DE2023881A1

DE2023881A1 - Digitale Ausgabeeinrichtung

Info

Publication number: DE2023881A1
Application number: DE19702023881
Authority: DE
Inventors: Donald L Austin Tex. Oliver (V.St.A.)
Original assignee: CHAR LYNN CO
Current assignee: CHAR LYNN CO
Priority date: 1969-10-29
Filing date: 1970-05-15
Publication date: 1971-05-13
Also published as: JPS506253B1; DE2023881C3; DE2023881B2; US3605809A; DE7018250U; FR2065855A5; GB1299386A

Description

PATENTANWALT DIPL.-INQ. QERHARD SCHWAN

» MÜNCHEN I · QOERZER STRASSE 15 1g, Mai 1970

Char-Lynn Company 15151 Highway 5, Eden Prairie, Minnesota 55343 / V.St.A.

Hydraulisches Ventil

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches 4-UJege-3-Stellungsventil und befaßt sich insbesondere mit einem Stromregslv/entil mit automatischer Rückführung in die Neutralstellung, bei dem die automatische Rückführeinrichtung gegen den Arbeitsdruckmittelstrom geschützt ist und innerhalb eines weiten Durchflußmengenbereiches auf den Systemdruckmittelstrom anspricht.

Stromregeluentile mit automatischer Rückführung in die Neutralstellung sind bekannt. Ein typisches Beispiel eines 4-Wege-3-Stellungs-Stromregelventils mit automatischer Rückführung in die Neutralstellung ist in der US-Patentschrift 2 800 922 beschrieben. Im allgemeinen spricht das Ventil mit automatischer Rückführung in die Neutralstellung am Ende eines Arbeitszyklus an und bringt den Ventilkolben selbsttätig in die Neutralstellung zurück. Bei dem aus der US-Patentschrift 2 800 922 bekannten Ventil arbeitet die automatische Rückführung in die Neutralstellung ebenso wie bei dem Ventil nach der Erfindung in Abhängigkeit won dem Druckmittelstrom. Am Ende eines Arbeitszyklus baut eich in dem Ventil ein Druck auf, wodurch ein Druck-

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begrenzungsventil von seinem Sitz abgehoben wird, so daß Systemdru.ckrnittel zu der automatischen Rückführeinrichtung strömen kann,, Die automatische Rückführeinrichtung spricht auf vorbestimmte Durchflußmengen an und bewirkt die Rückkehr des Ventilkolbens in die Neutralstellung, uienn sie einem Druckmittelstrom ausgesetzt wird, der sich innerhalb d9r vorbestimmten Grenzwerte hält.

ψ Ventile der vorliegenden und aus der US-Patentschrift 2 800 922 bekannten Art werden innerhalb eines Systems zur Steuerung des Druckmittelstromes zu einer hydraulischen Einrichtung verwendet, bei der es sich im allgemeinen um einen rotierenden Motor oder einen geradlinig arbeitenden Motor, d. h. einen Zylinder, handelt. Unter einem Ventil mit Tandemmittelstellung wird ein Ventil verstanden, bei dem die Arbeitsanschlüsse blockiert sind, wenn der Ventilkolben in der Neutralstellung steht. Zufluß- oder Druckleitung und Abfluß-

_fc oder Rückleitung sind miteinander verbunden» Unter einem Ventil mit offener !Mittelstellung wird ein Ventil verstanden, bei dem in der Neutralstellung sämtliche Anschlüsse miteinander verbunden sind« Bei einem System, das einen rotierenden IKlotor erfordert, wird im allgemeinen ein Ventil mit offener Mittelstellung verwendet. Bei einem System mit einem geradlinig arbeitenden Motor wird dagegen ein Ventil mit Tandemmittelstellung benutzt«

UJeil die automatische RUckführainrichtung auf den Systemdruck-

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mittelstrom ansprechen muß, ist sie derart aufzubauen und in dem Ventil anzuordnen, daß sie gegen den Arbeitsdruckmittelstrom geschützt uiird. Der durch den Abschluß eines Arbeitszyklus bedingte Druckaufbau im Ventil bewirkt, daß der Systemdruck ansteigt. Infolgedessen öffnet ein druckabhängig gesteuertes Druckbegrenzungsventil und betätigt der Systemdruckmittelstrom die automatische Rückführeinrichtung. Bei bekannten Ventilen, bei denen der Arbeitsdruckmittelstrom mit der automatischen Rückführeinrichtung in Berührung kommt, ist die Rückführeinrichtung weniger empfindlich und infolgedessen unzuverlässig.

Mit der Erfindung sollen dieser und weitere Mängel ausgeräumt werden. Insbesondere soll ein neuartiges und verbessertes Stromregelventil mit automatischer Rückführung in die Neutralstellung geschaffen werden, das hinsichtlich Aufbau und Betrieb einfach und kostensparend ist. Die automatische Rückführeinrichtung des mit offener Mittelstellung oder Tandemmittelstellung ausgestatteten Stromregelventils soll innerhalb eines großen Bereiches für den Systemdruckmittelstrom ansprechen. Die Rückführeinrichtung soll so aufgebaut und angeordnet sein, daß sie gegen den Arbeitsdruckmittelstrom geschützt ist und auf den Systemdruckmittelstrom innerhalb eines weiten Durchflußmengenbereiches genau und verläßlich anspricht«,

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben eich aus den Ansprüchen und der folgenden

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Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen. In den Zeichnungen zeigt:

Figur 1

eine schematische Darstellung der Anordnung des Ventils nach der Erfindung in einem Druckmittelsystem zur Steuerung eines rotierenden oder geradlinig arbeitenden Hydraulikmotors,

Figur 2

in Draufsicht einen Schnitt eines erfindungsgema'ßen Ventils mit Tandemmittelstellung, wobei der Ventilkolben in der Neutralstellung veranschaulicht ist,

Figur 3

Figur 4

in Draufsicht* einen Schnitt auf ein erfindungsgemäßes Ventil mit Tandemmittelstellung, wobei der Ventllkolben herausgeschoben dargestellt ist,

im Aufriß einen Schnitt eines erfindungsgemäßen Ventils mit Tandemmittelstellung, uiobei der Ventilkolben in herausgeschobener Stellung veranschaulicht ist,

Figur 5

in größerem Maßstab eine perspektivische Ansicht des Schiebers der automatischen Rückführeinrichtung und

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Figur 6 in Draufsicht einen Schnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ventils mit Tandemmittelstellung, wobei der Ventilkolben in der Neutralstellung dargestellt ist.

Figur 1 zeigt das erfindungsgemäße Ventil schematisch innerhalb eines Systems, für das sich das Ventil besonders eignet. Das insgesamt mit 10 bezeichnete Ventil besitzt zwei Arbeitsanschlüsse 11 und 12, die mit einem Hydraulikmotor 13 verbunden sind. Nur zu Erläuterungszwecken ist der Hydraulikmotor als Zylinder oder geradlinig arbeitender Motor veranschaulicht. Es kann statt dessen ohne weiteres auch ein rotierender Motor benutzt werden. Eine Arbeitsdruckmittel führende Leitung 14 verbindet den Arbeitsanschluß 12 mit dem kolbenseitigen Ende 15 des Motors 13. Der Arbeitsanschluß 11 ist mit dem kolbenstangenseitigen Ende 17 des Motors 13 über eine Leitung 16 verbunden.

Eine Hydraulikpumpe 18 führt dem Ventil 10 am Einlaßanschluß 19 unter Druck stehendes Druckmittel zu. Die Auelaßeeite 20 der Pumpe 18 ist an eine Systemdruckmittel führende Leitung 21 angeschlossen. Druckmittel fließt vom Ventil über einen Auslaßanschluß 22 ab, mit dem eine Systemdruckmittel führende Leitung 23 verbunden ist, über die das Druckmittel zu einem Behälter 24 zurückgeführt wird. Der Behälter 24 ist über eine Syetemdruckmittel führende Leitung 25 mit dem Einlaß 26 der

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- 6 Pumpe 18 verbunden»

Durch Betätigung eines Ventilstellhebels 27 kann das Druckmittel won der Pumpe 18 aus in gewünschter Weise weitergeleitet werden. Beispielsweise kann dafür gesorgt werden, daß der Arbeitsdruckmittelstrom das Ventil 10 über den Arbeitsanschluß 12 verläßt und die Kolbenstange 28 des Zylinders 13 nach außen ^ bis in eine vorbestimmte Stellung geschoben uiird, bei der sich ein Systemdruck aufbaut, worauf der Ventilkolben zur Rückkehr in die Neutralstellung veranlaßt wird. Während die Kolbenstange 28 nach außen gedrückt u/ird, uiird zurückfließendes Druckmittel über die Leitung 16 zum Arbeitsanschluß 11 geführt; es verläßt das Ventil am Auslaßanschluß 22 und fließt von dort

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zum Behälter 24 zurück.

Figur 2 zeigt das erfindungsgemäße Ventil in einer geschnittenen Draufsicht, um den Druckmittelfluß durch das Ventil hin-P durch in schematischer Uisise erkennen zu lassen. Das 4-UJege-3-Stellungsventil ist mit in Neutralstellung stehendem Ventilkolben veranschaulicht. Bei der gezeigten Ausführungsform handelt es sich um ein Ventil mit Tandemmittelstellung, das jedoch ohne weiteres in ein Ventil mit offener Mittelstellung umgewandelt werden kann, indem einfach durch bekannte Abwandlung des Ventilkolben8 die Arbaitsanschlüsae miteinander verbunden werden. Das Ventil 10 weist ein Gahä'usa 30 auf, das im allgemeinen aus Gußeisen gefertigt ist_e Eine AbschluÖkappa 31 ist an dem Gehäusa 30 mittels mehreren Schrauben 32 befestigt. An

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dem Gehäuse 30 ist ferner eine vordere Abschlußkappe 33 angebracht, die eine Öffnung 34 besitzt, in der ein Ventilkolben 35 in Axialrichtung gleitend verschoben werden kann. Dichtungen 36 und 37 sorgen für eine Abdichtung zu/ischen dem Ventilkolben 35 und der Öffnung 34.

Der Ventilkolben 35 ist langgestreckt und sitzt in einer axial gerichteten Bohrung 38 des Gehäuses 30. Er kann durch Betätigung des Stellhebels 27 entlang der Achse 39 axial verschoben werden. Der Ventilkolben 35 meist mehrere Steuerstege und NutBn auf, die in der unten erläuterten Weise in vorbestimmten Stellungen des Ventilkolbens 35 mit Steuerstegen und Nuten des VentilgehäusBs 30 zusammenwirken.

Der in Richtung der Achse 39 verschiebbare Ventilkolban 35 wird mittels einer in der Abschlußkappe 31 sitzenden Zentrierfeder 40 in der Neutralstellung vorgespannt. Die Feder 40 ist zwischen zwei FederführungstBilen 41 und 42 gehalten, die beide auf einem Zapfenabschnitt 43 des Ventilkolbens 35 montiert sind. Die Feder 40 trennt das Federführungsteil 41 von dem Federführungsteil 42. Bei herausgeschobenem Ventilkolben wird das mit der Feder 40 verbundene Federführungsteil 41 entlang dem Zapfenabschnitt 43 nach innen geführt, wodurch die Feder zusammengedrückt und der Ventilkolben 35 in Richtung auf die Neutraietellung vorgespannt wird. Entsprechend wird bei eingeschobenem Ventilkolben das Federführungsteil 42 in Richtung auf das Federführungeteil 41 gedrückt, wodurch die Feder zu-

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sammengepreöt und dar Ventilkalben 35 nach außen in Richtung auf die Neutraisteilung vorgespannt wird. Ein hinterer Dichtungsabschnitt 44 das Ventilkolbens 35 ist von einer Dichtung

45 umfaßt, die die Abschlußkappe 31 gegen den Druckmittelstrom abdichtet. Die automatische Rückführeinrichtung zur Rückführung des Ventils 10 in die Neutralstellung ist insgesamt mit

46 bezeichnet«, Dia Rückführeinrichtung sitzt im Bereich des Zapfenabschnittes 47 des Ventilkolbens 35 und weist eine Vorspannfeder 48 sowie einen Schieber 49 auf. Die Feder 48 drückt dan Schieber 49 gegen die Raste 50. Der Schieber 49 besitzt eine Fläche 51, die mit dar Raste bei herausgeschobenem Ventilkolben zusammenwirkt, und eine Fläche 52, auf der die Raste bei eingeschobenem Ventilkolben aufsitzt» In der Neutralstellung drückt die Raste den Schieber 49 einfach nach innen, wobei die Feder 48 zusammengepreßt wird. Der Schieber 49 und die Feder AB bewegen sich in Axialrichtung gemeinsam mit dem Ventilkolban 35, während die Raste 50 relativ dazu feststeht. Der Schieber 49 besitzt ferner eine Dichtlippa 53.

Der Ventilkolben 35 ist mit einem ersten Zapfenabschnitt 54 ausgestattet, der bei herausgeschobenem Ventilkolben für eine Druckmittelverbindung mit dem ersten Arbeitsanschluß 11 sorgt. Ein erster Sperrabschnitt 55 das Vantilkolbens 35 sperrt den ersten Arbeitsanschluß 11 in dar Nautralstallung ab. Ein erster neutraler Zapfenabschnitt 56 des Vantilkolbens 35 sorgt für eine Druckmittelverbindung zwischen dem Einlaßanschluß 19 und dam Auelaßanschluß 22. Ein Trennsteg 57 trsnnt den Einlaß-

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anschluß 19 vom Auslaßanschluß 22, wenn der Ventilkolben eingeschoben oder herausgeschoben ist; er lenkt dabei den Druckmittelstrom zu dem ersten oder zweiten Arbeitsanschluß 11 bzui. 12 und läßt Druckmittel von dem anderen Arbeitsanschluß aus in das Ventil einströmen und zum Auslaßanschluß 22 gelangen. Ein zweiter neutraler Zapfenabschnitt 58 sorgt in der Neutralstellung des Ventilkolbens 35 für eine Druckmittelverbindung zwischen dem Einlaßanschluß 19 und dem Auslaßanschluß 22. Ein zweiter Sperrabschnitt 59 ist in Figur 2 in der Neutralstellung veranschaulicht, in der er den zweiten Arbeitsanschluß 12 absperrt und verhindert, daß über diesen Anschluß Druckmittel in das Ventil einströmt oder aus dem Ventil ausströmt. Ein zweiter Zapfenabschnitt 60 hat in der Neutralstellung des Ventilkolbens 35 keine Funktion, sorgt jedoch bei eingeschobenem Ventilkolben für eine Druckmittelverbindung zwischen dem zweiten Arbeitsanschluß 12 und dem Auslaßanschluß 22. Ein etellhebelseitiger Dichtungsabschnitt 61 des Ventilkolbens steht im Bereich der öffnung 34 der Abschlußkappe 33 aus dem Ventil 10 nach außen vor. Ein Anschlußstück 62 ist mit dem Stellhebel 27 über einen Stift 63 verbunden.

Unter Druck stehendes Druckmittel tritt in das Gehäuse 30 des Ventile am Einlaßanschluß 19 ein, der mit einer Einlaßkammer 64 in Verbindung steht, die ihrerseits in vorbestimmten Stellungen des Ventilkolbens 35 mit der Bohrung 36 verbunden ist. In der in Figur 2 veranschaulichten Neutralstellung des Ventilkolbens ist für eine Druckmittelverbindung zwischen der

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Einlaßkammer 64 und einer Auslaßkammer 65 gesorgt, die unter Abflußdruck stehendes Druckmittel enthält,, Ein erster Trennsteg 66 und ein zweiter Trennsteg 67, die einander gegenüberstehen, trennen bei eingeschobenem oder herausgeschobenem Ventilkolben 35 die Einlaßkammer 64 von der Auslaßkammer 65 und bewirken, daß das Druckmittel in der uieiter unten näher beschriebenen Weise won der Einlaßkammer 64 aus entweder zum Arbeitsanschluß 11 oder zum Arbeitsanschluß 12 strömt«, Das Ge-

^ häuse 30 besitzt einen ersten Einlaßdichtungsst'eg 68 und eine mit dem ersten Arbeitsanschluß 11 in Verbindung stehende erste Nut 69. Bei eingeschobenem Ventilkalben wirkt dar Trennsteg 57 mit dem ersten Trennsteg 66 des Gehäuses 30 zusammen und bewirkt, daß das Systemdruckmittel von der Auslaßkammer 65 abgesperrt und zu dem Arbeitsanschluß 11 geleitet wird, won wo das Druckmittel nach außen zum Motor 13 strömt und vom IYIotor 13 aus nach innen in den zweiten Arbeitsanschluß 12 gelangt. Arbeitsdruckmittel strömt um den zweiten Zapfenabschnitt 60, der mit dem Arbeitsanschluß 12 in Verbindung steht, herum

P und in die Auslaßkammer 25, von wo aus das Druckmittel über den Auslaßanschluß 22 nach außen abströmen kann. Bei herausgeschobenem Ventilkolben und in der Wautralstellung ist die Verbindung v/on der Einlaßkammer 64 zum ersten Arbeitsanschluß 11 durch den ersten Einlaßdichtungssteg 68 gesperrt, der mit dem ersten Sperrabschnitt 55 des Vsntilkalbens 35 in Dichteingriff steht. In der Neutralstellung trennt ein ersfcsr Auslaödichtungseteg 70 das Systamdruckmittal in der Auslaßkammer 65, die mit der Bohrung 38 verbunden iet„ von dem Arbeitsanschluß

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11 ab, mail der Stag 70 mit dem ersten Sperrabschnitt 55 des Ventilkolbens 35 dichtend zusammenwirkt.

Ein zweiter EinlaQdichtungssteg 71 sorgt gemeinsam mit dem zuzeiten Sperrabschnitt 59 für eine Abdichtung und verhindert, daß Druckmittel von der Einlaßkammer 64 aus durch den zweiten Arbeitsanschluß 12 hindurchströmt. Eine zweite Nut 72 steht mit dem zweiten Arbeitsanschluß 12 in Verbindung. Bei herausgeschobenem Ventilkolben strömt Druckmittel aus der Einlaßkammer 64 um den zweiten neutralen Zapfenabschnitt 58 herum in die zweite Nut 72 und verläßt von dort aus das Ventil über den Arbeitsanschluß 12. In der Neutralstellung des Ventilkol-. bens 35 verhindern ein zweiter Auslaßdichtungssteg 73 und der zweite Sperrabschnitt 59 den Übertritt des Druckmittels von der Auslaßkammer 65 zum Arbeitsanschluß 12.

Ein zylindrischer Druckbegrenzungsventileinsatz 74 ist in eine Bohrung 75 eingesetzt, die mit der Bohrung 38 des Gehäuses 30 in Verbindung steht. Der Einsatz 74 weist eine Feder 76 auf, die zwischen einem Bodenteil 77 und einer Kolbendichtung 78 gehalten ist. Die Kolbendichtung 78 wirkt mit einem Sitz 79 zusammen. Der Einsatz 74 besitzt mehrere Öffnungen, die ee ermöglichen, daß in der Einlaßkammer 64 befindliches Systemdruckmittel bei einem vorbestimmten Druck die Vorspannkraft der Feder 76 überwindet und die Kolbendichtung 78 von ihrem Sitz abhebt, so daß Systemdruckmittel in den Einsatz einströmt und über Öffnungen 80 nach außen in die Bohrung 75

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gelangt. Die Bohrung 75 steht mit der automatischen Rückführeinrichtung 46 in Druckmittelverbindung, weil Systemdruckmittel durch die Bohrung 81 hindurchströmen kann, die die Raste
50 enthält.

In Figur 4 ist die automatische Rückführeinrichtung im einzelnen veranschaulicht. Die Raste 50 sitzt in der zylindrischen lotrechten Bohrung 81 und ist in der Stellung veran-
^ schaulicht, in der sie den Ventilkolben 35 im herausgeschobenen Zustand festhält. Die Raste 50 wird in der Bohrung 81 mittels einer einstellbaren Vorspannfeder 82 nach unten gedrückt, die zwischen Scheiben 83 und 84 gehalten ist. Eine Gewindebohrung 85 nimmt eine Stellschraube 86 auf, mittels deren die Vorspannkraft der Vorspannfeder 82 erhöht oder verringert werden kann.

Eine abgewandelte Ausführungsform des Ventils nach der Erfindung ist in Figur 6 gezeigt. Bei dieser abgewandelten Ausfüh-P rungsform ist für eine vollständige Trennung der automatischen Rückführeinrichtung von dem Druckmittel gesorgt, das
über den Arbeitsanschluß eintritt» Der Ventilkolban ist in
der Neutralstellung veranschaulicht. Systemdruckmittel strömt über den Einlaßanschluß 19 sin und tritt beim Auslaßanschluß
22 aus« Bei herausgeschobenem Ventilkolben strömt unter Druck stehendes Druckmittel über den Einlaßanschluß 19 ein, der
mit der Einlaßkammer 64 verbunden ist. Das Druckmittel strömt dann über den zweitan Arbeitsanschluß 12 aus und über den

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ersten Arbeitsanschluß 11 ein. Von dem Arbeitsanschluß 11 aus gelangt das einströmende Druckmittel um den Zapfenabschnitt 54' des Ventilkolbens herum in eine Nut 87, die mit der Auslaßkammar 65 in Druckmittelverbindung steht. Ein Dichtungssteg 88 trennt gemeinsam mit einem Dichtungssteg 89 des Ventilkolbens über den Arbeitsanschluß 11 eintretendes Druckmittel von der insgesamt mit 90 bezeichneten automatischen Rückführeinrichtung 90 ab. Eine Feder 91 drückt einen Schie- ' bar 92 gegen die Raste 50. Dia automatische Rückführeinrichtung 90 sitzt im Bereich das Zapfenabschnitts 47' des Vantilkolbens 35. Am Ende des Arbeitszyklus wird das Druckbegrenzungsventil 74 betätigt und strömt Systemdruckmittel von dar Einlaßkammer 64 aus über das Druckbegrenzungsventil in die Bohrung 75, die mit dar Bohrung 81' in Druckmittalverbindung steht. Die die Raste aufnehmende Bohrung 81' ist mit dar den Ventilkolben aufnahmenden Bohrung 38 verbunden, die ihrerseits mit der Auslaßkammar 65 in Verbindung steht. Unter Druck stehendes Druckmittel, das mit dar vorbestimmten Durchflußmange um die Rückführeinrichtung 90 herumströmt, überwindet die Kraft dar den Schieber 92 vorspannenden Fader 91 und löst den Schieber von dar Raste. Das 'Ventil ka.hrt infolgedessen in die veranschaulichte Neutralstellung zurück. Dar Dichtungeeteg 89 des Ventilkolbens verhindert in Verbindung mit dem Dichtungesteg 88 des Vantilgahäusee, daß eich unter Druck stehendes Druckmittel mit dem am Arbeitsanschluß 11 ankommenden Druckmittel mischt.

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Die Anordnung arbeitet wie folgt? Bei dem vorliegend beschriebenen Ventil handelt ss sich um sin Wegeventile Seine Funktion besteht darin, unter Druck stehendss Systemdruckmittel aufzunehmen und das Systemdruckmittsl übsr den ersten oder den zuleiten Arbeitsanschluß zu leiten.? das in das Ventil an dem anderen der beiden Arbeitsanschlüsss einströmende Arbeitsdruckmittel aufzunehmen und das Arbeitsdruckmittsl zu einem Behälter für Systemdruckmittel zurückzulsitsn_o Zunächst sei die Arbeitsweise des Uentils mit automatischer Rückführung in die Neutralstellung und mit Tandessimittslstellung erläutert»

Die Pumpe 18 liefert unter Druck stehendes Druckmittel am EinlaQanschluß 19 an_o Die Eirilaßkasnmer 64 steht mit dem EinlaßanschluO 19 in Verbindung.» Dar ©rate und dar zweite ArbeitsanschluS 11 bzw« 12 ©erden mittels das ©rsten und des ztusiten Sperrabschnittes 55 bz®<> 59 des Uantilkolbens abgesperrt» Der Druckmittelstrom gelangt daher won dar Einlaßkammer SA aus um die Trennstege 66 und 67 herum sowie an dan neutralen Zap-P fenabschnitten 56 und 58 vorbei in dia Auslaßkammer 65_S die mit dem AuslaßanschluS 22 in Druckmittslverbindung stsht» Der Auslaßanschluß 22 ist mit dam Behälter 24 verbunden, wodurch der Strömungskreis für den Tandsmrisutralbetrieb geschlossen

Bei herausgeschobenem

das über den EinlaSansehluB 19 sus- EinlaSkaRsraas· 64 go langt, am übertritt zum eraters A^bsitsansehluß 11 dadurch gehindert.,

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daß der erste Sperrabschnitt 55 mit dem ersten Trennsteg 66 in Eingriff kommt. Durch den Eingriff zwischen dem Trennsteg 57 des Ventilkolbens und dem zuleiten Trennsteg 67 wird ferner der Druckmittelstrom an einem unmittelbaren Übergang von der Einlaßkammer 64 zur Auslaßkammer 65 gehindert» Druckmittel strömt um den zuleiten neutralen Zapfenabschnitt 58 herum zum zweiten Arbeitsanschluß 12, uio das Systemdruckmittel zu Arbeitsdruckmittel wird, das über die Leitung 14 zum IKlotor 13 strömt. Die Kolbenstange 28 des Motors 13 wird bis zum Ende ihres Hubes nach außen geschoben; verdrängtes Druckmittel wird über die Leitung 16 zum Arbeitsanschluß 11 zurückgeleitet. Über den Arbeitsanschluß 11 gelangt das Arbeitsdruckmittel zurück in das Ventil 10; es strömt von dort in die erste Nut 69, die mit der Bohrung 38 in Druckmittelverbindung steht. Die automatische Rückführeinrichtung 46 ist von dem Druckmittelstrom, der über den ersten Arbeitsanschluß 11 zum Ventil zurückkehrt, im wesentlichen getrennt und uiird infolgedessen von diesem Druckmittelstrom nicht beeinflußt. Außerdem verhindert die mit der Bohrung 38 zusammenwirkende Dichtlippe 53 des Schiebers 49, daß Arbeitsdruckmittel um die automatische Rückführeinrichtung herumströmt und von der Bohrung 38 aus nach außen in die Auslaßkammer 65 gelangt.

Am Ende des Hubes der Kolbenstange 28 kann das Arbeitsdruckmittel von dem zweiten Arbeitsanschluß 12 aus nicht nach außen abströmen. Infolgedessen baut sich innerhalb der Einlaßkammer 64 ein Druck auf. Dieser Druckaufbau wird durch das Druckbe-

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grenzungsventil 74 begrenzt, wobei die Kolbendichtung 7B von dem Sitz 79 abgehoben wird. Systemdruckmittel strömt dann durch den Einsatz 74 hindurch über die Öffnungen 80 nach au--Ben und in die Bohrung 75, die mit der Bohrung 81 in Verbindung steht. Die Bohrung 81 ist ihrerseits mit der axial verlaufenden. Bohrung: 38 des Ventils 10 verbunden. Systemdruekmittel trifft auf den Schieber 49, überwindet die Schiebervorspannkraft der Feder 48, löst den Schieber 49 van. der Raste 50 und ermöglicht es der Feder 40, den Ventilkalben 35 in die Neutralstellung zu schieben«

Die Arbeitsweise des Ventils mit Tandemmittelstellung ist bei eingeschobenem Ventilkolben im wesentlichen die gleiche wie vorstehend beschrieben und bedarf keiner näheren Erläuterung«

Auch die Arbeitsweise eines Ventils mit offener Mittelstellung entspricht im wesentlichen der vorstehend erläuterten Arbeitsweise. Der Ventilkolben des Ventils mit offener .Mittelstellung sorgt jedoch für eine Verbindung zwischen sämtlichen Anschlüssen, und zwar dem Einlaß- und Auslaßanschluß 19 bzw. 22 sowie dem ersten und zweiten .Arbeitsanschluß 11 bzw. 12«, Die gegenseitige Verbindung erfolgt, indem einfach die beiden Sperrabschnitte 55 und 59 axial geschlitzt werden, wodurch für eine Verbindung zwischen der Einlaßkammer 64 und dem Arbeitsanschlüssen sowie den neutralen Zapfenabschnitten 56 und 58 gesorgt wird. In den Arbeitsstellungen des Ventil-

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kolbens 35 ergeben sich die gleichen Strömungsverhältnisse, wie sie für das-Ventil mit Tandemmittelstellung beschrieben wurden.

IYIxt der Erfindung wird also ein 4-Uiege-3-Stellungsuentil mit automatischer Rückführung in die Neutralstellung geschaffen, bei dam die automatische Rückführeinrichtung gagan den Arbeitsdruckmittelstrom geschützt ist und infolgedessen auf den Systemdruckmittelstrom innerhalb eines weiten Bereiches von Durchflußmengen mit hoher Empfindlichkeit anspricht. Dieser Durchflußmengenbereich kann von ungefähr 1/2 g/min bis über 20 g/min reichen. Das Ventil kann ohne weiteres als Ventil mit Tandemmittelstellung oder als Ventil mit offener Mittelstellung ausgelegt werden, so daß entweder ein geradlinig arbeitender Motor oder ein rotierender Motor genau und wirksam gesteuert werden kann, ohne daß die Zuverlässigkeit der automatischen Rückführeinrichtung gefährdet wird.

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Claims

- 18 Ansprüche

.) Vierujsgeventil mit automatischer Rückführung in die Neutralstellung, mit einem Ventilgehäuse, das einen an eine Systemdruckmittelquelle anschließbaren Einlaßanschluß, einen an einen Behälter Für Systemdruckmittel anschließbaren Auslaßanschluß, zwei Arbeitsanschlüsse, von denen

* dar eine der Durchleitung von unter Druck stehendem Arbeitsdruckmittel und der andere der Rückführung von Arbeitsdruckmitte 1 dient, und eine axial verlaufende Bohrung aufweist, die mit dem Einlaß- und Auslaßanschluß und den beiden Arbeitsanschlüssan in Verbindung steht und mehrere Steuarstage und Nuten besitzt, ferner mit einem in der Axialbohrung gelagerten, zwischen einer Neutralstellung und mindestens einer Arbeitsstellung verschiebbaren Ventilkolben, der mit mehreren Stegen und Nuten ausgestattet ist, die mit den Stegen und Nuten.des Ventilgehäuses

" derart zusammenwirken, daß in der Neutralstellung des Ventilkolbens Einlaß- und Auslaßanschluß miteinander verbunden sind und in der Arbeitsstellung des Ventilkolbens Systemdruckmittel vom EinlaßanschluQ als Arbeitsdruckmittel durch einen der Arbeitsanschlüsse hindurch nach außen geleitet uiird, mährend Arbeitsdruckmittel über den anderen, mit dem Auslaßanschluß verbundenen Arbeitsanschluß zurückströmt, mit einer Vorspanneinrichtung, die den Ventilkolben aus der Arbeitsstellung in die Neutralstallung- zu dr-ücken· sucht,

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BAD

einem mit dem Ventilkolben verbundenen Stellhebel zur Herstellung des Ventilkolbens zwischen Neutralstellung und Arbeitsstellung, einer Rückführeinrichtung zur automatischen Rückführung des Ventilkoibens in die Neutralstellung, die eine in dem Gehäuse angebrachte Raste sowie einen Schieber und ein Schiebervorspannelement aufweist,.'die auf dem Ventilkolben angeordnet und gemeinsam mit diesem.axial verschiebbar sind, wobei der Schieber eine Fläche besitzt, die mit der Raste in Eingriff bringbar ist, um den Ventilkolben entgegen der von der Vorspanneinrichtung ausgeübten Kraft in der Arbeitsstellung zu halten, sowie mit einem in dem Gehäuse untergebrachten, auf den Druck im Ventil ansprechenden Druckbegrenzungsventil zur Auslösung der automatischen Rückführeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Rückführeinrichtung (46) im Ventilgehäuse (30) gegen den über die beiden Arbeitsanschlüsse (11, 12) fließenden Arbeitsdruckmittelstrom im wesentlichen isoliert angeordnet ist, und daß das Druckbegrenzungsventil (74) in Abhängigkeit vom Druck des Systemdruckmittels gesteuert ist und eine Kolbendichtung" (78) aufweist, die bei einem vorbestimmten Drück des Systemdruckmittels von ihrem Sitz (79) abhebt und 5ystemdruckmitiel zur automatischen Rüc-k.fühx.einrich'tung durchläßt, deren Schieber (49) bei einer -vor beistimmten Durchflußmenge des SystemdruckmittBls entgegen der Kraft des Schiebervorspännelementes (48) van .der .Raste :- (50.) freikbmmte ' ^:t * ' - ■- < " ' * · · :,'-- ■ ■■-. ' ■■ :,·.?.-

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2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Arbeitsanschlüsse (11, 12) in der Neutralstellung des Ventilkolbens (35) miteinander verbunden sind.
3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Arbeitsanschlüsse (11, 12) in der Neutralstellung des Ventilkolbens (35) abgesperrt sind.
4. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vantilkolben (35) zwecks wahlweiser Zuführung von Druckmittel zu einem der Arbeitsanschlüsse (11, 12) von der Neutralstellung aus innerhalb der Axialbohrung (38) wahlweise in eine von zwei Arbaitsstellungen verschiebbar ist.
5. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge· kennzeichnet, daß der Schieber (49) dar automatischen Rückführeinrichtung (46) eine die Rückführeinrichtung (46) gegen den Arbeitsdruckmitteistrom isolierende Dichtlippe (53) aufweist, die vom Schieber nach außen vorsteht und. mit der den Ventilkolben (35) aufnehmenden Axialbohrung (38) des Ventilgehäuses (30) in Eingriff steht.

6« Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (35) einen die Rückführeinrichtung (90) gegen den Arbeitsdruckmittelstrom isolierenden Dichtungesteg (89) aufweist, der mit einem Dichtungs-

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steg (88) der den Wentilkolben (35) aufnehmenden Axialbohrung (38) in Eingriff steht.

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