DE10203632A1

DE10203632A1 - Druckventil

Info

Publication number: DE10203632A1
Application number: DE2002103632
Authority: DE
Inventors: Konrad Schneider; Karl Josef Meyer; Walter Otter; Wolfgang Spahn
Original assignee: Bosch Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 2002-01-30
Filing date: 2002-01-30
Publication date: 2003-07-31
Also published as: ITMI20030145A1

Abstract

Offenbart ist ein vorgesteuertes Druckventil, beispielsweise ein Druckbegrenzungs-, Druckabschaltventil oder Druckzuschaltventil, bei dem durch Umschalten eines Wegeventils auf drucklosem Umlauf umgeschaltet werden kann. Zur Dämpfung von Druckspitzen und akustischen Entlastungsschlägen ist ein Ventilkörper des Wegeventils mit einer Voröffnung ausgeführt. Diese Voröffnung kann durch eine Voröffnungsbohrung und/oder durch einen sich konisch erweiternden Ringspalt ausgeführt sein.

Description

Die Erfindung betrifft ein vorgesteuertes Druckventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Derartige vorgesteuerte Druckventile werden beispielsweise zur Begrenzung und magnetbetätigten Entlastung eines Betriebsdruckes einer Hydroanlage (Druckbegrenzungsventil) oder bei Hydroanlagen mit Druckspeichern eingesetzt, wobei ein Pumpenvolumenstrom auf drucklosen Umlauf geschaltet wird.

In der DE-AS-17 75 178 ist ein vorgesteuertes Druckbegrenzungsventil gezeigt, bei dem ein Kolben einer Hauptstufe mittels einer Feder in eine Schließposition vorgespannt ist. Der Hauptstufe ist ein Vorsteuerventil zugeordnet, über das der maximale Systemdruck einstellbar ist. Zum Umschalten auf drucklosen Umlauf ist der Federraum der Hauptstufe über ein Wegeventil mit einem Ablaufanschluß verbunden. Beim Umschalten des Wegeventils in seine Öffnungsstellung wird der Druck im Federraum der Hauptstufe zum Ablaufanschluß hin abgebaut, so daß der Kolben durch den am Eingangsanschluß der Hauptstufe anliegenden Druck gegen die Kraft der Feder geöffnet werden kann. Bei ungünstigen Betriebsbedingungen kann es dabei zu einem sogenannten Entlastungsschlag kommen, der eine erhebliche Lärmbelästigung darstellt und des weiteren kann durch die auftretenden Druckspitzen das System mechanisch beschädigt werden.

Zur Minderung dieser Entlastungsschläge wird in der DE-AS-17 75 178 vorgeschlagen, in der Verbindungsleitung zwischen dem Wegeventil und dem Federraum eine einstellbare Drossel vorzusehen.

In der DE-C2-40 04 931 wird ein Druckabschaltventil beschrieben, bei dem zwischen dem Wegeventil und dem Federraum ebenfalls eine Düse zur Dämpfung des Entlastungsschlages vorgesehen ist.

Die DE-C2-32 07 080 offenbart ein gattungsgemäßes Druckbegrenzungsventil, bei dem im Druckmittelströmungspfad zwischen dem Federraum der Hauptstufe und dem Wegeventil drei hintereinander geschaltete Drosseln vorgesehen sind, um die Öffnungsbewegung des Kolbens der Hauptstufe zu dämpfen.

In dem Bosch-Rexroth-Datenblatt RD 25 802/04. 92 ist ein Druckbegrenzungsventil dargestellt, bei dem zur Dämpfung der Entlastungsschläge eine Entlastungsdämpfungsplatte mit einer Düse vorgesehen ist, über die die Druckspitzen und akustische Entlastungsschläge gedämpft werden.

Prinzipiell ist es auch vorstellbar, anstelle der vorbeschriebenen Drosseln/Düsen ein Stromregelventil im Druckmittelströmungspfad zwischen Federraum und Wegeventil vorzusehen, so daß eine druckunabhängige Dämpfungswirkung erzielbar ist.

Allen vorbeschriebenen Lösungen ist jedoch gemeinsam, daß ein erheblicher vorrichtungstechnischer Aufwand zur Dämpfung der Entlastungsschläge erforderlich ist.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein vorgesteuertes Druckventil zu schaffen, bei dem Druckspitzen und akustische Entlastungsschläge mit geringem vorrichtungstechnischen Aufwand verringert werden können.

Diese Aufgabe wird durch ein vorgesteuertes Druckventil mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist ein Ventilkörper eines zum Umschalten in den drucklosen Umlauf vorgesehen Wegeventils mit einer Art Voröffnung ausgeführt, die eine Verbindung zu einem Ablaufanschluß vor einer Hauptsteuerkante des Kolbens aufsteuert. Überraschenderweise läßt sich durch eine derartige Voröffnung die Öffnungsbewegung des Hauptkolbens beim Umschalten in drucklosen Umlauf derart steuern, daß Druckspitzen und Entlastungsschläge beseitigt oder zumindest auf ein akzeptables Maß gesenkt werden können. Diese Lösung zeichnet sich durch minimalen vorrichtungstechnischen Aufwand aus, so daß das vorgesteuerte Druckventil wesentlich preiswerter als die eingangs beschriebenen Lösungen herstellbar ist.

Die erfindungsgemäße Voröffnung läßt sich besonders einfach durch eine Radialdrosselbohrung ausbilden, die in einer Axialbohrung des Ventilkörpers des Wegeventils mündet.

Die Dämpfungswirkung läßt sich auch verbessern, wenn der Ventilkörper im Bereich zwischen der Voröffnung und der Steuerkante konisch verjüngt ist, so daß sich ein Ringspalt zur Steuerkante hin verbreitert. Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel wird dieser Konus mit einem Winkel von etwa 2° ausgeführt. Der Konus kann sich dabei von der Steuerkante weg über die Voröffnungsbohrung hinaus erstrecken.

Je nach dem, ob das Wegeventil "stromlos offen" oder "stromlos geschlossen" ausgeführt ist, kann die Steuerkante durch eine Stirnflächenumfangskante oder den Mündungsbereich eines Radialbohrungssterns ausgebildet werden.

Für die Funktion des Druckventils ist es besonders vorteilhaft, wenn die Schaltzeit des Wegeventils gegenüber herkömmlichen Lösungen verlängert wird. Diese Verlängerung der Schaltzeit liegt vorzugsweise in einem Bereich von 50 bis 200% im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen und kann beispielsweise durch Anpassung der Federrate oder durch geeignete Einstellung der Federvorspannung zur Beaufschlagung des Ventilkörpers des Wegeventils angepaßt werden.

Das vorgesteuerte Druckventil wird vorzugsweise als Druckbegrenzungsventil, Druckzuschaltventil oder Druckabschaltventil mit Wegeventilentlastung ausgebildet. Prinzipiell ist das Ventil überall dort einsetzbar, wo in kurzer Zeit Druck zu einem Tank oder einem Ablauf hin abgebaut werden soll.

Die Eingangs- und Ausgangskanäle eines Ventilgehäuses des Wegeventils sind vorzugsweise über eine Ringnut miteinander verbunden.

Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Schaltsymbole von vorgesteuerten Druckbegrenzungsventilen mit "stromlos offenem" und "stromlos geschlossenem" Wegeventil;
Fig. 2 ein Wegeventil für ein Druckbegrenzungsventil aus Fig. 1 in "stromlos offen"-Version in seiner Grundposition;
Fig. 3 eine Detaildarstellung des Ventils aus Fig. 2;
Fig. 4 das Wegeventil aus Fig. 2 in seiner Schaltposition;
Fig. 5 einen Schnitt durch ein Wegeventil in Version "stromlos geschlossen" und
Fig. 6 eine Detaildarstellung des Wegeventils aus Fig. 5.
Fig. 1 sind die Schaltsymbole eines Druckbegrenzungsventils 1 in Version "stromlos offen" (A) und "stromlos geschlossen" (B) dargestellt. Ein derartiges Druckbegrenzungsventil 1 hat eine Hauptstufe 2, über deren Kolben eine Verbindung von einem Eingangsanschluß A zu einem Ablaufanschluß B aufsteuerbar ist. Der Hauptstufe 2 ist ein Vorsteuerventil 4 zugeordnet, das mittels einer Druckfeder 6 in seine Schließposition vorgespannt ist. Die Federvorspannung der Druckfeder 6 ist zur Einstellung des maximalen Systemdruckes am Eingangsanschluß A veränderbar. Ein eine in Schließrichtung des Kolbens wirksame Steuerfläche beaufschlagender Druckraum läßt sich über ein Wegeventil 8 mit dem Ablaufanschluß B verbinden, so daß der auf die Steuerfläche wirksame Steuerdruck zum Aufsteuern der Hauptstufe 2 über das Wegeventil 8 abgebaut werden kann.
Bei dem in Fig. 1 (A) dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Wegeventil 8 durch eine Feder 10 in Öffnungsrichtung vorgespannt. Bei Bestromen eines Elektromagneten 12 kann das Wegeventil 8 gegen die Kraft der Feder 10 in seine Schließstellung gebracht werden ("stromlos offen").
In Fig. 1 (B) ist das Wegeventil in Version "stromlos geschossen" dargestellt, bei der das Wegeventil durch die Feder 10 in Schließstellung vorgespannt ist und über den Elektromagneten 12 in seine Öffnungsstellung bringbar ist.
Zum Umschalten auf drucklosen Umlauf wird das Wegeventil 8 in seine Öffnungsstellung gebracht, so daß der auf die Hauptstufe 2 in Schließrichtung wirksame Druck unabhängig von dem am Vorsteuerventil 4 eingestellten Druck abgebaut und die Hauptstufe geöffnet wird, so daß das Druckmittel vom Eingangsanschluß A zum Ablaufanschluß B und damit beispielsweise zum Tank hin abströmen kann.
Bei den eingangs beschriebenen Lösungen ist in dem Steuerkanal 14 zwischen der Hauptstufe 2 und dem Wegeventil 8 eine Drossel oder ein Stromregelventil vorgesehen, über das die Steuerölströmung von der Hauptstufe 2 zum Ablaufanschluß B gedrosselt und somit die Aufsteuerbewegung der Hauptstufe 2 verzögert wird. Bei der im folgenden beschriebenen Lösung ist eine derartige aufwendige Drosselung nicht erforderlich, da das Wegeventil 8 mit einer Voröffnung ausgeführt ist.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch ein Wegeventil 8 für ein gemäß Fig. 1 (A) ausgeführtes Druckbegrenzungsventil 1.
Das Wegeventil 8 ist als Einbauventil ausgeführt, das in einen Ventilblock 16 einsetzbar ist. Das Wegeventil 8 hat eine Gehäusepatrone, im folgenden Ventilgehäuse 18 genannt, das in den Ventilblock 16 eingeschraubt ist. In diesem sind unter anderem der Steuerkanal 14 und ein Ablaufkanal 20 ausgebildet, der mit dem Ablaufanschluß B des Druckbegrenzungsventils verbunden ist.
Das Ventilgehäuse hat eine Ventilbohrung 22, in der ein Ventilkörper 24 axial verschiebbar geführt ist. In der Ventilbohrung 22 mündet ein Radialbohrungsstern 26, der in der in Fig. 2 dargestellten Grundposition des Wegeventils die Ventilbohrung 22 mit dem Ablaufkanal 20 verbindet. Dabei ist in der Ventilbohrung 22 eine Ringnut 25 ausgebildet, in der der Radialbohrungsstern 26 mündet. Die Breite der Ringnut 25 ist größer als der Durchmesser der Bohrungen des Radialbohrungssterns 26, so dass auch bei nicht exakten Fluchten eine Druckmittelströmung zwischen dem Radialbohrungsstern und der im Folgenden beschriebenen Voröffnungsbohrung 46 gewährleistet ist.
Der Ventilkörper 24 wird von einer Axialbohrung 28 durchsetzt, die den in Fig. 2 linken Endabschnitt der Ventilbohrung 22 mit einem rückwärtigen Federraum 27 verbindet. Dieser ist einerseits durch einen radial erweiterten Abschnitt der Axialbohrung 22 und andererseits durch einen Flansch 30 begrenzt, über den der Elektromagnet 12 an das Ventilgehäuse 18 angesetzt ist.
Im Flansch 30 ist eine radiale Anlageschulter 32 ausgebildet, gegen die in der dargestellten Grundposition ein Federteller 34 mittels einer Feder 36 vorgespannt ist. Diese stützt sich an einer Schulter 38 ab, über die die Ventilbohrung 22 des Ventilgehäuses 18 radial erweitert ist. Die Fixierung des Federtellers 34 in Axialrichtung nach rechts auf dem Ventilkörper erfolgt über einen Sprengring 40.
In der dargestellten Grundposition befindet sich die vom Federteller 34 entfernte Stirnfläche 50 des Ventilkörpers 24 im Bereich des Radialbohrungssterns 26, wobei dieser durch die als Steuerkante 42 wirkende Außenumfangskante des Ventilkörpers 24 aufgesteuert ist, so daß Steueröl vom Steuerkanal 14 über die Ventilbohrung 22, die Ringnut 25 und den Radialbohrungsstern 26 zum Ablaufkanal 20 strömen kann.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Feder 36 in der dargestellten Grundposition mit einer vergleichsweise geringen Vorspannung beaufschlagt. Die Federrate der Feder 36 und diese Vorspannung sind im Vergleich zu herkömmlichen Druckbegrenzungsventilen mit Entlastungsfunktion vergleichsweise gering ausgewählt, so daß die in Öffnungsrichtung des Wegeventils 8 wirksame Kraft geringer als bei bekannten Lösungen ist.
Die Axialverschiebung des Ventilkörpers 24 erfolgt mittels des Elektromagneten 12 (Fig. 1), dessen Stössel 44 an der benachbarten Stirnfläche des Ventilkörpers 24 anliegt.
Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Radialbohrungssterns 26 mit Ringnut 25 mit dem dort angeordneten Endabschnitt des Ventilkörpers 24 mit der Steuerkante 42. Im Axialabstand zur Steuerkante 42 hat der Ventilkörper 24 eine radiale Voröffnungsbohrung 46, die im Axialabstand zur Steuerkante 42 ausgebildet ist. Der Ventilkörper 24 ist des weiteren zur Umfangskante 42 hin konisch verjüngt, wobei der Konuswinkel α bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel etwa 2° beträgt. Dieser konisch verjüngte Bereich des Ventilkörpers 24 erstreckt sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel von der Steuerkante 42 bis fast hin zur Voröffnungsbohrung 46. Prinzipiell ist es jedoch auch möglich, daß dieser konische Abschnitt sich bis zur Voröffnungsbohrung 46hin oder sogar darüber hinaus nach rechts (Ansicht nach Fig. 3) erstreckt. Durch den Konus wird ein sich zur Steuerkante 42 bzw. zum Radialbohrungsstern 26 hin erweiternder Ringspalt gebildet, der beim Aufsteuern des Wegeventils eine Steuerölströmung ermöglicht. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der Abstand der Voröffnungsbohrung 46 zur Steuerkante 42 etwa 2 mm, die Voröffnungsbohrung 46 ist als Drosselbohrung ausgeführt und hat einen Durchmesser von etwa 0,3 mm.
Bei Bestromung des Elektromagneten wird gemäß Fig. 4 der Stössel 44 nach links ausgefahren, so daß der Ventilkörper 24 einen entsprechenden Schließhub durchführt, bei dem der Radialbohrungsstern 26 durch die Steuerkante 42 geschlossen wird und auch die Voröffnungsbohrung 46 durch die Umfangswandung der Ventilbohrung 22 geschlossen ist. D. h. der Hub des Stössels 44 ist so ausgelegt, daß die Voröffnungsbohrung bei bestromtem Elektromagnet links von den Mündungsbereichen des Radialbohrungssterns 26 angeordnet ist. Bei dieser Position ist der Federteller 34 von der Anlageschulter 32 abgehoben.
Zum Umschalten auf drucklosen Umlauf wird das Wegeventil in seine Durchflußstellung gebracht. Hierzu wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Elektromagnet abgeschaltet, so daß der Ventilkörper 24 durch die Kraft der Feder 36 nach rechts verschoben wird. Wie vorstehend erwähnt, sind die Federrate und die Vorspannung der Feder 36 vergleichsweise gering ausgelegt, so daß die in Öffnungsrichtung wirksame Kraft relativ klein ist und somit die Beschleunigung und die Geschwindigkeit des Ventilkörpers 24 in Öffnungsrichtung geringer als bei herkömmlichen Lösungen ist. Bei herkömmlichen Lösungen werden Schaltzeiten von etwa 30 ms erreicht - bei der erfindungsgemäßen Lösung ist die Vorspannung der Feder 36 so gewählt, daß sich Schaltzeiten von etwa 50 bis 60 ms, also nahezu doppelt so lange Schaltzeiten einstellen.
Bei der Axialverschiebung des Ventilkörpers 24 nach rechts gelangt zunächst die Voröffnungsbohrung 46 in Überdeckung mit der Ringnut 25 und damit dem Radialbohrungsstern 26, so daß Steueröl durch die als Drossel ausgebildete Voröffnungsbohrung 46 vom Steuerkanal 14 über die Ventilbohrung 22, die Voröffnungsbohrung 46 und den Radialbohrungsstern 26 zum Ablaufkanal 20 abströmen kann. Bei der weiteren Axialverschiebung des Ventilkörpers 24 nach rechts (Fig. 4) wird der durch den Konus ausgebildete Ringspalt allmählich erweitert, so daß auch eine zusätzliche Steuerölströmung entlang des Außenumfangs des Ventilkörpers 24 zum Ablaufkanal 20 ermöglicht wird. Diese durch die Voröffnungsbohrung 46 und den sich konisch erweiternden Ringspalt ermöglichte vergleichsweise geringe Steuerölströmung bewirkt, daß die Hauptstufe bereits geringfügig öffnet bevor die Steuerkante 42 den Radialbohrungsstern 26 aufsteuert. Bei der weiteren Axialverschiebung des Ventilkörpers 24 nach rechts wird der Radialbohrungsstern 26 dann durch die Steuerkante 42 voll aufgesteuert, so daß die Hauptstufe vollständig öffnet.
Es zeigte sich, daß durch die Voröffnung in Kombination mit dem sich erweiternden Ringspalt die Öffnungsbewegung der Hauptstufe gedämpft werden kann, so daß akustische Entlastungsschläge und Druckspitzen soweit verhindert werden können, daß eine übermäßige akustische oder mechanische Belastung ausgeschlossen ist.
Fig. 5 zeigt die in Fig. 1 (B) angedeutete Variante des Wegeventils 8, das "stromlos geschlossen" ausgeführt ist. Das in Fig. 5 dargestellte Wegeventil unterscheidet sich im wesentlichen nur durch den Aufbau des Ventilkörpers 24 und durch die Federrate oder die Vorspannung der Feder 36 vom vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel. D. h. das Ventil läßt sich im Prinzip durch Veränderung der Federvorspannung 36 und Auswechseln des Ventilkörpers 24 von "stromlos geschlossen" auf "stromlos offen" umrüsten. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird im folgenden nur auf die sich vom Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 unterscheidenden Bauelemente eingegangen.
Beim "stromlos geschlossenen" Wegeventil 8 ist der Ventilkörper 24 ebenfalls von einer Axialbohrung 28 durchsetzt. Im Abstand zu der in Fig. 5 linken Stirnfläche 50 des Ventilkörpers 24 ist ein radial verlaufender Bohrungsstern 52 ausgebildet, der einerseits am Außenumfang des Ventilkörpers 24 und andererseits in der Axialbohrung 28 mündet. Im Bereich zwischen der Stirnfläche 50 und dem Bohrungsstern 52 ist wiederum eine Voröffnungsbohrung 46 ausgebildet. In der dargestellten Grundposition (geschlossen) ist der Radialbohrungsstern 26 durch den Außenumfangsbereich des Ventilkörpers 24 zwischen Stirnfläche 50 und der Voröffnungsbohrung 46 geschlossen, so daß keine Verbindung zwischen dem Ablaufkanal 20 und dem Steuerkanal 14 besteht. Der Ventilkörper 24 wird in dieser Grundposition durch die Feder 36 gehalten, über die der Federteller 34 gegen die Anlageschulter 32 vorgespannt ist. Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Vorspannung der Feder 36 größer als bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel gewählt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass bei ansonsten unverändertem Ventilgehäuse der Federteller 34 mit einer größeren Wandstärke B als beim vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel ausgebildet wird. Der Ventilkörper 24 bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel hat eine größere Axiallänge als der in Fig. 2 dargestellte Ventilkörper.
Zur Einstellung der Vorspannung kann an Stelle der unterschiedlichen Federteller 34 auch der Sprengring 40 auf dem Ventilschieber 24 versetzt werden, so dass bei beiden Versionen ("stromlos offen/geschlossen") der gleiche Federteller und damit die Anzahl der Gleichteile erhöht werden kann.
Fig. 6 zeigt den Ventilkörper 24 in vergrößerter Darstellung im Bereich der Voröffnungsbohrung 46 und des Bohrungssterns 52, wobei allerdings die Position bei bestromtem Elektromagneten 12, d. h. beim Umschalten in drucklosen Umlauf dargestellt ist.
Gemäß dieser vergrößerten Darstellung ist bei der "stromlos geschlossenen" Variante der Ventilkörper 24 auch mit einem Konus ausgeführt, der sich vom Bereich zwischen der Voröffnungsbohrung 40 und dem Radialbohrungsstern 26 mit Ringnut 25 nach rechts bis über den Radialbohrungsstern 52 hinaus erstreckt. Der Konuswinkel α beträgt wie beim vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel etwa 2°. Durch diesen Konus wird wiederum ein Ringspalt gebildet, der sich zum Radialbohrungsstern 52 hin erweitert.
Soll nun das Druckbegrenzungsventil von seiner in Fig. 5 dargestellten Grundposition auf drucklosen Umlauf umgeschaltet werden, so wird der Elektromagnet 12 bestromt, so daß der Stössel 44 in Axialrichtung nach links bewegt wird. Diese Axialverschiebung des Stössels 44 erfolgt gegen die Kraft der Feder 36, die aufgrund der höheren Federvorspannung eine vergleichsweise große Gegenkraft aufbringt, so daß die in Öffnungsrichtung wirksame Kraft wiederum gering ist und die eingangs beschriebene Verlängerung der Schaltzeit erreicht wird. Entsprechend wird der Ventilkörper 24 aus seiner in Fig. 5 dargestellten Grundposition nach links verschoben, so dass zunächst die Voröffnungsbohrung 46 in Überdeckung mit der Ringnut 25 und dem Radialbohrungsstern 26 gelangt. Bei der weiteren Axialverschiebung erfolgt eine zusätzliche Steuerölströmung über den durch den Konus gebildeten Ringspalt und nach dem Öffnungshub des Stössels 44 kommt der Bohrungsstern 52 in Überdeckung mit dem Radialbohrungsstern 26, so daß die Hauptstufe zum Ablaufkanal 20 hin entlastet wird und öffnet. Die Dämpfungswirkung ist die gleiche wie beim zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel, d. h. durch die Voröffnung über die Voröffnungsbohrung 46 und/oder den sich öffnenden Ringspalt wird die Aufsteuerbewegung der Hauptstufe verlangsamt, so daß keine übermäßigen Druckspitzen oder akustische Entlastungsstöße auftreten.
Offenbart ist ein vorgesteuertes Druckventil, beispielsweise ein Druckbegrenzungs-, Druckabschaltventil oder Druckzuschaltventil, bei dem durch Umschalten eines Wegeventils auf drucklosen Umlauf umgeschaltet werden kann. Zur Dämpfung von Druckspitzen und akustischen Entlastungsschlägen ist ein Ventilkörper des Wegeventils mit einer Voröffnung ausgeführt. Diese Voröffnung kann durch eine Voröffnungsbohrung und/oder durch einen sich konisch erweiternden Ringspalt ausgeführt sein. Bezugszeichenliste 1 Druckbegrenzungsventil
2 Hauptstufe
4 Vorsteuerventil
6 Druckfeder
8 Wegeventil
10 Feder
12 Elektromagnet
14 Steuerkanal
16 Ventilblock
18 Ventilgehäuse
20 Ablaufkanal
22 Ventilbohrung
24 Ventilkörper
25 Ringnut
26 Radialbohrungsstern
27 Federraum
28 Axialbohrung
30 Flansch
32 Anlageschulter
34 Federteller
36 Feder
38 Schulter
40 Sprengring
42 Steuerkante
44 Stössel
46 Voröffnungsbohrung
50 Stirnfläche
52 Bohrungsstern

Claims

1. Vorgesteuertes Druckventil mit einem Kolben, über den eine Verbindung zwischen einem Eingangsanschluß und einem Ablaufanschluß auf- oder zusteuerbar ist, und mit einem Wegeventil (8), über das eine in Schließrichtung wirksame Steuerfläche des Kolbens entlastbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventilkörper (24) des Wegeventils im Abstand zu einer einen Ablaufkanal (20) aufsteuernden Steuerkante (42, 52) eine Voröffnung (46) hat, die in Öffnungsrichtung vor der Steuerkante (42, 52) angeordnet ist.

2. Druckventil nach Patentanspruch 1, wobei die Voröffnung eine als Drosselbohrung ausgeführte Voröffnungsbohrung (46) ist, die in einer Axialbohrung (28) des Ventilkörpers (24) mündet.

3. Druckventil nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei der Außenumfangsbereich des Ventilkörpers in Öffnungsrichtung zur Steuerkante (42, 52) hin konisch verjüngt ist.

4. Druckventil nach Patentanspruch 2 und 3, wobei der Konus im Abstand zur Voröffnungsbohrung (46) beginnt.

5. Druckventil nach Patentanspruch 4, wobei die Steuerkante durch den Außenumfang zumindest einer Radialbohrung (52) des Ventilkörpers (24) gebildet ist und der Konus sich bis über die Radialbohrung (52) hinaus erstreckt.

6. . Druckventil nach einem der Patentansprüche 3 bis 5, wobei der Winkel des Konus etwa 2° beträgt.

7. Druckventil nach einem der Patentansprüche 2 bis 6, wobei der Durchmesser der Voröffnungsbohrung etwa 0,3 mm und der Abstand zur Steuerkante etwa 2 mm beträgt.

8. Druckventil nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei das Wegeventil (8) durch einen Elektromagneten (12) betätigt ist und der Schaltweg oder die Schaltzeit vergleichsweise lang ausgelegt ist.

9. Druckventil nach Patentanspruch 8, wobei die verlängerte Schaltzeit durch Anpassung der Federrate oder der Vorspannung einer den Ventilkörper (24) vorspannenden Feder (36) erreicht ist.

10. Druckventil nach einem der Patentansprüche 2 bis 9, wobei der Ventilkörper (24) in einer Ventilbohrung (22) eines Ventilgehäuses (18) geführt ist, in dem zumindest eine mit dem Ablaufkanal (20) verbundene Radialbohrung (26) ausgebildet ist, die in einer Ringnut (25) der Ventilbohrung (22) mündet.

11. Druckventil nach Patentanspruch 8 oder 9, wobei das Wegeventil (8) "stromlos offen" oder "stromlos geschlossen" ausgeführt ist.

12. Druckventil nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei dies als Druckbegrenzungs-, Druckabschalt- oder Druckzuschaltventil ausgeführt ist.