DE19808008A1

DE19808008A1 - Elektrohydraulisches Wegeventil

Info

Publication number: DE19808008A1
Application number: DE1998108008
Authority: DE
Inventors: Volkmar Leutner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1998-02-26
Filing date: 1998-02-26
Publication date: 1999-09-02

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein elektrohydraulisches Wegeventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiges, als Vorsteuerstufe ausgebildetes Wegeventil ist aus der DE 28 40 831 C2 bekannt geworden, wo es zusammen mit einer Hauptsteuerstufe zusammenwirkt. Das bekannte Wegeventil weist eine vierte Schaltstellung auf, bei der die beiden Verbraucheranschlüsse miteinander kurzgeschlossen werden können. Dadurch läßt sich beispielsweise ein doppelt wirkender Antrieb bei nicht erregtem Proportionalmagneten des Wegeventils stillsetzen. Nachteilig dabei ist, daß ein völliges Stillsetzen des Antriebs über einen längeren Zeitraum, oder wenn eine äußere Last an dem Antrieb angreift, alleine mit dem Wegeventil aufgrund von Leckageverlusten in dem Wegeventil nicht möglich ist. Bei derartigen Anwendungen ist es daher üblich, einen sogenannten Sperrblock zwischen dem Wegeventil und dem Antrieb zu schalten. Bei einer derartigen, an sich beispielsweise aus der DE 44 36 548 A1 bekanntgewordenen Anordnung ist es jedoch erforderlich, ein zusätzliches Magnetventil vorzusehen, um die beiden Rückschlagventile des Sperrblocks mittels der diesen zugeordneten Entsperrkolben zu entsperren, wenn das Wegeventil in den Bereich einer ersten Arbeitsstellung gelangen soll. Eine derartige Anordnung ist aufgrund des zusätzlichen Magnetventils relativ aufwendig gebaut und teuer.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße elektrohydraulische Wegeventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß es zum Entsperren der Rückschlagventile eines Sperrblocks verwendet werden kann. Es kommt dabei ohne zusätzliche Komponenten, wie beispielsweise einem Magnetventil aus, indem es bei einer Bewegung seines Regelschiebers einen Teil des Druckmittelflusses über einfach ausgebildete Kanäle zu dem Sperrblock führt. Eine Anordnung aus einem erfindungsgemäßen Wegeventil und einem Sperrblock ist daher mit relativ geringem Aufwand und Kosten realisierbar.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen elektrohydraulischen Wegeventils ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine hydraulische Anordnung in teilweise vereinfachter Darstellung und die Fig. 2 einen Schaltplan der Anordnung nach Fig. 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Das in der Fig. 1 dargestellte elektrohydraulische Wegeventil 10 ist Bestandteil einer hydraulischen Anlage die zusammen mit einem mit dem Wegeventil 10 direkt gekoppelten Sperrblock 11 den Druckmittelfluß zu einem doppelt wirkenden Verbraucher 12 regelt.

Das Wegeventil 10 hat in einem Gehäuse 13 eine Schieberbohrung 14, in der eine Schieberhülse 15 eingesetzt ist. In der Schieberhülse 15 ist ein längsbewegliches Steuerglied in Form eines Regelschiebers 16 geführt. Die Schieberhülse 15 durchdringt zwei miteinander verbundene Ablaufkammern 18, 19, zwischen denen in üblicher Bauweise eine erste Steuerkammer 20, eine Zulaufkammer 21 und eine zweite Steuerkammer 22 angeordnet sind. Die Zulaufkammer 21 steht über einen in der Fig. 2 nicht dargestellten Zulaufkanal mit einer Druckmittelquelle P in Verbindung. Weiterhin ist die eine Ablaufkammer 18 über eine Ablaufleitung 23 mit einem Rücklauf R verbunden.

Der Regelschieber 16, der auf bekannte Weise zur Steuerung des Druckmittelflusses zwischen den Kammern 18 bis 22 dient, weist an seinen beiden gegenüberliegenden Enden jeweils einen ersten bzw. zweiten Kolbenabschnitt 24, 25 auf. Auf die Stirnseite des ersten Kolbenabschnitts 24 wirkt eine Feder 26 ein, die sich im Gehäuse 13 abstützt. Auf die Stirnseite des gegenüberliegenden zweiten Kolbenabschnitts 25 wirkt ein Anker 27 über einen Stößel 28 ein, welche beide zu einem Proportionalmagneten 30 gehören. Die Stellung des Regelschiebers 16 wird von einem induktiv arbeitenden Wegaufnehmer 31 abgegriffen und an einen nicht dargestellten elektrischen Regler gemeldet, der ebenfalls den Proportionalmagneten 30 ansteuert.

Der mit dem Wegeventil 10 gekoppelte Sperrblock 11 besteht im wesentlichen aus zwei hydraulisch entsperrbaren Rückschlagventilen 34 und 35 sowie zwei hydraulisch betätigbaren Entsperrkolben 36, 37. Der Sperrblock 11 weist in einem blockförmigen Gehäuse 38 eine durchgehende Längsbohrung 39 auf, in der durch ringförmige Erweiterungen symmetrisch zueinander zwei innenliegende Ventilkammern 41, 42 sowie zwei daran nach außen angrenzende Motorkammern 43, 44 ausgebildet sind. In jeder Motorkammer 43, 44 ist ein gehäusefester Ventilsitz 45 bzw. 46 ausgebildet, welche den jeweils äußeren Sitzventilkörpern 47 bzw. 48 des ersten bzw. zweiten Rückschlagventils 34, 35 zugeordnet sind. Die beiden Motorkammern 43, 44 stehen über schräg verlaufende Kanäle im Gehäuse 38 mit Motoranschlüssen 51 bzw. 52 in Verbindung, an die der doppelt wirkende Verbraucher 12 angeschlossen ist. Die beiden innenliegenden Ventilkammern 39, 40 sind mit Ventilanschlüssen 53, 54 verbunden, welche an die beiden Steuerkammern 20, 22 des Wegeventils 10 angeschlossen sind.

Die Wirkungsweise des Wegeventils 10 ist wie folgt, wobei die grundsätzliche Funktion des Wegeventils 10 als bekannt vorausgesetzt wird. Es sei nur kurz erwähnt, daß mit dem Wegeventil 10 der Druckmittelstrom von der Druckmittelquelle P über den Sperrblock 11 zu einem der Motoranschlüsse 51, 52 des Verbrauchers 12 gesteuert wird, wobei der Proportionalmagnet 30 den Regelschieber 16 gegen die Kraft der Feder 26 bewegt.

Wie die Fig. 1 zeigt, kann der Regelschieber 16 dabei vier Schaltstellungen einnehmen. Bei stromlosem Proportionalmagnet 30 drückt die Feder 26 den Regelschieber 16 in die in den Figuren dargestellte vierte Schaltstellung 55. Dabei ist die Zulaufkammer 21 von den beiden Steuerkammern 20, 22 getrennt. Ferner sind die beiden Steuerkammern 20, 22 über am Regelschieber 16 ausgebildete, in der Fig. 1 nicht sichtbare Entlastungsnuten miteinander verbunden und über die Anlaufkammern 18, 19 und die Ablaufleitung 23 zum Rücklauf R hin entlastet. Zusätzlich ist die Längsbohrung 39 des Sperrblocks 11 im Bereich 56 der einander gegenüberliegenden Stirnseiten der Entsperrkolben 36, 37 zum Rücklauf R hin entlastet, wozu das Wegeventil 10 und der Sperrblock 11 besonders ausgebildet sind. So geht vom Bereich 56 des Sperrblocks 11 ein erster Kanal 57 aus, der an der dem Wegeventil 10 zugewandten Mantelfläche des Gehäuses 38 mündet. Von dort führt ein im Wegeventil 10 ausgebildeter Stichkanal 58 zu einem an der Innenseite der Schieberhülse 15 angeordneten Ringnut 59. Die Ringnut 59, die sich zwischen dem zweiten Kolbenabschnitt 25 des Regelschiebers 16 und der Ablaufkammer 18 befindet, überschneidet sich in der vierten Schaltstellung 55 des Wegeventils 10 mit zwei an der Mantelfläche des Regelschiebers 16 ausgebildeten, gegenüberliegenden Längsnuten 61, 62. Die Längsnuten 61, 62 haben wiederum eine Verbindung zur Ablaufkammer 18 und somit über die Ablaufleitung 23 zum Rücklauf R.

Wird der Regelschieber 16 des Wegeventils 10 vom Proportionalmagnet 30 entgegen der Kraft der Feder 26 in eine erste Arbeitsstellung 63 bewegt, so ist die Zulaufkammer 21 mit der einen Steuerkammer 20 und die andere Steuerkammer 22 mit der Ablaufkammer 21 und somit mit dem Rücklauf R verbunden. Um einen entsprechenden Druckmittelfluß am Verbraucher 12 zu ermöglichen, müssen die beiden Rückschlagventile 34, 35 des Sperrblocks 11 mittels der beiden Entsperrkolben 36, 37 vorab entsperrt werden. Dazu wird der Bereich 56 mit Druckmittel beaufschlagt. Dies erfolgt mittels eines zweiten im Regelschieber 16 ausgebildeten Kanals 64.

Dieser zweite Kanal 64 weist einen zentralen Längsabschnitt 65 und jeweils einen von den beiden Enden des Längsabschnitts 65 ausgehenden Querabschnitt 66, 67 auf, die beide in der Mantelfläche des Regelschiebers 16 münden. Die Anordnung des ersten Querabschnitts 66 ist derart, daß er in der vierten Schaltstellung 55 des Wegeventils 10 zur Zulaufkammer 21 hin gesperrt ist. Sobald der Regelschieber 16 in Richtung der ersten Arbeitsstellung 63 des Wegeventils 10 bewegt wird, bekommt der erste Querabschnitt 66 Verbindung mit der Zulaufkammer 21. Gleichzeitig gelangt der zweite Querabschnitt 67, der in der vierten Schaltstellung 55 des Wegeventils 10 an der Innenseite der Schieberhülse 15 zwischen der Ringnut 59 und dem zweiten Kolbenabschnitt 25 mündet, in den Bereich der Ringnut 59, welche ihrerseits über den Stichkanal 58 und den ersten Kanal 57 mit dem Bereich 56 in Verbindung steht.

Wesentlich dabei ist auch, daß die Anordnung der beiden Längsnuten 61, 62 am Regelschieber 16 derart ist, daß diese bei einer Bewegung des Regelschiebers 16 aus der vierten Schaltstellung 55 in die erste Arbeitsstellung 63 zuerst die Verbindung zwischen der Ringnut 59 und der Ablaufkammer 18 und somit dem Rücklauf R verschließen, bevor der zweite Querabschnitt 67 des zweiten Kanals 64 in den Bereich der Ringnut 59 gelangt.

Mit der oben beschriebenen Ausbildung insbesondere des Wegeventils 10 ist es somit möglich, die beiden Rückschlagventile 34, 35 des Sperrblocks 11 alleine über den Druckmittelfluß des Wegeventils 10 zu entsperren, wenn dessen Regelschieber 16 aus der vierten Schaltstellung 55 in Richtung der ersten Arbeitsstellung 63 bewegt wird.

Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß das Wegeventil 10 bei einer weiteren Bewegung des Regelschiebers 16 nach der ersten Arbeitsstellung 63 in eine Null-Stellung 68 und anschließend in eine zweite Arbeitsstellung 69 gelangt. In diesen beiden Stellungen ist jeweils der Bereich 56 mit Druckmittel beaufschlagt, so daß die beiden Rückschlagventile 34, 35 des Sperrblocks 11 entsperrt sind.

Selbstverständlich sind Änderungen möglich ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. Insbesondere sind ggf. anders angeordnete und ausgebildete Kanäle im Wegeventil 10 denkbar, die den Druckmittelfluß in der Art steuern, daß damit eine Entsperrung der Rückschlagventile 34, 35 möglich ist.

Claims

1. Elektrohydraulisches Wegeventil (10) mit einem in einem Gehäuse (13) angeordneten Steuerglied (16), das aus einer Nullstellung (68) nach beiden Seiten hin auslenkbar ist in eine erste oder zweite Arbeitsstellung (63, 69) in denen jeweils eine Steuerkammer (20, 22) mit Druckmittel aus einem Zulaufkanal (21) beaufschlagt und eine andere Steuerkammer (20, 22) zu einer Rücklaufkammer (18, 19) hin entlastet ist, mit einer Betätigungseinrichtung für das Steuerglied (16) die einen Proportionalmagneten (30) und eine entgegenwirkende Feder (26) aufweist, wobei das Steuerglied (16) vom Proportionalmagneten (30) und der Feder (26) in vier Schaltstellungen (55, 63, 68, 69) bringbar ist, wovon die vierte Schaltstellung (55), in der beide Steuerkammern (20, 22) miteinander verbunden sind, von dem Steuerglied (16) bei nicht erregtem Proportionalmagneten (30) unter Wirkung der Feder (26) eingenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Steuerglied (16) und im Gehäuse (13) eine erste Verbindung (58, 59, 64) ausgebildet ist, durch die Druckmittel aus dem Zulaufkanal (21) zu einer zwischen dem Wegeventil (10) und einem Verbraucher (12) zwischengeschalteten Sperreinrichtung (11) führbar ist, sobald das Steuerglied (16) aus der vierten Schaltstellung (55) in Richtung der ersten Arbeitsstellung (63) gelangt.

2. Elektrohydraulisches Wegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verbindung einen gehäusefesten, ringförmigen ersten Kanal (59), einen mit dem ersten Kanal (59) zu einer Außenfläche des Gehäuses (13) geführten zweiten Kanal (58) f sowie einen im Steuerglied (16) ausgebildeten dritten Kanal (64) umfaßt.

3. Elektrohydraulisches Wegeventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Kanal (64) im Steuerglied (16) aus einem Längsabschnitt (65) und zwei Querabschnitten (66, 67) besteht.

4. Elektrohydraulisches Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Steuerglied (16) eine zweite Verbindung (61, 62) ausgebildet ist, die die Rücklaufkammern (18, 19) in Abhängigkeit von der Stellung des Steuerglieds (16) mit der ersten Verbindung (58, 59, 64) kurzschließt.

5. Elektrohydraulisches Wegeventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verbindung als wenigstens eine am Steuerglied (16) angeordnete Längsnut (61, 62) ausgebildet ist.

6. Elektrohydraulisches Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung als Sperrblock (11) mit zwei Rückschlagventilen (34, 35) und zwei zwischen den Rückschlagventilen (34, 35) angeordneten Entsperrkolben (36, 37) ausgebildet ist, daß im Gehäuse (38) des Sperrblocks (11) eine dritte Verbindung (57) ausgebildet ist, die in einem Bereich (56) zwischen den beiden gegenüber angeordneten Stirnflächen der Entsperrkolben (36, 37) mündet und daß die erste Verbindung (58, 59, 64) und die dritte Verbindung (57) miteinander in Wirkverbindung stehen.

7. Elektrohydraulisches Wegeventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung (11) unmittelbar an des Wegeventil (11) ankoppelbar ist, so daß ein Teil der ersten Verbindung (58) direkt an die dritte Verbindung (57) anschließt.