung steht. Eine weitere Querbohrung
398* schafft eine Strömungsmittelverbindung zur Eindrehung
396. Die Längsbohrung 352* sorgt über den Raum 354, die
Querbohrung 358 und eine axial stark verkürzte Zentralboh
rung 352E für eine Druckentlastung der Bohrung 366. An
sonsten entspricht die Ausführungsform der Fig. 4B, C voll
ständig der Ausführungsform gemäß Fig. 4 und 4A, so daß im
übrigen identische Bezugszeichen verwendet wurden. Es ver
steht sich von selbst, daß auch andere Verbindungsbohrungen
im Gehäuse vorgesehen sein können, um die Schaltung nach Fi
gur 4C sicherzustellen.
Schließlich soll anhand der Fig. 5 und 5A eine fünfte
Ausführungsform des Proportional-Wegeventils 410 beschrieben
werden. Auch in diesem Fall handelt es sich um ein stetig
verstellbares Wegeventil mit drei Haupt-Schaltstellungen für
die Be- und Entlastung des Verbrauchers A und einer zusätz
lichen Schaltstellung Z, die das Proportional-Wegeventil 410
bei Wegfall der Stromversorgung der Proportional-Magnetan
ordnung 416 einnimmt, wenn der mit 414 bezeichnete Steuer
kolben unter Einwirkung der Kraft der Rückstellfeder 460
seine gemäß Fig. 5 linke Anschlagstellung einnimmt.
Da auch bei diesem Ventil der Aufbau weitestgehend demjeni
gen der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele entspricht,
sind auch bei dieser Ausführungsform gleiche Bezugszeichen
verwendet, denen allerding eine "4" vorangestellt ist. Ab
weichungen von den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen
bestehen lediglich hinsichtlich der Anordnung des
Verbraucheranschlusses A und der Realisierung der Anschlag
stellung des Steuerkolbens 414 in der Schaltstellung Z.
Der Steuerkolben 414 ist wiederum mit einer zentralen Durch
gangsbohrung 452 ausgebildet, von der zwei Radialbohrungen
456 und 458 ausgehen, von deren letztere in den Bereich 454
mündet, während erstere mit der Eindrehung 446 in Verbindung
steht. Über den Kolbensteg 448 von der Eindrehung 446 ge
trennt weist der Steuerkolben 414 eine zweite Eindrehung 444
auf. Die Eindrehung 444 wirkt mit der Steuerkante 440 und
die Eindrehung 446 mit der Steuerkante 442 zusammen.
Bei dem Gehäuse 412 ist die Stufenbohrung 424 durchgehend
ausgebildet, d. h. der Bohrungsabschnitt 424b erstreckt sich
bis zur inneren Stirnseite 436 des Gehäuses. Um dem Steuer
kolben 414 einen Anschlag in der Zusatz-Schaltstellung Z zu
geben, dient ein im Bereich 454 vorgesehener Anschlagring
477, der mit einer Radialfläche 473 des Magnetankerteils
414a zusammenwirkt. Die Anschlagscheibe 477 besteht vorzugs
weise aus nicht-magnetischem Material, ebenso wie die An
schlagscheibe 476, die in der gleichen Weise wie bei den zu
vor beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet ist.
Auch das Ventilgehäuse 412 der Ausführungsform gemäß Fig. 5
ist in ein Ventilgehäuse als Ventileinsatz einschraubbar. Die
zugehörige Stufenbohrung im Gehäuse ist mit 467 angedeutet.
Mit dieser Stufenbohrung wirken die Dichtungen 482, 484, 485
und 486 zusammen, so daß die betreffenden Ringräume RP, RA
und RT im Bereich der Anschlüsse P, A und T voneinander und
zur Umgebung hin abgeschirmt sind. Der Anschluß von P, A und
T erfolgt wiederum über Radialbohrungen 430 bis 434.
In Fig. 5 ist das Ventil mit 410 in der Mittelstellung ge
zeigt, in der der am Magneten anliegende Steuerstrom gerade
so groß gehalten ist, daß das Magnetankerteil 414a und damit
der einstückig damit verbundene Steuerkolben in eine
Stellung bewegbar ist, in der die Anschlüsse P, A und T von
einander getrennt sind. Die Steuerkanten 440, 442 werden vom
Kolbensteg 448 überdeckt.
Bei Anstieg des Steuerstroms wird das Magnetankerteil 414a
gegen die Kraft der Rückstellfeder 460 weiter angezogen. An
der Steuerkante 440 erfolgt damit eine zunehmende Aufsteue
rung, so daß der Verbraucheranschluß A zunehmend mit System
druck P beaufschlagt wird. Die Steuerkante 440 ist voll ge
öffnet, wenn die rechte Stirnseite 474 des Magnetankerteils
414a am Radialflansch 476 der Anschlaghülse anschlägt.
Wenn ausgehend von der Mittelstellung der Steuerstrom abge
senkt wird, bewegt sich der Steuerkolben 414 gemäß Fig. 5
zunehmend nach links, wodurch sich an der Steuerkante 442
eine zunehmende Aufsteuerung einstellt. Hydraulik-Strömungs
mittel vom Verbraucher A kann dann über die Steuerkante 442,
die Eindrehung 446 und die zumindest eine Radialbohrung 432
zum Tank T abfließen. Die Eindrehung 446 im Steuerkolben 414
ist dabei derart auf die Lage des Tankanschlusses T bzw. der
zugehörigen Radialbohrung 432 abgestimmt, daß das über die
Steuerkante 442 abströmende Strömungsmittel zunächst weitge
hend ohne Drosselung zum Tank T abströmt.
Wenn die Stromversorgung der Proportional-Magnetanordnung
416 ausfällt, wird die Rückstellfeder 460 am Steuerkolben
allein wirksam und verschiebt diesen in die Zusatz-Schalt
stellung Z, in der die Radialfläche 473 am Ring 477 an
schlägt. Das Maß H ist dabei so auf das Abstandsmaß A zwi
schen den Steuerkanten 447, 449 abgestimmt, daß in der An
schlagstellung über die Steuerkanten 447 und 449 eine ge
drosselte Strömung von A nach T aufrechterhalten wird. Somit
wird auch bei der zuletzt beschriebenen Ausführungsform mit
einem äußerst geringen herstellungstechnischen Aufwand eine
weitere Schaltfunktion des Proportional-Wegeventils dar
stellbar. Die eingangs beschriebenen Vorteile des Venti
laufbaus werden dabei uneingeschränkt aufrechterhalten.
Selbstverständlich sind Abweichungen von den zuvor beschrie
benen Ausführungsbeispielen möglich, ohne den Grundgedanken
der Erfindung zu verlassen, mit einem sehr geringen, vor
richtungstechnischen Aufwand, d. h. mit einem einzigen
Steuerkolben und einer einzigen Proportional-Magnetanordnung
nicht nur die Haupt-Schaltstellungen eines Mehrwege-Propor
tionalventils, sondern darüber hinaus mit ein und demselben
Steuerkolben eine zusätzliche Schaltfunktion darzustellen,
in der eine Absicherung des Hydraulik-Systems bereitgestellt
ist.
Die Erfindung schafft somit ein magnetbetätigtes Proportio
nal-Wegeventil mit zumindest drei Anschlüssen und zumindest
zwei durch eine Zwischenstellung oder eine Unterdeckung von
einander abgegrenzten Schaltstellungen. Zur Erzielung einer
kompakten Bauweise ist der Magnetanker und der Hydraulik
schieber zu einer als Einheit bewegbaren Komponente zu
sammengefaßt, die gegen die Kraft einer Rückstellfeder aus
einer ersten Schaltstellung mit stromloser Proportional-
Magnetanordnung über eine Mittelstellung in eine weitere
Schaltstellung bewegbar ist. Die Herstellung der einzelnen
Verbindungen im Ventil erfolgt erfindungsgemäß durch ein
fachste Bearbeitungen am Kolben bzw. am Ventilgehäuse. Die
Erfindung schafft darüber hinaus einen Bausatz für ein Pro
portional-Wegeventil, bei dem ein Einheits-Steuerkolben vor
gesehen wird, welcher zur Variation der Schaltfunktionen des
Ventils mit geringfügig abgewandelten Gehäusen kombinierbar
ist, die eine an den Steuerkolben angepaßte Steuerkanten-
Konfiguration haben. In diesem Fall werden vorzugsweise auch
die Rückstellfedern zur Verhinderung der Kennlinie des Ven
tils ausgetauscht.
Claims (22)
1. Magnetbetätigtes Proportional-Wegeventil mit zumindest
drei Anschlüssen und mindestens zwei durch eine
Zwischenstellung oder Unterdeckung voneinander abge
grenzten Schaltstellungen und mit einem Steuerkolben,
dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (14; 114;
214; 314; 414) und ein Magnetanker (14a; 114a; 214a;
314a; 414a) einer Proportional-Magnetanordnung (16;
116; 216; 316; 416) zu einer als Einheit bewegbaren
Komponente zusammengefaßt sind, die gegen die Kraft ei
ner Rückstellfeder (60; 160; 260; 360; 460) aus einer
ersten Schaltstellung (F; Z) mit stromloser Propor
tional-Magnetanordnung über eine Mittelstellung (N) in
eine weitere Schaltstellung bewegbar ist.
2. Proportional-Wegeventil nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Steuerkolben (14; 114; 214; 314;
414) und die Proportional-Magnetanordnung (16; 116;
216; 316; 416) in einem gemeinsamen Gehäuse (12; 112;
212; 312; 412) untergebracht sind.
3. Proportional-Wegeventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Magnetanker (14a; 114a; 214a;
314a; 414a) und der Steuerkolben (14; 114; 214; 314;
414) einstückig miteinander verbunden sind.
4. Proportional-Wegeventil nach Anspruch 1, 2 oder 3, da
durch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (14; 114;
214; 314; 414) in der ersten Schaltstellung (Z; F) mit
tels der Rückstellfeder (60; 160; 260; 360; 460) gegen
einen Anschlag des Gehäuses (12; 112; 212; 312; 412)
drückbar ist.
5. Proportional-Wegeventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (14; 114; 214;
314; 414) als Stufenkolben ausgebildet ist, wobei der
im Durchmesser stärkere Abschnitt (14a; 114a; 214a;
314a; 414a) als integrierter Magnetanker dient.
6. Proportional-Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (14;
114; 214; 314; 414) gegen die Kraft der Rückstellfeder
(60; 160; 260; 360; 460) bei maximal erregter Propor
tional-Magnetanordnung (16; 116; 216; 316; 416) gegen
einen weiteren gehäusefesten Anschlag (76; 176; 276;
376; 476) drückbar ist.
7. Proportional-Wegeventil nach Anspruch 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß der weitere Anschlag eine nicht
magnetische Scheibe (76; 176; 276; 376; 476) aufweist.
8. Proportional-Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis
7, gekennzeichnet durch die Ausbildung als Proportio
nalventil mit 4 Schaltstellungen mit einer ersten An
schlagschaltstellung (F; Z), in der bei nicht erregter
Proportional-Magnetanordnung (116; 216; 416) über eine
zusätzliche Steuerkante (290) des Gehäuses (12; 212;
412) oder des Steuerkolbens (14; 214; 414) eine Zusatz-
Schaltfunktion bereitgestellt ist.
9. Proportional-Wegeventil nach Anspruch 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Zusatz-Schaltfunktion eine "fail
safe"-Stellung (F) ist, in der bei stromloser Propor
tional-Magnetanordnung (116; 216; 416) der Ver
braucheranschluß (A) zum Tank entlastet ist.
10. Proportional-Wegeventil nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß in der ersten Schaltstellung (Z; F)
bei nicht erregter Proportional-Magnetanordnung (116;
216; 416) über eine Steuerkante (190) des Steuerkolbens
(14; 214; 414) im Zusammenwirken mit einer zusätzlichen
Steuerkante (290) des gemeinsamen Gehäuses (112; 212)
eine gedrosselte Verbindung des Verbraucheranschlusses
(A) mit dem Systemanschluß (P) bei gleichzeitiger Ent
lastung des Verbraucheranschlusses (A) zum Tank (T)
darstellbar ist (fail-safe-Stellung).
11. Proportional-Wegeventil nach Anspruch 8, 9 oder 10, da
durch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Steuerkante
(290) von einer Eindrehung (188) der Führungsbohrung
(124b) für den Steuerkolben (114) gebildet ist.
12. Proportional-Wegeventil nach Anspruch 8, 9 oder 10, da
durch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Steuerkante
(290) von einer Querbohrung (292) oder eines aus
reichend tiefen Einstichs des Steuerkolben-Gehäuses
(212) gebildet ist.
13. Proportional-Wegeventil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Verbraucheranschluß (A) in der
Anschlag-Schaltstellung (Z) über eine zusätzliche
Steuerkante (440, 442) am Steuerkolben (412) gedrosselt
zum Tank (T) entlastet ist.
14. Proportional-Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis
13, dadurch gekennzeichnet, daß das gemeinsame Gehäuse
(12; 112; 212; 312; 412) als Gehäuse-Einsatz ausgebil
det ist, der in eine Ventil-Aufnahmebohrung einschraub
bar ist.
15. Proportional-Wegeventil nach Anspruch 14, dadurch ge
kennzeichnet, daß ein Anschluß (A) des Ventils von der
der Proportional-Magnetanordnung (16; 116; 216; 316)
abgewandten Stirnseite des gemeinsamen Gehäuses (12;
112; 212; 312) ausgeht.
16. Proportional-Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis
15, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbraucheranschluß
(A) von einer Stirnseite des gemeinsamen Gehäuses (12;
112; 212; 312) ausgeht und die weiteren Anschlüsse (B,
P, T) von Querbohrungen (292) oder ausreichend tiefen
Einstichen gebildet sind.
17. Proportional-Wegeventil nach Anspruch 16, dadurch ge
kennzeichnet, daß ein Verbraucheranschluß (B) über zu
mindest eine Längsbohrung (352; 352*) und über zumin
dest eine Querbohrung (356; 356*) mit einem axial ver
setzten weiteren Anschluß (T) verbindbar ist.
18. Proportional-Wegeventil nach Anspruch 17, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Längsbohrung (352) im Steuerkol
ben (314) ausgebildet ist und die Verbindung über von
einander beabstandete Ringnuten (346, 396) und über von
den Ringnuten in die Längsbohrung (352) führende Quer
bohrungen (356, 398) des Steuerkolbens (314) erfolgt.
19. Proportional-Wegeventil nach Anspruch 17, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Längsbohrung (352*) im Ventilge
häuse (312) ausgebildet ist und die Verbindung der An
schlüsse über eine geeignete Gehäuseverbohrung erfolgt.
20. Proportional-Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis
19, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (60;
160; 260; 360; 460) sich an einem Federteller (62) ab
stützt, der axial verstellbar im gemeinsamen Gehäuse
montiert ist.
21. Bausatz für ein Proportional-Wegeventil nach einem der
Ansprüche 1 bis 20, mit einem Einheits-Steuerkolben,
der zur Variation der Schaltfunktionen des Ventils mit
verschiedenen Gehäusen mit an den Steuerkolben ange
paßter Steuerkanten-Konfiguration kombinierbar ist.
22. Bausatz nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß
die Rückstellfeder (60) zur Veränderung der Kennlinie
des Ventils austauschbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924221757 DE4221757C2 (de) | 1992-07-02 | 1992-07-02 | Magnetbetätigtes Proportional-Wegeventil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924221757 DE4221757C2 (de) | 1992-07-02 | 1992-07-02 | Magnetbetätigtes Proportional-Wegeventil |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4221757A1 true DE4221757A1 (de) | 1994-01-13 |
DE4221757C2 DE4221757C2 (de) | 1997-05-15 |
Family
ID=6462346
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924221757 Expired - Fee Related DE4221757C2 (de) | 1992-07-02 | 1992-07-02 | Magnetbetätigtes Proportional-Wegeventil |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4221757C2 (de) |
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19641073A1 (de) * | 1996-10-04 | 1998-04-16 | Adolf Harald Sonnleitner | Druckmittelbetätigbares Ventil |
EP0878652A1 (de) * | 1997-05-13 | 1998-11-18 | C.E.I. s.r.l. | Magnetschieber, insbesondere zur Kraftstoffzuführung in Dieselmotoren |
WO1999018380A1 (en) * | 1997-10-08 | 1999-04-15 | Vickers, Incorporated | Low pressure solenoid valve |
EP1076278A2 (de) * | 1999-08-11 | 2001-02-14 | Hydraulik-Ring GmbH | Hydraulisches Ventil, insbesondere verstellbares Druckregelventil |
US6206038B1 (en) | 1996-12-06 | 2001-03-27 | Continental Teves Ag & Co., Ohg | Multiway valve |
EP1163688A1 (de) * | 1998-12-04 | 2001-12-19 | TLX Technologies | Proportionalen stellglied für ein proportionales kontrollvorrichtung |
EP1233220A2 (de) * | 2001-02-15 | 2002-08-21 | Eto Magnetic Kg | Proportional-Wegemagnetventil |
US6669166B2 (en) | 2000-07-28 | 2003-12-30 | Nippon Soken, Inc. | Electromagnetic valve |
DE19858128B4 (de) * | 1997-12-19 | 2007-07-26 | Caterpillar Inc., Peoria | Integrierte elektrohydraulische Betätigungsvorrichtung |
DE102007055054A1 (de) * | 2007-01-05 | 2008-07-24 | Hydraulik-Ring Gmbh | Druckventil mit Ankerhubbegrenzung |
WO2010041118A1 (en) | 2008-10-06 | 2010-04-15 | Eaton Corporation | Valve for distributing fluids |
WO2010112263A3 (de) * | 2009-03-31 | 2011-02-24 | Robert Bosch Gmbh | Druckregelventil, insbesondere für ein automatikgetriebe in einem kraftfahrzeug |
WO2011085767A1 (de) * | 2009-12-21 | 2011-07-21 | Robert Bosch Gmbh | Elektromagnetisch schaltbares ventil zum einbau in einen einbaublock |
ITMO20120277A1 (it) * | 2012-11-14 | 2014-05-15 | Tecnord S R L | Valvola proporzionale a controllo elettromeccanico |
WO2015091737A1 (de) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | Robert Bosch Gmbh | Ventil |
EP3067309A1 (de) * | 2015-03-10 | 2016-09-14 | HAWE Hydraulik SE | Steuerventil für ein hydraulisches Aggregat und hydraulisches System mit einem entsprechenden Steuerventil |
EP3462040A1 (de) * | 2017-09-13 | 2019-04-03 | CLAAS Selbstfahrende Erntemaschinen GmbH | Verfahren zur einstellung eines arbeitsaggregates |
EP3296600B1 (de) | 2008-04-28 | 2019-07-10 | BorgWarner Inc. | Umspritzte oder einpressmuffe für hydraulische magnetführung |
WO2021115679A1 (de) * | 2019-12-09 | 2021-06-17 | Thomas Magnete Gmbh | Elektromagnetventil |
CN114838160A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-08-02 | 广州汇通精密液压有限公司 | 三通比例减压阀 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1290778B (de) * | 1966-06-04 | 1969-03-13 | Voith Getriebe Kg | Elektromagnetisch betaetigtes Hydraulikventil |
DE3207393C1 (de) * | 1982-03-02 | 1983-10-13 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Steuerventil,insbesondere elektrohydraulisches Steuerventil |
US4669504A (en) * | 1985-04-01 | 1987-06-02 | Hitachi, Ltd. | Closed loop type proportional electromagnetic valve for hydraulic control |
US5004440A (en) * | 1988-12-30 | 1991-04-02 | Aisin Aw Kabushiki Kaisha | Pressure control valve |
DE4003228A1 (de) * | 1990-02-03 | 1991-08-22 | Bosch Gmbh Robert | Elektromagnetisch betaetigbares ventil |
DE4012832A1 (de) * | 1990-04-23 | 1991-10-24 | Festo Kg | Magnetventil |
-
1992
- 1992-07-02 DE DE19924221757 patent/DE4221757C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1290778B (de) * | 1966-06-04 | 1969-03-13 | Voith Getriebe Kg | Elektromagnetisch betaetigtes Hydraulikventil |
DE3207393C1 (de) * | 1982-03-02 | 1983-10-13 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Steuerventil,insbesondere elektrohydraulisches Steuerventil |
US4669504A (en) * | 1985-04-01 | 1987-06-02 | Hitachi, Ltd. | Closed loop type proportional electromagnetic valve for hydraulic control |
US5004440A (en) * | 1988-12-30 | 1991-04-02 | Aisin Aw Kabushiki Kaisha | Pressure control valve |
DE4003228A1 (de) * | 1990-02-03 | 1991-08-22 | Bosch Gmbh Robert | Elektromagnetisch betaetigbares ventil |
DE4012832A1 (de) * | 1990-04-23 | 1991-10-24 | Festo Kg | Magnetventil |
Cited By (35)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19641073A1 (de) * | 1996-10-04 | 1998-04-16 | Adolf Harald Sonnleitner | Druckmittelbetätigbares Ventil |
DE19641073C2 (de) * | 1996-10-04 | 2000-07-13 | Adolf Harald Sonnleitner | Druckmittelbetätigbares Ventil |
US6206038B1 (en) | 1996-12-06 | 2001-03-27 | Continental Teves Ag & Co., Ohg | Multiway valve |
EP0878652A1 (de) * | 1997-05-13 | 1998-11-18 | C.E.I. s.r.l. | Magnetschieber, insbesondere zur Kraftstoffzuführung in Dieselmotoren |
WO1999018380A1 (en) * | 1997-10-08 | 1999-04-15 | Vickers, Incorporated | Low pressure solenoid valve |
US5918635A (en) * | 1997-10-08 | 1999-07-06 | Vickers, Incorporated | Low pressure solenoid valve |
DE19858128B4 (de) * | 1997-12-19 | 2007-07-26 | Caterpillar Inc., Peoria | Integrierte elektrohydraulische Betätigungsvorrichtung |
EP1163688A4 (de) * | 1998-12-04 | 2002-07-17 | Tlx Technologies | Proportionalen stellglied für ein proportionales kontrollvorrichtung |
EP1163688A1 (de) * | 1998-12-04 | 2001-12-19 | TLX Technologies | Proportionalen stellglied für ein proportionales kontrollvorrichtung |
EP1076278A3 (de) * | 1999-08-11 | 2002-08-28 | Hydraulik-Ring GmbH | Hydraulisches Ventil, insbesondere verstellbares Druckregelventil |
EP1076278A2 (de) * | 1999-08-11 | 2001-02-14 | Hydraulik-Ring GmbH | Hydraulisches Ventil, insbesondere verstellbares Druckregelventil |
US6669166B2 (en) | 2000-07-28 | 2003-12-30 | Nippon Soken, Inc. | Electromagnetic valve |
DE10136705B4 (de) * | 2000-07-28 | 2009-02-05 | Nippon Soken, Inc., Nishio-shi | Elektromagnetventil |
EP1233220A2 (de) * | 2001-02-15 | 2002-08-21 | Eto Magnetic Kg | Proportional-Wegemagnetventil |
DE10107164C1 (de) * | 2001-02-15 | 2002-11-21 | Eto Magnetic Kg | Proportional-Wegemagnetventil |
EP1233220A3 (de) * | 2001-02-15 | 2003-06-18 | Eto Magnetic Kg | Proportional-Wegemagnetventil |
DE102007055054A8 (de) * | 2007-01-05 | 2009-01-29 | Hydraulik-Ring Gmbh | Druckventil mit Ankerhubbegrenzung |
DE102007055054B4 (de) * | 2007-01-05 | 2014-03-20 | Hilite Germany Gmbh | Druckventil mit Ankerhubbegrenzung |
DE102007055054A1 (de) * | 2007-01-05 | 2008-07-24 | Hydraulik-Ring Gmbh | Druckventil mit Ankerhubbegrenzung |
US11512791B2 (en) | 2008-04-28 | 2022-11-29 | Solero Technologies, Llc | Overmolded or pressed-in sleeve for hydraulic routing of solenoid |
US10962134B2 (en) | 2008-04-28 | 2021-03-30 | Borgwarner Inc. | Overmolded or pressed-in sleeve for hydraulic routing of solenoid |
EP3296600B1 (de) | 2008-04-28 | 2019-07-10 | BorgWarner Inc. | Umspritzte oder einpressmuffe für hydraulische magnetführung |
US8042789B2 (en) | 2008-10-06 | 2011-10-25 | Eaton Corporation | Valve for distributing fluids |
AU2009302159B2 (en) * | 2008-10-06 | 2013-06-27 | Eaton Corporation | Valve for distributing fluids |
CN101900214B (zh) * | 2008-10-06 | 2013-10-23 | 伊顿公司 | 用于分配流体的阀 |
WO2010041118A1 (en) | 2008-10-06 | 2010-04-15 | Eaton Corporation | Valve for distributing fluids |
WO2010112263A3 (de) * | 2009-03-31 | 2011-02-24 | Robert Bosch Gmbh | Druckregelventil, insbesondere für ein automatikgetriebe in einem kraftfahrzeug |
CN102762904A (zh) * | 2009-12-21 | 2012-10-31 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于安装在安装块中的可电磁切换的阀 |
WO2011085767A1 (de) * | 2009-12-21 | 2011-07-21 | Robert Bosch Gmbh | Elektromagnetisch schaltbares ventil zum einbau in einen einbaublock |
ITMO20120277A1 (it) * | 2012-11-14 | 2014-05-15 | Tecnord S R L | Valvola proporzionale a controllo elettromeccanico |
WO2015091737A1 (de) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | Robert Bosch Gmbh | Ventil |
EP3067309A1 (de) * | 2015-03-10 | 2016-09-14 | HAWE Hydraulik SE | Steuerventil für ein hydraulisches Aggregat und hydraulisches System mit einem entsprechenden Steuerventil |
EP3462040A1 (de) * | 2017-09-13 | 2019-04-03 | CLAAS Selbstfahrende Erntemaschinen GmbH | Verfahren zur einstellung eines arbeitsaggregates |
WO2021115679A1 (de) * | 2019-12-09 | 2021-06-17 | Thomas Magnete Gmbh | Elektromagnetventil |
CN114838160A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-08-02 | 广州汇通精密液压有限公司 | 三通比例减压阀 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4221757C2 (de) | 1997-05-15 |
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