DE19836042A1 - Hydraulikventil - Google Patents

Abstract

Bei einem als elektrisch ansteuerbarem Proportionalventil betreibbaren Hydraulik-Ventil ist als Aktuator ein digital ansteuerbarer Motor, z. B. ein Schrittmotor, vorgesehen, bei dem die auf eine Ausgangsposition bezogene azimutale Position seines Rotors (49) in eindeutiger Weise mit einer seine Ansteuerung vermittelnden Sequenz elektrischer Impulse verknüpft ist. Es ist eine Rückstelleinrichtung (40) vorgesehen, die derart steuerbar ausgebildet ist, daß innerhalb eines Aussteuerbereiches des Ventils (20) die durch die Rückstelleinrichtung entfaltete Rückstellkraft auf Werte zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert einstellbar ist. Das Hydraulik-Ventil ist als Drehschieberventil ausgebildet, dessen rotatorisch antreibbarer Kolben (27) drehfest mit dem Rotor (49) des Steuermotors (29) gekoppelt ist. Die Rückstelleinrichtung hat eine das bewegliche Ventilelement in die Grundstellung des Ventils drängende Ventilfeder (59), die an dem beweglichen Ventilelement (27) über ein bewegliches Anschlagstück angreift. Es ist eine hydraulische Antriebseinrichtung (42, 43) vorgesehen, mittels der das Anschlagstück gegen die Vorspannung der Feder aus seiner am Ventilelement angreifenden Position ausrückbar oder gegen das Drehmoment des Stellmotors in seine Grundstellung steuerbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hydraulik-Ventil, das als elektrisch ansteuerbares Proportionalventil betreibbar ist, mit einem steuerbaren Elektromotor als Aktuator und mit einer Rückstelleinrichtung, die bei einer Auf­ hebung der elektrischen Ansteuerung des Motors ein be­ wegliches Stellelement des Ventils in eine einem defi­ nierten Funktionszustand des Ventils entsprechende Grundstellung drängt.

Bekannte Proportionalventile dieser Art sind üblicher­ weise als lineare Schieberventile ausgebildet, bei de­ nen die Einstellung erwünschter Strömungsquerschnitte der in verschiedenen Funktionsstellungen solcher Venti­ le jeweils freigegebenen Strömungspfade durch die Be­ stromung von Elektromagneten erfolgt, die mit dem Erre­ gerstrom monoton anwachsende Anziehungskräfte entfal­ ten, durch deren Wirkung die Ventilkolben gegen zuneh­ mende Rückstellkräfte von Rückstellfedern ausgelenkt werden, wobei der sich einstellende Strömungsquer­ schnitt einem Gleichgewichtszustand zwischen magneti­ schen Anzugskräften und federelastischen Rückstellkräf­ ten entspricht.

Bei diesen bekannten Proportionalventilen ist als nach­ teilig anzusehen, daß die Einstellungen großer Strö­ mungsquerschnitte, die einen entsprechend großen Aus­ lenkungshub des Ventilkolbens aus einer z. B. spannen­ den Grundstellung erfordern, gegen zunehmende Rück­ stellkräfte der Ventilfedern erfolgen, wodurch die Dy­ namik solcher Ventile, definiert als Auslenkungshub pro Zeiteinheit (Δs/t) eingeschränkt wird. Es kommt hinzu, daß, je nach den Umgebungs- und Betriebsbedingungen (Temperatur, Viskosität des Hydraulik-Mediums, dynami­ scher Strömungswiderstand, u. a.m.) definierten Beträgen des Erregerstromes signifikant variierende effektive Strömungsquerschnitte entsprechen können, so daß erheb­ licher meßtechnischer Aufwand zu treiben ist, um Soll- und Istwert der Ventil-Einstellungen erfassen zu kön­ nen, was bei einem Einsatz solcher Ventile, z. B. in CNC-gesteuerten Bearbeitungszentren, erforderlich ist. Bekannte Proportionalventile dieser Art, die diesen Einsatzbedingungen entsprechen sollen, sind daher tech­ nisch sehr aufwendig und entsprechend teuer und gleich­ wohl mit dem Nachteil einer relativ geringen Dynamik behaftet, da die für die Erfassung der Kolbenpositionen erforderlichen Meßzeiten die Einstell- und Regelungs­ zeitkonstanten zusätzlich erhöhen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein als Proportio­ nalventil betreibbares Hydraulik-Ventil der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine signifikant rasche­ re und präzisere Einstellung erwünschter Funktionsstel­ lungen ermöglicht, d. h. für Einsatzfälle geeignet ist, die ein hohe Dynamik erfordern, und dabei gleichwohl einfacher und preisgünstiger herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich­ nenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, bevorzugt in der Gestaltung des Ventils als Drehschieber-Ventil, dessen rotatorisch antreibbares Element, vorzugsweise ein in einer Gehäusebohrung drehbarer Kolben, drehfest mit dem Rotor des Steuermotors gekoppelt ist.

Hiernach ist der Stellmotor als digital ansteuerbarer Motor, vorzugsweise als Schrittmotor ausgebildet, bei dem die auf eine Ausgangsposition bezogene azimutale Position seines Rotors in eindeutiger Weise mit einer seine Ansteuerung vermittelnden Sequenz elektrischer Impulse verknüpft ist, und es ist auch die Rückstel­ leinrichtung steuerbar ausgebildet, derart, daß inner­ halb eines Aussteuerbereiches des Ventils die Rück­ stellkraft, gegen die z. B. ein Ventilkolben bewegt werden muß, auf Werte zwischen einem Maximal- und einem Minimalwert einstellbar ist, wobei "als Minimalwert" auch eine mindestens zeitweise völlige Aufhebung - z. B. Kompensation - der auf das bewegliche Ventilelement wirkende Rückstellkräfte möglich ist, und als Maximal­ wert eine Rückstellkraft, die signifikant größer ist als ein durch den Steuermotor entfaltbares Haltemoment.

Hierdurch erzielbare Vorteile sind zumindest die fol­ genden:
Durch die digitale Ansteuerung des Stellmotors ist si­ chergestellt, daß erwünschte definierten Auslenkungen eines Ventilkolbens entsprechende Funktionsstellungen desselben auch tatsächlich, gleichsam zwangsweise, er­ reicht werden. Aufwendige Meßsysteme zur Überwachung der Kolbenposition sind nicht erforderlich. Durch die Steuerbarkeit der Rückstelleinrichtung, z. B. derart, daß während eines Einstell-Vorganges die Rückstellkraft bedarfsweise gleichsam weggeschaltet werden kann, wird eine signifikante Verbesserung der dynamischen Eigen­ schaften des erfindungsgemäßen Hydraulik-Ventils im Sinne einer Erhöhung der möglichen Ansteuerfrequenzen erzielt.

Durch die Merkmale des Anspruchs 3 ist, dem Grundgedan­ ken nach, eine hierfür geeignete Gestaltung der Rück­ stelleinrichtung angegeben, für die durch die Merkmale der Ansprüche 4 und 5 konstruktiv einfach realisierbare Gestaltungen angegeben sind, die sowohl eine völlige Aufhebung der auf den Ventilkolben wirkenden Rückstell­ kräfte ermöglichen als auch, was insbesondere für Si­ cherheitsfunktionen wie Not-Abschaltungen vorteilhaft ist, die Entfaltung hoher Rückstellkräfte ermöglicht, so daß das Ventil erforderlichenfalls gegen ein erheb­ liches Haltemoment eines zur Steuerung eingesetzten Schrittmotors in seine Grundstellung zurückgeschaltet werden kann. Das Hydraulik-Ventil kann auch als Mehr­ stellungsventil, z. B. als 4/3-Wege-Ventil ausgebildet sein, das eine durch zwei in entgegengesetzter Richtung am beweglichen Ventilelement angreifende Rückstellfe­ dern federzentrierte Grundstellung hat.

In zweckmäßiger Gestaltung des erfindungsgemäßen Dreh­ schieber-Ventils ist das drehbare Ventilelement über mindestens zwei in axialem Abstand voneinander angeord­ nete Wälzlager, vorzugsweise Kugellager, deren Wälzkör­ per unter einer radialen Mindest-Vorspannung stehen, am feststehenden Ventilelement gelagert, damit im jedem Falle die leichtgängige Drehbarkeit des beweglichen Ventilelements gewährleistet ist und ein Betrieb des Ventils mit höchstmöglicher Dynamik erreichbar ist.

Weitere Einzelheiten des erfindungsgemäßen Hydraulik- Ventils ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Aus­ führungsbeispiels. Es zeigen:

Fig. 1 Ein schematisch vereinfachtes Blockschaltbild einer hydraulischen Antriebseinrichtung, bei der zur Bewegungs-Steuerung eines Hydromotors ein als 4/3-Wege-Ventil ausgebildetes erfin­ dungsgemäßes Drehschieber-Ventil eingesetzt ist,

Fig. 2 das Drehschieber-Ventil der Antriebseinrich­ tung gemäß Fig. 1 im Schnitt längs einer die zentrale Längsachse des Ventils enthaltenden Ebene, die die Bezugsebene für azimutale Aus­ lenkungen des Ventilkolbens aus der Grundstel­ lung repräsentiert und

Fig. 3a) und 3b) Einzelheiten einer Rückstelleinrichtung des Drehschieber-Ventils, mittels derer der Kolben in die Grundstellung des Ventils drängbar ist.

In der Fig. 1 ist insgesamt mit 10 eine hydraulische Antriebseinrichtung bezeichnet, für die zum Zweck der Erläuterung angenommen ist, daß sie als Antriebselement an linearen, doppelt-wirkenden Hydrozylinder 11 mit einseitig aus seinem Gehäuse 12 herausragender Kolben­ stange 13 hat, mit der eine Last 14 bewegungsgekoppelt ist, die durch alternative Druck-Beaufschlagung und -Entlastung eines bodenseitigen Antriebsdruckraumes 16 und eines stangenseitigen Antriebsdruckraumes 17 des Hydrozylinders 11, die durch dessen Kolben 18 druck­ dicht beweglich gegeneinander abgegrenzt sind, in den durch den Doppelpfeil 19 repräsentierten alternativen Bewegungsrichtungen, z. B. zum Zweck der Ausführung ei­ nes Arbeits-Vorschubes und eines Rückzughubes, bewegbar ist.

Zur Steuerung solcher Vorschub- und Rückzugsbewegungen des Kolbens 18 und der mit diesem bewegungsgekoppelten Last 14 ist ein insgesamt mit 20 bezeichnetes, als Pro­ portionalventil arbeitendes Steuerventil vorgesehen, das in der zur Erläuterung gewählten speziellen Gestal­ tung als 4/3-Wege-Ventil vorausgesetzt ist. Das Steuer­ ventil 20 hat als "zentrale" Grundstellung 0 eine Sperrstellung, in der ein ein mit dem stangenseitigen Antriebsdruckraum 17 des Hydrozylinders 11 verbundener A-Verbraucheranschluß 21 und ein mit dem bodenseitigen Antriebsdruckraum 16 des Hydrozylinders 11 verbundener B-Verbraucheranschluß 22 gegeneinander und auch gegen den P-Versorgungsanschluß 23 und gegen den Tank- Rücklaufanschluß 24 des Steuerventils 20, die mit dem Druckausgang beziehungsweise dem Rücklaufanschluß des lediglich schematisch angedeuteten Druckversorgungsag­ gregats 26 verbunden sind, abgesperrt sind.

Das Steuerventil 20 ist, wie mehr im einzelnen der De­ taildarstellung der Fig. 2 entnehmbar ist, als Dreh­ schieber-Ventil ausgebildet, das einen in einem Gehäuse druckdicht drehbar gelagerten, der Grundform nach zy­ lindrischen Ventilkolben 27 hat, der drehfest mit der Abtriebswelle 28 eines digital gesteuerten Schrittmo­ tors 29 verbunden ist, der durch Ausgangsimpulse einer elektronischen Steuereinheit 31 zur Ausführung von Drehbewegungen in alternativen Drehrichtungen ansteuer­ bar ist, denen, gesehen in Richtung der zentralen Längsachse 31 des Ventils 20 und bezogen auf die "sperrende" Grundstellung des Kolbens 27, azimutale Dreh-Auslenkungen des Kolbens 27 von jeweils maximal etwa 10° entsprechen, wobei das Steuerventil 20 durch Auslenkungen in der einen Drehrichtung in seine Funkti­ onsstellung I gelangt, in der der hohe Ausgangsdruck P des Druckversorgungsaggregats 26 in den bodenseitigen Antriebsdruckraum 16 des Hydrozylinders 12 angekoppelt ist und dessen stangenseitiger Druckraum 17 druckent­ last ist, und durch Auslenkungen des Ventilkolbens 27 in der entgegengesetzten azimutalen Richtung in seine Funktionsstellung II gelangt, in der der hohe Ausgangs­ druck des Druckversorgungsaggregats 26 in den stangen­ seitigen Antriebsdruckraum 17 des Hydrozylinders II an­ gekoppelt ist und dessen bodenseitiger Antriebsdruck­ raum 16 zum Tank des Druckversorgungsaggregats 26 hin druckentlastet ist. Demgemäß ist bei dem zur Erläute­ rung gewählten Ausführungsbeispiel dem Vorschub-Betrieb des Hydrozylinders 11 die Funktionsstellung I und dem Rückzugsbetrieb des Hydrozylinders 11 die Funktions­ stellung II des Steuerventils 20 zugeordnet. Zur Über­ wachung und Erfassung der Grundstellung 0 des Steuer­ ventils 20 ist ein Referenzpunkt-Sensor 33 vorgesehen, der in der Fig. 2 durch einen schematisch vereinfacht dargestellten berührungslos arbeitenden elektronischen Schalter 34 veranschaulicht ist, der ein der elektro­ nischen Steuereinheit zugeleitetes Referenz-Signal er­ zeugt, wenn und solange das Steuerventil 20 seine sper­ rende Grundstellung 0 einnimmt. Dieser elektronische Schalter kann z. B. als Hall-Sensor ausgebildet sein.

Das Drehschieber-Ventil 20 ist so ausgebildet, daß zu­ nehmenden azimutalen Auslenkungen seines Ventilkolbens 27 aus der Grundstellung 0 auch diesen proportional zu­ nehmende Querschnitte der in den alternativen Durch­ flußstellungen I und II des Steuerventils 20 freigege­ benen Strömungspfade 36 und 37 (Funktionsstellung I) beziehungsweise 38 und 39 (Funktionsstellung II) und demgemäß höheren Durchflußmengen von Hydraulik-Fluid entsprechen.

Der Schrittmotor 29 ist dahingehend ausgelegt, daß der maximale azimutale Auslenkungsbereich des Ventilkolbens von +/- 10° bezüglich der Referenzebene 41 (Fig. 3a) in eine Vielzahl, z. B. 100, diskreter azimutaler Posi­ tionen unterteilt ist, die sich um jeweils identische inkrementale Schrittweitungen, bei dem zur Erläuterung gewählten Beispiel um 0,1°, voneinander unterscheiden.

Durch diese "feine" Aufteilung des azimutalen Auslen­ kungshubes des Ventilkolbens 27 vermittelt das Steuer­ ventil 20 die Funktion eines Proportionalventils, das, bedingt durch seine Art der Ansteuerung, sehr rasch in die einer erwünschten Durchflußmenge entsprechende Funktionsstellung gebracht werden kann und in dieser Funktionsstellung, vermittelt durch das von dem be­ stromten Schrittmotor entfaltete Halte-Moment auch si­ cher gehalten bleibt, solange der Schrittmotor 29 zur Einhaltung einer bestimmten azimutalen Position des Ventilkolbens 27 angesteuert ist.

Das Steuerventil 20 ist mit einer insgesamt mit 40 be­ zeichneten, steuerbaren Rückstelleinrichtung versehen, mittels derer die Beträge von Rückstellkräften ein­ stellbar sind, die im Bedarfsfalle zur Rückführung des Steuerventils 20 in seine Grundstellung 0 wirksam sein sollen.

Diese Rückstelleinrichtung umfaßt zwei "kleine" hydrau­ lische Stellzylinder 42 und 43, die in koaxialer Anord­ nung bezüglich einer gemeinsamen zentralen Längsachse 44, die rechtwinklig zu der durch die sperrende Grund­ stellung 0 des Steuerventils 20 ausgezeichneten Refe­ renzebene 41 verläuft, bezüglich dieser einander diame­ tral gegenüberliegend angeordnet sind.

Diese Stellzylinder 42 und 43 sind in ein dickwandig­ scheibenförmiges Gehäuseteil 46 integriert, das zwi­ schen dem Ventilgehäuse 47, in dem der Ventilkolben 27 drehbar gelagert ist, und dem Motor-Gehäuseteil 48 an­ geordnet ist, in dem der Anker 49 des Schrittmotors 29 drehbar gelagert ist. Das scheibenförmige Gehäuse- Zwischenteil 46 hat eine zentrale, radial einseitig er­ weiterte Öffnung 51, in die eine mit der Abtriebswelle 28 des Schrittmotors 29 drehfest verbundene Anschlag­ fahne 52 hineinragt, deren Längsmittigebene in der Grundstellung des Steuerventils 20 mit der durch diese Position ausgezeichneten Referenzebene 41 zusammen­ fällt. Die Stellzylinder-Kolben 53 haben von einander gegenüberliegenden Seiten her in die zentrale Öffnung 51 des scheibenförmigen Gehäuseteils 47 einseitig hin­ einragende Kolbenstangen 56, über die sie an der An­ schlagfahne 52 abstützbar sind. Durch die Kolben 53 der Stellzylinder 42 und 43 ist jeweils ein stangenseitiger Antriebsdruckraum 57 druckdicht beweglich gegen einen bodenseitigen Antriebsdruckraum 58 abgegrenzt, dessen Boden durch einen fest in die jeweilige Zylinderbohrung 54 eingesetzten Stopfen 60 gebildet ist, der die gehäu­ sefeste Abstützung für eine vorgespannte Rückstellfeder 59 bildet, die an dem Kolben 53 angreift und diesen in An­ lage mit der von der Kolbenstange druckdicht verschieb­ bar durchsetzten öffnungsseitigen Begrenzungswand 61 des stangenseitigen Antriebsdruckraumes 57 drängt, die somit eine Anschlagbegrenzung für die Ausrück-Bewegung der Kolbenstange 56 bildet. Die Längen der Kolbenstange 56 sind dahingehend auf die der Grundstellung 0 des Steuerventils 20 entsprechende Mittelposition der An­ schlagfahne 52 abgestimmt, daß diese in der Anschlag- Position der Stellzylinderkolben 53 formschlüssig zwi­ schen den freien Enden der Kolbenstangen angeordnet, gleichsam eingespannt, ist.

Die beiden Stellzylinder 42 und 43 sind hydraulisch parallel geschaltet, derart, daß ihre bodenseitigen An­ triebsdruckräume 58 gemeinsam mit Druck beaufschlagbar oder entlastbar sind, und daß auch ihre stangenseitigen Antriebsdruckräume 57 gemeinsam mit Steuerdruck beauf­ schlagbar oder druckentlastbar sind.

Zur Einstellung verschiedener Funktionen der Rückstel­ leinrichtung 40 ist ein Funktions-Steuerventil 62 vor­ gesehen, das als "lineares" elektrisch ansteuerbares Schieberventil vorausgesetzt sei, das eine durch vorge­ spannte Ventilfedern 63 und 64 zentrierte Grundstellung 0 hat und durch Erregen je eines von zwei Schalt-Mag­ neten 66 und 67 in eine Schaltstellung I und in eine Schaltstellung II umschaltbar ist. In der im stromlosen Zustand der Schaltmagnete 66 und 67 eingenommenen Grundstellung 0 des Funktions-Steuerventils sind sowohl die beiden bodenseitigen Antriebsdruckräume 58 als auch die beiden stangenseitigen Antriebsdruckräume 57 der Stellzylinder druckentlastet und gegen einen X-Steuerdruckanschluß 68, an dem als Steuerdruck der hohe Ausgangsdruck des Druckversorgungsaggregats 26 ansteht, abgesperrt. In der Grundstellung 0 des Funktionssteuer­ ventils 62 wirken somit auf die Kolben 53 der Stellzy­ linder 42 und 43 lediglich die Vorspannkräfte der Kol­ ben-Rückstellfedern 59, so daß bei einer azimutalen Auslenkung des Ventilkolbens 27 in der einen oder ande­ ren Drehrichtung jeweils eine der Kolbenstangen 56 in Anlage mit der Anschlagfahne 52 gehalten bleibt und mit zunehmender Auslenkung auch eine zunehmende Rückstell­ kraft entfaltet. Die Vorspannung der Rückstellfedern 59 ist zweckmäßigerweise so gewählt, daß sie ausreichend ist, bei einem Ausfall der elektrischen Ansteuerung des Schrittmotors 29 den Ventilkolben 27 zurück in die Grundstellung 0 des Steuerventils 20 zu drehen, die dem Stillstand des Hydrozylinders 11 entspricht. Diese Funktionsweise der Rückstelleinrichtung 40 kann zweck­ mäßig sein, nachdem das Drehschieber-Ventil 20 auf ei­ nen definierten Wert der wirksamen Strömungsquerschnit­ te seiner Strömungspfade 36 und 37 beziehungsweise 38 und 39 eingestellt ist.

Bei Erregung eines der Steuermagnete, z. B. des gemäß der Darstellung der Fig. 1 rechten Steuermagneten 66 gelangt das Funktions-Steuerventil 62 in seine Funkti­ onsstellung I, in welcher der Steuerdruck über einen in dieser Funktionsstellung I freigegebenen Strömungspfad 69 in die stangenseitigen Antriebsdruckräume 57 der Stellzylinder 42 und 43 angekoppelt ist und deren bo­ denseitige Antriebsdruckräume 58 über einen in dieser Funktionsstellung I ebenfalls freigegebenen Strömungs­ pfad 71 druckentlastet sind. In dieser Funktionsstel­ lung I des Funktions-Steuerventils 62 sind die Kolben­ stangen 56 der Steuerzylinder-Kolben 53 von der An­ schlagfahne 52 abgehoben, und der Ventilkolben 27 ist innerhalb seines gesamten azimutalen Aussteuerbereiches von +/- 10° gleichsam frei beweglich, da die Rückstell­ federn 59 nicht wirksam sind. Diese Funktionsstellung I ist daher für eine rasche - hochdynamische - Einstel­ lung des erwünschten Durchschußquerschnittes der Strö­ mungspfade des Drehschieber-Ventils 20 geeignet.

Durch Erregung des gemäß der Darstellung der Fig. 1 linken Schaltmagneten 67 gelangt das Funktions- Steuerventil 62 in seine Funktionsstellung II, in wel­ cher der Steuerdruck in die bodenseitigen Antriebs­ druckräume 58 der Stellzylinder 42 und 43 angekoppelt ist und deren stangenseitige Antriebsdruckräume 57 druckentlastet sind. In dieser Funktionsstellung II des Funktions-Steuerventils 62 werden beide Kolbenstangen 56 der Stellzylinder 42 und 43 mit größtmöglicher Kraft in die mit der Grundstellung 0 des Drehschieber-Ventils 20 verknüpfte weitestmöglich ausgerückte, in der Fig. 3b) dargestellte Position gedrängt, die eine Fixierung des Ventilkolbens 27 in der der Sperrstellung 0 des Drehschieber-Ventils entsprechenden Position vermit­ telt. In der Funktionsstellung II des Funktions- Steuerventils 62 ist somit eine besonders rasche Zu­ rückschaltung des Drehschieber-Ventils 20 in dessen Sperrstellung 0 erreichbar. Zweckmäßigerweise sind die wirksamen Kolbenflächen der Stellzylinder-Kolben 53 hinreichend groß dimensioniert, daß die in der Funkti­ onsstellung II des Funktions-Steuerventils 62 wirksame hydraulische Rückstellkraft allein ausreicht, um das Drehschieber-Ventil 20 erforderlichenfalls auch gegen eine vom Motor 69 entfaltete Stellkraft in seine Grund­ stellung 0 zurückzuschalten, so daß durch eine elek­ trisch gesteuerte oder auch durch manuelle Umschaltung des Funktions-Steuerventils 62 in dessen Funktionsstel­ lung II erforderlichenfalls eine Notabschaltung der An­ triebseinrichtung 10 möglich ist.

Der Ventilkolben 27 ist mittels zweier in größtmögli­ chem axialem Abstand voneinander angeordneter Radialku­ gellager 72 und 73, deren Lagerkugeln unter einer ra­ dialen Mindest-Vorspannung stehen, drehbar in einer der Grundform nach zylindrischen Hülse 74 gelagert. Durch diese vorgespannten Kugellager wird ein einseitiges An­ legen des Ventilkörpers an die Ventilhülse 74 verhin­ dert und dadurch eine leichtgängige Drehbarkeit des Ventilkörpers 27 gewährleistet.

Die zylindrische Gehäusehülse 74 ist zum Zweck der Ju­ stage des Drehschieber-Ventils drehbar angeordnet, so daß auf einfache Weise Übereinstimmung der Ansprech- Position des Referenzpunkt-Sensors 33 mit der exakten Grundstellung des Drehschieber-Ventils erreichbar ist. Sie wird nach der Justierung, die schon bei der Montage des Drehschieber-Ventils 20 erfolgt, mittels nicht dar­ gestellter Fixierungsmittel im Ventilgehäuse fixiert.

In Kombination mit einem lediglich schematisch angedeu­ teten Weg-Meßsystem 75, mittels dessen die Verschiebun­ gen der Last 14 erfaßbar sind, eignet sich das erfin­ dungsgemäße Drehschieber-Ventil 20 sehr gut zum Aufbau von Lage-Regel kreisen und damit auch zur Steuerung von CNC-gesteuerten Bearbeitungszentren.

Claims (8)

1. Hydraulik-Ventil, das als elektrisch ansteuerbares Proportionalventil betreibbar ist, mit einem steu­ erbaren Elektromotor als Aktuator und mit einer Rückstelleinrichtung, die bei einer Aufhebung der elektrischen Ansteuerung des Motors ein bewegliches Stellelement des Ventils in eine einem definierten Funktionszustand des Ventils entsprechende Grund­ stellung drängt, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (29) als ein digital ansteuerbarer Mo­ tor, z. B. als Schrittmotor, ausgebildet ist, bei dem die auf eine Ausgangsposition bezogene azimuta­ le Position seines Rotors (49) in eindeutiger Weise mit einer seine Ansteuerung vermittelnden Sequenz elektrischer Impulse verknüpft ist, und daß die Rückstelleinrichtung (40) steuerbar ausgebildet ist, derart, daß innerhalb eines Aussteuerbereiches des Ventils (20) die durch die Rückstelleinrichtung entfaltete Rückstellkraft auf Werte zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert einstellbar ist.

2. Hydraulik-Ventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch seine Ausbildung als Drehschieberventil, des­ sen rotatorisch antreibbares Ventilelement (27) (zentral angeordneter Kolben oder eine diesen koa­ xial umgebende Ventilhülse), vorzugsweise ein in einer Gehäusebohrung drehbarer Kolben, drehfest mit dem Rotor (49) des Steuermotors (29) gekoppelt ist.

3. Hydraulik-Ventil nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Rückstelleinrichtung eine das bewegliche Ventilelement in die Grundstellung drängende Ven­ tilfeder hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Ven­ tilfeder (59) an dem beweglichen Ventilelement (27) über ein bewegliches Anschlagstück angreift, und daß eine Antriebseinrichtung (42, 43) vorgesehen ist, mittels der das Anschlagstück gegen die Vor­ spannung der Feder aus seiner am Ventilelement an­ greifenden Position ausrückbar ist.

4. Hydraulik-Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das bewegliche Anschlagstück durch die Kolbenstange (56) eines hydraulischen Stellzy­ linders (42 bzw. 43) gebildet ist, an dessen Kolben (53) die Rückstellfeder (59) angreift, wobei das Anschlagstück durch Druckeinkopplung in den stan­ genseitigen Druckraum (57) des Stellzylinders (42 bzw. 43) aus seiner Angriffsposition am beweglichen Ventilelement ausrückbar ist.

5. Hydraulik-Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ausrückhub, um den das An­ schlagstück (56) vom beweglichen Ventilelement (27, 52) abhebbar ist, mindestens dem Aussteuerhub des beweglichen Ventilelements entspricht.

6. Hydraulik-Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch seine Ausbildung als Mehr- Stellungsventil, das eine durch mindestens zwei in entgegengesetzter Richtung am beweglichen Ventile­ lement (27, 52) angreifende Rückstellfedern (59) fe­ derzentrierte Grundstellung hat, aus der es durch Auslenkungen des beweglichen Ventilelements in al­ ternativen Richtungen in mindestens zwei verschie­ dene Funktionsstellungen steuerbar ist.

7. Hydraulik-Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstelleinrich­ tung (40) eine hydraulische Stelleinrichtung (42, 43) umfaßt, mittels derer das bewegliche Ven­ tilelement gegen das Drehmoment des Stellmotors in seine Grundstellung steuerbar ist.

8. Hydraulik-Ventil nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Ventilele­ ment (27) über mindestens zwei in axialem Abstand voneinander angeordnete Kugellager (72, 73), deren Lagerkugeln unter einer Mindest-Vorspannung stehen, am feststehenden Ventilelement (74) gelagert sind.