DE102019205640A1

DE102019205640A1 - Proportionales Hydraulikventil

Info

Publication number: DE102019205640A1
Application number: DE102019205640.7A
Authority: DE
Inventors: Thomas WECHSEL; Bernd Faber
Original assignee: Hawe Hydraulik SE
Current assignee: Hawe Hydraulik SE
Priority date: 2019-04-17
Filing date: 2019-04-17
Publication date: 2020-10-22
Anticipated expiration: 2039-04-18
Also published as: JP2020176719A; CN111828723A; US20200332911A1; JP6945031B2; DE102019205640B4; US11346458B2; CN111828723B

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein proportionales Hydraulikventil 1 mit einem Ventilgehäuse 2, einer Betätigungseinrichtung und einem axial in einer Kolbenkammer 4 des Ventilgehäuses 2 verfahrbaren Ventilkolben 5. Das Ventilgehäuse 2 weist wenigstens einen Druckanschluss P und wenigstens einen Verbindungsanschluss T auf. Der Ventilkolben 5 sperrt einen Strömungsweg zwischen dem Druckanschluss P und dem Verbindungsanschluss T oder gibt diesen proportional frei, indem sich der Ventilkolben 5 proportional zu einer von der Betätigungseinrichtung 3 erzeugten Betätigungskraft zwischen einer Sperrstellung und einer Offenstellung OS in der Kolbenkammer 4 bewegt. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Ventilkolben 5 einen ersten Schieberbereich 6 und einen zweiten Schieberbereich 7 aufweist. Ferner zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass der Ventilkolben 5 in axialer Richtung AR nach dem ersten Schieberbereich 6 und vor dem zweiten Schieberbereich 7 eine umlaufende Vertiefung 8 aufweist, und die Vertiefung 8 zusammen mit der Kolbenkammer 4 eine Druckkammer 9 bildet und der Druckanschluss P in die Druckkammer 9 mündet. Erfindungsgemäß ist ein erster Durchmesser des ersten Schieberbereichs 6 größer ist als ein zweiter Durchmesser des zweiten Schieberbereichs 7.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein proportionales Hydraulikventil mit einem Ventilgehäuse, einer Betätigungseinrichtung und einem axial in einer Kolbenkammer des Ventilgehäuses verfahrbaren Ventilkolben.
Bei derartigen Ventilen weist das Ventilgehäuse wenigstens einen Druckanschluss und wenigstens einen Verbindungsanschluss auf. Der Ventilkolben sperrt einen Strömungsweg zwischen dem Druckanschluss und dem Verbindungsanschluss oder gibt diesen Strömungsweg proportional frei, indem sich der Ventilkolben proportional zu einer von der Betätigungseinrichtung erzeugten Betätigungskraft zwischen einer Sperrstellung und einer Offenstellung in der Kolbenkammer bewegt. Der Verbindungsanschluss ist oftmals ein Tank- bzw. Rücklaufanschluss. Ein solches proportionales Hydraulikventil ist beispielsweise aus der DE 10 2005 022 693 A1 bekannt.
Die bekannten proportionalen Hydraulikventile erfüllen die angedachte Funktion, beispielsweise als proportionales Druckbegrenzungsventil, regelmäßig sehr gut. Druckbegrenzungsventile haben die Aufgabe, den Systemdruck auf einen bestimmten Nenndruck zu begrenzen. Sobald der Nenndruck erreicht wird, spricht das Druckbegrenzungsventil an und der überschüssige Volumenstrom wird vom Druckanschluss zum Verbindungs- bzw. Tankanschluss geleitet. Jedoch kann es insbesondere bei hohen Nenndrücken von beispielsweise mehr als 300 bar zu einem erhöhten Staudruck am Ventilkolben kommen. Unter einem Staudruck soll hierin die Druckdifferenz zwischen dem Druckanschluss und dem Verbindungs- bzw. Tankanschluss verstanden werden.
Um diesem Problem zu begegnen, werden bei den als Sitzventil ausgebildeten proportionalen Hydraulikventilen die Sitze verkleinert, um so eine kleinere druckbeaufschlagte Fläche zu erhalten. Nachteilig hieran ist, dass der Volumenstrom ebenfalls abnimmt, also in der Offenstellung des Ventils verhältnismäßig wenig Menge fließen kann.
Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein proportionales Hydraulikventil aufzuzeigen, bei welchem ein geringer Staudruck insbesondere bei hohen Nenndrücken erreicht werden kann, wobei gleichzeitig ein ausreichender Volumenstrom zwischen dem Druckanschluss und dem Verbindungs- bzw. Tankanschluss fließen kann.
Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einem proportionalen Hydraulikventil gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Das erfindungsgemäße proportionale Hydraulikventil zeichnet sich gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten proportionalen Hydraulikventilen dadurch aus, dass der Ventilkolben einen ersten Schieberbereich und einen zweiten Schieberbereich aufweist, und der Ventilkolben in axialer Richtung nach dem ersten Schieberbereich und vor dem zweiten Schieberbereich eine umlaufende Vertiefung aufweist, und die Vertiefung zusammen mit der Kolbenkammer eine Druckkammer bildet und der Druckanschluss in die Druckkammer mündet. Ferner zeichnet sich das erfindungsgemäße proportionale Hydraulikventil dadurch aus, dass ein erster Durchmesser des ersten Schieberbereichs größer ist als ein zweiter Durchmesser des zweiten Schieberbereichs. Unter der axialen Richtung im Sinne der Erfindung wird die Richtung von der Betätigungseinrichtung zum Ventilkolben verstanden.
Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Ventilkolbens als schieberartiger Ventilkolben kann erreicht werden, dass der Staudruck verhältnismäßig klein ist, obgleich ein verhältnismäßig großer Durchflussquerschnitt zur Verfügung steht. Denn die wirksame bzw. druckbeaufschlagte Differenzfläche wird durch die Differenz der Fläche des ersten Schieberbereichs als Funktion des ersten Durchmessers und der Fläche des zweiten Schieberbereichs als Funktion des zweiten Durchmessers gebildet. Je nachdem für welchen Nenndruck und für welches Einsatzgebiet das proportionale Hydraulikventil ausgelegt werden soll, kann somit ein ausreichend großer Durchflussquerschnitt und eine entsprechend kleine Differenzfläche gewählt werden, sodass insgesamt ein geringer Staudruck trotz eines hohen maximalen Volumenstroms bei insbesondere hohen Nenndrücken erreicht wird.
Bevorzugt weist der Ventilkolben in axialer Richtung vor dem ersten Schieberbereich ein Schließelement auf und das Ventilgehäuse weist bevorzugt einen Ventilsitz auf, wobei das Schließelement am Ventilsitz aufliegt, wenn der Ventilkolben in der Sperrstellung ist. Das Schließelement kann insbesondere ein Ventilkegel sein. Hierdurch wird eine besonders gute Dichtheit in der Sperrstellung erreicht und ein Leckageölfluss vom Druckanschluss zum Verbindungs- bzw. Tankanschluss weitgehend verhindert.
Es ist von Vorteil, wenn die Kolbenkammer in axialer Richtung vor dem Druckanschluss eine erste Ringnut aufweist, wobei der Verbindungsanschluss in die erste Ringnut mündet und der Ventilsitz an einer umlaufenden Kante der ersten Ringnut ausgebildet ist, wobei der erste Schieberbereich den Ventilsitz auf einer Abhebebewegungsstrecke positiv überdeckt. Somit kann die Betriebssicherheit gesteigert werden, da bei einer Abhebebewegung des Ventilkolbens vom Ventilsitz von der Sperrstellung in Richtung der Offenstellung zunächst nur ein Leckageölfluss von der Druckkammer zur ersten Ringnut fließt. Erst wenn der Ventilkolben die Abhebebewegungsstrecke zurückgelegt hat, wird ein größerer Querschnitt freigeben, sodass ein größerer Volumenstrom von der Druckkammer zur ersten Ringnut fließen kann.
Es ist zweckmäßig, wenn der Ventilkolben wenigstens eine Ausnehmung aufweist, die sich axial von der Vertiefung in den ersten Schieberbereich erstreckt, wobei die wenigstens eine Ausnehmung radial nur teilweise umlaufend ist. Mit anderen Worten, die wenigstens eine Ausnehmung ist radial nicht umlaufend ausgeführt. Durch die Ausnehmung kann der Durchflussquerschnitt vergrößert werden, sodass ein größerer Volumenstrom vom Druckanschluss zum Verbindungs- bzw. Tankanschluss strömen kann.
Bevorzugt weist die wenigstens eine Ausnehmung zumindest teilweise eine sich in axialer Richtung vergrößernde Querschnittsfläche auf. Hierdurch kann erreicht werden, dass sich der Durchflussquerschnitt nicht schlagartig, sondern graduell vergrößert. Insgesamt wird so ein besseres Ansprechverhalten des proportionalen Hydraulikventils erreicht.
Es ist von Vorteil, wenn der Ventilkolben zwei oder mehr Ausnehmungen aufweist, die gleichmäßig über den Umfang verteilt sind. Durch das Vorsehen von zwei oder mehr regelmäßig angeordneten Ausnehmungen kann verhindert werden, dass der Ventilkoben einseitig mit einer Kraft beaufschlagt wird und daher exzentrisch läuft.
Es ist zweckmäßig, wenn die Kolbenkammer an einem axialen Ende eine Dämpfungskammer aufweist, wobei der Ventilkolben eine umlaufende Dämpfungsnut aufweist, die in fluidischer Verbindung mit dem Verbindungsanschluss ist und wobei sich ein Dämpfungsspalt axial von der Dämpfungsnut zwischen dem Ventilkolben und der Kolbenkammer erstreckt, wobei der Dämpfungsspalt in fluidischer Verbindung mit der Dämpfungskammer ist. Hierdurch wird die Bewegung des Ventilkolbens in der Kolbenkammer gedämpft, was insgesamt zu einer Verringerung bzw. Unterdrückung von ungewünschten Schwingungen führt. Der Dämpfungsspalt ist hierbei entsprechend der gewünschten Dämpfung zu wählen.
Bevorzugt ist der zweite Schieberbereich in einem Führungsabschnitt der Kolbenkammer geführt, wobei die Dämpfungskammer in axialer Richtung nach dem Führungsabschnitt angeordnet ist und die Dämpfungsnut am zweiten Schieberbereich ausgebildet ist, sodass sich der Dämpfungsspalt in axialer Richtung erstreckt. Dies erlaubt eine besonders einfache Herstellung des Ventilgehäuses sowie eine vereinfachte Montage des proportionalen Hydraulikventils.
Es ist von Vorteil, wenn der Ventilkolben eine axiale Sackbohrung, eine den Ventilkolben radial durchsetzende erste Bohrung und eine den Ventilkolben radial durchsetzende zweite Bohrung aufweist, wobei die erste Bohrung in fluidischer Verbindung mit dem Verbindungsanschluss ist und die zweite Bohrung in fluidischer Verbindung mit der Dämpfungsnut ist. Mithin ist über den Dämpfungsspalt die Dämpfung im Niederdruckbereich angeordnet. Bei einer Bewegung des Ventilkolbens aus der Sperrstellung (oder einer Zwischenstellung) in Richtung der Offenstellung wird über die erste Bohrung, die Sackbohrung, die zweite Bohrung und den Dämpfungsspalt Hydrauliköl aus dem Verbindungs- bzw. Tankanschluss in die Dämpfungskammer gesaugt. Entsprechend wird bei einer Bewegung aus der Offenstellung (oder einer Zwischenstellung) in Richtung der Sperrstellung Hydrauliköl über die erste Bohrung, die Sackbohrung, die zweite Bohrung und den Dämpfungsspalt Hydrauliköl aus der Dämpfungskammer in den Verbindungs- bzw. Tankanschluss gedrückt. Dies ermöglicht eine einfach aufgebaute Dämpfung der Bewegung des Ventilkolbens.
Es ist zweckmäßig, wenn am zweiten Schieberbereich wenigstens eine umlaufende zweite Ringnut angeordnet ist. Die Ringnut unterdrückt einen Leckageölfluss von der Druckkammer über den zweiten Schieberbereich. Selbstverständlich können auch zwei oder mehr zweite Ringnuten vorgesehen sein, wobei darauf zu achten ist, dass die axiale Länge der zweiten Ringnuten nicht zu einer exzentrischen Verlagerung des Ventilkolbens führt.
Bevorzugt ist das proportionale Hydraulikventil ein proportionales Druckbegrenzungsventil. Je nachdem welche Betätigungseinrichtung verwendet wird, kann ein proportionales Druckbegrenzungsventil mit einer fallenden oder steigenden Kennlinie realisiert werden. Alternativ kann das proportionale Druckbegrenzungsventil ein entsperrbares Rückschlagventil sein.
Die Lösung der Aufgabe gelingt ferner mit einem Hydrauliksystem mit einem erfindungsgemäßen proportionalen Hydraulikventil. Beispielsweise kann das erfindungsgemäße proportionale Hydraulikventil in einem Hydrauliksystem zur Pumpenregelung oder zur Druckbegrenzung in einem LS- System eingesetzt werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierbei zeigen schematisch:

1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen proportionalen Hydraulikventils in einer Offenstellung;
2 eine vergrößerte Ansicht des in 1 gezeigten proportionalen Hydraulikventils;
3 das in 2 gezeigte proportionale Hydraulikventil in einer Sperrstellung;
4 eine erste Seitenansicht eines Ventilkolbens des erfindungsgemäßen proportionalen Hydraulikventils;
5 einen Schnitt durch den in 4 gezeigten Ventilkolben entlang der Linie A - A;
6 eine zweite Seitenansicht des in 4 gezeigten Ventilkolbens; und
7 eine perspektivische Ansicht des in 4 gezeigten Ventilkolbens.

In 1 ist ein erfindungsgemäßes proportionales Hydraulikventil 1 gemäß der vorliegenden Erfindung als teilweiser Schnitt dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist das proportionale Hydraulikventil 1 ein proportionales Druckbegrenzungsventil. Selbstverständlich kann das Hydraulikventil 1 aber auch so ausgelegt sein, dass es eine andere hydraulische Funktion erfüllt, beispielsweise als entsperrbares Rückschlagventil. Das proportionale Druckbegrenzungsventil 1 weist ein (in 1 geschnitten dargestelltes) Ventilgehäuse 2 und eine Betätigungseinrichtung 3 auf. Darüber hinaus weist das Ventilgehäuse 2 mehrere in regelmäßigen Abständen radial umlaufend angeordnete Druckanschlüsse P sowie mehrere von den Druckanschlüssen axial beabstandete und ebenfalls in regelmäßigen Abständen radial umlaufende Verbindungsanschlüsse T auf. In diesem Ausführungsbeispiel stellen die Verbindungsanschlüsse T Tankanschlüsse dar. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Druckanschlüsse P geneigt und die Tankanschlüsse T senkrecht zum Ventilkolben 5 angeordnet. Je nach Bedarf kann die Neigung der Druckanschlüsse P und Tankanschlüsse T relativ zum Ventilkolben 5 angepasst werden.
Die Betätigungseirichtung 3 kann insbesondere einen elektroproportionalen Magneten und unter Umständen eine Federeinheit umfassen, je nachdem ob das Druckbegrenzungsventil 1 mit einer steigenden oder fallenden Kennlinie ausgebildet sein soll. Im Ventilgehäuse 2 ist eine Kolbenkammer 4 ausgebildet, in der ein Ventilkolben 5 proportional zur Betätigungskraft der Betätigungseinheit 3 zwischen einer Sperrstellung SP (vgl. 3) und einer Offenstellung OS (vgl. 1 und 2) axial bewegbar angeordnet ist, um einen Strömungsweg zwischen den Druckanschlüssen P und den Tankanschlüssen T zu sperren oder proportional freizugeben.
Der Ventilkolben 5 ist schieberartig ausgebildet und weist einen ersten Schieberbereich 6 und einen zweiten Schieberbereich 7 auf. Der zweite Schieberbreich 7 ist in einem Führungsabschnitt 17 der Kolbenkammer 4 geführt. In einer axialen Richtung AR, d.h. in Richtung von der Betätigungseinheit 3 zum Ventilgehäuse 2, ist zwischen dem ersten Schieberbereich 6 und dem zweiten Schieberbereich 7 eine umlaufende Vertiefung 8 ausgebildet. Wie man insbesondere in 4 erkennen kann, geht die Vertiefung 8 mit einem sanft radial nach außen aufweitenden Übergang in den entsprechenden Schieberbereich 6, 7 über. Die umlaufende Vertiefung 8 bildet zusammen mit einer inneren Umfangsfläche der Kolbenkammer 4 eine Druckkammer 9. Die Druckanschlüsse P münden wie dargestellt in die Druckkammer 9.
Wie in 4 dargestellt hat der erste Schieberbereich 6 einen ersten Durchmesser D1. Der zweite Schieberbreich 7 hat einen zweiten Durchmesser D2, welcher kleiner als der erste Durchmesser D1 ist. Mithin ergibt sich die druckbeaufschlagte Differenzfläche in der Druckkammer 9 als 0,25 x π x (D1² - D2²). Hieraus folgt, dass verhältnismäßig große Durchflussquerschnitte bei gleichzeitig verhältnismäßig kleiner Differenzfläche realisiert werden können, was insgesamt zu einem verhältnismäßig geringen Staudruck führt.
Um insbesondere in der Sperrstellung SP einen möglichen Leckageölfluss weitgehend zu unterbinden weist der Ventilkolben ein Schließelement 10 in Form eines Kegels auf. Das Ventilgehäuse 2 weist einen Ventilsitz 11 auf, an welchem der Kegel in der Sperrstellung SP anliegt, wie insbesondere in 3 dargestellt. Der Ventilsitz 11 ist an einer in axialer Richtung AR unteren umlaufenden Kante einer in der Kolbenkammer 4 ausgebildeten ersten Ringnut 12 ausgebildet. Die Tankanschlüsse T münden wie dargestellt in diese erste Ringnut 12.
Wie in den 4 bis 7 dargestellt, weist der Ventilkolben 5 mehrere Ausnehmungen 13 auf, die sich axial von der Vertiefung 8 in den ersten Schieberbereich 6 erstrecken. In diesem Ausführungsbeispiel weist der Ventilkolben 8 insgesamt drei Ausnehmungen 13 auf, die in regelmäßigen Abständen umlaufend um den Ventilkolben 5 angeordnet sind. Die Ausnehmungen 13 sind radial nicht umlaufend und erstrecken sich axial nicht bis zum Kegel 10. Vielmehr ist zwischen dem Kegel 10 und den Ausnehmungen 13 in axialer Richtung AR eine positive Überdeckung PÜ vorgesehen. Mit anderen Worten, diese positive Überdeckung PÜ entspricht in der axialen Länge einer Abhebebewegungsstrecke, um welche der Kolben 5 erst von der Sperrstellung SP in Richtung der Offenstellung OS bewegt werden muss, bevor die Ausnehmungen 13 einen größeren Durchflussquerschnitt als Strömungsweg zwischen der Druckkammer 9 bzw. den Druckanschlüssen P und der ersten Ringnut 12 bzw. den Tankanschlüssen T freigeben. Während der Bewegung des Ventilkolbens 5 entlang der Abhebebewegungsstrecke PÜ fließt lediglich Leckageöl von der Druckkammer 9 zur ersten Ringnut 12. Die Ausnehmungen 13 sind wie dargestellt so ausgebildet, dass sich die Querschnittsfläche einer jeden Ausnehmung 13 in axialer Richtung AR vergrößert. Mithin wird mit zunehmender Bewegungsstrecke des Ventilkolbens 5 von der Sperrstellung SP in die Offenstellung OS ein immer größer werdender Durchflussquerschnitt freigegeben.
Die Kolbenkammer 4 weist am in axialer Richtung AR gesehen axialen Ende 14 eine Dämpfungskammer 15 auf, welche sich an den Führungsabschnitt 17 anschließt bzw. in axialer Richtung AR nach dem Führungsabschnitt 17 angeordnet ist. Am zweiten Schieberbereich 7 ist eine umlaufende Dämpfungsnut 16 ausgebildet, die in fluidischer Verbindung mit der ersten Ringnut 12 bzw. den Tankanschlüssen T ist. Hierfür weist der Ventilkolben 5 eine axiale Sackbohrung 18 auf, in welche eine den Ventilkolben 5 radial durchsetzende erste Bohrung 19 mündet. Wie insbesondere aus einem Vergleich der 2 und 3 zu erkennen ist, steht die erste Bohrung 19 sowohl in der Offenstellung OS als auch in der Sperrstellung SP in permanenter fluidischer Verbindung mit der ersten Ringnut 12 bzw. den Tankanschlüssen T. Darüber hinaus weist der Ventilkolben 5 eine zweite Bohrungen 20 auf, welche den Ventilkolben 5 radial durchsetzt und ebenfalls in die Sackbohrung 18 mündet. Ferner mündet die zweite Bohrung 20 wie in 2 bis 5 dargestellt in die Dämpfungsnut 16.
In axialer Richtung AR nach der Dämpfungsnut 16 ist ein Dämpfungsspalt S ausgebildet, welcher einen verhältnismäßig geringen Volumenstrom an Hydrauliköl zwischen der Dämpfungsnut 16 und der Dämpfungskammer 15 zulässt. Bei einer schließenden Bewegung des Ventilkolbens 5, also bei einer Bewegung in axialer Richtung AR, wird das Hydrauliköl aus der Dämpfungskammer 15 über den Dämpfungsspalt S sowie über die Dämpfungsnut 16 und die Bohrungen 18, 19, 20 in die erste Ringnut 12 bzw. zu den Tankanschlüssen T gedrückt. Aufgrund des verhältnismäßig kleinen Durchflussquerschnitts des Dämpfungsspalts S wird diese Bewegung daher gedämpft. Entsprechend wird bei einer hierzu entgegengesetzten öffnenden Bewegung des Ventilkolbens 5 Hydrauliköl aus der ersten Ringnut 12 bzw. den Tankanschlüssen T über die Bohrungen 18, 19, 20, die Dämpfungsnut 17 sowie den Dämpfungsspalt S in die Dämpfungskammer 15 gesaugt. Entsprechend ergibt sich bei dieser öffnenden Bewegung des Ventilkolbens 5 ebenfalls aufgrund des verhältnismäßig kleinen Durchflussquerschnitts des Dämpfungsspalts S eine Dämpfung.
Wie in sämtlichen Figuren dargestellt, sind ferner am zweiten Schieberbreich 7 insgesamt drei zweite Ringnuten 21 ausgebildet. Die zweiten Ringnuten 21 sind in axialer Richtung AR nach der Vertiefung 8 und vor der Dämpfungsnut 16 angeordnet. Diese zweiten Ringnuten 21 unterdrücken einen Leckageölfluss von der Druckkammer 9 zur Dämpfungskammer 15 bzw. zur Dämpfungsnut 16.
Bezugszeichenliste

1: proportionales Hydraulikventil/ Druckbegrenzungsventil
2: Ventilgehäuse
3: Betätigungseinrichtung
4: Kolbenkammer
5: Ventilkolben
6: erster Schieberbereich
7: zweiter Schieberbereich
8: Vertiefung
9: Druckkammer
10: Schließelement
11: Ventilsitz
12: erste Ringnut
13: Ausnehmung
14: axiales Ende
15: Dämpfungskammer
16: Dämpfungsnut
17: Führungsabschnitt
18: axiale Sackbohrung
19: erste Bohrung
20: zweite Bohrung
21: zweite Ringnut
D1: erster Durchmesser
D2: zweiter Durchmesser
AR: axiale Richtung
OS: Offenstellung
P: Druckanschluss
PÜ: positive Überdeckung/ Abhebebewegungsstrecke
T: Verbindungsanschluss/ Tankanschluss
S: Dämpfungsspalt
SP: Sperrstellung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005022693 A1 [0002]

Claims

Proportionales Hydraulikventil (1) mit einem Ventilgehäuse (2), einer Betätigungseinrichtung (3) und einem axial in einer Kolbenkammer (4) des Ventilgehäuses (2) verfahrbaren Ventilkolben (5), wobei das Ventilgehäuse (2) wenigstens einen Druckanschluss (P) und wenigstens einen Verbindungsanschluss (T) aufweist, und der Ventilkolben (5) einen Strömungsweg zwischen dem Druckanschluss (P) und dem Verbindungsanschluss (T) sperrt oder proportional freigibt, indem sich der Ventilkolben (5) proportional zu einer von der Betätigungseinrichtung (3) erzeugten Betätigungskraft zwischen einer Sperrstellung (SP) und einer Offenstellung (OS) in der Kolbenkammer (4) bewegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkolben (5) einen ersten Schieberbereich (6) und einen zweiten Schieberbereich (7) aufweist, und der Ventilkolben (5) in axialer Richtung (AR) nach dem ersten Schieberbereich (6) und vor dem zweiten Schieberbereich (7) eine umlaufende Vertiefung (8) aufweist, und die Vertiefung (8) zusammen mit der Kolbenkammer (4) eine Druckkammer (9) bildet und der Druckanschluss (P) in die Druckkammer (9) mündet, wobei ein erster Durchmesser (D1) des ersten Schieberbereichs (6) größer ist als ein zweiter Durchmesser (D2) des zweiten Schieberbereichs (7).
Proportionales Hydraulikventil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkolben (5) in axialer Richtung (AR) vor dem ersten Schieberbereich (6) ein Schließelement (10), insbesondere einen Ventilkegel, aufweist und dass das Ventilgehäuse (2) einen Ventilsitz (11) aufweist, wobei das Schließelement (10) am Ventilsitz (11) aufliegt, wenn der Ventilkolben (5) in der Sperrstellung (SP) ist.
Proportionales Hydraulikventil (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenkammer (4) in axialer Richtung vor dem Druckanschluss (P) eine erste Ringnut (12) aufweist, wobei der Verbindungsanschluss (T) in die erste Ringnut (12) mündet und der Ventilsitz (11) an einer umlaufenden Kante der ersten Ringnut (12) ausgebildet ist, wobei der erste Schieberbereich (6) den Ventilsitz (11) auf einer Abhebebewegungsstrecke (PÜ) positiv überdeckt.
Proportionales Hydraulikventil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkolben (5) wenigstens eine Ausnehmung (13) aufweist, die sich axial von der Vertiefung (8) in den ersten Schieberbereich (6) erstreckt, wobei die wenigstens eine Ausnehmung (13) radial nur teilweise umlaufend ist.
Proportionales Hydraulikventil (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Ausnehmung (13) zumindest teilweise eine sich in axialer Richtung (AR) vergrößernde Querschnittsfläche aufweist.
Proportionales Hydraulikventil (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkolben (5) zwei oder mehr Ausnehmungen (13) aufweist, die gleichmäßig über den Umfang verteilt sind.
Proportionales Hydraulikventil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenkammer (4) an einem axialen Ende (14) eine Dämpfungskammer (15) aufweist, wobei der Ventilkolben (5) eine umlaufende Dämpfungsnut (16) aufweist, die in fluidischer Verbindung mit dem Verbindungsanschluss (T) ist und wobei sich ein Dämpfungsspalt (S) axial von der Dämpfungsnut (16) zwischen dem Ventilkolben (5) und der Kolbenkammer (4) erstreckt, wobei der Dämpfungsspalt (S) in fluidischer Verbindung mit der Dämpfungskammer (15) ist.
Proportionales Hydraulikventil (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schieberbereich (7) in einem Führungsabschnitt (17) der Kolbenkammer (4) geführt ist, wobei die Dämpfungskammer (15) in axialer Richtung (AR) nach dem Führungsabschnitt (17) angeordnet ist und die Dämpfungsnut (16) am zweiten Schieberbereich (7) ist, sodass sich der Dämpfungsspalt (S) in axialer Richtung (AR) erstreckt.
Proportionales Hydraulikventil (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkolben (5) eine axiale Sackbohrung (18), eine den Ventilkolben (5) radial durchsetzende erste Bohrung (19) und eine den Ventilkolben (5) radial durchsetzende zweite Bohrung (20) aufweist, wobei die erste Bohrung (19) in fluidischer Verbindung mit dem Verbindungsanschluss (T) ist und die zweite Bohrung (20) in fluidischer Verbindung mit der Dämpfungsnut (16) ist.
Proportionales Hydraulikventil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am zweiten Schieberbereich (7) wenigstens eine umlaufende zweite Ringnut (21) angeordnet ist.
Proportionales Hydraulikventil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydraulikventil (1) ein proportionales Druckbegrenzungsventil ist
Proportionales Hydraulikventil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydraulikventil (1) ein entsperrbares Rückschlagventil ist.
Hydrauliksystem mit einem proportionalen Hydraulikventil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche.