DE19748345C2 - Schieberventil - Google Patents
SchieberventilInfo
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- F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
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Description
Die Erfindung betrifft ein Schieberventil für Hydrau
likflüssigkeit mit einem Gehäuse und einem Ventilschie
ber, der in einer Ausnehmung im Gehäuse axial ver
schiebbar angeordnet ist und eine Oberflächenstruktur
aufweist.
Ein derartiges Schieberventil ist beispielsweise aus US 5 551 482 A
bekannt. Hier ist in einem Gehäuse aus Kunst
stoff eine zylindrische Hülse eingesetzt, in deren In
nern ein ebenfalls zylindrisch ausgebildeter Ventil
schieber axial bewegbar ist. Der Ventilschieber weist
an seiner Umfangsfläche verschiedene Vertiefungen auf,
mit denen er in Abhängigkeit von seiner axialen Stel
lung unterschiedliche Anschlüsse, die in der Hülse
durch Öffnungen gebildet sind, miteinander verbinden
kann.
Ein anderes Schieberventil ist aus EP 0 174 354 B1 be
kannt. Hier weist der Ventilschieber im Bereich seiner
axialen Enden Rohrabschnitte auf, die seinen Umfang be
decken. Damit soll eine verbesserte Dichtigkeit des
Ventilschiebers im Gehäuse erreicht werden.
Ein weiteres Schieberventil ist aus SE 449 911 B be
kannt. Hier ist der Ventilschieber als Hohlzylinder
ausgebildet, der in seiner Umfangsfläche längliche
Schlitze aufweist. Die Schlitze erlauben den Zutritt
von Hydraulikflüssigkeit zu einem an beiden Stirnseiten
abgeschlossenen Raum. Wenn der Schieber gegen die Kraft
von Rückstellfedern verschoben wird, dann verbinden die
Schlitze zwei Anschlüsse im Gehäuse miteinander.
US 5 551 482 A offenbart ein Schieberventil, in dessen
Gehäuse aus Kunststoff eine zylindrische Hülse einge
setzt ist. In ihrem Innern ist ein ebenfalls zylin
drisch ausgebildeter Ventilschieber axial bewegbar an
geordnet. Der Ventilschieber weist an seiner Umfangs
fläche verschiedene Vertiefungen auf, mit denen er in
Abhängigkeit von seiner axialen Stellung unterschiedli
che Anschlüsse, die in der Hülse durch Öffnungen gebil
det sind, miteinander verbinden kann.
DE 32 12 949 C2 offenbart ein Rückschlagventil, dessen
Durchströmöffnung mit einem metallischen Ventilteller
versperrbar ist. Eine Feder preßt den Ventilteller ge
gen einen Ventilsitz. Der Ventilteller und die kegel-
oder zylinderförmige Feder sind einstückig als Blech
formteil ausgebildet.
Derartige Schieberventile werden in vielen Bereichen
der Hydraulik eingesetzt. Es handelt sich somit vielfach
um Massenartikel, deren Herstellung möglichst ko
stengünstig erfolgen soll.
Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrun
de, ein möglichst kostengünstig aufgebautes Schieber
ventil zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird bei einem Schieberventil der ein
gangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Ventil
schieber als Formteil aus Blech ausgebildet ist und die
Oberflächenstruktur durch umgeformte Blechabschnitte
gebildet ist, wobei der Oberflächenstruktur auf der In
nenseite des Ventilschiebers eine entsprechende Ausfor
mung gegenüberliegt und die Ausformung eine Halterung
für einen Einsatz bildet.
Blechformteile lassen sich insbesondere bei größeren
Stückzahlen relativ preisgünstig herstellen. Es ist le
diglich notwendig, Blechabschnitte zu verbiegen, zu
ziehen, zu stauchen oder auf andere Weise umzuformen.
Mit der Umformung kann man die gewünschte Oberflächen
struktur herstellen, so daß der Ventilschieber in Ab
hängigkeit von seiner axialen Stellung in der Ausneh
mung Verbindungen zwischen einzelnen Anschlüssen im Ge
häuse herstellen kann, wie das von herkömmlichen Ven
tilschiebern her bekannt ist. Gleichzeitig ergibt sich
durch die Umformung des Blechs vielfach eine höhere Fe
stigkeit des Ventilschiebers, so daß man bei gleicher
Beanspruchbarkeit verglichen mit herkömmlichen Ventil
schiebern mit relativ wenig Material auskommt. Dies
verringert das Gewicht, so daß auch das Betriebsverhal
ten eines mit einem derartigen Ventilschieber ausgerü
steten Ventils verbessert ist. Da geringere Massen be
schleunigt werden müssen, kann ein derartiges Schieber
ventil schneller arbeiten. Weiterhin nutzt man die Umformung
des Blechs für zwei Effekte aus. Zum einen wird
die gewünschte Oberflächenstruktur erzeugt, so daß der
Ventilschieber in Abhängigkeit von seiner axialen Stel
lung die gewünschten Flüssigkeitspfade bilden kann. Zum
anderen verwendet man den gleichen Umformungsvorgang,
um eine Halterung für einen Einsatz zu schaffen, der im
Innern des Ventilschiebers angeordnet ist. Damit erhält
man die Möglichkeit, einen hydraulischen Druck in
Axialrichtung auf den Ventilschieber wirken zu lassen
und zwar auf eine Fläche, die über die reine Blechstär
ke hinausgeht. Auch andere mechanische Antriebselemente
können dann besser am Ventilschieber angreifen, um ihn
zu bewegen.
Vorzugsweise ist der Ventilschieber als Zylinderrohr
aus Blech und die Oberflächenstruktur als mindestens
eine Einschnürung ausgebildet. Blechrohre stehen als
Halbzeug relativ preisgünstig zur Verfügung. Zum Her
stellen des Ventilschiebers muß man lediglich die benö
tigte Länge des Zylinderrohres aus Blech ablängen und
das Rohr dann im gewünschten Bereich zusammenpressen,
um die Einschnürung zu erzeugen. Eine derartige Vorge
hensweise ist relativ einfach und läßt sich in hohem
Maße automatisieren.
Mit Vorteil weist die Oberflächenstruktur eine Tiefe
auf, die größer als die Dicke des den Ventilschieber
bildenden Blechs ist. Das Blech wird beim Umformen also
verbogen. Dadurch entstehen Abschnitte, in denen das
Blech einen Verlauf mit radial gerichteten Komponenten
aufweist, wodurch die Druckfestigkeit des Ventilschie
bers ganz erheblich vergrößert wird. Dies verbessert im
Betrieb die Dichtigkeit.
Hierbei ist bevorzugt, daß die Oberflächenstruktur eine
in der axialen Mitte des Ventilschiebers angeordnete
Einschnürung aufweist, deren auf der Innenseite gegen
überliegende Ausformung in eine umlaufende Vertiefung
des Einsatzes eingreift. Hierdurch wird die Fertigung
des Ventilschiebers weiter vereinfacht. Man kann den
Einsatz mit seiner umlaufenden Vertiefung gleichzeitig
als Negativform für die Einschnürung an den Außenumfang
des Ventilschiebers verwenden. Gleichzeitig wird durch
die Umformung der Einsatz im Ventilschieber in beide
axiale Richtungen festgehalten, so daß der Ventilschie
ber von beiden axialen Seiten her dadurch bewegt werden
kann, daß man Kräfte auf den Einsatz wirken läßt.
Vorzugsweise ist der Einsatz gegen die Innenseite des
Ventilschiebers abgedichtet. Dies empfiehlt sich immer
dann, wenn man die Bewegung des Ventilschiebers mit
Hilfe von hydraulischen Drücken erreichen will. Hierbei
reicht normalerweise eine einzelne Dichtung, beispiels
weise ein O-Ring, aus. Dieser kann sogar im Bereich ei
nes axialen Endes des Einsatzes angeordnet sein, d. h.
außerhalb der Vertiefung, so daß die Dichtung beim Her
stellen der Einschnürung nicht übermäßig mit Umform
kräften beaufschlagt wird. In vielen Fällen ist es auch
möglich eine getrennte Dichtung wegzulassen und die
Dichtigkeit beim Umformen des Ventilschiebers durch ei
ne entsprechende dichte Anlage des Blechs am Einsatz zu
erzielen.
Vorteilhafterweise ragen von beiden axialen Stirnseiten
her Federhalter in den Ventilschieber hinein, die zum
Gehäuse axial festgelegt sind, mit einem umlaufenden
Flansch an der Innenseite des Ventilschiebers abgedich
tet anliegen und je eine mit dem Einsatz zusammenwir
kende Rückstellfeder aufweisen. Dadurch ergibt sich ein
sehr kompakter Aufbau des Schieberventils. Die Federn
können auf den im Innern des Ventilschiebers angeordne
ten Einsatz wirken. Dementsprechend kann man bereits
einen Teil der axialen Länge des Ventilschiebers als
Federweg ausnutzen. Zusätzlicher axialer Bauraum wird
dadurch eingespart. Dadurch, daß die Federhalter
gleichzeitig eine Dichtung mit der Innenseite des Ven
tilschiebers bilden, können sie Räume unterschiedlichen
Drucks bilden. Man kann beispielsweise einen Steuer
druck durch das Innere eines Federhalters leiten, der
dann auf den Einsatz wirkt und zu einer Bewegung des
Ventilschiebers führt, während auf der axial anderen
Seite des Flansches ein anderer Druck herrschen kann,
beispielsweise Tankdruck. Auf diese Weise kann der Ven
tilschieber einen Pfad von einem Verbraucheranschluß zu
einem Tankanschluß herstellen.
Mit Vorteil ist die maximale Ausdehnung der Rückstell
feder durch den Federhalter begrenzt. Dadurch wird es
möglich, daß der Ventilschieber, wenn er aus seiner
Neutralstellung heraus bewegt wird, immer nur die eine
Rückstellfeder komprimiert, ohne durch die expandieren
de andere Rückstellfeder beaufschlagt zu werden. Damit
wird das Betriebsverhalten des Ventils verbessert.
Mit Vorteil sind in der Ausnehmung radial nach innen
ragende Dichtungen angeordnet, die mit der Umfangsflä
che des Ventilschiebers zusammenwirken. Damit werden in
der Ausnehmung mehrere Räume geschaffen, deren Drücke
unterschiedlich eingestellt werden können. An die Ge
nauigkeit des Gehäuses werden hierbei nur geringere An
forderungen gestellt. Die Dichtigkeit wird durch das
Zusammenwirken der Dichtungen mit dem Ventilschieber
hergestellt. Dadurch, daß der Ventilschieber, abgesehen
von seiner Oberflächenstruktur, im wesentlichen eine
glatte Oberfläche aufweist, ist die Beanspruchung der
Dichtungen relativ gering.
Bevorzugterweise weist der Ventilschieber in mindestens
einem axialen Abschnitt Stanzlöcher auf. Damit kann er
einen Flüssigkeitspfad zwischen verschiedenen Anschlüs
sen nicht nur durch die Einschnürung herstellen, die
dann nach Art einer Nut eine axial verlaufende Verbin
dung zwischen zwei Anschlüssen schafft, sondern er kann
auch eine Verbindung durch sein hohles Innere erzeugen.
Die Flüssigkeit kann durch die Stanzlöcher eintreten
und gegebenenfalls auch wieder austreten. Wenn die Lö
cher ausgestanzt werden, erhält man eine glatte Außen
seite des Schiebers, so daß die Dichtungen, die beim
Bewegen des Schiebers von den Löchern überfahren wer
den, nicht über Gebühr beansprucht werden. Gegebenenfalls
kann man beim Stanzen noch eine bessere Abrundung
oder Glättung der Kanten der Löcher erzielen.
Vorzugsweise ist das Gehäuse zumindest in der unmittel
baren radialen Umgebung des Ventilschiebers aus Kunst
stoff gebildet. Kunststoffgehäuse lassen sich relativ
preisgünstig fertigen, beispielsweise durch Spritzgie
ßen. Gleichzeitig erlaubt eine derartige Herstellung
aber eine relativ gute Genauigkeit, so daß man durch
die Kombination Kunststoffgehäuse und Blechschieber ein
Schieberventil erhält, das zwar preisgünstig ist, ande
rerseits aber genau genug ist, um den vielfältigen Be
anspruchungen in der Praxis genüge zu tun.
Hierbei ist von Vorteil, daß das Gehäuse in der Ausneh
mung einen Verstärkungsring aufweist, der den Ventil
schieber axial in einem Bereich umgibt, der in der Neu
tralstellung des Ventilschiebers mit Druck aus einem
Druckanschluß beaufschlagt ist. Der Verstärkungsring
verbessert die Druckfestigkeit des Ventils. Wenn der
Ventilschieber in der Neutralstellung steht, dann
sperrt er bei dieser Ausgestaltung den Druckanschluß,
der beispielsweise mit einer Pumpe oder einer anderen
Druckquelle verbunden ist, ab. Die Hydraulikflüssigkeit
steht dann mit Pumpendruck an. Dieser Pumpendruck könn
te gegebenenfalls zu einer unerwünscht hohen Belastung
des Gehäuses führen. Wenn man gerade an dieser Stelle
einen Verstärkungsring anordnet, dann hat man zumindest
für einen Teil der Betriebszustände eine Maßnahme vor
gesehen, die die Druckfestigkeit des Gehäuses verbes
sert. Auch der Verstärkungsring kann aus Kunststoff ge
bildet sein, der gegebenenfalls faserverstärkt ist.
Auch ist hierbei bevorzugt, daß das Gehäuse in Axial
richtung zweigeteilt ist und der Verstärkungsring die
Trennfuge zwischen den beiden Gehäuseteilen abdeckt.
Wenn man das Gehäuse zweiteilig ausbildet, dann hat man
eine größere Freiheit beim Anlegen von Kanälen, die für
die Verteilung von Drücken im Gehäuse notwendig sind.
Beispielsweise kann man bestimmte Kanäle von der Trenn
fuge zwischen den beiden Gehäuseteilen ausgehen lassen
und damit inmitten der axialen Erstreckung des Gehäuses
enden lassen, was ohne Trennfuge nicht oder nur mit ei
nem erheblichen Mehraufwand möglich wäre. Gleichzeitig
erleichtert diese Ausbildung die Montage des Verstär
kungsringes, der vor dem Zusammensetzen der Gehäuse
einfach axial in die Ausnehmung eingeschoben werden
kann. Der Verstärkungsring sorgt gleichzeitig dafür,
daß das Gehäuse durch die Trennfuge nicht übermäßig ge
schwächt wird. Der Druck wird zumindest teilweise vom
Verstärkungsring aufgenommen. Darüber hinaus dient der
Verstärkungsring dazu, die Gehäuseteile zueinander aus
zurichten oder zu zentrieren.
Vorteilhafterweise ist der Ventilschieber außermittig
im Gehäuse angeordnet. Dadurch schafft man Platz für
Verbindungskanäle, die Steuerdrücke in bestimmte Berei
che des Ventils weiterleiten müssen.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorge
sehen, daß die Einschnürung in Umfangsrichtung diskon
tinuierlich ausgebildet ist. Es muß sich also nicht um
eine durchgehende Vertiefung handeln, vielmehr kann die
Einschnürung durch eine Abfolge von Vertiefungen gebil
det sein, die in Umfangsrichtung hintereinander ange
ordnet sind und eine Art Zahnstruktur bilden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten
Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung
beschrieben. Hierin zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Schieberventil
Fig. 2 einen Schnitt II-II nach Fig. 1 und
Fig. 3 einen schematischen Querschnitt durch einen
Ventilschieber
Ein Schieberventil 1 weist ein Gehäuse 2 auf, das einen
Druckanschluß P, einen Tankanschluß T und zwei Arbeits
anschlüsse A, B aufweist. Mit Hilfe eines Ventilschie
bers 3, der in einer Ausnehmung 4 des Gehäuses 2 ange
ordnet ist, soll der Druckanschluß P mit einem der bei
den Arbeitsanschlüsse A, B und der andere der beiden
Arbeitsanschlüsse B, A mit dem Tankanschluß T verbunden
werden. Hierzu ist der Ventilschieber 3 im Gehäuse 2
axial beweglich, d. h. in der Darstellung der Fig. 1 von
links nach rechts oder von rechts nach links. Darge
stellt ist eine Stellung des Ventilschiebers 3, in der
der Druckanschluß P mit dem Arbeitsanschluß A verbunden
ist, indem der Ventilschieber 3 nach links in eine Ar
beitsstellung verschoben worden ist. Der Tankanschluß T
ist mit dem anderen Arbeitsanschluß B verbunden, wie
weiter unten erläutert werden wird.
Der Ventilschieber 3 des Schieberventils 1 ist als Zy
linderrohr aus Blech ausgebildet. In der axialen Mitte
ist das Blech des Zylinderrohres nach innen eingebogen
und bildet eine Einschnürung 5. Die Tiefe der Ein
schnürung 5 ist größer als die Dicke des Blechs, das
den Ventilschieber 3 bildet. Beim Herstellen der Ein
schnürung wird also das Blech des Ventilschiebers 3 umgeformt,
beispielsweise durch ein Zusammenpressen, bei
dem das Blech lokal verbogen wird, ähnlich wie bei ei
nem Ziehvorgang. Die Tiefe der Einschnürung 5 ist grö
ßer als die Dicke des den Ventilschiebers bildenden
Blechs. Dementsprechend wird bei dem zum Herstellen der
Einschnürung 5 verwendeten Umformvorgang auf der Innen
seite des Ventilschiebers 3 eine entsprechende Ausfor
mung 6 erzeugt. Diese Ausformung 6 ragt radial nach in
nen in das Innere des Ventilschiebers 3 hinein. Im Be
reich der Ausformung 6 ist ein Einsatz 7 mit einer um
laufenden Vertiefung 8 angeordnet. Die Ausformung 6
wird beim Umformen in die Vertiefung 8 hineingedrückt,
so daß der Einsatz 7 in Axialrichtung unverschiebbar in
dem Ventilschieber 3 gehalten ist. Der Einsatz 7 ist
gegenüber dem Ventilschieber 3 mit Hilfe einer Dichtung
9 abgedichtet, die im Bereich des rechten axialen Endes
des Einsatzes 7 angeordnet ist. Dort liegt der Einsatz
7 dicht an der Innenwand des Ventilschiebers 3 an. Der
Einsatz kann gleichzeitig als "Negativform" für die
Einschnürung verwendet werden. Wenn man bei der Umfor
mung eine dichte Anlage des Blechs des Ventilschiebers
3 am Einsatz 7 erreicht, kann man die Dichtung auch
weglassen. Man kann den Einsatz 7 beispielsweise auch
axial teilen und die Einschnürung 5 mit Hilfe eines
Werkzeugs erzeugen, das später entfernt wird. Der Ein
satz 7 wird dann von beiden axialen Seiten her in den
Ventilschieber eingesetzt und seine Hälften miteinander
verbunden, beispielsweise verschraubt oder verschweißt.
An den beiden axialen Stirnseiten ragt je ein Federhal
ter 10, 11 in das Innere des Ventilschiebers 3 hinein.
Jeder Federhalter 10, 11 weist einen umlaufenden
Flansch 12 auf, in dem eine Dichtung 13 angeordnet ist,
die ebenfalls an der Innenseite des Ventilschiebers 3
anliegt.
In jedem Federhalter 10, 11 ist eine Rückstellfeder 14,
15 angeordnet, wobei ein im Federhalter montierter
Sprengring 16 die Expansion der Rückstellfeder 14, 15
begrenzt. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, hat die Rück
stellfeder 15 ihre größte Ausdehnung erreicht, während
die Rückstellfeder 14 durch den Einsatz 7, genauer ge
sagt einen an dem Einsatz 7 befindlichen Axialvorsprung
17, der in den Federhalter 14 einfahrbar ist, kompri
miert ist.
In der Ausnehmung 4 des Gehäuses sind ringförmige Dich
tungen 18, 19, 20, 21 vorgesehen, die auf die Umfangs
fläche des Ventilschiebers 3 wirken. Hierbei sind die
Dichtungen 18, 19 in einem Verstärkungsring 22 angeord
net, der in der Neutralstellung des Ventilschiebers 3
die Einschnürung 5 umgibt. In der Neutralstellung lie
gen die beiden Dichtungen 18, 19 an beiden axialen Sei
ten der Einschnürung 5 am Ventilschieber 3 an und
schließen damit den Druckanschluß P ab, d. h. Hydraulik
flüssigkeit aus dem Druckanschluß P kann lediglich bis
zu den Dichtungen 18, 19 vordringen. Abgesehen von den
Dichtungen 18-21 gibt es überall einen Spalt zwischen
den Ventilschieber 3 und dem Gehäuse 2, in dem sich Hy
draulikflüssigkeit, gegebenenfalls unter Druck, befin
det. Der Schieber 3 ist also schwimmend gelagert, so
daß das Ventil besonders geeignet für Wasser als Hy
draulikflüssigkeit ist. Wenn man Öl verwenden möchte,
was grundsätzlich möglich ist, muß man lediglich die
jetzt wassertauglichen Dichtungen gegen ölgeeignete
Dichtungen austauschen.
Das Gehäuse 2 ist in Axialrichtung zweigeteilt und
weist zwei Teile 23, 24 auf, die an einer Trennfuge 25
aneinander stoßen. Der Verstärkungsring 22 deckt auch
über den beiden Gehäuseteilen 23, 24 abgedichtet. Die
Gehäuseteile 23, 24 werden in Axialrichtung durch Bol
zen 26 (Fig. 2) zusammengehalten.
Im Bereich der axialen Enden des Ventilschiebers 3 sind
Stanzöffnungen 27 vorgesehen, die zumindest auf der Au
ßenseite des Ventilschiebers 3 eine abgerundete Ober
fläche bilden, so daß die Dichtungen 20, 21 beim Vor
beifahren der Stanzöffnungen 27 nicht nennenswert bela
stet werden.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist der Ventilschieber
3 außermittig im Gehäuse angeordnet. Dementsprechend
ist Raum vorhanden für in Axialrichtung verlaufende Ka
näle, von denen beispielsweise Kanäle 28 den Pumpenan
schluß mit Hochdruckkammern 29 und Kanäle 30 den Tank
anschluß T mit Niederdruckkammern 31 von Magnetventilen
32 verbinden, deren Schließglied 33 jeweils zwischen
der Hochdruckkammer 29 und der Niederdruckkammer 31 an
geordnet ist.
Die Magnetventile 32 sind in Stirnteilen angeordnet,
die gemeinsam mit einer Kapselung 35 aus Metall die Ge
häuseteile 23, 24 einschließen.
Das Schieberventil 1 arbeitet wie folgt:
In der in Fig. 1 dargestellten Schaltstellung der Ma gnetventile 32 wird der Einsatz 7 durch die Rückstell feder 14 wieder nach rechts aus der dargestellten Ar beitsstellung in seine Neutralstellung verschoben. Hierbei gelangt Hydraulikflüssigkeit auf der rechten Seite des Einsatzes 7 durch die Niederdruckkammer 31 des rechten Magnetventils zum Tankanschluß T.
In der in Fig. 1 dargestellten Schaltstellung der Ma gnetventile 32 wird der Einsatz 7 durch die Rückstell feder 14 wieder nach rechts aus der dargestellten Ar beitsstellung in seine Neutralstellung verschoben. Hierbei gelangt Hydraulikflüssigkeit auf der rechten Seite des Einsatzes 7 durch die Niederdruckkammer 31 des rechten Magnetventils zum Tankanschluß T.
In der dargestellten Arbeitsstellung verbindet die Ein
schnürung 5 den Druckanschluß P mit dem Arbeitsanschluß
A. Der Arbeitsanschluß B ist über die Stanzöffnungen 27
mit dem Tankanschluß T verbunden, wobei die Hydraulik
flüssigkeit aus der Stirnseite des Ventilschiebers 3 in
eine Kammer 36 und von dort zum Tankanschluß T strömen
kann. Bei der Verschiebung des Ventilschiebers 3 in die
umgekehrte Richtung erfolgt eine Verbindung zwischen
dem Pumpenanschluß P und dem Arbeitsanschluß B über die
Einschnürung 5 und die Verbindung zwischen dem Arbeits
anschluß A und dem Tankanschluß T über eine entspre
chende Kammer 37 an der linken Seite des Gehäuses 2 und
die genannten Kanäle 30.
Zum Auslenken des Ventilschiebers 3, beispielsweise in
die in Fig. 1 dargestellte Position, wird das rechte
Magnetventil 32 betätigt, so daß das Schließglied 33
von dem Ventilsitz abhebt, der die Hochdruckkammer 29
begrenzt. Gleichzeitig wird über einen auf der anderen
Seite des Schließgliedes 33 angeordneten Ventilsitz die
Verbindung zum Tankanschluß T unterbrochen. Hydraulik
flüssigkeit unter Druck strömt dann durch die Hoch
druckkammer 29 und das hohle Innere des Federhalters 11
auf die rechte Stirnfläche des Einsatzes 7 und beauf
schlagt diesen mit dem entsprechenden hydraulischen
Druck. Aufgrund der Dichtung 9 zwischen Einsatz 7 und
Ventilschieber 3 kann die Hydraulikflüssigkeit nicht
weiter vordringen. Der Ventilschieber 3 wird dement
sprechend gegen die Kraft der Rückstellfeder 14 nach
links verschoben.
Aufgrund der Verwendung eines relativ dünnen Blechs für
den Ventilschieber 3 wird der Ventilschieber 3 relativ
leicht. Er setzt einer Bewegung also eine relativ ge
ringe Massenträgheit entgegen, was hohe Beschleunigungen
zuläßt. In Bereichen, wo der Ventilschieber 3 von
außen unter Druck gesetzt werden kann, ist er innen ab
gestützt und zwar entweder durch den Einsatz 7 oder
durch die Federhalter 10, 11, so daß er auch bei höhe
ren Drücken formstabil bleibt. Die Einschnürung 5 er
gibt eine zusätzliche Stabilität.
Da der Ventilschieber zwar mit seiner gesamten axialen
Länge steuern kann, sein Inneres aber zur Aufnahme von
Rückstellfedern zur Verfügung steht, weil der Einsatz 7
nicht über die gesamte axiale Länge durchgeht, wird der
Aufbau des Ventils sehr kompakt.
Der Ventilschieber 3 muß lediglich über eine Entfernung
verschoben werden können, bei der einerseits die Ein
schnürung 5 eine Verbindung zwischen dem Pumpenanschluß
P, genauer gesagt der mit diesem Pumpenanschluß P in
Verbindung stehenden Umfangsnut 40 im Verstärkungsring
22, und einem Arbeitsanschluß A, B bilden kann und an
dererseits die Stanzöffnungen 27 über die Dichtung 21
(bzw. 20) gefahren werden können. Diese Bewegungsspiele
sind relativ klein, so daß dies ein weiterer Beitrag
zur Kompaktheit des Ventils ist.
Bei der Ausgestaltung nach Fig. 1 und 2 ist die Ein
schnürung 5 am Ventilschieber 3 mit einer gleichmäßigen
Tiefe über den Umfang des Ventilschiebers 3 ausgebil
det.
Fig. 3 zeigt eine alternative Ausgestaltung eines Ven
tilschiebers 3' in Schnittansicht aus dem Bereich sei
ner axialen Mitte, bei der die Einschnürung 5' nicht
durchgehend in Umfangsrichtung ausgebildet ist, sondern
diskontinuierlich. Es wechseln sich also Zähne 41 mit
Zahnlücken 42 ab, wobei die Zahnlücken 42 zusammen die
Einschnürung 5' bilden. Im vorliegenden Beispiel sind
zwölf Zähne vorgesehen, wobei sich ein Teilungswinkel α
von 30° ergibt. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil,
daß die Dichtungen 18, 19 auch bei einer Bewegung des
Ventilschiebers 3 im Gehäuse 2 festgehalten werden. Die
Beanspruchung der Dichtungen wird geringer und die Le
benserwartung steigt.
Claims (14)
1. Schieberventil für Hydraulikflüssigkeit mit einem
Gehäuse und einem Ventilschieber, der in einer Aus
nehmung im Gehäuse axial verschiebbar angeordnet
ist und eine Oberflächenstruktur aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ventilschieber (3) als
Formteil aus Blech ausgebildet ist und die Oberflä
chenstruktur durch umgeformte Blechabschnitte ge
bildet ist, wobei der Oberflächenstruktur auf der
Innenseite des Ventilschiebers (3) eine entspre
chende Ausformung (6) gegenüberliegt und die Aus
formung (6) eine Halterung für einen Einsatz (7)
bildet.
2. Schieberventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Ventilschieber (3) als Zylinder
rohr aus Blech und die Oberflächenstruktur als min
destens eine Einschnürung (5, 5') ausgebildet ist.
3. Schieberventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Oberflächenstruktur eine Tie
fe aufweist, die größer als die Dicke des den Ven
tilschieber (3) bildenden Blechs ist.
4. Schieberventil nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Oberflächenstruktur eine in der
axialen Mitte des Ventilschiebers (3) angeordnete
Einschnürung (5, 5') aufweist, deren auf der Innen
seite gegenüberliegende Ausformung (6) in eine um
laufende Vertiefung (8) des Einsatzes (7) ein
greift.
5. Schieberventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Einsatz (7) gegen die Innen
seite des Ventilschiebers (3) abgedichtet ist.
6. Schieberventil nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß von beiden axialen
Stirnseiten her Federhalter (10, 11) in den Ventil
schieber (3) hinein ragen, die zum Gehäuse (2)
axial festgelegt sind, mit einem umlaufenden
Flansch (12) an der Innenseite des Ventilschiebers
(3) abgedichtet anliegen und je eine mit dem Ein
satz (7) zusammenwirkende Rückstellfeder (14, 15)
aufweisen.
7. Schieberventil nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die maximale Ausdehnung der Rück
stellfeder (14, 15) durch den Federhalter (10, 11)
begrenzt ist.
8. Schieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Ausnehmung (4)
radial nach innen ragende Dichtungen (18-21) ange
ordnet sind, die mit der Umfangsfläche des Ventil
schiebers (3) zusammenwirken.
9. Schieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschieber (3)
in mindestens einem axialen Abschnitt Stanzlöcher
(27) aufweist.
10. Schieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) zumin
dest in der unmittelbaren radialen Umgebung des
Ventilschiebers (3) aus Kunststoff gebildet ist.
11. Schieberventil nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Gehäuse (5) in der Ausnehmung (14) ei
nen Verstärkungsring (22) aufweist, der den Ventil
schieber (3) axial in einem Bereich umgibt, der in
der Neutralstellung des Ventilschiebers (3) mit
Druck aus einem Druckanschluß (P) beaufschlagt ist.
12. Schieberventil nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Gehäuse (2) in Axialrichtung
zweigeteilt ist und der Verstärkungsring (22) die
Trennfuge (25) zwischen den beiden Gehäuseteilen
(23, 24) abdeckt.
13. Schieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschieber (3)
außermittig im Gehäuse (2) angeordnet ist.
14. Schieberventil nach einem der Ansprüche 2 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnürung (5')
in Umfangsrichtung diskontinuierlich ausgebildet
ist.
Priority Applications (3)
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