DE19500747C2 - Zwei-Wege-Sitzventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Zwei-Wege-Sitzventil mit einem Ventilsitz, der zwischen einem ersten und einem zweiten Anschluß angeordnet ist, und einem Schließele­ ment, das mit dem Ventilsitz zusammenwirkt, in einer Führung in Richtung auf den Ventilsitz bzw. von dem Ventilsitz weg beweglich angeordnet ist und von einem auf der dem Ventilsitz abgewandten Seite des Schließ­ elementes in einem Druckraum herrschenden Steuerdruck beaufschlagt ist.

Derartige Ventile werden als Hydraulikventile zur Steuerung von Flüssigkeitsströmen und -drücken einge­ setzt. Sie funktionieren problemlos, solange als Hy­ draulikflüssigkeit Öl, insbesondere ein synthetisches Hydrauliköl, eingesetzt wird.

DE 33 42 282 C2 zeigt eine Ventileinrichtung zur Kon­ trolle des Arbeitshubes eines Hydraulikantriebs, bei der die Ventile nur schematisch dargestellt sind. Sie weisen jeweils ein Schließelement in einer Führung auf.

DE 28 53 794 A1 zeigt einen Antriebssteuerschaltkreis mit vier 2-Wege-Sitzventilen.

In Ebertshäuser, H., "Fluidtechnik von A bis Z", Vereinigte Fachverlage, Mainz, 1. Auflage, 198/9, Seite 38 wird unter dem Stichwort "berührungslose Dich­ tung" ausgeführt, daß es sich um Dichtsysteme handelt, bei denen sich die beiden am Dichtvorgang beteiligten Flächen nicht berühren. Aus diesem Grunde bleibt ein Spalt, der eine Dichtigkeit nachhaltig verhindert.

Seit einiger Zeit ist man jedoch bestrebt, die Hydrau­ liköle, insbesondere die synthetischen Hydrauliköle, aufgrund ihrer unter Umweltgesichtspunkten teilweise bedenklichen Eigenschaften, insbesondere ihrer Giftig­ keit, durch Wasser zu ersetzen. Wasser besitzt jedoch praktisch keine schmierenden Eigenschaften und führt darüber hinaus vielfach zu Korrosionsschäden, so daß derartige Ventile relativ schnell verschleißen oder sogar fressen, so daß sie ihre Funktion nicht mehr oder nicht mehr in zufriedenstellendem Maße erfüllen können.

Man hat daher bei einem Ventil der eingangs genannten Art (DE 36 37 208 C2) vorgeschlagen, eine Berührung des Schließelements mit der Führung dadurch zu vermeiden, daß das Schließelement mit Hilfe von Führungsringen in der Führung geführt ist. Der dadurch entstehende Spalt zwischen dem Schließelement und der Führung ist durch ein zusätzlich vorgesehenes Dichtungselement geschlos­ sen. Eine derartige Ausbildung hat aber den Nachteil, daß sich die Öffnungs- bzw. Schließzeiten verlängern. Das Reaktionsverhalten des Ventils wird also schlech­ ter. Dies schließt die Verwendung eines solchen Ventils in Anwendungen aus, in denen es auf ähnliche Reaktions­ zeiten ankommt, wie sie bei der Verwendung von Öl als Hydraulikflüssigkeit vorliegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein für Was­ ser geeignetes Hydraulikventil anzugeben, das ein gutes Reaktionsverhalten aufweist.

Diese Aufgabe wird bei einem Ventil der eingangs ge­ nannten Art dadurch gelöst, daß das Schließelement dichtungsfrei in der Führung geführt ist und das Schließelement einen Lagerabschnitt und einen Dichtab­ schnitt aufweist, wobei die Führung als Buchse ausge­ bildet ist, die aus einem Material besteht, das mit dem Material des Lagerabschnitts reibungsarm zusammenwirkt.

Hierdurch läßt man eine gewisse Leckage am Schließele­ ment vorbei in Richtung auf den Druckraum zu. Dies ist zwar mit gewissen Verlusten, die relativ klein sind, verbunden. Man ermöglicht hierbei aber den Aufbau einer Flüssigkeitsschicht bzw. eines Flüssigkeitsfilmes zwi­ schen Führung und Schließelement, der es vielfach ge­ stattet, daß das Schließelement reibungsarm in der Füh­ rung gleitet. Darüber hinaus erreicht man mit einem Aufbau ohne Dichtungen ein verbessertes und gleichmäßi­ geres Betriebsverhalten. Bei einem Aufbau mit einem oder mehreren Dichtungsringen können die Öffnungs- und Schließzeiten von Ventil zu Ventil unterschiedlich sein. Dies ist zum einen auf kaum vermeidbare Toleran­ zen mit entsprechenden Spannungsschwankungen zwischen Schließelement und Führung zurückzuführen und zum ande­ ren auf unterschiedlichen Verschleiß. Dichtungen haben darüber hinaus nur eine begrenzte Lebensdauer und ver­ ändern das Bewegungsverhalten aufgrund des Verschleißes mit der Zeit. Wenn man keine Dichtungen verwendet, bleibt das Bewegungsverhalten über einen längeren Zeit­ raum gleich. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn mehrere Ventile so zusammengeschaltet sind, beispiels­ weise in einer Brücke, daß bei einer zu schnellen Öff­ nungsbewegung oder einer zu langsamen Schließbewegung eines Ventils ein Kurzschluß zwischen Druckquelle und -senke entstehen kann. Ohne Dichtungen kann man die einmal eingestellten Geschwindigkeiten über einen län­ geren Zeitraum beibehalten.

Das Schließelement weist einen Lagerabschnitt und einen Dichtabschnitt auf, wobei die Führung als Buchse ausge­ bildet ist, die aus einem Material besteht, das mit dem Material des Lagerabschnitts reibungsarm zusammenwirkt. Zwar wird durch die zugelassene Leckage zwischen dem Schließelement und der Führung bereits ein Flüssigkeitsfilm erzeugt, der zu einer Herabsetzung der Reibung zwischen dem Schließelement und der Führung führt. Unter ungünstigen Bedingungen kann es jedoch trotzdem zu einer Berührung zwischen dem Schließelement und der Führung kommen. Die Risiken eine derartigen Berührung werden durch die angegebene Materialkombina­ tion weitgehend vermindert. Auch bei einer Berührung ergeben sich aufgrund des reibungsarmen Zusammenwirkens der Materialkombination keine Probleme.

Vorzugsweise ist der Druckraum über ein vom Druckraum weg öffnendes Rückschlagventil mit einer Steuerdruck­ leitung verbunden. Wenn man die Dichtung zwischen dem Schließelement und der Führung wegläßt und damit eine gewisse Leckage am Schließelement vorbei ermöglicht, hat dies natürlich dann gewisse Probleme zur Folge, wenn das Zwei-Wege-Sitzventil an eine gemeinsame Steu­ erdruckleitung mit anderen entsprechend ausgebildeten Ventilen angeschlossen ist. In diesem Fall kann sich eine durch die Leckage in einem Ventil in der Steuer­ druckleitung ergebende Druckerhöhung am Schließelement vorbei in den einen Anschluß des anderen Ventils fort­ pflanzen. Das Rückschlagventil verhindert nun eine der­ artige unkontrollierte Druckerhöhung in dem betreffen­ den Anschluß des Ventils und macht das Ventil dicht.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß der Lagerabschnitt aus rostfreiem Stahl und die Buchse aus einem weicheren Metall gebildet ist, insbesondere Messing, oder einem Kunststoff aus der Gruppe der hochfesten thermoplasti­ schen Kunststoffe auf der Basis von Polyaryletherketo­ nen, insbesondere Polyetheretherketonen, Polyamiden, Polyacetalen, Polyarylether, Polyethylenterephtalaten, Polyphenylensulfiden, Polysulfonen, Polyethersulfonen, Polyetherimiden, Polyamidimid, Polyacrylaten, Phenol- Harzen, wie Novolack-Harzen, oder ähnliches, wobei als Füllstoffe Glas, Graphit, Polytetrafluorethylen oder Kohlenstoff, insbesondere in Faserform, verwendet wer­ den können. Bei Verwendung derartiger Materialien läßt sich auch Wasser als Hydraulikflüssigkeit verwenden.

Vorzugsweise ist der Dichtabschnitt aus einem Kunst­ stoff gebildet, und der Ventilsitz besteht aus einem Metall. Da der Kunststoff in der Regel weicher ist als der Ventilsitz, kann sich der Ventilsitz in den Dicht­ abschnitt des Schließelements eindrücken. Dies führt sehr schnell zu einer ausgezeichneten Dichtung.

Auch ist bevorzugt, daß einer der beiden Anschlüsse mit dem Druckraum über einen Drosselkanal verbunden ist, der insbesondere das Schließelement durchsetzt. Über diesen Drosselkanal kann Hydraulikflüssigkeit zu­ sätzlich von diesem einen Anschluß in den Druckraum gelangen und dort zu einer Druckerhöhung führen, wo­ durch entsprechend auch die Schließkraft verstärkt wird.

Hierbei ist es besonders bevorzugt, daß der Drosselka­ nal den Anschluß mit der höheren Druckbelastung mit dem Druckraum verbindet. Dementsprechend kann auch der Druck im Druckraum höher werden.

Vorteilhafterweise ist in dem Drosselkanal ein zum Druckraum hin öffnendes Rückschlagventil angeordnet. Dieses Rückschlagventil verhindert einen Rückfluß von Hydraulikflüssigkeit durch den Drosselkanal für den Fall, daß der Druck im Druckraum größer ist als der Druck in dem betreffenden Anschluß. Ein einmal erreich­ ter Schließdruck bleibt daher erhalten.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß beide Anschlüsse mit dem Druckraum verbunden sind, wo­ bei in jeder Verbindungsleitung ein in Richtung zum Druckraum hin öffnendes Rückschlagventil angeordnet ist. Mit einer derartigen Ausgestaltung wird dafür ge­ sorgt, daß immer der höhere der beiden in den Anschlüs­ sen herrschende Druck zur Erzeugung der Schließkraft verwendet wird. Da bei einer Druckerhöhung die Hydrau­ likflüssigkeit zunächst einmal in den Druckraum abge­ leitet wird, besteht keine Gefahr, daß eine Druckerhö­ hung in einem der beiden Anschlüsse das Schließelement versehentlich öffnet.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß zwischen dem Druckraum und den beiden Rückschlagventilen eine beiden Rückschlagventilen gemeinsame Drossel angeordnet ist. Der höhere Druck aus den beiden Anschlüssen öffnet das zugeordnete Rückschlagventil. Damit steht dieser höhere Druck direkt am Ausgang des anderen Rückschlagventils an und verhindert dessen Öffnung. Die Flüssigkeit aus dem Anschluß mit dem höheren Druck kann dann nur noch in den Druckraum vordringen, ohne zu einer Druckerhö­ hung in dem anderen Anschluß und eventuell daran ange­ schlossener weiterer Ventile zu führen.

Mit besonderem Vorteil ist einer der beiden Anschlüsse als Niederdruckanschluß und der andere Anschluß als Hochdruckanschluß ausgebildet, wobei der Flüssigkeits­ druck aus dem Niederdruckanschluß stirnseitig auf das Schließelement und der Flüssigkeitsdruck aus dem Hoch­ druckanschluß im wesentlichen auf den Umfang des Schließelements wirkt. Mit dieser Ausgestaltung er­ reicht man eine radiale Anströmung der Schließkörper, weil die Flüssigkeit normalerweise vom Hochdruckan­ schluß zum Niederdruckanschluß fließt, wenngleich nicht auszuschließen ist, daß der Druck am Niederdruckan­ schluß bei bestimmten Betriebsbedingungen kurzzeitig höher sein kann als der am Hochdruckanschluß. Die Flüs­ sigkeit aus dem Hochdruckanschluß umgibt den Schließ­ körper allseitig, so daß die Gefahr eines Verkantens geringer wird. Ein derartiges Verkanten führt bei einer Berührung des Schließelements mit der Führung zu einem relativ großen Flächendruck, der über den dünnen Was­ serfilm nicht mehr aufgefangen werden kann, so daß ein Verkanten vermieden werden sollte. Durch das darge­ stellte Anströmverhalten wird dieses Risiko jedoch dra­ stisch vermindert.

Auch ist bevorzugt, daß mindestens eines der Rück­ schlagventile eine mit einem Ventilsitz aus Kunststoff zusammenwirkende Kugel aus rostfreiem Stahl aufweist. Mit einer derartigen Ausbildung läßt sich zum einen eine gute Dichtigkeit des Rückschlagventils erreichen. Da der Kunststoff weicher ist als die Kugel aus Stahl, wird sich die Kugel schon nach kurzer Zeit ihren ent­ sprechenden Sitz so nachgearbeitet haben, daß praktisch keine Flüssigkeit mehr durch das geschlossene Rück­ schlagventil treten kann. Durch die Wahl der Materia­ lien treten praktisch keine Korrosionsprobleme auf.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzug­ ten Ausführungbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1 ein aus mehreren Zwei-Wege-Ventilen aufgebaute­ tes 4/3-Wege-Ventil in schematischer Darstellung und

Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch ein Zwei-Wege- Ventil.

Fig. 1 zeigt schematisch ein 4/3-Wege-Ventil 1, also ein Ventil mit vier Anschlüssen und drei Stellungen, das zum Steuern eines hydraulischen Kolbenmotors 2 dient, der eine Last 3 anheben oder absenken soll. Hierzu weist der Motor 2 zwei Steuerleitungen A und B auf, die in Arbeitsräume 4, 5 des Motors 2 münden. Das Vier-Wege-Ventil ist hierbei in bekannter Weise zwischen einer Pumpe 6, die als Druckquelle dient, und einem Tank 7, der als Drucksenke dient, angeordnet. Der Pumpe 6 ist ein Druckregler 8 und ein Durchflußbegren­ zer 9 sowie ein in Richtung auf das Vier-Wege-Ventil 1 öffnendes Rückschlagventil 10 nachgeschaltet. Das Vier- Wege-Ventil 1 weist die Anschlüsse P (zur Pumpe), T (zum Tank) und A, B (zum Motor 2) auf.

Das 4/3-Wege-Ventil ist aufgebaut aus vier Zwei-Wege- Ventilen 11, 12, 13 und 14, von denen zwei mit der Pum­ pe 6 in Verbindung stehen und deswegen als Pumpenventi­ le 11, 12 bezeichnet werden und die beiden anderen mit dem Tank 7 in Verbindung stehen und deswegen als Tank­ ventile 13, 14 bezeichnet werden.

Das 4/3-Wege-Ventil ist nach Art einer Brückenschaltung aufgebaut, bei der die Zwei-Wege-Ventile 11 bis 14 in den Brückenzweigen angeordnet sind, während eine Diago­ nale zwischen Pumpe 6 und Tank 7 liegt und die andere Diagonale zwischen den Arbeitsanschlüssen A, B des Mo­ tors 2. Dementsprechend werden die einzelnen Ventile auch immer paarweise angesteuert, und zwar mit Hilfe von Steuerventilen 15, 16, die als Magnetventile ausge­ bildet und in einem Steuergehäuse 41 angeordnet sind. Das Steuerventil 15 steuert die Betätigung der Ventile 11 und 14, während das Steuerventil 16 die Betätigung der Ventile 12 und 13 steuert.

Der Aufbau der Ventile 11 bis 14 ergibt sich aus Fig. 2.

In einem Ventilgehäuse 17, das mit dem Steuergehäuse 41 verbunden ist, ist für jedes Zwei-Wege-Ventil 11 bis 14 eine Buchse 18, 19 vorgesehen, die beispielsweise aus Messing oder einem Werkstoff aus der Gruppe der hoch­ festen thermoplastischen Kunststoffe auf der Basis von Polyaryletherketonen, insbesondere Polyetheretherketo­ nen, Polyamiden, Polyacetalen, Polyarylether, Polyethy­ lenterephtalaten, Polyphenylensulfiden, Polysulfonen, Polyethersulfonen, Polyetherimiden, Polyamidimid, Poly­ acrylaten, Phenol-Harzen, wie Novolack-Harzen, oder ähnliches gebildet ist, wobei als Füllstoffe Glas, Gra­ phit, Polytetrafluorethylen oder Kohlenstoff, insbeson­ dere in Faserform, verwendet werden können.

Ferner weist jedes Ventil 11 bis 14 ein Schließelement 20, 21 mit einem Lagerabschnitt aus rostfreiem Stahl auf. Die Werkstoffpaarung zwischen Buchse 18, 19 und Schließelement 20, 21 ist auf jeden Fall so gewählt, daß die beiden Teile reibungsarm aneinander gleiten können. Da das Ventil mit Wasser als Hydraulikflüssig­ keit betrieben werden soll, ist eine weitere Vorausset­ zung, daß die beiden Materialien korrosionsbeständig sind. Jedes Schließelement ist von einer Feder 22, 23 mit einer Schließkraft beaufschlagt, die das Schließ­ element 20, 21 in Richtung auf einen Ventilsitz 24, 25 drückt. Zur Verbesserung der Dichtigkeit ist das Schließelement 20, 21 an dem dem Ventilsitz 24, 25 zu­ gewandten Ende mit einem Einsatz 26, 27 aus Kunststoff versehen. Während die Ventilsitze 24, 25 ebenfalls aus rostfreiem Stahl gebildet sein können und deswegen eine gewisse Härte aufweisen, ist der Kunststoff der Einsät­ ze 26, 27 weicher, so daß sich der Ventilsitz in den Einsatz eindrücken kann und damit zu einer guten Dich­ tigkeit führt.

Die Einsätze 26, 27 unterscheiden sich nun zwischen den Pumpenventilen 11, 12 und den Tankventilen 12, 14. Der Einsatz 27 der Tankventile 13, 14 weist einen einfachen Kanal 28 auf, der mit dem zugehörigen Arbeitsanschluß A, B des Motors 2 in Verbindung steht. Da der Druck an diesem Arbeitsanschluß A, B im Betrieb normalerweise höher ist als am Tankanschluß T, wird dieser Anschluß auch als Hochdruckanschluß bezeichnet, während der Tankanschluß T als Niederdruckanschluß bezeichnet wird.

In gleicher Weise weisen die Pumpenventile 11, 12 einen Hochdruckanschluß P auf, der mit der Pumpe 6 in Verbin­ dung steht, und einen Niederdruckanschluß, der mit den Arbeitsanschlüssen A, B des Motors 2 in Verbindung steht.

Die Bezeichnung "Hochdruckanschluß" und "Niederdruck­ anschluß" dienen hierbei lediglich zur Unterscheidung der beiden Anschlüsse. Es können durchaus Situationen auftreten, in denen der Druck am Niederdruckanschluß größer ist als am Hochdruckanschluß.

In den Pumpenventilen 11, 12 weist der Einsatz 26 zwei Kanäle 29, 30 auf, in denen jeweils ein Rückschlagven­ til 31, 32 angeordnet ist. Beide Rückschlagventile öff­ nen von den Anschlüssen weg, sperren also einen Rück­ fluß von Flüssigkeit in den Hochdruck- oder Nieder­ druckanschluß. Die Rückschlagventile 31, 32 sind je­ weils durch eine federbelastete Kugel aus rostfreiem Stahl gebildet, die sich in einen Ventilsitz in dem Einsatz 26 preßt. Da der Einsatz 26, wie oben gesagt, aus Kunststoff gebildet ist, kann sich die Kugel hier bereits nach kurzer Zeit den Ventilsitz so ausformen, daß die Rückschlagventile weitgehend dicht sind.

Beide Schließelemente 20, 21 weisen einen Drosselkanal 33, 34 auf, wobei der Drosselkanal 33 bei den Pumpen­ ventilen 11, 12 zwischen den Rückschlagventilen 31, 32 und einem Druckraum 35 angeordnet ist, während der Drosselkanal 34 bei den Tankventilen zwischen dem Kanal 28 und einem Druckraum 36 angeordnet ist.

In nicht dargestellter Weise sind auch in den Steuer­ ventilen 15, 16 Drosseln zum Tank hin vorhanden, aller­ dings mit einem größeren Widerstand als in den Schließ­ elementen 20, 21, so daß sich der entsprechende Steuer­ druck aufbauen kann.

In Reihe mit den Tankventilen 13, 14 ist ein weiteres Rückschlagventil angeordnet, das vom Druckraum 36 weg öffnet, das aus einer Kugel 37 aus rostfreiem Stahl gebildet ist, die federbelastet in einen Kunststoffein­ satz 38 gepreßt wird, der fest im Ventilhäuse 17 ange­ ordnet ist.

Die Federn der Rückschlagventile sollten schwächer sein als die Federn 22, 23 der Schließelemente.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, sind die Tankventile 13, 14 und die Pumpenventile 11, 12 axial gegeneinander ver­ setzt, so daß eine Leitungsführung ohne Schrägbohrungen erleichtert wird.

Die Schließelemente 20, 21 sind ohne Dichtungen, also dichtungsfrei, in den Buchsen 18, 19 geführt. Um diesen Sachverhalt zu verdeutlichen, ist in Fig. 1 daher ein Spalt s zwischen den durch die Buchsen 18, 19 gebilde­ ten Führungen und den Schließelementen 20, 21 darge­ stellt. In der schematischen Ansicht der Fig. 1 ist dieser Spalt s übertrieben groß dargestellt. In Wirk­ lichkeit ist er viel kleiner. Auf jeden Fall ist er aber so groß, daß Wasser, das hier als Hydraulikflüs­ sigkeit verwendet wird, an dem jeweiligen Schließele­ ment 20, 21 vorbeifließen kann.

Da die Druckräume 35, 36, die zur Unterscheidung zwi­ schen den beiden Pumpenventilen 11, 12 und den beiden Tankventilen 13, 14 jeweils mit den Zusätzen a und b versehen sind, jeweils paarweise miteinander verbunden sind, könnte es vorkommen, daß bei der dichtungsfreien Ausgestaltung der Ventile 11 bis 14 Flüssigkeit mit Pumpendruck an den Schließelementen 20 der Pumpenventi­ le 11, 12 vorbei in den Druckraum 35 gelangt und von dort in den Druckraum 36 der Tankventile 13, 14. Da die Schließelemente auch dort dichtungsfrei in den Buchsen gelagert sind, könnte der Druck dann in den Hochdruck­ anschluß gelangen, d. h. die Arbeitsanschlüsse A, B des Motors 2 mit Druck beaufschlagen. Die Rückschlagventile 37a, 37b verhindern jedoch, daß sich der Druck aus dem Druckraum 35 in die Druckräume 36 fortpflanzt. Dadurch wird trotz der dichtungsfreien Führung der Schließele­ mente ein dichtes 4/3-Wege-Ventil erreicht.

Das 4/3-Wege-Ventil 1 arbeitet folgendermaßen: Wasser, das von der Pumpe 6 in den Pumpenanschluß P gefördert wird, gelangt an den Schließelementen 20, 21 vorbei in die Druckräume 35, 36, die über jeweils eine Steuer­ druckleitung 40a, 40b paarweise miteinander verbunden sind, und drückt damit die Schließelemente 20, 21 auf die Ventilsitze 24, 25. Damit sind alle Zwei-Wege-Ven­ tile 11, 12, 13, 14 geschlossen. Die Flüssigkeit kann hierbei auf zwei Wegen in die Druckräume 35, 36 gelan­ gen, und zwar zum einen durch den Spalt s, wobei die durchtretende Menge hier nur relativ gering ist. Der größere Teil der Flüssigkeit wird durch den Drosselka­ nal 33, 34 treten. Wenn man nun den Motor 2 in eine bestimmte Richtung bewegen will, beispielsweise die Last 3 in der schematischen Darstellung der Fig. 1 an­ heben will, muß man den Druck im Arbeitsanschluß B des Motors 2 erhöhen. Hierzu wird das Steuerventil 16 ge­ öffnet. Die Druckräume 35b, 36a werden nun druckentla­ stet, weil der Ausgang der Steuerventile 15, 16 mit dem Tank T in Verbindung steht. Durch den im Hochdruckan­ schluß des Zwei-Wege-Ventils 12 anstehenden Pumpendruck wird das Schließelement 20b vom Ventilsitz abgehoben und Wasser mit dem Pumpendruck gelangt in den Arbeits­ anschluß B. Natürlich ist hierbei Voraussetzung, daß das Schließelement 20 eine Druckangriffsfläche auf­ weist, auf die der Druck im Hochdruckanschluß wirken kann.

Bei der Bewegung der Last 3 nach oben wird nun Wasser in den Arbeitsanschluß A verdrängt, das zum Hochdruck­ anschluß des Zwei-Wege-Ventils 13 gelangt und dort das Schließelement 21a anhebt, so daß das verdrängte Wasser zum Tank 7 zurückfließen kann. Die Druckabsenkung im Druckraum 36a ist möglich, weil das Rückschlagventil 37a in Richtung auf das Steuerventil 16 öffnet.

Wenn nun die Ansteuerung des Motors beendet werden soll, schließt das Steuerventil 16 wieder, wodurch sich der Druck in den Druckräumen 35b und 36a erhöht. Bei Motoren, die, wie im dargestellten Fall, an ihren Ar­ beitsanschlüssen A, B unterschiedliche Drücke aufweisen können, z. B. Differenzzylinder, kann es nun vorkommen, daß das Zwei-Wege-Ventil 13 bereits schließt, während das Zwei-Wege-Ventil 12 noch offen ist. Die Pumpenven­ tile 11, 12 sind nämlich immer mit dem vollen Pumpen­ druck beaufschlagt, während die Tankventile nur so weit öffnen, um die vom Arbeitsmotor zurückfließende Flüs­ sigkeit durchzulassen. Da der Druck am Arbeitsanschluß A höher ist als am Arbeitsanschluß B könnte es nun vor­ kommen, daß der Druck im Arbeitsanschluß A das Zwei- Wege-Ventil 11 öffnet. Da aber in den Pumpenventilen 11, 12 die beiden Rückschlagventile 31, 32 angeordnet sind, pflanzt sich immer der höhere der beiden Drücke in den durch den Ventilsitz 24 getrennten Anschlüssen in den Druckraum 35 fort, um dort die notwendige Schließkraft zu erzeugen. Auch bei dem als Motor 2 dar­ gestellten Differenzzylinder ist daher eine zuverlässi­ ge Steuerung möglich, auch wenn als Hydraulikflüssig­ keit Wasser verwendet wird, das keine schmierenden Ei­ genschaften aufweist.

Die Rückschlagventile 32 haben darüber hinaus auch eine gewisse sicherheitstechnische Bedeutung, und zwar in einem Fall, in dem folgende Bedingungen vorliegen: Das Ventil 1 ist in Neutralstellung, der Motor 2 steht un­ ter Last, das Rückschlagventil 10 ist stark undicht und die Pumpe 6 wird abgeschaltet oder ist defekt. In die­ sem Fall würde die Flüssigkeit von dem unter Druck ste­ henden Arbeitsanschluß direkt zum Pumpenanschluß ab­ fließen. Die Last würde sehr schnell absinken. Wenn man nun das Rückschlagventil 32 in diese Verbindung ein­ baut, besteht zwar über den Spalt s immer noch eine Verbindung zwischen dem Arbeitsanschluß und der Pumpen­ anschluß. Der Flüssigkeitsstrom wird hier aber wesent­ lich kleiner gehalten.

Claims (11)

1. Zwei-Wege-Sitzventil mit einem Ventilsitz, der zwi­ schen einem ersten und einem zweiten Anschluß an­ geordnet ist, und einem Schließelement, das mit dem Ventilsitz zusammenwirkt, in einer Führung in Rich­ tung auf den Ventilsitz bzw. von dem Ventilsitz weg beweglich angeordnet ist und von einem auf der dem Ventilsitz abgewandten Seite des Schließelementes in einem Druckraum herrschenden Steuerdruck beauf­ schlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließelement (20, 21) dichtungsfrei in der Füh­ rung (18, 19) geführt ist und das Schließelement (20, 21) einen Lagerabschnitt und einen Dichtab­ schnitt (26, 27) aufweist, wobei die Führung (18, 19) als Buchse ausgebildet ist, die aus einem Mate­ rial besteht, das mit dem Material des Lagerab­ schnitts reibungsarm zusammenwirkt.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum (36) über ein vom Druckraum (36) weg öffnendes Rückschlagventil (37) mit einer Steuer­ druckleitung (40a, 40b) verbunden ist.

3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerabschnitt aus rostfreiem Stahl gebildet ist und die Führung (18, 19) aus einem weicheren Metall, insbesondere Messing, oder einem Kunststoff aus der Gruppe der hochfesten thermoplastischen Kunststoffe auf der Basis von Polyaryletherketonen, insbesondere Polyetheretherketonen, Polyamiden, Polyacetalen, Polyarylether, Polyethylenterephta­ laten, Polyphenylensulfiden, Polysulfonen, Polyet­ hersulfonen, Polyetherimiden, Polyamidimid, Poly­ acrylaten, Phenol-Harzen, wie Novolack-Harzen, oder ähnliches besteht, wobei als Füllstoffe Glas, Gra­ phit, Polytetrafluorethylen oder Kohlenstoff, ins­ besondere in Faserform, verwendet werden können.

4. Ventil nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Dichtabschnitt (26, 27) aus einem Kunststoff gebildet ist, und der Ventilsitz (24, 25) aus einem Metall besteht.

5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Anschlüsse mit dem Druckraum (35, 36) über einen Drosselkanal (33, 34) verbunden ist, der insbesondere das Schließelement (20, 21) durchsetzt.

6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselkanal (33, 34) den Anschluß mit der hö­ heren Druckbelastung mit dem Druckraum (35, 36) verbindet.

7. Ventil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich­ net, daß in dem Drosselkanal (33) ein zum Druckraum (35) hin öffnendes Rückschlagventil (31, 32) ange­ ordnet ist.

8. Ventil nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß beide Anschlüsse mit dem Druck­ raum (35) verbunden sind, wobei in jeder Verbin­ dungsleitung ein in Richtung zum Druckraum (35) hin öffnendes Rückschlagventil (31, 32) angeordnet ist.

9. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Druckraum (35) und den beiden Rück­ schlagventilen (31, 32) eine beiden Rückschlagven­ tilen (31, 32) gemeinsame Drossel angeordnet ist.

10. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Anschlüsse als Niederdruckanschluß und der andere Anschluß als Hochdruckanschluß ausgebildet ist, wobei der Flüs­ sigkeitsdruck aus dem Niederdruckanschluß stirnsei­ tig auf das Schließelement (20, 21) und der Flüs­ sigkeitsdruck aus dem Hochdruckanschluß im wesent­ lichen auf den Umfang des Schließelements (20, 21) wirkt.

11. Ventil nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Rück­ schlagventile (31, 32, 37) eine mit einem Ventil­ sitz aus Kunststoff zusammenwirkende Kugel aus rostfreiem Stahl aufweist.