-
Wegeventil mit Drehschieber Die Erfindung betrifft ein Wegeventil
mit einem in einem Gehäuse angeordneten, zylindrischen Drehschieber, der an seinem
Außenumfang Steuerkantcn aufweist und in mehrere Stellungen bringbar ist, in denen
er wenigstens einen Verbraucher-Anschluß wahlweise mit einem Zuleuf-Anschluß oder
einem Rücklauf-Anschluß verbindet, und bei dem die Anschlüsse mindestens nahezu
in einer Ebene senkrecht zur Achse des Drehschiebers angeordnet sind.
-
Ein bekanntes Wegeventil mit Brehschieber weist zur Steuerung der
einzelnen Verbindungen zwischen den Anschlüssen im Drehschieber angeordnete Bohrungen
auf. An den Öffnungen der Bohrungen sind besondere Feinsteuerfasen angeordnet, um
eine feinfühlige
Steuerung zu erreichen. Eine solche Bauweise ist
relativ aufwendig und baut infolge der im Drehschieber angeordneten Kanäle auch
verhältnismäßig groß.
-
Ferner ist ein Speicherladeventil bekannt, dessen den Druck bestimmendes
Vorsteuerventil ein Schließglied mit einer schräg zur Bewegungsrichtung verlaufenden
Steuerkante aufweist. Die schräge Steuerkante arbeitet mit einer Bohrung in einer
Buchse zusammen, wodurch das federbelastete Schließglied durch Verdrehen auf verschiedene
Drücke einstellbar ist. Eine besonders feinfühlige Steuerung ist hier nicht beabsichtigt;
im übrigen handelt es sich um ein Drucksteuerventil und nicht um ein Wegeventil.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Wegeventil mit Drehschieber zu schaffen,
das möglichst einfach baut und eine feinfühlige Steuerung ermöglicht. Insbesondere
soll es als Proportionalventil verwendbar und an unterschiedliche Verwendungsfälle
leicht anpaßbar sein.
-
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß am Drehschieber
in-der Schnittkante von Außenumfang des zylindrischen Drehschiebers und einer schräg
zur Achse des Drehschiebers liegenden ebenen Fläche wenigstens eine erste, dem Pumpen-Anschluß
zugeorcffinete Steuerkante und eine zweite, dem Rücklauf-Anschluß zugeordnete Steuerkante
angeordnet sind.
-
Äuf diese Weise können die erforderlichen Steuerkanten in besonders
einfacher Weise hergestellt werden und zugleich lassen sich die Öffnungen mit großer
Auflösung anfahren, um eine besonders feinfühlige nbeueLung zu erhalten. Da die
Verbindungen zwischen den Anschlüssen größtenteils nicht im Drehschieber angeordnet
sind, baut das Wegeventil relativ klein.
-
Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindung gegenstandes
ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung.
-
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung
wiedergegeben. Diese zeigt in Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform
eines Wegeventils gemaß I-I in Fig. 2, Fig. 2 einen Schnitt gemäß II-II in Fig.
-
Fig. 3 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform des Wegeventils,
Fig. 4 einen Schnitt gemäß IV-IV in Fig. 3 Fig. 5 einen Schnitt durch einen leil
einer dritten Ausführungsform des Wegeventils, Fig. 6 einen Schnitt gemäß VI-VI
in Fig. 5, Fig. 7 einen Schnitt durch eine vierte Ausführungsform.
-
Fig. 4 zeigt ein Wegeventil 10, dessen Gehäuse 1" eine durchgehende
Schieberbohrung 42 aufweist. Im Gehäuse <4 sind ein Pumpen-Anschluß 43, ein Verbraucher-Anschluß
04 sowie ein Rücklauf-Anschluß "5 so angeordnet, daß deren Öffnungen "6, 47, 48
in der Schieberbohrung 12 in einer Ebene senkrecht zur Schieberbohrung "2 liegen.
Vom Rücklauf-Anschluß 45 führen Kanäle 49, 2^ in Räume 22, 23, die zwischen dem
Gehäuse tz und einer Abschlußkappe 24 bzw. einem Deckel 25 ausgebildet sind. In
der Schieberbohrung "2 ist ein zylindrischer Drehschieber 26 geführt; an seinem
in den Raum 22 ragenden Ende ist er mit einen: elektromagnetischen Drehantrieb 27
gekoppelt.
-
Im gegenüberliegenden Raum 23 ist eine Spiralfeder 28 angeordnet,
die auf den Drehschieber 26 einwirkt. Der Drehschieber 26 wird von einer Ringnut
29 in zwei Schieberkolben 3z, 32 getcilt. Am Schieberkolben 34 begrenzt eine schräg
zur Achse des Drehschiebers 26 liegende, ebene Fläche 33 die Nut 24. An der Schnittkante
von dieser Fläche 33 mit dem Außenumfang des Schieberkolbens 31 sind eine erste,
dem Pumpen-Anschluß "3 zugeordnete Steuerkante 34 sowie eine zweite, dem Rücklauf-Anschluß
45 zugeordnete Steuerkante 35 ausgebildet.
-
In einer Neutralstellung des Drehschiebers 26 überdeckt ein zwischen
den Steuerkanten 34, 35 ausgebildeter Schieberabschnitt
36 die
Öffnungen 46 und 18, während die Öffnung <7 des Verbraucher-Anschlusses 14 in
die Nut 29 mündet. Die Öffnungen <6 und 18 sind in Bezug auf die Öffnung 17 symmetrisch
angeordnet.
-
Der Pumpen-Anschluß 13 ist über eine Leitung 37 mit einer Pumpe 38
verbunden, die Druckmittel aus einem Behälter 39 saugt. Eine Leitung 4" verbindet
den Verbraucher-Anschluß 14 mit einem Kolbenraum 42 eines Verbrauchers 43, dessen
Kolbenstangenraum 44 über eine Leitung 45 jflit der Pumpe 38 verbunden ist. Die
Leitung 45 ist durch ein Druckbegrenzungsventil 46 abgesichert. Vom Rücklauf-Anschluß
<5 führt eine Leitung 47 zum Behälter 39.
-
Die Wirkungsweise des Wegeventils -0 ist wie folgt: Bei einem elektrischen
Eingangssignal bestimmter Größe übt der Drehantrieb 27 ein Drehmoment auf den Drehschieber
26 aus, dem ein gleich großes, entgegengesetzt gerichtetes Drehmoment der Spiralfeder
28 entgegenwirkt; der Drehschieber 26 wird dadurch in seiner gezeichneten Neutralstellung
gehalten. In der Neutralstellung deckt der Schieberabschnitt 36 beide Öffnungen
16, 18 zu und blockiert damit den Verbraucher-Anschluß 14. Die Pumpe 38 fördert
Druckmittel über das Druckbegrenzungsventil 46; der Kolben des Verbrauchers 43 ist
hydraulisch blockiert.
-
Wird der Drehschieber 26 nun entgegen dem Uhrzeigersinn ausgelenkt,
so steuert die erste Steuerkante 34 die Verbindung vom Zulauf-Anschluß 43 zum Verbraucher-Anschluß
14 auf und Druckmittel strömt in den Kolbenraum 42. Infolge der Differentialwirkung
wird der Kolben des Verbrauchers 43 nach links ausgelenkt. In entsprechender Weise
steuert bei einer Auslenkung des Drehschiebers 26 aus seiner Neutral stellung im
Uhrzeigersinn die zweite Steuerkante 35 die Öffnung 18 auf; der Kolbenraum 42 wird
dadurch zum Rücklaufbehälter 39 entlastet, wodurch der in Kolbenstangenraum 44 herrschende
Druck den Kolben nach rechts bewegt. Besonders vorteilhaft bei vorliegendem Wegeventil
10 ist nun, daß die Öffnungen 16 und 18 von den
schrägen Steuerkanten
34, 35 mit großer Auflösung angefahren werden, das heißt, daß eine äußerst feinfühlige
Steuerung trotz Verwendung einfachster Mittel erreicht wird. Hinzu kommt, daß diese
Auslenkung aus der Neutrallage durch Vergrößern oder Verkleinern des elektrischen
Eingangssignals mit dem Drehantrieb leicht durchzuführen ist, so daß ein äußerst
einfaches und trotzdem feinfühliges Proportionalventil erreicht wird.
-
Fig. 3 zeigt a'.s zweite Ausführungsform ein Wegeventil 50, das sich
vom Wegeventil 10 nach Fig. 1 vor allem durch einen Neutralumlauf unterscheidet;
im übrigen sind gleiche Teile wie in Fig. 4 mit gleichen Bezugszeichen versehen.
-
Das Wegeventil 50 hat ein Gehäuse 54 mit einer die Schieberbohrung
42 aufnehmenden Buchse 52. Die Offnungen 16, 17, 18 ven Pumpen-Anschluß 43, Verbraucher-Anschluß
14 und Rücklauf-Anschluß 45 sind nun in eine Umfangshälfte der Schieberbohrung 42
gelegt (siehe Fig. 4); dadurch sind die Öffnungen 46, 48 in Achsrichtung des Drehschiebers
26 näher zum Schieberkolben 31 hin versetzt angeordnet. Der Öffnung 17 gegenüber
und in gleicher Ebene wie die Öffnungen 16, 48 ist eine vierte Öffnung 53 angeordnet,
die mit einem Umlauf-Anschluß 54 im Gehäuse 51 Verbindung hat. Die vierte Öffnung
53 hat über eine Ausnehmung 95 in der Buchse 52, einen schmalen Längsschlitz 56
und eine Bohrung 57 im Drehschieber 26 mit der Öffnung 46 Verbindung, wenn der Drehschieber
26 seine Neutral stellung einnimmt oder aus ihr durch Drehen im Uhrzeigersinn in
Arbeitsstellungen gebracht wird. Der schmale Längsschlitz 56 ermöglicht in vorteilhafter
Weise einen genügend großen Durchflußquerschnitt und ein Zusteuern des Neutralumlaufs
schon bei geringer Auslenkung des Drehschiebers 26.
-
Die Wirkungsweise des Wegeventils 50 unterscheidet sich von derjenigen
des Wegeventils 10 lediglich dadurch, daß in Neutralstellung
des
Drehschiebers 26 der Pumpen-Anschluß 13 über die Bohrung 57, den Längsschlitz 56
und die Ausnehmung 55 zum Umlauf-Anschluß 54 entlastet ist. Bei Auslenkung des Drehschiebers
26 im Uhrzeigersinn wird der Verbraucher-Anschluß 44 wie üblich zum Rücklauf-Anschluß
<5 entlastet, während der Neutralumlauf offen bleibt. Bei Auslenkung entgegen
dem Uhrzeigersinn wird der Neutralunlauf schon am Anfang der Bewegung unterbrochen
und der Pumpen-Anschluß 13 mit dem Verbraucher-Anschluß 44 verbunden.
-
Fig. 5 zeigt als dritte Ausführungsform einen Teil eines Wegeventils
60, das sich zur Steuerung eines doppeltwirkenden Verbrauchers eignet; gleiche Teile
wie in Fig. 1 sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
-
Das Wegeventil 60 hat ein Gehäuse 61, bei dem in einer Ebene senkrecht
zur Achse der Schieberbohrung 42 außer den Öffnungen 16, 17, 18 zwei weitere Öffnungen
62, 63 angeordnet sind, die jeweils um 600 zueinander versetzt sind. Die Öffnung
62 gehört zu einem zweiten Verbraucher-Anschluß 64, die Öffnung- 63 zu einem zweiten
Rücklauf-Anschluß 65. Der Schieberkolben " weist neben der ersten, schrägen und
ebenen Fläche 33 eine zweite schräge Fläche 67 auf, welche zusammen mit dem Schieberkolben
3 einen Schieberabschnitt 66 bilden. Am Schieberabschnitt 66 sind somit die ersten,
dem Pumpen Anschluß 13 zugeordneten Steuerkanten 34 doppelt ausgebildet, ebenso
die zweiten, den Rücklauf-Anschlüssen 45, 65 zugeordneten Steuerkanten 35. In der
Neutralstellung des Drehschiebers 26 sind die Öffnungen '6,'"8, 63 vom Schieberabschnitt
66 verschlossen, während die Öffnungen 17, 62 mit getrennten Kammern 68, 69 verbunden
sind.
-
Die Wirkungsweise des Wegeventils 60 entspricht weitgehend derjenigen
des Wegeventils 10 mit Ausnahme des Unterschieds, daß wahlweise einer der beiden
Verbraucher-Anschlüsse 4, 64 mit dem Pumpen-Anschluß 3 verbunden und der andere
Verbraucher-Anschluß 64, 4 zum Rücklauf-Anschluß 65 beziehungsweise 15 entlastet
wird.
-
Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch eine vierte Ausführungsform eines
Wegeventils 70, das sich von dem Wegeventil 60 nach Fig. 5 und 6 vor allem durch
einen zusätzlichen Neutralumlauf unterscheidet; gleiche Teile sind wiederum mit
gleichen Bezugszeichen versehen.
-
Das Wegeventil 70 hat ein Gehäuse 71, das zusätzlich einen Umlauf-Anschluß
72 aufweist. Eine dem Umlauf-Anschluß 72 zugeordnete Öffnung 73 hat in Neutralstellu
g des Drehschiebers 26 über einen Verbindungskanal 74 im Drehschieber 26 mit dem
Pumpen-AnschluB 13 Verbindung. Ein Längsschlitz 75 im Schieberabschnitt 76 sorgt
für schnelles Zusteuern des Neutralumlaufs bei Auslenkung des Drehschiebers 26 aus
seiner Neutrallage.
-
Selbstverständlich ist es ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen
möglich, anstelle. der bei den Wegeventilen gezeigten positiven tberdeckung bei
Bedarf eine Null-Uberdeckung oder eine negative Überdeckung zu erreichen. Auch die
Schrägheit der die Steuerkanten bildenden, ebenen Flächen ist äe nach der gewünschten
Feinfühligkeit der Steuerung wählbar. Besonders einfach können die Öffnungen in
der Buchse verschiedene Formen aufweisen, um verschiedene Steuerverhalten zu erreichen;
zum Beispiel ergeben die gezeigten kreisrunden Öffnungen ein degressives, dagegen
dreieckige Öffnungen ein progressives und rechteckige Öffnungen ein lineares Steuerverhalten.