DE102004038380A1 - Pilotventil, insbesondere für Servoventile - Google Patents

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Abstract

Offenbart ist ein Pilotventil, insbesondere für ein Servoventil, mit einem Stellmotor und einem hydraulischen Vorverstärker. Über diesen kann eine Steuerdruckdifferenz generiert werden, die auf einen Hauptschieber einer Hauptstufe wirkt. Erfindungsgemäß ist in dem Steuerölströmungspfad eine Sperreinrichtung ausgebildet, durch deren Handbetätigung ein direkt oder über eine Abzweigung mit einem Steuerraum der Hauptstufe verbundener Steuerkanal absperrbar ist, wobei der andere Steuerkanal geöffnet bleibt. Durch Betätigung der Sperreinrichtung in Gegenrichtung läßt sich der andere Steuerkanal absperren, wobei dann der erstgenannte Steuerkanal geöffnet bleibt. Durch Betätigung dieser Sperreinrichtung läßt sich von Hand eine Steuerdruckdifferenz generieren, über die der Hauptschieber in eine vorbestimmte Position verschiebbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Pilotventil, insbesondere für Servoventile, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Bei elektrohydraulischen Servoventilen verhält sich der hydraulische Ausgang (Flüssigkeitsstrom oder Druck) proportional zum elektrischen Eingangssignal. Bei größeren Druckmittelvolumenströmen werden üblicherweise zweistufige Servoventile verwendet, bei denen eine Hauptstufe über eine hydraulische Vorsteuerstufe verstellt wird. Ein derartiges zweistufiges Servoventil wird beispielsweise unter der Produktbezeichnung 4WS.2EM von der Anmelderin vertrieben. Die Vorsteuerstufe besteht im wesentlichen aus einem Steuermotor, über den die Position einer Prallplatte zwischen zwei Regeldüsen veränderbar ist. Durch Annäherung der Prallplatte an eine der Regeldüsen wird ein Steuerölstrom durch diese verringert, während sich der Steuerölstrom durch die andere Regeldüse erhöht. Im Steuerölströmungspfad zu jeder Düse ist jeweils eine Blende angeordnet, so dass durch die Änderung des Steuerölvolumenstroms entsprechend auch der Druckabfall über den jeweiligen Blenden verringert bzw. erhöht wird.
  • Der sich stromabwärts der Blenden einstellende Druck wird jeweils über einen Steuerkanal abgegriffen und zu einen Hauptschieber einer Hauptstufe stirnseitig beaufschlagenden Steuerflächen geführt, so dass dieser in Abhängigkeit von der entstehenden Druckdifferenz in eine Regelposition verschoben wird. Die Prallplatte und die Regeldüsen wirken somit als hydraulischer Verstärker, über den die aufgrund der Ansteuerung des Stellmotors bewirkte Lageverschiebung in einer Druckdifferenz umgesetzt wird.
  • Bei einigen Anwendungsfällen ist es erforderlich, beispielsweise zur Inbetriebnahme des Systems bei einer Fehlersuche oder bei Stromausfall, das Servopilotventil von Hand in eine vorbestimmte Stellung zu bringen, so dass der Hauptschieber entsprechend verstellt wird.
  • Von der Firma Moog werden Servoverstellgeräte unter der Bezeichnung D062 angeboten, bei denen die mechanische Betätigung durch einen Hebel erfolgt, der an einer den Stellmotor umgreifenden Kappe des Servoventils angeordnet ist und der direkt am Stellmotor angreift.
  • Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass der empfindliche Steuermotor durch einen relativ aufwendigen Federmechanismus vor Beschädigung durch gewaltsame Betätigung des Hebels geschützt werden muss und dass die Hebelmimik auch relativ empfindlich gegen Vibrationen des Systems ist.
  • Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrund, ein Pilotventil, insbesondere für ein Servoventil, zu schaffen, das bei einfachem Aufbau eine zuverlässig Handbetätigung ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Pilotventil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Erfindungsgemäß ist das Pilotventil mit einer von Hand betätigbaren Sperreinrichtung ausgeführt, über die mindestens einer derjenigen Düsenkanäle zusteuerbar ist, über die Steueröl zu Regeldüsen geführt ist, zwischen denen eine Prallplatte oder dergleichen des Pilotventils angeordnet ist. Durch Betätigung dieser Sperreinrichtung wird der Steuerölvolumenstrom zu einer Regeldüse hin abgesperrt und somit ein Druckabfall erzeugt, über den das Wegeventil in seine gewünschte Position gebracht wird.
  • Eine derartige in einen hydraulischen Vorverstärker der Pilotventils integrierte Stelleinrichtung erfordert keinen direkten Zugriff zum Servomotor, so dass diese empfindliche Bauteil gegen Beschädigung geschützt ist. Desweiteren läßt sich eine derartige Sperreinrichtung mit minimalem vorrichtungstechnischen Aufwand in das Servoventil integrieren, so dass dieses sehr kompakt, ohne vorstehende Bauelemente, wie beispielsweise der Hebel beim Stand der Technik – ausführbar ist.
  • Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel hat die Sperreinrichtung einen doppeltwirkenden Kolben, bei dessen Betätigung ein zu einer Regeldüse führender Düsenkanal zusteuerbar ist, während der zur anderen Regeldüse führende Düsenkanal offen bleibt. D.h., je nach Betätigungsrichtung kann der Steuerölvolumenstrom zu der einen Regeldüse oder zur anderen Regeldüse unterbrochen werden, um die Hauptstufe entweder in der einen Richtung oder in der anderen Richtung zu verstellen.
  • Dabei wird es besonders bevorzugt, wenn der Kolben als ein Drehkolben ausgeführt ist, der drehbar in einem Gehäuse des Pilotventils angeordnet ist.
  • Der Kolben wird vorzugsweise an seinem Aussenumfang mit zwei Ausnehmungen ausgeführt, die in einer Kolbengrundstellung einen Düsenkanalströmungsquerschnitt freigeben und die in einer Sperrstellung des Drehkolbens den Querschnitt eines Düsenkanals durch eine von der Ausnehmung begrenzte Steuerkante zusteuern, während der Strö mungsquerschnitt des anderen Düsenkanals im wesentlichen unverändert bleibt. Bei Verdrehung des Kolbens in Gegenrichtung, wird dann entsprechend der andere Düsenkanal zugesteuert und der erstgenannte Düsenkanal bleibt in seiner Öffnungsstellung.
  • Das Servoventil ist besonders kompakt aufgebaut, wenn der Kolben und die diesen aufnehmende Kolbenbohrung einen Teil des Steuerölströmungspfads bilden, so dass auf komplizierte zusätzliche Kanalbohrungen verzichtet werden kann.
  • Der Kolben ist vorzugsweise über eine oder mehrere Rückstellfedern in seine Grundstellung vorgespannt, in der beide Steuerölquerschnitte geöffnet sind. Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel taucht ein federvorgespannter Rückstellbolzen in eine radiale Ausnehmung des Drehkolbens ein, so dass dieser gegen die Kraft der Rückstellfeder verdrehbar ist und bei loslassen wieder in seine Grundposition zurückverdreht wird.
  • Die Prallplatte des erfindungsgemäßen Pilotventils wird proportional zum Eingangsstrom ausgelenkt. Die Rückführung in Mittelstellung bei Verringerung bzw. Wegschalten des Eingangsstromes erfolgt im wesentlichen durch die Federkraft des Biegerohrs des Motors.
  • Das Gehäuse des Pilotventils läßt sich besonders kompakt ausführen, wenn der Kolben und die Regeldüsen ausbildende Düsenkörper achsparallel zueinander angeordnet sind.
  • Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
  • Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine Prinzipdarstellung eines Servoventils mit einem erfindungsgemässen Servopilotventil;
  • 2 eine dreidimensionale Darstellung eines konkreten Ausführungsbeispiels eines Servopilotventils;
  • 3 eine geschnittene Vorderansicht des Servopilotventils aus 2;
  • 4 eine geschnittene Seitenansicht des Servoventils aus 2;
  • 5 eine geschnittene Draufsicht auf das Servoventil aus 2;
  • 6 eine dreidimensionale Darstellung eines Drehkolbens des Servoventils aus 2.
  • 1 zeigt den schematischen Grundaufbau eines zweistufigen Servoventils 1, das im wesentlichen aus einer Vorsteuerstufe 2 und einer Hauptstufe 4 besteht.
  • Die Vorsteuerstufe hat einen Stellmotor 6, über den eine Prallplatte 8 eines elektrohydraulischen Verstärkers verschwenkbar ist. Die Prallplatte 8 ist zwischen zwei Regeldüsen 10, 12 angeordnet, die jeweils über einen Düsenkanal 14 bzw. 16 mit einem Druckanschluß P' der Vorsteuerstufe 2 verbunden sind. Dieser Druckanschluß P' ist mit einer Druckleitung 18 verbunden, die über eine Pumpe 20 mit Druckmittel versorgt ist. In den beiden Düsenkanälen 14, 16 ist jeweils eine Eingangsblende 22, 24 vorgesehen, denen eine Sperreinrichtung 26 zugeordnet ist. Diese ist derart ausgebildet, dass sie in ihrer dargestellten Grundposition in einer Durchgangsstellung angeordnet ist, in der die Düsenkanäle 14, 16 von dem von der Druckleitung 18 abgezweigten Steueröl durchströmbar sind. Durch Handbetätigung der Sperreinrichtung 26 läßt sich entweder der Düsenkanal 14 oder der Düsenkanal 16 absperren, der jeweils andere Düsenkanal 16 bzw. 14 bleibt dabei geöffnet. D.h., je nach Betätigungsrichtung wird einer der Düsenkanäle 14, 16 abgesperrt, der andere kann vom Steueröl durchströmt werden.
  • Von den beiden Düsenkanälen 14, 16 zweigt jeweils eine Steuerleitung 28 bzw. 30 ab, die zu Anschlüssen, A' und B' der Vorsteuerstufe 2 und von dort zu den Steuerräumen eines Ventilschiebers 32 der Hauptstufe 4 führt. Der Ventilschieber 32 wird somit in Abhängigkeit von der Steuerdruckdifferenz in den beiden Steuerleitungen 28, 30 in eine Regelposition verschoben.
  • Das Steueröl strömt in der Grundstellung der Sperreinrichtung 26 vom Druckanschluß P' der Vorsteuerstufe 2 über die beiden Düsenkanäle 14, 16 und die auf gesteuerte Sperreinrichtung 26 zu den beiden Steuerdüsen 10, 12 und von dort gegen die Prallplatte 8 und zurück in den Tank T. Solange sich die Prallplatte 8 in ihrer Mittelposition befindet, ist der Steuerölvolumenstrom über die beiden Regeldüsen 10, 12 und entsprechend der Druckabfall über den beiden Eingangsblenden 22, 24 gleich, so dass an den Steuerräumen des Ventilschiebers 32 der Hauptstufe 4 jeweils der gleiche Steuerdruck anliegt – der Ventilschieber 32 verbleibt in seiner Grundposition.
  • Zum Einstellen der Regelposition wird der Stellmotor 6 über eine nicht dargestellte Steuerung angesteuert, so dass die Prallplatte 8 verschwenkt wird und sich einer der Regeldüsen 10, 12 nähert. Dadurch wird der Steuerölvolumenstrom über die betreffende Düse – beispielsweise die Regeldüse 10 – verringert, so dass die Druckdifferenz über der zugeordneten Regelblende 22 verringert wird. Gleichzeitig steigt der Steuerölvolumenstrom über die andere Regeldüse 12 an, so dass der Druckabfall über der zugeordneten Eingangsdüse 24 ansteigt – die über die Steuerkanäle 28, 30 abgegriffene Steuerdruckdifferenz verändert sich, so dass der Ventilschieber 32 gegen die Kraft von diesen in Nullposition vorspannende Zentrierfedern in eine entsprechende Regelposition verschoben wird. Die Axialverschiebung des Ventilschiebers 32 wird erfaßt und bei Erreichen des vorbestimmten Sollwerts die Prallplatte beispielsweise durch Federkraft in ihre Mittelposition zurückverfahren, so dass der Ventilschieber 32 in der gewünschten Regelposition bleibt.
  • Die von Hand betätigbare Sperreinrichtung 26 ermöglicht es, bei Inbetriebnahme, bei Stromausfall am Stellmotor oder zu Wartungszwecken, die Sperreinrichtung 26 so zu betätigen, dass einer der Düsenkanäle 14, 16 abgesperrt wird, so dass eine Steuerdruckdifferenz erzeugt wird, die den Ventilschieber 32 in eine vorbestimmte Position verschiebt.
  • Die 2 bis 6 zeigen Details eines konkreten Ausführungsbeispiels einer Vorsteuerstufe 2 wie sie bei einem Servoventil 1 gemäß 1 anwendbar ist. 2 zeigt eine dreidimensionale Darstellung dieses konkreten Ausführungsbeispiels einer Vorsteuerstufe 2. Diese hat ein etwa quaderförmiges Gehäuse 34, auf das der Stellmotor 6 – beispielsweise ein Torquemotor über einen Befestigungsflansch 36 aufgeschraubt ist. Wie insbesondere aus der geschnittenen Seitenansicht gemäß 3 hervorgeht, ist der Torquemotor 6 von einem Motorgehäuse 38 umgeben, an dem die Stromversorgung und die Signalanschlüsse 40 ausgebildet sind. Der Befestigungsflansch 36 taucht gemäß 3 mit einem nabenförmigen Vorsprung in eine Prallplattenbohrung 42 ein. Durch diesen nabenförmigen Vorsprung erstreckt sich die Prallplatte 8, die über ein Biegerohr 45 an einem Anker 44 des Stellmotors 6 befestigt ist. In den Befestigungsflansch 36 mit dem nabenförmigen Vorsprung ist das elastische Biegerohr 45 verpresst, das eine Auslenkung der Prallplatte 8 quer zur Zeichenebene in 3 zuläßt. Der in 3 untere Endabschnitt der Prallplatte 8 taucht durch den nabenförmigen Vorsprung des Befestigungsflanschs 36 hindurch in die als Sacklochbohrung ausgeführte Prallplattenbohrung 42 ein. In zwei quer dazu angeordneten Düsenbohrungen 46, 47 sind zwei Düsenkörper 48 und 50 auswechselbar und justierbar aufgenommen. Diese Düsenkörper 48, 50 werden über Befestigungsschrauben 52 gegen jeweils eine Radialschulter der Düsenbohrung vorgespannt. An dem jeweils der Prallplatte 8 zugeordneten Endabschnitt der Düsenkörper 48, 50 ist jeweils eine der Regeldüsen 10, 12 ausgebildet.
  • Diese Regeldüsen 10, 12 sind durch im folgenden noch näher beschriebene Steuerkanäle mit dem Druckanschluß P' verbunden, der an der vom Stellmotor 6 entfernten Großfläche des Gehäuses 34 ausgebildet ist. Der verschlossene Endabschnitt der Prallplattenbohrung 42 ist über einen in der geschnittenen Seitenansicht gemäß 4 und auch in 2 angedeuteten Tankkanal 56 und eine verschlossene Querbohrung 58 mit dem Tankanschluß T verbunden. In der Darstellung gemäß 2 ist die Querbohrung 58 lediglich gestrichelt angedeutet. Sichtbar ist der Verschlußstopfen 54, der in diese Querbohrung 58 eingesetzt ist.
  • Gemäß den 2 und 3 ist am Aussenumfang der Düsenkörper 48, 50 jeweils eine Umfangsnut 60, 62 ausgebildet, in der Querbohrungen 64, 66 einer Düsenbohrung 68, 70 der Düsenkörper 48 bzw. 50 münden. Die von den Umfangsnuten 60, 62 und der Umfangswandung der Düsenbohrungen 47, 48 gebildeten Ringräume sind über die in den 2 und 3 lediglich angedeuteten Düsenkanäle 14, 16 mit einer Kolbenbohrung 72 verbunden, in der ein Drehkolben 74 drehbar gelagert ist. Die Kolbenbohrung 72 ist als Sacklochbohrung ausgeführt und der in 3 und 5 linke Endabschnitt des Drehkolbens 74 schließt mit der linken Stirnwandung des Gehäuses 34 ab. In oder an diesem Endabschnitt ist ein Schlitz 76 oder eine Handhabe ausgebildet, über die der Drehkolben 74 von Hand verdrehbar ist. Der in 3 dargestellte Schnitt A-A verläuft gemäß der Schnittlinie von 4 abgestuft – demgemäß ist der Drehkolben 74 seitlich versetzt (4) zu den beiden koaxial angeordneten Düsenkörpern 48, 50 angeordnet.
  • 5 zeigt einen Schnitt entlang der Linie D-D in 3. Der Drehkolben 74 per se ist in 6 dreidimensional dargestellt. Demgemäß hat der Drehkolben 74 zwei axial relativ langgestreckte Ringnuten 78, 80 sowie vergleichsweise schmale, jedoch tiefere Rillen 82, 84, von denen eine links von der Ringnut 78 und die andere zwischen den beiden Ringnuten 78, 80 angeordnet ist. In diese Rillen 82, 84 sind gemäß 3 und 5 Dichtringe 85, 87 eingesetzt. Zwischen der Ringnut 78 und der Rille 84 einerseits und der Ringnut 80 und der Rille 82 andererseits sind am Aussenumfang des Drehkolbens 74 zwei Abflachungen 86, 88 ausgebildet, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel um ca. 75° zueinander versetzt sind. Diese Abflachungen 86, 88 sind in Radialrichtung etwas tiefer als die Ringnuten 78, 80 ausgebildet und erstrecken sich in Axialrichtung in die jeweils benachbarte hinein. Zwischen den Abflachungen 86, 88 und der Rille 84 verbleibt jedoch ein Dichtsteg stehen, so dass keine hydraulische Verbindung zur mittleren Rille 84 besteht. An den beiden Endabschnitten des Drehkolbens 74 verbleiben jeweils Ringbünde 90, 92, die an die Innenumfangswandung der Kolbenbohrung 72 anliegen.
  • Die beiden Abflachungen 86, 88 des Drehkolbens 74 bilden jeweils eine Steuerkante 110, 112, wobei durch eine Verdrehung des Drehkolbens 74 in Pfeilrichtung R die Steuerkante 110 der Abflachung 86 den Verbindungsraum 102 zusteuert, während bei einer Verdrehung in Gegenrichtung die Steuerkante 112 der Abflachung 88 den Verbindungsraum 104 schließt. Diese Verdrehung erfolgt gegen das Rückstellmoment, das von dem federvorgespannten Rückstellbolzen 96 auf den Drehkolben 74 übertragen wird. Der Federweg des Rückstellbolzens 96 und der Hub der Feder 98 sind so gewählt, dass der Drehkolben 74 nur um einen vorbestimmten Winkel in Drehrichtung R oder in entgegengesetzter Richtung verdreht werden kann. Dieser Drehwinkel ist so gewählt, dass mit Sicherheit verhindert wird, dass beide Verbindungsräume 102, 104 abgesperrt werden. Der Rückstellbolzen 96 dient auch als Axialsicherung für den Drehkolben 74.
  • Im Bereich der Ringnut 80 ist eine Radialnut 94 ausgebildet, die sich vom Aussenumfang des Drehkolbens 74 bis zur Achse erstreckt, so dass die Radialnut 94 von einer ebenen Grundfläche begrenzt ist, deren Breite gleich dem Durchmesser des durch die Ringnut 80 zurückgestuften Kolbenstegs entspricht. Die Seitenwandungen sind halbkreisförmig ausgebildet, die Höhe entspricht dem Radius dieses Kolbenstegs. Selbstverständlich können auch andere Abmessungen gewählt werden.
  • Wie insbesondere den 2 und 5 entnehmbar ist, taucht in diese Radialnut 94 ein Rückstellbolzen 96 ein, der über eine Feder 98 in seine Eingriffsposition in die Radialnut 94 vorgespannt ist. Die Feder 98 ist rückseitig an einer ins Gehäuse 34 eingeschraubten Verschlußschraube 100 abgestützt. Der Rückstellbolzen 96 hat einen kreisförmigen Querschnitt, dessen Durchmesser der Axiallänge der Radialnut 94 entspricht. Durch den Rückstellbolzen 96 ist der Drehkolben 74 in seine in den 2 bis 6 dargestellte Grundposition vorgespannt, in der die beiden Abflachungen 86, 88 gemeinsam mit der Kolbenbohrung 72 jeweils einen Verbindungsraum 102, 104 (siehe 2, 3) bilden, die jeweils über zwei Düsenkanalbohrungsabschnitte 106, 108 (siehe 2 und 5) mit dem Druckanschluß P' verbunden sind.
  • Gemäß 2 sind die von den beiden Ringnuten 78, 80 und der Kolbenbohrung 72 begrenzten Ringräume über die die Steuerkanäle 28, 30 ausbildende Bohrungen (siehe 2) mit den Anschlüssen A' bzw. B' der Vorsteuerstufe 2 verbunden.
  • Im normalen Betrieb, d.h. dann, wenn der Drehkolben 74 nicht aus seiner in den 2 bis 5 dargestellten Grundposition herausgedreht ist, wird das Steueröl über den Druckanschluß P' abgegriffen und über die beiden Düsenkanalbohrungsabschnitte 106, 108 sowie die aufgesteuerten Verbindungsräume 102, 104 in den von den Ringnuten 78, 80 begrenzten Ringraum geführt. Dabei bilden die Düsenkanalbohrungsabschnitte 106, 108 die Eingangsblenden 22, 24 gemäß 1 aus. Aus den genannten Ringräumen strömt das Steueröl jeweils über die als Gehäusebohrungen ausgebildeten Düsenkanäle 14, 16 (siehe 3) in die von den Umfangsnuten 60, 62 der Düsenbohrung 46 gebildeten Ringräume und von dort über die Querbohrungen 64, 66 zu den Regeldüsen 10, 12. Das Steueröl tritt dann aus diesen beiden einander gegenüberliegenden Düsen 10, 12, aus, trifft beidseitig auf die Prallplatte 8 und strömt dann über die Prallplattenbohrung 42, die Querbohrung 58 (4) und den Tankkanal 56 zum Tankanschluß T und von dort zurück in den Tank. Da der Steuerölstrom in beiden Steuerölströmungspfaden gleich groß ist, liegt auch in den beiden Steuerleitungen 28, 30 somit in den Steuerräumen der Hauptstufe 4 der gleiche Steuerdruck an – der Ventilschieber 32 verbleibt in seiner Grundposition.
  • Die Einstellung der Regelposition erfolgt dann gemäß den Ausführungen zu 1.
  • Im Fall einer mechanischen Betätigung, zu Wartungszwecken oder beim Hochfahren der Anlage wird der Drehkolben 74 beispielsweise in Pfeilrichtung R (6) verdreht, so dass die Steuerkante 110 den zugeordneten Verbindungsraum 102 zusteuert, so dass der Steuerölströmungspfad vom Düsenkanalbohrungsabschnitt 106 zur Regeldüse 10 unterbrochen ist. Entsprechend stellt sich eine Steuerdruckdifferenz an den Anschlüssen A' und B' ein, die den Ventilschieber 32 in eine vorbestimmte Wartungsposition verschiebt. Dabei können je nach Drehrichtung des Drehkolbens 72 unterschiedliche Positionen angefahren werden, wobei proportional zum Verdrehwinkel des Drehkolbens 74 an der Hauptstufe jede beliebige Druckdifferenz zwischen ± 50% der Nenndruckdifferenz einstellbar ist.
  • Die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorsteuerstufe 2 ist nicht auf Servoventile beschränkt, prinzipiell könnte diese Vorsteuerstufe auch bei anderen Anwendungen, beispielsweise bei vorgesteuerten Ventilen oder dergleichen eingesetzt werden. Prinzipiell könnte man die erfindungsgemäße Lösung mit der Sperreinrichtung zum Absperren eines Steuerkanals auch in einer Zwischenplatte zwischen einem Pilot- und einer Hauptstufe einbauen, so dass das zugehörige Ventil von Hand betätigbar ist. Auf diese Weise könnte unter Umständen eine Notbetätigung an den Magneten des Pilotventils entfallen. Die Anmelderin behält sich vor, auf das Absperren eines Steuerkanals durch eine Sperreinrichtung einer Vorsteuerstufe einen eigenen, unabhängigen Anspruch (ohne Prallplatte etc.) zu richten.
  • Offenbart ist ein Pilotventil, insbesondere für ein Servoventil, mit einem Stellmotor und einem hydraulischen Vorverstärker. Über diesen kann eine Steuerdruckdifferenz generiert werden, die auf einen Hauptschieber einer Hauptstufe wirkt. Erfindungsgemäß ist in dem Steuerölströmungspfad eine Sperreinrichtung ausgebildet, durch deren Handbetätigung ein direkt oder über eine Abzweigung mit einem Steuerraum der Hauptstufe verbundener Steuerkanal absperrbar ist, wobei der andere Steuerkanal geöffnet bleibt. Durch Betätigung der Sperreinrichtung in Gegenrichtung läßt sich der andere Steuerkanal absperren, wobei dann der erstgenannte Steuerkanal geöffnet bleibt. Durch Betätigung dieser Sperreinrichtung läßt sich von Hand eine Steuerdruckdifferenz generieren, über die der Hauptschieber in eine vorbestimmte Position verschiebbar ist.
  • 1
    Servoventil
    2
    Vorsteuerstufe
    4
    Hauptstufe
    6
    Stellmotor
    8
    Prallplatte
    10
    Regeldüse
    12
    Regeldüse
    14
    Düsenkanal
    16
    Düsenkanal
    18
    Druckleitung
    20
    Pumpe
    22
    Eingangsblende
    24
    Eingangsblende
    26
    Sperreinrichtung
    28
    Steuerkanal
    30
    Steuerkanal
    32
    Ventilschieber
    34
    Gehäuse
    36
    Befestigungsflansch
    38
    Motorgehäuse
    40
    elektrischer Anschluß
    42
    Prallplattenbohrung
    44
    Anker
    45
    Biegerohr
    46
    Düsenbohrung
    47
    Düsenbohrung
    48
    Düsenkörper
    50
    Düsenkörper
    52
    Befestigungsschrauben
    54
    Verschlußstopfen
    56
    Tankkanal
    58
    Querbohrung
    60
    Umfangsnut
    62
    Umfangsnut
    64
    Querbohrung
    66
    Querbohrung
    68
    Düsenbohrung
    70
    Düsenbohrung
    72
    Kolbenbohrung
    74
    Drehkolben
    76
    Schlitz
    78
    Ringnut
    80
    Ringnut
    82
    Rille
    84
    Rille
    85
    Dichtring
    86
    Abflachung
    87
    Dichtring
    88
    Abflachung
    90
    Ringbund
    92
    Ringbund
    94
    Radialnut
    96
    Rückstellbohrung
    98
    Feder
    100
    Verschlußschraube
    102
    Verbindungsraum
    104
    Verbindungsraum
    106
    Düsenkanalbohrungsabschnitt
    108
    Düsenkanalbohrungsabschnitt
    110
    Steuerkante
    112
    Steuerkante

Claims (8)

  1. Pilotventil, insbesondere für ein Servoventil, mit einem Stellmotor (6) und einem hydraulischen Vorverstärker, der eine zwischen zwei Regeldüsen (10, 12) angeordnete, vom Stellmotor (6) bewegbare Prallplatte (8) hat, wobei ein Steuerölvolumenstrom, der über jeweils einen Düsenkanal (14, 16) und eine Eingangsblende (22, 24) zu den Regeldüsen (10, 12) geführt ist, durch Ändern des Abstandes der Prallplatte (8) zur Regeldüse (10, 12) veränderbar ist, und wobei die beiden Düsenkanäle (14, 16) von einer einen Versorgungsdruck einer Hauptstufe führenden Druckanschluß (P') abzweigen und stromabwärts der Eingangsblenden (22, 24) jeweils ein von den Düsenkanälen (14, 16) abzweigender Steuerkanal (28, 30) mit jeweils einem Steueranschluß A', B' verbunden ist, an die Steuerräume einer Hauptstufe (4) anschließbar sind, und mit einer Handbetätigung, über die eine Steuerdruckdifferenz an die Steueranschlüsse (A', B') anlegbar ist, gekennzeichnet durch eine von Hand betätigte Sperreinrichtung (26), über die einer der Düsenkanäle (14, 16) zusteuerbar ist.
  2. Pilotventil nach Patentanspruch 1, wobei die Sperreinrichtung einen Kolben (74) hat, bei dessen Betätigung ein Düsenkanal (14, 16) zusteuerbar und der andere Düsenkanal (16, 14) offen bleibt.
  3. Pilotventil nach Patentanspruch 2, wobei der Kolben ein Drehkolben (74) ist.
  4. Pilotventil nach Patentanspruch 2 oder 3, wobei der Kolben (74) an seinem Außenumfang zwei Ausnehmungen (86, 88) hat, die in einer Kolbengrundstellung einen Düsenkanalströmungsquerschnitt freigeben, wobei in einer Sperrstellung des Kolbens (74) der Strömungsquerschnitt eines Düsenkanals (14, 16) durch eine von einer Ausnehmung (86, 88) begrenzten Steuerkante (110, 112) zusteuerbar ist, während der Steuerölströmungsquerschnitt des anderen Düsenkanals (16, 14) im wesentlichen unverändert bleibt.
  5. Pilotventil nach Patentanspruch 4, wobei die Ausnehmungen Abflachungen (86, 88) sind, die einseitig in Ringräumen münden, die jeweils von einer Ringnut (78, 80) des Kolbens (74) begrenzt sind.
  6. Pilotventil nach einem der Patentansprüche 3 bis 5, wobei der Drehkolben (74) eine Radialnut (94) hat, in die ein federvorgespannter Rückstellbolzen (96) eintaucht.
  7. Pilotventil nach Patentanspruch 6, wobei die Radialnut (94) sich in Radialrichtung bis zur Achse des Drehkolbens (74) erstreckt.
  8. Pilotventil nach einem der Patentansprüche 2 bis 7, wobei Düsenkörper (48, 50) der Regeldüsen (10, 12) und der Kolben (74) parallel zueinander angeordnet sind.
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