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Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Ventil gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Hydraulische Ventile in Schieberbauweise sind bekannt. Dabei ist typischerweise ein einstückiger Steuerschieber in einem Gehäuse linearbeweglich aufgenommen, wobei er zusammen mit dem Gehäuse verstellbare Blenden begrenzt.
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Aus der
US 2010/0200090 A1 ist darüber hinaus ein Steuerschieber bekannt, der aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist. Namentlich ist dort als Anbauteil eine Hülse auf einen Fortsatz am Grundteil des Steuerschiebers aufgepresst. Die Hülse begrenzt jedoch keine verstellbare Blende.
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Aus der
DE 10 2009 021 831 A1 ist ein weiteres hydraulisches Ventil bekannt, bei dem innerhalb eines ersten Steuerschiebers ein zweiter Steuerschieber aufgenommen ist, der linearbeweglich gegenüber dem ersten Steuerschieber ist. Die beiden Steuerschieber begrenzen zusammen verstellbare Blenden. Der zweite Steuerschieber begrenzt jedoch zusammen mit dem Gehäuse keine verstellbare Blende.
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Bei allen beschriebenen Ausführungsformen werden häufig Feinsteuerkerben in dem Bereich der verstellbaren Blenden vorgesehen. Diese Feinsteuerkerben werden bei der Inbetriebnahme der Maschine, in welche das hydraulische Ventil eingebaut ist, hergestellt oder zumindest nachgeschliffen, um das Feinsteuerverhalten des Ventils an den vorliegenden Einsatzfall anzupassen. Insbesondere werden dabei die freie Blendenquerschnittsfläche im Zulauf und die freie Blendenquerschnittsfläche im Ablauf aufeinander abgestimmt.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diesen Abstimmvorgang zu vermeiden bzw. zu vereinfachen.
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Gemäß dem selbständigen Anspruch wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das wenigstens eine Anbauteil zusammen mit dem Gehäuse eine zweite verstellbare Blende begrenzt. Damit können die freien Querschnittflächen von erster und zweiter Blende durch Veränderung des Anbauteils aufeinander abgestimmt werden. Ein Nachschleifen von Feinsteuerkerben am Anbauteil ist dabei nicht mehr erforderlich, wie nachfolgend noch erläutert wird.
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In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung angegeben.
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Das wenigstens eine Anbauteil kann fest mit dem Grundteil verbindbar sein. Dabei ist insbesondere daran gedacht, dass die genannten Teile während des Betriebs des hydraulischen Ventils fest miteinander verbunden sind, so dass sie zusammen einen starren Steuerschieber bilden.
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Die Relativlage zwischen dem Grundteil und dem wenigstens einen Anbauteil kann einstellbar sein. Dabei ist insbesondere daran gedacht, die Relativlage zwischen dem Grundteil und dem Anbauteil während des Inbetriebnahme-Zeitraums einzustellen. Danach wird die eingestellte Lage zuletzt fest arretiert, indem das Grundteil fest mit dem wenigstens einen Anbauteil verbunden wird. Durch die vorgeschlagene Einstellung der Relativlage können die freien Querschnittflächen der ersten und der zweiten Blende im Zulauf und im Ablauf einfach aufeinander abgestimmt werden.
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Zwischen dem Grundteil und dem wenigstens einen Anbauteil können auswechselbare Distanzscheiben angeordnet sein. Durch Austausch der Distanzscheiben kann die Relativlage zwischen Grundteil und Anbauteil sehr genau eingestellt werden. Dabei ist vorzugsweise daran gedacht, mehrere Distanzscheiben mit unterschiedlicher Dicke einzubauen. Hierdurch können mit einer kleinen Menge an unterschiedlichen Distanzscheibendicken sehr viele unterschiedliche Abstände zwischen dem Grundteil und dem Anbauteil eingestellt werden. Alternativ kann das wenigstens eine Anbauteil auf ein Gewinde des Grundteils aufgeschraubt sein, wobei dessen Lage vorzugsweise mit einer Kontermutter gesichert ist.
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Das wenigstens eine Anbauteil kann lösbar mit dem Grundteil verbunden und vorzugsweise mit diesem verschraubt sein. Dadurch können die Distanzscheiben leicht ausgewechselt werden.
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Das wenigstens eine Anbauteil kann eine kreiszylindrische Außenumfangsfläche aufweisen, deren Seitenbegrenzungskante die zugeordnete zweite Blende begrenzt. Die genannte kreiszylindrische Außenumfangsfläche kann vergleichsweise einfach mit sehr geringem Spiel an die zugeordnete kreiszylindrische Innenumfangsfläche am Gehäuse angepasst werden, so dass dort kein Druckfluid durchtreten kann. Damit begrenzt das Anbauteil die zugeordnete zweite Blende in definierter Weise. D.h. die freie Blendenquerschnittsfläche schwankt nicht aufgrund von unvorhersehbaren Leckagen.
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Das wenigstens eine Anbauteil kann eine, vorzugsweise kreiszylindrische Bohrung aufweisen, welche vom Grundteil durchsetzt wird. Hierdurch kann das Anbauteil auf besonders einfache Weise am Grundteil befestigt werden, wobei gleichzeitig die Relativlage zwischen Grundteil und Anbauteil einstellbar ist.
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Die Bohrung des wenigstens einen Anbauteils kann konzentrisch zu dessen Außenumfangsfläche angeordnet sein. Damit ist das Anbauteil auf besonders einfache Weise herstellbar.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
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Es stellt dar:
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1 ein hydraulisches Antriebssystem mit einem erfindungsgemäßen hydraulischen Ventil.
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1 zeigt ein hydraulisches Antriebssystem 10 mit einem erfindungsgemäßen hydraulischen Ventil 20. Das hydraulische Antriebssystem 10 umfasst einen Aktuator 11, der beispielsweise als Zylinder oder als Hydromotor ausgebildet sein kann. Ein derartiger Aktuator 11 weist einen ersten und einen zweiten Anschluss 12; 13 auf, durch die je nach Bewegungsrichtung des Aktuators 11 Druckfluid zu- oder abgeführt wird.
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Das Druckfluid, insbesondere Hydrauliköl, wird beispielsweise von einer Pumpe 14 aus einem Tank 15 angesaugt und über das erfindungsgemäße Ventil 20 unter Druck zum Aktuator 11 geleitet. Das aus dem Aktuator 11 herausfließende Druckfluid wird über das Ventil 20 in den Tank 15 zurückgeleitet. Anstelle des Tanks 15 kann auch ein geschlossener Hydraulikkreis vorgesehen sein.
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Das Ventil 20 weist ein Gehäuse 21 auf, welches beispielsweise aus Gusseisen oder Aluminium bestehen kann. In dem Gehäuse 21 ist eine Schieberbohrung 40 vorgesehen, welche mit hoher Genauigkeit kreiszylindrisch ausgebildet ist. In der Schieberbohrung 40 ist der Steuerschieber 22 linearbeweglich aufgenommen. Dabei sind alle Oberflächen des Steuerschiebers 22, welche an der Schieberbohrung 40 anliegen, mit sehr geringem Spiel an diese angepasst, so dass dort nahezu kein Druckfluid durchtreten kann, wobei sich der Steuerschieber 22 dennoch leicht bewegen lässt.
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Auf die Darstellung der Betätigungsvorrichtung für den Steuerschieber 22 wurde der Übersichtlichkeit halber verzichtet. Vorzugsweise werden die üblichen manuellen, elektrischen oder hydraulischen Betätigungsvorrichtungen verwendet.
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Die Schieberbohrung 40 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit insgesamt acht Ringnuten 40 bis 46 versehen, die kreisringförmig um die Mittelachse 23 der Schieberbohrung 40 umlaufen. Die Anzahl der Ringnuten hängt primär von der gewünschten Funktion des Ventils 20 ab, auf die es erfindungsgemäß nicht ankommt.
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Insgesamt sind zwei erste Blendeöffnungen 31; 33 vorgesehen. Die mit Nr. 31 gekennzeichnete erste Blende stellt die Verbindung zwischen dem ersten Anschluss 12 und der Pumpe 14 her, wobei die andere erste Blende 33 die Verbindung zwischen dem zweiten Anschluss 13 und der Pumpe 14 herstellt. Die ersten Blenden 31; 33 sind also im Zulauf angeordnet. Sie werden jeweils durch eine erste bzw. dritte Ringnut 41, 43 und eine zugeordnete Feinsteuerkerbe 30 im Grundteil 24 des Steuerschiebers 22 begrenzt. Das Druckfluid wird dabei über die beiden fünften Ringnuten 45 von der Pumpe 14 zu der jeweils zugeordneten ersten Blende 31; 33 geleitet. Im Bereich der fünften Ringnuten 45 ist eine erste umlaufende Nut 47 im Grundteil 24 des Steuerschiebers 22 vorgesehen, wobei die Feinsteuerkerben 30 in jeweils eine zugeordnete erste umlaufende Nut 47 einmünden. Unabhängig von der Stellung des Steuerschiebers 22 besteht immer eine Verbindung zwischen den fünften Ringnuten 45 und den jeweils zugeordneten ersten umlaufenden Nuten 47.
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Die 1 zeigt eine Mittelstellung des Steuerschiebers 22, in der alle Blenden 31 bis 34 geschlossen sind. Wird der Steuerschieber in 1 nach links bewegt, so öffnen die Blenden, welche mit 31 und 32 gekennzeichnet sind, wobei die beiden anderen Blenden 33; 34 verschlossen bleiben. Wird der Steuerschieber 24 in 1 nach rechts bewegt, so öffnen die Blenden 33; 34, wobei die beiden anderen Blenden 31; 32 vorschlossen bleiben.
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Das erste und das zweiten Anbauteil 25; 26 begrenzen jeweils mit der zugeordneten zweiten bzw. vierten Ringnut 42; 44 eine zweite verstellbare Blende 32, 34. Im ersten und/oder im zweiten Anbauteil 25; 26 können hierfür ebenso wie im Grundteil 24 Feinsteuerkerben vorgesehen sein. Die mit Nr. 32 gekennzeichnete zweite Blende stellt die Verbindung vom ersten Anschluss 12 zum Tank 15 her, wobei die mit Nr. 34 gekennzeichnete zweite Blende die Verbindung vom zweiten Anschluss 13 zum Tank 15 herstellt. Die zweiten Blenden 32; 34 sind also im Ablauf angeordnet.
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Das erste und das zweite Anbauteil 25; 26 weisen jeweils eine kreiszylindrische Außenumfangsfläche 28 und eine dazu konzentrische kreiszylindrische Bohrung 29 auf. Das Grundteil 24 des Steuerschiebers 22 durchsetzt die Bohrung 29, wobei die Bohrung 29 spielfrei an das Grundteil 24 angepasst ist. Zwischen einer Stirnfläche des ersten bzw. des zweiten Anbauteils 25; 26 und einem zugeordneten Absatz am Grundteil 24 sind auswechselbare Distanzscheiben 27 angeordnet, mit welchen die Relativlage zwischen den Anbauteilen 25; 26 und dem Grundteil 24 eingestellt werden kann. Durch Auswechseln der kreisringförmigen Distanzscheiben 27 können also die freien Blendenquerschnittflächen im Zulauf und im Ablauf aufeinander abgestimmt werden.
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Die Anbauteile 25; 26 sind vorzugsweise mit dem Grundkörper 24 verschraubt. Die entsprechenden (nicht dargestellten) Mutters sind vorzugsweise auf die beiden Enden des Grundkörpers 24 aufgeschraubt.
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Hinzuweisen ist noch auf die beiden zweiten umlaufenden Nuten 48 am Steuerschieber 22, welche jeweils über eine der beiden sechsten Ringnuten 46 an den Tank 15 angeschlossen sind. Unabhängig von der Stellung des Steuerschiebers 22 besteht immer eine Verbindung zwischen den sechsten Ringnuten 46 und den jeweils zugeordneten zweiten umlaufenden Nuten 48. Zwischen den ersten und den zweiten umlaufenden Nuten 47; 48 besteht keine Verbindung. Die zweiten umlaufenden Nuten 48 werden jeweils vom Grundteil 24 und dem zugeordneten ersten bzw. zweiten Anbauteil 25; 26 begrenzt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- hydraulisches Antriebssystem
- 11
- Aktuator
- 12
- erster Anschluss
- 13
- zweiter Anschluss
- 14
- Pumpe
- 15
- Tank
- 20
- hydraulisches Ventil
- 21
- Gehäuse
- 22
- Steuerschieber
- 23
- Mittelachse
- 24
- Grundteil
- 25
- erstes Anbauteil
- 26
- zweites Anbauteil
- 27
- Distanzscheibe
- 28
- Außenumfangsfläche
- 29
- Bohrung
- 30
- Feinsteuerkerbe
- 31
- erste Blende zwischen erstem Anschluss und Pumpe
- 32
- zweite Blende zwischen zweitem Anschluss und Tank
- 33
- erste Blende zwischen zweitem Anschluss und Pumpe
- 34
- zweite Blende zwischen erstem Anschluss und Tank
- 40
- Schieberbohrung
- 41
- erste Ringnut
- 42
- zweite Ringnut
- 43
- dritte Ringnut
- 44
- vierte Ringnut
- 45
- fünfte Ringnut
- 46
- sechste Ringnut
- 47
- erste umlaufende Nut
- 48
- zweite umlaufende Nut
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2010/0200090 A1 [0003]
- DE 102009021831 A1 [0004]
