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Die Erfindung betrifft eine hydraulische Ventilanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Eine solche hydraulische Ventilanordnung ist beispielsweise aus der
DE 10 2010 048 070 A1 bekannt. Die darin beschriebene Ventilanordnung verfügt über ein Ventilgehäuse mit einer Ventilbohrung, in der ein Regelventil in Form eines Druckregelventils einer Axialkolbenpumpe aufgenommen ist. Ein Ventilkörper des Regelventils ist in der Ventilbohrung geführt und wird mittels einer Feder in eine axiale Richtung der Ventilbohrung vorgespannt. Dabei stützt sich die zum Vorspannen verwendete Feder an einer Stellschraube ab, die in einen Gewindeabschnitt eines Endabschnitts der Ventilbohrung eingeschraubt ist. Durch das Abstützen an der eingeschraubten Stellschraube ist die Feder somit axial gesichert. Durch ein teilweises Hineinschrauben beziehungsweise Herausschrauben der Stellschraube lässt sich die Vorspannung der Federn einstellen. Mittels einer Kontermutter wird die Stellschraube gegen eine ungewollte Positionsänderung gesichert.
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Nachteilig daran ist, dass die Federvorspannung dieser Ventilanordnung nur mit einer begrenzten Einstellgenauigkeit möglich ist. Darüber hinaus ist die konstruktive Ausgestaltung der Ventilanordnung dadurch eingeschränkt, dass der mit der Stellschraube zusammenwirkende Gewindeabschnitt vergleichsweise lang sein muss, um die Vorspannung der Feder über ein hinreichendes Intervall einstellen zu können.
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Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Einstellvorrichtung für eine hydraulische Ventilanordnung zu schaffen, die unter Einsatz konstruktiv möglichst einfacher Mittel eine verbesserte, ausreichende Einstellgenauigkeit einer Ventilanordnung ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine hydraulische Ventilanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die erfindungsgemäße hydraulische Ventilanordnung weist ein Ventilgehäuse mit wenigstens einer Ventilbohrung auf, in der ein Ventil aufgenommen ist. Ein Ventilkörper des wenigstens einen Ventils ist mittels einer Federanordnung in eine axiale Richtung der Ventilbohrung vorgespannt. Dabei stützt sich die Federanordnung in der axialen Richtung an einem Federsitz von einer in das Ventilgehäuse eingeschraubten Stellschraube ab. Erfindungsgemäß ist wenigstens die Federvorspannung der Federanordnung der Ventilanordnung grobeinstellbar und feineinstellbar.
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Bei einem besonders bevorzugten Anwendungsfall der Erfindung ist die Ventilanordnung ein Druck-Förderstromregler für eine Pumpe.
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Damit ermöglicht die erfindungsgemäße Ventilanordnung eine besonders hohe, das heißt eine präzise, Einstellgenauigkeit der Federvorspannung der Federanordnung in einem ausreichend großen Einstellbereich.
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Zur Grobeinstellung der Federvorspannung, kann in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass wenigstens eine Einstellscheibe in den Federsitz der Stellschraube einlegbar ist. Die Einstellscheibe wird vorzugsweise zwischen den Ventilsitz und der Feder eingelegt, so dass sich die Feder an der eingelegten Einstellscheibe abstützt. Allein durch das Einlegen einer Einstellscheibe wird somit die Federvorspannung der Federanordnung um einen vergleichsweise großen Wert erhöht.
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Eine vorteilhafte Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass die wenigstens eine in den Federsitz der Stellschraube einlegbare Einstellscheibe aus einer Vielzahl von Einstellscheiben mit jeweils unterschiedlichen Dicken auswählbar ist. Die Einstellscheibe kann beispielsweise aus einem Stahl mit ausreichender Härte gefertigt sein.
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In einer weiteren, bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann die Stellschraube eine einseitig offene Hülse sein, in deren Öffnung der Federsitz ausgebildet ist. Das heißt, dass eine in den Federsitz eingelegte Einstellscheibe in radialer Richtung fixiert ist, wodurch die Montierbarkeit der Federanordnung sowie deren Einstellung erleichtert werden.
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Für eine konstruktiv einfach umsetzbare Feineinstellung der Federvorspannung der Federanordnung hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn ein Gewindeabschnitt der Stellschraube und/oder ein Gewindeabschnitt der Ventilbohrung ein Feingewinde aufweisen. Vorteilhafterweise weist ein solches Feingewinde eine gegenüber Regelgewinden geringere Steigung auf, so dass sich die Federvorspannung besonders genau einstellen lässt.
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Um eine einfache Montierbarkeit der Federanordnung und/oder einen einfachen Toleranzausgleich bei der Wahl der Einstellscheiben zur gewährleisten, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Federanordnung aus einer Vielzahl von vorsortierten Federn mit unterschiedlichen Federkonstanten und/oder mit unterschiedlichen Federlängen auswählbar ist.
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Eine vorteilhafte Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass die Stellschraube ein Dichtungselement aufweist, das an einem in die Ventilbohrung hineinragenden Bereich der Stellschraube angeordnet ist. Das heißt, dass das Gehäuse im Bereich der eingeschraubten Stellschraube durch das Dichtungselement innenliegend abgedichtet wird. Durch diese Anordnung des Dichtungselements kann gegenüber bekannten Lösungen ein Stützring eingespart werden und somit der von der Ventilanordnung beanspruchte Bauraum reduziert werden.
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Um die Feineinstellung der Ventilanordnung besonders anwenderfreundlich zu gestalten, kann die Stellschraube einen Schraubenkopf mit einem Außensechskant aufweisen. Alternativ dazu kann die Stellschraube einen Schraubenkopf mit einem Innensechskant aufweisen. eine weitere Alternative ist eine Stellschraube ohne Sechskant, die kraftschlüssig verstellt wird.
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Die erfindungsgemäße Kombination von Grob- und Feineinstellung eines Parameters der Federanordnung hat sich als besonders vorteilhaft im Einsatz mit Hydromaschinen erwiesen, bei denen die Ventilanordnung zwei Ventile aufweist, wobei ein Ventil ein Druckregelventil und ein Ventil ein Förderstromventil ist. Dabei kann jedes Ventil eine Federanordnung mit einer grob- und feineinstellbaren Federanordnung aufweisen.
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Im Folgenden wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen hydraulischen Ventilanordnung anhand einer Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigt
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1 das Ausführungsbeispiel mit einem Druckregelventil und einem Förderstromventil in einem Längsschnitt.
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1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen hydraulischen Ventilanordnung
1 in einem Längsschnitt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die hydraulische Ventilanordnung
1 eine Regelventilanordnung, die zur Druck- und Förderstromregelung einer Axialkolbenpumpe dient. Die prinzipielle Funktion einer solchen Ventilanordnung ist beispielhaft in der eingangs genannten
DE 10 2010 048 068 A1 beschrieben. Darin ist beispielsweise auch beschrieben, dass die Ventilanordnung
1 als Einbaupatrone ausgeführt sein kann.
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Die in 1 dargestellte Ventilanordnung 1 verfügt über ein Gehäuse 2, das in einer radialen Richtung einen Druckanschluss P, zwei Arbeitsanschlüsse A und einen Tankanschluss T aufweist. Der Druckanschluss P ist für eine fluidische Verbindung mit einem Druckanschluss einer Hydraulikpumpe vorgesehen. Die beiden Ausgangsanschlüsse A können mit einem Druckraum eines Stellzylinders fluidisch verbunden werden.
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Das Gehäuse 2 der Ventilanordnung 1 nimmt ein erstes Regelventil 4 und ein zu diesem parallel angeordnetes zweites Regelventil 6 auf. Dabei sind das erste Regelventil 4 als ein Förderstromregelventil und das zweite Regelventil 6 als ein Druckregelventil ausgeführt. Beide Regelventile 4, 6 weisen jeweils einen als Regelkolben ausgeführten Ventilkörper 8, 10 auf, der jeweils in einer Ventilbohrung 12, 14 des Gehäuses 2 geführt ist. In die erste Ventilbohrung 12 münden drei Hydraulikkanäle, die mit dem Druckanschluss P, mit dem Tankanschluss T und mit dem in 1 rechten Arbeitsanschluss A fluidisch verbunden sind. Zusätzlich weist das Regelventil 4 einen Lastdruckanschluss LS auf, der den höchsten Lastdruck des Hydrauliksystems führt. Die zweite Ventilbohrung 14 ist ebenfalls mit dem Druckanschluss P, mit dem in 1 linken Arbeitsanschluss A und mit dem Tankanschluss T verbunden.
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Beide Ventilkörper 8, 10 weisen jeweils zwei Steuerbunde 16, 18 und 20, 22 auf, die voneinander axial beabstandet sind und die in die jeweilige Ventilbohrung 12, 14 des Gehäuses 2 eingepasst sind. An einem aus der jeweiligen Ventilbohrung 12, 14 herausragenden, axialen Ende verfügt jeder Ventilkörper 8, 10 zudem über jeweils einen Radialbund 24, 26, an denen sich jeweils eine als Regelfeder ausgeführte Federanordnung 28, 30 abstützt. Mittels der Federanordnungen 28, 30 werden die beiden Ventilkörper 8, 10 in axialer Richtung, das heißt in die Richtung der Ventilbohrungen 12, 14, vorgespannt.
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Jede der Federanordnungen 28, 30 stützt sich mit einem dem jeweiligen Radialbund 24, 26 entgegen gesetzten, axialen Ende an einem Federsitz 32, 34 einer Stellschraube 36, 38 ab. Um den jeweiligen Federsitz 32, 34 und die sich daran abstützende Federanordnung 28, 30 sicher aufzunehmen, ist jede Stellschraube 36, 38 in Form einer Hülse mit einer in Richtung der Ventilbohrung 12, 14 offenen Hülsenöffnung 40, 42 ausgebildet. Das heißt, dass jede Stellschraube 36, 38 einseitig offen und abschnittsweise in ihrem Inneren hohl ist, um darin die Federanordnungen 28, 30 radial geführt aufzunehmen. Um die von den Federanordnungen 28, 30 auf den Federsitz 32, 34 aufgebrachten Axialkräfte auf das Gehäuse 2 übertragen zu können, ist jede Stellschraube mittels eines Gewindeabschnitts 44, 46, der jeweils ein Feingewinde aufweist, in das Gehäuse 2 eingeschraubt. Hierfür verfügt das Gehäuse 2 selbst auch über einen entsprechenden Gewindeabschnitt 48, 50 mit einem Feingewinde.
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In 1 ist weiter gut zu erkennen, dass jede Stellschraube 36, 38 in axialer Richtung hinter dem Gewindeabschnitt 44, 46 ein innerhalb des Gehäuses 2 liegendes, radial umlaufendes Dichtungselement 52, 54 zur Abdichtung der Ventilanordnung 1 gegenüber der Umgebung des Gehäuses 2 aufweist.
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Des Weiteren ist der Federsitz 32, 34 einer jeden Stellschraube 36, 38 beziehungsweise deren Hülsenöffnung 40, 42 dazu ausgebildet, wenigstens eine Einstellscheibe 56, 58 zur Grobeinstellung der Federvorspannung der jeweiligen Federanordnung 28, 30 aufzunehmen. Wie in 1 gut zu erkennen ist, kann die Einstellscheibe 56, 58 hierfür zwischen den Federsitz 32, 34 und der Federanordnung 28, 30 eingelegt werden. Beachtenswert ist dabei, dass die jeweilige Einstellscheibe 56, 58 aus einer Vielzahl von Einstellscheiben ausgewählt werden kann, die sich hinsichtlich ihrer Dicke t unterscheiden. Die Dicke t der Einstellscheibe 56, 58 beeinflusst direkt die Federvorspannung der jeweiligen Federanordnung 28, 30.
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Die Einstellung der Federvorspannung der Ventilanordnung 1 kann wie nachfolgend beschrieben ablaufen. Zunächst kann in Abhängigkeit des einzustellenden Drucks beziehungsweise des einzustellenden Förderstroms eine Federanordnung 28, 30 mit einer geeigneten Federkonstante und/oder mit einer geeigneten Federlänge aus einer vorgehaltenen Vielzahl vorsortierter Federn gewählt werden, um dem Anwender den Toleranzausgleich bei der Wahl einer geeigneten Einstellscheibe 56, 58 zu erleichtern. Anschließend kann dann für eine Grobeinstellung der Federvorspannung der Ventilanordnung 1 eine Einstellscheibe 56, 58 aus einer vorgehaltenen Vielzahl von Einstellscheiben ausgewählt werden, wobei sich die Einstellscheiben vor allem hinsichtlich ihrer Dicke t unterscheiden. Die ausgewählte Einstellscheibe 56, 58 wird in die Hülsenöffnung 40, 42 der jeweiligen Stellschraube 36, 38 eingelegt und die Stellschraube 36, 38 anschließend in den entsprechenden Gewindeabschnitt 44, 46 des Gehäuses 2 zumindest soweit eingeschraubt, dass diese sicher im Gehäuse 2 sitzt. Für die darauf folgende Feineinstellung der Ventilanordnung 1 kann dann die feingewindige Stellschraube 36, 38 äußerst präzise weiter hineingeschraubt oder herausgeschraubt werden. Hierfür weist jede der Stellschraube 36, 38 einen Schraubenkopf mit einem Außensechskant 60, 62 auf.
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Ausgehend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann die erfindungsgemäße hydraulische Ventilanordnung 1 in vielfacher Hinsicht abgewandelt werden. Beispielsweise ist denkbar, dass die Stellschrauben 36, 38 einen Schraubenkopf mit einem Innensechskant anstatt mit dem oben beschriebenen Außensechskant aufweisen.
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Offenbart ist eine hydraulische Ventilanordnung, die ein Ventilgehäuse mit wenigstens einer Ventilbohrung aufweist. In dieser Ventilbohrung ist ein Ventil aufgenommen mit einem Ventilkörper aufgenommen, der mittels einer Federanordnung in eine axiale Richtung der Ventilbohrung vorgespannt ist. Dabei stütz sich die Federanordnung in der axialen Richtung an einem Federsitz von einer in das Ventilgehäuse eingeschraubten Stellschraube ab. Erfindungsgemäß ist wenigstens die Federvorspannung der Federanordnung grobeinstellbar und feineinstellbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010048070 A1 [0002]
- DE 102010048068 A1 [0020]
