DE4234037C2 - Ventilanordnung, insbesondere für mobile Arbeitsgeräte - Google Patents
Ventilanordnung, insbesondere für mobile ArbeitsgeräteInfo
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- DE4234037C2 DE4234037C2 DE19924234037 DE4234037A DE4234037C2 DE 4234037 C2 DE4234037 C2 DE 4234037C2 DE 19924234037 DE19924234037 DE 19924234037 DE 4234037 A DE4234037 A DE 4234037A DE 4234037 C2 DE4234037 C2 DE 4234037C2
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Ventilanordnung, die insbeson
dere für mobile Arbeitsgeräte verwendet wird und die die Merk
male aus dem Oberbegriff des Anspruches 1 aufweist. Eine solche
Ventilanordnung ist aus der DE 30 34 859 A1 bekannt.
Moderne mobile Arbeitsgeräte verfügen meist über eine hydrauli
sche Steuerung mit lastdruck-kompensierten Wegeventilen, so daß
der Einfluß des Lastdruckes auf die Verbrauchergeschwindigkeit
ausgeschaltet ist. Bei bekannten Steuerungen besitzt dazu jede
einem Verbraucher zugeordnete Ventilanordnung außer dem Wegeven
til mit einer Meßblende eine zusammen mit der Meßblende einen
Druckmittelstrom regelnde Druckwaage mit einem Regelkolben, der
in einer Bohrung eines Gehäuseblocks verschiebbar ist und eine
vom Lastdruck beaufschlagbare Druckfläche aufweist. Außerdem
wird als Druckquelle meist eine regelbare Verstellpumpe benutzt,
die in Abhängigkeit vom höchsten Lastdruck aller betätigten Ver
braucher so verstellt wird, daß am Druckanschluß der Pumpe ein
um einige bar höherer Druck als der höchste Lastdruck ansteht.
Der höchste Lastdruck wird mit Hilfe sogenannter Lastsignalven
tile ermittelt und an den Regler der Pumpe gegeben.
Als Lastsignalventile bekannt sind Wechselventile mit zwei Ein
gängen und einem Ausgang und einem Ventilkörper, der den am
einen Eingang anstehenden Lastdruck des jeweiligen Verbrauchers
oder den am anderen Eingang anstehenden höchsten Lastdruck der
in der Wechselventilkette vorgeschalteten Verbraucher an den
Ausgang durchschaltet, je nach nachdem ob der Lastdruck des je
weiligen Verbrauchers oder der Lastdruck eines vorgeschalteten
Verbrauchers höher ist. Bekannt sind auch Lastsignalventile in
Form von einfachen Rückschlagventilen, an deren Eingang der
Lastdruck des jeweiligen Verbrauchers ansteht und die am Ausgang
mit einer zum Regler der Verstellpumpe führenden Lastsignallei
tung verbunden sind.
Bei der aus der DE 30 34 859 A1 bekannten Ventilanordnung ist
das Gehäuse eines als Wechselventil ausgebildeten
Lastsignalventils in eine neben der Bohrung für den
Schieberkolben des Wegeventils und der Bohrung für die
Druckwaage vorhandene, weitere Bohrung eines Wegeventilblocks
eingesetzt. Nachteilig daran ist, daß für die Herstellung und
Bearbeitung dieser Bohrung zusätzliche Arbeitsgänge notwendig
sind. Aus der DE 38 32 647 A1 ist es bekannt, ein Wechselventil
als Lastsignalventil in sich überdeckenden Ausnehmungen in
aufeinanderliegenden Flächen jeweils zweier sandwichartig
nebeneinander angeordneter Ventilblöcke einzubauen. Dies ist bei
sogenannten Monoblöcken nicht möglich. Auch ist die Verbohrung
für die einzelnen Steuerkanäle recht aufwendig. Bei einem evt.
notwendigen Austausch von Teilen des Wechselventils muß der
gesamte Steuerblock auseinander genommen werden.
Aus der DE 23 20 679 A1 ist es schon bekannt, ein als einfaches
Rückschlagventil ausgebildetes Lastsignalventil in den Regelkol
ben der jeweils einem Wegeventil zugeordneten Druckwaage einzu
bauen. Allerdings steht innerhalb des Regelkolbens einer Druck
waage nicht in jedem Fall genügend Platz zur Verfügung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventilanordnung
mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruches 1 so wei
terzuentwickeln, daß für das Lastsignalventil wenig Aufwand bei
der Herstellung der Ventilanordnung getrieben werden muß und ein
Austausch auf einfache Weise möglich ist. Weiterhin soll eine
für Monoblöcke gut geeignete Bauweise realisiert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine Ventilanordnung mit
den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch ge
löst, daß das Lastsignalventilgehäuse in die Bohrung des Gehäu
seblocks, in der sich auch der Regelkolben der Druckwaage befin
det, eingesetzt ist und mit dem Regelkolben der Druckwaage eine
vom Lastdruck beaufschlagbare Druckkammer begrenzt. Derartige
Bohrungen werden überlicherweise mit Verschlußstopfen verschlos
sen. Zum Austausch des Lastsignalventils ist es nur notwendig,
einen solchen Verschlußstopfen zu lösen, das Lastsignalventilge
häuse aus der Bohrung zu entnehmen und ein neues Lastsignalven
tilgehäuse einzusetzen. Der Aufbau der Druckwaage wird durch das
Lastsignalventil nicht beeinflußt und kann ganz auf die sonsti
gen Erfordernisse abgestellt werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Ventilan
ordnung kann man den Unteransprüchen entnehmen.
Besonders günstig erscheint es, wenn gemäß Anspruch 2 der vom
Lastsignalventilgehäuse aufgenommene Ventilkörper axial
bezüglich der Bohrungen beweglich ist und wenn von dem
Ventilkörper ein axial bezüglich der Bohrung verlaufender und
von der Druckkammer ausgehender, erster axialer Steuerkanal und
ein zweiter axialer Steuerkanal verschließbar sind. Einer oder
mehrere weitere Steuerkanäle werden bevorzugt radial durch das
Lastsignalventilgehäuse nach außen geführt.
In den Ansprüchen 4 und 5 ist angegeben, wie bei einer Ausbil
dung des Lastsignalventils als Wechselventil die Steuerkanäle
günstig verlaufen.
Zur Herstellung des Lastsignalventils wird in das Lastsignalven
tilgehäuse eine Stufenbohrung eingebracht, wobei die Stufe in
der Bohrung als Sitz für den Ventilkörper dienen kann. Damit der
Ventilkörper in der Bohrung unverlierbar gehalten ist, wird in
den im Durchmesser größeren Abschnitt der Bohrung eine Hülse als
Sitz und oder als Anschlag für den Ventilkörper eingesetzt,
nachdem dieser in die Bohrung fallengelassen worden ist. Die
Hülse wird gemäß Anspruch 8 bevorzugt von der Seite der Druck
kammer aus axial in das Lastsignalventilgehäuse eingesetzt. Dann
ist es nicht notwendig, das Lastsignalventilgehäuse zunächst mit
einer durchgehenden Bohrung zu versehen, die, wenn die weiteren
Steuerkanäle radial abgehen, nachträglich wieder verschlossen
werden muß. Ist jedoch einerseits die Lage der Steuerkanalab
schnitte im Gehäuse festgelegt und kann andererseits das Lastsi
gnalventilgehäuse nur bis zu einer bestimmten Tiefe in die Boh
rung eintauchen, weil der übrige Platz für den Regelkolben der
Druckwaage oder eine den Regelkolben beaufschlagenden Druckfeder
gebraucht wird, so kann man gemäß Anspruch 9 die Hülse von der
der Druckkammer abgelegenen Seite aus axial in das Lastsignal
ventilgehäuse einsetzen. Gehen die weiteren Steuerkanäle radial
ab, so wird bevorzugt die Montageöffnung für die Hülse durch
einen Stopfen verschlossen.
Das sich in einer Bohrung befindliche Lastsignalgehäuse hat be
vorzugt auch die Funktion, durch eine enge Passung zwischen ihm
und der Bohrung verschiedene Steuerkanäle und/oder Druckräume
gegeneinander abzudichten. Eine enge Passung und dementsprechend
gute Abdichtung ist nur schwer möglich, wenn das Lastsignalven
tilgehäuse zugleich als Verschlußstopfen für die Bohrung, in der
es sich befindet, verwendet wird. Deshalb ist gemäß Anspruch 11
vorgesehen, daß das Lastsignalventilgehäuse von einem separaten
die Bohrung verschließenden Stopfen abstützbar ist.
Sofern das Lastsignalventilgehäuse im wesentlichen nur die Funk
tion hat, den Ventilkörper des Lastsignalventils aufzunehmen und
verschiedene Steuerleitungen und/oder Druckräume gegeneinander
abzudichten, ist es gemäß Anspruch 13 vorteilhafterweise axial
ortsfest in der Bohrung angeordnet. Es stützt sich dann nicht
nur in die eine Richtung an einem Verschlußstopfen, sondern auch
in die andere Richtung bevorzugt über einen Bund an einer Stufe
der Bohrung ab. Allerdings wird das Lastsignalventilgehäuse
nicht zwischen dem Bund der Bohrung und dem Verschlußstopfen fi
xiert, damit seine Lage quer zur Längsrichtung allein durch die
Passung zwischen ihm und der Bohrung, in der es sich befindet,
bestimmt wird. Es kann somit eine separate Entlastung des dem
Lastdruck abgewandten Druckraumes der Druckwaage entfallen, ohne
daß durch Leckage eine ungewollte Beeinflussung der Druckwaage
auftreten könnte.
Der Regelkolben einer Druckwaage wird überlicherweise vom Druck
in zwei durch ihn getrennten Druckkammern beaufschlagt, wobei
die ausgeübten Kräfte einander entgegenwirken. Unter Umständen
sind weitere Druckkammern notwendig, um die gewünschten Regel-
oder Steuerungsfunktionen zu erhalten. In der besonderen Ausfüh
rung nach Anspruch 15 wird nun das Lastsignalgehäuse dazu ver
wendet, um die vom Lastdruck beaufschlagbare Druckkammer gegen
eine weitere, von einem Steuerdruck beaufschlagbare Druckkammer
abzudichten. Zusätzliche Kolben oder ähnliches sind dazu nicht
notwendig.
Manchmal ist es gewünscht, Teile eines mobilen Arbeitsgerätes in
einem Eilgang zu bewegen. Dazu kann die Druckwaage außer Funk
tion gesetzt werden, indem sie zwangsweise weit geöffnet und in
dieser Position gehalten wird. Gemäß Anspruch 16 kann man die
Funktion der Druckwaage in vorteilhafter Weise dadurch beseiti
gen, daß das Lastsignalgehäuse als beweglicher in der Bohrung
geführter Kolben ausgebildet ist, der auf der dem Regelkolben
der Druckwaage abgelegenen Seite mit Druck beaufschlagbar ist
und von dem der Regelkolben bis zum Anstoßen an einen Anschlag
verschiebbar ist. Die weitere Druckkammer befindet sich also auf
der dem Regelkolben der Druckwaage abgelegenen Seite. Durch Be
tätigen eines Wegeventils kann man in dieser Druckkammer z. B.
Pumpendruck anstehen lassen, der zunächst das Lastsignalventil
gehäuse allein und, sobald es an die Druckwaage anstößt, zusam
men mit der Druckwaage verschiebt.
Bei einer anderen Ausführung ist von dem Steuerdruck in der wei
teren Druckkammer der Regelkolben der Druckwaage beaufschlagbar.
Bei einer hydraulischen Steuerung für ein mobiles Arbeitsgerät,
die mit Lastdruckkompensation und mit einer lastunabhängigen
Durchflußverteilung bei einer zu geringen Fördermenge der Pumpe
arbeitet, kann der Steuerdruck ein Druck sein, dessen absolute
Höhe eine Funktion der Druckdifferenz zwischen dem Pumpendruck
und dem höchsten Lastdruck ist. In konstruktiv einfacher Weise
wird die Trennung der beiden Druckräume und die Bereitstellung
einer entsprechenden Fläche am Regelkolben dadurch gelöst, daß
der Regelkolben der Druckwaage einen hülsenförmigen Abschnitt
besitzt, in dem er das Lastsignalventilgehäuse dichtend auf
nimmt, und daß die Stirnseite der Hülse der weiteren Druckkammer
zugekehrt ist und von dem Steuerdruck beaufschlagbar ist.
Die Aufnahme des Lastsignalventilgehäuses in einem hülsenförmi
gen Abschnitt des Regelkolbens der Druckwaage bietet daneben
noch den Vorteil, daß die Druckwaage lang geführt werden kann,
und trotzdem das Lastsignalventilgehäuse noch in der Bohrung, in
der sich der Regelkolben der Druckwaage befindet, unterzubringen
ist.
Mehrere Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Ventilan
ordnung kann man den Zeichnungen entnehmen. Anhand der Figuren
dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 eine erste Ausführung, bei der das Lastsignalventil
gehäuse ortsfest angeordnet ist,
Fig. 2 eine zweite Ausführung, bei der das Lastsignalventil
gehäuse durch Beaufschlagung mit Druck verschiebbar
ist, und
Fig. 3 eine dritte Ausführung, bei der sich das Lastsignal
ventilgehäuse innerhalb eines hülsenförmigen Abschnitts
des Regelkolbens der Druckwaage befindet und wiederum
ortsfest angeordnet ist.
Alle gezeigten Ausführungen besitzen dasselbe Ventilgehäuse 10,
das mit zwei parallel zueinander verlaufenden, durchgehenden
Bohrungen 11 und 12 ausgestattet ist. In der Bohrung 11 ist der
Schieberkolben 13 eines Wegeventils 14 von der in den Figuren
gezeigten mittleren Ruhelage aus in zwei entgegengesetzte Rich
tungen gegen die Kraft einer nicht näher dargestellten Druckfe
der verschiebbar. Bezüglich einer mittleren Querebene 15, in der
er einen Ringbund 16 besitzt, ist der Schieberkolben 13 symme
trisch ausgebildet. Auf den Ringbund 16 folgt zunächst ein Hals
17, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser der Bohrung
11 ist. An den Hals 17 schließt sich ein weiterer Ringbund 18
an, dem ein Hals 19, dann ein Ringbund 20, dann ein Hals 21 und
schließlich ein weiterer Ringbund 22 folgen. In der gezeigten
Mittelstellung trennt jeder Ringbund 20 einen Eingangskanal 28
des Wegeventils 14 von einem Ausgangskanal 29, der zu einem Ver
braucher führt. In dem Ringbund 20 befinden sich gestrichelt
dargestellte Feinsteuernuten 23, über die die beiden Kanäle 28
und 29 je nach Stellung des Schieberkolbens 13 mit einem ver
schieden großen Öffnungsquerschnitt miteinander verbindbar sind.
In der gezeigten Mittelstellung des Schieberkolbens 13 ist jeder
Ausgangskanal 29 mit einem Tankkanal 30 verbunden, da sich der
Ringbund 22 um eine geringe Wegstrecke jenseits eines die Kanäle
29 und 30 voneinander trennenden Gehäusesteges 27 befindet.
Der Ringbund 18 dichtet in jeder Position des Schieberkolbens 13
den Kanal 28 gegen die Ringnut um den Halsabschnitt 17 ab. In
der Querebene 15 besitzt die Bohrung 11 einen Ringkanal 31, der
in axialer Richtung etwas breiter als der Ringbund 16 ist und
der deshalb in der Mittelstellung des Schieberkolbens 13 mit je
der der beiden Ringnuten um die Halsabschnitte 17 herum verbun
den ist. In den Halsabschnitten 17 und 21 befindet sich eine ra
diale Bohrung 32 bzw. 33, die zu einer in der Achse des Schie
berkolbens 13 liegenden Längsbohrung 34 führt, die von einer
Stirnseite des Schieberkolbens 13 aus in diesen eingebracht ist,
an dieser Stirnseite durch einen Stopfen verschlossen ist und im
Abstand vor der Querebene 15 endet. Von dem Ringkanal 31 geht
ein Querkanal 35 aus, der in die Bohrung 12 des Gehäuses 10 mün
det. Somit ist in der Mittelstellung des Schieberkolbens 13 der
Querkanal 35 mit beiden Ausgangskanälen 29, in einer Position
außerhalb der Mittelstellung des Schieberkolbens aber nur noch
mit dem Ausgangskanal 29 verbunden, zu dem hin der Eingangskanal
28 aufgemacht worden ist.
In der Bohrung 12 ist der Regelkolben 40 einer Druckwaage 41 un
tergebracht. An diesem Regelkolben kann man zwei hülsenförmige
Abschnitte 42 bzw. 43 und einen Mittelteil 44 erkennen, der die
Innenräume der beiden hülsenförmigen Abschnitte voneinander
trennt.
Bei der Ausführung nach den Fig. 1 und 2 ist der hülsenför
mige Abschnitt 42 nahe am Mittelteil 44 mit mehreren Radialboh
rungen 46 versehen, durch die eine Verbindung zwischen dem In
nenraum des Abschnitts 42 und einem Ringkanal 45 des Gehäuses 10
geschaffen ist, der mit dem Druckanschluß einer Pumpe verbunden
ist. In einem größeren Abstand vom Mittelteil 44 besitzt der Ab
schnitt 42 weitere Radialbohrungen 47, die sich im Bereich einer
Steuerkante des sich bis zur Bohrung 12 erstreckenden Eingangs
kanals 28 des Wegeventils 14 befinden. Je nach Position des Re
gelkolbens 40 sind die Radialbohrungen 47 mehr oder weniger weit
offen. In der Hülse 42 sind ein Schieberkolben 48 und eine
Druckfeder 49 eines Lasthalteventils untergebracht. Die Druckfe
der 49 ist sehr schwach, stützt sich an einem in die offene
Stirnseite des Abschnitts 42 eingesetzten Stopfen 50 ab und
drückt den Kolben 48 gegen den Mittelteil 44 des Regelkolbens
40, sofern im Kanal 45 des Gehäuses 10 kein Druck ansteht. In
der genannten Position des Kolbens 48 verschließt dieser die Ra
dialbohrungen 47, so daß bei einem plötzlichen Druckabfall im
Kanal 45 und offenem Wegeventil trotzdem die Last gehalten wird.
Vom freien Ende her ist der Abschnitt 42 des Regelkolbens 40 au
ßen bis in den Bereich des Kanals 28 etwas abgedreht, so daß der
Druck im Kanal 28 auch am Stopfen 48 ansteht und auf den Regel
kolben 40 eine in der Ansicht nach den Fig. 1 oder 2 nach
rechts gerichtete Kraft ausübt.
Der Innenraum des hülsenförmigen Abschnitts 43 des Regelkolbens
40 ist über eine Radialbohrung 55 in jeder möglichen Position
des Regelkolbens 40 mit dem Kanal 35 verbunden. Von dem Mittel
teil 44 und dem hülsenförmigen Abschnitt 43 des Regelkolbens 40
sowie von einem in die Bohrung 12 eingeschobenen, kolbenartigen
Bauteil 56 wird somit eine Druckkammer 57 begrenzt, in der nach
einer Betätigung des Schieberkolbens 13 der Lastdruck ansteht.
Dieser Lastdruck übt auf den Regelkolben 40 eine in den Ansich
ten nach den Fig. 1 und 2 nach links gerichtete Kraft aus und
wird dabei von einer Druckfeder 58 unterstützt, die sich weitge
hend in dem Abschnitt 43 befindet und sich am Mittelteil 44 des
Regelkolbens 40 und an dem Bauteil 56 abstützt. Dieses Bauteil
wiederum liegt an einem in die Bohrung 12 eingeschraubten Ver
schlußstopfen 59 an. In dieser Position ragt es soweit in die
Bohrung 12 hinein, daß die notwendige Beweglichkeit des Regel
kolbens 40 gewährleistet ist.
Die gezeigten Ventilanordnungen sind dafür vorgesehen, um in ei
ner hydraulischen Steuerung verwendet zu werden, in der der
höchste Lastdruck dazu verwendet wird, um in der Pumpenleitung
einen um wenige bar über diesem höchsten Lastdruck liegenden
Druck aufrechtzuerhalten. Zur Ermittlung des höchsten Lastdruc
kes werden sog. Lastsignalventile verwendet, die bei den gezeig
ten Ausführungen als Wechselventile 60 ausgebildet sind, als de
ren Gehäuse das Bauteil 56 dient, in dem sich als Ventilkörper
eine Kugel 61 befindet. Die Wechselventile nach den Fig. 1
und 2 sind völlig gleich. Je nach den Druckverhältnissen ver
schließt die Kugel 61 einen von zwei zumindest teilweise axial
bezüglich des Lastsignalgehäuses 56 bzw. axial bezüglich der
Bohrung 12 verlaufende Steuerkanäle 62 oder 63 und verbindet den
anderen dieser beiden Steuerkanäle mit einem dritten Steuerka
nal. Der erste Steuerkanal geht axial von der Druckkammer 57
aus. Der zweite Steuerkanal erstreckt sich jenseits des Ventil
körpers 61 zunächst in axialer Richtung führt dann in Radialboh
rungen 66 durch das Gehäuse 56 hindurch und weitet sich dann zu
einer Ringnut 67 des Gehäuses 10. Der dritte Steuerkanal weist
im Bereich des Ventilkörpers 61 radial durch das Gehäuse 56 ge
hende Bohrungen 68 und eine Ringnut 69 auf, in die die Radial
bohrungen 68 münden. Die beiden Ringnuten 67 und 69 sind durch
das Gehäuse 10 und das Bauteil 56 gegeneinander abgedichtet. Bei
den Ausführungen nach den Fig. 1 und 2 wird die Kugel 61
durch eine Hülse 70 gehalten, die von der dem Regelkolben 40 der
Druckwaage 41 abgewandten Seite in das Gehäuse 56 eingeschoben
und schließlich eingeschraubt ist. Die Montageöffnung ist durch
einen in das Gehäuse 56 eingeschraubten Stopfen 71 verschlossen.
Die Tatsache, daß die Hülse 70 von der der Druckkammer 57 abge
legenen und nicht von der dieser zugewandten Stirnseite des Ge
häuses 56 in dieses eingesetzt ist, hat den Vorteil, daß das Ge
häuse 56, von der Druckkammer 57 aus betrachtet, diesseits der
Kugel 61 nur kurz baut und deshalb ein ausreichender Einbauraum
für die Druckfeder 58 zur Verfügung steht. Dies ist besonders
vorteilhaft, wenn die Lage der Ringnuten 67 und 69 des zweiten
und dritten Steuerkanals nicht ohne weiteres weiter nach hinten
in Richtung auf den Stopfen 59 zu verlegt werden können. Im er
sten Steuerkanal 62 steht wie in der Druckkammer 57 der Last
druck des von der in der Figur gezeigten Ventilanordnung gesteu
erten Verbrauchers an. Im zweiten Steuerkanal 63 steht der Last
druck eines parallel betriebenen Verbrauchers an. Je nachdem
welcher Lastdruck höher ist, schließt die Kugel 61 den ersten
Steuerkanal oder den zweiten Steuerkanal und verbindet den drit
ten Steuerkanal mit dem Steuerkanal, in dem der höhere Lastdruck
herrscht. Der dritte Steuerkanal ist mit dem zweiten Steuerkanal
einer weiteren Ventilanordnung oder z. B. mit dem Regler einer
Verstellpumpe verbunden, so daß dort der Druck in der Druckkam
mer 57 oder im zweiten Steuerkanal der gezeigten Ventilanordnung
ansteht.
Bei der Ausführung nach Fig. 1 besitzt das Lastsignalventilge
häuse 56 an seinem dem Stopfen 59 zugekehrten Ende einen Bund
77, mit dem es sich zwischen dem Stopfen 59 und einer Stufe 78
der Bohrung 12 befindet. Die axiale Länge des Bundes 77 und der
Abstand des Stopfens 59 von der Stufe 78 sind so aufeinander ab
gestimmt, daß die Position des Gehäuses 56 quer zur Längsrich
tung allein durch die Passung zwischen ihm und der Bohrung 12
bestimmt ist, daß es jedoch auch in axialer Richtung als prak
tisch ortsfest relativ zum Gehäuse angesehen werden kann.
Bei der Ausführung nach Fig. 2 fehlt der besagte Bund am Last
signalventilgehäuse 56. Die Stufe 78 der Bohrung 12 ist dagegen
vorhanden und somit auch ein Abschnitt der Bohrung mit einem et
was größeren Durchmesser, der sich von der Stufe 78 bis zum
Stopfen 59 erstreckt. Das Gehäuse 56 stützt sich an dem Stopfen
59 ab. Zwischen dem Lastsignalventilgehäuse 56 und dem Stopfen
59 ist ein Druckraum 80 geschaffen, der durch das Gehäuse 56 vom
Druckraum 57 abgetrennt ist und der durch das Betätigen eines
Wegeventils mit Pumpendruck beaufschlagbar ist. Dieser Druck ist
höher als der in der Druckkammer 57 herrschende Lastdruck, so
daß das Gehäuse 56 an den Regelkolben 40 der Druckwaage 41
herangeschoben wird und diesen bis an den die andere Seite der
Bohrung 12 verschließenden Stopfen heranschiebt. In dieser Lage
des Regelkolbens 40 sind die Bohrungen 47 ganz offen, so daß die
gesamte Druckdifferenz zwischen Pumpendruck und dem Lastdruck an
den Steuerkanten zwischen dem Schieberkolben 13 und dem Gehäuse
10 abfällt und eine große Ölmenge pro Zeiteinheit fließt. Der
Verbraucher ist dadurch in einem Eilgang betreibbar.
Die Ausführung nach Fig. 3 besitzt das gleiche Gehäuse 10 und
den gleichen Schieberkolben 13 wie die beiden Ausführungen nach
den Fig. 1 und 2. Das Mittelteil 44 der Druckwaage 41 ist je
doch wesentlich länger und im Bereich des Ringkanals 45 des Ge
häuses 10 mit einer Ringnut versehen, von der aus Hydraulikflüs
sigkeit außen am Regelkolben 41 entlang in den Kanal 28 gelangen
kann. Der Innenraum des Abschnitts 42 ist an seiner offenen
Seite mit Hilfe eines sich an einem die Bohrung 12 verschließen
den Stopfen 81 abstützenden Kolbens 82 verschlossen und über
eine Radialbohrung 83 mit dem Kanal 28 verbunden, so daß in die
sem Innenraum derselbe Druck wie im Kanal 28 herrscht. Eine zwi
schen dem Kolben 82 und dem Mittelteil 44 innerhalb des Ab
schnitts 42 eingespannte Schraubendruckfeder 84 übt eine Kraft
auf den Regelkolben 40 nach in der Anschauung nach Fig. 3 links
aus, so daß der Regelkolben 40 eine definierte Ruhelage ein
nimmt.
Das Lastsignalventilgehäuse 56 ist paßgenau in den hülsenförmi
gen Abschnitt 43 des Regelkolbens 40 eingeschoben. Es grenzt mit
dem Regelkolben 41 wiederum eine Druckkammer 57 ein, die vom Ka
nal 35 her und über Bohrungen im Mittelteil 44 des Regelkolbens
40 mit dem Lastdruck beaufschlagbar ist. Wie bei der Ausführung
nach Fig. 1 ist das Gehäuse 56 wiederum ortsfest angeordnet. Es
stützt sich dazu einerseits über eine Kugel 85 am Stopfen 59 und
andererseits indirekt über eine Scheibe 86 an der Stufe 78 der
Bohrung 12 ab. Die Scheibe 86 reicht mit einem einen Bund des
Gehäuses 56 umgebenden Kragen bis zum Stopfen 59 und besitzt
einen Außendurchmesser, der etwas kleiner als der Durchmesser
des Bohrungsabschnitts zwischen der Stufe 78 und dem Stopfen 59
ist. Außerdem besitzt die Scheibe 86 auf ihrer dem hülsenförmi
gen Abschnitt 43 des Regelkolbens 40 zugekehrten Seite radial
verlaufende Vertiefungen, so daß ein Druck, der in einem in dem
erweiterten Bohrungsabschnitt mündenden Steuerkanal ansteht, auf
die freie Stirnfläche 87 des Regelkolbenabschnitts 43 wirken
kann. Der Druckraum 88, in dem dieser Steuerdruck herrscht, wird
vom Lastsignalventilgehäuse 56 gegen die Druckkammer 57 und die
Ringnuten 67 und 69 des Gehäuses 10 abgedichtet. Die Höhe des
Steuerdruckes ist eine Funktion der Druckdifferenz zwischen dem
Pumpendruck und dem höchsten Lastdruck aller betätigten Verbrau
cher.
Weil in dem Druckraum 57 keine Feder mehr untergebracht werden
muß, steht dort mehr Raum für das Gehäuse 56 zur Verfügung. Des
halb ist die Hülse 70, vom Druckraum 57 aus gesehen, vor dem
Ventilkörper 61 angeordnet, so daß im Gehäuse 56 keine durchge
hende axiale Bohrung notwendig ist, die nachträglich verschlos
sen werden müßte. Entsprechend der anderen Anordnung der Hülse
70 geht der erste Steuerkanal 62 durch diese hindurch. Zum zwei
ten Steuerkanal gehören wieder ein axialer Abschnitt 63 und ra
diale Bohrungen 66. Die radialen Bohrungen des zweiten und drit
ten Steuerkanals münden außen am Gehäuse 56 in Ringnuten 89, die
in axialer Richtung eine solche Ausdehnung haben, daß sie in je
der Position des Regelkolbens 40 von radialen Bohrungen 90 in
dessen Abschnitt 43 überdeckt werden, die wegen einer entspre
chenden Breite der Ringnuten 67 und 69 des Gehäuses 10 auch zu
diesen hin unabhängig von der Position des Regelkolbens 40 offen
sind.
Im Mittelteil 44 des Regelkolbens 40 ist noch ein Rückschlagven
til 95 eingebaut, über das Pumpendruck in den Druckraum 57 gege
ben werden kann. Auf diese Weise kann der Regelkolben 40 bis an
den Stopfen 81 herangeschoben werden, so daß die Druckwaage ganz
offen ist und der Verbraucher im Eilgang betätigt werden kann.
Besonders vorteilhaft bei den drei gezeigten Ausführungen ist,
daß trotz der verschiedenen Funktionen, die sie erfüllen, immer
das gleiche Gehäuse 10 verwendet wird. Dementsprechend ist auch
bei der Ausführung nach Fig. 1 der Steuerkanal vorhanden, über
den bei den Ausführungen nach den Fig. 2 und 3 die Druckräume
80 bzw. 88 mit Druck beaufschlagt werden können. Bei der Ausfüh
rung nach Fig. 1 wird dieser Steuerkanal vorteilhafterweise mit
dem Tank verbunden.
Claims (21)
1. Ventilanordnung, insbesondere für mobile Arbeitsgeräte,
mit einem Gehäuseblock (10), mit einem Wegeventil (14) mit einer
Meßblende (23), mit einer zusammen mit der Meßblende (23) einen
Druckmittelstrom regelnden Druckwaage (41) mit einem Regelkolben
(40), der in einer Bohrung (12) des Gehäuseblocks (10) ver
schiebbar ist und eine vom Lastdruck beaufschlagbare Druckfläche
aufweist, und mit einem Lastsignalventil (60), dessen Ventilkör
per (61) sich in einem gegenüber dem Regelkolben (40) der Druck
waage (41) separaten Lastsignalventilgehäuse (56) befindet und
ebenfalls vom Lastdruck beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeich
net, daß das Lastsignalventilgehäuse (56) in die Bohrung (12)
des Gehäuseblocks (10) eingesetzt ist und mit dem Regelkolben
(40) der Druckwaage (41) eine vom Lastdruck beaufschlagbare
Druckkammer (57) begrenzt.
2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der vom Lastsignalventilgehäuse (56) aufgenommene
Ventilkörper (61) axial bezüglich der Bohrung (12) beweglich ist
und daß von dem Ventilkörper (61) ein axial bezüglich der
Bohrung (12) verlaufender und von der Druckkammer (57)
ausgehender, erster axialer Steuerkanal (62) und ein zweiter
axialer Steuerkanal (63) verschließbar sind.
3. Ventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß ein radialer, dritter Steuerkanal (66, 68) im
Lastsignalventilgehäuse (56) radial verläuft.
4. Ventilanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ventilkörper (61) wahlweise einen von den zwei axial
bezüglich der Bohrung (12) verlaufenden Steuerkanälen (62, 63)
verschließt und den dritten Steuerkanal (68) mit dem jeweils den
höheren Druck führenden ersten oder zweiten axialen Steuerkanal
(62, 63) verbindet.
5. Ventilanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste axiale Steuerkanal (62) axial von der Druckkammer
(57) ausgeht und daß der radiale, dritte Steuerkanal (68) und
ein Abschnitt des zweiten axialen Steuerkanals (63) radial durch
das Lastsignalventilgehäuse (56) führen.
6. Ventilanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bohrung (12) zwei axial voneinander beabstandete
Ringnuten (67, 69) aufweist, von denen eine zum zweiten axialen
Steuerkanal (63, 66) und eine zum radialen, dritten Steuerkanal
(68) gehört.
7. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß in das Lastsignalventilgehäuse (56)
vorzugsweise in axiale Richtung eine Hülse (70) als Sitz
und/oder als Anschlag für den Ventilkörper (61) eingesetzt ist.
8. Ventilanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülse (70) von der Seite der Druckkammer (57) aus axial
in das Lastsignalventilgehäuse (56) eingesetzt ist.
9. Ventilanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülse (70) von der der Druckkammer (57) abgelegenen
Seite aus axial in das Lastsignalventilgehäuse (56) eingesetzt
ist.
10. Ventilanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einbaubohrung für die Hülse (70) im Lastsignalventilge
häuse (56) durch einen in das Lastsignalventilgehäuse (56) ein
gesetzten Stopfen (71) verschlossen ist.
11. Ventilanordnung nach einem vorhergehenden Anspruch, da
durch gekennzeichnet, daß das Lastsignalventilgehäuse (56) von
einem separaten, die Bohrung (12) verschließenden Stopfen (59)
abstützbar ist.
12. Ventilanordnung nach einem vorhergehenden Anspruch, da
durch gekennzeichnet, daß eine Regelfeder (58) der Druckwaage
(41) zwischen dem Regelkolben (40) und dem Lastsignalventilge
häuse (56) eingespannt ist.
13. Ventilanordnung nach einem vorhergehenden Anspruch, da
durch gekennzeichnet, daß das Lastsignalventilgehäuse (56) axial
ortsfest in der Bohrung (12) angeordnet ist.
14. Ventilanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich
net, daß sich das Lastsignalventilgehäuse (56) über einen Bund
(77) an einer Stufe (78) der Bohrung (12) abstützt.
15. Ventilanordnung nach einem vorhergehenden Anspruch, da
durch gekennzeichnet, daß das Lastsignalventilgehäuse (56) die
vom Lastdruck beaufschlagbare Druckkammer (57) gegen eine wei
tere, von einem Steuerdruck beaufschlagbare Druckkammer (80, 88)
abdichtet.
16. Ventilanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich
net, daß das Lastsignalventilgehäuse (56) als beweglicher, in
der Bohrung (12) geführter Kolben ausgebildet ist, der auf der
dem Regelkolben (40) der Druckwaage (41) abgelegenen Seite mit
Druck beaufschlagbar ist und von dem der Regelkolben (40) bis
zum Anstoßen an einen Anschlag (81) verschiebbar ist.
17. Ventilanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich
net, daß von dem Steuerdruck in der weiteren Druckkammer (88)
der Regelkolben (40) der Druckwaage (41) beaufschlagbar ist.
18. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, da
durch gekennzeichnet, daß der Regelkolben (40) der Druckwaage
(41) einen hülsenförmigen Abschnitt (43) besitzt, in dem das
Lastsignalventilgehäuse (56) dichtend aufgenommen ist.
19. Ventilanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeich
net, daß die Stirnseite des hülsenförmigen Abschnitts (43) mit
einem von dem in der Druckkammer (57) aufbaubaren Druck ver
schiedenen Druck oder unabhängig von der Druckkammer (57) mit
Druck beaufschlagbar ist.
20. Ventilanordnung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch ge
kennzeichnet, daß der dritte Steuerkanal (68, 89, 90, 69) oder
ner dritte Steuerkanal (68, 89, 90, 69) und der zweite Steuerka
nal (63, 66, 89, 90, 67) in jeweils mindestens einen radialen
Durchgang (90) durch den hülsenförmigen Abschnitt (43) des Re
gelkolbens (40) hindurchführen.
21. Ventilanordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeich
net, daß das Lastsignalventilgehäuse (56) am Übergang eines
Steuerkanals vom Lastsignalventilgehäuse (56) in den hülsenför
migen Abschnitt (43) des Regelkolbens (40) eine Ringnut (89)
aufweist, deren Breite in axialer Richtung den möglichen Weg
zwischen den Kanalabschnitten (66, 68, 90) im Lastsignalventil
gehäuse (56) und in dem hülsenförmigen Abschnitt (43) des Regel
kolbens (40) ausgleicht.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: MANNESMANN REXROTH AG, 97816 LOHR, DE |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |