DE10035902A1

DE10035902A1 - Wegesitzventilanordnung

Info

Publication number: DE10035902A1
Application number: DE10035902A
Authority: DE
Inventors: Horst Rott; Johann Oppolzer
Original assignee: Mannesmann Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 2000-07-21
Filing date: 2000-07-21
Publication date: 2002-01-31

Abstract

Offenbart ist eine Wegesitzventilanordnung, bei der die 4/3-Wege-Ausführung durch zwei parallel geschaltete 3/2-Wegesitzventile und zwei jeweils einem Wegesitzventil zugeordnete entsperrbare Rückschlagventile gebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wegesitzventilanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Unter dem Begriff "Wegeventil" werden allgemein Ventile zusammengefaßt, mit denen Start, Stop und Änderung der Volumenstrom-Richtung eines Druckmediums steuerbar ist. Prinzipiell werden drei Arten von Wegeventilen, die Wegeschieberventile, Wegesitzventile und die Drehschieberventile unterschieden, wobei das Wegeschieberventil aufgrund seiner einfachen konstruktiven Ausgestaltung, seiner hohen Schaltleistung und der Vielfalt von Steuerfunktionen insbesondere bei Ventilen mit mehr als zwei Schaltstellungen die am häufigsten verwendete Bauart ist.

Bei Anwendungen, bei denen es auf eine Leckagefreiheit ankommt, werden wir in der Regel Wege sitzventilanordnung bevorzugt. Gemäß der Druckschrift "Der Hydrauliktrainer, Band 1"; Grundlagen und Komponenten der Fluidtechnik Hydraulik; Mannesmann Rexroth GmbH; 1991; Seiten 189 ff. läßt sich die Leckagefreiheit über 2/2- und 3/2-Wegesitzventilanordnungen relativ einfach ausbilden. Komplexere Volumenstrombilder, beispielsweise in 4/3-Wege- Ausführung sind nur mit einem äußerst umständlichen Aufbau und hohem konstruktiven Aufwand möglich.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Wegesitzventilanordnung zu schaffen, mit der mit minimalen vorrichtungstechnischen Aufwand eine 4/3-Wege-Ausführung realisierbar ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Wegesitzventilanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß wird die 4/3-Wegesitzventil-Ausführung durch Kom bination zweier parallel geschalteter 3/2-Wegesitzventile realisiert, wobei die Ausgangsanschlüsse der 3/2-Wegesitzventile über entsperrbare Rückschlagventile mit den Arbeitsanschlüssen verbunden sind. Demgemäß wird die erfindungsgemäße Wegesitzventilanordnung durch eine Kombina tion einfach aufgebauter Hydraulikkomponenten zusammengesetzt, so daß die Wegesitzventilanordnung eines äußerst einfachen Aufbau mit denkbar einfacher Kanalführung hat. Die 4/3-Wegesitzführung kann durch Aus wechseln der 3/2-Wegesitzventile an unterschiedliche Leistungen und Betriebsdrücke angepaßt werden.

Bei einem besonders einfachen Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt die Entsperrung der Rückschlagventile wechselseitig über den Lastdruck am jeweils anderen Arbeitsanschluß.

Die erfindungsgemäße Wegesitzventilanordnung ist besonders einfach aufgebaut, wenn die beiden Rückschlagventile als Zwischenplattenventil ausgeführt sind, das über eine den wesentlichen Teil der Druckmit telkanäle aufnehmende Adapterplatte hydraulisch und mechanisch mit den beiden 3/2-Wegeventilen verbunden ist. Bei dieser Variante läßt sich die gesamte Wegesitzventilanordnung praktisch aus bekannten Hydraulik komponenten zusammensetzen, so daß eine nachträgliche Bearbeitung des Ventilgehäuses mit der bisher erforderlichen Ausbildung von komplexen Kanalgeometrien nicht mehr erforderlich ist.

Die Erfindung läßt sich besonders vorteilhaft bei einer direkt be tätigten Wegesitzventilanordnung anwenden.

Eine bevorzugte Variante der Wegesitzventilanordnung sperrt in ih rer Grundstellung die beiden Arbeitsanschlüsse sowie den Druckanschluß und den Tankanschluß ab; in einer ersten Schaltstellung wird einer der Arbeitsanschlüsse mit dem Druckanschluß und der andere Arbeitsanschluß mit dem Tankanschluß verbunden. Die zweite Schaltstellung verbindet die Arbeitsanschlüsse in umgekehrter Weise mit dem Tank- bzw. Druckan schluß.

Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegen stand der weiteren Unteransprüche.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfin dung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltschema einer erfindungsgemäßen Wegesitzventilan ordnung;

Fig. 2 das Schaltsymbol der Wegesitzventilanordnung aus Fig. 1;

Fig. 3 eine Vorderansicht auf eine Wegesitzventilanordnung gemäß Fig. 1 und

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Wegesitzventilanordnung aus Fig. 3.

Fig. 1 zeigt eine hydraulische Schaltung, mit der eine Wegesitzventilanordnung 1 realisiert ist, mit der zwei Arbeitsanschlüsse A, B wahlweise mit einem Druckanschluß P und/oder einem Tankanschluß T verbindbar sind. Die erfindungsgemäße Schaltung hat zwei 3/2-Wegensitzventile 2, 4, die über eine Adapterplatte 6 mit einander verbunden sind. An einer an die Adapterplatte 6 angekoppelten Zwischenplatte 8 sind zwei entsperrbare Rückschlagventile 10, 12 sowie die vier Anschlüsse P, A, B und T angeordnet.

Sämtliche Ventile 2, 4, 10, 12 sind als Wegesitzventile mit Kugel- Kegel- oder Tellersitze ausgeführt. Der Druckanschluß P ist über ei nen in der Zwischenplatte 8 und der Adapterplatte 6 ausgebildeten Druckkanal 14 mit dem Eingangsanschluß Q, R des Wegesitzventils 4 bzw. 2 verbunden. Der Tankanschluß T ist in entsprechender Weise über einen Tankkanal 16 mit dem Anschluß V bzw. W der beiden Wegesitzventile 4, 2 verbunden.

Die beiden Arbeitsanschlüsse A, B sind über die Rückschlagventile 10 bzw. 12 und Arbeitskanäle 18 bzw. 20 mit dem jeweils dritten, ver braucherseitigen Anschlüssen C bzw. D der Wegesitzventile 2, 4 verbun den.

Zur Entsperrung des in einem Arbeitskanal 18, 20 angeordneten Rückschlagventils 10, 12 wird der Druck im jeweils anderen Arbeitska nal 20 bzw. 18 über Steuerkanäle 22, 24 abgegriffen.

Wie bereits vorstehend erwähnt, durchsetzen die Kanäle 14, 16, 18; 20 sowohl die Adapterplatte 6 als auch die Zwischenplatte 8, wobei die Anschlußbohrungen über ein vorzugsweise genormtes Bohrungsbild gebil det sind, so daß praktisch keine Nachbearbeitung der Platten 6, 8 er folgen muß.

In der in Fig. 1 dargestellten Grundposition ist das 3/2-Wege sitzventil 2 über eine Druckfeder 26 in eine Grundposition vorge spannt, in der der Eingangsanschluß R zugesteuert ist, während der mit dem Arbeitsanschluß B verbundene Ausgangsanschluß D über den weiteren Anschluß W und den Druckkanal 16 mit dem Tankanschluß T verbunden ist. Durch Betätigung eines Elektromagneten 28 läßt sich das Wegesitzventil 2 in seine zweite Schaltposition bringen, in der der Anschluß R mit dem Anschluß D verbunden und der weitere Anschluß W abgesperrt ist, so daß der Druckanschluß P über den Druckkanal 14, das Wegesitzventil 2 und den Arbeitskanal 20 sowie das Rückschlagventil 12 mit dem Arbeits anschluß B verbunden ist.

In entsprechender Weise ist das Wegesitzventil 4 über eine Druck feder 30 in eine Grundposition vorgespannt, in der der Eingangsanschluß Q abgesperrt ist, und der Tankkanal 16 über die bei den Anschlüsse C, V mit dem Arbeitskanal 18 verbunden ist. Durch Be stromung eines Elektromagneten 32 wird das Wegesitzventil 4 in seine zweite Schaltstellung gebracht, in der die Anschlüsse C miteinander verbunden und der Anschluß Q, V abgesperrt ist - d. h., in dieser Schaltstellung ist der Arbeitskanal 18 des Anschlusses A über das Wegesitzventil 4 mit dem Druckanschluß P verbunden.

Das Schaltsymbol der in Fig. 1 dargestellten Schaltung ist in Fig. 2 gezeigt. Demgemäß befindet sich die Wegesitzventilanordnung 1 bei unbestromten Elektromagneten 28, 30 in ihrer Grundposition 0, in der die Anschlüsse P, T, A und B über die Sitzkolben der 3/2-Wegesitz ventile 2, 4 und der Rückschlagventile 10, 12 leckagefrei abgesperrt sind.

Bei Bestromung des Elektromagneten 32 wird der Druckanschluß P über den Druckkanal 14, die Anschlüsse Q, C des Wegesitzventils 4 und den Arbeitskanal 18 sowie das sich öffnende Rückschlagventil 10 mit dem Arbeitsanschluß A verbunden. Durch den Druck im Arbeitskanal 18 wird das Rückschlagventil 12 entsperrt, so daß das Druckmittel vom an deren Arbeitsanschluß B über das geöffneten Rückschlagventil 12, den Arbeitskanal 20, die Anschlüsse D, W des anderen Wegesitzventils 2 und den Tankkanal 16 zum Tankanschluß T abströmen kann.

Bei Bestromung des Elektromagneten 28 und Stromlosschalten des Elektromagneten 32 wird das Wegesitzventil 4 durch die Druckfeder 30 in seine dargestellte Grundposition zurückbewegt und das andere Wege sitzventil 2 in seine Schaltstellung gebracht, in der der Anschluß R mit dem Anschluß D verbunden ist, so daß das Druckmittel vom Druckan schluß P über den Druckkanal 14, das Wegesitzventil 2 und den Arbeits kanal 20 sowie das Rückschlagventil 12 zum Arbeitsanschluß B strömen kann. Der Druck am anderen Arbeitsanschluß A wird durch den Arbeits druck in der im Arbeitskanal 20 entsperrte Rückschlagventil 10; den Tankkanal 18, die Anschlüsse C, V des Wegesitzventils 4 und den Druck kanal 16, sowie den Tankanschluß T zum Tank hin entspannt.

Bei Stromlosschalten des Elektromagneten 28 wird das Wegesitzven til 2 durch die Kraft der Druckfeder 26 in seine dargestellte Grundpo sition zurückgeschaltet, so daß die 4 Anschlüsse A, B, P, T gegenein ander abgesperrt sind.

In den Fig. 3 und 4 sind Ansichten einer erfindungsgemäßen Wegesitzventilanordnung 1 dargestellt, die aus Serienhydraulikkompo nenten der Anmelderin zusammengesetzt sind.

Gemäß Fig. 3 sind die beiden 3/2-Wegesitzventile 2, 4 mit den entsprechenden Elektromagneten 28 bzw. 32 seitlich an einer Adapter platte 6 befestigt, in der die Druckkanäle zur Verbindung der vorbe schriebenen Anschlüsse C, Q, V; R, D, W ausgebildet sind. Die beiden entsperrbaren Rückschlagventile 10, 12 sind in einer Zwischenplatte 8 angeordnet, die an der Unterseite der Adapterplatte 6 befestigt ist.

Wie in Fig. 4 mit gestrichelten Linien angedeutet, sind an der Unterseite der Adapterplatte 8 die Anschlüsse A, B, C und T der Ven tilanordnung 1 dargestellt.

Bei besonderen Anwendungsfällen kann die Zwischenplatte 8 mit den beiden entsperrbaren Rückschlagventilen 10, 12 auch in eine Adapter platte 6 integriert werden, so daß die Ventilanordnung im wesentlichen aus drei Hauptbauelementen, der Adapterplatte 6 mit integrierten Rück schlagventilen 10, 12 sowie den an die Adapterplatte 6 angesetzten 3/2-Wegesitzventilen 2, 4 besteht.

Hinsichtlich der Funktion der einzelnen Bauelemente wird der Ein fachheit halber auf den Katalog RD00150 der Anmelderin "Hydroventile für stationäre Anwendungen" verwiesen, so daß auf weitere Ausführungen verzichtet werden kann.

Die erfindungsgemäße Wegesitzventilanordnung läßt sich auf einfa che Weise an unterschiedliche Betriebsbedingungen anpassen, in dem die Einzelkomponenten an den erforderlichen Betriebsdruck oder die Volumen ströme angepaßt werden, ohne daß es einer wesentlichen Änderung der Adapterplatte 6 und/oder der Zwischenplatte 8 bedarf. Der fertigungs technische Aufwand zur Realisierung der Wegesitzventilanordnung ist im Vergleich zu den bisher bekannten Lösungen wesentlich geringer, so daß die Ventilanordnung äußerst kostengünstig herstellbar und auf einfache Weise an unterschiedliche Bedingungen anpaßbar sind.

Offenbart ist eine Wegesitzventilanordnung, bei der eine 4/3-Wege- Ausführung durch zwei parallel geschaltete 3/2-Wegesitzventile und, zwei jeweils einem Wegesitzventil zugeordnete entsperrbare Rückschlag ventile gebildet ist.

Bezugszeichenliste

1

Wegesitzventilanordnung

2

3/2-Wegeventil

4

3/2-Wegeventil

6

Adapterplatte

8

Zwischenplatte

10

entsperrbares Rückschlagventil

12

entsperrbares Rückschlagventil

14

Druckkanal

16

Tankkanal

18

Arbeitskanal

20

Arbeitskanal

22

Steuerleitung

24

Steuerleitung

26

Druckfeder

28

Elektromagnet

30

Druckfeder

Claims

1. Wegesitzventilanordnung mit einem Druckanschluß (P), zwei Arbeits anschlüssen (B) und einem Tankanschluß (T), die in drei Schaltstellungen verbindbar bzw. absperrbar sind, gekennzeichnet durch zwei parallel geschaltete 3/2-Wegesitzventile (2, 4) deren Eingangsanschluß (Q, R) jeweils mit dem Druckanschluß (P) deren Ausgangsanschluß (C, D) über jeweils ein entsperrbares Rückschlagventil (10, 12) mit einem der Arbeitsanschlüsse (A, B) und deren weiterer Anschluß (V, W) mit dem Tankanschluß (T) ver bindbar ist.

2. Wegesitzventilanordnung nach Patentanspruch 1, wobei jeweils der Druck zum Entsperren des einem Wegesitzventils (2, 4) zugeordneten Rückschlagventils (10, 12) über jeweils eine Steuerleitung (23, 24) am Ausgangsanschluß (C, D) des anderen 3/2-Wegeventils (4, 2) abgegriffen ist.

3. Wegesitzventilanordnung nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei die beiden entsperrbaren Rückschlagventile (10, 12) einer Zwischenplatte (8) zusammengefaßt sind, die über eine Adapterplatte (6) hydraulisch und mechanisch mit den beiden 3/2- Wegesitzventilen (2, 4) verbunden ist.

4. Wegesitzventilanordnung nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei die beiden entsperrbaren Rückschlagventile (10, 12) in einer Adapter platte (6) zur Verbindung der beiden 3/2-Wegesitzventile (2, 4) integriert sind.

5. Wegesitzventilanordnung nach einem der vorhergehenden Patentan sprüche, wobei die 3/2-Wegesitzventile (2, 4) direkt betätigt sind.

6. Wegesitzventilanordnung nach einem der vorhergehenden Patentan sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Grundposition die Anschlüsse (A, B, P, T) abgesperrt sind, während in beiden weite ren Schaltpositionen der Druckanschluß (P) und der Tankanschluß (T) wechselweise mit einem der Arbeitsanschlüsse (A, B) verbindbar sind.