DE102011055902A1

DE102011055902A1 - Drehendes Hydraulikventil

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Publication number: DE102011055902A1
Application number: DE201110055902
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-11-30
Filing date: 2011-11-30
Publication date: 2013-06-06

Abstract

Drehendes Hydraulikventil, das aus einem Ventilkörper (20) und einem drehbar in diesem gelagerten Ventilschaft (30) besteht. Durch das drehbare Lagern des Ventilschafts (30) im Ventilkörper (20) kann der Antrieb in vorgegebener Weise betrieben werden. Der Ventilkörper (20) und der Ventilschaft (30) lassen sich einfach verarbeiten. Gleichzeitig ergeben sich eine geringere Austrittsmenge an Hydrauliköl und ein kleinerer Druckverlust. Damit werden Nachteile des herkömmlichen Hydrauliksystems vermieden, bei dem sich der Ventilschaft im Ventilkörper geradlinig hin- und herbewegt, sodass der Ventilschaft und der Ventilkörper sehr präzis mit sehr geringen Abweichungen gefertigt werden müssen. Gleichzeitig ergeben sich dabei eine große Austrittsmenge an Hydrauliköl und ein hoher Druckverlust.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuerventil in einem Hydrauliksystem, insbesondere ein drehendes Hydraulikventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei herkömmlichen hydraulischen Systemen wird ein Mehrwegeventil für die Steuerung der Fließrichtung von Hydrauliköl eingesetzt, um einen Antrieb in vorgegebener Weise zu betreiben, z. B. die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Hydraulikzylinders, die Vorwärts- und Rückwärtsdrehung des Hydraulik-Motors und die Umschaltung der Richtung des Antriebs.
Wie in 1 gezeigt, weist ein herkömmliches Vierkanaldreistellungswegeventil einen Ventilkörper 11 und einen Ventilschaft 12 auf. Der Ventilkörper 11 umfasst einen Verschiebungsraum 111, eine mit dem Verschiebungsraum 111 kommunizierende, an eine Hydraulikquelle 13 angeschlossene P-Öffnung 112, eine mit dem Verschiebungsraum 111 kommunizierende, zu einem Öltank 14 geführte T-Öffnung 113, eine mit dem Verschiebungsraum 111 kommunizierende, zur Vorwärtsöffnung 151 geführte B-Öffnung 114 und eine mit dem Verschiebungsraum 111 kommunizierende, zur Rückwärtsöffnung 152 geführte A-Öffnung 115. Der Ventilschaft 12 kann sich im Ventilkörper 11 geradlinig bewegen. Durch die Bewegung des Ventilschafts 12 werden die P-Öffnung 112, die T-Öffnung 113, die A-Öffnung 115 und die B-Öffnung 114 geöffnet bzw. geschlossen, wodurch das Hydrauliköl in vorgegebener Richtung fließt und die Umschaltung der Richtung des Hydraulikzylinders 15 in gewünschter Weise erfolgt.
Bei dem herkömmlichen Hydrauliksystem erfolgt die oben erwähnte Richtungssteuerung durch die geradlinige Bewegung des Ventilschafts 12 im Ventilkörper 11 des Mehrwegeventils.
Daher müssen der Ventilschaft 12 und der Ventilkörper 11 sehr präzise mit sehr geringen Abweichungen gefertigt werden. Gleichzeitig ergeben sich eine große Austrittsmenge an Hydrauliköl und ein hoher Druckverlust. Darüber hinaus ist der Einsatz häufig nur im Zusammenwirken mit dem Verteilerblock [Englisch: manifold block] möglich, was zur Steigerung der Baugröße und des Gewichtes des Hydrauliksystems führt. Ferner erfordert die Herstellung des Verteilerblocks einen großen Aufwand. Diese sind Nachteile des herkömmlichen Hydrauliksystems, die verbesserungsbedürftig sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein drehendes Hydraulikventil zu schaffen, das aus einem Ventilkörper und einem drehbar in diesem gelagerten Ventilschaft besteht, wobei sich der Ventilkörper und der Ventilschaft einfach verarbeiten lassen. Gleichzeitig ergeben sich eine geringere Austrittsmenge an Hydrauliköl und ein kleinerer Druckverlust.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein drehendes Hydraulikventil zu schaffen, das aus einem Ventilkörper und einem drehbar in diesem gelagerten Ventilschaft besteht, wobei sich der Verteilerblock [Englisch: manifold block] erübrigt.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst durch ein drehendes Hydraulikventil, das die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Gemäß der Erfindung wird ein drehendes Hydraulikventil bereitgestellt, das einen Ventilkörper mit einer Mehrzahl von Außenöffnungen und einen drehbar in diesem gelagerten Ventilschaft mit einer Mehrzahl von Innenöffnungen aufweist.
Gegenüber dem Ventilschaft kann sich der Ventilkörper in wenigstens drei Winkelstellungen so drehen, dass die Außenöffnungen des Ventilkörpers und die Innenöffnungen des Ventilschafts nacheinander ausgerichtet oder nicht ausgerichtet sind, um das Hydrauliköl in gewünschter Richtung fließen zu lassen und somit den Antrieb in vorgegebener Weise zu betreiben.
Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt
1 eine schematische Darstellung des Steuerzustands eines herkömmlichen Hydraulikventils,
2 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hydraulikventils,
3 eine perspektivische Darstellung des Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hydraulikventils im zusammengebauten Zustand,
4 eine perspektivische Darstellung des Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hydraulikventils, wobei der Innenzustand des Ventilkörpers gezeigt ist,
5 eine perspektivische Darstellung des Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hydraulikventils, wobei der Innenzustand des Ventilschafts gezeigt ist,
6 eine perspektivische Darstellung des Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hydraulikventils, wobei sich der Ventilschaft in die erste Winkelstellung dreht,
7 einen Schnitt entlang der Linie 7-7 in 6,
8 eine abgewickelte Darstellung des erfindungsgemäßen Ventilkörpers und des erfindungsgemäßen Ventilschafts in der ersten Winkelstellung,
9 eine perspektivische Darstellung des Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hydraulikventils, wobei sich der Ventilschaft in die zweite Winkelstellung dreht,
10 einen Schnitt entlang der Linie 10-10 in 9,
11 eine abgewickelte Darstellung des erfindungsgemäßen Ventilkörpers und des erfindungsgemäßen Ventilschafts in der zweiten Winkelstellung,
12 eine perspektivische Darstellung des Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hydraulikventils, wobei sich der Ventilschaft in die dritte Winkelstellung dreht,
13 einen Schnitt entlang der Linie 13-13 in 12,
14 eine abgewickelte Darstellung des erfindungsgemäßen Ventilkörpers und des erfindungsgemäßen Ventilschafts in der dritten Winkelstellung,
15 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Hydraulikventils, wobei die Innenöffnungen des Ventilschafts und die Außenöffnungen des Ventilkörpers teilweise ausgerichtet sind, um den Durchfluss in gewünschter Weise zu steuern,
16 einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Ventilkörper, wobei die erste Hydrauliköl-Außenöffnung und die zweite Hydrauliköl-Außenöffnung nicht miteinander verbunden sind,
17 einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Ventilkörper, wobei die erste Hydrauliköl-Außenöffnung und die zweite Hydrauliköl-Außenöffnung über einen Kanal miteinander verbunden sind,
18 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hydraulikventils,
19 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines wiederum weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hydraulikventils, wobei der Ventilkörper und der Ventilschaft getrennt und der Ventilschaft mit ersten und zweiten Druckausgleichsöffnungen versehen sind,
20 eine perspektivische Darstellung des wiederum weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hydraulikventils im zusammengebauten Zustand,
21 einen Schnitt entlang der Linie 21-21 in 20,
22 eine abgewickelte Darstellung des in 19 gezeigten Ventilkörpers und Ventilschafts in der ersten Winkelstellung,
23 eine abgewickelte Darstellung des erfindungsgemäßen drehenden Hydraulikventils mit einer M-Typ-Nullstellungsfunktion,
24 eine abgewickelte Darstellung des erfindungsgemäßen drehenden Hydraulikventils mit einer YP-Typ-Nullstellungsfunktion,
25 eine abgewickelte Darstellung des erfindungsgemäßen drehenden Hydraulikventils mit einer weiteren M-Typ-Nullstellungsfunktion,
26 eine abgewickelte Darstellung des erfindungsgemäßen drehenden Hydraulikventils mit einer weiteren H-Typ-Nullstellungsfunktion,
27 eine abgewickelte Darstellung des erfindungsgemäßen drehenden Hydraulikventils mit einer weiteren K-Typ-Nullstellungsfunktion,
28 eine abgewickelte Darstellung des erfindungsgemäßen drehenden Hydraulikventils mit einer weiteren P-Typ-Nullstellungsfunktion,
29 eine abgewickelte Darstellung des erfindungsgemäßen drehenden Hydraulikventils mit einer weiteren D-Typ-Nullstellungsfunktion,
30 eine abgewickelte Darstellung des erfindungsgemäßen drehenden Hydraulikventils mit einer weiteren J-Typ-Nullstellungsfunktion,
31 eine abgewickelte Darstellung des erfindungsgemäßen drehenden Hydraulikventils mit einer weiteren N-Typ-Nullstellungsfunktion,
32 eine abgewickelte Darstellung des erfindungsgemäßen drehenden Hydraulikventils mit einer weiteren C-Typ-Nullstellungsfunktion,
33 eine abgewickelte Darstellung des erfindungsgemäßen drehenden Hydraulikventils mit einer weiteren Y-Typ-Nullstellungsfunktion,
34 eine abgewickelte Darstellung des erfindungsgemäßen drehenden Hydraulikventils mit einer weiteren PY-Typ-Nullstellungsfunktion,
35 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines noch weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hydraulikventils und
36 eine perspektivische Explosionsdarstellung der vorliegenden Erfindung, wobei ein Ventilbehälter mit drei drehenden Hydraulikventilen gezeigt ist.
Wie aus den 2 bis 5 ersichtlich, weist ein erfindungsgemäßes drehendes Hydraulikventil ein Ventilkörper 20 und einen Ventilschaft 30 auf.
Der Ventilkörper 20 weist einen Drehraum 21, eine mit der Umgebung und den Drehraum 21 kommunizierende, erste Hydrauliköl-Außenöffnung P11, eine zweite Hydrauliköl-Außenöffnung P12, eine erste Öltank-Außenöffnung T11, eine zweite Öltank-Außenöffnung T12, eine erste Antriebs-Außenöffnung A11 und eine zweite Antriebs-Außenöffnung B11 auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Ventilkörper 20 aus einem Hauptkörper 20a und zwei mit Schrauben 20c an beiden Enden des Hauptkörpers 20a befestigten Abdeckungen 20b. Der Drehraum 21, die erste Hydrauliköl-Außenöffnung P11, die zweite Hydrauliköl-Außenöffnung P12, die erste Öltank-Außenöffnung T11, die zweite Öltank-Außenöffnung T12, die erste Antriebs-Außenöffnung A11 und die zweite Antriebs-Außenöffnung B11 sind am Hauptkörper 20a ausgebildet. Die erste Hydrauliköl-Außenöffnung P11 und die zweite Hydrauliköl-Außenöffnung P12 sind nicht miteinander verbunden, jedoch an einer gleichen Hydraulikquelle angeschlossen, sodass die erste und die zweite Hydrauliköl-Außenöffnung P11, P12 einem gleichen Druck ausgesetzt sind [siehe 16]. Alternativ ist zwischen der ersten und der zweiten Hydrauliköl-Außenöffnung P11, P12 ein Kanal 28 vorgesehen, über den die erste und die zweite Hydrauliköl-Außenöffnung P11, P12 miteinander verbunden sind. Damit sind die erste und die zweite Hydrauliköl-Außenöffnung P11, P12 ebenfalls einem gleichen Druck ausgesetzt, wenn die Hydraulikquelle entweder an die erste oder an die zweite Hydrauliköl-Außenöffnung P11, P12 angeschlossen ist [siehe 17].
Der Ventilschaft 30 ist drehbar im Drehraum 21 des Ventilkörpers 20 gelagert und weist einen Schaft 31, einen koaxial zum Schaft 31 angeordneten, aus dem Drehraum 21 herausragenden Zapfen 311, eine im Schaft 31 befindliche, erste Hydrauliköl-Innenöffnung P21, eine erste Öltank-Innenöffnung T21, eine erste Antriebs-Innenöffnung A21, eine zweite Antriebs-Innenöffnung A22, eine im Schaft 31 befindliche, zweite Hydrauliköl-Innenöffnung P22, eine zweite Öltank-Innenöffnung T22, eine dritte Antriebs-Innenöffnung B21 und eine vierte Antriebs-Innenöffnung B22 auf. Gegenüber dem Ventilkörper 20 kann sich der Ventilschaft 30 in drei unterschiedliche Winkelstellungen so drehen, dass die Außenöffnungen des Ventilkörpers 20 nach den jeweiligen Innenöffnungen des Ventilschafts 30 ausgerichtet oder nicht ausgerichtet sind. Auf diese Weise kann das Hydrauliköl in gewünschter Richtung fließen, um einen Antrieb in vorgegebener Weise zu betreiben, z. B. die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Hydraulikzylinders, die Vorwärts- und Rückwärtsdrehung des Hydraulik-Motors und die Umschaltung der Richtung des Antriebs. Anzumerken ist, dass die Drehung des Ventilschafts 30 gegenüber dem Ventilkörper 20 dadurch erfolgt, dass der Zapfen 311 durch ein Magnetventil, einen Schrittmotor oder einen Servomotor so angetrieben wird, dass sich der Ventilschaft 30 im Ventilkörper 20 um einen gewissen Winkel dreht.
6 zeigt die perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Ventilschafts, der sich in eine erste Winkelstellung [0°] dreht. 7 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 7-7 in 6. 8 zeigt eine schematische Darstellung des Ventilkörpers und des Ventilschafts. Aus 6 bis 8 ist ersichtlich, dass alle Innenöffnungen des Ventilschafts 30 nicht nach den jeweiligen Öffnungen des Ventilkörpers 20 ausgerichtet sind, wenn sich der Ventilschaft 30 in eine erste Winkelstellung von 0 Grad dreht. In diesem Fall befindet sich der Ventilschaft 30 an einer im Fachbereich bekannten Nullstellung, wobei das von der Hydraulikquelle ausgegebene Hydrauliköl durch das erfindungsgemäße drehende Hydraulikventil einem Antrieb nicht zugeführt werden kann, sodass die jeweiligen Aktionen nicht ausgelöst werden.
9 zeigt eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Ventilschafts, die sich in eine zweite Winkelstellung dreht. 10 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 10-10 in 9. 11 zeigt eine abgewickelte Darstellung des Ventilkörpers und des Ventilschafts, wobei sich der Ventilkörper 20 nicht dreht [0°], während sich der Ventilschaft 30 um 120° vorwärts dreht, und wobei die Ausrichtung der Innen- und Außenöffnungen mit einer schwarzen Markierung gekennzeichnet ist. Dreht sich der Ventilschaft 30 in die zweite Winkelstellung [120°], sind die erste Hydrauliköl-Innenöffnung P21 und die erste Hydrauliköl-Außenöffnung P11, die zweite Antriebs-Innenöffnung A22 und die erste Antriebs-Außenöffnung A11, die zweite Öltank-Innenöffnung T22 und die zweite Öltank-Außenöffnung T12 sowie die vierte Antriebs-Innenöffnung B22 und die zweite Antriebs-Außenöffnung B11 jeweils nacheinander ausgerichtet. Dadurch kann das von der Hydraulikquelle ausgegebene Hydrauliköl dem Antrieb zugeführt werden, um den Antrieb in vorgegebener Weise zu betreiben. Der Fließweg von Hydrauliköl durch den Ventilkörper 20 wird im Folgenden näher erläutert. Das von der Hydraulikquelle ausgegebene Hydrauliköl tritt durch die erste Hydrauliköl-Außenöffnung P11 ein und durch die erste Antriebs-Außenöffnung A11 aus, um die Zufuhr zum Antrieb zu ermöglichen und seine Betätigung in gewisser Richtung zu bewirken. Nach der Betätigung des Antriebs tritt das innen befindliche Hydrauliköl durch die zweite Antriebs-Außenöffnung B11 ein und durch die zweite Öltank-Außenöffnung T12 aus, um den Rücklauf von Hydrauliköl in den Öltank zu ermöglichen.
12 zeigt eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Ventilschafts, die sich in eine dritte Winkelstellung dreht. 13 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 13-13 in 12. 14 zeigt eine abgewickelte Darstellung des Ventilkörpers und des Ventilschafts, wobei sich der Ventilkörper 20 nicht dreht [0°], während sich der Ventilschaft 30 um 120° rückwärts dreht, und wobei die Ausrichtung der Innen- und Außenöffnungen mit einer schwarzen Markierung gekennzeichnet ist. Dreht sich der Ventilschaft 30 in die dritte Winkelstellung –120°, sind die erste Öltank-Innenöffnung T21 und die erste Öltank-Außenöffnung T11, die erste Antriebs-Innenöffnung A21 und die erste Antriebs-Außenöffnung A11, die zweite Hydrauliköl-Innenöffnung P22 und die zweite Hydrauliköl-Außenöffnung P12 sowie die dritte Antriebs-Innenöffnung B21 und die zweite Antriebs-Außenöffnung B11 jeweils nacheinander ausgerichtet. Dadurch kann das von der Hydraulikquelle ausgegebene Hydrauliköl dem Antrieb zugeführt werden, um den Antrieb in vorgegebener Weise zu betreiben. Der Fließweg von Hydrauliköl durch den Ventilkörper 20 wird im Folgenden näher erläutert. Das von der Hydraulikquelle ausgegebene Hydrauliköl tritt durch die zweite Hydrauliköl-Außenöffnung P12 ein und durch die zweite Antriebs-Außenöffnung B11 aus, um die Zufuhr zum Antrieb zu ermöglichen und seine Betätigung in gewisser Richtung zu bewirken. Nach der Betätigung des Antriebs tritt das innen befindliche Hydrauliköl durch die erste Antriebs-Außenöffnung A11 ein und durch die erste Öltank-Außenöffnung T11 aus, um den Rücklauf von Hydrauliköl in den Öltank zu ermöglichen.
Durch die oben erwähnte Beschreibung ist festzustellen, dass das drehbare Lagern des Ventilschafts 30 im Ventilkörper 20 eine zuverlässige Steuerung der Betätigung des Antriebs gewährleistet. Das erfindungsgemäße drehende Hydraulikventil besteht aus einem Ventilkörper 20 und einem drehbar in diesem gelagerten Ventilschaft 30. Der Ventilkörper 20 und der Ventilschaft 30 lassen sich einfach verarbeiten. Gleichzeitig ergeben sich eine geringere Austrittsmenge an Hydrauliköl und ein kleinerer Druckverlust. Gleichzeitig erübrigt sich der Verteilerblock [Englisch: manifold block], wodurch das gesamte Volumen und Gewicht des Hydrauliksystems verringert werden. Gleichzeitig werden die Herstellungskosten für den Verteilerblock eingespart.
Anzumerken ist, dass der Ventilschaft 30 durch den Schrittmotor oder einen Servomotor gegenüber dem Ventilkörper 20 um einen gewissen Winkel so gedreht werden kann, dass die Außen- und Innenöffnungen teilweise ausgerichtet sind, um die Größe des Durchflusses von Hydrauliköl zu steuern. Das heißt, dass der Durchfluss dadurch steuerbar ist. In 15 ist eine abgewickelte Darstellung des Ventilkörpers 20 und des Ventilschafts 30 gezeigt. Der Ventilkörper 20 bleibt nicht gedreht [0°], während sich der Ventilschaft 30 um einen gewissen Winkel dreht. Die Ausrichtung der Innen- und Außenöffnungen ist mit einer schwarzen Markierung gekennzeichnet. Die erste Öltank-Innenöffnung T21 und die erste Öltank-Außenöffnung T11, die erste Antriebs-Innenöffnung A21 und die erste Antriebs-Außenöffnung A11, die zweite Hydrauliköl-Innenöffnung P22 und die zweite Hydrauliköl-Außenöffnung P12 sowie die dritte Antriebs-Innenöffnung B21 und die zweite Antriebs-Außenöffnung B11 sind jeweils teilweise nacheinander ausgerichtet. Damit ist eine optimale Steuerung des Durchflusses gewährleistet.
In 18 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen drehenden Hydraulikventils gezeigt. Dabei sind ebenfalls ein Ventilbehälter 40 und drei drehbar im Ventilkörper 40 gelagerte Ventilschäfte 30 vorgesehen. Die Konstruktion und die Wirkungsweise dieses Ausführungsbeispiels sind genauso wie bei dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel und brauchen daher nicht näher erläutert zu werden, jedoch mit dem Unterschied, dass der Ventilbehälter 40 mit drei Drehräumen 41 versehen ist, denen jeweils ein Ventilschaft 30 zugeordnet ist. Damit können mehrere Antriebe mithilfe eines einzigen drehenden Hydraulikventils gesteuert werden.
In 19 ist ein wiederum weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen drehenden Hydraulikventils gezeigt. Dabei sind ebenfalls ein Ventilkörper 20 und ein drehbar im Ventilkörper 20 gelagerter Ventilschaft 30 vorgesehen. Die Konstruktion und die Wirkungsweise dieses Ausführungsbeispiels sind genauso wie bei dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel und brauchen daher nicht näher erläutert zu werden, jedoch mit dem Unterschied, dass der Ventilschaft 30 ferner mit einer Mehrzahl von ersten und zweiten Druckausgleichsöffnungen 301, 302 versehen ist, die nacheinander ausrichtbar sind. Eine der ersten Druckausgleichsöffnungen 301 und die erste Hydrauliköl-Außenöffnung P11 sowie eine der zweiten Druckausgleichsöffnungen 302 und die zweite Hydrauliköl-Außenöffnung P12 sind jeweils nacheinander ausgerichtet, wenn sich der Ventilschaft 30 in eine erste Winkelstellung [0°] dreht. Auf diese Weise kann der im Drehraum 21 des Ventilkörpers 20 befindliche Ventilschaft 30 in einem Druckausgleichszustand gehalten werden. Damit wird vermieden, dass der Ventilschaft 30 im Drehraum 21 nicht drehen kann, da die erste Hydrauliköl-Außenöffnung P11 und die zweite Hydrauliköl-Außenöffnung P12 des Ventilkörpers 20 einem zu großen hydraulischen Druck ausgesetzt sind.
Wird der Ventilschaft 30 nicht in die erste, die zweite und die dritte Winkelstellung gedreht, sind eine der ersten Druckausgleichsöffnungen 301 und die erste Hydrauliköl-Außenöffnung P11 sowie eine der zweiten Druckausgleichsöffnungen 302 und die zweite Hydrauliköl-Außenöffnung P12 jeweils nacheinander ausgerichtet. Damit sind die oben erwähnten Wirkungen ebenfalls erzielt.
Daher können je nach Bedarf drehende Hydraulikventile mit unterschiedlichen Nullstellungsfunktionen ausgestaltet sein. Dabei handelt es sich um den Zustand, wenn sich der Ventilschaft 30 in eine erste Winkelstellung [0°] dreht. Im Folgenden wird dieser Zustand näher erläutert.
In 23 ist gezeigt, dass das erfindungsgemäße drehende Hydraulikventil eine "M-Typ"-Nullstellungsfunktion aufweist, wobei die Ausrichtung der Innen- und Außenöffnungen mit einer schwarzen Markierung gekennzeichnet ist. Dabei weist der Ventilschaft 30 ferner eine dritte Hydrauliköl-Innenöffnung P23 und eine dritte Öltank-Innenöffnung T23 auf, die beide nach der ersten Antriebs-Innenöffnung A21 ausrichtbar sind. Wird der Ventilschaft 30 in die erste Winkelstellung [0°] gedreht, sind die dritte Hydrauliköl-Innenöffnung P23 und die erste Hydrauliköl-Außenöffnung P11 sowie die dritte Öltank-Innenöffnung T23 und die erste Öltank-Außenöffnung T11 jeweils nacheinander ausgerichtet.
In 24 ist gezeigt, dass das erfindungsgemäße drehende Hydraulikventil eine "YP-Typ"-Nullstellungsfunktion aufweist, wobei die Ausrichtung der Innen- und Außenöffnungen mit einer schwarzen Markierung gekennzeichnet ist. Dabei weist der Ventilschaft 30 ferner eine fünfte Antriebs-Innenöffnung A23 und eine vierte Öltank-Innenöffnung T24, die beide nach der ersten Antriebs-Innenöffnung A21 ausrichtbar sind, sowie eine sechste Antriebs-Innenöffnung B23 und eine fünfte Öltank-Innenöffnung T25, die beide nach der dritten Antriebs-Innenöffnung B21 ausrichtbar sind, auf. Wird der Ventilschaft 30 in die erste Winkelstellung [0°] gedreht, sind die fünfte Antriebs-Innenöffnung A23 und erste Antriebs-Außenöffnung A11, die vierte Öltank-Innenöffnung T24 und die erste Öltank-Außenöffnung T11, die sechste Antriebs-Innenöffnung B23 und die zweite Antriebs-Außenöffnung B11 sowie die fünfte Öltank-Innenöffnung T25 und die zweite Öltank-Außenöffnung T12 jeweils nacheinander ausgerichtet.
Sicherlich kann das drehende Hydraulikventil weitere Typen von Nullstellungsfunktionen aufweisen. Das heißt, dass der Ventilschaft ferner eine Mehrzahl von Antriebs-Innenöffnungen, Hydrauliköl-Innenöffnungen und Öltank-Innenöffnungen aufweisen kann. Wird der Ventilschaft in die erste Winkelstellung [0°] gedreht, sind die Antriebs-Innenöffnungen, die Hydrauliköl-Innenöffnungen und die Öltank-Innenöffnungen jeweils nach den Hydrauliköl-Außenöffnungen, den Öltank-Außenöffnungen bzw. den Antriebs-Außenöffnungen ausgerichtet oder nicht ausgerichtet, um das Hydrauliköl in vorgegebener Richtung fließen zu lassen. Damit wird der Antrieb in gewünschter Weise betrieben, wenn sich der Ventilschaft in die erste Winkelstellung dreht.
In 25 bis 34 sind weitere Nullstellungsfunktion von weiterem M-Typ, H-Typ, K-Typ, P-Typ, D-Typ, J-Typ, N-Typ, C-Typ, Y-Typ und PY-Typ gezeigt, wobei die Ausrichtung der Innen- und Außenöffnungen mit einer schwarzen Markierung gekennzeichnet ist. Der Typ der Nullstellungsfunktion soll den Umfang der vorliegenden Erfindung nicht beschränken.
Gemäß 35 kann der erfindungsgemäße Ventilkörper 20 auch aus einem Hauptkörper 20a und einer mit Schrauben 20c am Boden des Hauptkörpers 20a befestigten Abdeckung 20b bestehen. Im Drehraum 21 ist der Ventilschaft 30 drehbar gelagert.
In 36 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt, wobei ein Ventilsitz 50 vorgesehen ist, der mehrere Drehräume 51 und eine die Drehräume 51 abdeckende, obere Deckplatte 52 besitzt. In jedem der Drehräume 51 ist ein drehendes Hydraulikventil gelagert. Der Ventilsitz 50 ist mit einer Mehrzahl von Durchgangsbohrungen 53 versehen, die nach den Außenöffnungen des Ventilkörpers 20 des jeweiligen drehenden Hydraulikventils ausgerichtet sind. Damit können mehrere Antriebe betrieben werden.
Bezugszeichenliste

11: Ventilkörper
111: Verschiebungsraum
112: P-Öffnung
113: T-Öffnung
114: B-Öffnung
115: A-Öffnung
12: Ventilschaft
13: Hydraulikquelle
14: Öltank
15: Hydraulikzylinder
151: Vorwärtsöffnung
152: Rückwärtsöffnung
20: Ventilkörper
40: Ventilbehälter
21: Drehraum
41: Drehraum
P11: erste Hydrauliköl-Außenöffnung
P12: zweite Hydrauliköl-Außenöffnung
T11: erste Öltank-Außenöffnung
T12: zweite Öltank-Außenöffnung
A11: erste Antriebs-Außenöffnung
B11: zweite Antriebs-Außenöffnung
28: Kanal
20a: Hauptkörper
20b: Abdeckung
20c: Schraube
30: Ventilschaft
301: erste Druckausgleichsöffnung
302: zweite Druckausgleichsöffnung
31: Schaft
311: Zapfen
P21: erste Hydrauliköl-Innenöffnung
T21: erste Öltank-Innenöffnung
A21: erste Antriebs-Innenöffnung
A22: zweite Antriebs-Innenöffnung
P22: zweite Hydrauliköl-Innenöffnung
T22: zweite Öltank-Innenöffnung
B21: dritte Antriebs-Innenöffnung
B22: vierte Antriebs-Innenöffnung
P23: dritte Hydrauliköl-Innenöffnung
T23: dritte Öltank-Innenöffnung
A23: fünfte Antriebs-Innenöffnung
T24: vierte Öltank-Innenöffnung
B23: sechste Antriebs-Innenöffnung
T25: fünfte Öltank-Innenöffnung
50: Ventilsitz
51: Drehraum
52: Deckplatte
53: Durchgangsbohrung

Claims

Drehendes Hydraulikventil, das umfasst: einen Ventilkörper (20), der einen Drehraum (21), eine mit der Umgebung und den Drehraum (21) kommunizierende, erste Hydrauliköl-Außenöffnung (P11), eine zweite Hydrauliköl-Außenöffnung (P12), eine erste Öltank-Außenöffnung (T11), eine zweite Öltank-Außenöffnung (T12), eine erste Antriebs-Außenöffnung (A11) und eine zweite Antriebs-Außenöffnung (B11) aufweist, und einen Ventilschaft (30), der drehbar im Drehraum (21) des Ventilkörpers (20) gelagert ist und einen Schaft (31), einen koaxial zum Schaft (31) angeordneten, aus dem Drehraum (21) herausragenden Zapfen (311), eine im Schaft (31) befindliche, erste Hydrauliköl-Innenöffnung (P21), eine erste Öltank-Innenöffnung (T21), eine erste Antriebs-Innenöffnung (A21), eine zweite Antriebs-Innenöffnung (A22), eine im Schaft (31) befindliche, zweite Hydrauliköl-Innenöffnung (P22), eine zweite Öltank-Innenöffnung (T22), eine dritte Antriebs-Innenöffnung (B21) und eine vierte Antriebs-Innenöffnung (B22) aufweist, und wobei sich der Ventilschaft (30) gegenüber dem Ventilkörper (20) in drei unterschiedliche Winkelstellungen so drehen kann, dass die Außenöffnungen des Ventilkörpers (20) nach den jeweiligen Innenöffnungen des Ventilschafts (30) ausgerichtet oder nicht ausgerichtet sind, wodurch das Hydrauliköl in gewünschter Richtung fließen kann, um einen Antrieb in vorgegebener Weise zu betreiben.
Hydraulikventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass, wenn sich der Ventilschaft (30) in eine zweite Winkelstellung dreht, die erste Hydrauliköl-Innenöffnung (P21) und die erste Hydrauliköl-Außenöffnung (P11), die zweite Antriebs-Innenöffnung (A22) und die erste Antriebs-Außenöffnung (A11), die zweite Öltank-Innenöffnung (T22) und die zweite Öltank-Außenöffnung (T12) sowie die vierte Antriebs-Innenöffnung (B22) und die zweite Antriebs-Außenöffnung (B11) jeweils nacheinander ausgerichtet sind; und – dass, wenn sich der Ventilschaft (30) in eine dritte Winkelstellung dreht, die erste Öltank-Innenöffnung (T21) und die erste Öltank-Außenöffnung (T11), die erste Antriebs-Innenöffnung (A21) und die erste Antriebs-Außenöffnung (A11), die zweite Hydrauliköl-Innenöffnung (P22) und die zweite Hydrauliköl-Außenöffnung (P12) sowie die dritte Antriebs-Innenöffnung (B21) und die zweite Antriebs-Außenöffnung (B11) jeweils nacheinander ausgerichtet sind.
Hydraulikventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenöffnungen des Ventilschafts (30) und die Außenöffnungen des Ventilkörpers (20) jeweils nicht nacheinander ausgerichtet sind, wenn sich der Ventilschaft (30) in die erste Winkelstellung dreht.
Hydraulikventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschaft (30) ferner mit einer Mehrzahl von ersten und zweiten Druckausgleichsöffnungen (301, 302) versehen ist, die nacheinander ausrichtbar sind, wobei eine der ersten Druckausgleichsöffnungen (301) und die erste Hydrauliköl-Außenöffnung (P11) sowie eine der zweiten Druckausgleichsöffnungen (302) und die zweite Hydrauliköl-Außenöffnung (P12) jeweils nacheinander ausgerichtet sind, wenn sich der Ventilschaft (30) in eine erste Winkelstellung dreht.
Hydraulikventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine der ersten Druckausgleichsöffnungen (301) und die erste Hydrauliköl-Außenöffnung (P11) sowie eine der zweiten Druckausgleichsöffnungen (302) und die zweite Hydrauliköl-Außenöffnung (P12) jeweils nacheinander ausgerichtet sind, wenn sich der Ventilschaft (30) nicht in eine erste, eine zweite und eine dritte Winkelstellung dreht.
Hydraulikventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschaft (30) ferner eine dritte Hydrauliköl-Innenöffnung (P23) und eine dritte Öltank-Innenöffnung (T23) aufweist, die beide nach der ersten Antriebs-Innenöffnung (A21) ausrichtbar sind, wobei die dritte Hydrauliköl-Innenöffnung (P23) und die erste Hydrauliköl-Außenöffnung (P11) sowie die dritte Öltank-Innenöffnung (T23) und die erste Öltank-Außenöffnung (T11) jeweils nacheinander ausgerichtet sind, wenn sich der Ventilschaft (30) in die erste Winkelstellung dreht.
Hydraulikventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschaft (30) ferner eine fünfte Antriebs-Innenöffnung (A23) und eine vierte Öltank-Innenöffnung (T24) aufweist, die beide nach der ersten Antriebs-Innenöffnung (A21) ausrichtbar sind, sowie eine sechste Antriebs-Innenöffnung (B23) und eine fünfte Öltank-Innenöffnung (T25), die beide nach der dritten Antriebs-Innenöffnung (B21) ausrichtbar sind, aufweist, wobei die fünfte Antriebs-Innenöffnung (A23) und erste Antriebs-Außenöffnung (A11), die vierte Öltank-Innenöffnung (T24) und die erste Öltank-Außenöffnung (T11), die sechste Antriebs-Innenöffnung (B23) und die zweite Antriebs-Außenöffnung (B11) sowie die fünfte Öltank-Innenöffnung (T25) und die zweite Öltank-Außenöffnung (T12) jeweils nacheinander ausgerichtet sind, wenn sich der Ventilschaft (30) in die erste Winkelstellung dreht.
Hydraulikventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Hydrauliköl-Außenöffnung (P11, P12) des Ventilschafts (30) nicht miteinander verbunden, jedoch an eine gleiche Hydraulikquelle angeschlossen sind.
Hydraulikventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten und der zweiten Hydrauliköl-Außenöffnung (P11, P12) ein Kanal (28) vorgesehen ist, über den die erste und die zweite Hydrauliköl-Außenöffnung (P11, P12) miteinander verbunden sind.
Hydraulikventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschaft ferner eine Mehrzahl von Antriebs-Innenöffnungen, Hydrauliköl-Innenöffnungen und Öltank-Innenöffnungen aufweist, wobei, wenn der Ventilschaft in die erste Winkelstellung (0°) gedreht wird, die Antriebs-Innenöffnungen, die Hydrauliköl-Innenöffnungen und die Öltank-Innenöffnungen jeweils nach den Hydrauliköl-Außenöffnungen, den Öltank-Außenöffnungen bzw. den Antriebs-Außenöffnungen ausgerichtet oder nicht ausgerichtet sind, um das Hydrauliköl in vorgegebener Richtung fließen zu lassen, wodurch der Antrieb in gewünschter Weise betreibbar ist, wenn sich der Ventilschaft in die erste Winkelstellung dreht.