DE10224739A1 - Steuerventileinrichtung - Google Patents

Steuerventileinrichtung

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steuerventileinrichtung (1) mit mindestens einem mittels mindestens eines elektro-magnetischen Vorsteuerventils (10a; 10b) vorsteuerbaren Steuerventil (5), wobei das Vorsteuerventil (10a; 10b) in einer von einer Steuerdruckquelle zu einem Steuerdruckraum (13a; 13b) des Steuerventils (5) geführten Steuerdruckleitung angeordnet ist und mittels eines elektro-magnetischen Aktuators (30a; 30b) betätigbar ist und wobei das Vorsteuerventil (10a; 10b) und der Steuerdruckraum (13a; 13b) in einem Steuerdeckel (11a; 11b) angeordnet sind, der an einer Seitenfläche (12a; 12b) eines Steuerventilgehäuses (2) der Steuerventileinrichtung (1) angeordnet ist. Die Aufgabe, eine Steuerventileinrichtung zur Verfügung zu stellen, die einen geringen Bauraumbedarf in Längsrichtung des Steuerventils aufweist, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Vorsteuerventil (10a; 10b) und/oder der Aktuator (30a; 30b) senkrecht zur Längsachse (15) des Steuerventils (5) in dem Steuerdeckel (11a; 11b) angeordnet ist. Der Aktuator (30a; 30b) ist hierbei an einer Seitenfläche (31a; 31b) des Steuerdeckels (11a; 11b) angeordnet. An einer gegenüberliegenden Seitenfläche (32a; 32b) des Steuerdeckels (11a; 11b) kann eine Einstellvorrichtung (33a; 33b) des Vorsteuerventils (10a; 10b) angeordnet werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Steuerventileinrichtung mit mindestens einem mittels mindestens eines elektro-magnetischen Vorsteuerventils vorsteuerbaren Steuerventil, wobei das Vorsteuerventil in einer von einer Steuerdruckquelle zu einem Steuerdruckraum des Steuerventils geführten Steuerdruckleitung angeordnet ist und mittels eines elektro-magnetischen Aktuators betätigbar ist und wobei das Vorsteuerventil und der Steuerdruckraum in einem Steuerdeckel angeordnet sind, der an einer Seitenfläche eines Steuerventilgehäuses der Steuerventileinrichtung angeordnet ist.
  • Derartige Steuerventileinrichtungen, die ein oder mehrere elektro-magnetisch vorgesteuerte Steuerventile umfassen, werden in Arbeitsmaschinen, beispielsweise Baggern oder Flurförderzeugen, zur Steuerung der hydraulischen Verbraucher eingesetzt.
  • Die Steuerventileinrichtung kann hierbei als Einzelsteuerventil ausgebildet sein und ein Steuerventil zur Betätigung eines hydraulischen Verbrauchers aufweisen. Es ist jedoch ebenfalls möglich, dass die Steuerventileinrichtung als Steuerventilblock ausgebildet ist, in dem mehrere Steuerventile zur Steuerung jeweils eines hydraulischen Verbrauchers angeordnet sind. Der Steuerdeckel kann somit als Steuerdeckel für ein Einzelventil ausgebildet sein und ein Vorsteuerventil aufnehmen oder als Steuerdeckel für einen Steuerventilblock mit mehreren Steuerventilen ausgebildet sein, wobei in dem Steuerdeckel mehrere Vorsteuerventile angeordnet sind.
  • Eine gattungsgemäße Steuerventileinrichtung mit elektro-magnetisch vorgesteuerten Steuerventilen ist aus der DE 43 96 842 C2 bekannt. Zur Betätigung der Steuerschieber der Steuerventile sind mittels Magneten betätigbare Reduzierventile vorgesehen, die in einem Steuerdeckel angeordnet sind, der an dem Gehäuse der Steuerventileinrichtung befestigt ist und den Steuerdruckraum für das Steuerventil bildet. Bei derartigen Steuerventileinrichtungen ist das Reduzierventil und der Magnet parallel zu der Längsachse des Steuerventils angeordnet. Durch die Anordnung der Reduzierventile und der Magnete, deren Längsachsen parallel zur Längsachse des Steuerschieber der Steuerventile sind, ergibt sich in Längsrichtung des Steuerventils ein großer Bauraumbedarf.
  • Insbesondere in Arbeitsmaschinen, in denen für die Steuerventileinrichtung ein geringer Bauraum zur Verfügung steht, beispielsweise Flurförderzeugen, ergeben sich mit gattungsgemäßen Steuerventileinrichtungen Nachteile bei der Anordnung der Steuerventileinrichtung innerhalb der Arbeitsmaschine.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerventileinrichtung der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, die einen geringen Bauraumbedarf in Längsrichtung des Steuerventils aufweist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Vorsteuerventil und/oder der Aktuator senkrecht zur Längsachse des Steuerventils in dem Steuerdeckel angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist die Längsachse des Vorsteuerventils und/oder die Längsachse des Aktuators senkrecht zur Längsachse des Steuerventils angeordnet. Hierdurch ergibt sich ein geringer Bauraumbedarf der Steuerventileinrichtung in Längsrichtung des Steuerventils, wodurch die Steuerventileinrichtung kompakte Abmessungen aufweist. Bei Arbeitsmaschinen, bei denen ein geringer Einbauraum für die Steuerventileinrichtung zur Verfügung steht, kann somit eine erfindungsgemäße Steuerventileinrichtung freizügig angeordnet werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist der Steuerdruckraum als in dem Steuerdeckel angeordnete Bohrung, insbesondere Blindbohrung, ausgebildet, in der eine mit einem Steuerschieber des Steuerventils in Wirkverbindung stehende Federeinrichtung angeordnet ist. Der Steuerdruckraum kann auf einfache Weise als Blindbohrung in dem Steuerdeckel ausgebildet werden und gleichzeitig zur Aufnahme einer den Steuerschieber in die Neutralstellung beaufschlagenden Federeinrichtung verwendet werden, wodurch sich kein zusätzlicher Bauraum in Längsrichtung des Steuerventils für die Federeinrichtung und ein separates Federgehäuse ergibt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in dem Steuerdeckel senkrecht zur Bohrung eine Ventilbohrung angeordnet, in der ein Ventilschieber des Vorsteuerventils angeordnet ist. Durch die Ausbildung der Ventilbohrung für den Ventilschieber des Vorsteuerventils in einer senkrecht zur Längsachse der den Steuerdruckraum bildenden Bohrung und somit in einer senkrecht zur Längsachse des Steuerventils angeordneten Ebene kann das Vorsteuerventil und der Aktuator in platzsparender Bauweise senkrecht zur Längsachse des Steuerventils angeordnet werden.
  • Zweckmäßigerweise ist die Ventilbohrung an eine Ausnehmung angeschlossen, die zu der den Steuerdruckraum bildenden Bohrung geführt ist, und über jeweils einen in dem Steuerdeckel ausgebildeten Verbindungskanal mit Anschlüsse des Steuerventilgehäuses in Verbindung bringbar ist, die mit einer Steuerdruckquelle und einem Behälter in Verbindung stehen.
  • Vorteile ergeben sich, wenn der Ventilschieber eine Steuerausnehmung zur Verbindung des Steuerdruckraums mit dem Behälter oder der Steuerdruckquelle aufweist.
  • Sofern der Aktuator an einer ersten senkrecht zur Seitenfläche des Steuerventilgehäuses angeordneten Seitenfläche des Steuerdeckels angeordnet ist, kann der Aktuator auf einfache Weise senkrecht zur Längsachse des Steuerventils angeordnet werden. Die Seitenfläche des Steuerdeckels kann beispielsweise die Oberseite des Steuerdeckels bilden.
  • Weitere Vorteile ergeben sich, wenn die elektrischen Anschlüsse des Aktuators dem Steuerventilgehäuse der Steuerventileinrichtung zugewandt sind. Besondere Vorteile sind hierbei erzielbar, wenn die elektrischen Anschlüsse des Aktuators der Seitenfläche des Steuerventilgehäuses zugewandt sind. Hierdurch kann erzielt werden, dass die elektrischen Anschlüsse des Aktuators innerhalb der Abmessungen des Steuerdeckels und des Steuerventilgehäuses angeordnet sind, wodurch sich ein platzsparende und geschützte Anordnung der elektrischen Anschlüsse ergibt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung steht das Vorsteuerventil mit einer Einstellvorrichtung in Wirkverbindung, die an einer zweiten, der ersten Seitenfläche gegenüberliegenden Seitenfläche des Steuerdeckels angeordnet ist. Durch die Anordnung des Vorsteuerventils senkrecht zur Längsachse des Steuerventils kann eine von Außen zugängliche Einstellvorrichtung an der zweiten Seitenfläche, beispielsweise der Unterseite, des Steuerdeckels angeordnet werden. Mit einer derartigen, an einer Seitenfläche des Steuerdeckels angeordneten und von Außen zugänglichen Einstellvorrichtung des Vorsteuerventils können Streuungen der Betätigungskraft des Aktuators, Fertigungstoleranzen des Steuerschieber des Steuerventils und des Ventilschiebers des Vorsteuerventils sowie Toleranzen einer Feder des Vorsteuerventils auf einfache Weise kompensiert werden.
  • Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Einstellvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform als Einstellschraube ausgebildet ist. Mit einer Einstellschraube kann auf einfache Weise der Ventilschieber des Vorsteuerventils verstellt werden.
  • Sofern der Ventilschieber gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltungsform entgegen der Kraft des Aktuators von einer Feder beaufschlagt ist, ergeben sich Vorteile, wenn die Einstellvorrichtung mit der Feder in Wirkverbindung steht. Hierdurch können auf einfache Weise Einstellmöglichkeiten des Vorsteuerventils durch die Einstellvorrichtung ermöglicht werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Vorsteuerventil als Druckminderventil ausgebildet ist.
  • Der Aktuator ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung als Magnet, insbesondere Proportionalmagnet, ausgebildet.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in der schematische Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • In der Figur ist eine erfindungsgemäße Steuerventileinrichtung 1 in einem Längsschnitt dargestellt.
  • Die Steuerventileinrichtung 1 weist ein Steuerventilgehäuse 2 auf, die mit einer Ventilbohrung 3 versehen ist, in der ein Steuerschieber 4 eines Steuerventils 5 längsverschiebbar gelagert ist. Der Steuerschieber 4 steuert hierbei die Verbindung von Verbraucheranschlüssen 6a, 6b mit einem Pumpenanschluss 7 und Behälteranschlüssen 8a, 8b. Zur Erfassung des Lastdruckes des Verbrauchers sind Lastdruckanschlüsse 9a, 9b vorgesehen.
  • Das Steuerventil 5 ist elektro-magnetisch vorgesteuert und weist Vorsteuerventile 10a, 10b auf, die in Steuerdeckeln 11a, 11b angeordnet sind. Der Steuerdeckel 11a ist hierbei an einer linken Seitenfläche 12a des Steuerventilgehäuses 2 angeordnet. Entsprechend ist der Steuerdeckel 11b an der rechten Seitenfläche 12b des Steuerventilgehäuses 2 angeordnet.
  • Die Steuerdeckel 11a, 11b sind jeweils mit einer koaxial zur Längsachse 15 des Steuerventils 5 angeordneten, als Blindbohrung ausgebildeten Bohrung 16a, 16b versehen, die einen den Steuerschieber 4 beaufschlagenden Steuerdruckraum 13a, 13b bilden. In dem Steuerdruckraum 13a, 13b ist jeweils eine Federeinrichtung 17a, 17b angeordnet, die den Steuerschieber 4 des Steuerventils 5 in die dargestellte Neutralstellung beaufschlagen.
  • Die Vorsteuerventile 10a, 10b sind als Druckminderventile ausgebildet und weisen jeweils einen Ventilschieber 20a, 20b auf, der in einer Ventilbohrung 21a, 21b längsverschiebbar angeordnet ist. An die Ventilbohrung 21a, 21b ist eine als Verbindungskanal ausgebildete Ausnehmung 22a, 22b angeschlossen, die stirnseitig an die Bohrung 16a, 16b und somit den Steuerdruckraum 13a, 13b angeschlossen ist. An die Ventilbohrung 21a, 21b ist weiterhin ein Verbindungskanal 23a, 23b angeschlossen, der auf nicht mehr dargestellte Weise mit einem mit einer Steuerdruckquelle in Verbindung stehenden Anschluss 24a, 24b an der Seitenfläche 12a, 12b des Steuerventilgehäuses 2 in Verbindung steht. Desweiteren steht die Ventilbohrung 21a, 21b mit einem Verbindungskanal 25a, 25b in Verbindung, der an einen mit einem Behälter in Verbindung stehenden Anschluss 26a, 26b an der linken bzw. rechten Stirnfläche 12a, 12b des Steuerventilgehäuses 2 auf nicht mehr dargestellte Weise anschließbar ist. Der Verbindungskanal 23a, 23b bildet mit der Ventilbohrung 21a, 21b und der Ausnehmung 22a, 22b jeweils einen von der Steuerdruckquelle zu dem Steuerdruckraum 13a, 13b geführte Steuerdruckleitung, in der das Vorsteuerventil 10a, 10b angeordnet ist.
  • Der Ventilschieber 20a, 20b ist mit einer aus einer Längsbohrung und einer Querbohrung gebildeten Steuerausnehmung 27a, 27b versehen, mittels der die Verbindung des Steuerdruckraums 13a, 13b mit dem Verbindungskanal 23a, 23b und somit der Steuerdruckquelle oder des Steuerdruckraums 13a, 13b mit dem Verbindungskanal 25a, 25b und somit dem Behälter steuerbar ist.
  • Zur Betätigung des Vorsteuerventils 10a, 10b ist ein beispielsweise als Proportionalmagnet ausgebildeter Aktuator 30a, 30b vorgesehen, der mit dem Ventilschieber 20a, 20b in Wirkverbindung steht.
  • Erfindungsgemäß ist das Vorsteuerventil 10a, 10b und der Aktuator 30a, 30b senkrecht zur Längsachse 15 des Steuerventils 5 angeordnet. Die Ventilbohrung 21a, 21b ist hierbei in einer senkrecht zur Längsachse 15 des Steuerventils 5 angeordneten Ebene im Steuerdeckel 11a, 11b ausgebildet.
  • Der Aktuator 30a, 30b ist an einer Seitenfläche 31a, 31b des Steuerdeckels 11a, 11b angeordnet, die senkrecht zur linken Seitenfläche 12a bzw. rechten Seitenfläche 12b des Steuerventilgehäuses 2 ist. Die elektrischen Anschlüsse 35a, 35b des Aktuators 30a, 30b sind hierbei der linken Seitenfläche 12a bzw. rechten Seitenfläche 12b des Steuerventilgehäuses 2 zugewandt. An der der Seitenfläche 31a, 31b gegenüberliegenden Seitenfläche 32a, 32b des Steuerdeckels 11a, 11b ist eine Einstellvorrichtung 33a, 33b des Vorsteuerventils 10a, 10b angeordnet. Die Einstellvorrichtung 33a, 33b ist hierbei als Einstellschraube 34a, 34b ausgebildet, die in die Ventilbohrung 21a, 21b des Vorsteuerventils 10a, 10b eingeschraubt ist. Die Einstellvorrichtung 33a, 33b steht mit einer Feder 36a, 36b in Wirkverbindung, die den Ventilschiebers 20a, 20b des Vorsteuerventils 10a, 10b entgegen der Kraft des Aktuators in die dargestellte Schaltstellung beaufschlagt, in der der Steuerdruckraum 13a, 13b über die Steuerausnehmung 27a, 27b an den Verbindungskanal 25a, 25b angeschlossen und somit zum Behälter entlastet ist.
  • Die Seitenfläche 31a, 31b ist hierbei als Oberseite und die Seitenfläche 32a, 32b als Unterseite des Steuerdeckels 11a, 11b ausgebildet.
  • Die Längsachse 37a, 37b des Vorsteuerventils 10a, 10b und des Aktuators 30a, 30b ist somit senkrecht zur Längsachse 15 des Steuerventils 5 angeordnet, wodurch die Steuerventileinrichtung 1 in Längsrichtung des Steuerventils 5 einen geringen Bauraum bedarf aufweist. Zudem kann durch die Anordnung des Aktuators 30a, 30b an der Seitenfläche 31a, 31b des Steuerdeckels 11a, 11b eine von Außen zugängliche Einstellvorrichtung 33a, 33b für das Vorsteuerventil 10a, 10b an der gegenüberliegenden Seitenfläche 32a, 32b des Steuerdeckels 11a, 11b angeordnet werden. Die mittels der Einstellvorrichtung 33a, 33b am Vorsteuerventil 10a, 10b eingestellten Werte bleiben hierbei bei einem Austausch des Aktuators 30a, 30b erhalten.

Claims (12)

1. Steuerventileinrichtung mit mindestens einem mittels mindestens eines elektromagnetischen Vorsteuerventils vorsteuerbaren Steuerventil, wobei das Vorsteuerventil in einer von einer Steuerdruckquelle zu einem Steuerdruckraum des Steuerventils geführten Steuerdruckleitung angeordnet ist und mittels eines elektro-magnetischen Aktuators betätigbar ist und wobei das Vorsteuerventil und der Steuerdruckraum in einem Steuerdeckel angeordnet sind, der an einer Seitenfläche eines Steuerventilgehäuses der Steuerventileinrichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorsteuerventil (10a; 10b) und/oder der Aktuator (30a; 30b) senkrecht zur Längsachse (15) des Steuerventils (5) in dem Steuerdeckel (11a; 11b) angeordnet ist.
2. Steuerventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerdruckraum (13a; 13b) als in dem Steuerdeckel (11a; 11b) angeordnete Bohrung (16a; 16b), insbesondere Blindbohrung, ausgebildet ist, in der eine mit einem Steuerschieber (4) des Steuerventils (5) in Wirkverbindung stehende Federeinrichtung (17a; 17b) angeordnet ist.
3. Steuerventileinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Steuerdeckel (11a; 11b) senkrecht zur Bohrung (16a; 16b) eine Ventilbohrung (21a; 21b) angeordnet ist, in der ein Ventilschieber (20a; 20b) des Vorsteuerventils (10a; 10b) angeordnet ist.
4. Steuerventileinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilbohrung (21a; 21b) an eine Ausnehmung (22a; 22b) angeschlossen ist, die zu der Bohrung (16a; 16b) geführt ist, und über jeweils einen in dem Steuerdeckel (11a; 11b) ausgebildeten Verbindungskanal (23a; 23b; 25a; 25b) mit Anschlüssen (24a; 24b; 26a; 26b) des Steuerventilgehäuses (2) in Verbindung bringbar ist, die mit einer Steuerdruckquelle und einem Behälter in Verbindung stehen.
5. Steuerventileinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschieber (20a; 20b) eine Steuerausnehmung (27a; 27b) zur Verbindung des Steuerdruckraums (13a; 13b) mit dem Behälter oder der Steuerdruckquelle aufweist.
6. Steuerventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (30a; 30b) an einer ersten senkrecht zur Seitenfläche (12a; 12b) des Steuerventilgehäuses (2) angeordneten Seitenfläche (31a; 31b) des Steuerdeckels (11a; 11b) angeordnet ist.
7. Steuerventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Anschlüsse (35a; 35b) des Aktuators (30a; 30b) dem Steuerventilgehäuse (2) der Steuerventileinrichtung (1) zugewandt sind.
8. Steuerventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorsteuerventil (10a; 10b) mit einer Einstellvorrichtung (33a; 33b) in Wirkverbindung steht, die an einer zweiten, der ersten Seitenfläche (31a; 31b) gegenüberliegenden Seitenfläche (32a; 32b) des Steuerdeckels (11a; 11b) angeordnet ist.
9. Steuerventileinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellvorrichtung (33a; 33b) als Einstellschraube (34a; 34b) ausgebildet ist.
10. Steuerventileinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschieber (20a; 20b) entgegen der Kraft des Aktuators (30a; 30b) von einer Feder (36a; 36b) beaufschlagt ist, wobei die Einstellvorrichtung (33a; 33b) mit der Feder (36a; 36b) in Wirkverbindung steht.
11. Steuerventileinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorsteuerventil (10a; 10b) als Druckminderventil ausgebildet ist.
12. Steuerventileinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (30a; 30b) als Magnet, insbesondere Proportionalmagnet, ausgebildet ist.
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