DE4221933A1 - Wege-Sitzventil - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Wege-Sitzventil, das die Merk­ male aus dem Oberbegriff des Anspruches 1 aufweist.

Ein solches Wege-Sitzventil ist aus dem Buch "Der Hydraulik- Trainer", Band 4 der Mannesmann Rexroth GmbH, 1. Auflage 1989 bekannt. Bei solchen Ventilen werden in den Steuerleitungen vom Druckanschluß und Tankanschluß vom Vorsteuerventil zu den ein­ zelnen Logikventilen Düsen eingebaut, um eine eindeutige Schaltfolge zu erhalten. Die optimale Einstellung der Düsen vor Ort ist meist sehr zeitraubend. Außerdem wird das Verhalten des Wege-Sitzventils stark viskositätsabhängig. Die Düsen erhöhen außerdem den Arbeitsaufwand und machen ein aus Logikventilen aufgebautes Wege-Sitzventil relativ teuer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wege-Sitzventil mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruches 1 so wei­ terzuentwickeln, daß die aufgezeigten Mängel vermindert werden.

Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 auf eine erste Weise da­ durch gelöst, daß von zwei gleichzeitig ansteuerbaren Logikven­ tilen beim einen Logikventil das Schließelement in der Schließ­ position eine Steuerkante einer Öffnung positiv überdeckt, wäh­ rend beim anderen Logikventil keine positive Überdeckung vor­ handen ist. Eine zweite Lösung besteht darin, daß die Schließe­ lemente zweier gleichzeitig ansteuerbarer Logikventile in der Schließposition eine Steuerkante einer Öffnung positiv überdek­ ken und daß die Überdeckung beim einen Logikventil größer ist als beim anderen Logikventil.

Beiden Lösungen liegt der Gedanke zugrunde, daß bei einer Ver­ wendung von zwei Logikventilen mit unterschiedlicher Überdek­ kung einer Öffnung im Nutzkreis auch bei gleichzeitiger An­ steuerung dieser beiden Logikventile über eines oder mehrere Vorsteuerventile die beiden Ventile zu unterschiedlichen Zeit­ punkten offen bzw. geschlossen sind. An der grundsätzlichen Ausbildung der Logikventile als Sitzventile wird dabei nichts geändert. Die Schließelemente beider unterschiedlicher Logik­ ventile können zur selben Zeit vom Ventilsitz abheben bzw. auf dem Ventilsitz auftreffen. Die unterschiedlichen Zeitpunkte für das Öffnen bzw. Schließen werden durch die unterschiedliche Überdeckung erreicht. Durch die Verwendung zweier unterschied­ licher Logikventile kann z. B. folgendes erreicht werden. Das Logikventil, über das ein Druckanschluß mit einem ersten Ver­ braucheranschluß verbindbar ist, wird geöffnet, befindet sich aber noch in der Überdeckungsphase. Das Logikventil, über das ein Tankanschluß mit einem zweiten Verbraucheranschluß verbind­ bar ist, öffnet sofort. Wie bei einem Wege-Schieberventil mit einer Voröffnung zum Tank wird dadurch z. B. vermieden, daß bei einem Differentialzylinder als Verbraucher hohe Druckspitzen auf der Kolbenstangenseite auftreten.

Vorteilhafte Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Wege-Sitz­ ventils kann man den Unteransprüchen entnehmen. Dabei betreffen die Unteransprüche 3 bis 9 insbesondere vorteilhafte Ausgestal­ tungen der Logikventile und die Ansprüche 10 bis 25 vorteil­ hafte Ausgestaltungen im Hinblick auf die Anordnung der Logik­ ventile zueinander in einem gemeinsamen Gehäuse und im Hinblick auf den Verlauf der die Einzelventile miteinander verbindenden Kanäle.

So erscheint es besonders günstig, wenn gemäß Anspruch 3 bei einem Logikventil die radiale und nicht die axiale Öffnung des Nutzkreises vom Schließelement in der Schließposition positiv überdeckt ist. Denn dann kann das Schließelement gemäß Anspruch 4 eine Kugel umfassen, die gegen den Ventilsitz drückbar ist. Eine solche Kugel ist als Fertigteil mit hoher Maßgenauigkeit erhältlich. Die Kugel wird vorteilhafterweise gemäß Anspruch 5 in einer zentrischen Ausnehmung eines Kolbens auf genommen, die sich in einer dem Ventilsitz zugewandten Stirnseite des Kolbens befindet. Der Kolben kann ebenfalls relativ billig als reines Drehteil gefertigt werden, dessen Passungsflächen somit eben­ falls hochgenau herstellbar sind.

Bevorzugt wird eine Ausführung eines Wege-Sitzventils, bei dem gemäß Anspruch 6 die Schließelemente zweier verschiedener Lo­ gikventile gleich und die radialen Öffnungen dieser beiden Lo­ gikventile verschieden voneinander sind, um verschiedene Über­ deckungen zu erhalten. Verschiedene Überdeckungen können dann, wie es in Anspruch 8 angegeben ist, auf einfache Weise dadurch erhalten werden, daß neben einer unterschiedslos bei allen Lo­ gikventilen vorhandenen Radialbohrung axial näher am Ventilsitz eine weitere Radialbohrung vorhanden ist. Diese Bohrungen be­ finden sich in einer Büchse, in der das Schließelement des ent­ sprechenden Logikventils geführt ist.

Es hat sich als günstig erwiesen, wenn gemäß Anspruch 11 ein ersteres und ein letzteres 2/2-Wege-Logikventil in eine erstere und eine letztere Einbaubohrung eines gemeinsamen Gehäuses ein­ gebaut sind und die Achsen der beiden Logikventile senkrecht aufeinander stehen. Bezogen auf das Wege-Sitzventil nach An­ spruch 1 handelt es sich bei den beiden Logikventilen insbeson­ dere um das erste und vierte Logikventil bzw. um das zweite und dritte Logikventil, also jeweils um zwei Logikventile, die nicht gleichzeitig angesteuert werden. Für eine kompakte Bau­ weise des Gehäuses ist es günstig, wenn sich gemäß Anspruch 12 die Achsen der beiden Logikventile schneiden.

Es gibt deutsche Industrie-Normen, durch die die Lage der Au­ ßenanschlüsse eines Ventils auf einer einzigen Seite dieses Ventils sowie die Lage der Außenanschlüsse relativ zueinander vorgeschrieben sind. Im Hinblick auf eine kompakte Bauweise werden nun die beiden Logikventile, deren Achsen senkrecht auf­ einander stehen gemäß Anspruch 13 so angeordnet, daß ein er­ steres Logikventil mit seiner Achse senkrecht und ein letzteres Logikventil mit seiner Achse parallel zu der Seite des Gehäuses angeordnet ist, und daß sich letzteres Logikventil näher an der besagten Seite des Gehäuses befindet als ersteres Logikventil. D.h., daß die erstere Einbaubohrung für das erstere Logikventil in die der Seite des Gehäuses mit den Außenanschlüssen gegen­ überliegenden Seite des Gehäuses eingebracht ist. Für eine kom­ pakte Bauweise des Wege-Sitzventils und für die Herstellung der verschiedenen fluidischen Verbindungen durch Verbohrung des Ge­ häuses ist es auch vorteilhaft, wenn gemäß Anspruch 14 die er­ stere Einbaubohrung zumindest teilweise innerhalb der Längser­ streckung der letzteren Einbaubohrung angeordnet ist. Die axiale Öffnung des ersteren Logikventils kann dann auf einfache Weise durch einen Kanal mit der radialen Öffnung des letzteren Logikventils verbunden werden.

Es wäre am einfachsten, wenn vom Boden der ersteren Einbauboh­ rung koaxial zu dieser eine Bohrung ausginge, die durch das ganze Gehäuse hindurchführt und an der einen Seite des Gehäuses als Außenanschluß erscheint. Weil die Lochbilder der Außenan­ schlüsse bei Wegeventilen genormt sind und andererseits die Lo­ gikventile einen gewissen Raum beanspruchen, ist eine solche direkt Verbindung zwischen einem Anschluß und der Axialöffnung eines ersteren Logikventils nicht immer möglich. Eine Verbin­ dung läßt sich bei einer versetzten Anordnung der ersteren Ein­ baubohrung und der Anschlußbohrung dann dadurch herstellen, daß gemäß Anspruch 15 zentral vom Boden der ersteren Einbaubohrung in axialer Richtung eine Sackbohrung ausgeht und daß diese Sackbohrung von einer parallel zu ihr verlaufenden ebenfalls als Sackbohrung ausgebildeten Anschlußbohrung angeschnitten ist. Soll derselbe Anschluß nicht nur mit der axialen Öffnung eines ersteren Logikventils, sondern auch mit der radialen Boh­ rung des darunterliegenden letzteren Logikventils verbunden sein, so mündet vorteilhafterweise eine der beiden Sackbohrun­ gen knapp oberhalb des Bodens bzw. des Ventilsitzes der letzte­ ren Einbaubohrung seitlich in diese. Wenn es das Lochbild der Anschlußbohrungen und der für ein Logikventil notwendige Ein­ bauraum zulassen, kann dabei die vom Anschluß ausgehende Sack­ bohrung letztere Einbaubohrung durchqueren und sich in dem Raum zwischen den beiden Logikventilen mit der anderen Sackbohrung überschneiden. Der Ort der Überschneidung kann jedoch auch zwi­ schen der Anschlußseite des Gehäuses und letzterer Einbauboh­ rung liegen, so daß die von ersterer Einbaubohrung ausgehende Sackbohrung letztere Einbaubohrung durchquert.

Wie die im Nutzkreis liegende radiale Öffnung eines ersteren Logikventils in vorteilhafter Weise mit einem Außenanschluß des Gehäuses verbunden wird, ist im Anspruch 17 angegeben.

In der bevorzugten Ausführung gemäß Anspruch 18 ist das minde­ stens eine Vorsteuerventil ebenfalls in das gemeinsame Gehäuse eingebaut. Es wird dann ein Vorsteuerventil mit einer Ein­ schraubpatrone verwendet, die in eine Einbaubohrung einge­ schraubt werden kann, die in dieselbe Seite des gemeinsamen Ge­ häuses wie erstere Einbaubohrung eingebracht ist. Eine günstige Anordnung zweier Vorsteuerventile ist im Anspruch 19 angegeben.

Die Ansprüche 20 bis 23 beziehen sich auf vorteilhafte Ausge­ staltungen im Hinblick auf die Verbindung der Eingänge der Vor­ steuerventile mit dem Druckanschluß und dem Tankanschluß des Gehäuses sowie der Steuerausgänge der Vorsteuerventile mit den Steuereingängen der Logikventile.

Um ein Wege-Sitzventil mit vier Anschlüssen zu realisieren, sind vier Logikventile notwendig. Gemäß Anspruch 24 werden diese vier Logikventile zweckmäßigerweise in ein gemeinsames Gehäuse eingebaut, wobei in gleicher Weise auf jeder Seite ei­ ner senkrecht auf der Achse einer letzteren Einbaubohrung ste­ henden Ebene jeweils ein ersteres und ein letzteres Logikventil angeordnet sind.

Wege-Sitzventile zeichnen sich im allgemeinen dadurch aus, daß sie weitgehend frei von Leckage sind. Damit diese Leckagefrei­ heit nicht durch die Vorsteuerventile zunichte gemacht wird, werden gemäß Anspruch 25 Sitzventile als Vorsteuerventile ver­ wendet.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß die Merkmale des Anspruchs 11 und die Merkmale der auf diesen Anspruch 11 zurückbezogenen Ansprüche auch dann bei einem Wege-Sitzventil von Vorteil sind, wenn die Merkmale aus den vorangegangenen Ansprüchen nicht ver­ wirklicht sind.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wege-Sitzven­ tils mit vier Nutzanschlüssen ist in den Zeichnungen darge­ stellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen wird die Erfin­ dung nun näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 ein ausführliches Schaltbild des Ausführungsbeispiels,

Fig. 2 das Kurzsymbol für das Wegeventil aus Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt in einer Mittelebene durch eine Hälfte eines Gehäuseblocks, wobei zwei der insgesamt vier in den Gehäuseblock eingebauten Logikventile erkennbar sind und wobei auch ein nicht in dieser Mittelebene an­ geordnetes Vorsteuerventil im Schnitt gezeichnet ist,

Fig. 4 eine Draufsicht auf den bloßen Gehäuseblock in Richtung des Pfeiles A aus Fig. 3,

Fig. 5 eine Ansicht des Gehäuseblocks in Richtung des Pfeiles B aus Fig. 4 und

Fig. 6 Symbole weiterer Wege-Sitzventile, deren Schaltbilder allein durch ein anderes Schalten der Vorsteuerventile erhalten werden können.

Die vier 2/2-Wege-Logikventile 10, 11, 12 und 13 sowie die bei­ den Vorsteuerventile 14 und 15 nach Fig. 1 sind in einen ge­ meinsamen Gehäuseblock 16 eingebaut, der durch eine strichpunk­ tierte Linie angedeutet ist und der vier Nutzanschlüsse, näm­ lich einen Druckanschluß P, einen Tankanschluß T, einen Ver­ braucheranschluß A und einen Verbraucheranschluß B aufweist. Die symbolhaft gezeichneten Logikventile besitzen ein Schließe­ lement 17, das axial verschiebbar geführt ist und auf einem Ventilsitz 18 aufsitzen kann, der eine axiale, sich im Nutz­ kreis befindliche Öffnung des Logikventils umgibt. Diese axiale Öffnung befindet sich, in Bewegungsrichtung des Schließelements 17 betrachtet, vor diesem in der Spitze des in Fig. 1 als Ke­ gel angedeuteten Ventilsitzes 18 eines Logikventils. Ein zweite, im Nutzkreis liegende Öffnung der Logikventile befindet sich seitlich des Schließelementes 17 eines Logikventils und wird im folgenden als radiale Öffnung bezeichnet. Das Schließelement 17 wird von einer Druckfeder 19, die hinter dem Schließ­ element 17 in einem Steuerraum 20 untergebracht ist, in Rich­ tung auf den Ventilsitz 18 gedrückt. Der Nutzanschluß P des Ge­ häuseblockes 16 ist mit den beiden axialen Öffnungen der Logik­ ventile 10 und 11 und der Nutzanschluß T des Gehäuseblockes 16 ist mit den beiden radialen Öffnungen der Logikventile 12 und 13 verbunden. Der Nutzanschluß A ist mit der radialen Öffnung des Logikventils 10 und mit der axialen Öffnung des Logikven­ tils 13 und der Nutzanschluß B mit der radialen Öffnung des Lo­ gikventils 11 und der axialen Öffnung des Logikventils 12 ver­ bunden.

Die Vorsteuerventile 14 und 15 sind 3/2-Wege-Sitzventile, die zwei Steuereingänge 21 und 22 und einen Steuerausgang 23 besit­ zen. Steuerleitungen 24 und 25 führen von den Nutzanschlüssen P und T des Gehäuseblocks 16 zu den Steuereingängen 21 und 22 der beiden Logikventile 14 und 15 . Vom Steuerausgang 23 des Logik­ ventils 14 führt eine Steuerleitung 26 zum Steuereingang des Steuerraumes 20 der Logikventile 11 und 13 und vom Steueraus­ gang 23 des Logikventils 15 führt eine Steuerleitung 27 zum Steuereingang des Steuerraumes 20 der beiden Logikventile 10 und 12. Die Vorsteuerventile 14 und 15 werden jeweils von einem Elektromagneten 28 gegen die Kraft einer Druckfeder 29 betä­ tigt. In der Ruhestellung bei nichterregtem Elektromagnet 28 ist der Steuereingang 21 mit dem Steuerausgang 23 verbunden, der Steuereingang 22 ist gesperrt. Nach dem Umschalten ist der Steuereingang 22 mit dem Steuerausgang 23 verbunden, während der Steuereingang 21 gesperrt ist.

In der in Fig. 1 gezeigten Ruhestellung der Vorsteuerventile 14 und 15 herrscht in den Steuerräumen 20 aller Logikventile 10 bis 13 Betriebsdruck, weshalb die Schießelemente 17 auf den Ventilsitzen 18 aufsitzen. Alle Logikventile sind geschlossen. Wird nun das Vorsteuerventil 14 umgeschaltet, so werden die Steuerräume der Logikventile 11 und 13 zum Tank hin entlastet. Der Betriebsdruck kann das Logikventil 11 und der Druck am Ver­ braucheranschluß A das Logikventil 13 öffnen. Wird das Vorsteuerventil 15 umgeschaltet, so öffnen die Logikventile 10 und 12. Das Schaltverhalten des Wege-Sitzventils nach Fig. 1 kann also durch das Symbol nach Fig. 2 gekennzeichnet werden.

Der räumlich körperliche Aufbau des Wegeventils nach Fig. 1 ist aus den Fig. 3 bis 5 ersichtlich. Der Gehäuseblock 16 hat die Form eines Quaders, an dessen Seite 39 sich die vier Nutzanschlüsse P, T, A und B befinden. Diese Nutzanschlüsse sind nach dem in der DIN 24 340 festgelegten Lochbild der Nenn­ größe 10 angeordnet.

Der Gehäuseblock 16 weist vier Einbaubohrungen 40, 41, 42 und 43 für die vier Logikventile 10 bis 13 auf, wobei die Einbau­ bohrungen 42 und 43 parallel nebeneinander in die der Seite 39 gegenüberliegende Seite 44 und die beiden Einbaubohrungen 40 und 41 miteinander fluchtend in zwei sich einander gegenüber­ liegende Seiten 45 des Gehäuseblocks 16 eingebracht sind. Die Achsen der Logikventile 10 und 13 und die Achsen der Logikven­ tile 11 und 12 stehen senkrecht aufeinander. Insbesondere liegt die Achse der Einbaubohrungen 40 und 41 in der von den Achsen der Einbaubohrungen 42 und 43 aufgespannten Ebene, so daß sich die Achsen der Einbaubohrungen der Ventile 10 und 13 bzw. 11 und 12 und dementsprechend auch die Achse der Ventile schnei­ det.

Der Gehäuseblock 16 besitzt eine Mittelebene 46, die durch die Achse des Nutzanschlusses P geht und von den Achsen der Nutzan­ schlüsse A und B den gleichen Abstand hat. Die beiden Logikven­ tile 10 und 13 sind bezüglich dieser Mittelebene 46 symmetrisch zu den beiden anderen Logikventilen 11 und 12 angeordnet. Die Achse der Logikventile 10 und 11 verläuft senkrecht und die Achsen der Logikventile 12 und 13 verlaufen parallel zu dieser Mittelebene 46.

Wie man deutlich aus Fig. 3 erkennt, befindet sich das Logik­ ventil 10, dessen Achse parallel zur Seite 39 des Gehäuseblocks 16 verläuft, näher an dieser Seite als das Logikventil 13. Die beiden Einbaubohrungen 40 und 43 sind in Richtung der Achse der Einbaubohrung 43 voneinander beabstandet und überschneiden sich in Richtung der Achse der Einbaubohrung 40 derart, daß die Ein­ baubohrung 43 teilsweise innerhalb der Längserstreckung der Einbaubohrung 40 angeordnet ist.

Die Logikventile 10 und 13 bzw. 11 und 12 sind weitgehend gleich als kombinierte Sitz- und Schieberventile ausgebildet. Sie besitzen ein Schließelement 47, das einen Kolben 48, der in Richtung der Achse eines jeden Logikventils gegen die Kraft der Druckfeder 19 bewegbar ist, und eine Schließkugel 49, die sich teilweise in einer zum Ventilsitz 18 hin offenen, stirnseitigen Ausnehmung 50 des Kolbens 48 befindet. Die Druckfeder 19 ist in einer zweiten, in die andere Stirnseite des Kolbens 48 einge­ brachte Ausnehmung 51 geführt und zwischen dem Kolben 48 und einer Verschlußschraube 52 eingespannt.

Der Kolben 48 ist gleitend verschiebbar in einer Führungsbuchse 53 aufgenommen, die mittels der Verschlußschraube 52 gegen den Boden 56 einer jeden Einbaubohrung gedrückt ist. Die kappenar­ tige Verschlußschraube 52 liegt dazu mit der Stirnfläche ihres Mantels 54 an einer äußeren Radialschulter 55 der Führungs­ buchse 53 an. Es wird somit deutlich, daß mittels der Ver­ schlußschraube 52 sämtliche Bauteile eines Logikventils hin­ sichtlich ihrer Lage zueinander positionierbar sind.

In jede Einbaubohrung 40, 41, 42 und 43 führen zwei Bohrungen, die in den Gehäuseblock 16 eingebracht sind, im Nutzkreis lie­ gen und direkt, d. h. ohne Zwischenschaltung weiterer Ventile mit einem der Nutzanschlüsse verbunden sind. Die eine Bohrung befindet sich koaxial zur jeweiligen Einbaubohrung in deren Bo­ den 56. Ihre Kante mit dem Boden 56 begrenzt eine schon er­ wähnte axiale Öffnung 57 eines jeden Logikventils und dient als Ventilsitz 18, der somit direkt im Gehäuseblock 16 ausgebildet ist. Die zweite Bohrung mündet radial bzw. tangential auf Höhe des Bodens 56 bzw. knapp über dem Boden 56 in die jeweilige Einbaubohrung.

Die Führungsbuchse 53 weist zumindest einen, vorzugsweise meh­ rere, über den Umfang gleichmäßig verteilte radiale Öffnungen 58 auf, die außenseitig in einen Ringraum 59 münden, der von einer Außeneindrehung der Führungsbuchse 53 und der Innenober­ fläche einer Einbaubohrung gebildet ist. Der Ringraum 59 steht in Verbindung mit der radial oder tangential in die Einbauboh­ rung mündenden Bohrung.

Der vom Kolben 48 und von der Verschlußschraube 52 begrenzte Steuerraum 20 ist über einen Ringspalt 65 zwischen dem Mantel 54 der Verschlußschraube 52 und einem Endabschnitt 66 der Füh­ rungsbuchse 53 und eine Radialbohrung 67 im Mantel 54 mit einem die Führungsbuchse 53 und die Verschlußschraube 52 umgebenden Ringraum 68 verbunden, der als Steuereingang eines Logikventils betrachtet werden kann.

Bei dem Logikventil 10 und bei dem nicht näher gezeigten Logik­ ventil 11 wird die radiale Öffnung 58 durch mehrere Bohrungen 69 in der Führungsbuchse 53 gebildet, die einen Abstand von dem Boden 56 der Einbaubohrung 40 bzw. 41 besitzen. Diese Bohrungen 69 sind auch bei den Logikventilen 12 und 13 vorhanden. Zusätz­ lich besitzen letztere jedoch in der Führungsbuchse 53 neben einer Bohrung 69 eine weitere, kleinere Bohrung 70, die sich näher am Boden 56 der Einbaubohrungen 42 und 43 befindet. In dieser Bohrung 70 besteht der einzige Unterschied zwischen den Ventilen 10 und 12 bzw. 11 und 13. Von ihrer dem Boden 56 zuge­ wandten Stirnseite aus besitzen die Kolben 48 außen einen Rück­ sprung 71, der bei den Ventilen 12 und 13 bis in den Bereich zwischen den Bohrungen 69 und 70 reicht, wenn die Schließkugel 49 auf dem Ventilsitz 18 aufsitzt. Dies bedeutet, daß die Ven­ tile 12 und 13 in dem Moment geöffnet sind, in dem die Kugel 49 vom Ventilsitz 18 abhebt. Andererseits endet der Rücksprung 71 im Abstand vor den Bohrungen 69. Dies bedeutet, daß bei den Lo­ gikventilen 10 und 11 der Kolben 48 und die Schließkugel 49 erst einen bestimmten Weg vom Ventilsitz 18 wegbewegt werden müssen, ehe diese Logikventile öffnen. Bei gleichzeitiger An­ steuerung der beiden Logikventile 10 und 12 bzw. 11 und 13 öff­ nen daher die Logikventile 10 bzw. 11 später als die Logikven­ tile 12 bzw. 13.

Die zentral vom Boden 56 der Einbaubohrung 43 ausgehende Boh­ rung ist eine Sackbohrung 75, die knapp über dem Boden 56 ra­ dial in die Einbaubohrung 40 mündet und sich jenseits dieser Einbaubohrung 40 noch ein Stück weit fortsetzt. Sie wird dort von dem als Bohrung ausgebildeten Nutzanschluß A, der parallel zu der Sackbohrung 75 verläuft und im Abstand vor der Einbau­ bohrung 40 endet, angeschnitten. Damit ist das Logikventil 10 mit seiner radialen Öffnung 58 und das Logikventil 13 mit sei­ ner axialen Öffnung 57 an den Nutzanschluß A angeschlossen. Den Anschluß der Ventile 11 und 12 an den Nutzanschluß B kann man sich spiegelbildlich vorstellen. Die beiden Einbaubohrungen 40 und 41 sind durch eine koaxial zur Achse der Einbaubohrungen und von Boden zu Boden 56 verlaufende Bohrung 76 miteinander verbunden. Die senkrecht zur Seite 39 des Gehäuseblocks 16 in der Mittelebene 46 verlaufende Anschlußbohrung P reicht bis knapp unter den Boden 56 der Einbaubohrungen 42 und 43. Auf Höhe der Achse der Einbaubohrungen 40 und 41 sind die Bohrungen P und 76 durch eine Querbohrung 77 miteinander verbunden. Damit ist die axiale Öffnung 57 der Logikventile 10 und 11 mit dem Nutzanschluß P verbunden. Dies erscheint im vorliegenden Fall günstig, da die Ventile 10 und 11 dann trotz der Überdeckung der radialen Öffnung 58 schnell und sicher öffnen. Der Tankan­ schluß T ist über eine parallel zur Achse der Einbaubohrungen 40 und 41 schräg unterhalb von diesen verlaufende und von der­ selben Seite wie die Einbaubohrung 40 in den Gehäuseblock 16 eingebrachte Sackbohrung 78, eine von der Seite 44 in der Mit­ telebene 46 eingebrachte bis zur Sackbohrung 78 reichende Sack­ bohrung 79 und eine weitere von derselben Seite wie die Einbau­ bohrung 41 in den Gehäuseblock 16 eingebrachte Querbohrung 80, die die Einbaubohrung 42 tangential anschneidet und tangential in die Einbaubohrung 43 mündet, mit der radialen Öffnung 58 der Logikventile 12 und 13 verbunden.

Bei dem in den Fig. 3 bis 5 gezeigten Ausführungsbeispiel eines Wege-Sitzventils hat man eine Voröffnung des einen Ver­ braucheranschlusses zum Tank. Will man nicht den einen Verbrau­ cheranschluß zum Tank, sondern den Druckanschluß zum anderen Verbraucheranschluß voröffnen, so vertauscht man einfach die Logikventile 10 und 12 bzw. 11 und 13. Für diesen Fall ist es besonders vorteilhaft, daß die Nutzanschlüsse A und B des ge­ zeigten Wege-Sitzventils stirnseitig in die Einbaubohrungen 42 bzw. 43 geführt sind. Über die Nutzanschlüsse A und B können die dann sich in den Einbaubohrungen 42 und 43 befindlichen Lo­ gikventile 10 und 11 trotz der Überdeckung der Radialöffnung schnell und sicher geöffnet werden.

Die beiden Vorsteuerventile 14 und 15 sind mit Patronen 81 in zwei zusätzliche Einbaubohrungen 82 des Gehäuseblocks 16 einge­ schraubt, die wie die Einbaubohrungen 42 und 43 in die Seite 44 eingebracht sind und sich spiegelbildlich zueinander zu beiden Seiten einer durch die Achse des Ventils 10 und die Achse des Ventils 13 aufgespannten Ebene 83 und zwischen der Einbauboh­ rung 42 und der einen Seite 45 des Gehäuseblocks 16 befinden.

Die beiden Vorsteuerventile 14 und 15 sind in Kugelsitzbauweise gefertigt und besitzen als Schließkörper eine einzige Kugel 83, die bei entregtem Magneten den Steuereingang 22 sperrt. Die Verbindung zwischen dem Steuereingang 21 und dem Steuerausgang 23 dagegen ist bei entregtem Magnet offen. Die Steuerausgänge 23 der Vorsteuerventile 14 und 15 liegen, in Richtung der Achse der Logikventile 12 bzw. 13 betrachtet, etwa auf Höhe der Steuereingänge 68 der beiden genannten Logikventile. Die Ver­ bindung des Steuereingangs des Ventils 15 mit dem Steuereingang des Logikventils 12 wird durch zwei in der Ebene der Steueraus­ gänge 23 und der Steuereingänge 68 und im Winkel zueinander verlaufende Querbohrungen 95 und 96 hergestellt. In gleicher Weise verbinden zwei Querbohrungen 97 und 98 den Steuerausgang des Vorsteuerventils 14 mit dem Steuereingang des Logikventils 13. Etwa auf Höhe des Steuereingangs des Logikventils 10 ist die Querbohrung 95 von einer von der Seite 39 in den Gehäuse­ block 16 eingebrachte Längsbohrung 99 angebohrt, die die Ein­ baubohrung 10 schneidet. Auf diese Weise ist eine Verbindung zwischen dem Steuerausgang des Vorsteuerventils 15 und dem Steuereingang des Logikventils 10 hergestellt. Zur Herstellung einer Verbindung zwischen dem Steuerausgang des Vorsteuerven­ tils 14 und dem Steuereingang des Logikventils 11 ist die Quer­ bohrung 97 durch zwei weitere Querbohrungen 100 und 101 weiter­ geführt. Eine von der Seite 44 in den Steuerblock 16 einge­ brachte und als Sackbohrung ausgebildete Längsbohrung 102 schließlich verbindet die Querbohrung 101 mit dem Steuereingang des Logikventils 11.

Die beiden Steuereingänge 21 der beiden Vorsteuerventile 14 und 15 sind durch eine Querbohrung 103 und die beiden Steuerein­ gänge 22 der beiden Vorsteuerventile 14 und 15 durch eine Quer­ bohrung 104 miteinander verbunden, wobei sich die beiden Quer­ bohrungen 103 und 104 auf kürzestem Wege zwischen den beiden Einbaubohrungen 82 erstrecken. Die Querbohrung 104 befindet sich auf Höhe des Steuereingangs 22, während sich die Querboh­ rung 103 vor den Vorsteuerventilen höhenmäßig etwa mittig zwi­ schen den Logikventilen 10 und 13 befindet. Die Querbohrung 103 wird von einer Schrägbohrung 105 durchquert, die sich auf Höhe der Querbohrung 103 parallel zur Seite 39 des Gehäuseblocks 16 erstreckt, teilweise zwischen der Einbaubohrung 40 und der Ein­ baubohrung 43 verläuft, die einen entsprechenden Abstand in Längsrichtung der Einbaubohrung 43 haben, und am Ende der Sack­ bohrung P in diese mündet. Auf diese Weise sind die beiden Steuereingänge 21 der Vorsteuerventile 14 und 15 an den Nutzan­ schluß P angeschlossen. Auf Höhe des Steuereingangs 22 mündet in die Einbaubohrung 82 des Vorsteuerventils 15 eine parallel zur Achse des Logikventils 10 verlaufende Querbohrung 106, die von der Sackbohrung 79 ausgeht. Mit Hilfe der Bohrungen 106 bzw. 105 und 104 bzw. 103 sind also die Vorsteuerventile 15 bzw. 14 an den Nutzanschluß T angeschlossen.

Bei der Ausführung nach den Fig. 3 bis 5 sind Vorsteuerven­ tile 14, 15 verwendet, deren Steuerausgang in der Ruhestellung mit dem Druckanschluß P verbunden ist. In der Ruhestellung sind deshalb alle Logikventile geschlossen. Verwendet man als Vor­ steuerventile Ventile, deren Steuerausgang in der Ruhestellung mit dem Tankanschluß T verbunden ist, so sind in der Ruhestel­ lung eines 4/3-Wegeventils alle Nutzanschlüsse miteinander ver­ bunden. Anhand der Fig. 6 soll noch angedeutet werden, daß ohne Änderung am Aufbau des Ausführungsbeispiels nach den Fig. 3 bis 5 nur mit einer Änderung der elektrischen Ansteuerung der Magnete der Vorsteuerventile der Aufbau nach den Fig. 3 bis 5 auch als 4/2- oder 4/4-Wege-Sitzventil verwendet werden kann. Bei einer Verwendung als 4/2-Wege-Sitzventil werden die Magnete der Vorsteuerventile 14 und 15 jeweils abwechselnd an­ gesteuert. Es gibt deshalb keine Schaltstellung, in der beide Magnete nicht erregt sind. Ein 4/4-Wegeventil erhält man, wenn in der einen Schaltstellung kein Magnet, in der anderen Schalt­ stellung beide Magnete und in den zwei weiteren Schaltstellun­ gen entweder nur der eine oder nur der andere Magnet der Vor­ steuerventile erregt ist.

Claims (25)

1. Wege-Sitzventil mit einem Druckanschluß (P), einem Tankanschluß (T), einem ersten Verbraucheranschluß (A) und ei­ nem zweiten Verbraucheranschluß (B), mit mindestens einem Vor­ steuerventil (14, 15) und mit vier von dem mindestens einen Vorsteuerventil (14, 15) ansteuerbaren 2/2-Wege-Logikventilen (10, 11, 12, 13), die ein axial verschiebbar geführtes Schließ­ element (48, 49), eine axiale, im Nutzkreis befindliche Öffnung (57), die von einem Ventilsitz (18) umgeben ist, und mindestens eine radiale, im Nutzkreis befindliche Öffnung (58) aufweisen, wobei der Druckanschluß (P) über ein erstes Logikventil (10) mit dem ersten Verbraucheranschluß (A) und über ein zweites Lo­ gikventil (11) mit dem zweiten Verbraucheranschluß (B) und der Tankanschluß (T) über ein drittes Logikventil (12) mit dem zweiten Verbraucheranschluß (B) und über ein viertes Logikven­ til (13) mit dem ersten Verbraucheranschluß (A) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß von zwei gleichzeitig ansteuerbaren Logikventilen (10, 12; 11, 13) beim einen Logikventil (10, 11) das Schließelement (48, 49) in der Schließposition eine Steuer­ kante einer Öffnung (58) positiv überdeckt, während beim ande­ ren Logikventil (12, 13) keine positive Überdeckung vorhanden ist.

2. Wege-Sitzventil mit einem Druckanschluß (P), einem Tankanschluß (T), einem ersten Verbrauchenanschluß (A) und ei­ nem zweiten Verbraucheranschluß (B), mit mindestens einem Vor­ steuerventil (14, 15) und mit vier von dem mindestens einen Vorsteuerventil (14, 15) ansteuerbaren 2/2-Wege-Logikventilen (10, 11, 12, 13), die ein axial verschiebbar geführtes Schließ­ element (48, 49), eine axiale im Nutzkreis befindliche Öffnung (57), die von einem Ventilsitz (18) umgeben ist, und mindestens eine radiale, im Nutzkreis befindliche Öffnung (58) aufweisen, wobei der Druckanschluß (P) über ein erstes Logikventil (10) mit dem ersten Verbraucheranschluß (A) und über ein zweites Lo­ gikventil (11) mit dem zweiten Verbraucheranschluß (B) und der Tankanschluß (T) über ein drittes Logikventil (12) mit dem zweiten Verbraucheranschluß (B) und über ein viertes Logikven­ til (13) mit dem ersten Verbraucheranschluß (A) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließelemente zweier gleich­ zeitig ansteuerbarer Logikventile in der Schließposition eine Steuerkante einer Öffnung positiv überdecken und daß die Über­ deckung beim einen Logikventil größer ist als beim anderen Lo­ gikventil.

3. Wege-Sitzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei einem Logikventil (10, 11) die radiale Öffnung (58) des Nutzkreises vom Schließelement (48, 49) in der Schließposition positiv überdeckt ist.

4. Wege-Sitzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das Schließelement (48, 49) eine Kugel (49) umfaßt, die gegen den Ventilsitz (18) drückbar ist.

5. Wege-Sitzventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kugel (49) in einer zentrischen Ausnehmung (50) eines Kolbens (48) aufgenommen ist, die sich in einer dem Ven­ tilsitz (18) zugewandten Stirnseite des Kolbens (48) befindet.

6. Wege-Sitzventil nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließelemente (48, 49) zweier verschiedener Logikventile (10, 11; 12, 13) gleich und die ra­ dialen Öffnungen (58) dieser beiden Logikventile (10, 11; 12, 13) verschieden voneinander sind.

7. Wege-Sitzventil nach Anspruch 5 oder, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kolben (48) von seiner dem Ventilsitz (18) zugewandten Stirnseite her außen rings herum einen Rücksprung (71) vorbestimmter axialer Länge aufweist.

8. Wege-Sitzventil nach Anspruch 6 oder 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schließelemente (48, 49) zweier ver­ schiedener Logikventile (10, 11; 12, 13) in einer Büchse (53) geführt sind, daß die Büchsen (53) beider Logikventile (10, 11; 12, 13) hinsichtlich einer im Nutzkreis befindlichen Radialboh­ rung (69) identisch sind und daß die eine Büchse (53) axial nä­ her am Ventilsitz (18) eine weitere Radialbohrung (70) auf­ weist.

9. Wege-Sitzventil nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich bei dem Logikventil (12, 13) mit der weiteren Radialbohrung (70) der Rücksprung (71) des Kolbens (48) bei geschlossenem Logikventil (12, 13) bis in den Bereich der weiteren Radialbohrung (70) erstreckt.

10. Wege-Sitzventil nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Logikventil (10) später öffnet als das dritte Logikventil (12) und das zweite Logikven­ til (11) später als das vierte Logikventil (13) und daß der Druckanschluß (P) zur axialen Öffnung (57) des ersten Logikven­ tils (10) und zur axialen Öffnung (57) des zweiten Logikventils (11) geführt ist.

11. Wege-Sitzventil, insbesondere nach einem vorhergehen­ den Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß ein ersteres und ein letzteres 2/2-Wege-Logikventil (12, 13; 10, 11) in eine erstere und eine letztere Einbaubohrung (42, 43; 40, 41) eines gemein­ samen Gehäuses (16) eingebaut sind und daß die Achsen der bei­ den Logikventile (10, 13;, 11, 12) senkrecht aufeinander ste­ hen.

12. Wege-Sitzventil nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die Achsen der beiden Logikventile (10, 13; 11, 12) bzw. der beiden Einbaubohrungen (40, 43; 41, 42) schneiden.

13. Wege-Sitzventil nach Anspruch 11 oder 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Gehäuse (16) auf einer Seite (39) mehrere Nutzanschlüsse (P, T, A, B) aufweist, daß ein ersteres Logik­ ventil (12, 13) mit seiner Achse senkrecht und ein letzteres Logikventil (10, 11) mit seiner Achse parallel zu der Seite (39) des Gehäuses (16) angeordnet ist und daß sich letzteres Logikventil (10, 11) näher an der Seite (39) des Gehäuses (16) befindet als ersteres Logikventil (12, 13).

14. Wege-Sitzventil nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die erstere Einbaubohrung (42, 43) zumin­ dest teilweise innerhalb der Längserstreckung der letzteren Einbaubohrung (40, 41) angeordnet ist.

15. Wege-Sitzventil nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zentral vom Boden (56) der ersteren Einbaubohrung (42, 43) in axialer Richtung eine Sackbohrung (75) ausgeht und daß diese Bohrung (75) von einer parallel zu ihr verlaufenden als Sackbohrung ausgebildeten Anschlußbohrung (A, B) ange­ schnitten ist.

16. Wege-Sitzventil nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine der beiden Sackbohrungen (75) knapp oberhalb des Bodens (56) bzw. des Ventilsitzes (18) der letzteren Ein­ baubohrung (40, 41) seitlich in diese mündet.

17. Wege-Sitzventil nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß in die erstere Einbaubohrung (42, 43) vorzugsweise knapp oberhalb vor deren Boden (56) bzw. Ven­ tilsitz (18) eine vorzugsweise senkrecht zur Einbaubohrung (42, 43) verlaufende Querbohrung (80) vorzugsweise tangential mün­ det, die im Abstand zu der Einbaubohrung (42, 43) eine Längs­ bohrung (79) vorzugsweise tangential schneidet, die mit einem Nutzanschluß (T) des Gehäuses (16) verbunden ist.

18. Wege-Sitzventil nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Vorsteuerventil (14, 15) eine Einschraubpatrone (81) aufweist und in eine Ein­ baubohrung (82) eingebaut ist, die in dieselbe Seite (44) des gemeinsamen Gehäuses (16) wie erstere Einbaubohrung (42, 43) eingebracht ist.

19. Wege-Sitzventil nach Anspruch 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei in das gemeinsame Gehäuse (16) eingebaute Vorsteuerventile (14, 15) vorhanden sind und daß die beiden Vorsteuerventile (14, 15) parallel zur einer ersteren Einbau­ bohrung (43) und zwischen dieser und der Seite (45) des Gehäu­ ses (16), in die eine letztere Einbaubohrung (40) eingebracht ist, vorzugsweise spiegelbildlich zu einer von den beiden Ach­ sen der ersteren und letzteren Einbaubohrung (43, 40) aufge­ spannten Ebene (83) angeordnet sind.

20. Wege-Sitzventil nach Anspruch 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Einbaubohrungen (82) für die zwei Vor­ steuerventile (14, 15) durch zwei Querbohrungen (103, 104) mit­ einander verbunden sind, von denen eine mit dem Druckanschluß (P) und eine mit dem Tankanschluß (T) verbunden ist.

21. Wege-Sitzventil nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorsteuerventil (14, 15) über eine Querbohrung (105) mit einem Nutzanschluß (P) des Gehäuses (16) oder einem Steuereingang eines Logikventils verbindbar ist und daß diese Querbohrung (105) zwischen ersterer und letzterer Einbaubohrung (43, 40) hindurchverläuft.

22. Wege-Sitzventil nach einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß sich ein Steuerausgang (23) eines Vorsteuerventils (14, 15) und der Steuereingang (67) eines er­ steren Logikventils (12, 13) etwa auf gleicher Höhe befinden und über eine oder mehrere Querbohrungen (95, 96, 97, 98) mit­ einander verbindbar sind.

23. Wege-Sitzventil nach einem der Ansprüche 11 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuereingang (67) eines letz­ teren Logikventils (10, 11) über eine Querbohrung (95; 97, 100, 101) und eine Längsbohrung (99; 102) mit dem Steuerausgang (23) eines Vorsteuerventils (14, 15) verbindbar ist.

24. Wege-Sitzventil nach einem der Ansprüche 11 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß zwei erstere und zwei letztere 2/2- Wege-Logikventile (12, 13; 10, 11) in ein gemeinsames Gehäuse (16) eingebaut sind und daß in gleiche Weise auf jeder Seite einer senkrecht auf der Achse einer letzteren Einbaubohrung (40, 41) stehenden Ebene (46) jeweils ein ersteres und ein letzteres Logikventil (13, 10; 12, 11) angeordnet sind.

25. Wege-Sitzventil nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine vorhandene Vor­ steuerventil (14, 15) ein Sitzventil ist.