DE2152830C3 - Steuerventil in Längsschieberbauart für Hydromotoren - Google Patents

Description

ao Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuerventil in Längsschieberbauart zur Wegesteuerung des Druckmittels für Hydromotoren bzw. Hydrozylinder, mit einem die Ventilbohrung, die den Steuerschieber aufnimmt, zentral durchsetzenden drucklosen Umlauf in

*5 Neutralstellung des Steuervenrils über eine mit dem Pumpenanschluß verbundene erste Zulauföffnung und eine Ablauföffnung, ferner mit mindestens einem in Längsrichtung der Ventilbohrung gegenüber der Zu- und Ablauföffnung versetzten Verbrauchcranschluß, dem eine zweite, mit dem Pumpenanschluß verbundene Zulauföffnung zugeordnet ist, und außerdem mit mindestens einem im Steuerschieber vorgesehenen Verbindungskanal für die Verbindung des Verbraucheranschlusses mit der zweiten Zulauföffnung und mit einem gegenläufig dazu durch Verschiebung des Steuerschiebers einschaltbaren Querverbindungskanal zur Verbindung der ersten Zulauföffnung mit der Ablauföffnung des drucklosen Umlaufs.

Es ist bereits ein Steuerventil in Längsschieberlv.ι, art bekannt, das zwischen einer Neutralstellung mit drucklosem Umlauf und jeweils einer Anschlußstcllung an einem Verbraucheranschluß eines hydraulischen Verbrauchers mit zwei AnschlÜFsen vcrstcilbai ist Per Durchlaufkanal für den drucklosen Umlauf ist dabei axial ersetzt und liegt als Unu'dngskerbc außerhalb dei beiden Verbrauchcranschlih-e (BOSCH-Hydraulik, Information und Daten, 1970/ 71. S. 80. 4.2).

Bei einem weiteren bekannten Steuerventil in Längsschicberbauart ist der drucklosc Umlaufkanal zentral angeordnet. Von diesem Kanal zweigen zwei Zulaufkanäle zu je einem Verbraucheranschluß ab, die in axial versetzten Ebenen jeweils ihrem Zulaufkanal gegenüberliegen. Außerdem weist der als Um-

fangsrinne ausgebildete Kanal für den drucklosen

Umlauf eine Umlenkung auf (Hamworthy Hydraulics Ltd. Installation Sheet, 12 480 4,Sl, April 1967).

Schließlich ist es noch bekannt, bei einem mcngengeregcltm Steuerventil in I ängsschieberbauarl einen Hilfskanal in der gleichen Querschnittsebenc wie einen Hauptkanal anzuordnen (deutsches Gebrauchsmuster 1 968 337).

Bei den gattungsmäßig vergleichbaren beiden crstgenannten Steuerventilen in Längsschieberbauart isi infolge der Anordnung der Hauptstromkanäle eine sehr große Baulänge erforderlich. Bekanntlich verwendet man Steuerventile dieser Art in Anordnungen.

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deren konstruktiver Aufbau eine Kompaktbauweise zum Ziel hat. Eine Verringerung der Baulänge der Steuerventile bedeutet deshalb eine große Platzersparnis. Außerdem können bei verringerter Baulänge , die Herstellungskosten der Steuerventile wesentlich gesenkt werden.

Es liegt die Aufgabe vor, ein Steuerventil in Längsschieberbauart der eingangs genannten Art so auszubilden, daß dessen Baulänge gegenüber den bekannten Schiebern wesentlich geringer ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die erste und die zweite Zulauföffnung

jeweils in Längsschnitten durch das Steuerventil gesehen — in einem axial engen Bereich und im Falle eines Steuerventils mit zwei Verbraucheranschlüssen zwischen diesen Anschlüssen zueinander winkelverseut in die Ventilbohrung einmünden und daß der Qücrverbindungskanal als radiale Durchgangsbohrung im Steuerschieber ausgebildet ist, die in Neutralstellung des Steuerventils mit der ersten Zulauföffnung und der Ablauföffnung fluchtet.

Dieses Steuerventil bietet den Vorteil, daß durch die Anordnung der beiden Zulauföffnungen und der Ablauföffnung zumindest im wesentlichen in einer Ebene eine erhebliche Baulängenverringerung des Steuerventils erreichbar ist. Die kompakte Bauweise des Steuerventils führt nicht nur zu einer beträchtlichen Verringerung der Gestehungskosten, sondern ei öffnet gleichzeitig auch ein weites Anwendungsgebiet, das Steuerventilen in Längsschieberbauart mit einer größeren Baulänge bisher verschlossen blieb. Die Herstellung ist auch dadurch sehr einfach geworden, daß keinerlei t'ibcrrschneidung der Kanäle auftritt, auch wenn einer oder beispielsweise zwei Verhrauchcranschlüssc auf der Pumpenzulaufseite an-Ii ordnet werden müssen. Da eine übermäßige Ein-•ehnürung der Strömuneskanäle nicb* erforderlich ist, entsprechen die auftretenden Druckverluste dciv.n der üblichen Steuerventile in Längsschieberbauart.

Ausgestaltungen der Frfindung gehen aus den l'n-'.eransprüchcn hervor. Sd ist /. B. /ur Vermeidung von Druckstößen /weckmäßigcrweise /wischen der /weiten Zulauföffnung und dem vom Pumpenanschluß kommenden Zulaufkanal ein Rückschlagventil angeordnet.

Fine besonders günstige Ausführungsform besteht Dai in. daß die Verbindungskanäle aus flachen, im Bereich der Vcrbindungsbohrungen liegenden Ausnehmungen im Steuerschieber bestehen. Hierdurch wird die Her^tellunu des Steuerschiebers um so einfacher.

Wenn Matt eines einzigen Verbraucheranschlusses fin einen einseitig wirkenden Verbraucher ein Doppelanschluß für einen nach zwei Seiten wirkenden Verbraucher vorgesehen werden soll, können bei allen genannten Ausführungsformen diese zwei Vor braucheranschlüsse in Ventillängsrichtung zu beiden Seiten des Pumpenanschlusscs angeordnet und jeweils getrennt voneinander mit dem Pumpen.msthhiu in Verbindung bringbnr sein.

Es können aber auch Stcuervuiiilcinrieht'.msien mit mehr als einen; Steuerschieber voi gesehen -ein, wobei gegebenenfalls die mehreren Stciu-i schieber die Funktion mehrerer Steuerventile in ein·, ni Ventil block übernehmen.

Um auch bei allerhöchstem Drnck den Kraftaufwand für das Verschieben des Steuerschiebers in Grenzen zu halten, ist in Ausgestaltung der Erfindung eine Steuerventileinrichtung mit wenigstens einem Steuerventil derart ausgebildet, daß in ein und derselben Querschnittsebene wenigstens eines Steuer-Schiebers nebeneinander zwei parallele Bohrungen vorgesehen sind, von denen die eine den Querverbindungskanal und die andere einen Kanal zur Verbindung des Zulaufkanals mit dem Rücklaufanschluß über einen Kanal im Ventilgehäuse bildet, wobei die

ίο Stromrichtung des Druckmittels im Kanal der Stromrichtung durch den Querverbindungskanal entgegengerichtet ist.

Speziell für Steuerventileinrichtungen mit mehreren Steuerventilen m einem zusammenhängenden Gehäuse ist vorzugsweise vorgesehen, daß die jeweils zu den Steuerschiebern führende zweite Zulauföffnung parallel vom Zulaufkanal abzweigt und daß die Steuerschieber im Gehäuse so angeordnet sind, daß die ersten Zulauföffnungen, die Ablauföffnungen und die Querverbindungskanäle aller Steuerventile miteinander fluchten.

An Hand der Zeichnungen werden beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert.
F i g. 1 zeigt eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Steuerventils für einen einseitig arbeitenden Verbraucher;

F i c. 2 ist ein Schnitt längs der Linie 11-11 von Fig. 1;

F i g. 3 zeigt in einem Schnitt längs der Linie 11I-III von Fig. 1 das Ventil bei drucklosem Umlauf;

F i g. 4 zeigt in einer Ansicht wie F i g. 3 das Ventil in Arbeitslage;

F i g. 5 zeigt in einer Ansicht wie F i g. 3 ein Ventil für einen zweiseitig wirkenden Verbraucher;

F i g. 6 zeigt in einer Ansicht wie F i g. 2 eine Anordnung mit zwei Ventilen;

F i g. 7 zeigt in einer Ansicht wie F i g. 1 zwei in einem Gehäuse hintereinander angeordnete Ventile;

F i g. 8 ist ein Schnitt längs der Linie VlII-VIlI von F i g. 7 und

F i g. 9 ein Schnitt längs der Linie 1X-1X ebenfalls von F i g. 7.

Das in den F i g. 1 bis 4 gezeigte Steuerventil für die Wegestcuerung des Druckmittels besteht aus einem Gehäuse 1 mit einer Schieberbohrung 2 für die Aufnahme des Steuerschiebers 20. Das Gehäuse I kann als Gußstück in entsprechender Unterteilung oder auch als Gehäuse mit Dcckelaufsätzen gefertigt werden. Für besonders hohe Drücke verwendet man jedoch einen Block, in dem die entsprechenden Bohrungen vorgesehen sind, die an den entsprechenden Stellen durch Blindstopfen verschlossen und in ihrem Durchmesser durch Einsatz von Büchsen reduziert sind. Die in dem Schieber eingesetzten Dichtungen, die ein abdichtendes Verschieben gewährleisten, sind zur Vereinfachung in der Zeichnung nicht gezeigt.

In dem Gehäuse 1 ist auf der einen Seite ein Pumpcr.aiischluß 3 mit entsprechendem Gewinde vorgese-

<■"■ I, ii Der Pumpenanschluß Λ mündet zum einen in eine erk Zulauföffnung 8 und zum anderen in einen Zul;;ufkanal 14. der rechtwinklig zur ersten ZulauföffiHing 8 abzweigt und in der gleichen Ebene U-förmig jzcführt über ein Rückschlagventil 15 und eine

fir, zweiiV Zulauföffnung 13 in den Verbindungskanal 4 des Schiebers 20 mündet. Der Vcrbindungskanal 4 hat. wie aus F i g. 2 und 3 zu ersehen ist. die Form einer flachen Ausnehmung. Dem Verbindungskanal 4

mh L vom
mit der vom

hluß 3 weggehenden und 7 an den Verbindungskanal 5 angeschlossen ist. ™^UU„lenüb-rliegen- Während der Verbindungskanal 4 in die Ringleitung AWauöSg9 buchtet, ». 16 mündet, mündet der Verbindungskanals in den

^fÄ ϊϋώϊίΑ·¹-^{direkt in d}: ^V7^r

SÄÄ^Ä 1 vorstenend? Schieber- zweite Zulauföffnung 13, die erste Zulauföffnur, 8 staneΠ durch entsprechende Einrichtungen me- und die Ablauföffnung Hegen, Ringleitungen 16 cSfsch elekTrisch hydraulisch oder pneumatisch bzw. 18 vorgesehen sind, die in Verbraucheran-SSt In dem Gehäuse ist «m die Schieberboh- «» Schlüsse 17 bzw. 19 münden. Damn die Verbin- rZl auf der der Schieber^angcnführun, gegen- dung.kanäle 4 und 5 mit den Rmgleitungen 16 bzw. übeflLenden Seite eine Ringleitung 16 vorgesehen, 18 in Verbindung bringbar sind, ist eine entspredkin dnenVtoucheranschluß 17 .nil entepre- chend tief ausgelegte Schieberbohrung 2 vorgesehen chendem Gewinde mündet, wobei der Verbraucher- In der in F, g. 5 gezeigten Anordnung befindet sich anscrS vTSt einTseite des Gehäuses 1 mündet, a₅ der Schieber 20 in der Bypasslage, d. h das von der an wdche die Seiten mit dem Pumpenanschluß 3 Pumpe geförderte Druck nut: el strömt durch die erste an weicne uic jxi _{Ilß lftanc}._eilZCn ZuIaulöffnuiK über den Querverbindiingskanal zum

^Ä^^Ä"^BwSSW 16 und der Rücklauf ansch.uß 10. Wenn der Schieber in die ^ zweiten Zulauföffnung 13 ist so bemessen, daß der Arbeitslage verschoben ist, in welcher die Verb.. WrbTndungskanal 4 bzw. 5 bei der in Fig.4 gezeig- 30 dunpkanale4 und5 nut der Ringle.tung 16 m Veiten Schiebirstellung eine Verbindung zwischen der bindung stehen, steht die Ringleitung 18 in Veil .;.-zweiten Zulauföffnung 13 und der Ringleitung 16. dung mit dem schieberstangenseitigen Teil der s- ,, X den Verbraucheranschluß 17. herstellt, während berbuhrung 2. Fur das sich dann ansammelnd in der in FiB 3 eczeieten Stellung diese Verbindung Druckmittel wird dann eme geeignete Abfuhair: unterbrochen und statt dessen die drucklose Förde- 40 vorgesehen, indem man das aus Verbrauche!.. ung^ durch^ die erste Zulauföffnung 8, den Querver- Schluß 19, Ringleitung 18 und Oberteil der Schieb binduncskanal 12 cie Ablauföffnung 9 und den bohrung 2 bestehende Leuungssystem direkt Rücklaufan"hluB10 gewährleistet ist. Dadurch, daß Rückführlcm:ne des vom Verbraucher kommcm^ die VerWndun'eskanäle4 und5 auf gegenüberliegen- Druckmittels verwendet. Bei entgegengesetzter Senden Schieberseiten, durch die Verbindungsbohrun- 35 berstellung im eine derartiEe Verbindung über d:'' een6 und 7 verbunden, vorgesehen sind, sind genü- Verbraucheranschluß 17. die Ringleitung 16 und > ■: eend eroße Strörnuncsquerlchnitte vorhanden. Der unteren Teil der Schieberbohrung gegeben. Zwc : schieberstaneenseitige^ Raum der Schieberbohrung. mäßigci weise wird man den oberen und unteren : der von der oberen Stirnfläche des Schiebers 20 be- der Schieberbohrung als Rückführleitungen aus grenzt ist, hat eine nicht gezeigte Ent- bzw. Belüf- 45 den und an einer gewünschten Stelle zusamme-: tung, die beispielsweise mit dem Ölriicklauf in Ver- rei^

bindung stehen kann Gegebenenfalls kann für die Eine derartige Ausfuhrungsform ist in den F1 ti ■

Rückstellung des Schiebers in die in F ig. 3 gezeigte bis 9 gezeigt, bei welcher zwei Ventile hinterem jr.-

Laee ein »lastisches Organ in Form einer Druckfeder dergeschaltet sind, wobei das erste Steuerventil «Jei

vorgesehen werden, die zwischen dem Boden der 50 Ausführungsform der t-ig.l bis4 und das zweite

Schieberbohrung2 und der Schieberstirnseite an- Steuerventil der Ausfuhrungsform der Fig. 5 ent-

eeordnet ist. die der Schieberstange 11 gegenüber- spricht. Die Ventile sind so angeordnet, daß, wenr

j·. . beide Ventile in Bypass-Stellung gebracht sind, die

Das Rückschlagventil 15, welches bei Bedarf vor- erste Zulauf öffnung 8. der jeweilige Querverrm

cesehen werden kann, öffnet erst dann, wenn der im 55 dungskanal 12 und die jeweilige Ablauföffnung'

Zulaufkanal 14 herrschende Druck einen bestimmten fluchtend ausgerichtet sind, wobei die Ablauföff

Wert erreicht hat Gleichzeitig vermeidet das Rück- nung 9 des ersten Schiebers 20 A gleichzeitig die er

schlagventil die Rückwirkung von Druckstößen, die ste Zulauföffnung 8 des zweiten Schiebers 20 B ist

über den Rücklauf anschluß 10 zur Wirkung gelangen dem die Verbraucheranschlüsse 17 B und 19 B zu

könnten ^6o g^{eordnel sind}· ^{Wie 3US} Fig. 8 zu ersehen ist, gehei

Das in den Fts. 1 bis 4 gezeigte Steuerventil ar- die zweiten Zulauf öffnungen 13 Λ bzw. 13 B paralle

beitet in der dem Yig. 1 bis 3 entsprechenden Lage von dem Zulaufkanal 14 weg, wobei bei der gezeig

ςο daß das von der Pumpe geförderte Druckmittel ten Ausführungsform nur zwischen der zweiten Zu

über den Pumpeiianschluß 3 zugeführt, über die erste lauf öffnung 13/t des ersten Schiebers 2ΛΑ und der

Zulauföffnung 8, den Querverbindungskanal 12, die 65 Zulaüfkanal 14 ein Rückschlagventil vorgesehen is

Ablauföffnung 9 und den Rücklaufanschluß 10 während die Abzweigung vom Zulaufkanal 14 in de

drucklos weiterströmt, wodurch eine Art Bypass ge- zweiten Schieber 2t B direkt in die zweite Zulauföfl

Schaffen isL Bei Verschiebung des Schiebers in die in nung 13 B mündet. Die Anordnung des Rückschlai

ventils hängt vom jeweiligen Verwendungszweck ab. d h., es braucht vor keiner der zweiten Zulauföffnungen 13 Λ bzw. 13 Ii, nur vor einer oder vor beiden vorgesehen zu werden.

Aus Fig. 7 und 9 ist die an Hand von 1 i g. 5 be schricbene Möglichkeit der Rücklaufführimg klar ersichtlich, wobei ein unterer Kanal 23. der bei entsprechender Schieberstellung mit dci jeweiligen Vcrbrauelierringlcitung der Schieber in Verbindung bringbar ist. und ein oberer Kanal 22 vorgesehen sind, der bei dem gezeigten Beispiel mit der oberen Ringlcitung des Schiebers 20 H in Verbindung bringbar ist. Die Kanäle 22 und 23 münden ebenso wie die Ablauföffnung 9 des zweiten Schiebers 20» in den Rücklaiifanschluß 10.

Bei der in Fig. 6 in einer Ansicht wie Fig. 8 gezeigten Ausführungsform ist der Zulaufkanal 14. von

dem die zweiten Zulauföffnungen über Rückschlagventile ISA und 15 Ii abzweigen, so weitergeführt, daß er als Kanal 25 parallel zum Querverbindungskana! 12 die Schieber 20/1 und 20 Ii durchsetzt und dann als Kanal 26 im Ventilgehäuse 1 außerhalb der Schieber in den Rücklaufanschluß 10 weitergeführt ist. Durch die Schieber gehen alo versetzt zu einer Längsmittelcbene zwei parallele Bohrungen hindurch, deren Zweck darin besteht, den Pumpendruck

ίο von entgegengesetzten Richtungen auf den Schieber zur Wirkung zu bringen und dadurch zu kompensieren, um so ein Verschieben ohne großen Kraftaufwand insbesondere bei sehr hohen Drücken zu ermöglichen. Der kleine Hebelarm infolge der außcr-

miitigcn Anordnung der Kanäle 12 bzw. 25 bewirkt nur ein ganz geringes Moment, das leicht durch eine entsprechende Halterung ausgeglichen werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

4109617/420

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Steuerventil in Längsschieberbauart zur Wegesteuerung des Druckmittels für Hydromotoren bzw. Hydrozylinder, mit einem die Ventilbohrung, die den Steuerschieber aufnimmt, zentral durchsetzenden drucklosen Umlauf in Neutralstellung des Steuerventils über eine mit dem Pumpenanschluß verbundene erste Zulauföffnung und eine Ablauföffnung, ferner mit mindestens einem in Längsrichtung der Ventilbohrung gegenüber der Zu- und Ablauföffnung versetzten Verbraucheranschluß, dem eine zweite, mit dem Pumpenanschluß verbundene Zulauföffnung zugeordnet ist, und außerdem mit mindestens einem im Steuerschieber vorgesehenen Verbindungskanal für die Verbindung des Verbraucheranschlusses mit der zweiten Zulauföffnung und mit einem gegenläufig dazu durch Verschiebung des Steuerschiebers einschaltbaren Querverbindungskanal zur Verbindung der ersten Zulauföffnung mit der Ablauföffnung des drucklosen Umlaufes, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Zulauföffnung (8, 13) — jeweils in Längsschnitten durch das Steuerventil gesehen — in einem axial engen Bereich und im Fall eines Steuerventils mit zwei Verbraucheranschlüssen (17, 19) zwischen diesen Anschlüssen zueinander winkelversetzt in die Ventilbohrung (2) einmünden un«l daß der Querverbindungskanal (12) als radiale Durchgangsbohrung im Steuerschieber (20) ausgebildet ist, die in Neutralstellung des Steuerventils mit der ersten Zulauföffnung (8) und der Ablauföffnung (9) fluchtet.

   7. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querverbindungskanal (12) und der Verbindungskanal (4,5) im Steuerschieber (20) ohne Überschneidung im wesentlichen rechtwinklig zueinander verlaufen.

   3. Steuerventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischr:. der zweiten Zulauföfinung (13) und dem vom Pumpenanschluß (3) kommenden Zulaufkanal (14) ein Rückschlagventil (15) angeordnet ist.

   4. Steuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungskanäle (4, 5) — im Radialschnitt gesehen — auf gegenüberliegenden Seiten des Steuerschiebers (20) angeordnet und durch Verbindungsbohrungen (6,7) miteinander verbunden sind.

   5. Steuerventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungskanäle (4. S) aus flachen, im Bereich der Verbindungsbohrungen (6,7) liegenden Ausnehmungen im Steuerschieber (20) bestehen.

   6. Steuerventileinrichtung mit wenigstens einem Steuerventil nach einem Her vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in ein und derselben Querschnittsebenc wenigstens eines Steuerschiebers (20A) nebeneinander zwei parallele Bohrungen vorgesehen sind, von denen die eine den Querverbindungskanal (12) und die andere einen Kanal (25) zur Verbindung des Zulaufkanals (14) mit dem Riicklaufanschluß über einen Kanal (26) im Ventilgehäuse (1) bildet, wobei die Stromrichtun^ <tes Druckmittels im Kanal

   (25) der Stromrichtung durch den Querverbindungskanal (12) entgegengenchtet ist

   7 Steuerventileüirichtung nut mehreren Steuerventilen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuerventile in einem zusammenhängenden Gehäuse angeordnet sind, aadurch gekennzeichnet, daß die jeweils zu den Steuerschiebern (2QA, 202?) führende zwe.te Zulauföffnung (13 A, 13 B) parallel vom Zulaufkanal (14) abzweigt und daß die Steuerschieber (2OA 20B) im Gehäuse (1) so angeordnet sind, daß die ersten Zulauföffnungen (8), die Ablauf-Öffnungen (9) und die Querverbindungskanale (12) aller Steuerventile miteinander fluchten.