DE1425643C - Vorgesteuertes Über und Unterdruck ventil - Google Patents

Description

1 2

Die Erfindung betrifft ein vorgesteuertes Über- den kann, ist bei vorgesteuerten Überdruckventilen

und Unterdruckventil, dessen zwischen einem Ar- an sich bekannt (deutsche Patentschrift 324 820, bri-

beitsanschluß und Rücklauf angeordneter Hauptven- tische Patentschrift 918 102). Die bekannten vor-

tilsitz mit einem becherförmigen Hauptventilkörper gesteuerten Überdruckventile sind an sich zwar

zusammenarbeitet, welcher an seiner Stirnseite vom 5 grundsätzlich auch geeignet, Hohlsogerscheinungen

Arbeitsdruck in Öffnungsrichtung und an einer den zu verhindern, infolge der fixen Drosselbohrung

Ventilsitz umgebenden äußeren Ringschulter vom würde hierbei aber eine unzulässig große Ansprech-

Rücklaufdruck ebenfalls in öfTnungsrichtung und an verzögerung auftreten.

seiner Rückseite mittels einer den Hauptventilsitz Die Erfindung ist nachstehend an Hand von Ausan Querschnittsfläche übersteigenden Druckkammer io führungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt
über eine im Hauptventilkörper angeordnete Verbin- Fig. 1 ein Schema eines hydraulischen Systems dung zum Arbeitsanschluß vom Arbeitsdruck und mit einem erfindungsgemäßen Über- und Unterdruckeiner Feder in Schließrichtung beaufschlagt wird und ventil,

dessen in Öffnungsrichtung vom Kammerdruck und Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine erfindungs-

in Schließrichtung mit einer den Überdruckansprech- 15 gemäße Einrichtung in normaler geschlossener

wert festlegenden Feder beaufschlagtes Hilfsventil Stellung,

die Druckkammer mit dem Rücklauf verbindet. Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Darstellung, bei

Bekannte zweiseitig arbeitende Überdruckventile, der die Einrichtung einen Überdruck im System

deren Hauptventilkörper in ÖfTnungsrichtung vom beseitigt,

Arbeitsdruck und in Schließrichtung vom Arbeits- 20 Fig. 4 eine der Fig. 2 ähnliche Darstellung, bei

druck und einer Feder beaufschlagt wird und deren der die Einrichtung einen Unterdruck im System

in Öffnungsrichtung vom Kammerdruck und in ausgleicht,

Schließrichtung mit einer den Überdruckansprech- F i g. 5 einen Längsschnitt durch eine weiter abwert festlegenden Feder beaufschlagtes Hilfsventil die gewandelte Ausführungsform eines erfindungsge-Druckkammer mit dem Rücklauf verbinden (britische 45 mäßen Über- und Unterdruckventils mit geschlosse-Patentschrift 901 061), sind nicht in der Lage, Unter- nem Vorsteuerventil,

druck- oder Hohlsogerscheinungen zu bekämpfen, Fig. 6 eine der Fig. 5 ähnliche Darstellung, in der

da die Rückschlagventile nur einen Zufluß zu der die Einrichtung einen Überdruck des Systems abläßt,

Ventilkammer, nicht aber einen Rückfluß ermög- Fig. 7 eine der Fig. 5 ähnliche Darstellung, in

liehen, wie es bei der Hohlsogverhinderung notwen- 30 der die Einrichtung einen Unterdruck des Systems

dig ist. beseitigt, und

Bekannte Überdruckventile, die Hohlsogerschei- Fig. 8 einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie

nungen verhindern können (USA.-Patentschrift 8-8 der Fig. 5.

2 989 072), haben den Nachteil, daß der Hauptventil- Das erfindungsgemäße Über- und Unterdruckvenkörper auf Grund des Druckes am Rücklauf nicht 35 tu 5 der Fig. 1 ist für den Einbau in einen Teil des schnell genug öffnen kann, um am Arbeitsanschluß Hydrauliksystems eines Frontladers 4, mit dem die eine Hohlsogerscheinung zu verhindern, weil infolge Ladeschwinge 6 angehoben und abgesenkt wird, vorder fixen Drosselbohrung eine unzulässig große An- . gesehen. In diesem System saugt eine Pumpe 8 das Sprechverzögerung auftritt. Druckmittel aus einem Behälter 9 über eine Leitung

Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung 40 10 an und drückt es über eine Leitung 11 zu einem

eines Ventils der einleitend genannten Art, das so- Steuerventil 12, welches eine Neutralstellung und

wohl Über- als auch Unterdruckerscheinungen am zwei Arbeitsstellungen aufweist. Wenn sich das

Arbeitsanschluß praktisch ohne jede Verzögerung Steuerventil 12 in der Neutralstellung befindet, wird

beseitigen kann. das Druckmittel über eine Leitung 13 zum Behälter

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß 45 zurückgeleitet. In der einen Arbeitsstellung des

vorgesehen, ein Ventil der vorgenannten Art so aus- Steuerventils wird das Druckmittel von der Pumpe

zubilden, daß die im Hauptventilkörper angeordnete über die Leitung 14 zur einen Seite eines zweiseitig

Verbindung zwischen Arbeitsanschluß und Druck- wirkenden Zylinders 7 geführt, um die Kolbenstange

kammer als an sich bekannte Rückströmdrossel aus- des Zylinders auszufahren und damit die mit der

gebildet ist, die den Zufluß zur Druckkammer 50 Kolbenstange verbundene Ladeschwinge 6 anzu-

drosselt, den Abfluß aus der letzteren aber nicht heben.

behindert. Wenn das Steuerventil in die andere Arbeitsstelle sind zwar schon Überdruckventile bekannt, die lung verschoben wird, strömt das Druckmittel von zur Verhinderung eines harten, abrupten öffnens und der Pumpe über eine Leitung 15 zur anderen Seite Schließens als Dämpfer eine Rückströmdrossel auf- 55 des Zylinders 7, so daß die Kolbenstange wieder einweisen (deutsche Patentschrift 1 020 842). Diese gezogen und die Ladeschwinge 6 abgesenkt wird.
Rückströmdrosseln haben aber keinen Einfluß auf Da die Abwärtsbewegung der Ladeschwinge durch die Beseitigung eines am Arbeitsanschluß auftreten- die Schwerkraft unterstützt wird, wird dem Zylinder den Hohlsoges. über die Leitung 15 das unter Pumpendruck stehende

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin- 60 Strömungsmittel zugeführt, um zu verhindern, daß

dung ist die Rückströmdrossel an einem die Stirn- an diesem Ende des Zylinders eine Leere entsteht,

wand des _% Hauptventilkörpers durchsetzenden axial wenn die an diesem Ende herausragende Kolben-

vcrschieblichen Rohrkolben angeordnet, dessen äuße- stange bei der Absenkung der Ladeschwinge einge-

res Ende über die Verschlußebene des Hauptventils zogen wird. Wenn die Ladeschwinge jedoch stark

hinausragt und dessen inneres Ende den Hilfsventil- 65 beladen ist, kann sie unter Umständen schneller

körper in ÖfTnungsrichtung beaufschlagt. absinken als die Pumpe Strömungsmittel nachliefern

Das letztgenannte Merkmal, das bei den erfin- kann. In einem solchen Falle öffnet das Über- und

dungsgemäßen Ventilen mit Vorteil angewandt wer- Unterdruckventil 5, so daß Strömungsmittel über

3 4

;ine Leitung 16 aus dem Behälter 9 angesaugt wer- ein Anschlußstück für eine normalerweise unter Jen kann. Diese Leitung 16 verbindet das Ventil 5 Druck stehende Leitung 16 aufweist. mit der Leitung 15. Wenn andererseits der Strö- Die Behälteranschlüssc 25 münden radial am Ven- !Tiungsmitteldruck in dem System, zu dem auch die tilgehäuse hinter der Ringfläche 32, um die Gegen-Leitung 15 gehört, aus irgendeinem Grunde über 5 bohrung 30 des Ventilgehäuses mit dem Inneren des einen zuvor festgelegten Wert ansteigen sollte, öffnet mit dem Ventil zu versehenden Behälters zu verbindas Ventil 5, so daß das Strömungsmittel aus der den. Somit stehen der Anschluß 24 vor dem Ventil-Leitung 15 über die Leitung 16 zum Behälter 9 ab- sitz 19 normalerweise unter dem Druck des angefiießen kann. Eine solche Entlastung kann beispiels- schlossenen Systems und die Behälteranschlüsse 25 weise erforderlich werden, wenn der Frontlader bei io hinter dem Ventilsitz 19 und vor dem Kolben 26 in Neutral- oder Haltesteilung befindlichem Steuer- unter dem statischen Strömungsmitteldruck in dem ventil 12 mit angehobener Ladeschwinge gegen ein Behälter.

Hindernis anläuft, das die Ladeschwinge nach oben Der hintere Gehäuseteil 28 ist von hinten in die

drückt. Die nach oben gerichtete Kraft an der Lade- Gegenbohrung 30 des vorderen Gehäuseteiles 27 einschwinge überträgt sich zum Zylinder, so daß ohne 15 geschraubt. Ein zwischen den beiden Teilen des Ven-

das Ventil 5 der Strömungsmitteldruck in dem äuße- tilgehäuses eingespannter O-Ring 34 sorgt für die

ren Teil des Zylinders und damit in der Leitung 15 erforderliche Abdichtung.

auf einen Wert ansteigen kann, der hoch genug ist. Durch den hinteren Gehäuseteil 28 erstreckt sich den Zylinder oder auch die Leitung zu zerstören. ein koaxialer Auslaßkanal 35, über den der Teil des Das Ventil 5 wird in die Wand 17 des Behälters 20 Zylinders 20 hinter dem Kolben 26 mit dem Behälter eingebaut, da hier ein sehr einfacher Einbau mit einer verbunden werden kann. Normalerweise wird jedoch geringen Anzahl von Verbindungen möglich ist. Ganz das Strömungsmittel mit einem Vorsteuerventil 36 offensichtlich kann aber auch das Ventil an irgend- daran gehindert, durch diesen Auslaßkanal abzueiner anderen zweckmäßigen Stelle untergebracht fließen. Das Vorsteuerventil 36 ist in dem hinteren sein. Es kann z. B. auch in die sogenannte Abfluß- 35 Gehäuseteil axial verschieblich gelagert und nach kammer des Steuerventils 12 eingebaut werden. vorn zur Beaufschlagung eines Ventilsitzes 37 mit Es soll nun im einzelnen auf die F i g. 2 bis 4 Be- einer Druckfeder 38 vorgespannt. Der hintere Gezug genommen werden, in denen eine Ausführungs- häuseteil 28 ist mit einer kurzen koaxialen Bohrung form des erfindungsgemäßen Ventils in verschiedenen 39 versehen, die mit einer weiter zurückliegenden Betriebszuständen dargestellt ist. In der nachfolgen- 30 langen Gegenbohrung 40 in Verbindung steht. Der den Beschreibung soll generell unter der Richtungs- Vorsteuerventilsitz 37 befindet sich an der Übergangsangabe »nach vorn« die in der Zeichnung nach rechts stelle von Bohrung und Gegenbohrung 40. Der Vorerfolgende Ventilkörperbewegung zum zugehörigen Steuerventilkörper ist im vorderen Teil der Gegen-Ventilsitz verstanden werden. In entsprechender bohrung 40 verschieblich gelagert, während in den Weise ist die Bewegungsrichtung »zurück« eine nach 35 äußeren Endteil der Gegenbohrung 40 ein im links gerichtete Ventilbewegung in Öffnungsrichtung. wesentlichen rohrförmiges Federwiderlager 41 ein-

Das Ventil besteht aus einem Gehäuse 18, welches geschraubt ist.

einen ringförmigen Ventilsitz 19 und einen mit grö- Das Vorsteuerventil 36 weist ein zylindrisches Hinßerem Durchmesser ausgebildeten Zylinder 20 ent- terende auf, welches mit losem Gleitsitz in der Gegenhält, welcher koaxial auf den Ventilsitz 19 ausgerich- 40 bohrung 40 des hinteren Gehäuseteiles 28 gelagert tet ist. In dem Gehäuse ist ein Hauptventilkörper 21 ist. Ein koaxialer vorderer Abschnitt des Vorsteueraxial verschieblich gelagert, der nach vorn mit einer ventils hat einen wesentlich geringeren Durchmesser Druckfeder 22 vorgespannt ist. Der vordere Abschnitt und endet als kegelstumpfförmiger Ventilkörper 43, dieses Ventilkörpers 21 bildet das eigentliche Ventil welcher den nach hinten gerichteten Vorsteuerventil-23, welches mit dem Ventilsitz 19 zusammenarbeitet, 45 sitz 37 beaufschlagen kann. Ein Teil des Auslaßum die Verbindung zwischen einem Systemanschluß kanals verläuft durch die koaxiale Bohrung 44 des an der Vorderseite des Gehäuses 18 und einem Auslaßkanals 35, die von dem Boden einer hinteren oder mehreren Behälteranschlüssen 25 herzustellen, koaxialen Ausnehmung 45 am Hinterende des Vendie an der Vorderseite des Zylinders 20 neben dem tils nach vorn in den mit vermindertem Durchmesser Ventilsitz 19 einmünden. Zum hinteren Teil des 50 ausgebildeten vorderen Teil des Ventils hineinragt Hauptventilkörpers 21 gehört ein Kolben 26, der ver- und dort mit öffnungen 46 versehen ist, die unmittelschieblich in den Zylinder 20 eingesetzt ist und den bar hinter dem kegelstumpfförmigen Ventilkörper Ventilkörper 21 relativ zu seinem Ventilsitz bewegen radial nach außen führen. Der hintere Teil des Auskann, laßkanales 35 enthält in dem Federwiderlager 41 eine Das Ventilgehäuse 18 besteht aus einem im wesent- 55 nach hinten gerichtete Bohrung 47 und eine nach liehen rohrförmigen Teil 27 und einem stopfenartigen vorn gerichtete Gegenbohrung 48. Teil 28. Der vordere Gehäuseteil 27 weist eine nach Die Ausnehmung 45 am Hinterende des Vorsteuervora offene koaxiale Bohrung 29 und eine Gegen- ventils 36 nimmt die vorderen Windungen der bohrung 30 auf, deren mittlerer Teil den Zylinder 20 Schraubendruckfeder 38 auf, welche das Vorsteuerfür den Kolben 26 bildet. Der nach hinten und nach 60 ventil nach vorn drückt. Die hinteren Windungen dieinnen gerichtete Ventilsitz 19 ist ein konischer Über- ser Feder 38 werden von der Gegenbohrung 48 des gang zwischen Bohrung und Gegenbohrung. Der Federwiderlagers aufgenommen. Die Schraubverbinäußere Teil der Bohrung 29 bildet den System- dung zwischen dem Federwiderlager 41 und dem anschluß 24. hinteren Gehäuseteil 28 ermöglichen eine Axialver-Das Gehäuse liegt mit seiner Ringfläche 32 von 65 stellung. Auf diese Weise ergibt sich die Möglichkeit innen an der Wand des mit Flüssigkeit gefüllten einer sehr genauen Einstellung des hohen Druck-Behälters an und wird mit einer auf das Vorderende wertes, bei dem das Ventil öffnen soll. Um die Axialaufgeschraubten Mutter 33 (F i g. 1) gesichert, die verstellung des Federwideriagers zu erleichtern, kann

5 6

am Außenende ein Schraubenzieherkreuzschiitz 49 eine Drosselstelle 68 vorgesehen ist. über die das vorgesehen sein Femer kann man auf den Gewinde- Strömungsmittel das geschlossene Kugelrückschlagteifeine Geeenmutter 50 aufschrauben, die sich an ventil 60 umgehen kann.

der Rückseite des hinteren Gehäuseteiles 28 abstützt. Diese Drosselstelle 68 kann von einer kleinen Boh-

Das Hauptventil 21. zu dem der Ventiikörper 23 5 rung gebildet werden, die von dem Inneren des KoI- und der Kolben 26 gehören, ist mit einer nach hinten bens 59 radial nach außen neben dem etwas vergeöffneten Ausnehmung 51 versehen, deren Boden dünnten Vorderteil des Kolbens 59 einmündet, als Widerlager für die Feder 22 dient, mit der das Wenn unter den soeben beschriebenen Normal-

Hauptventil nach vom in eine Normalstellung (Fig. 2) betriebsbedingungen die Strömungsmitteldrucke an gedrückt wird, in der der Ventilkörper 23 seinen io axial gegenüberliegenden Seiten des Hauptventils 21 Ventilsitz 19 beaufschlaet und die Verbindung zwi- im wesentlichen gleich sind, verursacht das Ströschen dem Systemanschfuß 24 und Behälteranschluß mungsmittel eine nach vorn gerichtete Druckkraft. 25 versperrt. Ein mit vermindertem Durchmesser welche die nach vom gerichtete Vorspannung der ausgebildeter Vorderabschnitt 52 am hinteren Ge- Feder 22 zur Beaufschlagung des Ventilsitzes 19 häuseteil 28 ram nach vorn in die Ausnehmung 51 15 durch den Ventilkörper 23 verstärkt, weil die Fläche des Hauptventüs hinein und führt die Feder 22. wel- an der Rückseite des Kolbens wesentlich größer ehe sich an einer nach vorn gerichteten Widerlager- ist als die Fläche an der Vorderseite des Ventil-Hache abstützt, welche von der Vorderseite des mit körpers 23.

größerem Durchmesser ausgebildeten hinteren Ab- Wenn der Strömungsmitteldruck in der Bohrung

schnittes des hinteren Gehäuseteiles gebildet wird. 20 29 über den hohen Auslösewert ansteigt, steigt eben-

Wie sich noch nachfolgend zeigen wird, werden falls der Strömungsmitteldruck in der Druckkammer die Vor- und Rückbeweeuncen des Kolbens 26 von 55. da die Druckkammer mit der Bohrung 29 über dem in dem Teil 55 des Zylinders 20 hinter dem den Kanal 58 verbunden ist. Dieser Strömungsmittel-Hauptventilkörper 21 herrschenden Strömungsmittel- druck, welcher auf die Vorderseite des Vorsteuervendruck gesteuert. Somit kann der Teil 55 des Zylin- 35 tilkörpers 36 einwirkt, überwindet die Vorspannkraft ders als Druckkammer betrachtet werden. Das Ventil der Feder 38, so daß der Vorsteuerventilkörper von 23 ist als ein Teil des Hauptventilkörpers 21 aus- seinem Sitz abgehoben wird, wie es die Fig. 3 zeigt, gebildet, welcher einen geringeren Durchmesser auf- Jetzt strömt das Druckmittel aus der Druckkammer weist als der Kolbenteil 26 und weit nach vorn ragt, 55 über den Auslaßkanal 35 zum Vorratsbehälter, so daß am Kolben eine nach vorn gerichtete Stirn- 30 Das Hauptventil bewegt sich dann durch den Ströflüche 56 entsteht, die ständig dem Strömungsmittel- mungsmitteldruck in der Bohrung 29 entgegen der druck des Behäiteranschlusses 25 ausgesetzt ist. Ein Vorspannung der Druckfeder 22 nach hinten, so daß O-Ring 57 od. dgi. kann in einer Umfangsrinne des der Ventilkörper 23 von seinem Sitz 19 abgehoben Kolbens zwischen diesem und dsr Zylinderwand ein- wird und das Strömungsmittel vom System in den gespannt sein. 35 Vorratsbehälter abströmt.

Durch den Hauptventilkörper 21 führt ein koaxia- Unter den soeben beschriebenen Bedingungen wird

ler Kanal 58. von dem ein Teil von dem Kolben 59 das Kugelrückschlagventil 60 auf seinen Sitz an dem gebildet wird, welcher in einer koaxialen Bohrung 62 rohrförmigen Vorderteil des Kolbens 59 gehalten, so des Hauptventilkörpers 21 verschieblich gelagert ist. daß die Geschwindigkeit, mit der das Strömungs-Dieser Kanal 58 verhindert bei der Beseitigung von 40 mittel von der Bohrung 29 über die Drosselstelle 68 Überdruck ein Klappern oder Springen des Ventils. zur Druckkammer fließt, wesentlich geringer ist als über den Kanal 58 kann das Strömungsmittel mehr die Geschwindigkeit, mit der das Strömungsmittel oder weniger frei nach vorn aus der Druckkammer aus der Druckkammer über den Auslaßkanal 35 ab-55 abströmen. Am vorderen Ende des Kolbens 59 ist strömt. Der Kolben 59 hält den Vorsteuerventilkörein den Durchfluß in Gegenrichtung drosselndes 45 per von seinem Sitz fern, bis der Strömungsmittel-Kugelrückschlagventil 60 vorgesehen. druck in der Bohrung 29 auf einen Wert abgesunken

Der Kolben 59 weist eine nach vorn geöffnete ko- ist. der zu gering ist, um die Vorspannkraft der Voraxiaie Bohrung 63 auf. In dem Hauptventil sind Steuerventilfeder 38 zu überwinden. Das Strömungskleine Kanäle 64 vorgesehen, die am Vorderende der mittel, welches über den Kanal 58 zur Druckkammer Bohrung 62 mit dem Anschluß 24 des Ventilgehäuses 50 55 strömt, und die Vorspannkraft der Druckfeder 22 in Verbindung stehen. Kleine radiale öffnungen 65 sorgen dafür, daß das Ventil 23 wieder den Ventilim Kolben 59. die in geringer Entfernung von dessen sitz 19 beaufschlagt.

Hinterende vorgesehen sind, verbinden die Bohrung Die Drosselstelle 68 verursacht eine Dämpfung,

63 mit der Druckkammer 55. die ein Pendeln des Hauptventils verhindert, wenn

Das Ventil 23 wird durch die Vorspannkraft der 55 der Systemdruck auf Werte absinkt, die in der Nähe Druckfeder 22 und den Druck des Strömungsmittels des oberen Auslösedruckes liegen. Um noch besser in der Druckkammer 55 gegen seinen Sitz 19 ge- ein Ventilklappern oder -pendeln zu verhindern, hat drückt. Eine Tendenz zu rückwärtiger Bewegung der Kolben 59 einen Querschnitt, der geringfügig ergibt sich durch den Druck des Strömungsmittels in größer ist. als der des Vorsteuerventilsitzes 37. der Bohrung 29 am vorderen Endteil des Hauptven- 60 Bei Unterdruck in der Bohrung 29 wird das tils und die Kraft, die das Druckmittel am Behälter- Kugelrückschlagventil 60 von seinem Sitz abgehoben anschluß25 an der Stirnfläche 56 des Kolbens ausübt. (Fig. 4). Der Kanal 58 bildet nun einen im wesent-

Unter normalen Betriebsbedingungen beaufschlagt liehen ungedrosselten Abstrümkanal, so daß der Ströjer Vorsteuerventilkörper 36 seinen Sitz 37, wie es mungsmitteldruck in der Druckkammer 55 schnell die F i g. 2 zeigt. Unter diesen Bedingungen steht das 65 auf den negativen Systemdruck abgesenkt wird. Da Strömungsmittel in der Druckkammer 55 im weseni- der an der Stirnfläche £6 des Hauptventilkörpers 21 iichen unter dem gleichen Druck wie das Strömunas- angreifende, im Sammelbehälter herrschende Druck rniitd in der Bohruni! 29. weil ^;n dem Hauctv:mil nrößer ist als der an der Rückseite des Kolbens an-

greifende Druck der Druckkammer 55, bewegt sich der Kolben auf Grund dieser Druckdifferenz entgegen der Vorspannkraft der Feder 22 zurück, so daß das Strömungsmittel von dem Vorratsbehälter über den Ventilsitz 19 in das System einfließen kann.

Der Kolben 59 ist bestrebt, sich gegenüber dem Haiiptventilkörper nach vorn zu bewegen. Diese Vorwärtsbewegung wird jedoch kurz vor dem Wiederbeaufschlagen des Kugelventils 60 dadurch beendet, daß ein vorderes Widerlager am Hinterende des Kolbens 59 an der Rückseite 70 des Hauptventilkörpers 23 zur Anlage kommt.

Wenn der Systemdruck wieder auf den normalen positiven Druck zurückgeführt ist, schließt auch das Kugelrückschlagventil 60 wieder, da dann das Strömungsmittel über die Drosselstelle 68 zur Druckkammer 55 zurückfließt. Darüber hinaus bewegt sich der Kolben 59 auch wegen der Druckdifferenz zwischen Bohrung 29 und Druckkammer 55 gegenüber dem Hauptventil nach links (in F i g. 4) bis das Hinterende des Kolbens 59 den Vorsteuerventilkolben 36 berührt. Diese Rückwärtsbewegung des Kolbens 59 verdrängt Strömungsmittel aus der Druckkammer 55 und sorgt mit dafür, daß der Druck in der Kammer schnell wieder auf einen Wert gelangt, bei dem sich der Hauptventilkörper 21 nach vorn bewegen kann, um den Ventilsitz 19 zu versperren, obwohl der Rückfluß des Strömungsmittels in die Druckkammer 55 wegen des geschlossenen Kugelrückschlagventils 60 relativ langsam erfolgt. Auf diese Weise öffnet das erfindungsgemäße Ventil nicht nur sehr schnell und ohne wesentliche Verzögerung, sobald am Systemanschluß ein Unterdruck festgestellt wird, sondern es schließt auch sehr schnell und fest, sobald er wieder beseitigt ist.

Das Uberlastventil gemäß F i g. 5 bis 8 weist ein Gehäuse 328, ein Steuerventil 329 sowie ein kolbenartiges Hauptventil 331 auf, dessen Vorderende aus dem Zylinder 332 des Ventilgehäuses heraus und über den mit der Rücklaufleitung verbundenen Auslaßkanal 333 des Steuerventilgehäuses hinwegragt, um mit einem Sitz zusammenzuarbeiten, der an der Anschlußöitnung 330 vorgesehen ist. Das Ventil spricht auf den Überdruck im Arbeitskanal 334 des Steuerventils an, um Strömungsmittel bei Überdruck von der Zuflußleitung zur Rückflußleitung 333 zu überführen. Dieses Ventil spricht auch auf einen zu geringen oder Unteratmosphärendruck in der Zuflußleitung an, um das Strömungsmittel vom Vorratsbehälter über die Rücklaufleitung zur Zuflußleitung zu überführen, so daß im System, beispielsweise in dem bei 335 angeschlossenen Hydraulikzylinder, kein Vakuum entstehen kann.

In dem zuvor beschriebenen Überlastventil wurden die beiden Entlastungsfunktionen mit einem einzigen Ventilkörper bewirkt, der mit einem einzigen Ventilsitz zusammenarbeitet. Das Ventil gemäß Fig. 5 bis 8 besteht jedoch aus einer Hauptventilanordnung 331 mit zwei Ventilkörpern, nämlich einem inneren Hochdruckventilkörper 336, welcher in seinem Inneren mit einem Vorsteuerventil 337 versehen ist, und einem konzentrischen äußeren hülsenartigen Unterdruckveiitilkörper 338, in dem der Hochdruckventilkörper 336 zwecks gemeinsamer Bewegung axial verschieblich gelagert ist.

Der hülsenartige Unterdruckventilkörper 338 enthält an der Vorderseite eine kurze axiale Bohrung 339, welche mit der SystcmölTnung 330 in Verbin

dung steht und nach hinten zum Boden einer langen Gegenbohrung 340 führt. Abgesehen von einem etwas dickeren hinteren Abschnitt 341 ist der Hochdruckventilkörper 336 in der Bohrung 340 axial verschiebbar geführt. Die Verdickung 341 am hinteren Ende des inneren Ventilkörpers wird von einer hinteren Erweiterung 342 der Gegenbohrung 340 aufgenommen. Am äußeren Ventilkörper 338 befinden sich keinerlei Hindernisse, die eine unabhängige

ίο Rückwärtsbewegung des inneren Ventilkörpers 336 im Zylinder stören könnten.

Der Teil 345 des äußeren Ventilkörpers 338. welher nach vorn aus dem Gehäuse herausragt, kann zylindrisch sein. Das Vorderende des Ventilkörpers 338 beaufschlagt dichtend den Ventilsitz, welcher die Systemöffnung 330 umgibt. Dieser vordere Teil 345 des äußeren Ventilkörpers 338 ist lose mit einem erheblichen Spiel 345 in den vorderen Teil des Gehäuses eingepaßt. Hier ist auch der Übergang zu einem mit größerem Durchmesser ausgebildeten hinteren Teil 346 des äußeren Ventilkörpers 338, welcher in einer Gegenbohrung 347 aufgenommen wird, die den Zylinder bzw. die Kammer 332 bildet, von der das Strömungsmittel normalerweise aufgenommen wird, um die Ventilanordnung mit beiden Ventilkörpern in den vorgeschobenen Stellungen zu halten.

In diesem Normalzustand der Ventilanordnung beaufschlagt die Vorderseite des inneren oder Hochdruckventilkörpers 336 den Ventilsitz 348, der am Boden der Gegenbohrung 340 des äußeren Ventilkörpers 338 vorgesehen ist, so daß die kurze Bohrung 339 des äußeren Ventilkörpers und damit die Systemöffnung 330 geschlossen wird.

Die kurze Bohrung 339 im äußeren Ventilkörpor 338 bildet auch den Einlaß eines Ausgleichskanals. über den Strömungsmittel mit Überdruck in der Zuflußleitung 334 zur Rückflußleitung 333 fließen kann, wenn der innere oder Hochdruckventilkörper 336 nach rückwärts bewegt und von seinem Sitz 348 ab gehoben ist, nachdem zuvor der Vorsteuerventilkörper 337 in seinem Inneren von seinem Sitz abgehoben wurde. Der Auslaß dieses Ausgleichskanals besteht aus dem Vorderende der Gegenbohrung 340 des äußeren Ventilkörpers und aus einer oder mehreren radialen Öffnungen 350, die unmittelbar hinter dem Entlastungsventilsitz 348 als Verbindung am Rückflußkanal 333 vorgesehen sind. Die öffnungen 350 bilden auch den Auslaß für die Zylinderentlüftungskanäle 351, wie es F i g. 6 und 8 zeigen.

Die F i g. 6 zeigt die axialen Einstellungen der inneren und äußeren Ventilkörper relativ zueinander und 2u ihren zugehörigen Ventilsitzen, wenn das Ventil einen Überdruck in der Zuflußleitung 330 beseitigt.

Der Vorsteuerventilkörper 337 hat infolge dieses Überdruckes seinen Sitz verlassen, so daß ein Teil des Strömungsmittels aus dem Zylinderraum hinter dem inneren Ventilkörper abfließen und unter Druck stehendes Strömungsmittel am Systemanschluß 330 den inneren Ventilkörper 336 von seinem Sitz 348 nach hinten drücken kann. Hierdurch kann nun das unter Überdruck stehende Strömungsmittel von der Zuflußleitung 334 durch die Bohrung 339 und die radialen öffnungen 350 in der Seitenwand des äußeren Ventilkörpers 338 zur Rückflußleitung 333 fließen. Da sich der Drosselkolben 353 in der nach vorn gerichteten Nase 354 des inneren Ventilkörpers 336 nun in ιUr Drosselstelhmg befindet, wird auf Clrund

109 610/21

i 425 Ö45

der gedrosselten Verbindung zur Zuflußleitung oder zum Systemanschluß der Strömungsmitteldruck in dem Zylinder 332 noch auf einem Wert gehalten, der ausreichend ist, die Rückwärtsbewegung des äußeren Ventilkörpers 338 zu verhindern. Somit bewegt sich bei der Beseitigung von Überdrucken in der Zuflußleitung nur der innere Ventilkörper 336 nach hinten, während der äußere Ventilkörper 338 auf seinem Sitz verbleibt.

F i g. 7 zeigt die axialen Stellungen der inneren und äußeren Ventilkörper relativ zu den Ventilsitzen, wenn im Ventil das Strömungsmittel von der Rückflußleitung 333 zur Zuflußleitung 330 strömt. In diesem Fall verbleibt der innere Ventilkörper 336 auf seinem Sitz 348 und es wird die Ventilkörperanordnung in ihrer Gesamtheit nach hinten in den Zylinder hineinbewegt, um über den Systemanschluß 330 eine direkte Verbindung zwischen den Zufluß- und Rückflußleitungen herzustellen. Der Drosselkolben 353 in seiner vorderen, nicht drosselnden Stellung ermöglicht einen raschen Abfluß des Strömungsmittels aus dem Zylinder 332, um den dort herrschenden Druck auf einen Wert zu vermindern, der unter dem Druck des Strömungsmittels in der Rückflußleitung liegt. Nun kann der Druck in der Rückflußleitung 333 über das Spiel 345' auf die vordere Schulterfläche 356 am vergrößerten Hinterende des äußeren Ventilkörpers 338 einwirken, um den äußeren Ventilkörper 338 nach hinten aus der Schließstellung heraus zu verschieben.

Das Überlastventil gemäß F i g. 5 bis 8 weist zahlreiche Vorteile auf. Es ist besser für Hydrauiiksysteme geeignet, die mit großen Strömungsquerschnitten arbeiten. Noch wichtiger ist die Tatsache, daß durch einen einzigen Härtungsvorgang am Vorderende des äußeren oder Unterdrucksteuerventils 338 der den Sitz beaufschlagende Teil des Ventilkörpers in erwünschtem Maße und gleichzeitig auch der Sitz 348 für den inneren Hochdruckventilkörper 336 gehärtet werden kann. Hierdurch erhält die Ventilkörperanordnung eine große Lebensdauer.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorgesteuertes Über- und Unterdruckwntii, dessen zwischen einem Arbeitsanschluß und Rücklauf angeordneter Hauptventilsitz mit einem becherförmigen Hauplventilkörper zusammenarbeitet, welcher an seiner Stirnseite vom Arbeitsdruck in Öffnungsrichtung und an einer den Ventilsitz umgebenden äußeren Ringschulter vom Rücklaufdruck ebenfalls in Öffnungsrichtung und an seiner Rückseite mittels einer den Hauptventilsitz an Querichnittsfläche übersteigenden Druckkammer über eine im Hauptventilkörper angeordnete Verbindung zum Arbeitsanschluß vom Arbeitsdruck und einer Feder in Schließrichtung beaufschlagt wird, und dessen in Öffnungsrichtung vom Karr.merdruck und in Schließrichtung mit einer den Überdruckansprechwcrt festlegenden Feder beaufschlagtes Hilfsventil die Druckkammer mit dem Rücklauf verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß die im Hauptventilkörper (21,336) angeordnete Verbindung zwischen Arbeitsanschiuß (24,334) und Druckkammer (55,351) als an sich bekannte Rückströmdrossel (60, 68; 355) ausgebildet ist, die den Zufluß zur Druckkammer (55, 351) drosselt, den Abfluß aus der letzteren aber nicht behindert.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückströmdrossel (60, 68; 353) an einem die Stirnwand des Hauptventilkörpers (21,336) durchsetzenden axial verschieblichen Rohrkolben (59, 354) angeordnet ist, dessen äußeres Ende über die Verschlußebene des Hauptventils (19,336) hinausragt und dessen inneres Ende den Hilfsventilkörper (36, 340) in Öffnungsrichtung beaufschlagt.

3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Stirnfläche des Rohrkolbens (59) als Ventilsitz für eine vor der Kolbenbohrung (63) gelagerte Kugel (60) ausgebildet ist, die das Verschlußstück der Rückströmdrossel bildet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen