DE102006049012A1 - Valve arrangement for supply of pressure medium of two pressure chambers of hydraulic drive, has valve slides and readjusting surfaces of valve slides are subjected with pressure at pressure connection, - Google Patents

Valve arrangement for supply of pressure medium of two pressure chambers of hydraulic drive, has valve slides and readjusting surfaces of valve slides are subjected with pressure at pressure connection, Download PDF

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Abstract

The valve arrangement has pressure connection (P), a return connection (R), power connections (B) and two valve slides (12,14) guided in a common valve drilling (16). The readjusting surfaces of the valve slides are subjected with pressure at the pressure connection, and the effective surface of the readjusting surfaces are implemented to control surface with surface variation.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung zur Druckmittelversorgung zweier Druckräume eines Verbrauchers gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a valve arrangement for pressure medium supply two pressure chambers a consumer according to the generic term of claim 1

Derartige Ventilanordnungen werden beispielsweise bei Zylinderantrieben eingesetzt, um beide Zylinderräume unabhängig voneinander zu regeln, so dass der Antrieb mit hoher Dynamik bei geringen Drosselverlusten betrieben werden kann. In der DE 42 27 563 C2 ist ein herkömmlicher Zylinderantrieb gezeigt, wobei die Druckmittelversorgung der beiden Zylinderräume eines Differentialzylinders über ein stetig verstellbares 4/3-Wegeventil erfolgt. Bei einer derartigen Konstruktion ist keine unabhängige Regelung der Drücke in den Zylinderräumen möglich.Such valve arrangements are used for example in cylinder drives to control both cylinder chambers independently, so that the drive can be operated with high dynamics at low throttle losses. In the DE 42 27 563 C2 a conventional cylinder drive is shown, wherein the pressure medium supply of the two cylinder chambers of a differential cylinder takes place via a continuously adjustable 4/3-way valve. With such a construction, no independent control of the pressures in the cylinder chambers is possible.

Die EP 0 809 737 B1 zeigt eine Ventilanordnung, bei der das oben genannte 4/3-Wege-Regelventil durch zwei unabhängig voneinander verstellbare 3/2-Wege-Regelventile ersetzt ist und somit eine variable Einspannung des Differentialzylinders ermöglicht wird. Diese Lösung erfordert einen hohen vorrichtungstechnischen Aufwand, da zwei relativ teure 3/2-Wegeventile vorgesehen werden müssen.The EP 0 809 737 B1 shows a valve assembly in which the above-mentioned 4/3-way control valve is replaced by two independently adjustable 3/2-way control valves, thus enabling a variable clamping of the differential cylinder. This solution requires a high device complexity, since two relatively expensive 3/2-way valves must be provided.

In der EP 1 500 825 A2 ist eine Ventilanordnung beschrieben, bei der zwei jeweils über Vorsteuerventile verschiebbare Einzelschieber in einer gemeinsamen Ventilbohrung eines Ventilgehäuses angeordnet sind. Die einander zuweisenden innenliegenden Steuerflächen der beiden Schieber sind mit dem Druck in einer Tankkammer beaufschlagt.In the EP 1 500 825 A2 a valve assembly is described in which two each displaceable via pilot valves individual slide are arranged in a common valve bore of a valve housing. The mutually facing internal control surfaces of the two slides are acted upon by the pressure in a tank chamber.

In der EP 0 887 559 B1 ist eine ähnliche aufgebaute Ventilanordnung gezeigt, bei der ebenfalls zwei Ventilschieber in einer gemeinsamen Ventilbohrung aufgenommen sind, wobei beide Steuerschieber die Funktion einer 3/2-Wegeventils erfüllen und unabhängig voneinander über eine doppeltwirkende Vorsteuerung ansteuerbar sind. Auch bei der aus der EP 0 887 559 B1 offenbarten Lösung sind die einander zuweisenden innenliegenden Flächen der Ventilschieber mit dem Tank- oder Rücklaufdruck beaufschlagt.In the EP 0 887 559 B1 a similar constructed valve assembly is shown, in which also two valve spools are accommodated in a common valve bore, wherein both spool fulfill the function of a 3/2-way valve and are independently controllable via a double-acting pilot control. Also at the time of the EP 0 887 559 B1 disclosed solution, the mutually facing inner surfaces of the valve spool with the tank or return pressure is applied.

Bei den letztgenannten Ventilen sind vergleichsweise komplexe Gehäusekonstruktionen und teure Vorsteuerventile erforderlich.at the latter valves are comparatively complex housing constructions and expensive pilot valves required.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Ventilanordnung zu schaffen, die eine unabhängige Regelung des Drucks in zwei Druckräumen eines hydraulischen Betriebs bei minimalem vorrichtungstechnischen Aufwand ermöglicht.In contrast, lies The invention has for its object to provide a valve assembly, the an independent one Regulation of the pressure in two pressure chambers of a hydraulic operation allows for minimal device complexity.

Diese Aufgabe wird durch eine Ventilanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by a valve arrangement having the features of the patent claim 1 solved.

Erfindungsgemäß ist ein Ventilgehäuse der Ventilanordnung mit einem Druckanschluss, einem Rücklaufanschluss und zwei Arbeitanschlüssen ausgeführt, wobei die Druckmittelströmungspfade zwischen den Anschlüssen über zwei in einer gemeinsamen Ventilbohrung geführten Schieber gesteuert werden. Jedem der Schieber ist eine einfach wirkende Vorsteuerung zugeordnet, über die aussenliegenden Steuerflächen der beiden Schieber mit einem Steuerdruck beaufschlagbar sind. Einander zuweisende, innenliegende Rückstellflächen der beiden Ventilschieber sind mit einem Rückstelldruck beaufschlagt, der etwa dem Druck am Druckanschluss entspricht. Die Rückstellflächen sind mit Bezug zu den Steuerflächen mit Flächendifferenz ausgeführt.According to the invention is a valve housing the valve assembly with a pressure port, a return port and two work connections executed wherein the pressure medium flow paths between the connections over two be controlled in a common valve bore guided slide. Each of the slides is assigned a single-acting feedforward control via the external control surfaces the two slides can be acted upon by a control pressure. each other assigning, internal restoring surfaces of two valve spools are subjected to a reset pressure, which corresponds approximately to the pressure at the pressure connection. The rest areas are with reference to the control surfaces with area difference executed.

Die wirksame Fläche der beiden Rückstellflächen ist vorzugsweise gegenüber den Steuerflächen durch einen Verbindungskörper reduziert, der in die benachbarten Endabschnitte der Ventilschieber eintaucht.The effective area the two return surfaces is preferably opposite the control surfaces through a connecting body reduced, which dips into the adjacent end portions of the valve spool.

Eine derartige Konstruktion ermöglicht es, ein herkömmliches, als Massenprodukt verfügbares 4/3-Wege-Industrieventilgehäuse mit fünf Kammern – zwei aussenliegenden Tankkammern, zwei mit den Arbeitsanschlüssen verbundenen Arbeitskammern und einer mittleren, mit dem Druckanschluss verbundenen Druckkammer – zu verwenden, so dass die Ventilanordnung wesentlich preisgünstiger als die eingangs genannten Lösungen herstellbar ist.A allows such construction it, a conventional, available as a mass product 4/3-way industrial valve body with five chambers - two outside Tank chambers, two working chambers connected to the working ports and a middle pressure chamber connected to the pressure port - to use so that the valve assembly much cheaper than the aforementioned solutions can be produced.

Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Verbindungskörper als Hülse ausgeführt, deren Endabschnitte jeweils in einer Aufnahme der Ventilschieber geführt sind, wobei die von der Hülse und den Aufnahmen begrenzten Räume druckentlastet sind.at a particularly preferred embodiment is the connecting body designed as a sleeve whose End sections are each guided in a receptacle of the valve slide, being from the sleeve and the recordings limited spaces relieved of pressure are.

Eine derartige Druckentlastung kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass diese Räume über Schieberbohrungen mit zumindest einer der mit dem Rücklaufanschluss hydraulisch verbundenen Tankkammern verbunden sind.A such pressure relief can be done, for example, that these spaces have slide holes with at least one of the hydraulically connected to the return port connected to tank chambers are connected.

Die Gleitflächen des Verbindungskörpers lassen sich besonders einfach herstellen, wenn diese als radialvorspringende Gleitbünde ausgebildet sind, die darüberhinaus noch einen leichten Versatz der in den Ventilschiebern ausgebildeten Aufnahmen ausgleichen können. Diese Gleitbünde sind vorzugsweise ballig ausgeführt.The sliding surfaces leave the connecting body Particularly easy to produce, if this as a radially projecting Gleitbünde are trained, the moreover a slight misalignment of trained in the valve pushers Balances can compensate. These sliding collars are preferably executed crowned.

Die Vorsteuerventile sind vorzugsweise so ausgebildet, dass der maximal einstellbare Steuerdruck etwa dem Druck am Druckanschluss entspricht.The Pilot valves are preferably designed so that the maximum adjustable control pressure corresponds approximately to the pressure at the pressure port.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist jedem der Ventilschieber ein elektrisch betätigtes Vorsteuerventil zugeordnet, das im Fail-Safe-Modus die rückseitigen Steuerflächen mit dem Druck am Druckanschluss verbindet.at a preferred embodiment associated with each of the valve spools an electrically actuated pilot valve, in the fail-safe mode the back control surfaces connects to the pressure at the pressure port.

Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Bewegung der Ventilschieber jeweils durch einen Anschlag begrenzt, so dass im Fail-Safe-Modus eine definierte Schieberposition angefahren wird.at a particularly preferred embodiment is the movement of the valve slide each by a stop limited so that in fail-safe mode a defined slide position is approached.

Die Vorsteuerventile sind vorzugsweise als stetig verstellbare 3/2-Wegeventile ausgeführt.The Pilot valves are preferably as continuously adjustable 3/2-way valves executed.

Das über dem Verbindungskörper eingestellte Flächenverhältnis zwischen der Steuerfläche und der Rückstellfläche beträgt bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel etwa 2:1.That over the connecting body set area ratio between the control surface and the return area is at one advantageous embodiment about 2: 1.

Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.other advantageous developments of the invention are the subject of further Dependent claims.

Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:in the The following will be a preferred embodiment of the invention explained in more detail with reference to schematic drawings. Show it:

1 ein Schaltschema eines hydraulischen Antriebs mit einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung; 1 a circuit diagram of a hydraulic drive with a valve assembly according to the invention;

2 eine Ventilanordnung aus 1 und 2 a valve assembly 1 and

3 eine Detaildarstellung der Ventilanordnung aus 2. 3 a detailed view of the valve assembly 2 ,

1 zeigt ein stark schematisierten Schaltbild eines hydraulischen Antriebs, beispielsweise für einen Werkzeugmaschinenvorschub. Dieser hydraulische Antrieb hat einen Differentialzylinder 1, dessen Druckräume 2, 4 mit Arbeitsanschlüssen A bzw. B einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung 6 verbunden sind. Diese besteht im Prinzip aus zwei stetig verstellbaren 3/2-Wegeventilen, deren Ventilschieber 12, 14 in einer gemeinsamen Ventilbohrung 16 eines Ventilgehäuses 18 geführt sind. Die unabhängige Verstellung der Ventilschieber 12, 14 erfolgt über Vorsteuerventile 20, 22, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel als stetig verstellbare 3/2- Wegeventile ausgeführt sind. Der Weg der Ventilschieber 12, 14 wird über jeweils einen Wegaufnehmer 24, 26 erfasst und von einer Regeleinheit zur elektrischen oder elektrohydraulischen Ansteuerung der Vorsteuerventile 20, 22 verarbeitet. Ein Druckanschluss P der Ventilanordnung 6 ist mit einem Förderanschluss einer Pumpe 30 verbunden. Die beiden aussenliegenden Rücklaufanschlüsse R sind jeweils mit einem Tank T verbunden. In den die Arbeitsanschlüsse A, B mit dem jeweiligen Zylinderraum 2 bzw. 4 verbindenden Arbeitsleitungen 30, 32 ist jeweils ein Drucksensor 33 angeordnet, über den der Druck in der jeweiligen Arbeitsleitung 30, 32 erfasst und zur Ansteuerung der Vorsteuerventile 20, 22 oder gegebenenfalls einer als Verstellpumpe ausgeführten Pumpe 30 an die Regeleinheit 28 gemeldet wird. 1 shows a highly schematic circuit diagram of a hydraulic drive, for example for a machine tool feed. This hydraulic drive has a differential cylinder 1 , its pressure chambers 2 . 4 with working connections A and B of a valve arrangement according to the invention 6 are connected. This consists in principle of two continuously adjustable 3/2-way valves, the valve slide 12 . 14 in a common valve bore 16 a valve housing 18 are guided. The independent adjustment of the valve slide 12 . 14 via pilot valves 20 . 22 , Which are designed in the illustrated embodiment as a continuously adjustable 3/2-way valves. The way of the valve spool 12 . 14 is via each a transducer 24 . 26 detected and by a control unit for electrical or electro-hydraulic control of the pilot valves 20 . 22 processed. A pressure port P of the valve assembly 6 is with a delivery connection of a pump 30 connected. The two outer return ports R are each connected to a tank T. In the working ports A, B with the respective cylinder chamber 2 respectively. 4 connecting working lines 30 . 32 is each a pressure sensor 33 arranged over which the pressure in the respective working line 30 . 32 recorded and for controlling the pilot valves 20 . 22 or optionally a pump designed as a variable displacement pump 30 to the control unit 28 is reported.

Der konkrete Aufbau der Ventilanordnung 6 wird im Folgenden anhand der 2 und 3 näher erläutert.The concrete structure of the valve assembly 6 will be described below on the basis of 2 and 3 explained in more detail.

Gemäß 2 ist das Ventilgehäuse 18 wie das Gehäuse eines herkömmlichen 4/3-Wege-Industrieventils als Fünfkammerventil mit einer mittleren Druckkammer 34, zwei beidseitig daneben liegenden Arbeitskammern 36, 38 und zwei aussenliegenden Tankkammern 40, 42 ausgeführt. Diese Kammern sind jeweils als Radialerweiterungen der Ventilbohrung 16 ausgebildet. Die beiden aussenliegenden Tankkammern 40, 42 sind mit den Rücklaufanschlüssen R, die beiden Arbeitskammern 36, 38 mit den Arbeitsanschlüssen A bzw. B und die mittlere Druckkammer 34 mit dem Druckanschluss P verbunden.According to 2 is the valve body 18 as the housing of a conventional 4/3-way industrial valve as a five-chamber valve with a middle pressure chamber 34 , two working chambers next to each other on both sides 36 . 38 and two external tank chambers 40 . 42 executed. These chambers are each as radial extensions of the valve bore 16 educated. The two outer tank chambers 40 . 42 are with the return ports R, the two working chambers 36 . 38 with the working ports A and B and the middle pressure chamber 34 connected to the pressure port P.

Jeder der beiden Ventilschieber 12, 14 hat einen aussenliegenden Bund 44, 46, der jeweils eine Steuerkammer 48, 50 des Gehäuses 18 begrenzt. An den beiden einander zuweisenden Endabschnitten der Ventilschieber 12, 14 ist jeweils ein Steuerbund 52, 54 ausgebildet, an dessen beiden Ringstirnflächen Steuerkanten mit Steuerkerben 56, 58; 60, 62 ausgebildet sind, über die die Verbindung der Arbeitsanschlüsse A, B zum Druckanschluss P bzw. zum Rücklaufanschluss R auf- oder zusteuerbar sind. Die eingangs beschriebenen Wegaufnehmer 24, 26 sind in den Steuerkammern 48, 50 angeordnet und über Signalleitungen mit der Regeleinheit 28 verbunden.Each of the two valve spools 12 . 14 has an outside waistband 44 . 46 , each one a control chamber 48 . 50 of the housing 18 limited. At the two mutually facing end portions of the valve slide 12 . 14 is each a tax association 52 . 54 formed, at the two annular end faces control edges with control notches 56 . 58 ; 60 . 62 are formed, via which the connection of the working ports A, B to the pressure port P and the return port R on or are zuusteuerbar. The transducers described above 24 . 26 are in the control chambers 48 . 50 arranged and via signal lines with the control unit 28 connected.

Die beiden Vorsteuerventile 20, 22 (rechts in 2 das Schaltsymbol, links in 2 eine konkrete Lösung) sind als stetig verstellbare elektrisch betätigte 3/2-Wegeventile ausgeführt, die jeweils von einer Feder 64 in Richtung einer Grundposition (0) vorgespannt sind. Jedes der Vorsteuerventile 20, 22 hat einen Ausgangsanschluss Y, der über jeweils einen Steuerkanal 66, 68 des Ventilgehäuses 18 mit dem Steuerraum 48, 50 verbunden ist. Ein Druckanschluss P' der Vorsteuerventile 20, 22 ist über einen Druckkanal 70, 72 mit der Druckkammer 34 und ein Niederdruckanschluss T ist über einen Tankkanal 74, 76 mit den Tankkammern 40 bzw. 42 verbunden. Die Verschiebung des Steuerschiebers der Vorsteuerventile 20, 22 gegen die Kraft der Feder 64 erfolgt jeweils über einen Proportionalmagneten 78, der über die Regeleinheit 28 angesteuert wird. In der federvorgespannten Grundposition (0) ist der Ausgangsanschluss Y der Vorsteuerventile 20, 22 mit dem Druckanschluss P' verbunden. In den mit a) gekennzeichneten Regelpositionen wird der Steuerdruck in den Steuerräumen 48, 50 durch Drosseln des Steuerölvolumenstroms und Öffnen eines Drosselquerschnitts zum Tank hin eingestellt. In der vom Proportionalmagneten 78 maximal anfahrbaren Endposition (b) ist der jeweilige Steuerraum 48, 50 zum Tank T hin entlastet.The two pilot valves 20 . 22 (right in 2 the symbol, left in 2 a concrete solution) are designed as continuously adjustable electrically operated 3/2-way valves, each of a spring 64 are biased towards a home position (0). Each of the pilot valves 20 . 22 has an output terminal Y, each with a control channel 66 . 68 of the valve housing 18 with the control room 48 . 50 connected is. A pressure port P 'of the pilot valves 20 . 22 is via a pressure channel 70 . 72 with the pressure chamber 34 and a low pressure port T is via a tank channel 74 . 76 with the tank chambers 40 respectively. 42 connected. The displacement of the spool of the pilot valves 20 . 22 against the force of the spring 64 takes place via a proportional magnet 78 that's about the control unit 28 is controlled. In the spring-biased home position (0), the output port Y is the pilot valves 20 . 22 connected to the pressure port P '. In the control positions marked with a), the control pressure in the control rooms 48 . 50 by throttling the control oil Volume flow and opening a throttle cross section to the tank set. In the of the proportional magnet 78 maximum approachable end position (b) is the respective control room 48 . 50 relieved to the tank T.

Gemäß der konkreten Lösung des Vorsteuerventils 20 in 2 links, hat dieses ein Vorsteuergehäuse 80, in dessen Bohrung 82 ein Vorsteuerschieber 84 mit einem Mittelbund 86 und zwei aussenliegenden Endbünden 88, 90 aufgenommen ist, der durch die Feder 64 in seine Grundposition (0) vorgespannt ist – bei der dargestellten Lösung befindet sich der Vorsteuerschieber in einer der Regelpositionen (a). Der im Bereich einer mittigen Druckkammer 92 ausgebildete Mittelbund 86 dürfte mit Bezug zu dieser Druckkammer 92 mit negativer Überdeckung ausgeführt sein. Im Bereich der die Bünde 86, 82 einerseits und 86, 90 andererseits verbindenden Kolbenhälse münden jeweils ein Vorsteuerdruckkanal 94 bzw. ein Vorsteuertankkanal 96, die zu dem entsprechenden Anschlüssen P' und T führen. Die Druckkammer 92 ist über einen Ausgangskanal 98 mit dem Ausgangsanschluss Y verbunden.According to the concrete solution of the pilot valve 20 in 2 left, this has a pilot housing 80 in its hole 82 a pilot spool 84 with a waistband 86 and two outer end-parties 88 . 90 is absorbed by the spring 64 biased to its home position (0) - in the illustrated solution, the pilot spool is in one of the control positions (a). The one in the area of a central pressure chamber 92 trained middle collar 86 should be related to this pressure chamber 92 be executed with negative coverage. In the field of the frets 86 . 82 on the one hand and 86 . 90 On the other hand connecting piston necks each open a pilot pressure channel 94 or a pilot tank channel 96 leading to the corresponding terminals P 'and T. The pressure chamber 92 is via an output channel 98 connected to the output terminal Y.

Über die beiden Vorsteuerventile 20, 22 lässt sich somit der Druck in der Steuerkammer 48, 50 einstellen, der auf die als Steuerfläche 100, 102 wirkende Stirnfläche des Bundes 44 bzw. 46 wirkt und somit die Ventilschieber 12, 14 in Richtung nach innen, d.h. hin zur Druckkammer 34 beaufschlagt. In Gegenrichtung ist der Druck in dieser Druckkammer 34 wirksam, der auf eine Rückstellfläche 104, 106 wirkt. Das Flächenverhältnis zwischen der Steuerfläche 100, 102 und der jeweiligen Rückstellfläche 104, 106 beträgt etwa 2:1. Dieses Flächenverhältnis wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass sich zwischen den beiden Ventilschiebern 12, 14 ein Verbindungskörper 108 erstreckt, der mit seinen Endabschnitten – wie näher in 3 beschrieben – gleitend in die Ventilschieber 12, 14 eintaucht und somit den wirksamen Querschnitt entsprechend des Aussendurchmessers des Verbindungskörpers 108 verringert.Via the two pilot valves 20 . 22 thus can the pressure in the control chamber 48 . 50 adjust that to the as control area 100 . 102 acting face of the covenant 44 respectively. 46 acts and thus the valve spool 12 . 14 towards the inside, ie towards the pressure chamber 34 applied. In the opposite direction is the pressure in this pressure chamber 34 effective, on a return area 104 . 106 acts. The area ratio between the control area 100 . 102 and the respective return area 104 . 106 is about 2: 1. This area ratio is inventively achieved in that between the two valve spools 12 . 14 a connecting body 108 extends, with its end sections - as closer in 3 described - sliding in the valve slide 12 . 14 dips and thus the effective cross section corresponding to the outer diameter of the connecting body 108 reduced.

3 zeigt einen Längsschnitt der beiden Ventilschieber 12, 14 und darin angrenzenden Bereiche des Ventilgehäuses 18. Demgemäß sind in den einander zuweisenden Endabschnitten der Ventilschieber 12, 14 Aufnahmen 110, 112 ausgebildet, die in den einander zuweisenden Stirnflächen der Ventilschieber 12, 14 münden und sich in den Steuerbund 52, 54 hinein erstrecken. Der Verbindungskörper 108 ist als Hülse ausgeführt und hat an seinen beiden Endabschnitten jeweils einen radial vorspringenden Gleitbund 114, 116, dessen Gleitfläche 118 ballig ausgeführt ist, so dass auch ein geringer Radialversatz der beiden Aufnahmen 110, 112 ausgeglichen werden kann. 3 shows a longitudinal section of the two valve spool 12 . 14 and adjacent areas of the valve housing 18 , Accordingly, in the facing end portions of the valve spool 12 . 14 Recordings 110 . 112 formed in the facing end faces of the valve spool 12 . 14 flow into the tax code 52 . 54 extend into it. The connecting body 108 is designed as a sleeve and has at its two end portions in each case a radially projecting sliding collar 114 . 116 whose sliding surface 118 is executed crowned, so that also a small radial offset of the two shots 110 . 112 can be compensated.

Die beiden Aufnahmen 110, 112 sind jeweils über eine Sacklochbohrung 120, 122 und in den die Bünde 52, 64; 54, 46 verbindenden Kolbenhälse 128, 130 mündenden Radialbohrungen 124, 126 mit einer der Tankkammern 40, 42, und somit unabhängig von der Position der Ventilschieber 12, 14 stets mit dem Tank T verbunden. Da durch den Innenraum der Hülse hindurch beide Aufnahmen 110, 112 miteinander verbunden sind, reicht es prinzipiell auch aus, lediglich eine Verbindung zu einer der Tankkammern 40, 42 herzustellen. Die Gleitbünde 114, 116 müssen nicht dichtend in den Aufnahmen 110, 112 geführt sein, ein geringer Drosselspalt wäre zulässig, da die Druckmittelverluste äußerst gering sind.The two shots 110 . 112 are each about a blind hole 120 . 122 and in the frets 52 . 64 ; 54 . 46 connecting piston necks 128 . 130 opening radial bores 124 . 126 with one of the tank chambers 40 . 42 , and thus independent of the position of the valve spool 12 . 14 always connected to the tank T. As through the interior of the sleeve through both shots 110 . 112 In principle, it is also sufficient, only one connection to one of the tank chambers 40 . 42 manufacture. The sliding frets 114 . 116 do not have to be tight in the shots 110 . 112 be guided, a small throttle gap would be permissible because the pressure fluid losses are extremely low.

Die Aufeinanderzubewegung der beiden Ventilschieber 12, 14 kann durch einen Anschlag 132, 134 begrenzt werden, der beispielsweise durch einen in die Ventilbohrung eingesetzten Anschlagkörper oder durch eine Radialstufe der Ventilbohrung 16 ausgeführt sein kann. Die Axialposition der Anschläge 132, 134 ist so gewählt, dass in der Anschlagposition die jeweilige Arbeitskammer 36, 38 mit der benachbarten Tankkammer 40 bzw. 42 verbunden ist, so dass entsprechend dem Schema in 1 die beiden Druckräume 2, 4 des Differentialzylinders 1 mit dem Tank verbunden sind. Diese Position wird beispielsweise im Fail-Safe-Modus angefahren. Bei einem Stromausfall sind die beiden Proportionalmagnete 78 der Vorsteuerventile 20, 22 unwirksam, diese werden dann durch die Kraft der Federn 64 in ihre Grundposition (0) verschoben, in der die beiden Steuerräume 48, 50 mit dem Druck in der Druckkammer 34 beaufschlagt werden. Aufgrund der wesentlich größeren Wirkfläche der Steuerflächen 100, 102 werden die beiden Ventilschieber 12, 14 gegen den jeweils auf die kleine Rückstellfläche 104, 106 wirkenden Rückstelldruck aufeinander zubewegt, bis sie auf die beiden Anschläge 132, 134 auflaufen und die beiden Druckräume 2, 4 des Differentialzylinders 1 mit dem Tank verbinden, so dass über den Differentialzylinder 1 keine Kraft auf das angetriebene Aggregat ausgeübt werden kann. Die Anschläge können auch auf andere Weise realisiert sein und beispielsweise jeweils auf den aussenliegenden Bund wirken.The Aufeinanderzubewegung the two valve spool 12 . 14 can by a stop 132 . 134 be limited, for example, by a stop body inserted into the valve bore or by a radial step of the valve bore 16 can be executed. The axial position of the stops 132 . 134 is chosen so that in the stop position, the respective working chamber 36 . 38 with the adjacent tank chamber 40 respectively. 42 connected so that according to the scheme in 1 the two pressure chambers 2 . 4 of the differential cylinder 1 connected to the tank. This position is approached, for example, in fail-safe mode. In case of power failure, the two proportional solenoids 78 the pilot valves 20 . 22 ineffective, these are then by the force of the springs 64 moved to their basic position (0), in which the two control rooms 48 . 50 with the pressure in the pressure chamber 34 be charged. Due to the much larger effective area of the control surfaces 100 . 102 become the two valve spools 12 . 14 against each on the small rest area 104 . 106 acting return pressure moved toward each other until they hit the two stops 132 . 134 accumulate and the two pressure chambers 2 . 4 of the differential cylinder 1 connect to the tank so that over the differential cylinder 1 no force can be exerted on the driven unit. The attacks can also be realized in other ways and act, for example, each on the outer collar.

Die Erfindung läßt sich auch zur Ansteuerung von Hydromotoren oder sonstigen hydraulischen Antrieben einsetzen, bei denen zwei Druckräume mit unterschiedlichen Drücken zu beaufschlagen sind.The Invention can be also for the control of hydraulic motors or other hydraulic Use drives in which two pressure chambers with different pressures too are charged.

Die Erfindung zeichnet sich durch einen äußerst kompakten Aufbau aus, wobei durch die Verwendung herkömmlicher, einfach aufgebauter Gehäuse aus der Industriehydraulik eine kostengünstige Realisierung ermöglicht ist.The Invention is characterized by an extremely compact design, whereby, by using conventional, simply constructed housing From industrial hydraulics a cost-effective implementation is possible.

Offenbart ist eine Ventilanordnung zur variablen Einspannung von hydraulischen Antrieben mit zwei sparst betätigten Ventilschiebern, die in einer gemeinsamen Ventilbohrung geführt sind und die über eine Vorsteuerung verschiebbar und hydraulisch rückstellbar sind. Die hydraulische Rückstellung bewirkende Rückstellflächen sind mit dem Druckarm einen Druckanschluss der Ventilanordnung beaufschlagt, wobei die wirksame Fläche der Rückstellflächen mit Flächendifferenz rückseitiger Steuerflächen ausgeführt sind.Disclosed is a valve assembly for variable clamping of hydraulic drives with two spar-operated valve spools, which in one common valve bore are guided and which are displaceable via a pilot control and hydraulically resettable. The hydraulic return causing return surfaces are acted upon by the pressure arm to a pressure port of the valve assembly, wherein the effective area of the return surfaces are executed with area difference rear control surfaces.

11
Differentialzylinderdifferential cylinder
22
Druckraumpressure chamber
44
Druckraumpressure chamber
66
Ventilanordnungvalve assembly
88th
3/2-Wegeventil3/2-way valve
1010
3/2-Wegeventil3/2-way valve
1212
Ventilschiebervalve slide
1414
Ventilschiebervalve slide
1616
Ventilbohrungvalve bore
1818
Ventilgehäusevalve housing
2020
Vorsteuerventilpilot valve
2222
Vorsteuerventilpilot valve
2424
Wegaufnehmertransducer
2626
Wegaufnehmertransducer
2828
Regeleinheitcontrol unit
3030
Arbeitsleitungworking line
3232
Arbeitsleitungworking line
3333
Drucksensorpressure sensor
3434
Druckkammerpressure chamber
3636
Arbeitskammerworking chamber
3838
Arbeitskammerworking chamber
4040
Tankkammertank chamber
4242
Tankkammertank chamber
4444
BundFederation
4646
BundFederation
4848
Steuerkammercontrol chamber
5050
Steuerkammercontrol chamber
5252
Steuerbundcontrol collar
5454
Steuerbundcontrol collar
5656
Steuerkerbecontrol notch
5858
Steuerkerbecontrol notch
6060
Steuerkerbecontrol notch
6262
Steuerkerbecontrol notch
6464
Federfeather
6666
Steuerkanalcontrol channel
6868
Steuerkanalcontrol channel
7070
Druckkanalpressure channel
7272
Druckkanalpressure channel
7474
Tankkanaltank channel
7676
Tankkanaltank channel
7878
Proportionalmagnetproportional solenoid
8080
Vorsteuergehäusepilot housing
8282
Bohrungdrilling
8484
Vorsteuerschieberpilot slide
8686
Mittelbundcenter collar
8888
EndbundDead end
9090
EndbundDead end
9292
Druckkammerpressure chamber
9494
VorsteuerdruckkanalPilot pressure channel
9696
VorsteuertankkanalPilot tank passage
9898
Ausgangskanaloutput channel
100100
Steuerflächecontrol surface
102102
Steuerflächecontrol surface
104104
Rückstellflächereturn surface
106106
Rückstellflächereturn surface
108108
Verbindungskörperconnecting body
110110
Aufnahmeadmission
112112
Aufnahmeadmission
114114
Gleitbundslide collar
116116
Gleitbundslide collar
118118
Gleitflächesliding surface
120120
SacklochbohrungBlind hole
122122
SacklochbohrungBlind hole
124124
Radialbohrungradial bore
126126
Radialbohrungradial bore
128128
Kolbenhalstang
130130
Kolbenhalstang
132132
Anschlagattack
134134
Anschlagattack

Claims (12)

Ventilanordnung zur Druckmittelversorgung zweier Druckräume eines hydraulischen Antriebs, mit einem Druckanschluss (P), zumindest einem Rücklaufanschluss (R) und zwei Arbeitsanschlüssen (B) und mit zwei in einer gemeinsamen Ventilbohrung (16) geführten Ventilschiebern (12, 14), über die die Druckmittelverbindung zu jeweils einem der Arbeitsanschlüsse (A, B) steuerbar ist und deren aussenliegenden Steuerflächen (100, 102) über eine Vorsteuerung (20, 22) mit einem Steuerdruck beaufschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass einander zuweisende Rückstellflächen (104, 106) der Ventilschieber (12, 14) etwa mit dem Druck am Druckanschluss (P) beaufschlagt sind, und dass die Wirkflächen der Rückstellflächen (104, 106) mit Flächendifferenz zu den Steuerflächen (100, 102) ausgeführt sind.Valve arrangement for the pressure medium supply of two pressure chambers of a hydraulic drive, with a pressure port (P), at least one return port (R) and two working ports (B) and with two in a common valve bore ( 16 ) guided valve slides ( 12 . 14 ), via which the pressure medium connection to one of the working connections (A, B) is controllable and whose outer control surfaces ( 100 . 102 ) via a pilot control ( 20 . 22 ) can be acted upon by a control pressure, characterized in that restoring surfaces ( 104 . 106 ) the valve slide ( 12 . 14 ) are acted upon about the pressure at the pressure port (P), and that the active surfaces of the restoring surfaces ( 104 . 106 ) with area difference to the control surfaces ( 100 . 102 ) are executed. Ventilanordnung nach Patentanspruch 1, wobei die Wirkflächen durch einen sich zwischen beiden Ventilschiebern (12, 14) erstreckenden und gleitend in diesen geführten Verbindungskörper (108) verringert sind.Valve arrangement according to claim 1, wherein the active surfaces by a between the two valve spools ( 12 . 14 ) extending and sliding in this guided connecting body ( 108 ) are reduced. Ventilanordnung nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei der Verbindungskörper (108) eine Hülse ist, deren Endabschnitte in Aufnahmen (110, 112) der Ventilschieber (12, 14) geführt sind.Valve arrangement according to claim 1 or 2, wherein the connecting body ( 108 ) is a sleeve whose end sections in receptacles ( 110 . 112 ) the valve slide ( 12 . 14 ) are guided. Ventilanordnung nach Patentanspruch 3, wobei die vom Verbindungskörper (108) und den Aufnahmen (110, 112) begrenzten Räume druckentlastet sind.Valve arrangement according to claim 3, wherein the of the connecting body ( 108 ) and the recordings ( 110 . 112 ) limited spaces are depressurized. Ventilanordnung nach Patentanspruch 4, wobei die Räume über Bohrungen (120, 122; 124, 126) mit zumindest einer mit dem Rücklaufanschluss (R) hydraulisch verbundenen Tankkammer (40, 42) verbunden sind.Valve arrangement according to claim 4, wherein the spaces via bores ( 120 . 122 ; 124 . 126 ) with at least one with the return port (R) hydraulically connected tank chamber ( 40 . 42 ) are connected. Ventilanordnung nach einem der Patentansprüche 3 bis 5, wobei an den in die Aufnahmen (110, 112) eintauchenden Enden des Verbindungskörpers (108) radial vorspringende Gleitbünde (114, 116) ausgebildet sind.Valve arrangement according to one of the claims 3 to 5, wherein at the in the receptacles ( 110 . 112 ) dipping ends of the connecting body ( 108 ) radially projecting sliding frets ( 114 . 116 ) are formed. Ventilanordnung nach Patentanspruch 6, wobei die Gleitbünde (114, 116) ballig ausgebildet sind.Valve arrangement according to claim 6, wherein the sliding collars ( 114 . 116 ) are formed spherical. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei jedem Ventilschieber (12, 14) ein elektrisch betätigtes Vorsteuerventil (20, 22) zugeordnet ist, dessen maximal einstellbarer Steuerdruck etwa dem Druck am Druckanschluss (P) entspricht.Valve arrangement according to one of the preceding claims, wherein each valve spool ( 12 . 14 ) an electrically operated pilot valve ( 20 . 22 ), whose maximum adjustable control pressure corresponds approximately to the pressure at the pressure port (P). Ventilanordnung nach Patentanspruch 8, wobei in einem Fail-Safe-Modus über die Vorsteuerventile (20, 22) die rückseitigen Steuerflächen (100, 102) mit dem Druck am Druckanschluss (P) verbunden sind.Valve arrangement according to claim 8, wherein in a fail-safe mode via the pilot valves ( 20 . 22 ) the back control surfaces ( 100 . 102 ) are connected to the pressure at the pressure port (P). Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei der Hub der Ventilschieber (12, 14) durch einen Anschlag (132, 134) begrenzt ist.Valve arrangement according to one of the preceding claims, wherein the stroke of the valve slide ( 12 . 14 ) by a stop ( 132 . 134 ) is limited. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, mit einem Fünfkammergehäuse eines 4/3-Wege-Industrieventils.Valve arrangement according to one of the preceding claims, with a five-chamber housing one 4/3-way valve industry. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das Flächenverhältnis zwischen Steuerfläche (100, 102) und Rückstellfläche (104, 106) etwa 2:1 beträgt.Valve arrangement according to one of the preceding claims, wherein the area ratio between control surface ( 100 . 102 ) and return area ( 104 . 106 ) is about 2: 1.
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