DE10055419A1 - Ventilblock - Google Patents

Abstract

Es wird ein Ventilblock vorgeschlagen, der mindestens zwei Sperrventile (6, 7) aufweist, die jeweils mit einem Ventilschließglied (26, 27) ausgestattet sind, das mit einem Ventilsitz (28, 29) zusammenwirkt und in Sperrstellung eine Verbraucherseite (A, B) von einer Versorgerseite (C, D) trennt und das mittels mindestens einer in einem Federraum (4, 5) angeordneten Feder (61, 62) in Sperrichtung belastet ist. Eine kostengünstige Bauweise des Ventilblocks wird dadurch erreicht, daß der Federraum (4, 5) eines jeden der Sperrventile (6, 7) mit einem jedem der Sperrventile (6, 7) angeordneten Vorsteuerventil (10) verbunden ist, mittels dem die Sperrventile (6, 7) gesperrt oder entsperrt werden können (Figur).

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft einen Ventilblock gemäß der im Ober­ begriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.

Ein solcher Ventilblock ist aus der Praxis bekannt und wird beispielsweise im Bereich der Hydraulik als Baueinheit ein­ gesetzt, die zwischen einem Wegeventil und einem hydrauli­ schen Verbraucher angeordnet ist und eine Lasthaltefunktion übernimmt. Der hydraulische Verbraucher kann beispielsweise ein Neigezylinder eines Gabelstaplers sein.

Sperrventile des Ventilblocks der einleitend genannten Art sind bei bisher bekannten Lösungen als hydraulisch entsperrbare Rückschlagventile, Druckhalteventile oder auch als Senkbremssperrventile ausgebildet. Bei diesen Ventilen ist zur Bewegung des Verbrauchers, und zwar auch bei an­ treibender Last, stets ein Pumpendruck erforderlich. Dies ist mit Energieverbrauch und in der Regel mit gegebenen­ falls störender Geräuschentwicklung verbunden.

Es ist auch bekannt, die Sperrventile als elektrisch entsperrbare Rückschlagventile auszuführen. Das Ventil­ schließglied solcher Ventile ist dabei beispielsweise als Patronenventil ausgebildet. Patronenventile sind jedoch ko­ stenintensiv und führen zu einem hohen Durchflußwiderstand.

Vorteile der Erfindung

Der vorgeschlagene Ventilblock mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, bei dem der Federraum von jedem der vorzugsweise zwei Sperrventile mit einem je­ dem der Sperrventile zugeordneten Vorsteuerventil verbunden ist, hat demgegenüber den Vorteil, daß das Vorsteuerventil den Entsperrvorgang der Sperrventile auslöst und für alle bzw. beide Sperrventile nur ein einziges Vorsteuerventil erforderlich ist.

Mittels entsprechender Schaltung des Vorsteuerventils kann bei dem Ventilblock nach der Erfindung der Federraum der Sperrventile entlastet werden, so daß letztere allein durch den von der Verbraucherseite oder der Versorgerseite auf die Ventilschließglieder jeweils wirkenden Druck geöffnet werden können.

Die hierfür einsetzbaren Ventilschließglieder sind kosten­ günstige Bauteile, die auch in einer Vielzahl weiterer An­ wendungen zum Einsatz kommen können. Bei dem erfindungsgemäßen Ventilblock sind vorteilhafterweise Ventilschließ­ glieder mit großen Querschnitten einsetzbar, wodurch eine günstige Strömungsführung in den Sperrventilen und damit ein geringer Durchflußwiderstand derselben erreicht werden kann.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Vorsteuerventil ein entsperrbares Rückschlagventil. Dieses kann bei kleinen Durchflußmengen direkt gesteuert ausgeführt sein.

Um einen Leckfluß zwischen den Federräumen der beiden Sperrventile des Ventilblocks und mithin eine Fehlfunktion der Sperrventile zu verhindern, liegt nach einer bevorzug­ ten Ausführungsform der Erfindung zwischen den Federräumen und dem Vorsteuerventil jeweils ein in Richtung des jewei­ ligen Federraums sperrendes Rückschlagventil.

Vorteilhaft ist es, wenn das Ventilschließglied so ausge­ führt ist, daß bei gesperrtem Vorsteuerventil ein Fluid­ druckausgleich zwischen dem Federraum und der Verbraucher­ seite hergestellt wird. Hierzu ist beispielsweise in der Wandung des Ventilschließglieds eine Begrenzungsdrossel ausgebildet. Über die Begrenzungsdrossel wirkt dann der von der Verbraucherseite ausgeübte Lastdruck in Schließrichtung des Ventilschließglieds.

Die Versorgerseiten der Sperrventile sind beispielsweise mit einem Wegeventil verbunden. Bei dieser Ausführungsform wird dann das Vorsteuerventil vorzugsweise synchron zu dem Wegeventil geschaltet, d. h. in Durchlaßstellung des Wegeventils wird das Vorsteuerventil entsperrt, so daß die Fe­ derräume entlastet werden, und in Sperrstellung des Wege­ ventils wird das Vorsteuerventil in Sperrstellung geschal­ tet, so daß in den Sperrventilen ein Fluiddruckausgleich zwischen dem jeweiligen Federraum und der jeweiligen Ver­ braucherseite erfolgt und das Ventilschließglied aufgrund der auf dieses wirkenden Federkraft schließt.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Ge­ genstandes nach der Erfindung ergeben sich aus der Be­ schreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel des Ventilblocks nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Ventilblock mit zwei Sperrventilen, die einerseits mit einem Neigezylinder eines Gabelstaplers und andererseits mit einem Wegeventil verbunden sind.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die in der Figur dargestellte Anordnung besteht aus einem hydraulisch betätigten Neigezylinder 2 für einen Hubmast 21 eines Gabelstaplers, einem Wegeventil 1 sowie einem zwi­ schen dem Wegeventil 1 und dem Neigezylinder 2 angeordneten Ventilblock 3. Versorgerseitig ist das Wegeventil 1 mit ei­ ner Druckleitung P sowie einer Rückflußleitung R verbunden.

Das Wegeventil 1 hat drei Schaltstellungen, nämlich zwei Durchlaßstellungen a und b sowie eine Sperrstellung 0. Von dem Wegeventil 1 zweigen zwei Leitungen 31 und 32 ab, die zu Verbraucheranschlüssen D und C des Ventilblocks 3 füh­ ren, die jeweils einem Sperrventil 6 bzw. 7 zugeordnet sind, die in einem Gehäuse 13 des Ventilblocks 3 ausgebil­ det sind. Verbraucherseitig sind die Sperrventile 6 und 7 über Anschlüsse A und B und Leitungen 33 bzw. 34 mit dem Neigezylinder 2 des Hubmastes 21 verbunden.

Mittels des Neigezylinders 2 kann der Hubmast 21 zwischen einem Winkel -α und einem Winkel +α stufenlos geschwenkt werden.

Die Sperrventile 6 und 7 dienen dazu, die Last, die auf den Neigezylinder 2 wirkt, statisch zu halten. Die Feinsteue­ rung der Last erfolgt allein mit dem Wegeventil 1.

Die Sperrventile 6 und 7 weisen jeweils ein teils zylin­ drisch ausgebildetes, in einer entsprechenden Bohrung ge­ führtes Ventilschließglied 26 bzw. 27 auf, das mit einem an dem Gehäuse 13 des Ventilblocks 3 ausgebildeten Ventilsitz 28 bzw. 29 zusammenwirkt.

An der dem Ventilsitz 28 bzw. 29 abgewandten Seite sind die Ventilschließglieder 26 und 27 mittels Federn 61 bzw. 62 in Richtung des Ventilsitzes 28 bzw. 29 belastet. Die Federn 61 und 62 sind in Federräumen 4 und 5 angeordnet. Die Ventilräume 4 und 5 haben jeweils eine Öffnung 51 bzw. 52, an die eine Leitung 42 bzw. 52 angeschlossen ist, die zu einem beiden Federräumen 4 und 5, also beiden Sperrventilen 6 und 7, zugeordneten Vorsteuerventil 10 führen, das hier als entsperrbares, beispielsweise elektrisch betätigtes Rück­ schlagventil ausgebildet ist und mit einem Tank T verbunden ist.

In den Leitungen 42 und 52 ist jeweils ein Rückschlagventil 8 bzw. 9 angeordnet, das in Richtung der Federräume 4 bzw. 5 sperrt, so daß ein Leckfluß zwischen den Federräumen 4 und 5 ausgeschlossen ist.

Die Funktionsweise des Ventilblocks 3 wird nachfolgend an­ hand des in der einzigen Figur links dargestellten Sperr­ ventils 6 in beispielhafter Weise beschrieben.

In der Figur ist die Sperrstellung des Sperrventils 6 dar­ gestellt. Diese Stellung ist gegeben, wenn das entsperrbare Rückschlagventil 10 in Sperrstellung geschaltet ist. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich das Wegeventil 1 ebenfalls in Sperrstellung, d. h. in Schaltstellung 0.

In Sperrstellung des Sperrventils 6 wirkt der über den Nei­ gezylinder 2 auf die Verbraucherseite B ausgeübte Lastdruck über einen das Ventilschließglied 26 umgebenden, wenigstens teilweise ringartigen Spalt 11 und eine in der Wandung des Ventilschließglieds 26 ausgebildete Begrenzungsdrossel 12 in den Federraum 4. In diesem Zustand herrscht also in dem Federraum 4 der über die Versorgerseite B ausgeübte Fluid­ druck. Mittels des über die Federn 61 auf das Ventilschließglied 26 ausgeübten Drucks wird letzteres in seinen Ventilsitz 28 gepreßt.

Zum Öffnen des Sperrventils 6, d. h. wenn das Wegeventil 1 in eine der Durchlaßstellungen a oder b gebracht wird, wird das Vorsteuerventil 10 in Durchlaßstellung geschaltet. Da­ mit wird der Ventilraum 4 zu dem Tank T hin entlastet. Je nach Fluidbewegungsrichtung öffnet nun entweder der über die Versorgerseite D auf eine Kreisfläche 14 des Ventil­ schließglieds 26 wirkende, über die Pumpenleitung P ausge­ übte Druck oder der über die Verbraucherseite B auf das Ventilschließglied 26 wirkende Lastdruck das Ventilschließ­ glied 26. Der so auf das Ventilschließglied 26 ausgeübte Druck muß selbstverständlich größer sein als derjenige Druck, der mittels der Feder 61 in die entgegengesetzte Richtung auf das Ventilschließglied 26 ausgeübt wird.

Wenn nun das Wegeventil 1 wieder in die Sperrstellung 0 ge­ bracht wird, wird damit auch das Rückschlagventil 10 in seine Sperrstellung gebracht, und somit baut sich über den Spalt 11 und die Begrenzungsdrossel 12 wieder der über die Verbraucherseite B wirkende Druck in dem Ventilraum 4 auf. Dies bewirkt wiederum, daß das Ventilschließglied 26 mit­ tels der Feder 61 in seinen Sitz 28 gepreßt wird.

Die Steuerung des hier dargestellten Ventilblocks 3 ist ei­ ne sogenannte "Schwarz/weiß"-Steuerung. Dies bedeutet, daß sich beide Sperrventile 6 und 7 entweder in Durchlaßstel­ lung oder in Sperrstellung befinden.

Es versteht sich, daß der Einsatz des Ventilblocks nach der Erfindung nicht auf das vorstehend beschriebene, bevorzugte Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Vielmehr kann der Ven­ tilblock nach der Erfindung in Verbindung mit jedem belie­ bigen Verbraucher sowie mit als auch ohne vorgeschaltetem Wegeventil eingesetzt werden.

Claims (8)

1. Ventilblock, umfassend mindestens zwei Sperrventile (6, 7), die jeweils ein Ventilschließglied (26, 27) aufweisen, das mit einem Ventilsitz (28, 29) zusammen­ wirkt und in Sperrstellung eine Verbraucherseite (A, B) von einer Versorgerseite (C, D) trennt, und das mittels mindestens einer in einem Federraum (4, 5) angeordneten Feder (61, 62) in Sperrichtung belastet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Federraum (4, 5) von jedem der Sperrventile (6, 7) mit einem jedem Sperrventil (6, 7) zugeordneten Vorsteuerventil (10) verbunden ist.

2. Ventilblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorsteuerventil (10) ein entsperrbares Rück­ schlagventil ist.

3. Ventilblock nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen den Federräumen (4, 5) der min­ destens zwei Sperrventile (6, 7) und dem Vorsteuerventil (10) jeweils ein in Richtung des Federraums (4, 5) sperrendes Rückschlagventil (8, 9) liegt, das einen Leckfluß zwischen den Federräumen (4, 5) verhindert.

4. Ventilblock nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrventile (6, 7) beim Öffnen des Vorsteuerventils (10) durch den von der Verbrau­ cherseite (A, B) oder der Versorgerseite (C, D) auf das jeweilige Ventilschließglied (26, 27) wirkenden Druck öffnen.

5. Ventilblock nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Ventilschließglied (26, 27) eine Wandung aufweist, in der eine Begren­ zungsdrossel (12) ausgebildet ist, welche eine Verbin­ dung zwischen der Verbraucherseite (A, B) und dem Fe­ derraum (4, 5) herstellt.

6. Ventilblock nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Begrenzungsdrossel (12) eines jeden Ventil­ schließglieds (26, 27) und der jeweilig angrenzenden Verbraucherseite (A, B) jeweils ein wenigstens teilweise ringartiger Spalt (11) ausgebildet ist.

7. Ventilblock nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgerseiten (C, D) der Sperrventile (6, 7) mit einem Wegeventil (1) verbunden sind.

8. Ventilblock nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbraucherseiten (A, B) der Sperrventile (6, 7) mit einem Zylinder (2) zum Einstel­ len des Neigewinkels (+α, -α) eines Gabelstaplerhubma­ stes (21) verbunden sind.