DE9405450U1

DE9405450U1 - Steuerventil

Info

Publication number: DE9405450U1
Application number: DE9405450U
Authority: DE
Original assignee: DAMS GmbH
Current assignee: DAMS GmbH
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1994-03-31
Publication date: 1994-07-14
Anticipated expiration: 2004-04-01

Description

DMSH0019.002
AC/fr

Steuerventil

Die Erfindung betrifft ein Steuerventil für die Steuerung von hydraulischen Stellmotoren, mit einem Verbraucheranschluß, der wahlweise mit einem Druckanschluß oder einem Rücklaufanschluß verbindbar ist, wobei zwischen dem Druckanschluß und dem Verbraucheranschluß eine erste Absperrung angeordnet ist, die eine im Absperrsinne federbelastete und gegen einen ringförmigen Ventilsitz anpreßbare Absperrkugel aufweist, die im Öffnungssinne durch einen Betätigungsstößel beaufschlagbar ist, der axial verschiebbar in eine Durchtrittsöffnung des Ventilsitzes verschiebbar ist, der zugleich als zum Verbraucheranschluß führender Druckmittelkanal dient, und wobei zwisehen dem Rücklaufanschluß und dem Verbraucheranschluß eine zweite durch den Betätigungsstößel betätigbare Absperrung angeordnet ist, die bei Offenstellung der ersten Absperrung gesperrt und bei Schließstellung der ersten Absperrung geöffnet ist.

Steuerventile der genannten Art werden beispielsweise als Haupt- oder Vorsteuerventile von hydraulischen Stellmotoren verwendet, die im untertägigen Bergbau im Bereich des Strebausbaus zum Einsatz kommen. Die zu diesem Zweck verwendeten Steuerventile der genannten Art haben zwei Absperrkugeln, nämlich eine erste Absperrkugel für die Absperrung des Druckanschlusses und eine zweite Absperrkugel für die Absperrung des Rücklaufanschlusses. Bei dem gattungsbildenden Steuerven-

til werden beide Ventilkugeln von dem Betätigungsstößel betätigt, und zwar die eine Kugel in der einen Richtung und die andere Kugel in der entgegengesetzten Richtung.

Das hat zur Folge, daß sich eine sogenannte negative Schaltüberdeckung ergibt. Das heißt mit anderen Worten, daß während jedes Umschaltvorganges zumindest für kurze Zeit der Verbraucheranschluß sowohl mit dem Druckanschluß als auch mit dem Rücklaufanschluß in Verbindung steht. Die Druckbeaufschlagung des Verbraucheranschlusses erfolgt, noch bevor dieser gänzlich vom Rücklaufanschluß abgetrennt ist. Eine solche negative Schaltüberdeckung ermöglicht zwar ein verhältnismäßig weiches Umschalten, hat aber den Nachteil, daß bei langsamer Betätigung des Betätigungsstößels größere Mengen Druckmittel ungenutzt vom Druckanschluß in den Rücklaufanschluß überströmen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, das Steuerventil der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß bei vereinfachter Bauweise des Steuerventils die negative Schaltüberdeckung vermieden wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von dem Steuerventil der eingangs genannten Art vor, daß der Betätigungsstößel mit einer Längsbohrung versehen ist, die am der Absperrkugel abgewandten Ende des Betätigungsstößels mit dem Rücklaufanschluß in Verbindung steht und an ihrem der Absperrkugel zugewandten Ende innerhalb einer ringförmigen Dichtfläche an der Stirnseite des Betätigungsstößels ausmündet, die bei der Betätigung des Betätigungsstößels gegen die Absperrkugel anpreßbar ist.

Das Steuerventil gemäß der Erfindung kommt in besonders vorteilhafter Weise mit nur einer einzigen Absperrkugel aus, die mit zwei Dichtungssitzen zusammenwirkt, nämlich dem ringför-

migen Dichtsitz für die Absperrung zwischen dem Druckanschluß und dem Verbraucherarischluß einerseits und der ringförmigen Dichtfläche an der Stirnseite des Betätigungsstößels zur Absperrung zwischen dem Verbraucheranschluß und dem Rücklaufan-Schluß andererseits. Durch die besondere Bauweise des Steuerventils gemäß der Erfindung ist dafür Sorge getragen, daß vor der Betätigung der Absperrkugel mittels des Betätigungsstößels immer der Rücklaufanschluß abgesperrt ist. Dies deshalb, weil der Betätigungsstößel die Absperrkugel nur dann gegen die Federkraft verschieben kann, wenn der Betätigungsstößel mit seiner ringförmigen Dichtfläche an der Absperrkugel anliegt. Die oben diskutierte negative Schaltüberdeckung ist also mit Sicherheit ausgeschlossen. Dabei hat das Steuerventil gemäß der Erfindung eine einfacherere Bauweise als das oben diskutierte Steuerventil mit zwei Absperrkugeln, weil eine Absperrkugel mit zugehörigem Ventilsitz eingespart wird.

Eine vorteilhafte Ausführungsform eines Steuerventils gemäß der Erfindung sieht vor, daß der Ringspalt zwischen dem Betätigungsstößel und der Durchtrittsöffnung im Ventilsitz zum Rücklaufanschluß hin durch eine O-Ringdichtung abgedichtet ist. Diese O-Ringdichtung verhindert schleichende Druckmittelströme im Umfangsbereich des Betätigungsstößels zum Rücklaufanschluß hin.

Um eine einwandfreie Funktion über eine lange Standzeit zu gewährleisten, ist weiterhin vorgesehen, daß die Absperrkugel, der zugeordnete Ventilsitz und die Dichtfläche am Betätigungsstößel aus geschliffenem und gehärtetem Material bestehen.

Für ein handbetätigtes Ventil ist der Betätigungsstößel mittels eines auf ihn wirkenden Handhebels axial verschiebbar.

Für ein elektromagnetisch betätigtes Steuerventil ist der Be-

tätigungsstößel demgegenüber mittels eines auf ihn einwirkenden Elektromagneten axial verschiebbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, in welcher ein Längsschnitt durch das Steuerventil gemäß der Erfindung dargestellt ist.

Das in der Zeichnung dargestellte Steuerventil weist ein plattenförmiges Gehäuse 1 auf, welches mit einer Aufnahmebohrung 2 für die Ventileinbauten versehen ist- In die Aufnahmebohrung 2 ist von unten ein Abschlußstopfen 3 eingeschraubt, der mittels einer O-Ringdichtung 4 gegen die Innenwand der Aufnahmebohrung 2 druckmitteldicht abgedichtet ist. Der Abschlußstopfen 3 ist mit einer nach oben offenen Sackbohrung versehen, in der ein axial nach oben verschiebbares Druckstück 5 angeordnet ist, welches im Ausschiebesinne von einer im Tiefsten der Sackbohrung abgestützten Druckfeder 6 beaufschlagt ist. Das Druckstück 5 drückt unter dem Einfluß der Druckfeder 6 von unten gegen eine Absperrkugel 7, die an einem ringförmigen Ventilsitz 8 abgestützt ist. Der Ventilsitz 8 befindet sich an einem oberhalb des Abschlußzapfens 3 angeordneten Zwischenstück 9, welches mittels O-Ringdichtungen 10 und 11 oben und unten druckmitteldicht gegen die Innenwand der Aufnahmebohrung 2 abgedichtet ist.

Oberhalb des Zwischenstückes 9 sind in der Aufnahmebohrung 2 ein Distanzstück 12 und ein Führungsstück 13 angeordnet. Dabei ist das Führungsstück 13 wieder mit einer O-Ringdichtung 14 druckmitteldicht gegen die Innenwand der Aufnahmebohrung 2 abgedichtet.

Das Zwischenstück 9, das Distanzstück 12 und das Führungsstück 13 sind mit fluchtenden axialen Bohrungen versehen, durch welche sich ein axial verschiebbarer Betätigungsstößel

15 für die Betätigung der Absperrkugel 7 erstreckt- Dieser Betätigungsstößel 15 ist mittels einer O-Ringdichtung 16 am oberen Ende des Zwischenstückes 9 gegen das Zwischenstück 9 und mittels einer O-Ringdichtung 17 druckmitteldicht gegen das Führungsstück 13 abgedichtet. Am oberen Ende der Ventileinbauten ragt der Betätigungsstößel 15 aus dem Führungsstück 13 heraus und ist mit dem kurzen Hebelarm eines Handbetätigungshebels 18 verbunden, der um eine Schwenkachse 19 am oberen Ende des Gehäuses 1 gelagert ist. An die Stelle des Handbetätigungshebel 18 kann gegebenenfalls auch ein Elektromagnet treten, der den Betätigungsstößel 15 entsprechend axial verstellt.

Der Abschlußstopfen 3 ist im Bereich seines oberen Endes an seinem äußeren Umfang mit einer Ringnut 3a versehen, die einerseits nach außen hin über eine das Gehäuse 1 durchsetzende Bohrung 20 mit dem Druckanschluß P und andererseits über radial durch den Abschlußzapfen 3 verlaufende Bohrungen 21 mit einem die Absperrkugel 7 umgebenden Ringraum in Verbindung steht.

Weiterhin ist das Zwischenstück 9 zwischen den O-Ringdichtungen 10 und 11 an seinem Außenumfang mit einer Ringnut 9a versehen, die nach außen hin über eine das Gehäuse 1 durchsetzende Bohrung 22 mit dem VerbraucheranschluS A des Steuerventils in Verbindung steht und nach innen über radiale Bohrungen 23 . im Zwischenstück 9 mit der den Betätigungsstößel 15 aufnehmenden axialen Bohrung im Zwischenstück 9 in Verbindung steht.

Weiterhin ist das Distanzstück 12 an seinem Außenumfang mit einer umlaufenden Ringnut 12a versehen, die nach außen hin über eine das Gehäuse 1 durchsetzende Bohrung 24 mit dem Rücklaufanschluß R des Steuerventils in Verbindung steht und andererseits über radial verlaufende Bohrungen 25 im Distanz-

stück 12 mit dessen den Betätigungsstößel 15 aufnehmender axialer Bohrung in Verbindung steht.

Schließlich ist der Betätigungsstößel im Bereich zwischen der Absperrkugel 7 und dem Distanzstück 12 mit einer axial verlaufenden Längsbohrung 15a versehen, die an ihrem der Absperrkugel 7 zugewandten Ende innerhalb einer ringförmigen Dichtfläche 15b an der Stirnseite des Betätigungsstößels ausmündet und im Bereich des Distanzstückes 12 durch eine Querbohrung 15c in dem Betätigungsstößel 15 mit der axialen Bohrung im Distanzstück 12 und damit über die Bohrungen 25, die Ringnut 12a und die Bohrung 24 mit dem Rücklauf R in Verbindung steht.

In der Zeichnung befindet sich das Steuerventil in der Ruhestellung, in welcher der Verbraucheranschluß A mit dem Rücklauf R verbunden ist. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, erfolgt die Verbindung über die Bohrung 21, die Ringnut 9a, die Bohrung 23, die Bohrungen 15a und 15c, die Bohrungen 25, die Ringnut 12a und die Bohrung 24.

Soll nun der Druckarischluß P mit dem Verbraucheranschluß A verbunden werden, so wird der Handbetätigungshebel 18 hochgezogen. Hierdurch verschwenkt sich der kurze Hebelarm des Handbetätigungshebels 18 um die Achse 19 nach unten und drückt auf das herausragende Ende des Betätigungsstößels 15. Hierdurch verschiebt sich der Betätigungsstößel 15 axial nach unten, bis sich die Dichtfläche 15b an der Oberfläche der Absperrkugel 7 anlegt, wodurch zunächst die Verbindung zwischen dem Rücklaufanschluß R und dem Verbraucheranschluß A unterbrochen wird. Bei der weiteren Verschiebung des Betätigungsstößels 15 nach unten hebt der Betätigungsstößel 15 die Absperrkugel 7 gegen die Kraft der Feder 6 vom Ventilsitz 8 ab und verbindet somit den Druckanschluß P mit dem Verbraucheranschluß A. Die Verbindung erfolgt hier über die Bohrung 20,

die Ringnut 3a, die Bohrungen 21, die axiale Bohrung im Zwischenstück 9, die Bohrungen 23, die Ringnut 9a und die Bohrung 22.

Zum Zurückschalten in die Ruheschaltung läßt man den Betätigungshebel 18 los. Hierdurch kann die Feder 6 die Absperrkugel 7 erneut in die Absperrstellung zurückdrücken. Sodann hebt der Betätigungsstößel 15 wieder von der Absperrkugel 7 ab, so daß wieder die Verbindung zwischen dem Verbraucheranschluß A und dem Rücklaufanschluß R hergestellt ist.

- Ansprüche -

Claims

S Ch-JjLt zansprüche

1. Steuerventil für die Steuerung von hydraulischen Stellmotoren, mit einem Verbraucheranschluß (A) / der wahlweise mit einem Druckanschluß (P) oder einem Rücklaufanschluß (R) verbindbar ist, wobei zwischen dem Druckanschluß (P) und dem Verbraucheranschluß (A) eine erste Absperrung angeordnet ist, die eine im Absperrsinne federbelastete und gegen einen ringförmigen Ventilsitz anpreßbare Absperrkugel aufweist, die im Öffnungssinne durch einen Betätigungsstößel beaufschlagbar ist, der axial verschiebbar in einer Durchtrittsöffnung des Ventilsitzes verschiebbar ist, der zugleich als zum Verbraucheranschluß (A) führender Druckmittelkanal dient, und wobei zwischen dem Rücklaufanschluß (R) und dem Verbraucheranschluß

(A) eine zweite durch den Betätigungsstößel betätigte Absperrung angeordnet ist, die bei Offenstellung der ersten Absperrung gesperrt und bei Schließstellung der ersten Absperrung geöffnet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsstößel (15) mit einer Längsbohrung (15a) versehen ist, die im der Absperrkugel abgewandten Bereich des Betätigungsstößels mit dem Rücklaufanschluß (R) in Verbindung steht und an ihrem der Absperrkugel (7) zugewandten Ende innerhalb einer ringförmigen Dichtfläche (15b) an der Stirnseite des Betätigungsstößels (15) ausmündet, die bei der Betätigung des Betätigungsstößeis (15) gegen die Absperrkugel (7) anpreßbar ist.

2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt zwischen dem Betätigungsstößel (15) und der Durchtrittsöffnung im Ventilsitz (8) zum Rücklaufanschluß (R) hin durch eine O-Ringdichtung (17) abgedichtet ist.

3. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrkugel (7), der zugeordnete Ventilsitz (8) und die Dichtfläche (15b) am Betätigungsstößel (15) aus geschliffenem und gehärtetem Material bestehen.

4. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsstößel (15) mittels eines auf ihn einwirkenden Handhebels (18) axial verschiebbar ist.

5. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3 _r dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsstößel (15) mittels eines auf ihn einwirkenden Elektromagneten axial verschiebbar ist.