DE1927465C - Halte und Lösevorrichtung fur Steuerschieber hydraulischer Wegeven tile - Google Patents

Description

Halte- und Lösevorrichtung tier eingangs genannten Art geschaffen, die den Steuerschieber gleichmäßig beansprucht und somit eine sichere Arbeitsweise gewährleistet. Durch die vorgeschlagene Anordnung u. ι al auLk'rdem eine Ausbildung des Steuerschiebers r/ielt, die eine Verbindung der äußeren Ventilkammern mit dem drucklosen Rücklauf und somit eine einfachere Abdichtung dieser Kammern sowie eine !einfühlige Betätigbarkeit des Steuerschiebers mit 1 ülfe der negativen Überdeckung möglich macht.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung :>t die Einrichtung zur Erzeugung der strömungs-■i'hangigen Druckdifferenz durch ein Überströmventil .:ehildet.

Zweckmäßigerweise ist das Überströmventil als ein klickschlagvcniil ausgebildet, dessen Ventilsitz durch . ;.l' Stirnfläche der Spreizhülse gebildet ist.

Bei Wegeventilen mit zwei Steuerstellungen kann Halte- und Lösevorrichtung zweifach angeordnet --. "i, und zwar derart, daß jeder Steuerstellung eine ! !.ilte- und Löseeinheit zugeordnet ist, wobei die beii.'-η Halte- und Löseeinheiten entweder getrennte 1 ',richtungen zur Erzeugung der strömungsabhängi- : u Druckdifferenz und getrennte mit dieser Druck-(!.iierenz beaufschlagbare Rastglieder oder getrennte ' inrichiungen zur Erzeugung der strömungsabhängi-■i Ii Druckdifferenz und ein gemeinsames mit dieser !"'ruckclilTerenz beaufschlagbares Rastglied aufweisen sonnen.

Im folgenden sind drei Ausführungsbeispiele der Lrfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein hydraulisches Wegeventil für einen doppeltwirkenden Verbraucher mit zwei Steuerstellungen und einer Halte- und Lösevorrichtung nemäß der Erfindung, in der neutralen Stellung dargestellt,

K ig. 2 das Wegeventil von Fig. 1, in der Steuerstellung dargestellt, der die Halte- und Lösevorrichtung zugeordnet ist,

Fi g. 3 eine Teilansicht einer anderen Ausführungsform des Wegeventils gemäß den Fig. 1 und 2 mit zwei Steucrs'ellungen, denen je eine erfindungsgernäße Halte- und Löseeinheit zugeordnet ist, wobei beide Halte- und Löseeinheiten getrennte Mittel zum Erzeugen einer strömungsabhängigen Druckdilferenz und getrennte unter dieser Druckdifferenz stehende Rastglieder aufweisen, in der neutralen Stellung dargestellt,

F i g. 4 eine weitere Ausführungsform des Wegeventils gemäß Fig. 3 mit zwei Steuerstellungen, denen je eine erfindungsgemäße Halte- und Löseeinheit zugeordnet ist, wobei beide Halte- und Löseeinheiten getrennte Mittel zum Erzeugen einer strömungsabhängigen Druckdifferenz und gemeinsame unter dieser Druckdifferenz stehendes Rastglied aufweisen, in der neutralen Stellung dargestellt.

Das Wegeventil gemäß den F i g. 1 und 2 besteht aus einem Ventilgehäuse 1 mit einer Gehäusebohrung 2, in welcher ein Steuerschieber 3 verschiebbar ist. Drei Steuerscheiben 4, 5, 6 und fünf Ringkammern 7, 8, 9, 10 und 11 wirken beim Verschieben des Steuerschiebers 3 in einer dem Fachmann geläufigen Weise zusammen. D''? Ringkammer 7 steht über eine Leitung 12 mit einer Pumpe P in Verbindung, die durch ein Druckbegrenzungsventil 13 gesichert ist. Über eine Ringnut 16 des Steuerschiebers 3 sowie Bohrungen 17, 18 und Leitung 19 ist dit Ringkammer 7 mit dem drucklosrn Rücklauf verb'ndbar.

Die Rjngkammer 8 ist über eine Leitung 20 mit der einen Arbeitskammer eines doppeltwirkenden Zylinders 21 verbunden, dessen andere Arbeitskammer über eine Leitung 22 mit der Ringkammer 9 verbunden ist. Die Ringkammern 10 und 11 stehen über Leitungen 23 bzw·. 24 mit dem drucklosen Rücklau! in Verbindung.

Eine erfindungsgemäße Halte- und Lösevorrichtung 25 weist eine Rasteinrichtung 26 auf, bestehend ίο aus einer im Ventilgehäuse 1 koaxial zur Gehäusebohrung 2 angeordneten Rastnut 27, einer in einer Längsbohrung 28 des Steuerschiebers 3 koaxial zu ihm angeordneten und relativ zu ihm axial verschiebbaren, als Rastglied dienenden Spreizhülse 29 mit einer Längsbohrung 30 und gleich großen Stirnflächen sowie aus Rastkugeln 31«, 31 b, die in im Steuerschieber 3 gleichmäßig verteilten Radialbohrungen 32a, 32/) verschiebba: angeordnet sind und in eine Ringnut 33 der Spreizhülse 29 mit kegellormiger Rastfläche 34 teilweise einschiebbar sind. In der Figur sind zwei Rastkugeln sichtbar. Die Pasteinrichtung 26 kann jedoch mehr als zwei, /. B. drei oder vier Rastkugeln aufweisen.

Die Halte- und Lösevorrichtung 25 weist außerdem ein als Einrichtung zum Erzeugen einer strömungsahhängigen Druckdifferenz dienendes und aN Rückschlagventil ausgebildetes Überströmventil 35. 36 auf, welches in der Längsbohrung 28 des Steuerschiebers 3 angeordnet ist und aus einer federbelasteten Ventilkugei 35 und einem von einer Stirnfläche der Spreizhülse 29 gebildeten Ventilsitz 36 besteht. Der durch die Bohrung 28 gebildete Innenraum des Steuerschiebers 3 wird durch das Rückschlagventil 35, 36 in zwei Teilräume 37, 38 geteilt. Der Teilraum 37 ist über Bohrungen 39, derTeiiraum 2>8 über Bohrungen 40 nach außen hin geöffnet. Mittels einer Rückführfeder 41 wird der Steuerschieber 3 in der neutralen Stellung gehalten bzw. in diese zurückgeführt, wenn nicht andere Kräfte überwiegen.

Die Wirkungsweise ist wie folgt. In der in F i g. I gezeigten neutralen Stellung steht die Pumpe Γ über die Ringkammer 7, Ringnut 16, Bohrungen 17. 18 und Leitung 19 mit dem drucklosen Rücklauf in Verbindung. Die Leitung 20 ist durch die Steuerscheibe 4.

die Leitung 22 durch die Steuerscheibe 6 gesperrt. Das geschlossene Rückschlagventil 35, 36 trennt die Teilräume 37 und 38 voneinander. Die durch die f"derbelastete Ventilkugei 35 gedrückte Spreizhülse 29 ist von den teilweise in die Ringnut 33 eingesehobenen Rastk'igeln 31 a, 31 /) gehalten.

Wird der Steuerschieber in die in Fig. 2 gezeigte erste Steuerstellung entgegen der Kraft der Rückstellfeder 41 gezogen, so wird die Verbindung zwischen der Pumpe P und dem drucklosen Rücklauf durch

Abdecken der Bohrungen 17 unterbrochen, wodurch im mit der Ringkammer 7 über Boh^rungen 39 verbundenen Teilraum 37 ein Diuck p\ aufgebaut wird. Das Druckmittel öffnet das Rückschlagventil 35, 36, wodurch beic> Teilräume 37 und 38 über die Bohrung 30 verbunden werden und im Teilraum 38 ein Druck ρ 2 erzeugt wird, welcher kleiner als der im Teilraum 37 herrschende Druck pt ist, wobei die Druckdifferenz. 1 ρ = p_t-p., von der auf die Ventilkugel 35 wirkenden Federkraft abhängig ist. Die

Spreizhülse 29 wird auf der einen Stirnseite mit dem Druck ρ,, auf der anderen Stirnseite mit dem Druck p., beaufschlagt, woraus sich eine die Spreizhülse relativ zum Steuerschieber 3 in der Zeichnung nach

oben verschiebende Kraft ergibt. Die Spreizhülse 29, Teile der Halte- und Löseeinheit sind zusätzlich mit die a'.s unter der Druckdifferenz ,Ip = P₁-P-, stehen- einem Kcnnzcichnungsstrich gekennzeichnet,
des Rastglied dient, drückt die Ra^tkugeln 31 o, 31 b Die Wirkungsweise des Wegeventils gemäß Fig. 3

mit der Rastfläche 34 aus der Ringnut 33 und schiebt unterscheidet sich von der des Wegeventils gemäß sie in die Rastnut 27 ein. Die Rasteinrichtung 26 ist :-.den Fig. 1 und 2 lediglich dadurch, daß der Steuersomit eingerastet, und die Rastkugeln 31«, 31 b hai- schieber 103 auch in der zweiten Steucrstelluniz ten den Steuerschieber 3 in der Steucrstcllung mit durch die ihr zugeordnete Halte- und Löseeinheit einer Rastkraft fest, die größer als die entgegenwir- 125' gerastet ist. Die Arbeitsweise der Halte- und kende Kraft der Rückführfeder 41 ist. Der Wert die- Löseeinheit 125' ist entsprechend der der Halte- und ser Rastkraft ist von dem Wert der die Spreizhülse io Löseeinheit 25 in F i g. 1 und wird daher nicht näher 29 beaufschlagenden Druckdifferenz Ap und von der erläutert.

durch den Winkel der kegelförmigen Rastfläche 34 Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 untererzeugten Kraftübersetzung abhängig. scheidet sich vom Ausfuhrungsbeispiel gemäß F i g. 3

In der in Fig. 2 dargestellten Steuerstellung wird lediglich dadurch, daß die beiden Halte- und Lösedie obere Arbeitskammer des Zylinders 21 über 15 einheiten ein gemeinsames unter der Druckdifferenz Ringkammer 7, Bohrungen 39, Teilraum 37, Bohrung stehendes Rastglied aufweisen.
30, Teilraum 38, Bohrungen 40, Ringkammer8 und Identisch wie in Fig. 3 bzw. in den Fig. 1 und 2

Leitung 20 druckbeaufschlagt, während die untere ausgebildete Teile sind mit Bezugsnummern gekenn-Arbeitskammer über Leitung 22, Ringkammern 9 zeichnet, die um 100 gegenüber ihren Bezugsnum- und 10 und Leitung23 mit dem drucklosen Rücklauf ao mern in Fig. 3 bzw. um 200 gegenüber ihren Beverbunden wird. Die Halte- und Lösevorrichtung 25 zugsnurnmern in den Fig. 1 und 2 erhöht sind,
hält der Steuerschieber 3 in der gezeigten Steuerstel- Zum einzigen Unterschied vom Ausführungsbei-

lung fest, solange eine Strömung vom Teilraum 37 spiel g^rmäß Fig. 3 weisen die beiden Halte- und zum Teilraum 38 vorhanden ist. Hört jedoch diese Löseeinheiten 225, 225' eine gemeinsame Spreizhülse Strömung aus gewollter oder ungewollter Ursache 95 250 auf, deren Ringnut 233 in entgegengesetzte Richauf, so bricht Ap und somit die Rastkraft zusammen, tungen wirkende kegelförmige Rastflächen 234, 234' wodurch der Steuerschieber 3 gelöst wird und von aufweist und deren Längsbührung 230 in der in der Rückführfeder 41 in seine neutrale Stellung ge- F i g. 4 gezeigten neutralen Stellung beidseitig durch bracht wird. Hierbei werden die Rastkugeln 31 a, 31 b die Rückschlagventile 235, 236 bzw. 235', 236' gevom Steuerschieber 3 mitgenommen und aus der 30 schlossen ist. Der Innenraum der Rasthülse ist durch Rastnut 27 ausgerastet. Bohrungen 251 nach außen hin geöffnet. Die Rast-

Der Steuerschieber 3 kann auch eine zweite Steuer- einrichtungen 226, 226' weisen gemeinsame Raststellung einnehmen, indem er so weit nach unten kugeln 231 a, 231 b auf, die je nach der gewünschten gedrückt wird, bis die Steuerscheibe 6 die Verbindung Steuerstellung entweder von der Rastfläche 234' in zwischen der Pumpe P und der unteren Arbeitskam- 35 die Rastnut 227' oder von der Rastfläche 234 in die mer des Zylinders 21 über Ringkammer 7, Bohrung 2, Rastnut 227 einschiebbar sind. Die die Ventilkugeln Ringkammer 9 und Leitung 22 freigibt, während die 235 bzw. 235' belastenden Federn sind so bemessen, Ringscheibe 4 die Verbindung zwischen der oberen daß die bei einer Relativverschiebung der Spreizhülse Arbeitskammer des Zylinders 21 'ind dem druck- 250 verursachte Verformung der Feder die Funktion losen Rücklauf über Leitung 20, Ringkammern 8,11 4" des Ventils nicht beeinträchtigt. Die Wirkungsweise und Leitung 24 freigibt. In dieser ungerasteten des Wegeventils gemäß F i g. 4 ist identisch wie die Steuerstellung wird also der Arbeitszylinder 21 in des Wegeventils gemäß F i g. 3 und wird daher nicht gegenüber der gerasteten Steuerstellung umgekehrter näher erläutert.

Richtung beaufschlagt. Da der Teilraum 38 durch die Es ist für den Fachmann ohne weiteres erkennbar,

Steuerscheiben 4 und 5 abgesperrt ist, bleibt das 45 daß die erfindungsgemäße Halte- und Löscvorrich-Rückschlagventil 35, 36 geschlossen, wodurch zwi- tung auch in Wegeventilen für einfach wirkende Verschen den Teilräumen 37, 38 keine Strömung braucher verwendbar ist. Vorteilhaft ist ferner, daß und somit kein Ap vorhanden ist und infolge- das Rückschlagventil 35, 36 nicht nur die für die dessen die Halte- und Lösevorrichtung unwirk- Halte- und Lösevorrichtung erforderliche Drucksam ist. 5° differenz erzeugt, sondern auch durch seine Rück-

Das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 unterschei- schlagfunktion die Anwendung der negativen Überdet sich vom Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 1 deckung ermöglicht.

und 2 lediglich dadurch, daß sowohl der ersten als Zusätzlich zu den sich aus einer nicht druck-, son-

auch der zweiten Steuerstellung eine erfindungs- dem durchflußabhängigen Funktion ergebenden Vorgemäße Halte- und Löseeinheit zugeordnet ist. In der 55 teilen hat die erfindungsgemäße Halte- und I.ösevor-F i g. 3 ist die der zweiten Steuerstellung zugeordnete richtung den Vorteil, daß für ihre Unterbringung im Einheit 125' mit dem als Mittel zum Erzeugen Wegeventil lediglich eine sehr kurz bemessene Zueiner strömungsabhängigen Druckdifferenz dienenden satzlänge des Schiebers, jedoch kein zusätzlicher Rückschlagventil 135', 136' und der Rasteinrichtung Ventilquerschnitt erforderlich ist. Die Halte- und 176' sichtbar. Sonst ist das Wegeventil einschließlich 6° Lösevorrichtung hat einen sehr einfachen Aufban der der ersten Steuerstellung zugeordneten Halte- und kann sehr leicht montiert werden. Die zentrale und Löseeinheit identisch wie in den Fig. 1 und 2 Anordnung des die Rastglieder31 a, 31 b betatigenausgebildet und daher nicht näher erläutert. Auch die den Rastmittels 29 gewährleistet eine gleichmäßige Halte- und Löseeinheit 125' ist identisch wie die Beanspruchung des Steuerschiebers durch die auf ihn Halte- und Löseeinheit 25 ausgebildet. Die in der 65 wirkende Rastkraft. In den beschriebenen Ausfüh-Fig. 3 sichtbaren Teile sind mit Bezugsnummern rangen sind die Rastgüeder als Kugeln ausgebildet, gekennzeichnet, die um 100 gegenüber ihren Be- Sie können aber auch jede andere für ihre Funktion zugsnummern in den F i g. 1 und 2 erhöht sind. Die zweckmäßige Form aufweisen.

Aus den Figuren ist es ersichtlich, daß die auücnlicgcndcn Gehäusckummcrn 10 und 11 (Fig. 1) in jeder Bctricbsstellung des Steuerschiebers mit dem drv'jklosen Rücklauf verbunden sind. Dadurch wird die /Abdichtung der aus beiden Kammern nach außen geführten Stange des Steuerschiebers 3 einfach und betriebssicher.

Die Gehäuse mehrerer mit der erfindungsgemäßen

Halte- und Lösevorrichtung versehenen Wegeventile können in gebräuchlicher Weise zu einer Einheit zusammengeschlossen werden.

Bei der erfindungsgemäßen Halte- und Lösevorrichtung kann die Rastkraft derart klein gehalten werden, daß der Steuerschieber 3 jederzeit von Hand in die neutrale Stellung unter Überwindung der Rastkraft zurückbewegt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Halte- und Lösevorrichtung für Steuerschieber hydraulischer Wege\entile mit einer neutralen und einer oder zwei Sleuerstc'Iimgen, die den unter Zusammendrückung einer Rüekführieder in einer SteuersteHung verschobenen Steuerschieber mittels einer Hinrichtung /ur Erzeugung einer Druckdifferenz in Abhängigkeit son einer sie durchströmenden Dru kmiltclströmung und einer Rasleinrichtung mit einem mit dieser Druckdifferenz beaufschlagbaren Rastglied festhält L'nd ihn bei Aufhebung der Beaufschlagung des Rastgliedes infolge Unterbrechung der Π· kmittL'lsiri i:\ung selbsttätig löst, wobei die Ruckfiihrleder den Steuerschieher in seine neutrale Stellung zurückschiebt, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Hinrichtung (35, 36) zur Eizeugung der sf'ömtingsabhängigen Druckdifferenz als auch das mit dieser Druckdifferenz beaufschlagbare Ra:>tglied (29) im Steuerschieber (3) angeordnet sind, wobei das Rastglied als eine koaxial und relativ zum Steuerschieher \erschiebbare Spreizhülse (29) für ebenfalls im Steuerschieber angeordnete und durch die Spreizhülse in eine Rastnut (27) im Ventilgehäuse (1) einschiebbare Rastkdrper (31 a, 31/;} ausgebildet ist, welche die Hinrichtung (35, 36) zur Erzeugung der strömungsabhangigen Druckdifferenz trägt und mit dieser stirnseitiü beaufschlagbar ist.

2. Halle- ii'ul Lösevorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dal.l die Hinrichiun« zur Ki/euguiii! der strömungsabhänginen Druckdifferenz durch ein Überströmventil (35.36) gebildet ist.

3. Halle- und Lösevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Überströmventil (35. 36) als ein Rückschlagventil ausgebildet ist, dessen Ventilsitz (36) durch ein Stirnfläche der Spreizhülse (29) gebildet ist.

4. Halte- und Lösevorrichtung für Steuerschieher hydraulische; Wegeventile mit einer neutralen und zwei Stcuerstellungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Steuerstellung eine Halte- und Löseeinheit (25 bzw. 125') zugeordnet ist, wobei die beiden Halte- und Löseeinheiten getrennte Einrichtungen (35, 36 bzw. 135', 136') zur Erzeugung der strömungsabhangigen Druckdifferenz und getrennte mit dieser Druckdifferenz beaufschlagbare Rastglieder (29 bzw. 129') aufweisen.

5. Halte- und Lesevorrichtung für Steuerschieber hydraulischer Wegeventile mit einer neutralen und zwei Steuerstellungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, daduich gekennzeichnet, daß jeder Steucrstellung eine Halte- und Löseeinheit (225 bzw. 225') zugeordnet ist, wobei die beiden Halle- und Löseeinheiten getrennte Einrichtungen (235, 236 bzw. 235', 236') zur Erzeiii'tini! der strömungsabhangigen Druckdifferenz uiiti ein gemeinsames mit dieser Druckdifferenz beaufschln.gbares Rastglied (250) aufweisen.

Die Erfindung betrifft eine Halte- und Lösevorrichtung für Steuerschieber hydraulischer Wegeventile mit einer neutralen und einer oder zwei Steuerstellungen, die den unter Zusammendrückung einer Rüekführfeder in einer Steuerstellung verschobenen Steuerschieber mittels einer Einrichtung zur Erzeugung einer Druckdifferenz, in Abhängigkeit vun einer sie durchströmenden Druckmittelströmung und einer Rasteinrichtung mit einem mit dieser Druckdifferenz

ίο beaufschlagbaren Rastglied festhält und ihn bei Aufhebung der Beaufschlagung des Rastgliedes infolge Un'erbrechung der Druckmittelströmung selbsttätig löst, wobei die Rückführfeder den Steuerschieber in seine neutrale Stellung zurückschiebt.

Bei einer bekannten Halte- und Lösevorrichtung dieser Gattung (britische Patentschrift 725 75K) besteht die Rasteinrichtung aus zwei am Steuerschieber angeordneten Rastnuten und einem im Ventilgehäuse quer zur Schieberachse verschiebbar angeordneten Rastglied mit einem Kolben, welcher mit einer Druckdifferenz beaufschlagbar ist. Als Mittel zum Erzeugen dieser Druckdifferenz ist ein ebenfalls im Ventilgehäuse angeordnetes Rückschlagven'.il vorgesehen. Diese bekannte Halte- und Lösevorrichtung hat den Nachteil, dali sie einen großen Raum innerhalb des Ventilgehäuse* beansprucht, wodurch letzteres sehr plaizauiwendig wird. Weitere Nachteile sind die einseitige Beanspruchung des Schiebers durch die auf ihn wirkende Rastkraft und die im Ventilgehäuse für die Montage des Rückschlagventils und des Rasigliedes erforderlichen Bohrungen, deren Verschlüsse nach außen gegen den hohen Betriebsdruck abgedichtet werden müssen. Die im Kolben angeo^rdnete Ausgleichbohrung verhindert die Anwendung der sogenannten negativen (Jberdc.:kung diren Erläuterung für den Fachmann entbehrlich erscheint.

Es ist ebenfalls bekannt, bei hydraulischen Wegeventilen sowohl die Haltevorrichtung als auch die vom zu steuernden Medium betätigte Vorrichtung zum Lösen der Haltevorrichtung innerhalb des Steuerschiebers anzuordnen (deutsche Patentschrift 1 208 134, USA.-Patcntschrift2 848 014 und französische Patentschrift 1 469 791). Bei diesen bekannten Wegeventilen wird aber der Steuerschieber nicht mit Hilfe einer strömungsabhangigen Druckdifferenz, sondern rein mechanisch gerastet, wobei die RasUinu durch einseitige Beaufschlagung eines Betätigungsglieds mit dem Druck des Mediums gelöst wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine platzsparende und betriebssichere Halte- und Lösevorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen die ;.ußerdem die Anwendung der negativen Oberdeckung ermöglichen und die Abdichtung der äußeren Ventilkaminern erleichtern soll.

Diese Ausgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß sowohl die Einrichtung zur Erzeugunj der strömungsabhangigen Druckdifferenz als auci das mit dieser Druckdifferenz beaufschlagbarc Rast glied im Steuerschieber angeordnet sind, wobei da Rastglied als eine koaxial und relativ zum Steuer schieber verschiebbare Spreizhülse für ebenfalls in Steuerschieber angeordnete und durch die Spreiz hülse in eine Rastnut im Ventilgehäuse einschiebbar Rastkörper ausgebildet isf. welche die Einrichtun zur Erzeugung der strömungsabhangigen Dn'ckdiffe renz trägt und mit dieser stirnseitig beaufschlagbar is¹ Hierdurch wird eine sehr klein bauende und durc

deren Unterbringung im Steuerschieber platzsparend