DE10219719A1 - Hydraulische Ventilanordnung - Google Patents

Hydraulische Ventilanordnung

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DE10219719A1 DE2002119719 DE10219719A DE10219719A1 DE 10219719 A1 DE10219719 A1 DE 10219719A1 DE 2002119719 DE2002119719 DE 2002119719 DE 10219719 A DE10219719 A DE 10219719A DE 10219719 A1 DE10219719 A1 DE 10219719A1
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Siegfried Zenker
Thorkild Christensen
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    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/0416Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor with means or adapted for load sensing
    • F15B13/0417Load sensing elements; Internal fluid connections therefor; Anti-saturation or pressure-compensation valves
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Abstract

Es wird eine hydraulische Ventilanordnung (1) angegeben mit einer Versorgungsanschlußanordnung, die einen Hochdruckanschluß (P) und einen Niederdruckanschluß (T) aufweist, einer Arbeitsanschlußanordnung, die zwei Arbeitsanschlüsse (A, B) aufweist, die mit einem Motor verbindbar sind, einem Richtungsventil (4) und einem Kompensationsventil (9). DOLLAR A Man möchte eine derartige Ventilanordnung auch dann einfach betreiben können, wenn bei gleichzeitigem Betrieb mehrerer Ventilanordnungen das Fördervolumen der Versorgung nicht ausreicht. DOLLAR A Hierzu ist das Kompensationsventil (9) in Strömungsrichtung hinter dem Richtungsventil (4) angeordnet und eine Druckentlastungseinrichtung (43) ist zwischen dem Richtungsventil (4) und dem Niederdruckanschluß (T) angeordnet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine hydraulische Ventilanordnung mit einer Versorgungsanschlußanordnung, die einen Hochdruckanschluß und einen Niederdruckanschluß aufweist, einer Arbeitsanschlußanordnung, die zwei Arbeitsanschlüsse aufweist, die mit einem Motor verbindbar sind, einem Richtungsventil und einem Kompensationsventil.
  • Eine derartige hydraulische Ventilanordnung ist aus DE 199 19 015 A1 bekannt. Das Kompensationsventil, das auch als Druckwaage oder Druckregelventil für das Richtungsventil bezeichnet werden kann, ist vor dem Eingang des Richtungsventils angeordnet. Das Kompensationsventil sorgt dafür, daß über das Richtungsventil immer eine konstante Druckdifferenz anliegt, d. h. das Kompensationsventil steuert den Zufluß der Hydraulikflüssigkeit zu dem Richtungsventil in Abhängigkeit vom Öffnungsgrad des Richtungsventils.
  • Eine derartige Ventilanordnung wird vielfach in einem hydraulischen System betrieben, wo mehrere derartiger Ventilanordnungen nebeneinander vorgesehen sind, wobei jede Ventilanordnung einen eigenen Motor steuert. Ein Beispiel hierfür ist ein hydraulisch angetriebener Bagger, bei dem es verschiedene Motoren gibt, um unterschiedliche Elemente bei der Bewegung der Baggerschaufel steuern zu können. Ein erster Motor ist vorgesehen, um die Neigung eines Baumes zu steuern. Ein zweiter Motor steuert die Bewegung eines Armes gegenüber dem Baum und ein dritter Motor steuert die Bewegung der Schaufel gegenüber dem Arm. Wenn nun alle Motoren gleichzeitig betätigt werden, kann es sein, daß die Kapazität einer Pumpe oder einer anderen Versorgungseinrichtung, die die Hydraulikflüssigkeit für die Motoren bereitstellen soll, nicht mehr ausreicht. In diesem Fall wird der Betrieb mit der hydraulischen Ventilanordnung schwieriger.
  • In letzter Zeit werden hydraulische Arbeitsmaschinen, wie Bagger oder andere Geräte, zunehmend von Personen betrieben, die nur geringe Erfahrung haben. Beispielsweise wächst der Markt für Mietmaschinen ständig, die an Laien vermietet werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventilanordnung auch dann einfach betreibbar zu machen, wenn bei gleichzeitigem Betreiben mehrerer Ventilanordnungen das Fördervolumen der Versorgung nicht mehr ausreicht.
  • Diese Aufgabe wird bei einer hydraulischen Ventilanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Kompensationsventil in Strömungsrichtung hinter dem Richtungsventil angeordnet ist und eine Druckentlastungseinrichtung zwischen dem Richtungsventil und dem Niederdruckanschluß angeordnet ist.
  • Wenn man das Kompensationsventil in Strömungsrichtung hinter dem Richtungsventil anordnet, dann heißt das, daß die Hydraulikflüssigkeit zunächst einmal durch das Richtungsventil geführt wird und dementsprechend durch das Richtungsventil gesteuert wird. Gleichzeitig ergibt sich damit die Möglichkeit, daß man das Kompensationsventil mit dem höchsten im System vorkommenden Lastfühldruck beaufschlagen kann. Dies ist eine Erweiterung gegenüber der aus DE 199 19 015 A1 bekannten Möglichkeit, bei der das Kompensationsventil nur mit dem höchsten in der Ventilanordnung auftretenden Druck beaufschlagt wurde. Wenn man nun das Kompensationsventil mit dem höchsten im System, d. h. dem höchsten in mehreren nebeneinander angeordneten Ventilanordnungen, herrschenden Lastfühldruck beaufschlagen kann, dann ergibt sich automatisch eine Aufteilung des zur Verfügung stehenden Stromes von Hydraulikflüssigkeit auf die einzelnen Ventilanordnungen. Dementsprechend werden alle Funktionen, die benötigt werden, gleichzeitig ausgeführt und zwar in dem Verhältnis, wie der Benutzer sie eingestellt hat. Aufgrund der nicht ausreichenden Fördermenge werden diese Funktionen allerdings langsamer ausgeführt. Problematisch bei dieser Ausgestaltung ist allerdings, daß man ein Risiko dahingehend erzeugt, daß bei geringfügigen Leckagen ein Druck aufgebaut wird, der z. B. Sperrventile öffnen kann. Eine Öffnung eines Sperrventils würde dann dazu führen, daß beispielsweise eine Last ungesteuert angehoben wird. Diese würde zu gefährlichen Situationen führen. Man kombiniert daher die Anordnung des Kompensationsventils hinter dem Richtungsventil mit einer Druckentlastungseinrichtung, die einen Druck im System abbauen kann. Damit wird verhindert, daß sich z. B. die Sperrventile ungesteuert öffnen.
  • Vorzugsweise weist die Druckentlastungseinrichtung eine steuerbare Verbindung auf. Der Druck wird also nur dann entlastet, d. h. die Leckageflüssigkeit wird nur dann abgeleitet, wenn der Druck droht, zu groß zu werden. In diesem Fall wird die steuerbare Verbindung aufgesteuert und zwar in Abhängigkeit vom herrschenden Druck mehr oder weniger. Diese Maßnahme hilft es, einen Flüssigkeitsverlust bei Leckagen so klein wie möglich zu halten.
  • Vorzugsweise weist die Drossel einen Steuereingang auf, der mit einem Ausgang des Richtungsventils verbunden ist. Die möglichen Leckagen äußern sich mit hoher Wahrscheinlichkeit am Ausgang des Richtungsventils. Das Richtungsventil ist zum einen mit dem Hochdruckanschluß verbunden, d. h. hier besteht die Gefahr einer Leckage vom Hochdruckanschluß her. Weiterhin ist das Richtungsventil verbunden mit den Arbeitsanschlüssen. Wenn die Arbeitsanschlüsse unter Druck stehen, beispielsweise bei einer sogenannten negativen Last, entstehen hier auch Drücke in der Hydraulikflüssigkeit, die zu einem Leckagestrom von Flüssigkeit führen können. Wenn man nun diesen Druckaufbau unmittelbar am Ausgang des Richtungsventils erfaßt, kann man den Druck hier sehr leicht und gesteuert abbauen.
  • Vorzugsweise ist der Ausgang des Richtungsventils mit einer ersten Kammer im Richtungsventil verbunden, die einer zweiten Kammer im Richtungsventil benachbart ist, die mit dem Hochdruckanschluß verbunden ist. Ein Richtungsventil ist in vielen Fällen so ausgebildet, daß ein Schieber in einem Gehäuse verschiebbar ist. Der Schieber weist Nuten auf, die mit entsprechenden Nuten, d. h. ringförmigen Ausnehmungen im Gehäuse, in Überdeckung gebracht werden können. Derartige ringförmige Nuten bilden dann die Kammern. Wenn man dafür sorgt, daß der Ausgang des Richtungsventils mit einer Nut verbunden ist, die der Nut benachbart ist, die mit dem Hochdruckanschluß verbunden ist, dann hat man die größte Wahrscheinlichkeit dafür, daß auftretende Leckagen sehr schnell erfühlt werden können, d. h. der Aufbau eines Überdrucks, der die Sperrventile öffnen könnte, wird sehr schnell erkannt und vermieden.
  • Vorzugsweise ist die Druckentlastungseinrichtung im Kompensationsventil angeordnet. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß kein zusätzlicher Bauraum erforderlich ist. Das Kompensationsventil erhält dadurch eine zweite Aufgabe, nämlich die Druckentlastung zu bewirken. Auch zusätzliche Leitungen und damit verbundene Anschlüsse werden vermieden, so daß sich der herstellungsmäßige Aufwand nicht erhöht.
  • Hierbei ist besonders bevorzugt, daß das Kompensationsventil einen Schieber aufweist, der in einer ersten Stellung einen Durchgang von einem Eingang zu einem Ausgang des Kompensationsventils sperrt, in einer zweiten Stellung den Durchgang vom Eingang zum Ausgang öffnet und in einer dritten Stellung bei gesperrtem Durchgang eine Verbindung zwischen dem Eingang und dem Niederdruckanschluß herstellt, wobei die dritte Stellung zwischen der ersten und der zweiten Stellung liegt. Die Verwendung eines Kompensationsventils mit einem Schieber, der stellungsabhängig einen Durchgang zwischen Eingang und Ausgang entweder freigibt oder sperrt, ist an sich bekannt. Der Begriff der "Stellung" ist hierbei nicht so zu verstehen, daß der Schieber des Kompensationsventils tatsächlich nur zwei Positionen einnehmen kann. Tatsächlich hat der Schieber einen ersten Stellungsbereich, in dem der Durchgang zwischen Eingang und Ausgang gesperrt ist, und einen zweiten Stellungsbereich, in dem der Durchgang geöffnet wird und zwar mit einem abnehmenden Drosselwiderstand. Hinzu kommt vorliegend aber ein dritter Stellungsbereich zwischen der ersten und der zweiten Stellung, in der eben die Druckentlastung bewirkt werden kann. In dieser Stellung kann Druck, der sich am Ausgang durch Leckagen aufgebaut hat, sehr schnell zum Niederdruckanschluß entweichen. Im Betrieb, d. h. bei der "Öffnungsstellung" des Kompensationsventils, ist diese Verbindung allerdings wieder geschlossen.
  • Vorzugsweise weist der Schieber mindestens eine Ausnehmung auf mit einer Erstreckung in Axialrichtung, die größer ist als die Länge einer Wand zwischen dem Ausgang und dem Niederdruckanschluß und die in der ersten Stellung des Schiebers in einer Entfernung vom Niederdruckanschluß endet, die nicht größer ist als die Länge einer Öffnungsbewegung des Schiebers zwischen der ersten und der zweiten Stellung. Der Schieber kann also in einem geringen Maße verschoben werden und zwar so, daß die Ausnehmung auf beiden Seiten der Wand zwischen dem Ausgang und dem Niederdruckanschluß frei kommt. In dieser Position ist eine Verbindung zwischen dem Ausgang des Kompensationsventils und dem Niederdruckanschluß hergestellt. Die Verbindung zwischen dem Eingang des Kompensationsventils und dem Ausgang ist allerdings noch nicht hergestellt, weil die hierzu notwendige Öffnungsbewegung des Schiebers noch nicht durchlaufen worden ist. Die Ausnehmung am Schieber des Kompensationsventils kann beispielsweise durch eine umlaufende Nut gebildet sein. Vorzugsweise wird man aber lediglich in Axialrichtung verlaufende Nuten verwenden, weil man dadurch einen relativ hohen Drosselwiderstand erhält, so daß ein Druck zwar schnell abgebaut werden kann, Flüssigkeitsverluste aber vermieden werden.
  • Hierbei ist besonders bevorzugt, daß der Schieber in der ersten Stellung in eine Öffnung eintaucht, die mit dem Eingang verbunden ist, und in der zweiten Stellung aus der Öffnung herausgezogen ist. Dies ist eine relativ einfache Möglichkeit, um die Öffnungsbewegung mit einer Länge auszugestalten, die es erlaubt, zwischen der geschlossenen und der geöffneten Stellung des Schiebers des Kompensationsventils noch eine Zwischenstellung unterzubringen, in der der Ausgang mit dem Niederdruckanschluß verbunden ist.
  • Vorzugsweise ist das dem Ausgang benachbarte Ende der Ausnehmung in der zweiten Stellung des Schiebers von der Wand abgedeckt. In der zweiten Stellung wird also jeglicher Flüssigkeitsverlust zum Niederdruckanschluß hin vermieden. Dies erhöht den Wirkungsgrad der Ventilanordnung weiter.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:
  • Fig. 1 eine schematische Ansicht einer hydraulischen Ventilanordnung mit Funktionssymbolen,
  • Fig. 2 eine erste Ausgestaltung einer hydraulischen Ventilanordnung,
  • Fig. 3 eine zweite Ausgestaltung einer hydraulischen Ventilanordnung und
  • Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung eines Kompensationsventils.
  • Fig. 1 zeigt eine hydraulische Ventilanordnung 1, die mit einer weiteren hydraulischen Ventilanordnung 1' verbunden und parallel geschaltet ist. Beide Ventilanordnungen 1, 1' weisen einen Hochdruckanschluß P und einen Niederdruckanschluß T auf, wobei die Hochdruckanschlüsse P und die Niederdruckanschlüsse T mit einer Pumpenleitung 2 bzw. einer Tankleitung 3 verbunden sind. Dargestellt sind lediglich zwei Ventilanordnungen 1, 1'. In der Praxis wird man vielfach noch mehr als zwei Ventilanordnungen 1, 1' parallel zueinander anordnen. Die beiden Ventilanordnungen 1, 1' stimmen in wesentlichen Elementen überein. Die Erläuterung wird daher hauptsächlich anhand der Ventilanordnung 1 vorgenommen.
  • Der Hochdruckanschluß P und der Niederdruckanschluß T bilden zusammen eine Versorgungsanschlußanordnung, die der Zu- und der Abfuhr von Hydraulikflüssigkeit dient. Ferner weist die Ventilanordnung 1 eine Arbeitsanschlußanordnung mit zwei Arbeitsanschlüssen A, B auf, wobei an die Arbeitsanschlüsse A, B in nicht näher dargestellter Weise ein hydraulischer Motor angeschlossen werden kann. Bei dem hydraulischen Motor kann es sich beispielsweise um einen doppeltwirkenden Zylinder handeln.
  • Zwischen der Versorgungsanschlußanordnung P, T und der Arbeitsanschlußanordnung A, B ist zunächst ein Richtungsventil 4 angeordnet. Das Richtungsventil 4 ist aus der dargestellten Neutralstellung n in eine erste Richtungsstellung 1 und in eine zweite Richtungsstellung r verschiebbar, um Hydraulikflüssigkeit aus dem Hochdruckanschluß P einem der beiden Arbeitsanschlüsse A, B zuzuführen. Der jeweils andere der Arbeitsanschlüsse B, A wird dann mit dem Niederdruckanschluß T verbunden. Die nähere Erläuterung erfolgt weiter unten.
  • In jeder Leitung zwischen dem Richtungsventil 4 und den Arbeitsanschlüssen A, B ist ein Sperrventil 5, 6 angeordnet, wobei die Sperrventile 5, 6 durch Rückschlagventile gebildet sind, die über Steuerleitungen 7, 8 aufgesteuert werden können. Der Druck in den Steuerleitungen 7, 8 wird ebenfalls durch das Richtungsventil 4 gesteuert.
  • Ein Kompensationsventil 9 ist vorgesehen, um einen Druck über das Richtungsventil 4 im wesentlichen konstant zu halten. Es wird daher auch als Druckregler oder Druckwaage bezeichnet. Das Kompensationsventil 9 weist einen Eingang 10 auf, der mit einem Ausgang 11 des Richtungsventils 4 verbunden ist. Der Ausgang 11 ist in der dargestellten Neutralstellung n des Richtungsventils 4 mit keinem weiteren Anschluß verbunden. Sobald das Richtungsventil 4 in eine der beiden anderen Stellungen l, r verschoben wird, wird der Ausgang 11 des Richtungsventils 4 mit dem Hochdruckanschluß P verbunden, wobei in der Verbindung eine Drossel 12, 13 angeordnet ist. Die Ölmenge durch die Drosseln 12, 13 ist abhängig von der Stellung des Schiebers 14 des Richtungsventils.
  • Das Kompensationsventil 9 weist einen Ausgang 15 auf, der über ein Rückschlagventil 16 mit einer Lastfühlleitung LS verbunden ist. Das Rückschlagventil 16 stellt sicher, daß immer der höchste Druck an allen Ausgängen 15 der Kompensationsventile 9 aller Ventilanordnungen 1, 1' an die Lastfühlleitung LS weitergegeben wird. Das Kompensationsventil 9 weist weiterhin einen Tankausgang 17 auf, der mit dem Niederdruckanschluß T verbunden ist.
  • Der Ausgang 15 des Kompensationsventils 9 ist mit einem Eingang 18 des Richtungsventils verbunden, wobei der Eingang 18 in Abhängigkeit von der Stellung des Schiebers 14 des Richtungsventils 4 mit einer der beiden Leitungen 19, 20 verbunden wird, die zu den Arbeitsanschlüssen A, B führen.
  • Das Kompensationsventil 9 weist einen Schieber 21 auf, der in eine Richtung (Schließrichtung) von der Kraft einer Feder 22 und dem Druck in der Lastfühlleitung LS beaufschlagt ist. In die andere Richtung (Öffnungsrichtung) ist der Schieber 21 vom Druck am Ausgang 11 des Richtungsventils 4 beaufschlagt.
  • Die bei einer bestimmten Stellung des Schiebers 14 des Richtungsventils 4 nicht mit dem Eingang 18 des Richtungsventils 4 verbundene Leitung 19, 20 wird über eine Drossel 23, 24 im Schieber 14 mit einem Tankeingang 25 des Richtungsventils verbunden, der mit dem Niederdruckanschluß T in Verbindung steht.
  • Die Ventilanordnung 1 arbeitet wie folgt:
    Wenn der Schieber 14 beispielsweise in die Stellung 1 verschoben wird, dann gelangt Hydraulikflüssigkeit unter Druck vom Hochdruckanschluß P über den Ausgang 11 zum Eingang 10 des Kompensationsventils 9. Gleichzeitig gelangt der Druck an den Schieber 21 und bewegt den Schieber 21 in eine Öffnungsstellung des Kompensationsventils 9, in der der Eingang 10 mit dem Ausgang 15 verbunden ist. Eine zusätzlich eingezeichnete Zwischenstellung des Kompensationsventils 9 wird weiter unten erläutert.
  • Die Hydraulikflüssigkeit unter Druck gelangt dann vom Ausgang 15 zum Eingang 18 des Richtungsventils und von dort über die Leitung 19 zum Arbeitsanschluß A. Das Sperrventil 5 wird über den Druck in der Leitung 19 geöffnet. Das Sperrventil 6 in der anderen Leitung wird über die Steuerleitung 8 geöffnet, die einen Druck aufweist, der dem Druck am Niederdruckanschluß T entspricht.
  • Über dem Schieber 21 des Kompensationsventils 9 herrscht eine Druckdifferenz zwischen dem Druck in der Lastfühlleitung LS und dem Druck am Ausgang 11 des Richtungsventils 4. Zusätzlich wirkt die Kraft der Feder 22. Der Schieber 21 des Kompensationsventils 9 stellt sich daher so ein, daß eine konstante Druckdifferenz über das Richtungsventil 4 herrscht. Dadurch, daß das Kompensationsventil 9 in Strömungsrichtung hinter dem Richtungsventil 4 angeordnet ist, ist es möglich, alle Kompensationsventile mit dem gleichen Lastfühldruck, d. h. dem Druck in der Lastfühlleitung LS zu beaufschlagen. Dies hat den Vorteil, daß man eine Flußaufteilung realisieren kann, d. h. die an die Ventilanordnungen 1, 1' angeschlossenen Motoren können auch dann betrieben werden, wenn die an der Pumpenleitung 2 angelieferte Menge der Hydraulikflüssigkeit nicht mehr ausreicht, um den Bedarf aller Motoren zu decken. Diese auch als "flow divider" oder "flow sharing" bezeichnete Vorgehensweise bewirkt dann, daß den Motoren, d. h. den Arbeitsanschlußanordnungen A, B, eine verminderte Flüssigkeitsmenge zugeführt wird, wobei die Aufteilung der Flüssigkeitsmengen den Stellungen der Richtungsventile 4 entsprechen. Die Maschine, die durch die Ventilanordnungen 1, 1' gesteuert wird, arbeitet dann im Grunde so, wie der Benutzer sich das wünscht. Die einzige Einschränkung besteht darin, daß die Funktionen etwas langsamer ablaufen.
  • Fig. 2 zeigt die Ventilanordnung 1' in einer anderen Darstellung. Gleiche Teile wie bei der Ventilanordnung 1 in Fig. 1 sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Es ist zu erkennen, daß das Richtungsventil 4 ein Gehäuse 26 mit einer Bohrung 27 aufweist, die mit einer Reihe von Nuten 28-33, 34', 35' versehen ist. Der Schieber 14 weist eine Anzahl von Ausnehmungen 34-37 auf, die bei einer entsprechenden Verschiebung des Schiebers 14 im Gehäuse 26 bestimmte benachbarte Nuten miteinander verbinden. Wenn beispielsweise der Schieber 14 nach rechts verschoben wird, dann verbindet die Ausnehmung 35 die Nuten 28, 29. Die Ausnehmung 37 verbindet die Nuten 31, 32 und die Ausnehmung 36 verbindet die Nuten 33, 34'. Flüssigkeit, die vom Hochdruckanschluß P in die Nut 28 eingespeist wird, gelangt dann über das Kompensationsventil 9, dessen Schieber 21 durch den Druck in der Leitung 11 aufgesteuert wird, in die beiden Nuten 30, 33 und über die Ausnehmung 36 zum Arbeitsanschluß B. Vom Arbeitsanschluß A wird die Hydraulikflüssigkeit dann über die Nut 31, die Ausnehmung 37 und die Nut 32 in den Niederdruckanschluß T zurückgespeist. Die Sperrventile 5, 6 werden dabei durch die jeweils herrschenden Drücke bzw. eine nicht näher dargestellte Verbindung mit dem Niederdruckanschluß T geöffnet.
  • Eine in Fig. 1 bei der Ventilanordnung 1' eingezeichnete Nachsaugventilanordnung 38 mit Ventilen 39, 40 wird hier nicht weiter diskutiert.
  • Bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ventilanordnung 1, 1' kann nun eine kleine Leckage auf Dauer dazu führen, daß sich ein unzulässiger Druck in den Leitungen 19, 20 aufbaut. Dieser Druck kann dazu führen, daß die Sperrventile 5, 6 aufgesteuert werden. Dies gilt vor allem dann, wenn sich der Schieber 14, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, in der Neutralstellung n befindet. Wenn sich die Sperrventile 5, 6 durch einen Druck in den Leitungen 19, 20 öffnen, dann würde eine von einem Motor 41 angehobene Last 42 im Prinzip weiter angehoben werden, was zu gefährlichen Situationen führen könnte.
  • Um dies zu verhindern, ist eine Druckentlastungseinrichtung in Form einer Drossel 43 vorgesehen, die eine Brückenleitung 44 mit dem Tankausgang 17 des Kompensationsventils 9 verbindet. In Fig. 2 ist aus Gründen der Übersicht dargestellt, daß die Drossel 43 außerhalb des Kompensationsventils 9 angeordnet ist. Wie aber aus Fig. 4 zu erkennen ist, ist die Drossel innerhalb des Kompensationsventils angeordnet. Sie wird durch das Zusammenwirken des Schiebers 21 mit dem Gehäuse 44 des Kompensationsventils 9 gebildet. Die Drossel 43 bildet eine ständige Verbindung zwischen den beiden Ästen, d. h. zwischen dem Ausgang 15 des Kompensationsventils und dem Tankausgang 17.
  • In Fig. 4 sind die Elemente, die denen der Fig. 1 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Der Eingang 10 steht mit einem Druckraum 45 in Verbindung, der in einer Bohrung 46 endet, in die das untere Ende des Schiebers 21 eintaucht. Um eine Verbindung zwischen dem Eingang 10 und dem Ausgang 15 herzustellen, muß der Schieber 21 um eine Strecke x bewegt werden. Der Schieber weist an dem Ende, mit dem er in die Bohrung 46 eintritt, Steueröffnungen 47 auf, die den Drosselwiderstand in der Verbindung zwischen dem Eingang 10 und dem Ausgang 15 in Abhängigkeit von der Stellung des Schiebers 21 im Gehäuse 44 bestimmen.
  • Der Ausgang 15 ist vom Tankausgang 17 durch eine Wand 48 getrennt, die eine Länge b parallel zur Bewegungsrichtung des Schiebers 21 aufweist.
  • Der Schieber 21 weist an seiner Umfangsfläche mehrere Ausnehmungen 49 auf, wobei die Länge a dieser Ausnehmungen 49 größer ist als die Dicke b der Wand. Es ist günstig, wenn wenigstens zwei Ausnehmungen 49 vorgesehen sind. Man kann aber auch mehr als zwei Ausnehmungen 49 verwenden. In jedem Fall sollten die Ausnehmungen 49 so vorgesehen sein, daß die Kräfte auf den Schieber 21 symmetrisch verteilt werden.
  • In der dargestellten geschlossenen Stellung des Schiebers 21 ist das dem Tankausgang 17 benachbarte Ende der Ausnehmungen 49 um eine Strecke y von dem Tankausgang 17 entfernt. Die Strecke y ist kleiner oder gleich der Strecke x, d. h. wenn sich der Schieber 21 bewegt, dann kommt zunächst die Ausnehmung 49 in Verbindung mit dem Tankausgang 17, bevor die Verbindung zwischen dem Eingang 10 und dem Ausgang 15 geöffnet wird. Gleichzeitig mit dem Verbinden der Ausnehmung 49 (oder der Ausnehmungen) wird der Ausgang 15 mit dem Tankausgang 17 verbunden, weil die axiale Länge der Ausnehmung 49 größer ist als die Dicke der Wand 48. Bei einer Bewegung des Schiebers 21 wird also kurzzeitig eine Verbindung zwischen dem Ausgang 15 und dem Tankausgang 17 hergestellt, bevor eine Verbindung zwischen dem Eingang 10 und dem Ausgang 15 hergestellt wird. Sobald aber der Schieber 21 weiter verschoben wird, ist die Verbindung zwischen dem Ausgang 15 und dem Tankausgang 17 wieder unterbrochen und es besteht lediglich eine Verbindung zwischen dem Eingang 10 und dem Ausgang 15. Der Schieber 21 hat also für einen kurzen Zeitpunkt eine dritte Stellung, die in Fig. 1 schematisch eingezeichnet ist. Diese Stellung liegt zwischen der ersten Stellung, in der die Verbindung zwischen dem Eingang 10 und dem Ausgang 15 unterbrochen wird, und der zweiten Stellung des Schiebers 21, in der die Verbindung zwischen dem Eingang 10 und dem Ausgang 15 hergestellt worden ist.
  • Wenn also, wie in Fig. 2 dargestellt, die Nuten 30, 33 über die Drossel 43, d. h. die Ausnehmung 49 und die Wand 48, entlastet werden, wird auch eine Entlastung der Nuten 31, 34 erreicht. Damit wird es möglich, eine Entlastung mit einer sehr kleinen Leckage zu bewirken. Wenn beim Schließen der Sperrventile 5, 6 ein Fehler entsteht, müßte man ohne das speziell ausgebildete Kompensationsventil 9 beispielsweise eine Leckage von etwa 400 bis 500 cm3/min bei einem Versorgungsdruck von 200 bar in Kauf nehmen. Mit der neuen Konstruktion kann man eine normale Dichtigkeit beim Schieber 14 des Richtungsventils 4 beibehalten und den Flüssigkeitsverlust auf etwa 20 bis 25 cm3/min bei 200 bar Versorgungsdruck vermindern.
  • In Fig. 1 ist zur Erläuterung mehrfach ein Buchstabe p eingetragen, um zu zeigen, wie sich der Druck bei Leckagen aufbauen kann. Wenn dieser Druck groß genug wird, dann wechselt der Schieber 21 relativ schnell zu der in Fig. 1 dargestellten Mittelposition und verbindet den Druck mit dem Tank, was eine Druckentlastung bewirkt.
  • Durch die Ausgestaltung der Ausnehmungen 49 läßt sich die Drosselcharakteristik der Drossel 43 und damit das Entlastungsverhalten der durch die Drossel 43 gebildeten Druckentlastungseinrichtung steuern.
  • Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, bei der gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die hauptsächliche Änderung besteht darin, daß die Sperrventile 5, 6 durch Pilotventile 50, 51 vorgesteuert sind. Auch bei dieser Ausgestaltung bietet die Drossel 43 eine Entlastung zwischen dem Ausgang 15 des Kompensationsventils 9 und dem Tankausgang 17, so daß ein Druck, der die Sperrventile 5, 6 aufsteuern könnte, in den Leitungen 19, 20 nicht entstehen kann.

Claims (9)

1. Hydraulische Ventilanordnung mit einer Versorgungsanschlußanordnung, die einen Hochdruckanschluß und einen Niederdruckanschluß aufweist, einer Arbeitsanschlußanordnung, die zwei Arbeitsanschlüsse aufweist, die mit einem Motor verbindbar sind, einem Richtungsventil und einem Kompensationsventil, dadurch gekennzeichnet, daß das Kompensationsventil (9) in Strömungsrichtung hinter dem Richtungsventil (4) angeordnet ist und eine Druckentlastungseinrichtung (43) zwischen dem Richtungsventil (4) und dem Niederdruckanschluß (T) angeordnet ist.
2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckentlastungseinrichtung eine steuerbare Verbindung (43) aufweist.
3. Ventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (43) einen Steuereingang aufweist, der mit einem Ausgang (11) des Richtungsventils (4) verbunden ist.
4. Ventilanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (11) des Richtungsventils (4) mit einer ersten Kammer (29) im Richtungsventil (4) verbunden ist, die einer zweiten Kammer (28) im Richtungsventil (4) benachbart ist, die mit dem Hochdruckanschluß (P) verbunden ist.
5. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckentlastungseinrichtung (43) im Kompensationsventil (9) angeordnet ist.
6. Ventilanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kompensationsventil (9) einen Schieber (21) aufweist, der in einer ersten Stellung einen Durchgang von einem Eingang (10) zu einem Ausgang (15) des Kompensationsventils (9) sperrt, in einer zweiten Stellung den Durchgang vom Eingang (10) zum Ausgang (15) öffnet und in einer dritten Stellung bei gesperrtem Durchgang eine Verbindung zwischen dem Ausgang (15) und dem Niederdruckanschluß (T) herstellt, wobei die dritte Stellung zwischen der ersten und der zweiten Stellung liegt.
7. Ventilanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (21) mindestens eine Ausnehmung (49) aufweist mit einer Erstreckung (a) in Axialrichtung, die größer ist als die Länge (b) einer Wand (48) zwischen dem Ausgang (15) und dem Niederdruckanschluß (T) und die in der ersten Stellung des Schiebers (21) in einer Entfernung (y) vom Niederdruckanschluß (T) endet, die nicht größer ist als die Länge (x) einer Öffnungsbewegung des Schiebers (21) zwischen der ersten und der zweiten Stellung.
8. Ventilanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (21) in der ersten Stellung in eine Öffnung (46) eintaucht, die mit dem Eingang (10) verbunden ist, und in der zweiten Stellung aus der Öffnung (10) herausgezogen ist.
9. . Ventilanordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Ausgang (15) benachbarte Ende der Ausnehmung (49) in der zweiten Stellung des Schiebers (21) von der Wand abgedeckt ist.
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