DE19925204A1 - Entsperrbares Lasthalteventil - Google Patents
Entsperrbares LasthalteventilInfo
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Abstract
Offenbart ist ein Lasthalteventil mit einem zulaufseitigen und einem rücklaufseitigen Sperrventil, wobei das rücklaufseitige Sperrventil derart ausgebildet ist, daß es bei einem niedrigeren Druck öffnet als das Zulauf-Sperrventil. Dadurch wird ermöglicht, daß der Rücklauf vom Verbraucher bereits bei geringen Zulaufdrücken ermöglicht ist, so daß Druckschwankung im Zulauf nicht zu Unstetigkeiten in der Ansteuerung des Verbrauchers führen.
Description
Die Erfindung betrifft ein entsperrbares Lasthalteven
til gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige entsperrbare Lasthalteventile, auch Sperrven
tile genannt, werden beispielsweise Hydrozylindern vorge
schaltet, um eine Last durch Einschliessen von Druckmittel
zwischen dem Hydrozylinder und dem Lasthalteventil abzu
stützen und um den Kolben des Hydrozylinders zum Absenken
oder Anheben der Last aus- bzw. einzufahren.
In der Druckschrift "Der Hydrauliktrainer", Band 5,
Fluidtechnik von A bis Z; H. Ebertshäuser, S. Helduser;
Vereinigte Fachverlage, Mainz; 1995; Seite 118 ist ein gat
tungsgemäßes Lasthalte- oder Sperrventil beschrieben, das
schematisch in Fig. 1 dargestellt ist.
Das bekannte Lasthalteventil 1 hat ein Gehäuse 2, in
dem ein Zulaufanschluß P, ein Rücklaufanschluß T sowie zwei
mit einem Stützzylinder 4 verbundene Arbeitsanschlüsse A, B
ausgebildet sind. Über den Stützzylinder 4 wird eine Last F
abgestützt, die durch Druckmittelzufuhr über den Arbeitsan
schluß A angehoben werden kann. Das aus dem Ringraum ver
drängte Druckmittel wird über den Arbeitsanschluß B und den
Rücklaufanschluß T zum Tank zurückgeführt. Das Absenken er
folgt in umgekehrter Weise.
Zum Abstützen der Last wird das Druckmittel nahezu
leckagefrei zwischen dem Lasthalteventil 1 und dem Hydrozy
linder 4 eingespannt. Hierzu hat das Lasthalteventil 1 zwei
Ventilkörper 6, 8, die in einer Ventilbohrung 10 aufgenom
men sind. Die vorgenannten Anschlüsse T, P, A und B münden
in der Ventilbohrung 10. Die beiden Ventilkörper 6, 8 wer
den über Druckfedern 16 gegen einen Ventilsitz 12 bzw. 14
vorgespannt, so daß in der dargestellten Grundposition die
Verbindung vom Zulaufanschluß P zu den Arbeitsanschlüssen
A, B abgesperrt ist.
Zwischen den beiden Ventilsitzen 14, 12 ist in der Ven
tilbohrung 10 ein Aufstoßkolben 18 geführt, über dessen
Stössel 22, 24 Kolben 26, 28 von ihrem jeweiligen Vorsteu
ersitz 30, 32 abhebbar sind. Wie aus Fig. 1 hervorgeht,
sind die Vorsteuersitze 30, 32 jeweils in einem der Ventil
körper 6, 8 ausgebildet. Die Druckfeder 16 drückt den Kol
ben 26, 28 gegen den zugeordneten Ventilsitz 30 bzw. 32, so
daß entsprechend auch der Ventilkörper 6 bzw. 8 gegen sei
nen Ventilsitz 12 bzw. 14 vorgespannt ist.
Im Mantel jedes Ventilskörpers 6, 8 ist eine Radialboh
rung 34 ausgebildet, über die das Druckmittel bei geöffne
ter Vorsteueröffnung (Kolben 26, 28; Ventilsitz 30, 32) vom
zugeordneten Verbraucheranschluß A, B in die Ventilbohrung
10 einströmen kann. Desweiteren ist die Rückseite des Ven
tilkörpers 6, 8 über die Radialbohrung 34 stets mit dem am
zugordneten Arbeitsanschluß A, B herrschenden Druck in
Schließrichtung beaufschlagt.
Bei einer Druckmittelzufuhr über den Zulaufanschluß P
(durchgezogene Pfeile in Fig. 1) kann der Ventilkörper 6
gegen die Kraft der Druckfeder 16 von seinem Ventilsitz 12
abgehoben werden, so daß das Druckmittel vom Zulaufanschluß
P zum Arbeitsanschluß A und von dort in den Zylinderraum
des Hydrozylinders 4 strömen kann. Dabei liegt der Vorsteu
erkegel 28 auf dem Ventilsitz 32 auf, so daß die Vorsteuer
öffnung verschlossen ist.
Gleichzeitig wird der Aufstoßkolben 18 in der Darstel
lung nach Fig. 1 nach links bewegt, so daß der Stössel 22
zunächst den Kolben 26 von seinen Ventilsitz 30 hebt.
Bei aufgesteuerter Vorsteueröffnung wird die Rückseite
des Ventilkörpers 8 entlastet, da das Druckmittel aus dem
Federraum über die Vorsteueröffnung in die Ventilbohrung 10
abströmen kann. Der druckentlastete Ventilkörper 8 wird
dann über den Aufstoßkolben 18 von seinem Ventilsitz 14 ab
gehoben, so daß das Druckmittel vom Ringraum des Hydrozy
linders 4 über den Arbeitsanschluß B zum Tank T hin abströ
men kann - der Kolben des Hydrozylinders 4 fährt aus, so
daß die Kraft F angehoben wird.
Bei dieser Konstruktion kann es unter bestimmten Be
triebsbedingungen zu einem sogenannten "Rattern" kommen,
das beispielsweise zu einem ruckartigem, unstetigen Absen
ken der Last F führt. D. h., Schwankungen im Zulaufdruck
führen zu einem schlagartigen Öffnen und Schliessen des der
Rücklaufleitung zugeordneten Sperrventiles, wobei der Ven
tilkörper entsprechend der Zulaufdruckschwankung vom zuge
ordneten Ventilsitz abhebt bzw. auf diesen aufsetzt. Dieses
ruckartige Auf- und Zusteuern des Rücklaufs kann zu Insta
bilitäten in der Ansteuerung des Hydrozylinders 4 führen
und stellt darüber hinaus eine erhebliche Lärmbelästigung
dar.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
ein Lasthalteventil zu schaffen, bei dem die Ratterneigung
mit minimalem vorrichtungstechnischen Aufwand verringert
ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Lasthalteventil mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird das Lasthalteventil derart ausge
führt, daß der Rücklauf bei einem geringerem Druck aufge
steuert wird und in der aufgesteuerten Position gehalten
wird als der Zulauf. Dadurch ist gewährleistet, daß der
Rücklauf über einen weiten Druckbereich offen gehalten
wird, so daß die eingangs beschriebene Ratterneigung prak
tisch beseitigt ist.
Im Gegensatz zu der eingangs beschriebenen bekannten
Konstruktion, bei der das vom Verbraucher zurücklaufende
Druckmittel durch den vom Ventilkörper des Sperrventils be
stimmten Querschnitt abströmt, wird bei der erfindungsgemä
ßen Konstruktion der Abströmquerschnitt nicht vom Ventil
körper des Sperrventils sondern von dem im Ventilkörper an
geordneten Kolben bestimmt. Das gesamte zurückströmende
Druckmittel durchströmt den vom Kolben freigegebenen Quer
schnitt, während der Ventilkörper durch den Lastdruck des
Verbrauchers in seine Schließposition vorgespannt ist. Dem
zufolge werden erfindungsgemäß im Rücklauf sowohl der Auf
steuervorgang als auch der Zusteuervorgang durch die auf
den Vorsteuerkegel wirkenden Kräfte bestimmt.
Der Aufbau des erfindungsgemäßen Lasthaltventils ist
besonders einfach, wenn der Ventilsitz für den Kolben in
dem als Hohlkolben ausgeführten Ventilkörper ausgebildet
ist, wobei der Ventilkörper bei aufgesteuertem Rücklauf
querschnitt, d. h. bei abgehobenem Kolben hydraulisch gegen
einen Sperrventilsitz vorgespannt ist und somit in seiner
Schließstellung bleibt.
Diese Druckbeaufschlagung des Ventilkörpers erfolgt
vorzugsweise dadurch, daß an der Rückseite des Ventilkör
pers der Druck am zugeordneten Arbeitsanschluß anliegt.
Die zur Druckbeaufschlagung des Ventilkörpers erforder
liche Druckdifferenz läßt sich über eine Drosselstelle ein
stellen, die in Rücklaufrichtung gesehen stromaufwärts des
Sperrventilsitzes ausgebildet ist, so daß an der Ventilkör
perrückseite der Druck stromaufwärts der Drosselstelle an
liegt. Diese Drosselstelle wird vorzugsweise als Radialboh
rung im Mantel des Ventilkörpers ausgebildet.
Der vorrichtungstechnische Aufwand läßt sich weiter
verringern, indem der den Rücklaufquerschnitt aufsteuernde
Kolben über eine Druckfeder gegen den Sitz im Ventilkörper
vorgespannt ist, so daß die Druckfeder auch letzteren mit
telbar gegen seinen Ventilsitz vorspannt.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Kol
ben in einer Sacklochbohrung eines Gehäuseteils geführt,
wobei der Ventilkörper mit seinem Ringmantel auf dem Außen
umfang des aus der Führung hervorstehenden Teils des Kol
bens verschiebbar gelagert ist.
Das Verhältnis der Drücke, bei denen der Zulauf und der
Rücklauf des Lasthalteventils aufgesteuert werden, beträgt
zwischen 3 : 1 und 7 : 1. Dieses Übersetzungsverhältnis wird
durch entsprechende Wahl der druckbeaufschlagten Stirnflä
chen des Kolbens und des Ventilkörpers eingestellt.
Das durch die Stirnfläche des Aufstoßkolbens und des
Kolbens zur Aufsteuerung des Rücklaufs definierte Flächen
verhältnis liegt erfindungsgemäß im Bereich zwischen 8 : 1
und 14 : 1, d. h., die druckbeaufschlagte Stirnfläche des Auf
stoßkolbens ist wesentlich größer als die druckbeaufschlag
te Stirnfläche des Kolbens ausgeführt.
Da erfindungsgemäß der Aufstoßkolben lediglich auf den
kleineren, im Ventilkörper geführten Kolben wirkt, kann der
entsprechende Stössel des Aufstoßkolbens mit einem geringe
ren Durchmesser ausgeführt werden, so daß die Masse des
Aufstoßkolbens abgesenkt und somit das Ansprechverhalten
verbessert werden kann.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel erfolgt die An
steuerung des Lasthalteventils über ein vorgeschaltetes We
geventil.
Bei besonderen Einsatzbedingungen des erfindungsgemäßen
Lasthalteventils, beispielsweise bei Anwendungen mit Stütz
zylindern, bei denen der Verbraucher (Hydrozylinder) im we
sentlichen in einer Richtung beaufschlagbar ist und die
Ratterneigung bei negativer Last auftritt, ist es ausrei
chend, wenn lediglich der rücklaufseitige Teil des Lasthal
teventils mit dem kleineren Kolben ausgeführt ist, während
der andere, zulaufseitige Teil mit einem einfachen, ge
schlossenen Ventilkegel ausgeführt ist. D. h., bei diesem
Ventilkegel sind die Querschnitte für die Zulauf- und Rück
lauffunktion gleich ausgebildet.
Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung
sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläu
tert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines aus dem
Stand der Technik bekannten Lasthalteventils;
Fig. 2 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Last
halteventil und
Fig. 3 eine Detaildarstellung des Lasthalteventils aus
Fig. 2.
Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch ein elektroma
gnetisch betätigtes Lasthalteventil 1. Der Einfachheit hal
ber werden im folgenden für einander entsprechende Bauele
mente die gleichen Bezugszeichen verwendet, wie sie bei der
Beschreibung des Standes der Technik gemäß Fig. 1 gewählt
wurden.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel des Lasthalteven
tils 1 hat ein plattenförmiges Gehäuse 2, in dem ein als
Proportional- oder Schaltventil ausführbares Wegeventil 34
aufgenommen ist. Dieses wird über zwei Elektromagnete 36,
38 angesteuert, so daß wahlweise ein Zulaufanschluß P mit
Anschlüssen einer entsperrbaren Sperrventilanordnung 40
verbindbar ist, über die Anschlüsse P und T
(Zulaufanschluß, Rücklaufanschluß) mit Verbraucheranschlüs
sen A und B verbindbar sind.
Das Wegeventil 34 ist als Schiebeventil ausgeführt und
hat einen Ventilschieber 42, der in einer Axialbohrung 44
des Gehäuses 2 axial verschiebbar geführt ist.
Die Sperrventilanordnung 40 hat ein Rücklauf-Sperrven
til 46 und ein Zulauf-Sperrventil 48, die in einer Ventil
bohrung 10 des Gehäuses 2 aufgenommen sind und über einen
Aufstoßkolben 18 in ihre Öffnungsstellung bringbar sind.
Der Aufstoßkolben 8 wird je nach Ansteuerung des Wegeven
tils 34 in der Darstellung gemäß Fig. 2 nach links oder
nach rechts bewegt. Die Ansteuerung des Wegeventils 34 er
folgt über Elektromagneten 36, 38, deren Stössel 50 auf die
Stirnseiten des Ventilschiebers 42 wirken. Dieser ist des
weiteren über zwei Federn 52, 54 in seiner Neutralposition
zentriert.
Weitere Einzelheiten der Bauelemente des Lasthalteven
til 1 werden im folgenden anhand der Fig. 3 erläutert.
Der Ventilschieber 42 hat drei axial beabstandete Ring
bünde 56, 58, 60, über die Steuerkanten 62, 64, 66, 68 ge
bildet werden.
In der Axialbohrung 44 münden gemäß den Fig. 2 und 3
Ringräume 70, 72, 74, 76, 78, 80 und 82, wobei die Ring
räume 70, 72 und 82 mit dem Rücklaufanschluß T verbunden
sind, während im Ringraum 76 der Zulaufanschluß P mündet.
Die beiden Ringräume 74, 80 sind über Verbindungskanäle
84 bzw. 86 mit der Ventilbohrung 10 der Sperrventilanord
nung 40 verbunden.
In der dargestellten Grundposition sperren die Steuer
kanten 68 und 72 den Zugang zu den benachbarten Ringräumen
82 bzw. 72 gerade nicht ab, so daß die Verbindungskanäle
84, 86 mit dem Rücklaufanschluß T verbunden sind. Die Steu
erkanten 64, 66 sperren die Verbindung zwischen dem Zu
laufanschluß P und den benachbarten Ringräumen 74, 80 ab.
Bei Erregung eines der Elektromagneten, beispielsweise
des Elektromagnets 38 wird der Ventilschieber 42 aus der
gezeigten Neutralposition nach links bewegt, so daß die
Steuerkante 68 die Verbindung vom Rücklaufanschluß T zum
Ringraum 80 zusteuert. Bei der weiteren Axialverschiebung
des Wegeventilschiebers 42 steuert die Steuerkante 66 die
Verbindung zwischen dem Ringraum 76 und dem Ringraum 80
auf, so daß Druckmittel vom Zulaufanschluß P in den Ring
raum 80 und von dort über den Verbindungskanal 86 zum Zu
lauf-Sperrventil 48 strömen kann.
Gleichzeitig wird über die Steuerkante 62 die Verbin
dung des Ringkanals 74 mit dem Ringkanal 72 aufgesteuert,
so daß Druckmittel vom Rücklauf-Sperrventil 46 durch den
Verbindungskanal 84 zum Rücklaufanschluß T strömen kann.
Durch die beiden Ringräume 70, 82 ist sichergestellt, daß
an den Stirnflächen des Ventilschiebers 42 stets der rück
laufseitige Druck, d. h. in den meisten Fällen der Tankdruck
anliegt.
Das dem Verbraucheranschluß A zugeordnete Rücklauf-
Sperrventil 46 hat ein patronenförmiges Ventilgehäuse mit
einer Sitzbuchse 88 und einer Patrone 90, über die der in
Fig. 3 linke Endabschnitt der Ventilbohrung 10 axial ver
schlossen wird.
In der ins Gehäuse 2 eingeschraubten Sitzbuchse 88 ist
ein Ventilsitz 98 ausgebildet, gegen den ein Ventilkörper
94 vorgespannt ist. Dieser ist als Hohlkolben ausgeführt
und mit seiner Innenumfangswandung auf einem Kolben 96 ge
führt, dessen in Fig. 3 rechter Endabschnitt in den Ven
tilkörper 94 eintaucht.
Der ventilkörperseitige Abschnitt des Kolbens 96 ist
über eine Druckfeder 100 gegen einen an der Innenumfangs
wandung des Ventilkörpers 94 ausgebildeten Sitz 98 vorge
spannt. Diese Druckfeder 100 ist an der Stirnfläche einer
Axialsacklochbohrung 102 der Patrone 90 abgestützt.
Der Kolben 96 hat eine abgestufte Axialbohrung 104, die
über Radialbohrungen 106 in einem Bereich stromaufwärts (in
Rücklaufrichtung gesehen) des Sitzes 98 münden. Der Ver
braucheranschluß A ist mit einem Ringraum 110 der Ventil
bohrung 10 verbunden, so daß die Rückseite, d. h. die linke
Ringstirnfläche des Ventilkörpers 94 mit dem Druck am Ver
braucheranschluß A beaufschlagbar ist. Die vordere, ventil
sitzseitige Stirnfläche des Ventilkörpers 94 ist über den
Verbindungskanal 84 mit dem Druck im Ringraum 74 beauf
schlagt, so daß dort wahlweise der Druck am Anschluß T oder
der Zulaufdruck am Anschluß P herrscht.
Der Aufstoßkolben 18 hat ähnlich wie beim vorbeschrie
benen Stand der Technik zwei Betätigungsstössel 22, 24, wo
bei der in Fig. 3 links angeordnete Stössel 22 mit einem
derartigen Durchmesser ausgebildet ist, daß er kollisions
frei in den benachbarten Ventilsitzbereich des Ventilkör
pers 94 eintauchen kann um den Kolben 96 vom Sitz 98 abzu
heben. D. h., der Aufstoßkolben 18 gelangt während seiner
Axialbewegung nicht in Kontakt mit dem Ventilkörper 94.
Der andere, in Fig. 3 rechts angeordnete grössere Auf
stoß-Stössel 24 des Aufstoßkolbens 18 wirkt auf einen Kegel
112 des Zulauf-Sperrventils 48, der über eine Schließfeder
gegen einen Kegelsitz 116 eines zweiteiligen Ventilgehäuses
118 vorgespannt ist. Der Durchmesser des Kegelsitzes 116
entspricht dem Durchmesser des Ventilsitzes 92 des als
Hohlkolben ausgeführten Ventilkörpers 94.
Die Rückseite des Kegels 112 ist mit dem Druck am Ar
beitsanschluß B beaufschlagt, so daß dieser durch die Kraft
der Schließfeder 114 und dem Druck am Arbeitsanschluß B ge
gen den Kegelsitz 116 vorgespannt ist. Im übrigen ent
spricht das in Figur rechts dargestellte Zulauf-Sperrventil
58 bekannten Lösungen, so daß der Einfachheit halber auf
den vorhandenen Stand der Technik, beispielsweise auf die
Beschreibung in der eingangs genannten Druckschrift verwie
sen wird.
Erfindungsgemäß werden die Bauelemente so aufeinander
abgestimmt, daß sich zwischen dem hydraulisch wirksamen
Durchmesser des Aufstoßkolbens 18 und dem wirksamen Durch
messer des Kolbens 96 (bzw. Kegels 112) ein Flächenverhält
nis im Bereich zwischen 4 : 1 und 5 : 1 ergibt. D. h., der Auf
stoßkolben 18 wird mit vergleichsweise großer Kraft gegen
den Kolben 96 gedrückt, der mit der vergleichsweise gerin
gem wirksamen Querschnitt ausgeführt ist, so daß der Kolben
96 bereits bei geringen Zulaufdrücken von seinem Sitz 98
abhebbar ist. Bei diesem Zulaufdruck befindet sich der Ke
gel 112 noch in seiner Schließstellung.
Zum besseren Verständnis sei im folgenden die Funktion
des erfindungsgemäßen Lasthalteventils erläutert.
In der Neutralstellung des Ventilschiebers 42 sind die
beiden Stirnflächen des Aufstoßkolbens 18 hydraulisch mit
dem Ablaufanschluß T verbunden und somit druckentlastet.
Bei der eingangs beschriebenen Verschiebung des Ventil
schiebers 42 wird Druckmittel über den Zulaufanschluß P und
dem Verbindungskanal 86 in Richtung zum Zulauf-Sperrventil
48 geführt, so daß dieser Druck auf die benachbarte Stirn
fläche des Kegels 112 wirkt. Bei einem vorbestimmten Druck
hebt der Kegel 112 gegen die Kraft der Schließfeder 114 und
den auf die Rückseite wirkenden Druck vom Kegelsitz 116 ab,
so daß das Druckmittel vom Zulaufanschluß P über den Ar
beitsanschluß B zum Verbraucher geführt wird. Gleichzeitig
wird der Aufstoßkolben 18 durch den im Verbindungskanal 86
herrschenden Druck in der Darstellung gemäß Fig. 3 nach
links bewegt, so daß der Stössel 22 in den Ventilkörper 94
eintaucht und in Anlage an die benachbarten Stirnfläche des
Kolbens 96 gelangt. Der Ventilkörper 94 wird durch den
Druck A gegen den Ventilsitz 92 vorgespannt.
Aufgrund des erfindungsgemäßen Flächenverhältnisses
zwischen dem Kolben 96 und dem Ventilkörper 94/Kegel 112
wird der Kolben 96 bereits vor dem Öffnen des Zulauf-Sperr
ventils 48 von seinem Sitz 98 abgehoben, so daß Druckmittel
vom Verbraucheranschluß A, durch den Ringkanal 110, den
Manteldurchbruch 108 und durch den aufgesteuerten Ringraum
zwischen der Innenumfangsfläche des Ventilkörpers 94 und
dem Kegel des Kolbens 96 in den Verbindungskanal 84 und von
dort zum Rücklaufanschluß T abströmen kann. Die Mantel
durchbrüche 108 wirken für das rückströmende Druckmittel
als Drosselbohrung, so daß der Ventilkörper 94 aufgrund der
Druckdifferenz zwischen seinen beiden Stirnflächen gegen
den Ventilsitz 98 vorgespannt ist und in seiner Schließpo
sition bleibt. Der Druck stromabwärts der Mantelbohrungen
108 liegt über die Radialbohrung 106 und die Axialbohrung
104 im Federraum der Druckfeder 100 an, so daß dieser Druck
gegen die Kraft des Aufstoßkolbens 18 in Schließrichtung
wirkt. Diese in Schließrichtung wirkende, durch den Durch
messer des Kolbens 96 bestimmte Kraft ist wesentlich gerin
ger als die beim Stand der Technik in Schließrichtung wir
kende Kraft, die durch den Durchmesser des Ventilkörpers 94
bestimmt ist (ähnlich wie beim Kegel 112 des Zulauf-Sperr
ventils). Demzufolge bleibt das Rücklauf-Sperrventil 46
auch dann in seiner Öffnungsstellung, wenn der Zulaufdruck
in vorbestimmten Grenzen schwankt und beispielsweise das
Zulauf-Sperrventil 48 kurzzeitig auf- und zugesteuert wird.
Bei einer Ansteuerung des Wegeventils 34 in umgekehrter
Richtung, d. h. bei Erregung des Elektromagneten 36 wird der
Verbindungskanal 84 mit dem Zulaufanschluß P verbunden, so
daß der Ventilkörper 94 gemeinsam mit dem auf seinem Sitz
98 aufliegenden Kolben 96 vom Ventilsitz 92 abgehoben wird,
so daß das Druckmittel zum Anschluß A und von dort zum Ver
braucher (Hydrozylinder 4) geführt wird. D. h., bei umge
kehrter Ansteuerung des Wegeventils 32 entfaltet der Kolben
96 keine Wirkung, so daß die wirksame Stirnfläche des Ven
tilkörpers 94 derjenigen des Kegels 112 des Zulauf-Sperr
ventils 48 entspricht.
Der Aufstoßkolben 18 wird gleichzeitig in der Darstel
lung nach Fig. 3 nach rechts bewegt, so daß der Aufstoß-
Stössel 24 in Anlage an die Stirnfläche des Kegels 112 ge
langt und diesen von seinem Kegelsitz 116 abhebt. Da in
diesem Betriebszustand die wirksame Stirnfläche des Ventil
körpers 94 der wirksamen Stirnfläche des Kegels 112 ent
spricht, öffnen beide Ventilglieder etwa gleichzeitig.
Bei besonderen Anwendungsfällen kann selbstverständ
lich auch das Zulauf-Sperrventil 48 mit der gleichen Kon
struktion wie das in Fig. 3 links dargestellte Rücklauf-
Sperrventil 46 ausgeführt werden.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die vor
stehend beschriebene Konstruktion beschränkt. So könnte die
Drosselstellung zur Beeinflussung der Druckdifferenz über
dem Ventilkörper 94 anstelle durch die Manteldurchbrüche
108 über eine Drossel zwischen dem Außenumfang des Ventil
körpers 94 und dem Innenumfang der Buchse 88 ausgebildet
werden. Prinzipiell vorstellbar ist es auch, daß die Ven
tilanordnung als Schieberventil ausgeführt ist, wobei al
lerdings Leckageprobleme auftreten können.
Offenbart ist ein Lasthalteventil mit einem zulaufsei
tigen und einem rücklaufseitigen Sperrventil, wobei das
rücklaufseitige Sperrventil derart ausgebildet ist, daß es
bei einem niedrigerem Druck öffnet als das Zulauf-Sperrven
til. Dadurch wird ermöglicht, daß der Rücklauf vom Verbrau
cher bereits bei niedrigen Zulaufdrücken aufgesteuert
wird, so daß Druckschwankung im Zulauf nicht zu Unstetig
keiten in der Ansteuerung des Verbrauchers führen.
Claims (11)
1. Entsperrbares Lasthalteventil mit zwei Sperrventilen
(46, 48), deren Ventilkörper (94, 96) einerseits vom
Lastdruck eines Verbrauchers (4) und von der Kraft ei
ner Druckfeder (100, 114) in Sperrrichtung und anderer
seits vom Druck an einem Zulaufanschluß P in Öffnungs
richtung beaufschlagbar sind, und mit einem Aufstoßkol
ben (18), über den der Ventilkörper (94, 96) eines
Rücklauf-Sperrventils (46) zum Entsperren in
Öffnungsrichtung beaufschlagbar ist, dadurch gekenn
zeichnet, daß zumindest das Rücklauf-Sperrventil (46)
bei einem Druck entsperrbar ist, der niedriger liegt,
als der Druck zum Aufsteuern des anderen Zulauf-Sperr
ventils (48) über das Druckmittel zum Verbraucher (4)
führbar ist.
2. Lasthalteventil nach Patentanspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Ventilkörper (94) des Rücklauf-Sperr
ventils (46) auf einem Kolben (96) geführt ist, der
durch den Aufstoßkolben (18) zum Aufsteuern eines
Rücklaufquerschnittes im Ventilkörper (94) betätigbar
ist, wobei dieser hydraulisch gegen einen Ventilsitz
(92) vorgespannt ist.
3. Lasthalteventil nach Patentanspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die vom Ventilsitz (92) abgewandte Seite
des Ventilkörpers (94) mit dem Druck am zugeordneten
Arbeitsanschluß (A) beaufschlagt ist.
4. Lasthalteventil nach Patentanspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß in Rücklaufrichtung gesehen stromaufwärts
des Ventilsitzes (92) eine Drosselstelle (108) ausge
bildet ist, durch die das Druckmittel vom Arbeitsan
schluß (A) zum Ventilsitz (92) hin strömt.
5. Lasthalteventil nach Patentanspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Drosselstelle als Manteldurchbruch
(108) des als Hohlkolben ausgeführten Ventilkörpers
(94) ausgebildet ist.
6. Lasthalteventil nach einem der Patentansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (100) den
Ventilkörper (94) über den Kolben (96) gegen den Ven
tilsitz (92) vorspannt.
7. Lasthalteventil nach einem der Patentansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der vom Ventilkörper (94)
entfernte Endabschnitt des Kolbens (96) in einer
Axialsacklochbohrung (102) eines Gehäuses (90,88)
geführt ist.
8. Lasthalteventil nach einem der Patentansprüche 2 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das Flächenverhältnis der
druckbeaufschlagten Stirnflächen des Ventilkörpers (94)
und des Kolbens (96) im Bereich von 3 : 1 und 7 : 1 vor
zugsweise zwischen 4 : 1 und 5 : 1 liegt.
9. Lasthalteventil nach Patentanspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß das hydraulische Flächenverhältnis zwi
schen Aufstoßkolben (18) und Kolben (96) im Bereich von
etwa 9 : 1 und 12 : 1 vorzugsweise bei 11 : 1 liegt.
10. Lasthalteventil nach einem der Patentansprüche 2 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß nur das Rücklauf-Sperrven
til (46) mit einem Kolben (96) ausgeführt ist, und daß
der Aufstoßkolben (18) zwei jeweils einem Sperrventil
(46, 48) zugeordnete Aufstoß-Stössel (22, 24) hat, wobei
der Durchmesser des dem Rücklauf-Sperrventil (46)
zugeordneten Vorsprungs (22) kleiner ist als derjenige
des dem Zulauf-Sperrventil (48) zugeordneten Vorsprungs
(24) ist.
11. Lasthalteventil nach einem der vorhergehenden Patentan
sprüche gekennzeichnet durch ein Wegeventil (34), über
das die Stirnseite des Aufstoßkolbens (18) wahlweise
mit dem Druck am Zulaufanschluß (P) oder am Rücklaufan
schluß (T) verbindbar sind.
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Also Published As
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