DE102012220865A1

DE102012220865A1 - Stetig verstellbares Ventil und hydraulische Steueranordnung mit einem derartigen Ventil

Info

Publication number: DE102012220865A1
Application number: DE201210220865
Authority: DE
Inventors: Ronny Leonhardt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-11-15
Filing date: 2012-11-15
Publication date: 2014-06-12

Abstract

Offenbart ist ein stetig, insbesondere proportional verstellbares Ventil in Sitzschieberbauweise zur feinfühligen Steuerung eines Druckmittelvolumenstroms. Dabei weist das Ventil einen Ventilschieber und Durchgangsausnehmungen quer zu dessen Bewegungsrichtung auf, deren Öffnungsquerschnitt zur Steuerung des Druckmittelvolumenstroms über eine Axialbewegung des Ventilschiebers verstellbar ist. Das Ventil weist zudem einen Ventilsitz auf, mit dem der Ventilschieber in Anschlag bringbar ist, wodurch der Druckmittelvolumenstrom leckagefrei unterbrechbar ist. Weiterhin ist eine hydraulische Steueranordnung zur Ansteuerung von mehreren hydraulischen Verbrauchern offenbart, wobei wenigstens einem Arbeitsanschluss eines der Verbraucher je ein Zulaufventil mit einer verstellbaren Zulaufdrossel zur Steuerung eines Zulaufvolumenstroms und ein verstellbares Rücklaufventil zur Steuerung eines Rücklaufvolumenstroms zugeordnet ist, und wobei ein Öffnungsquerschnitt des Rücklaufventils vom Druck in Zulaufrichtung nach der Zulaufdrossel abhängig ist. Dabei ist wenigstens das Rücklaufventil gemäß dem obigen Ventil ausgestaltet.

Description

Die Erfindung betrifft ein stetig verstellbares Ventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie eine hydraulische Steueranordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 12.
Zur feinfühligen Druckmittelversorgung von Arbeitsanschlüssen hydraulischer Verbraucher, beispielsweise von Hydrozylindern oder Hydromotoren, sind Steuerventile in Schieberbauweise bekannt. Dabei ist beispielsweise ein zylinderförmiger Ventilkörper in einer Ventilbohrung eines Ventilgehäuses in Axialrichtung linear beweglich aufgenommen. Der Ventilkörper kann, manuell, elektromagnetisch oder hydraulisch betätigt werden, um mittels seiner Axialverschiebung einen Öffnungsquerschnitt freizugeben, über den eine Druckmittelquelle, beispielsweise eine Hydropumpe, mit dem Arbeitsanschluss des Verbrauchers verbindbar ist. Zur Trennung der Druckmittelverbindung wird der Ventilkörper in entgegengesetzter Richtung betätigt und der Öffnungsquerschnitt wird geschlossen.
Ein derartiges Steuerventil zeigt die Offenlegungsschrift DE 10 2007 057 882 A1 , bei der der Ventilkörper als Hohlschieber ausgebildet ist. Über das Steuerventil sind dabei zwei Arbeitsanschlüsse des hydraulischen Verbrauchers je nach Stellung des Schiebers mit Druckmittel versorgt. Zur Definition des Öffnungsquerschnitts weist der Hohlschieber umfänglich verteilte Radialbohrungen auf, die über eine zentrale Axialbohrung des Hohlschiebers mit dem Tank verbunden sind. In geschlossener Stellung des Steuerventils sind dabei die Radialbohrungen von einem Steuerbund des Ventilgehäuses überdeckt, so dass eine Druckmittelverbindung des Arbeitsanschlusses mit dem Tank unterbrochen ist. Steuerbund und Radialbohrungen bilden so eine verstellbare Steuerdrossel aus.
Zwar bietet das genannte Steuerventil den Vorteil der feinfühligen Druckmittelverbindung des Arbeitsanschlusses mit dem Tank über die Radialbohrungen, dennoch hat es den Nachteil, dass im geschlossenen Zustand ein Leckagepfad vom Arbeitsanschluss über einen Ringspalt zwischen dem Ventilschieber und dem Ventilgehäuse hin zum Tank besteht. Dies führt zu einem Absinken der Last, sofern kein weiteres Lasthalteventil vorgesehen ist. Eine derartige Lasthaltung ist mit dem gezeigten Steuerventil somit nur unter erhöhten vorrichtungstechnischen Aufwand des zusätzlichen Lasthalteventils ermöglicht.
Derartige Steuerventile mit Steuerdrossel kommen insbesondere in lastdruckunabhängigen Steueranordnungen wie LS- und LUDV-Systemen zum Einsatz. Bei einer üblicher Weise mit LS-Steuerung bezeichneten Steueranordnung sind Individualdruckwaagen stromaufwärts einer jeweiligen Steuerdrossel angeordnet und drosseln zwischen der Pumpenleitung und den Steuerdrosseln den Druckmittelvolumenstrom so an, dass der Druck vor den Steuerdrosseln unabhängig vom Pumpendruck nur noch um eine bestimmte Druckdifferenz über dem individuellen Lastdruck des über die Steuerdrossel versorgten Verbrauchers liegt. Hier wird bei einer Unterversorgung der lastdruckhöchste Verbraucher langsamer, weil der vor dessen Zumessblende anstehende Pumpdruck abfällt und damit die Druckdifferenz über dieser Zumessblende kleiner wird.
Bei einer sogenannten LUDV-Steuerung (lastdruckunabhängige Durchflussverteilung) sind die Individualdruckwaagen stromabwärts der Steuerdrosseln angeordnet und drosseln zwischen den Steuerdrosseln und dem Verbraucher den Fluidstrom so stark an, dass der Druck nach allen Steuerdrosseln gleich, vorzugsweise gleich dem höchsten Lastdruck ist oder leicht über diesem liegt. Hier ändert sich bei Unterversorgung an dem Druck stromabwärts der Steuerdrossel nichts. Vor allen Steuerdrosseln steht in gleicher Weise der Pumpendruck an, so dass sich an allen Steuerdrosseln die Druckdifferenz in gleicher Weise ändert, wenn bei einer Unterversorgung der Pumpendruck kleiner wird und die Stromaufteilung zwischen den Steuerdrosseln erhalten bleibt – dementsprechend wird die Geschwindigkeit aller Verbraucher verhältnisgleich reduziert.
Die Funktionalität des Schieberventils kann alternativ durch Verschaltung von vier Sitzventilen realisiert werden, Der Vorteil hierbei ist die mechanische Auflösung der Steuerkanten und dem damit verbundenen zusätzlichen Freiheitsgrad in der Regelung.
Unter Verwendung des vorbeschriebenen Schieberventils als Zu- oder Rücklaufventil in lastdruckunabhängigen Systemen ergibt sich auch für die Steueranordnung der Nachteil zusätzlich notwendiger Lasthalteventile.
Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Ventil zur Steuerung eines Druckmittelvolumenstroms zu schaffen, über das der Druckmittelvolumenstrom hubabhängig fein steuerbar und zudem leckagefrei unterbrechbar ist. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine hydraulische Steueranordnung zu schaffen, über die wenigstens der Rücklaufvolumenstrom eines von mehreren hydraulischen Verbrauchern fein steuerbar und zudem leckagefrei unterbrechbar ist.
Die erste Aufgabe wird gelöst durch ein Ventil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, die zweite durch eine Steueranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungen sind in den Patentansprüchen 2 bis 11 und 13 und 14 beschrieben.
Ein stetig, insbesondere proportional verstellbares Ventil zur Steuerung eines Druckmittelvolumenstroms hat einen sich in einer Axialrichtung erstreckenden gehäusefesten Steuerabschnitt und einen in gleicher Richtung entlang dem gehäusefesten Steuerabschnitt bewegbaren, insbesondere linear bewegbaren Steuerabschnitt. Dabei ist wenigstens einer der Steuerabschnitte quer, insbesondere etwa radial zur Axialrichtung von einer ersten Gruppe Durchgangsausnehmungen durchsetzt. Dabei ist eine vom anderen Steuerabschnitt überdeckte Querschnittsfläche von Mündungen der ersten Gruppe Durchgangsausnehmungen – und auf diese Weise der Druckmittelvolumenstrom – über einen Axialhub des bewegbaren Steuerabschnitts verstellbar. Das Ventil weist somit eine Schieberbauweise mit guten Feinsteuereigenschaften auf. Erfindungsgemäß hat das Ventil zudem einen Ventilsitz, mit dem der bewegbare Steuerabschnitt derart in Anschlag bringbar ist, dass der Druckmittelvolumenstrom unterbrechbar ist.
Über die Sitzbauweise in Kombination mit der Schieberbauweise ist der Druckmittelvolumenstrom leckagefrei unterbrechbar, wodurch das Ventil neben einer feinen Steuerung des Druckmittelvolumenstroms auch eine Lasthaltefunktion erfüllen kann. Dadurch kann auf ein gesondertes Lasthalteventil verzichtet werden, wodurch ein vorrichtungstechnischer Aufwand zur Steuerung und Lasthaltung und die damit verbundenen Kosten verringert sind. Das Ventil kann dabei universell als ein Zulauf- oder als ein Rücklaufventil einer Druckmittelversorgung eines hydraulischen Verbrauchers eingesetzt werden.
Die erste Gruppe weist vorzugsweise 1 bis n Durchgangsausnehmungen beziehungsweise Mündungen auf. Davon abweichend kann die erste Gruppe aber auch mehr oder weniger Mündungen als Durchgangsausnehmungen aufweisen, indem sich beispielsweise wenigstens eine der Durchgangsausnehmungen hin zu mehreren Mündungen verzweigt oder umgekehrt. Besonders bevorzugt weist die erste Gruppe 1 bis 20 Durchgangsausnehmungen, beziehungsweise Mündungen auf. In diesem Intervall ist eine umfänglich gleichmäßige Strömungsverteilung bei gleichzeitig geringem vorrichtungstechnischen Aufwand und geringem Fertigungsaufwand gegeben. Je geringer dabei die Anzahl der Durchgangsausnehmungen, umso geringer ist eine Steigung einer Steuerkennlinie, die die Zunahme des Druckmittelvolumenstroms in Abhängigkeit des Axialhubs abbildet. Eine geringe Anzahl eignet sich daher besonders gut zur Darstellung eines Feinsteuerbereichs, umgekehrt eignet sich eine hohe Anzahl zur Darstellung eines Steuerbereichs mit großer Dynamik. Des Weiteren hängt die bevorzugte Anzahl von einer Dimensionierung oder Zielbaugröße des Ventils ab.
Der gehäusefeste Steuerabschnitt ist vorzugsweise an einem Gehäuseabschnitt oder an einem Gehäuseteil oder an einem Teil ausgebildet, das fest mit dem Gehäuseabschnitt oder Gehäuseteil verbunden ist, um aus dem Druckmittelvolumenstrom resultierende Strömungskräfte aufnehmen zu können.
Bei einer besonders bevorzugten und vorteilhaften Weiterbildung sind die vom anderen Steuerabschnitt überdeckbaren Mündungen der ersten Gruppe Durchgangsausnehmungen in einem sich am durchsetzten Steuerabschnitt zumindest abschnittsweise umfänglich und in Axialrichtung erstreckenden ersten Mündungsbereich angeordnet. Zudem ist der so durchsetzte Steuerabschnitt quer, insbesondere etwa radial zur Axialrichtung zusätzlich von einer zweiten Gruppe Durchgangsausnehmungen durchsetzt. Deren vom anderen Steuerabschnitt überdeckbaren Mündungen sind in einem sich zumindest abschnittsweise umfänglich und in Axialrichtung erstreckenden, zum ersten Mündungsbereich beabstandeten oder den ersten Mündungsbereich zumindest abschnittsweise überdeckenden zweiten Mündungsbereich angeordnet. Dabei ist eine vom anderen Steuerabschnitt überdeckte Querschnittsfläche der Mündungen des zweiten Mündungsbereichs – und auf diese Weise der Druckmittelvolumenstrom – über einen Axialhub des bewegbaren Steuerabschnitts verstellbar.
Über die zweite Gruppe ist somit eine Steuerkennlinie des Druckmittelvolumenstroms in Abhängigkeit des Axialhubs mit Bereichen unterschiedlicher Steigung realisierbar. Mit einem Abstand größer als null ergibt sich die Möglichkeit, den Druckmittelvolumenstrom entlang einem dem Abstand entsprechenden Axialhub konstant zu halten. Für Überdeckungen der Mündungsbereiche ergibt sich die Möglichkeit, die Steigung der Steuerkennlinie knickartig zu erhöhen oder abzuflachen, wenn der Axialhub einen Wert erreicht, bei dem zusätzlich zur Überdeckung der Mündungen des ersten Mündungsbereichs die Überdeckung der Mündungen des zweiten Mündungsbereichs aufgehoben wird. Ob die Steigung zunimmt oder abnimmt hängt dabei davon ab, ob die Summe der Querschnittsfläche der Durchgangsausnehmungen der zweiten Gruppe größer oder kleiner als die der ersten ist.
Auch die zweite Gruppe weist vorzugsweise 1 bis n Durchgangsausnehmungen beziehungsweise Mündungen auf. Bezüglich der Anzahl der Mündungen und Durchgangsausnehmungen und der damit verbundenen Vorteile bezüglich der Feinsteuerung oder Dynamik, des vorrichtungstechnischen Aufwands und des Fertigungsaufwands gelten die gleichen Betrachtungen wie bei der ersten Gruppe.
Vorzugsweise sind die Durchgangsausnehmungen zylindrisch, insbesondere als Durchgangsbohrungen ausgeführt. Im Falle von Durchgangsbohrungen ist der Fertigungsaufwand insbesondere bei gerader Anzahl gering, da dann gegenüberliegende Durchgangsbohrungen mit einem Bohrvorgang gefertigt werden können
Vorzugsweise erstreckt sich der Mündungsbereich vollumfänglich am Steuerabschnitt, wodurch eine breite Verteilung der Mündungen über den Umfang des Steuerabschnitts und so eine gute Strömungsverteilung gegeben ist.
Besonders gleichmäßig ist die Strömungsverteilung, wenn die Mündungen über ihren Mündungsbereich umfänglich gleichmäßig verteilt sind. Zur gezielten räumlichen Beeinflussung der Strömungsverteilung können die Mündungen aber auch umfänglich ungleichmäßig verteilt sein.
Je nach Richtung des Druckmittelvolumenstroms sind die Mündungen Druckmitteleintritts- oder Druckmittelaustrittsquerschnitte beziehungsweise -flächen der Durchgangsausnehmungen.
Zur Vergleichmäßigung der Strömungsverteilung weisen bei einer bevorzugten Weiterbildung die Mündungen des Mündungsbereichs etwa gleiche Durchmesser und / oder etwa gleiche Querschnittsflächen auf.
Ganz besonders bevorzugt sind die Mündungen eines Mündungsbereichs an gleicher axialer Position angeordnet, so dass ihre Überdeckung oder die Aufhebung der Überdeckung in Abhängigkeit des Axialhubs zeitgleich erfolgen kann. Alternativ dazu können die Mündungen jedoch auch an unterschiedlicher axialer Position in ihrem Mündungsbereich angeordnet sein.
Vorzugsweise ist der jeweilige Mündungsbereich der ersten Gruppe oder beider Gruppen über zwei etwa parallele Ebenen begrenzt, deren Ebenennormale etwa in Axialrichtung weist. Die Ebenen sind dabei so zueinander beabstandet, dass alle Mündungen des entsprechenden Mündungsbereichs zwischen ihnen angeordnet sind und jede Ebene wenigstens eine der Mündungen tangiert. Der Mündungsbereich stellt somit einen von den Ebenen begrenzten Axialabschnitt des durchsetzten Steuerabschnitts dar. Der Abstand der Mündungsbereiche ist der kleinste Abstand zwischen zwei benachbarten Ebenen der Mündungsbereiche. Die Überdeckung der Mündungsbereiche ist dann gegeben, wenn wenigstens eine der Ebenen eines Mündungsbereichs zumindest abschnittsweise zwischen den Ebenen des anderen Mündungsbereichs angeordnet ist. Alternativ können die beiden etwa parallelen Ebenen in einem von 90° abweichenden Winkel zur Axialrichtung angestellt sein.
Eine besonders hohe Dichtheit, beziehungsweise eine besonders geringe Leckage ergibt sich, wenn die Mündungen, das heißt je nach Weiterbildung die der ersten Gruppe oder die beider Gruppen, vom anderen Steuerabschnitt vollständig überdeckt sind, wenn der bewegbare Steuerabschnitt in Anschlag mit dem Ventilsitz ist. Ein weiterer Vorteil ist, dass frühestens mit dem Abheben vom Ventilsitz auch die Mündungen aufgesteuert werden. Anders ausgedrückt ist beim Beginn des Abhebens noch keine nennenswerte Querschnittsfläche der Mündungen aufgesteuert, so dass der Druckmittelvolumenstrom mit dem Abheben nicht sprunghaft sondern stetig ansteigt.
Weist die erste Gruppe Durchgangsausnehmungen eine kleinere Querschnittsfläche beziehungsweise Strömungsquerschnittsfläche auf als die zweite Gruppe Durchgangsausnehmungen, oder umgekehrt, und sind der andere, beziehungsweise überdeckende Steuerabschnitt und die Mündungen derart geometrisch aufeinander abgestimmt, dass mit einem Abheben des bewegbaren Steuerabschnitts vom Ventilsitz die Überdeckung der Mündungen der ersten Gruppe früher aufgehoben ist als die der zweiten Gruppe, so ist über diejenige Gruppe, die die kleinere Querschnittsfläche aufweist, ein Feinsteuerbereich der Steuerkennlinie ausbildbar. Das bedeutet, dass in diesem Bereich der Druckmittelvolumenstrom mit dem Axialhub nur wenig ansteigt. Über die Gruppe mit größerer Querschnittsfläche ist hingegen ein Hauptsteuerbereich ausbildbar, in dem der Druckmittelvolumenstrom mit dem Axialhub stärker ansteigt. Dieser Parameter ermöglicht die Formung des Übergangs zweier aufeinander folgender Kennlinienabschnitte. Ist beispielsweise der Abstand zwischen den Mündungsbereichen null und die erste Gruppe weist die kleinere Querschnittsfläche auf, so ergibt sich eine knickartige Aufsteilung der Steuerkennlinie ab einem Axialhub, zu dem die Aufsteuerung der Mündungen der zweiten Gruppe erfolgt. Umgekehrt ergibt sich eine knickartige Abflachung, sofern die Querschnittsfläche der zweiten Gruppe kleiner als die der ersten Gruppe ist.
Vorzugsweise weisen der durchsetzte Steuerabschnitt und der andere, beziehungsweise überdeckende Steuerabschnitt in einem Bereich der Mündungen jeweils eine sich in Axial- beziehungsweise Hubrichtung zylindrisch, insbesondere kreiszylindrisch erstreckende Mantelfläche auf. Dabei sind diese Mantelflächen miteinander in Anlage und am anderen, beziehungsweise überdeckenden Steuerabschnitt ist wenigstens eine Steuerkante vorgesehen, über die die überdeckte Querschnittsfläche der Mündungen von einer freien Querschnittsfläche der Mündungen abgrenzbar ist. Auf diese Weise ist die freie Querschnittsfläche besonders gut einstellbar, wodurch die Steuerung des Druckmittelvolumenstroms besonders präzise ist.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist am anderen, beziehungsweise überdeckenden Steuerabschnitt für jeden der Mündungsbereiche jeweils eine Steuerkante vorgesehen, über die die jeweils überdeckte Querschnittsfläche von der freien Querschnittsfläche abgrenzbar ist. Auf diese Weise können die Gruppen von Mündungen zumindest abschnittsweise synchron zueinander aufgesteuert werden.
Bei einer bevorzugten Variante einer Weiterbildung ist der gehäusefeste Steuerabschnitt vom bewegbaren Steuerabschnitt zumindest abschnittsweise umgriffen, insbesondere übergriffen. Bei einer bevorzugten dazu alternativen Variante einer Weiterbildung ist hingegen der bewegbare Steuerabschnitt vom gehäusefesten Steuerabschnitt zumindest abschnittsweise umgriffen
Der bewegbare Steuerabschnitt ist vorzugsweise als ein Ventilkörper, insbesondere ein Ventilschieber oder ein Ventilkolben, als Hohl- oder Vollkörper ausgestaltet.
Insbesondere zum Anschluss an eine Druckmittelsenke oder – quelle oder einen hydraulischen Verbraucher weist eine bevorzugte Weiterbildung des Ventils eine erste und eine zweite Druckmittelkammer auf, die über die mit dem Ventilsitz fluidisch in Reihe geschaltete erste Gruppe zur Ausbildung des Druckmittelvolumenstroms miteinander in Fluidverbindung bringbar sind.
Für Weiterbildungen mit der zweiten Gruppe ist die erste mit der zweiten Druckmittelkammer zur Ausbildung des Druckmittelvolumenstroms vorzugsweise auch über die mit dem Ventilsitz in Reihe geschaltete zweite Gruppe in Fluidverbindung bringbar, wobei die zweite Gruppe fluidisch parallel zur ersten Gruppe geschaltet ist.
Um den Druckmittelvolumenstrom im Wesentlichen in Abhängigkeit der freien Querschnittsfläche der Mündungen zu steuern und den Einfluss der Strömungsquerschnittsfläche am Ventilsitz klein zu halten, ist das Ventil in einer bevorzugten Weiterbildung derart ausgestaltet, dass bei vom Ventilsitz abgehobenem bewegbaren Steuerabschnitt die Strömungsquerschnittsfläche am Ventilssitz immer – das heißt unabhängig vom Axialhub – größer ist als eine freie Strömungsquerschnittsfläche der Durchgangsausnehmungen. Der Ventilsitz ist somit im Wesentlichen, vorzugsweise ganz, auf seine Dicht- oder Lasthaltefunktion beschränkt. Sind die Durchgangsausnehmungen zylindrisch ausgebildet, entspricht die freie theoretische Strömungsquerschnittsfläche der Durchgangsausnehmungen der freien Querschnittsfläche der Mündungen. Ein effektiver Strömungsquerschnitt ist allerdings durch die konstruktive Ausprägung der Durchgangsausnehmung, insbesondere durch die Form von Kanten, Fasen oder Rundungen geprägt und deshalb kleiner als der geometrisch freigegebene Querschnitt.
Zu diesem Zweck kann in einer bevorzugten Weiterbildung konstruktiv ein axialer Tothub vorgesehen sein, entlang dem der bewegbare Steuerabschnitt vom Ventilsitz abgehoben ist und die Durchgangsausnehmungen überdeckt sind
In einer bevorzugten Weiterbildung sind zudem entlang dem axialen Tothub Signalbohrungen angeordnet, die über die axiale Bewegung des anderen, beziehungsweise überdeckenden Steuerabschnitt zur Meldung eines Druckes freigebbar sind.
Vorzugsweise ist der bewegbare Steuerabschnitt elektromagnetisch betätigbar, wobei er mit einem in Axialrichtung bewegbaren Stößel gekoppelt ist, der über eine bestrombare Spule eines Elektromagneten bewegbar ist. Der Steuerabschnitt folgt somit der Bewegung des Stößels.
Wird das Ventil hingegen hydraulisch gesteuert ausgeführt, wird der Stößel vorzugsweise in Abhängigkeit eines Steuerdrucks bewegt.
In einer bevorzugten Weiterbildung weist das Ventil ein Druckauswahlventil, insbesondere ein Wechselventil auf, über das eine in Schließrichtung des Ventilsitzes wirksame, vom bewegbaren Steuerabschnitt zumindest abschnittsweise begrenzte Steuerkammer mit dem höheren zweier Drücke, insbesondere einem Pumpendruck oder Lastdruck oder einem von diesen abgeleiteten Druck beaufschlagbar ist, um eine notwendige Kraft zum Abheben des bewegbaren Steuerabschnitts vom Ventilsitz zu verringern. Dadurch kann ein Aktor zum Abheben kleiner und somit bauraumsparender und kostengünstiger ausgelegt sein.
In einer Weiterbildung ist das Ventil als Senkbremsventil, insbesondere zur Steuerung eines Rücklaufvolumenstroms, ausgebildet. Dann ist es vorzugsweise als passives, hydraulisch gesteuertes Ventil ausgeführt.
Bei einer erfindungsgemäßen hydraulischen Steueranordnung sind Arbeitsanschlüssen eines einer Vielzahl von hydraulischen Verbrauchern, und somit insbesondere dessen Fahrtrichtungen, jeweils ein Zulaufventil mit einer insbesondere stetig verstellbaren Zulaufdrossel zur Steuerung eines Druckmittelvolumenstroms im Zulauf und ein Rücklaufventil mit einer insbesondere stetig verstellbaren Rücklaufdrossel zur Steuerung eines Druckmittelvolumenstroms im Rücklauf zugeordnet. Letzteres ermöglicht dabei ein Abströmen von Druckmittel vom Verbraucher zum Tank unter Umgehung der Zulaufdrossel. Dabei ist ein Öffnungsquerschnitt des Rücklaufventils vom Druck in Zulaufrichtung nach der Zulaufdrossel abhängig, so dass bei ziehender Last der Druckmittelvolumenstrom im Rücklauf drosselbar ist, wodurch eine stabile Steuerung des Druckmittelvolumenstroms ermöglicht ist. Erfindungsgemäß ist wenigstens eins der Rücklaufventile gemäß dem Ventil nach einem der vorhergehenden Patentansprüche ausgestaltet ist.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung mit Ventilsitz, kann das Rücklaufventil so neben der Steuerung des Rücklaufvolumenstroms auch die leckagefreie Lasthaltung gewährleisten, womit die bereits beschriebenen Vorteile verbunden sind.
Bei einer üblicher Weise mit LS-Steueranordnung bezeichneten Weiterbildung der Steueranordnung sind Individualdruckwaagen stromaufwärts einer jeweiligen Zulaufdrossel angeordnet und drosseln zwischen einer Pumpenleitung und den Zulaufdrosseln den Druckmittelvolumenstrom so an, dass der Druck vor den Zulaufdrosseln unabhängig vom Pumpendruck nur noch um eine bestimmte Druckdifferenz über dem individuellen Lastdruck des über die Zulaufdrossel versorgten Verbrauchers liegt.
Bei einer alternativen, üblicher Weise mit LUDV-Steueranordnung bezeichneten Weiterbildung der Steueranordnung sind Individualdruckwaagen stromabwärts der Zulaufdrosseln angeordnet und drosseln zwischen den Zulaufdrosseln und dem Verbraucher den Fluidstrom so stark an, dass der Druck nach allen Zulaufdrosseln gleich, vorzugsweise gleich dem höchsten Lastdruck der Verbraucher ist oder leicht über diesem liegt. Bei einer anderen alternativen Weiterbildung ist den fluidisch parallel geschalteten Zulaufdrosseln ein stetig verstellbares Umlaufventil in Reihe stromaufwärts vorgeschaltet, über das eine Pumpenleitung über Zwischenstellungen entweder mit den Zulaufdrosseln oder mit einer Druckmittelsenke verbindbar ist.
Ist das so ausgestaltete Rücklaufventil derart weitergebildet, dass es auch die zweite Gruppe Durchgangsausnehmungen gemäß der vorangegangenen Beschreibung aufweist, so ist die Steuerkennlinie des Rücklaufventils über die vorbesprochenen Parameter Mündungsanzahl, Querschnittsfläche der Mündungen, sowie den Abstand oder die Überdeckung der Mündungsbereiche sehr präzise definierbar. Da das Rücklaufventil insbesondere bei ziehenden Lasten einen maßgeblichen Einfluss auf die Stabilität der hydraulischen Steueranordnung hat, ist über das so ausgebildete Rücklaufventil eine hydraulisch stabile Steueranordnung geschaffen.
Vorzugsweise hat der Verbraucher zwei Arbeitsanschlüsse, wobei auch dem zweiten Arbeitsanschluss ein derartiges Zulauf- und Rücklaufventil zugeordnet ist.
Vorzugsweise ist auch das Zulaufventil gemäß dem Ventil der vorangegangenen Beschreibung ausgestaltet. Dabei kann eine Steuerkennlinie des Zulaufventils von derjenigen des Rücklaufventils abweichen. Sie ist bevorzugt entsprechend der Einsatzbedingungen der Steueranordnung ausgewählt.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Steueranordnung weist zumindest das Rücklaufventil die erste Druckmittelkammer und die zweite Druckmittelkammer gemäß der vorangegangenen Beschreibung auf. Dabei ist eine der Druckmittelkammern des Rücklaufventils mit einer Druckmittelsenke, insbesondere mit einem Tank der Steueranordnung und die andere der Druckmittelkammern des Rücklaufventils mit dem Arbeitsanschluss des Verbrauchers fluidisch verbindbar, insbesondere verbunden.
In der bevorzugten Weiterbildung, in der auch das Zulaufventil des Arbeitsanschlusses oder die Zulaufventile beider Arbeitsanschlüsse gemäß dem Ventil der vorangegangenen Beschreibung ausgebildet ist oder sind, ist eine der Druckmittelkammern des Zulaufventils mit einer Druckmittelquelle, insbesondere mit einer Hydropumpe der Steueranordnung, und die andere der Druckmittelkammern des Zulaufventils mit dem zugeordneten Arbeitsanschluss des Verbrauchers fluidisch verbindbar, insbesondere verbunden.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Steueranordnung weist eine Steuerdruckleitung auf, über die der bewegbare Steuerabschnitt des Rücklaufventils in Richtung eines Abhebens vom Ventilsitz, das heißt in Öffnungsrichtung, mit dem Druck in Zulaufrichtung nach der Zulaufdrossel beaufschlagbar ist.
Im Folgenden werden ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen hydraulischen Steueranordnung, sechs Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Ventils und Steuerkennlinien erfindungsgemäßer Ventile anhand von sieben Figuren erläutert. Es zeigen:
1 einen Schaltplan eines Ausführungsbeispiels einer hydraulischen Steueranordnung mit einem ersten Ausführungsbeispiel eines Ventils
2 das Ventil gemäß 1 in einem Längsschnitt
3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Ventils mit einem Wechselventil in einem Längsschnitt
4 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Ventils in einem Längsschnitt
5 ein viertes Ausführungsbeispiel eines Ventils in einem Längsschnitt
6 ein fünftes und sechstes Ausführungsbeispiel eines Ventils gemeinsam in einem Längsschnitt
7 Beispiele von Steuerkennlinien erfindungsgemäßer Ventile
Im Folgenden sind Komponenten, die über die Ausführungsbeispiele hinweg gleichbleibend ausgeführt sind, mit gleichbleibendem Bezugszeichen versehen.
Gemäß 1 umfasst eine hydraulische Steueranordnung 10 eine Ventilbaugruppe 30, welche aus zwei identischen Verbraucherbaugruppen 50 und einer Endbaugruppe 37 zusammengesetzt ist. In der Ventilbaugruppe 30 ist eine Pumpenleitung 31, eine Tankleitung 32 und eine Hilfstankleitung 33 vorgesehen, welche alle Verbraucherbaugruppen 50 durchsetzen. Am ersten Ende 35 der Ventilbaugruppe ist eine Hydropumpe 20 an die Pumpenleitung 31 angeschlossen, wobei ein Tank 11 an die Tank- und die Hilfstankleitung 32, 33 angeschlossen ist. Am gegenüberliegenden zweiten Ende 36 ist die Endbaugruppe 37 angeordnet, über die die Pumpenleitung 31 mit der Tankleitung 32 verbunden und die Hilfstankleitung 33 endseitig dicht verschlossen ist.
Jede Verbraucherbaugruppe 50 ist in Form einer als Ganzes montierbaren Einheit, beziehungsweise eines als Ganzes montierbaren Moduls ausgeführt. Sie besitzt einen ersten und einen zweiten Arbeitsanschluss 51, 52, an die ein zugeordneter hydraulischer Verbraucher 12 mit seinem entsprechenden Arbeitsanschluss 61, 62 angeschlossen ist. Der Verbraucher 12 ist rein beispielhaft als doppeltwirkender Zylinder dargestellt, wobei auch ein Hydromotor vorgesehen sein kann.
In der Verbraucherbaugruppe 50 sind für die Arbeitsanschlüsse 61, 62 ein gesondertes erstes und ein gesondertes zweites Zulaufventil 53, 54, sowie ein gesondertes erstes und ein gesondertes zweites Rücklaufventil 57, 58 vorgesehen. Den Zulaufventilen 53, 54 ist dabei ein gemeinsames, zu ihnen fluidisch parallel geschaltetes Umlaufventil 60 zugeordnet. Die Zu- und die Rücklaufventile 53, 54, 57, 58 sind als Sitzventile ausgebildet und werden von einer zugeordneten Feder 59 in die geschlossene Stellung, beziehungsweise einen Ventilsitz gedrückt. Das Umlaufventil 60 kann wahlweise als Schieber- oder als Sitzventil ausgebildet sein, wobei es von einer Feder in die geöffnete Stellung gedrückt wird. Die Zu- und die Rücklaufventile 53, 54, 57, 58 sind in Form einer Brückenschaltung zusammengeschaltet. Das heißt, dass die Pumpenleitung 31 über das erste Zulaufventil 53 unmittelbar an den ersten Arbeitsanschluss 51 angeschlossen ist, der über das erste Rücklaufventil 57 unmittelbar an die Tankleitung 32 angeschlossen ist, die über das zweite Rücklaufventil 58 unmittelbar an den zweiten Arbeitsanschluss 52 angeschlossen ist, der über das zweite Zulaufventil 54 unmittelbar an die Pumpenleitung 31 angeschlossen ist. Die Zu- und die Rücklaufventile 53, 54, 57, 58 sind dabei so eingebaut, dass sie jeweils vom verbraucherseitigen Druck, also vom Druck am ersten und am zweiten Arbeitsanschluss 51, 52 in die geschlossene Stellung gedrückt werden, so dass der zugeordnete Verbraucher 12 unbeweglich eingespannt ist. Dabei ist insbesondere eine langsame Bewegung des Verbrauchers 12 durch Leckageströme ausgeschlossen.
Die beiden Zulaufventile 53, 54 werden elektromagnetisch betätigt und weisen einen Lastdruckanschluss 55 auf. Wenn das Zulaufventil 53, 54 geschlossen ist, ist auch der zugeordnete Lastdruckanschluss 55 gesperrt. Sobald das Zulaufventil 53, 54 auch nur minimal geöffnet ist, ist der Lastdruckanschluss 55 mit dem verbraucherseitigen Druck an dem jeweiligen Zulaufventil 53, 54 verbunden.
Der Lastdruckanschluss 55 des ersten Zulaufventils 53 ist dabei so mit dem zweiten Rücklaufventil 58 verbunden, dass dieses geöffnet wird, wenn an dem Lastdruckanschluss 55 ein Druck anliegt. Das erste Rücklaufventil 58 ist nicht vorgesteuert. Alternativ dazu kann es aber auch mit einer Vorsteuerung versehen sein, damit sein Ventilkörper gegen den Druck am zweiten Arbeitsanschluss 52 sicher in die geöffnete Stellung bewegt werden kann. Das zweite Zulaufventil 54 und das erste Rücklaufventil 57 sind analog verschaltet.
Damit sich in den an den Lastdruckanschluss 55 angeschlossenen Verbindungsleitungen durch Leckagen kein Druck aufbaut, ist jeder Lastdruckanschluss 55 über eine Entlastungsdrossel 56 mit der Hilfstankleitung 33 verbunden. Die Entlastungsdrossel 56 könnte auch mit der Tankleitung 32 verbunden sein. Dies hat jedoch den Nachteil, dass die dort fließenden großen Volumenströme einen Druckaufbau in der Verbindung zwischen Lastdruckanschluss 55 und zugeordnetem Rücklaufventil 57, 58 verursachen könnten. Dieses Problem tritt in Verbindung mit der Hilfstankleitung 33 nicht auf.
Wird nun beispielsweise das erste Zulaufventil 53 geöffnet, so kann sich im ersten Moment der Verbraucher 12 nicht bewegen, da das zweite Rücklaufventil 58 noch geschlossen ist. Der Druck in der Pumpenleitung 31 bewirkt damit, dass sich am ersten Arbeitsanschluss 51 ebenfalls ein Druck aufbaut. Dieser Druck öffnet wiederum über den Lastdruckanschluss 55 und eine Steuerleitung 64 das zweite Rücklaufventil 58. Dabei steigt der Drosselquerschnitt im zweiten Rücklaufventil 58 stetig mit dem Ansteuerdruck auf einen maximalen Drosselquerschnitt an und eine zweite Druckmittelkammer 65 wird mit einer ersten Druckmittelkammer 34 verbunden, so dass Druckmittel abströmen kann. Das Öffnen des zweiten Rücklaufventils 58 setzt dabei vorzugsweise bei einem Druck etwas oberhalb von Null ein. Damit ist sichergestellt, dass auch dann, wenn ziehende Lasten am Verbraucher 12 wirken, keine Kavitation im Zulauf am ersten Arbeitsanschluss 51 auftritt. Das zweite Zulaufventil 54 und das erste Rücklaufventil 57 arbeiten analog, wobei der Verbraucher 12 in entgegen gesetzter Richtung bewegt wird. Eine eingehende Beschreibung des erfindungsgemäß ausgebildeten Rücklaufventils 58 erfolgt anhand der 2 bis 5.
Mit dem Umlaufventil 60 kann die Pumpenleitung 31 wahlweise freigegeben oder unterbrochen werden, wobei das Umlaufventil 60 von einer Feder in die geöffnete, das heißt in die Umlaufstellung gedrückt wird. Das Umlaufventil 60 wird elektromagnetisch angesteuert und zwar im einfachsten Fall mit dem gleichen Signal wie das erste und das zweite Zulaufventil 53, 54. Hierbei ist anzumerken, dass die beiden Zulaufventile 53, 54 niemals gleichzeitig geöffnet werden. Das erste und das zweite Zulaufventil 53, 54 sind bezüglich des Umlaufventils 60 pumpenseitig an die Pumpenleitung 31 angeschlossen. Dies bewirkt, dass der von der Pumpenleitung ankommende Volumenstrom wahlweise über eines der Zulaufventile 53, 54 zum Verbraucher 12 oder über das Umlaufventil 60 zur nächsten Verbraucherbaugruppe 50 beziehungsweise zum Tank 11 fließt. Dabei bleibt der von der Hydropumpe 20 geförderte Volumenstrom unabhängig von den Ansteuersignalen an den verschiedenen Verbraucherbaugruppen 50 im Wesentlichen konstant.
Als Hydropumpe kann eine Pumpe mit konstantem Verdrängungsvolumen, beispielsweise ein Außenzahnradpumpe, zum Einsatz kommen. Bei der gezeigten Ausführungsform der Erfindung hat man sich jedoch für die Hydropumpe 20 mit verstellbarem Verdrängungsvolumen entschieden, um Energie einzusparen. Das Verdrängungsvolumen der Hydropumpe 20 wird dabei durch elektromagnetische Ansteuerung des Verstellventils 23 eingestellt. Dabei bewirkt eine Vergrößerung des Ansteuersignals eine Vergrößerung des Verdrängungsvolumens der Hydropumpe 20 und umgekehrt. Im einfachsten Fall ist das Ansteuersignal des Verstellventils 23 gleich der Summe der Beträge der Ansteuersignale der Zulaufventile 53, 54 aller Verbraucherbaugruppen 50. Dies bewirkt, dass die Hydropumpe 20 dann, wenn kein Verbraucher 12 bewegt wird, ein geringes Verdrängungsvolumen aufweist, so dass nur ein geringer Volumenstrom im Neutralumlauf fließt. Sobald einer der Verbraucher 12 bewegt wird, erhöht sich der Fördervolumenstrom der Hydropumpe 20, so dass der Verbraucher 12 mit der gewünschten Bewegungsgeschwindigkeit verfahren werden kann. Das Verdrängungsvolumen der Hydropumpe 20 wird mittels eines einfach wirkenden Verstellzylinders 21 verstellt. Der vom Verstellventil 23 am Verstellzylinder 21 eingestellte Druck bewirkt dabei eine Vergrößerung des Verdrängungsvolumens der Hydropumpe 20, während die Rückstellfeder im Verstellzylinder 21 eine Verkleinerung des Verdrängungsvolumens bewirkt. Das Verstellventil 23 verbindet den Verstellzylinder 21 wahlweise mit dem Tank oder mit dem Förderdruck einer Hilfspumpe 13. Die Hilfspumpe 13 mit konstantem Verdrängungsvolumen wird dabei vom gleichen Antriebsmotor 24 angetrieben wie die Hydropumpe 20. Der Förderdruck der Hilfspumpe 13 wird mit einem Druckbegrenzungsventil 14 auf den gewünschten Wert eingestellt. Anzumerken ist, dass die Hilfspumpe 13 im Vergleich zur Hydropumpe 20 einen sehr kleinen Fördervolumenstrom aufweist.
2 zeigt das erste Ausführungsbeispiel des Rücklaufventils 58 gemäß 1 in einem schematischen Längsschnitt. Das Rücklaufventil 58 ist bezüglich einer Längsachse 66 im Wesentlichen symmetrisch aufgebaut. Es hat ein Gehäuse 68 mit einem ersten Gehäuseteil 70, das von einem Gehäusedeckel 72 verschlossen ist. Gut zu erkennen sind die erste und zweite Druckmittelkammer 34, 65 gemäß 1. Die letztgenannte Druckmittelkammer 65 ist gemäß 1 mit dem zweiten Arbeitsanschluss 62 des hydraulischen Verbrauchers 12 verbunden.
Das Gehäuseteil 70 hat einen gehäusefesten Steuerabschnitt 74, der sich bei diesem Ausführungsbeispiel kreiszylindrisch entlang der Längsachse 66 erstreckt. Der gehäusefeste Steuerabschnitt 74 ist dabei ringzylinderförmig von der zweiten Druckmittelkammer 65 umgriffen. Er ist weiterhin hohlzylindrisch ausgebildet und weist an einem zu einem Ventilsitz 76 benachbart angeordneten Endabschnitt eine erste und eine zweite Gruppe radialer Durchgangsausnehmungen 78, 80 auf.
Konzentrisch vom gehäusefesten Steuerabschnitt 74 umgriffen ist ein bewegbarer Steuerabschnitt 82, beziehungsweise ein Ventilkolben, der mit einer Steuerkante 84 auf dem Ventilsitz 76 aufsitzt, und der mit seiner kreiszylindrischen Außenmantelfläche 86 in Anlage mit einer kreiszylindrischen Innenmantelfläche 88 des gehäusefesten Steuerabschnitts 74 ist. Dabei überdeckt im geschlossenen Zustand der bewegbare Steuerabschnitt 82 Mündungen der ersten und zweiten Gruppe von Durchgangsausnehmungen 78, 80. Die Durchgangsausnehmungen 78, 80 sind kreiszylindrisch ausgebildet. Zur Außenmantelfläche 86 des bewegbaren Steuerabschnitts 82 zugewandte Mündungen der ersten Durchgangsausnehmungen 78 erstrecken sich dabei über einen ersten Mündungsbereich 90, Mündungen der zweiten Gruppe der Durchgangsausnehmungen 80 erstrecken sich über einen zweiten Mündungsbereich 92, der mit einem Abstand s zum ersten Mündungsbereich 90 axial beabstandet ist.
Der bewegbare Steuerabschnitt 82 ist über einen Stößel 94 mit einem Anker 96 gekoppelt, der von einer schematisch dargestellten Spule 98 konzentrisch umgriffen ist. Über eine Bestromung der Spule 98 ist der bewegbare Steuerabschnitt 82 vom Ventilsitz 76 abhebbar. Der Steuerabschnitt 82 ist auf den Ventilsitz 76 über die Feder 59 gemäß 1 vorgespannt.
Soll nun der Rücklaufvolumenstrom vom zweiten Arbeitsanschluss 62 gemäß 1 über das zweite Rücklaufventil 58 abströmen, so muss der bewegbare Steuerabschnitt 82 von seinem Ventilsitz 76 abgehoben werden. Dies wird durch die elektromagnetische Betätigung des Stößels 94 mit Unterstützung des in der Steuerdruckleitung 64 gemäß 1 herrschenden Steuerdrucks erreicht. Überwinden die beiden letztgenannten Kräfte die Kraft der Feder 59, so beginnt der Steuerabschnitt 82 sich vom Ventilsitz 76 abzuheben. Dabei wird einerseits ein Strömungsquerschnitt zwischen dem Ventilsitz 76 und der Steuerkante 84 und andererseits ein Strömungsquerschnitt der Mündungen des ersten Mündungsbereichs 90 aufgesteuert. Letztgenannter ist dabei bedeutend kleiner als der von der Steuerkante 84 am Ventilsitz 76 freigegebene Querschnitt, so dass die feinfühlige Steuerung des Druckmittelvolumenstroms von der zweiten Druckmittelkammer 65 hin zur ersten 34 ausschließlich über den freigegebenen Strömungsquerschnitt der Mündungen des ersten Mündungsbereichs 90 gesteuert wird.
Mit weiterem Axialhub überfährt der Steuerabschnitt 82 zunächst einen zwischen den Mündungsbereichen 90, 92 angeordneten Sperrabschnitt der Innenmantelfläche 88, so dass sich trotz zunehmendem Axialhub der Strömungsquerschnitt und damit der Druckmittelvolumenstrom nicht weiter erhöht. Erst wenn die Steuerkante 84 den zweiten Mündungsbereich 92 erreicht und einen Strömungsquerschnitt von dessen Mündungen freigibt, steigt der Druckmittelvolumenstrom an. Da der Gesamtströmungsquerschnitt der Durchgangsausnehmung 80 des zweiten Mündungsbereichs 92 bedeutend größer ist als derjenige des ersten Mündungsbereichs 90, nimmt ab diesem Axialhub der Druckmittelvolumenstrom mit dem Hub stärker zu als im bereits zurückgelegenem Hubbereich.
Über die derart angeordneten Mündungsbereiche 90, 92 ist somit unmittelbar nach dem Abheben vom Ventilsitz 76 ein feinfühliger Feinsteuerbereich und mit Erreichen des zweiten Mündungsbereichs 92 ein dynamischer Hauptsteuerbereich geschaffen, in dem der Druckmittelvolumenstrom stärker als im Feinsteuerbereich mit dem Axialhub ansteigt.
3 zeigt ein alternatives zweites Ausführungsbeispiel eines Ventils 358, das alternativ zum Ventil 58 gemäß 2 in der Steueranordnung 10 gemäß 1 verwendbar ist. Das Ventil 358 unterscheidet sich dabei vom Ventil 58 lediglich in zwei Merkmalen. Zum Einen ist das Ventil 358 umgekehrt an die erste und zweite Druckmittelkammer 34 und 65 gemäß 1 angeschlossen. Zum Anderen weist es ein zusätzliches Druckauswahl- beziehungsweise Wechselventil 320 mit zwei Druckmitteleingängen 321, 322 und einem Druckmittelausgang 323 auf. Der erste Eingang 321 ist dabei über einen Steuerleitung 325 mit der Pumpenleitung 31 gemäß 1 verbindbar. Der zweite Eingang 322 ist mit der ersten Druckmittelkammer 34 verbunden. Der Ausgang 323 ist mit einem Rückraum 324 des bewegbaren Steuerabschnitts 82 verbunden. Das Wechselventil 320 wählt dabei den höheren des an den Eingängen 321, 322 anstehenden Drucks aus und verbindet nur den ausgewählten Eingang 321 beziehungsweise 322 mit dem Ausgang 323. Vorteil dabei ist, dass der bewegbare Steuerabschnitt 82 druckausgeglichener ist, wodurch eine notwendige Öffnungskraft geringer ist und der Aktor zur Betätigung des bewegbaren Steuerabschnitts 82, im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Spule 98 und der Anker 96, kleiner ausgelegt sein kann.
4 zeigt ein alternatives drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Rücklaufventils 158, das alternativ zum Ventil 58 gemäß 2 in der Steueranordnung gemäß 1 verwendbar ist, und das sich von den ersten Ausführungsbeispielen gemäß den 2 und 3 im Wesentlichen durch einen anderen Ventilsitz 176 und eine abweichend ausgestaltete Paarung eines gehäusefesten Steuerabschnitts 174 und eines bewegbaren Steuerabschnitts 182 unterscheidet. Anders als bei den ersten Ausführungsbeispielen umgreift nun der bewegbare Steuerabschnitt 182 den gehäusefesten Steuerabschnitt 174. Dieser ist dabei ähnlich den ersten Ausführungsbeispielen hohlzylindrisch mit zwei nahe dem Ventilsitz 176 angeordneten Mündungsbereichen 190, 192 ausgebildet. Der bewegbare Steuerabschnitt 182 umgreift nicht nur den gehäusefesten Steuerabschnitt 174, sondern übergreift ihn auch und dichtet so eine erste Fluidkammer 134 gegen eine zweite Fluidkammer 165 ab. Der bewegbare Steuerabschnitt 182 weist für den Übergriff des gehäusefesten Steuerabschnitts 174 eine quer zur Längsachse 66 angeordnete Deckplatte auf, an der ein verglichen zum ersten Ausführungsbeispiel etwas kürzerer Stößel 194 befestigt ist. Dieser ist wiederum mit dem Anker 96 der Spule 98 verbunden, wodurch eine elektromagnetische Ansteuerung analog zu den ersten Ausführungsbeispielen ermöglicht ist. Eine Feder 159, über die der bewegbare Steuerabschnitt 182 in seinen Ventilsitz 176 vorgespannt ist, weicht von den bisherigen Ausführungsbeispielen dahingehend ab, dass der Steuerabschnitt 182 über die Feder 159 nun unmittelbar an einem Gehäusedeckel 172 abgestützt ist.
Der bewegbare Steuerabschnitt 182 ist an einem mit dem Ventilsitz 176 in Berührung bringbaren Endabschnitt außenumfänglich konisch ausgebildet, wodurch eine Steuerkante 184 geformt ist. Diese sitzt in geschlossenem Zustand planar auf dem horizontal und planar ausgebildeten Ventilsitz 176 auf und verschließt die Mündungen beider Mündungsbereiche 190, 192 und damit die Druckmittelverbindung der zweiten Druckmittelkammer 165 mit der ersten 134.
Die Funktionsweise der Steuerung des in diese Richtung gerichteten Druckmittelvolumenstroms erfolgt analog zur Beschreibung gemäß 1 und 2.
5 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines Rücklaufventils 258, das alternativ zum Ventil 58 gemäß 2 in der Steueranordnung 10 gemäß 1 verwendbar ist, mit einem Gehäuse 268. Dieses hat ein Gehäuseteil 270, das von einem Gehäusedeckel 272 verschlossen ist. Am Gehäusedeckel 272 ist ein Elektromagnet 300 mit seinem Gehäuse befestigt. Der Elektromagnet 300 hat die Spule 98, wobei der Anker 96 vom Gehäuse des Elektromagneten und der Spule 98 umgriffen ist. Am Anker 96 ist ähnlich den vorangegangenen Ausführungsbeispielen ein Stößel 294 befestigt, der den Gehäusedeckel 272 durchsetzt.
Das Gehäuseteil 270 weist eine kreiszylindrische Ventilbohrung mit einer Innenmantelfläche 288 auf. In der Ventilbohrung ist ein bewegbarer Steuerabschnitt 282 entlang der Längsachse 66 linear bewegbar aufgenommen. Der bewegbare Steuerabschnitt 282 ist dabei als Hohlkolben ausgebildet, wobei ein dem Elektromagneten 300 zugewandter axialer Endabschnitt offen und der gegenüberliegende Endabschnitt mit einer Endplatte 302 verschlossen ist. Die Endplatte 302 ist dabei umfänglich von einer Steuerkante 284 begrenzt, die im geschlossenen Zustand des Ventils 258 auf einen konisch zulaufenden Ventilsitz 276 aufsitzt. Dieser erweitert sich konisch von der Steuerkante 284 in Richtung des Elektromagneten 300 zu einem den bewegbaren Steuerabschnitt 282 im Wesentlichen kreisringzylindrisch umgebenden Druckmittelraum 304. In dessen Bereich weist der bewegbare Steuerabschnitt 282 mehrere Radialbohrungen 306 auf, über die der Druckmittelraum 304 mit dem Hohlraum des bewegbaren Steuerabschnitts 282 verbunden ist. Die Radialbohrungen 206 sind dabei näher zur Steuerkante 284 als zu einem gegenüberliegend angeordneten Endabschnitt des Druckraums 204 angeordnet.
Der Steuerabschnitt 282 weist ähnlich den vorangegangenen Beispielen einen ersten und zweiten Mündungsbereich 290, 292 auf, wobei beide zueinander mit einem Abstand s beabstandet sind. Die Mündungsbereiche 290, 292 sind im geschlossenen Zustand des Ventils 258 von der Mantelfläche 288 der Ventilbohrung überdeckt. In einer Abheberichtung des Steuerabschnitts 282 vom seinem Ventilsitz 276 schließt sich an den jeweiligen Mündungsbereich 290, 292 jeweils eine radiale Erweiterung 308, 310 der Ventilbohrung beziehungsweise der Mantelfläche 288 an. Dabei ist der erste Mündungsbereich 290 von der Radialerweiterung 308 über eine Steuerkante 312 mit null Überdeckung getrennt. Der zweite Mündungsbereich 292 hingegen ist von der radialen Erweiterung 310 über eine Steuerkante 314 mit positiver Überdeckung getrennt. Beide radialen Erweiterungen 308, 310 sind fluidisch mit einer zweiten Druckmittelkammer 265, die mit einem Arbeitsanschluss des Verbrauchers verbindbar ist, verbunden.
Der Stößel 294 hat einen Endabschnitt 316, der in Anlage mit einer Innenseite der Endplatte 302 ist. Leicht abgesetzt von der Innenseite ist am Stößel 294 ein Federteller 318 angeordnet, wobei zwischen diesem und einer Innenseite des Gehäusedeckels 272 eine Feder 259 angeordnet ist, so dass der bewegbare Steuerabschnitt 282 in den Ventilsitz 276 vorgespannt ist.
Mit einer Bestromung der Spule 98 hebt der bewegbare Steuerabschnitt 282 vom Ventilsitz 276 ab, wodurch zum Einen der Druckmittelraum 304 mit der ersten Druckmittelkammer 234 und zum Andern die zweite Druckmittelkammer 256 über die Durchgangsausnehmungen 278 des ersten Mündungsbereichs 290 mit dem Innenraum des Steuerabschnitts 282 verbunden werden. Der Innenraum steht dabei über die Radialbohrungen 306 mit dem Druckmittelraum 304 in Verbindung. Somit wird ein Druckmittelvolumenstrom von der zweiten Druckmittelkammer 265, die Durchgangsausnehmungen 278, die Radialbohrungen 306 und den Druckmittelraum 304 hin zur ersten Druckmittelkammer 234 ermöglicht. Nach einem Axialhub des Steuerabschnitts 282, der die positive Überdeckung zwischen den Durchgangsausnehmungen 280 des zweiten Mündungsbereich 292 und der radialen Erweiterung 310 überwindet, wird parallel zur genannten Strömung auch eine Strömung über die Durchgangsausnehmung 280 ermöglicht, wodurch die Steuerkennlinie des Ventils 258 ab diesem Axialhub steiler verläuft.
6 zeigt ein fünftes und sechstes Ausführungsbeispiel eines Ventils 458 und 558, die jeweils alternativ zum Ventil 58 gemäß 2 in der Steueranordnung 10 gemäß 1 verwendbar sind. Da beide Ventile 458, 558 bezüglich einer durch die Längsachse 66 aufgespannten, sich senkrecht in die Betrachtungsebene hinein erstreckenden Ebene symmetrisch ausgebildet sind, beschränkt sich die Darstellung gemäß 6 auf eine Hälfte des Ventils 458 links der Längsachse 66 und eine Hälfte des Ventils 558 rechts der Längsachse. Die beiden Ventile 458, 558 sind weitgehend baugleich mit dem Ventil 58 gemäß 2. Ihre Beschreibung beschränkt sich daher auf die Abweichungen vom Ventil 58.
Gemäß 6 links hat das Ventil 458 einen als Hohlkolben ausgeführten bewegbaren Steuerabschnitt 482 mit einer in einer Außenmantelfläche 486. Diese weist einen radialen Verjüngungsabschnitt 400 auf, so dass der Steuerabschnitt 482 in diesem Bereich nicht in Anlage mit der Mantelfläche 88 des gehäusefesten Steuerabschnitts 74 ist. Auf diese Weise ist die beim Axialhub wirksame Reibung zwischen den Steuerabschnitten verringert. Der Verjüngungsabschnitt 400 ist dabei derart dimensioniert, dass er sich bei auf dem Ventilsitz 76 aufsitzendem Steuerabschnitt 482 in axialer Richtung vom zum zweiten Mündungsbereich 92 benachbarten Rand des ersten Mündungsbereichs 90 weit über den zweiten Mündungsbereich 92 hinaus erstreckt.
Gemäß 6 rechts hat das Ventil 558 einen Ventilsitz 576 mit einer gegenüber den anderen Ausführungsbeispielen verringerte Querschnittsfläche. So ist die aus einem in einer ersten Druckmittelkammer 534 resultierende, am Steuerabschnitt 582 angreifende Druckkraft kleiner. Demgemäß weist der Steuerabschnitt 582 in axialer Richtung ausgehend von einer dem Ventilsitz 576 zugeordneten Steuerkante 584 einen kleineren Querschnitt auf. Ein gehäusefester Steuerabschnitt 574 weist in diesem Bereich eine entsprechend nach radial nach innen erweiterte Radialschulter 500 mit einem ersten Mündungsbereich 590 auf, der von einer ersten Gruppe Durchgangsausnehmungen 578 durchsetzt ist. Deren Querschnittsfläche ist ebenso verringert, was in einer noch flacheren Steuerkennlinie resultiert. In kurzer axialer Distanz zur Radialschulter 500 ist der Steuerabschnitt 582 auf den Durchmesser des bereits gezeigten Steuerabschnitts 82 gemäß 2 erweitert und baugleich mit diesem. Durch diese Erweiterung kann im zweiten Mündungsbereich 92 eine verglichen zum ersten Mündungsbereich 590 größere Querschnittsfläche der Mündungen der zweiten Gruppe Durchgangsausnehmungen 80 bereitgestellt werden.
7 mit seinen drei Diagrammen zeigt eindrücklich, wie durch eine Änderung geometrischer Parameter der Durchgangsausnehmungen und Mündungsbereiche die Steuerkennlinie des Rücklaufventils der vorangegangenen Beschreibung beeinflussbar ist. Als variierbare geometrische Parameter sind dabei zu nennen: ein Radius r₁ kreisförmig berandeter Mündungen des ersten Mündungsbereichs, ein Radius r₂ kreisförmig berandeter Mündungen des zweiten Mündungsbereichs, eine Anzahl n₁ der Durchgangsausnehmungen des ersten Mündungsbereichs, eine Anzahl n₂ der Durchgangsausnehmungen des zweiten Mündungsbereichs, ein Abstand beziehungsweise eine Überdeckung s der beiden Mündungsbereiche.
Das erste Diagramm gemäß 7 zeigt dabei den Einfluss des Mündungsradius r₁ der Durchgangsausnehmung des ersten Mündungsbereichs. Betrachtet man zunächst die Kurve 3 des Diagramms, so ist gut zu erkennen, dass die Steuerkennlinie einen flachen Feinsteuerbereich aufweist, der im Bereich eines Hubes h´ knickartig in einen steileren Hauptsteuerbereich übergeht. Der Feinsteuerbereich vom Hub 0 bis zum Hub h´ ist dabei über die sich mit dem Hub h vergrößernde Querschnittfläche der Mündungen des ersten Mündungsbereichs definiert. Mit einem geringen Abstand s zwischen den Mündungsbereichen schließt sich an den Feinsteuerbereich der steilere Hauptsteuerbereich an. Dessen Steilheit ist dadurch bedingt, dass die Querschnittsfläche des Strömungsquerschnitts der Durchgangsausnehmungen des zweiten Mündungsbereichs größer ist als diejenige des ersten Mündungsbereichs. Das Diagramm zeigt zudem, dass der Knick zwischen den Steuerbereichen in Richtung kleinere Hübe wandert, je kleiner der Radius r₁ der Mündungen des ersten Steuerbereichs bei ansonsten konstanten Parametern ist.
Betrachtet man das zweite Diagramm der 7, so wird der Einfluss des Abstands s zwischen den Mündungsbereichen verdeutlichet. Die Kurve 1 stellt dabei eine Steuerkennlinie dar, wie sie sich zeigt, wenn die Mündungsbereiche eine gewisse Überdeckung aufweisen, wie es schematisch in der Tabelle unten rechts dargestellt ist. Das andere Extrem, bei dem die Mündungsbereiche eine Abstand > 0, also keine Überdeckung aufweisen, zeigt die Kurve 3. Hier wird deutlich, dass, während der bewegbare Steuerabschnitt den zwischen den Mündungsbereichen angeordneten Abschnitt überfährt, keine Druckmittelvolumenstromerhöhung stattfindet. Auf diese Weise ist eine waagrechte Steuerkennlinie in diesem Bereich geschaffen. Die Kurve 2 zeigt eine Steuerkennlinie mit einem Abstand s = 0.
Das dritte Diagramm der 7 zeigt den Einfluss der Anzahl der Durchgangsausnehmungen des zweiten Mündungsbereichs unter der Annahme eines gleichen Radius r₂ dieser Mündungen. Gut zu erkennen ist, dass mit zunehmender Anzahl gleich großer Mündungen die Steilheit im Hauptsteuerbereich der Steuerkennlinie zunimmt, was nicht verwundert, da der verfügbare Strömungsquerschnitt der Durchgangsausnehmungen des zweiten Mündungsbereichs proportional zur Anzahl der Durchgangsausnehmungen ansteigt.
Abweichend von den gezeigten Ausführungsbeispielen können die Durchgangsausnehmungen um weitere Feisteuergeometrien wie beispielsweise Nuten oder Fasen ergänzt sein.
Die Durchgangsausnehmungen sind nicht auf die gezeigte kreiszylindrische Form beschränkt, sondern können zur gezielten Beeinflussung der Steuerkennlinie oder des Strömungskräfte oval, eckig, insbesondere rechteckig oder anders geartet ausgebildet sein. Die Mündungen können zum gleichen Zweck gegen die Mantelfläche angefast oder verrundet sein.
Abweichend von den gezeigten Ausführungsbeispielen können die erste und zweite Druckmittelkammer 34, 65; 134, 165; 234, 265; 534, 65 invers angeschlossen sein, so dass dann für die Ausführungsbeispiele der 2, 4, 5 und 6 die erste Druckmittelkammer 34; 134; 234; 534 mit dem Arbeitsanschluss 62 und die zweite Druckmittelkammer 65; 165; 265; 65 mit dem Tank T verbunden ist. Für das Ausführungsbeispiel der 3 ist dann hingegen die erste Druckmittelkammer 34 mit dem Tank T und die zweite Druckmittelkammer 65; 165; 265; 65 mit Arbeitsanschluss 62 dem verbunden.
Offenbart ist ein stetig, insbesondere proportional verstellbares Ventil in Sitzschieberbauweise zur feinfühligen Steuerung eines Druckmittelvolumenstroms. Dabei weist das Ventil einen Ventilschieber und Durchgangsausnehmungen quer zu dessen Bewegungsrichtung auf, deren Öffnungsquerschnitt zur Steuerung des Druckmittelvolumenstroms über eine Axialbewegung des Ventilschiebers verstellbar ist. Das Ventil weist zudem einen Ventilsitz auf, mit dem der Ventilschieber in Anschlag bringbar ist, wodurch der Druckmittelvolumenstrom leckagefrei unterbrechbar ist.
Weiterhin ist eine hydraulische Steueranordnung zur Ansteuerung von mehreren hydraulischen Verbrauchern offenbart, wobei wenigstens einem Arbeitsanschluss eines der Verbraucher je ein Zulaufventil mit einer verstellbaren Zulaufdrossel zur Steuerung eines Zulaufvolumenstroms und ein verstellbares Rücklaufventil zur Steuerung eines Rücklaufvolumenstroms zugeordnet ist, und wobei ein Öffnungsquerschnitt des Rücklaufventils vom Druck in Zulaufrichtung nach der Zulaufdrossel abhängig ist. Dabei ist wenigstens das Rücklaufventil gemäß dem obigen Ventil ausgestaltet.
Bezugszeichenliste

10: Hydraulische Steueranordnung
11: Tank
12: Hydraulischer Verbraucher
13: Hilfspumpe
14: Druckbegrenzungsventil
20: Hydropumpe
21: Verstellzylinder
22: Rückstellfeder
23: Verstellventil
24: Antriebsmotor
30: Ventilbaugruppe
31: Pumpenleitung
32: Tankleitung
33: Hilfstankleitung
34; 134; 234; 534: Erste Druckmittelkammer
35: Ende Ventilbaugruppe
36: Ende Ventilbaugruppe
37: Endbaugruppe
38: Umlaufdrossel
50: Verbraucherbaugruppe
51: Erster Arbeitsanschluss
52: Zweiter Arbeitsanschluss
53: Erstes Zulaufventil
54: Zweites Zulaufventil
55: Lastdruckanschluss
56: Entlastungsdrossel
57: Erstes Rücklaufventil
58; 158; 258; 358; 458; 558: Zweites Rücklaufventil
59; 159; 259: Feder
60: Umlaufventil
61: Erster Arbeitsanschluss
62: Zweiter Arbeitsanschluss
64: Steuerdruckleitung
65; 165; 265: Zweite Druckmittelkammer
66: Längsachse
68; 168; 268; 568: Gehäuse
70; 170; 270; 570: Gehäuseteil
72; 172; 272: Gehäusedeckel
74; 174; 274; 574: Gehäusefester Steuerabschnitt
76; 176; 276; 576: Ventilsitz
78; 178; 278; 578: Durchgangsausnehmung
80; 180; 280: Durchgangsausnehmung
82; 182; 282; 482; 582: Bewegbarer Steuerabschnitt
84; 184; 284; 484; 584: Steuerkante
86; 186; 286; 486; 586: Mantelfläche
88; 188; 288; 588: Mantelfläche
90; 190; 290; 590: Erster Mündungsbereich
92; 192; 292: Zweiter Mündungsbereich
94; 194 ;294: Stößel
96: Anker
98: Spule
300: Elektromagnet
302: Endplatte
304: Druckmittelraum
306: Radialbohrung
308, 310: Radiale Erweiterung
312, 314: Steuerkante
316: Endabschnitt
318: Federteller
320: Wechselventil
321: Erster Druckmitteleingang
322: Zweiter Druckmitteleingang
323: Druckmittelausgang
324: Rückraum
325: Steuerleitung
400: Verjüngungsabschnitt
500: Radialschulter
585: Steuerkante
587, 589: Mantelfläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007057882 A1 [0003]

Claims

Stetig verstellbares Ventil zur Steuerung eines Druckmittelvolumenstroms mit einem sich in einer Axialrichtung erstreckenden gehäusefesten Steuerabschnitt (74; 174; 274), und mit einem in Axialrichtung entlang dem gehäusefesten Steuerabschnitt (74; 174; 274) bewegbaren Steuerabschnitt (82; 182; 282), wobei wenigstens einer der Steuerabschnitte (74; 174; 282) quer zur Axialrichtung von einer ersten Gruppe Durchgangsausnehmungen (78; 178; 278) durchsetzt ist und wobei eine vom anderen Steuerabschnitt (82; 182; 274) überdeckte Querschnittsfläche von Mündungen der ersten Gruppe Durchgangsausnehmungen (78; 178; 278) über einen Axialhub des bewegbaren Steuerabschnitts (82; 182; 282) verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (58; 158; 258; 358; 458; 558) einen Ventilsitz (76; 176; 276) hat, mit dem der bewegbare Steuerabschnitt (82; 182; 282) in Anschlag bringbar ist, so dass der Druckmittelvolumenstrom unterbrechbar ist.
Ventil nach Patentanspruch 1, wobei die Mündungen der ersten Gruppe Durchgangsausnehmungen (78; 178; 278; 578) in einem sich am durchsetzten Steuerabschnitt (74; 174; 282; 574) zumindest abschnittsweise umfänglich und in Axialrichtung erstreckenden ersten Mündungsbereich (90; 190; 290; 590) angeordnet sind, und wobei der durchsetzte Steuerabschnitt (74; 174; 282; 574) quer zur Axialrichtung von einer zweiten Gruppe Durchgangsausnehmungen (80; 180; 280) durchsetzt ist, deren vom anderen Steuerabschnitt (82; 182; 274; 482; 582) überdeckbare Mündungen in einem sich zumindest abschnittsweise umfänglich und in Axialrichtung erstreckenden, zum ersten Mündungsbereich (90; 190; 290; 590) beabstandeten oder den ersten Mündungsbereich (90; 190; 290; 590) zumindest abschnittsweise überdeckenden zweiten Mündungsbereich (92; 192; 292) angeordnet sind, und wobei eine vom anderen Steuerabschnitt (82; 182; 274; 574) überdeckte Querschnittsfläche der Mündungen des zweiten Mündungsbereichs (92; 192; 292) über einen Axialhub des bewegbaren Steuerabschnitts (82; 182; 282; 482; 582) verstellbar ist.
Ventil nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei die Mündungen vom anderen Steuerabschnitt (82; 182; 274; 482; 582) vollständig überdeckt sind, wenn der bewegbare Steuerabschnitt (82; 182; 282; 482; 582) in Anschlag mit dem Ventilsitz (76; 176; 276; 576) ist.
Ventil nach Patentanspruch 2 oder einem darauf rückbezogenen Patentanspruch, wobei die erste Gruppe Durchgangsausnehmungen (78; 178; 278; 578) eine kleinere Querschnittsfläche aufweist als die zweite Gruppe Durchgangsausnehmungen (80; 180; 280), oder umgekehrt, und wobei der andere Steuerabschnitt (82; 182; 274; 574) und die Mündungen derart geometrisch aufeinander abgestimmt sind, dass mit einem Abheben des bewegbaren Steuerabschnitts (82; 182; 282; 482; 582) vom Ventilsitz (76; 176; 276; 576) die Überdeckung der Mündungen der ersten Gruppe Durchgangsausnehmungen (78; 178; 278; 578) früher aufgehoben ist als die Überdeckung der Mündungen der zweiten Gruppe Durchgangsausnehmungen (80; 180; 280).
Ventil nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei der durchsetzte Steuerabschnitt (74; 174; 282; 574) und der andere Steuerabschnitt (82; 182; 274; 482; 582) in einem Bereich der Mündungen eine sich in Axialrichtung zylindrisch erstreckende Mantelfläche (86, 88; 186, 188; 286, 288; 486, 88; 586, 587, 588, 589) aufweist, und wobei diese Mantelflächen (86, 88; 186, 188; 286, 288; 486, 88; 586, 587, 588, 589) miteinander in Anlage sind, und wobei am anderen Steuerabschnitt (82; 182; 274; 482; 582) wenigstens eine Steuerkante (84; 184; 312, 314; 484; 584, 585) vorgesehen ist, über die die überdeckte Querschnittsfläche von einer freien Querschnittsfläche abgrenzbar ist.
Ventil nach Patentanspruch 2 und 5 oder einem darauf rückbezogenen Patentanspruch, wobei am anderen Steuerabschnitt (274) für jeden der Mündungsbereiche (290, 292; 590, 92) je eine Steuerkante (312, 314; 584, 585) vorgesehen ist, über die die überdeckte Querschnittsfläche von einer freien Querschnittsfläche abgrenzbar ist.
Ventil nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei der gehäusefeste Steuerabschnitt (274) vom bewegbaren Steuerabschnitt (282) zumindest abschnittsweise umgriffen ist, oder wobei der bewegbare Steuerabschnitt (82; 182; 482; 582) vom gehäusefesten Steuerabschnitt (74; 174; 574) zumindest abschnittsweise umgriffen ist.
Ventil nach einem der vorhergehenden Patentansprüche mit einer ersten (34; 134; 234; 534) und einer zweiten Druckmittelkammer (65; 165; 265), die über die mit dem Ventilsitz (76; 176; 276; 576) fluidisch in Reihe geschaltete erste Gruppe Durchgangsausnehmungen (78; 178; 278; 578) miteinander in Fluidverbindung bringbar sind.
Ventil nach Patentanspruch 2 und 8 oder einem darauf rückbezogenen Patentanspruch, wobei die erste (34; 134; 234; 534) mit der zweiten Druckmittelkammer (65; 165; 265) über die mit dem Ventilsitz (76; 176; 276; 576) in Reihe geschaltete zweite Gruppe Durchgangsausnehmungen (80; 180; 280) in Fluidverbindung bringbar ist, und wobei die zweite Gruppe Durchgangsausnehmungen (80; 180; 280) fluidisch parallel zur ersten Gruppe Durchgangsausnehmungen (78; 178; 278; 578) geschaltet ist.
Ventil nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei bei vom Ventilsitz (76; 176; 276; 576) abgehobenem bewegbaren Steuerabschnitt (82; 182; 282; 482; 582) ein Strömungsquerschnitt am Ventilssitz (76; 176; 276; 576) größer ist als ein freier Strömungsquerschnitt der Durchgangsausnehmungen (78, 80; 178, 180; 278, 280; 578, 80).
Ventil nach einem der vorhergehenden Patentansprüche mit einem in Axialrichtung bewegbaren Stößel (94; 194; 294), der mit dem bewegbaren Steuerabschnitt (82; 182; 282; 482; 582) gekoppelt ist, wobei der Stößel (94; 194; 294) über eine Spule (98) oder einen anderen Aktor bewegbar ist.
Hydraulische Steueranordnung zur Ansteuerung von mehreren hydraulischen Verbrauchern (12), wobei Arbeitsanschlüssen (61, 62) wenigstens eines der Verbraucher (12) jeweils ein Zulaufventil (53, 54) mit einer verstellbaren Zulaufdrossel zur Steuerung eines Druckmittelvolumenstroms im Zulauf und ein verstellbares Rücklaufventil (57, 58; 158; 258; 358; 458; 558) mit einer verstellbaren Rücklaufdrossel zur Steuerung eines Druckmittelvolumenstroms im Rücklauf zugeordnet ist, und wobei ein Öffnungsquerschnitt des Rücklaufventils (57, 58; 158; 258; 358; 458; 558) vom Druck in Zulaufrichtung nach der Zulaufdrossel abhängig ist, so dass bei ziehender Last der Druckmittelvolumenstrom im Rücklauf drosselbar ist, wobei wenigstens eins der Rücklaufventile (57, 58; 158; 258; 358; 458; 558) gemäß dem Ventil nach einem der vorhergehenden Patentansprüche ausgestaltet ist.
Steueranordnung nach Patentanspruch 12 und einem der Patentansprüche 8 oder 9 oder einem darauf rückbezogenen Patentanspruch, wobei eine der beiden Druckmittelkammern (34, 134, 234; 534) des Rücklaufventils (57, 58; 158; 258; 358; 458; 558) mit einer Druckmittelsenke (T) der Steueranordnung (10) und die andere der Druckmittelkammern (65; 165; 265) des Rücklaufventils (57, 58; 158; 258; 358; 458; 558) mit dem Arbeitsanschluss (61, 62) des Verbrauchers (12) fluidisch verbindbar ist.
Steueranordnung nach Patentanspruch 13, wobei der bewegbare Steuerabschnitt (82; 182; 282; 482; 582) des Rücklaufventils (57, 58; 158; 258; 358; 458; 558) über eine Steuerdruckleitung (64) mit dem Druck in Zulaufrichtung nach der Zulaufdrossel in Richtung eines Abhebens vom Ventilsitz (76; 176; 276; 576) beaufschlagbar ist.