DE19625348A1 - Anordnung zur Ansteuerung eines hydraulisch betätigbaren Hauptventils - Google Patents
Anordnung zur Ansteuerung eines hydraulisch betätigbaren HauptventilsInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Anordnung, die zur Ansteuerung
eines hydraulisch betätigbaren Hauptventils, insbesondere eines
Proportionalwegeventils, verwendet wird und die die Merkmale aus
dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist.
Üblicherweise ist für die Ansteuerung einer Seite eines Wegeven
tils ein einziges Vorsteuerventil vorhanden, das ein Schaltven
til sein kann, meistens jedoch ein Druckreduzierventil ist, so
daß das Wegeventil in Abhängigkeit vom Druck am Steuerausgang
des Vorsteuerventils verschieden weit aus einer Ruhelage ver
stellt werden kann. Das Vorsteuerventil kann ein manuell oder
über ein Pedal betätigbares Ventil sein und befindet sich dann
meistens an einer anderen Stelle als das Wegeventil. Der Abstand
zwischen dem Vorsteuerventil und dem Wegeventil wird durch eine
Steuerleitung überbrückt. Ein manuell betätigbares Vorsteuer
ventil ist z. B. aus dem Datenblatt RD 64 552/12.92 der Fa. Man
nesmann Rexroth GmbH bekannt. Oft ist das Vorsteuerventil ein
elektrisch, insbesondere ein elektromagnetisch betätigbares Ven
til und sitzt dann unmittelbar am Wegeventil. Insbesondere ist
das elektromagnetisch betätigbare Vorsteuerventil ein sogenann
tes Einbauventil mit einer Einbaupatrone, die in einer Bohrung
eines Deckels des Wegeventils eingeschoben ist. Eine Ansteuerung
eines Wegeventils mit einem elektromagnetisch betätigbaren Vor
steuerventil ist aus dem Datenblatt RD 64 380/03.94 der Fa. Man
nesmann Rexroth GmbH bekannt.
Manchmal wird gewünscht, daß ein Wegeventil über zwei oder mehr
Vorsteuerventile im gleichen Sinne ansteuerbar ist. Üblicher
weise ist dann das eine Vorsteuerventil elektromagnetisch und
das andere Vorsteuerventil manuell betätigbar. Es besteht somit
die Möglichkeit, das Wegeventil auch dann noch anzusteuern und
einen Verbraucher zu bewegen, z. B. eine Hubarbeitsbühne abzusen
ken, wenn wegen eines Defekts der elektrischen Anlage, insbeson
dere der Verstärker, der Elektromagnet des elektromagnetisch be
tätigbaren Vorsteuerventils nicht mehr erregt werden kann. Bei
einer bekannten Anordnung mit zwei im gleichen Sinne auf das
Hauptventil wirkenden Vorsteuerventilen sind die beiden Steuer
ausgänge der Vorsteuerventile über ein Wechselventil an einen
Steuerdruckraum des Hauptventils angeschlossen. Bei einer Betä
tigung nur eines Vorsteuerventils wird der Steuerdruckraum mit
dem am Steuerausgang dieses Ventils herrschenden Druck beauf
schlagt. Werden beide Vorsteuerventile betätigt, so wird über
das Wechselventil der höhere Steuerdruck in den Steuerdruckraum
des Hauptventils gemeldet.
Eine andere Anordnung von zwei im gleichen Sinne auf ein Haupt
ventil wirkenden Vorsteuerventilen ist aus der DE 44 35 339 A1
bekannt. Bei dieser Anordnung wird kein Wechselventil benötigt.
Die beiden Vorsteuerventile sind Druckreduzierventile, die je
weils einen Steuerölzulauf, einen Steuerölablauf und einen Steu
erausgang sowie jeweils einen Steuerkolben besitzen. Der Steuer
ausgang eines ersten der beiden Vorsteuerventile ist unmittelbar
mit dem Steuerdruckraum des Hauptventils verbunden. Der Steuer
ausgang des zweiten Vorsteuerventils ist an den Steuerölablauf
des ersten Vorsteuerventils angeschlossen, der intern mit einem
Druckraum vor der einen Stirnseite des Steuerkolbens in Verbin
dung steht. Vom Druck in diesem Druckraum ist der Steuerkolben
des ersten Vorsteuerventils im Sinne einer Verbindung des Steu
erausgangs mit dem Steuerölzulauf dieses Ventils beaufschlagbar.
Wie bei Druckreduzierventilen üblich, wird der Steuerkolben im
Gegensinne von am Steuerausgang des ersten Vorsteuerventils an
stehenden Druck beaufschlagt. Bei gleich großen Wirkflächen am
Steuerkolben besteht, wenn man einmal von der kleinen Kraft ei
ner Druckfeder absieht, an diesem ein Kräftegleichgewicht, wenn
der Druck am Steuerausgang genauso groß wie der Druck im Steuer
ölablauf ist, der durch das zweite Vorsteuerventil eingestellt
wird. Das erste Vorsteuerventil kann auch unmittelbar betätigt
werden, wobei sich am Steuerausgang ein der Betätigungskraft
entsprechender Druck aufbaut. Somit kann das Hauptventil von
beiden Vorsteuerventilen ohne Wechselventil im gleichen Sinne
angesteuert werden.
Wie schon erwähnt, ist üblicherweise das erste Vorsteuerventil
elektromagnetisch und das zweite Vorsteuerventil manuell betä
tigbar. Es gibt elektromagnetisch betätigbare Vorsteuerventile,
an deren Steuerausgang ein maximaler Druck von z. B. 18 bar ein
geregelt werden kann. Dementsprechend ist eine den Ventilkolben
des Hauptventils in einer Ruhestellung haltende Feder so ausge
legt, daß der Ventilkolben bei einem Steuerdruck von 18 bar voll
ausgelenkt ist. Für manuell betätigbare Vorsteuerventile hat
sich als Standard ein maximaler Steuerdruck von 30 bar durchge
setzt. Verwendet man nun zwei Vorsteuerventile mit unterschied
lich großen maximalen Vorsteuerdrücken zusammen mit einem Haupt
ventil, das an den kleineren der beiden maximalen Vorsteuerdrücke
angepaßt ist, so verliert man bei den bekannten Anordnungen
einen Teil des Steuerbereichs an dem Vorsteuerventil mit dem hö
heren maximalen Vorsteuerdruck. Der Ventilkolben des Hauptven
tils ist bereits bei einem dem kleineren maximalen Vorsteuer
druck entsprechenden Steuerdruck voll durchgeschaltet.
Ziel der Erfindung ist es, eine Anordnung, die zwei Vorsteuer
ventile, über deren Einzelbetätigung ein Hauptventil jeweils im
gleichen Sinne aus einer Ruhelage verstellbar ist, und die die
sonstigen Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist,
so weiterzuentwickeln, daß auch dann, wenn die maximalen Steuer
drücke der beiden Vorsteuerventile unterschiedlich sind, auch an
dem Vorsteuerventil mit dem höheren maximalen Vorsteuerdruck der
mögliche Steuerbereich weitgehend ausgenutzt werden kann.
Diese Ziel wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1
dadurch erreicht, daß bei einer Betätigung des zweiten Vorsteu
erventils, dessen maximaler Ausgangsdruck der größere ist, der
im Steuerdruckraum des Hauptventils anstehende Vorsteuerdruck
auf einen gegenüber dem am Steuerausgang des zweiten Vorsteuer
ventils anstehenden Ausgangsdruck kleineren Wert reduziert ist.
Somit ist der Ventilkolben des Hauptventils nicht schon bei ei
nem Ausgangsdruck am zweiten Vorsteuerventil, der dem maximalen
Vorsteuerdruck des ersten Vorsteuerventils entspricht, sondern
erst bei einem höheren Ausgangsdruck und damit bei einer stärke
ren Betätigung des zweiten Vorsteuerventils voll durchgeschal
tet. Der Steuerbereich am zweiten Vorsteuerventil, der Bereich
also, in dem sich eine Änderung eines Eingangssignals für das
zweite Vorsteuerventil noch auf die Lage des Ventilkolbens des
Hauptventils auswirkt, ist also vergrößert. Insbesondere wird
der volle Steuerbereich ausgenutzt, wenn gemäß Anspruch 3 der
Ausgangsdruck jeweils soweit reduziert wird, daß der Vorsteuer
druck und der Ausgangsdruck im selben Verhältnis zueinander ste
hen wie der maximale Ausgangsdruck des ersten Vorsteuerventils
zum maximalen Ausgangsdruck des zweiten Vorsteuerventils. Das
Verhältnis zwischen dem durch das zweite Vorsteuerventil einge
stellten Vorsteuerdruck und dessen Ausgangsdruck ist dann, wie
in Anspruch 2 angegeben, fest. Dieses feste Verhältnis ermög
licht auch die Reduzierung des Ausgangsdrucks auf den niedrige
ren Vorsteuerdruck mit relativ einfachen Mitteln.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen An
ordnung kann man den weiteren Unteransprüchen entnehmen.
Grundsätzlich ist es denkbar, den Ausgangsdruck des zweiten Vor
steuerventils über ein Druckverhältnisventil auf den Vorsteuer
druck zu reduzieren. In kostengünstigerer Weise wird dafür je
doch bevorzugt gemäß Anspruch 4 ein Druckteiler verwendet, der
zwei Düsen aufweist, zwischen denen der Vorsteuerdruck abgreif
bar ist und von denen eine erste Düse in einem zwischen dem Ab
griffspunkt und dem Steuerausgang des zweiten Vorsteuerventils
befindlichen ersten Druckteilerzweig und eine zweite Düse in ei
nem zwischen dem Abgriffspunkt und einem Tank befindlichen zwei
ten Druckteilerzweig angeordnet ist.
Der Anspruch 5 bezieht sich auf eine Anordnung, bei der ein über
ein Vorsteuerventil eingestellter Vorsteuerdruck über eine Wech
selventil in den Steuerdruckraum des Hauptventils gegeben wird.
Hier befindet sich der Druckteiler vor dem einen Wechselanschluß
des Wechselventils.
Der Anspruch 6 betrifft eine Anordnung, bei der der Steueraus
gang des ersten Vorsteuerventils unmittelbar mit dem Steuer
druckraum des Hauptventils verbunden ist und die Ansteuerung des
Hauptventils mit Hilfe des zweiten Vorsteuerventils über das er
ste Vorsteuerventil erfolgt. Bei dieser Anordnung ist der Ab
griffspunkt zwischen den beiden Düsen mit einem Steuerölablauf
und/oder mit einem Druckraum des ersten Vorsteuerventils verbun
den bzw. verbindbar. Zwischen dem Abgriffspunkt und dem Steuer
ölablauf bzw. dem Druckraum kann noch ein Wegeventil angeordnet
sein, mit dem der Steuerausgang des zweiten Vorsteuerventils bei
einer gleichzeitigen Betätigung beider Vorsteuerventile abge
sperrt ist. Dann ist der Abgriffspunkt zwischen den beiden Düsen
nicht dauernd mit dem Steuerölablauf bzw. mit dem Druckraum des
ersten Vorsteuerventils verbunden, sondern nur jeweils in der
einen Schaltstellung des Wegeventils. Wie an sich vom Stand der
Technik gemäß der DE 44 35 339 A1 her bekannt, ist weiterhin ge
mäß Anspruch 6 ein Steuerkolben des ersten Vorsteuerventils von
einem in dem Druckraum herrschenden Druck im Sinne einer Verbin
dung des Steuerausgangs des ersten Vorsteuerventils mit einem
Steuerölzulauf dieses Ventils beaufschlagbar.
Vorteilhafterweise ist gemäß Anspruch 7 zumindest die zweite Dü
se am dem ersten Vorsteuerventil zugeordneten Ende einer sich
zwischen den beiden Vorsteuerventilen erstreckenden Steuerlei
tung angeordnet und an eine auf kurzem Wege von einem Tank zum
Hauptventil oder zum ersten Vorsteuerventil führende Tankleitung
angeschlossen. Die Tankleitung ist vornehmlich eine Lecköl- bzw.
Steuerölabflußleitung, die nicht z. B. durch ein Rückschlagventil
auf einen geringen Druck vorgespannt ist. Der kurze Weg über die
zweite Düse zum Tank bringt es mit sich, daß der Steuerdruckraum
des Hauptventils auch bei niedrigen Druckmitteltemperaturen
schnell entlastbar ist, wenn der Ventilkolben des Hauptventils
ganz oder teilweise zurückgestellt werden soll. Zusätzlich
fließt Öl aus dem Steuerraum auch über die erste Düse und eine
eventuell lange Steuerleitung zwischen dem ersten Vorsteuerven
til und dem zweiten Vorsteuerventil sowie über das zweite Vor
steuerventil zum Tank weg. Diese Menge kann jedoch gerade bei
kaltem Druckmittel sehr gering sein. Die mit der Druckentlastung
über eine zwischen dem Steuerölablauf des ersten Vorsteuerven
tils und einer kurzen Tankleitung, die eventuell auch noch einen
größeren Querschnitt als die Steuerleitung zwischen den beiden
Vorsteuerventilen hat, erreichbaren Vorteile fallen insbesondere
bei noch kaltem Druckmittel auch dann ins Gewicht, wenn der Aus
gangsdruck des zweiten Vorsteuerventils nicht auf einen kleine
ren Vorsteuerdruck reduziert wird, sei es weil die maximalen
Vorsteuerdrücke der beiden Vorsteuerventile gleich sind oder
weil man auf einen Teil des Steuerbereichs am zweiten Vorsteuer
ventil bewußt verzichtet. Die Lehre, eine solche Düse zur
schnellen Druckentlastung auch dann, wenn das Druckmittel noch
kalt ist, bei einer Anordnung gemäß der DE 44 35 339 A1 einzu
setzen, erscheint deshalb auch für sich allein schon patentfä
hig.
Vorteilhafterweise werden gemäß Anspruch 8 die beiden Düsen des
Druckteilers in das Gehäuse des Hauptventils oder in ein Gehäuse
des ersten Vorsteuerventils eingebaut.
Zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Anordnung zur
Ansteuerung eines hydraulisch betätigbaren Hauptventils sind in
den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnun
gen wird die Erfindung nun näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 das erste Ausführungsbeispiel, dargestellt als hydrauli
sche Schaltung, wobei die Ansteuerung des Hauptventils
mit Hilfe des zweiten Vorsteuerventils über das erste
Vorsteuerventil erfolgt,
Fig. 2 die konstruktive Ausgestaltung im Bereich eines als
erstes Vorsteuerventil verwendeten elektromagnetisch
betätigbaren Vorsteuerventils aus Fig. 1 und
Fig. 3 das zweite Ausführungsbeispiel, ebenfalls dargestellt
als hydraulische Schaltung, wobei die Ansteuerung des
Hauptventils von beiden Vorsteuerventilen aus über ein
Wechselventil erfolgt.
Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist ein in einer mittleren Ru
helage federzentriertes Proportional-Wegeventil 10 aus der Ruhe
lage heraus nach beiden Richtungen proportional zu einem anlie
genden Steuerdruck verstellbar. Dabei werden für beide Verstell
richtungen jeweils zwei Vorsteuerventile 11 bzw. 12 verwendet,
die als Druckreduzierventile ausgebildet sind. Die beiden Vor
steuerventile 11 sind elektrisch durch jeweils einen Proportio
nalmagneten 13 und die Vorsteuerventile 12 manuell über einen
Handhebel 14 verstellbar. Jedes Druckreduzierventil besitzt ei
nen Steuerölzulauf 15 bzw. 16, der mit einer nicht näher darge
stellten Steuerölquelle verbunden ist, einen Steuerölablauf 17
bzw. 18 und einen Steuerausgang 19 bzw. 20. Der am Steuerausgang
eines Druckreduzierventils herrschende Druck ist auf den Regel
kolben des Ventils rückgeführt und wirkt gegen die von außen
eingeleitete Kraft. Am Steuerausgang stellt sich somit ein Druck
ein, der eine Druckkraft auf den Regelkolben erzeugt, die gleich
der äußeren Kraft ist, wobei der Einfluß einer mit dem rückge
führten Druck wirkenden, schwach vorgespannten Feder 55 nicht
beachtet sei.
Der Steuerausgang 19 eines Vorsteuerventils 11 ist unmittelbar
mit einem Steuerdruckraum 21 des Wegeventils 10 verbunden, so
daß am Steuerausgang und im Steuerdruckraum jeweils der gleiche
Druck herrscht. Das Druckreduzierventil 11 jeder Ansteuerseite
ist also das erste Vorsteuerventil im Sinne der Patentansprüche.
Vom Steuerausgang 20 der Druckreduzierventile 12 führt eine
Steuerleitung 26, deren Länge mehrere Meter betragen kann, zu
den Vorsteuerventilen 11, die unmittelbar an das Gehäuse des We
geventils 10 angebaut sind. Die von den beiden einem Steuer
druckraum 21 des Wegeventils 10 zugeordneten Vorsteuerventilen
11 und 12 aussteuerbaren maximalen Steuerdrücke unterscheiden
sich. Es möge z. B. der maximale Steuerdruck eines Vorsteuerven
tils 11 18 bar und derjenige eines Vorsteuerventils 12 30 bar
betragen. Die den Ventilkolben des Wegeventils 10 zentrierenden
Druckfedern sind auf die 18 bar maximaler Steuerdruck der Vor
steuerventile 11 ausgelegt, so daß der Ventilkolben bei einem
Steuerdruck von 18 bar voll durchgeschaltet ist. Um nun auch an
den Vorsteuerventilen 12 den vollen Steuerbereich ausnutzen zu
können, wird der an deren Steuerausgang 20 anstehende Ausgangs
druck über einen Druckteiler auf einen kleineren Vorsteuerdruck
reduziert. Der Druckteiler besteht aus zwei Düsen 27 und 28, die
innerhalb des Gehäuses 47 eines Vorsteuerventils 11 unterge
bracht sind. Der Steuerölablauf 17 eines Vorsteuerventils 11 ist
mit einem Abgriffspunkt 31 zwischen den beiden Düsen 27 und 28
verbunden. Dabei liegt die Düse 27 zwischen dem Abgriffspunkt 31
und einer durch das Gehäuse 47 hindurchführenden Zweigleitung 30
einer Entlastungsleitung 22. Die Entlastungsleitung 22 und ihr
Zweig 30 kann wesentlich kürzer und mit einem größeren Quer
schnitt ausgestattet sein, als die Steuerleitungen 26, so daß
die Steuerräume 21 über den Steuerölablauf 17 der Vorsteuerven
tile 11 und die Düse 27 auch bei kaltem Hydrauliköl relativ
schnell von Druck entlastbar sind. Die Düse 28 befindet sich
zwischen dem Abgriffspunkt 31 und der jeweiligen Steuerleitung
26. Die Öffnungsquerschnitte der Düsen 27 und 28 sind so ge
wählt, daß der Ausgangsdruck am Steuerausgang 20 eines Vorsteu
erventils 12 in einem Verhältnis herabgesetzt wird, in dem der
maximale Ausgangsdruck eines Vorsteuerventils 11 zum maximalen
Ausgangsdruck eines Vorsteuerventils 12 steht. Die Druckredu
zierventile 12 sind also zweite Vorsteuerventile im Sinne der
Patentansprüche.
Aus dem Stand der Technik bekannte elektromagnetisch betätigbare
Druckreduzierventile besitzen noch einen Druckraum 23, der in
tern mit dem Steuerölablauf verbunden ist und von dem aus ein
Druck entgegengesetzt zum Steuerdruck im Steuerausgang 19 auf
den Regelkolben des Ventils wirkt. Auch die zweiten Vorsteuer
ventile 12 besitzen einen solchen Druckraum, der jedoch gegen
über bekannten Verwendungen der manuell betätigbaren Vorsteuer
ventile keine andere Funktion hat und deshalb nicht näher be
zeichnet ist.
Für eine Betätigung des Wegeventils 10 mit Hilfe eines Vorsteu
erventils 11 wird dessen Elektromagnet 13 so mit Spannung ver
sorgt, daß ein bestimmter effektiver Strom durch seine Wicklung
fließt. Der Magnet übt eine von der Stromstärke abhängige Kraft
auf den Regelkolben des Vorsteuerventils 11 aus, die gegen die
vom Druck am Steuerausgang 19 erzeugte Kraft wirkt. Der Druck am
Steuerausgang wird so hoch, bis ein Kräftegleichgewicht am Re
gelkolben besteht. Für den Aufbau des Druckes fließt Steueröl
vom Steuerölzulauf 15 zum Steuerausgang 19 und zum entsprechen
den Steuerdruckraum 21 des Wegeventils 10. Ist das Kräftegleich
gewicht erreicht, so nimmt der Steuerkolben des Vorsteuerventils
eine Regelstellung ein, in der kleine Bewegungen nach der einen
oder anderen Richtung genügen, um den Steuerausgang 19 mit dem
Steuerölzulauf 15 oder dem Steuerölablauf 17 zu verbinden.
Bei einer Ansteuerung des Wegeventils 10 über ein zweites Vor
steuerventil 12 wird auf dessen Steuerkolben über den Handhebel
14 und eine Druckfeder 24 eine Kraft ausgeübt, die der vom Druck
am Steuerausgang 20 auf den Steuerkolben ausgeübten Kraft entge
genwirkt. Am Steuerausgang 20 baut sich ein solcher Druck auf,
daß am Steuerkolben des Vorsteuerventils 12 ein Kräftegleichge
wicht besteht. Ein zwischen den Düsen 27 und 28 abgegriffener,
reduzierter Vorsteuerdruck wird über das erste Vorsteuerventil
11 in den entsprechenden Steuerdruckraum 21 des Wegeventils 10
gegeben. Dabei sind unterschiedliche Bewegungsabläufe des Regel
kolbens des ersten Vorsteuerventils 11 denkbar, je nachdem wie
schnell der Druckaufbau im Druckraum 23 und am Steuerausgang 19
des ersten Vorsteuerventils 11 geschieht. In der Ruhelage des
ersten Vorsteuerventils 11 ist der Steuerausgang 19 mit dem
Steuerölablauf 17 verbunden. Steigt nun der Druck am Steueraus
gang 19 schneller als im Druckraum 23 an, so wird sich an dieser
Verbindung nichts ändern und Steueröl wird über das zweite Vor
steuerventil 12 und das erste Vorsteuerventil 11 in den Steu
erölraum 21 des Wegeventils 10 fließen. Baut sich der Druck im
Druckraum 23 dagegen schneller als am Steuerausgang 19 auf, was
z. B. bei einem Vorsteuerventil 11, wie es in Fig. 2 gezeigt
ist, der Fall sein kann, so wird im ersten Vorsteuerventil 11
der Steuerausgang 19 mit dem Steuerölzulauf 15 verbunden und das
Steueröl fließt unter Umgehung des zweiten Vorsteuerventils 12
zum Steuerölraum 21 des Wegeventils 10.
Man erkennt daraus, daß letztendlich der am Abgriffspunkt 31
zwischen den beiden Düsen 27 und 28 herrschende Druck im ent
sprechenden Steuerdruckraum 21 des Wegeventils 10 bei folgenden
drei Anordnungen ansteht.
Der Steuerölablauf 17 und der Druckraum 23 des ersten Vorsteuer
ventils 11 sind getrennt voneinander. Der Steuerölablauf 17 ist
mit dem Zweig 30 der Entlastungsleitung 22 und der Druckraum 23
mit dem Abgriffspunkt 31 verbunden.
Der Steuerölablauf 17 und der Druckraum 23 des ersten Vorsteuer
ventils 11 sind getrennt voneinander. Der Steuerölablauf ist mit
dem Abgriffspunkt 31 und der Druckraum 23 mit dem Zweig 30 der
Entlastungsleitung 22 verbunden.
Der Steuerölablauf 17 und der Druckraum 23 des ersten Vorsteuer
ventils 11 sind miteinander und mit dem Abgriffspunkt 31 verbun
den. Die dritte Anordnung hat den großen Vorteil, daß als erstes
Vorsteuerventil ein Ventil verwendet werden kann, das heute
schon in hohen Stückzahlen gefertigt wird.
Das zweite Proportional-Wegeventil 40 des Mobilblocks aus Fig.
1 wird auf jeder Seite jeweils nur durch ein elektromagnetisch
verstellbares Druckreduzierventil 41 angesteuert, dessen Steu
erölzulauf mit der Steuerdruckleitung 25 und dessen Steuerölab
lauf 43 direkt mit dem Zweig 30 der Entlastungsleitung 22 ver
enden ist.
Das in Fig. 2 erkennbare erste Vorsteuerventil 11 ist als Ein
bauventil ausgebildet und mit einer Einbaupatrone 44 in eine
Bohrung 45 eines an den Block 46 angebauten Deckels 47 einge
setzt, den man als Gehäuse des Vorsteuerventils 11 betrachten
kann, in dem auch der Steuerölraum 21 ausgebildet ist und in den
in der mittleren Ruhestellung der Kolben 48 des Wegeventils hin
einragt. Durch den Deckel 47 verlaufen auch der Zweig 30 der
Entlastungsleitung 22 und die Steueröldruckleitung 25. Man er
kennt, daß die Steueröldruckleitung 25 über eine Bohrung 59 mit
einem als Steuerölzulauf 15 anzusehenden, zwischen der Einbaupa
trone 44 und der Bohrung 45 ausgebildeten Ringraum verbunden
ist, von dem aus Radialbohrungen 50 in eine Axialbohrung 51 der
Einbaupatrone 44 führen. In einen zweiten zwischen der Einbaupa
trone 44 und der Wand der Bohrung 45 gebildeten Ringraum, den
man als Steuerölablauf 17 betrachten kann und der über Radial
bohrungen 53 mit der Axialbohrung 51 verbunden ist, münden eine
nach außen führende Querbohrung 57 und eine zum Zweig 30 der
Entlastungsleitung führende Schrägbohrung 58 des Deckels 47. In
die Querbohrung 57, an die die Steuerleitung 26 anzuschließen
ist, ist die Düse 28, in die Schrägbohrung 58 die Düse 27 einge
setzt.
In der Axialbohrung 51 ist ein Regelkolben 54 axial verschieb
bar, der über nicht näher bezeichnete Radialbohrungen und eine
axiale Sackbohrung mit einer geringen positiven Überdeckung al
ternativ den Ringraum 15 oder den Ringraum 17 mit dem axialen
Steuerausgang 19 des Ventils verbinden kann. Von dem Druck im
Steuerausgang 19 wird der Regelkolben 54 in eine erste axiale
Richtung im Sinne der Herstellung einer Verbindung zwischen dem
Steuerölablauf 17 und dem Steuerausgang 19 beaufschlagt. In die
gleiche Richtung wirkt auf den Regelkolben 54 eine schwache
Druckfeder 55. In Gegenrichtung ist der Regelkolben über einen
Stößel 56 von dem Elektromagneten 13 beaufschlagbar. Außerdem
wirkt in dieser Richtung der Druck im Druckraum 23, der über
Spiel zwischen der Axialbohrung 51 und einem einstückig mit dem
Regelkolben ausgebildeten Federteller für die Druckfeder 55 und
über die Radialbohrungen 53 mit dem Ringraum 17, also dem Steu
erölablauf verbunden ist.
Bei der Ausführung nach Fig. 3 erkennt man wiederum ein Propor
tional-Wegeventil 10 mit zwei Steuerdruckräumen 21, in die über
ein elektromagnetisch betätigbares, als Druckreduzierventil aus
gebildetes Vorsteuerventil 11 oder über ein manuell betätigba
res, ebenfalls als Druckreduzierventil ausgebildetes zweites
Vorsteuerventil 12 ein Steuerdruck gegeben werden kann. Genauso
wie bei der Ausführung nach Fig. 1 ist an den Steuerausgang 20
des Vorsteuerventils 12 eine Steuerleitung 26 angeschlossen, die
zu dem Wegeventil 10 führt, an das das erste Vorsteuerventil 11
angebaut ist. Wie bei der Ausführung nach Fig. 1 sind in einer
Verbindung zwischen der Steuerleitung 26 und der Entlastungslei
tung 22 eine Düse 27 und eine Düse 28 angeordnet, die als Druck
teiler fungieren. Ein Abgriffspunkt 31 zwischen den beiden Düsen
27 und 28 ist mit dem einen Wechselanschluß 64 eines Wechselven
tils 65 verbunden. Der andere Wechselanschluß 66 des Wechselven
tils 65 ist mit dem Steuerausgang 19 des ersten Vorsteuerventils
11 verbunden. Im übrigen sind ein Steuerölzulauf des Vorsteuer
ventils 11 und ein Steuerölzulauf 16 des Vorsteuerventils 12 mit
einer Steueröldruckleitung 25 und ein Steuerölablauf 17 des Vor
steuerventils 11 und ein Steuerölablauf 18 des Vorsteuerventils
12 mit der Entlastungsleitung 22 verbunden. Vom Mittelausgang
des Wechselventils 65 besteht eine Verbindung zu einem Steuer
druckraum 21 des Wegeventils 10.
Soll das Wegeventil 10 mit Hilfe des ersten Vorsteuerventils 11
angesteuert werden, so wird ein bestimmter Strom durch dessen
Elektromagneten 13 geschickt, in Abhängigkeit von dem sich am
Steuerausgang 19 ein bestimmter Druck einstellt, der über das
Wechselventil 65 in den Steuerdruckraum 21 gegeben wird. Eine
Entlastung des Steuerdruckraums 21 erfolgt über den Steuerölab
lauf 17 des Vorsteuerventils 11. Bei einer Ansteuerung des Wege
ventils 10 mit Hilfe des zweiten Vorsteuerventils 12 wird der an
dessen Steuerausgang 20 anstehende Ausgangsdruck durch die bei
den Düsen 27 und 28 auf einen niedrigeren Vorsteuerdruck am Ab
griffspunkt 31 zwischen den beiden Düsen reduziert. Dieser Vor
steuerdruck wird über das Wechselventil 65 in den Steuerdruck
raum 21 gegeben. Eine Entlastung des Steuerdruckraums 21 erfolgt
über die beiden Düsen 27 und 28, bei langer und dünner Steuer
leitung 26 sowie kaltem Öl vornehmlich jedoch über die Düse 27.
Claims (8)
1. Anordnung zur Ansteuerung eines hydraulisch betätigba
ren Hauptventils (10), insbesondere eines Proportional
wegeventils (10), mit einem ersten Vorsteuerventil (11) und mit
einem zweiten Vorsteuerventil (12), über deren Einzelbetätigung
das Hauptventil (10) jeweils im gleichen Sinne aus einer Ruhela
ge verstellbar ist, die insbesondere als Druckreduzierventile
ausgebildet sind und über deren Steuerausgänge (19, 20) ein
Steuerdruckraum (21) des Hauptventils (10) mit einem durch ein
Eingangssignal vorgebbaren Vorsteuerdruck beaufschlagbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Betätigung des zweiten
Vorsteuerventils (12), dessen maximaler Ausgangsdruck größer ist
als der maximale Ausgangsdruck des ersten Vorsteuerventils (11),
der im Steuerdruckraum (21) des Hauptventils (10) anstehende
Vorsteuerdruck auf einen gegenüber dem am Steuerausgang (20) des
zweiten Vorsteuerventils (12) anstehenden Ausgangsdruck kleine
ren Wert reduziert ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Vorsteuerdruck und der Ausgangsdruck in einem festen Ver
hältnis zueinander stehen.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Vorsteuerdruck und der Ausgangsdruck im selben Verhältnis
zueinander stehen wie der maximale Ausgangsdruck des ersten Vor
steuerventils (11) zum maximalen Ausgangsdruck des zweiten Vor
steuerventils (12).
4. Anordnung nach einem vorhergehenden Anspruch, gekenn
zeichnet durch einen Druckteiler, der zwei Düsen (27, 28) auf
weist, zwischen denen der Vorsteuerdruck abgreifbar ist und von
denen eine erste Düse (28) in einem zwischen dem Abgriffspunkt
(31) und dem Steuerausgang (20) des zweiten Vorsteuerventils
(12) befindlichen ersten Druckteilerzweig und eine zweite Düse
(27) in einem zwischen dem Abgriffspunkt (31) und einer Entla
stungsleitung (22) befindlichen zweiten Druckteilerzweig ange
ordnet ist.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der eine Wechselanschluß (64) eines Wechselventils (65) mit dem
Abgriffspunkt (31) zwischen den beiden Düsen (27, 28) und der
andere Wechselanschluß (66) des Wechselventils (65) mit dem
Steuerausgang (19) des ersten Vorsteuerventils (11) verbunden
ist.
6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Steuerausgang (19) des ersten Vorsteuerventils (11) unmit
telbar mit dem Steuerdruckraum (21) des Hauptventils (10) ver
bunden ist und daß der Abgriffspunkt (31) zwischen den beiden
Düsen (27, 28) mit einem Steuerölablauf (17) und/oder mit einem
Druckraum (23) des ersten Vorsteuerventils (11) verbunden bzw.
verbindbar ist, wobei ein Steuerkolben (54) des ersten Vorsteu
erventils (11) von einem in dem Druckraum (23) herrschenden
Druck im Sinne einer Verbindung des Steuerausgangs (19) des er
sten Vorsteuerventils (11) mit einem Steuerölzulauf (15) dieses
Ventils (11) beaufschlagbar ist.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest die zweite Düse (27) am dem ersten Vorsteuerventil
(11) zugeordneten Ende einer sich zwischen den beiden Vorsteuer
ventilen (11, 12) erstreckenden Steuerleitung (26) angeordnet
und an eine auf kurzem Wege von einem Tank zum Hauptventil (10)
oder zum ersten Vorsteuerventil (11) führende Entlastungsleitung
(22) angeschlossen ist.
8. Anordnung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Düsen (27, 28) in das Gehäuse des
Hauptventils oder in ein Gehäuse (47) des ersten Vorsteuerven
tils (11) eingebaut sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19625348A DE19625348A1 (de) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | Anordnung zur Ansteuerung eines hydraulisch betätigbaren Hauptventils |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19625348A DE19625348A1 (de) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | Anordnung zur Ansteuerung eines hydraulisch betätigbaren Hauptventils |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19625348A1 true DE19625348A1 (de) | 1998-01-02 |
Family
ID=7797930
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19625348A Withdrawn DE19625348A1 (de) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | Anordnung zur Ansteuerung eines hydraulisch betätigbaren Hauptventils |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19625348A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1996
- 1996-06-25 DE DE19625348A patent/DE19625348A1/de not_active Withdrawn
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: MANNESMANN REXROTH AG, 97816 LOHR, DE |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: BOSCH REXROTH AG, 70184 STUTTGART, DE Owner name: BOSCH REXROTH AG, 70184 STUTTGART, DE |
|
8141 | Disposal/no request for examination |