DE2359755C2 - Hydraulisches Schaltventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Schaltventil nach dem Oberbegriti des Anspruchs 1.

Bei einem bekannten Schaltventil dieser Art (US-PS 32 41 567) sind die zusätzlichen Schaltmittel als ein parallel zum Druckbegrenzungsventil geschalteter Hauptschieber ausgebildet in dem ein den Hauptschieber vorsteuerndes Pilotventil angeordnet ist Damit der die Abschaltfunktion wahrnehmende Hauptschieber überhaupt anspricht, muß das Pilotventil um einen bestimmten Betrag niedriger eingestellt werden als das Druckbegrenzungsventil. Bei feststehendem maximalem Pumpendruck verursacht dieser Einstellabstand einen nicht ίο ausnfitzbaren Druckbereich, was häufig ungünstig sein kann. Ferner treten auch Einstellschwierigkeiten auf. Darüber hinaus baut das bekannte Schaltventil mit seinem hohl ausgeführten Hauptschieber, innenliegendem Pilotventil und Querbohrungen relativ aufwendig. Aufgabe der Erfindung ist es, ein hydraulisches Schaltventil der genannten Art möglichst einfach so auszubilden, daß der von der Druckmittelquelle zur Verfügung gestellte maximale Druck auch voll ausgenutzt werden kann

Dies wird bei einem Schaltventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im Anspruch 1 angegebenen kennzeichnenden Merkmale erreicht

Auf diese Weise addieren sich die Drücke von Druckbegrenzungs- und Druckhalteventil beim Ansprechen des Schaltventils, so daß der maximale Pumpendruck auch voll ausgenutzt werden kann, Die Drücke beider Ventile sind dabei voneinander unabhängig, so daß eine gegenseitige Beeinflussung oder Einstellschwierigkeiten entfallen.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ergibt sich, wenn die Steuerglieder des Druckhalte- und des Umschaltventils in einer gemeinsamen Gehäusebohrung angeordnet sind. Auf diese Weise baut das Schaltventil äußerst einfach und zweckmäßig.

Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung wiedergegeben, deren einzige Figur einen Längsschnitt durch ein hydraulisches Schaltventil zeigt.

Die Figur zeigt ein Schaltventil 10 mit einem Gehäuse 11, in dem eine durchgehende Gehäusebohrung 12 angeordnet ist. Die Gehäusebohrung 12 weist eine erste Schaltkammer 13 und eine danebenliegende erste Rücklaufkammer 14 auf. Im Abstand von diesen Kammern liegt eine Zulaufkammer 15 und eine danebenliegende zweite Schaltkammer 16; angrenzend an letztere erweitert sich die Gehäusebohrung 12 zu einer Druckkammer 17, die von einem Deckel 18 verschlossen ist. Auf der dem Deckel 18 gegenüberliegenden Seite der Gehäusebohrung 12 ist ein Deckel 19 am Gehäuse befestigt. Von der Zulaufkammer 15 führt ein Zulaufkanal 21 zu einem ersten Anschluß 22. Vom Zulaufkanal 21 führt ein erster Kanal 23 in die erste Schaltkammer 13. In den ersten Kanal 23 ist ein den Zulaufkanal 21 absicherndes Druckbegrenzungsventil 24 geschaltet. Beide Schaltkammern 13, 16 sind durch einen Verbindungskanal 25 miteinanbo der und mit der Druckkammer 17 verbunden. Unmittelbar vor der Druckkammer 17 ist in dem Vcrbindungskanal 25 eine Drosselstelle 26 angeordnet. Von der Rücklaufkammer 14 führt ein Rücklaufkanal 27 zu einem zweiten Anschluß 28 im Gehäuse 11. ö5 In der Gehäusebohning 12 ist als Steuerglied eines Druckhalteventils 29 ein bolzenförmiger Schieber 31 gleitend geführt. An seinem dem Deckel 19 zugewandten Ende weist er einen Drosselabschnitt 32 au(. An

seinem anderen Ende stützt sich eine Feder 33 ab, die den Schieber 31 in eine gezeichnete Ausgangsstellung drückt.

Ferner ist in der Gehäusebohrung 12 als Steuerglied eines Umschaltventil 34 ein Kolbenschieber 35 gleitend geführt Der Kolbenschieber 35 hat einen ersten und einen zweiten Kolbenabschnitt 36, 37, zwischen denen eine Ringnut 38 ausgebildet ist Die am ersten Kolbenabschnitt 36 sich abstützende Feder 33 drückt den Kolbenschieber 35 in eine gezeichnete Ausgangsstellung, in der er sich über einen Abstandsbolzen 39 und gegen die Kraft einer schwachen, zweiten Feder 41 am Deckel 18 abstützt In dieser Ausgangsstellung steuert der erste Kolbenabschnitt 36 die Zulaufkammer 15 zu, während der zweite Kolbenabschnitt 37 die zweite Schaltkam- is mer 16 von der Druckkammer 17 trennt Am zweiten Kolbenabschnitt 37 ist ein Bund 42 ausgebildet, dem ein Absatz 43 am Gehäuse 11 zugeordnet ist

In der Gehäusebohrung 12 ist im Bereich zwischen dem Schieber 31 und dem Kolbenschieber 35 eine zweite Rücklaufkammer 44 ausgebildet die über einen zweiten Kanal 45 mit dem Rücklauf kanal 27 verbunden ist.

Eine Pumpe 46 saugt über eine erste Leitung 47 Druckmittel aus einem Behälter 48 und fördert sie über eine zweite Leitung 49 in den ersten Anschluß 22. Eine dritte Leitung 51 zweigt von der zweiten Leitung 49 ab und führt zu einem Wegeventil 52, das über eine vierte Leitung 53 einen Verbraucher 54 mit einem Kolben 57 steuert. Vom Wegeventil 52 und vom zweiten Anschluß 28 führen Rücklaufleitungen 55,56 zum Behälter 48.

Die Wirkungsweise des Schaltventils 10 ist wie folgt: Die Pumpe 46 fördert Druckmittel über die zweite (49) und dritte Leitung 51 zum Wegeventil 52. Vom Wegeventil 52 kann das Druckmittel in Neutralstellung des zugehörigen Steuerschiebers in die Rücklaufleitung 55 gelangen. Im vorliegenden Fall strömt jedoch das Druckmittel vom Wegenventil 52, dessen Steuerschieber eine Arbeitsstellung einnimmt, über die vierte Leitung 53 zum Verbraucher 54. Es sei nun angenommen, daß der Kolben 57 des Verbrauchers 54 gegen einen Anschlag fährt. Infolge der ständig fördernden Pumpe 46 steigt der Druck in der Leitung 49 weiter und das Druckbegrenzungsventil 24 des Schaltventils 10 spricht an. Über das Druckbegrenzungsventil 24 strömendes Druckmittel gelangt über den ersten Kanal 23 in die erste Schaltkammer 13. Von dort strömt es über den Verbindungskanal 25 auch in die Druckkammer 17. Infolge der Drosselstelle 26 wird sich in der ersten Schaltkammer 13 ein iolcher Druck aufbauen, daß der Schieber 31 gegen die Kraft der Feder 33 nach rechts geschoben wird. Dabei steuert der Drosselabschnitt 32 die Verbindung von der ersten Schaltkammer 13 zur ersten Rücklaufkammer 14 auf; über den Rücklaufkanal 27, den zweiten Anschluß 28 und die Rücklaufleitung 56 strömt somit Druckmittel zurück in den Behälter 48. Infolge der Reihenschaltung von Druckbegrenzungsventil 24 und Druckhalteventil 29 ist derjenige Gesamtdruck, bei dem die Pumpe entlastet wird, genau festgelegt; er ergibt sich aus der Summe der Ansprechdrücke dieser beiden Ventile 24 und 29 und läßt sich genau und unabhängig voneinander einstellen. Es kann daher der maximale Pumpendruck voll ausgenutzt werden.

Nun setzt der eigentliche Abschaltvorgang erst ein. Über die Drosselstelle 26 baut sich in der Druckkammer 17 ein Druck auf. 1st dieser Druck nur noch um die b5 Wirkung der Feder 41 kleiner als der Druck in der ersten Schaltkammer 13, dann herrscht am Kolbenschieber 35 Kräftegleichgewicht. Nun schiebt die Feder 41 den Kolbenschieber 35 nach links, wobei die Drosselstelle 26 dessen Geschwindigkeit bestimm.. Dabei steuert der Kolbenschieber 35 die Verbindung von der Zulaufkammer 15 zur zweiten Schaltkammer 16 auf, so daß das Druckbegrenzungsventil 24 wieder schließt und Druckmittel vom ersten Anschluß 22 nun über den Zulaufhanal 21, das Umschaltventil 34, den Verbindungskanal 25, das Druckhalteventil 29 und den zweiten Anschluß 28 zum Behälter 48 strömt Der Druck an der Pumpe 46 wird lediglich von der Feder 33 bestimmt Die Bewegung des Kolbenschiebers 35 nach links endet wenn der Bund 42 an dem Absatz 43 aniiegt; er wird von der Feder 41 in dieser Lage gehalten, da sich die Kraft der Feder 33 und die Kraft infolge des Druckes im Druckraum 17 ausgleichen.

Der beschriebene Abschaltzustand endet erst, wenn das Wegeventil 52 aus seiner Arbeitsstellung zurück in seine Neutralstellung geschaltet wird, wodurch Druckmittel von der Pumpe 46 unmittelbar über die Rück'"ufleitung 55 in den Behälter 48 geleitet wird. Voraussetzung hierbei ist, daß der bei dem Umlauf über das Wegeventil 52 auftretende Druck kleiner ist als derjenige Druck, welcher der Differenz aus Federkraft 33 und Federkraft 41 entspricht. Sinkt der Druck unter diesen Differenzwert, so überwiegt die Kraft der Feder 33 und schiebt den Kolbenschieber 35 nach rechts zurück in seine Ausgangslage, in der er mit dem Abstandsbolzen 39 am gehäusefesten Deckel 18 anliegt. Die Zulaufkammer 15 ist dann von der zweiten Schaltkammer 16 getrennt. Es gelangt somit auch kein Druckmittel mehr in die erste Schaltkammer 13, so daß die Feder 33 den Schieber 31 nach links in seine Ausgangsstellung drückt und die Verbindung zur Rücklaufkammer 14 sperrt. In Ausgangsstellung des Schiebers 31 liegt dessen Drosselabschnitt 32 am Deckel 19 an.

Selbstverständlich sind Änderungen am Schaltventil möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. So kann z. B. bei Bedarf anstelle der Drosselstelle 26 ein Drosselrückschlagventii eingebaut werden, wenn das Zusteuern des Kolbenschiebers 35 schneller als dessen Aufsteuern vor sich gehen soll.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Hydraulisches Schaltventil mit einem ersten Anschluß für eine Druckmittelquelle und einem zweiten Anschluß für einen Behälter sowie mit einem den Druck im ersten Anschluß steuernden Druckbegrenzungsventil und mit zusätzlichen Schaltmitteln, um abhängig vom Druck im ersten Anschluß die Verbindung zwischen diesen Anschlüssen zu steuern, wobei die Schaltmittel einen Kolbenschieber eines parallel zum Druckbegrenzungsventil geschalteten Umschaltventils aufweisen, den in einem zugeordneten Druckraum eine Feder beaufschlagt und welchem Druckraum eine Drosselstelle vorgeschaltet ist und wobei die Schaltmittel ein zusätzliches, federbelastetes Ventil aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Ventil ein zwischen Druckbegrenzungsventil (24) und zweiten Anschluß (28) in Reihe zum Druckbegrenzungsventil (24) geschaltetes Druckhalteventil (29) ist und daß das Umschaltventil (34) zwischen den ersten Anschluß (22) und das Druckhalteventil (29) geschaltet und vom Druck vor dem Druckhalteventil (29) gesteuert ist.

2. Schaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenschieber (35) des Umschaltventils (34) und das Steuerglied (31) des Druckhalteventils (29) in einer gemeinsamen Gehäusebohrung (12) angeordnet sind.

3. Schaltventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Steuerglied (31) des Druckhalteventils (29) und dem Kolbenschieber (35) des Umschaltventils (34) eine erste Feder (33) angeordnet ist, die sie in Richtung der die jeweiligen Druckmittelverbindungen (33, 14; 15, 16) sperrenden Ausgangsstellungen drückt.

4. Schaltventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied des Druckhalteventils (29) als bolzenförmiger Schieher (31) ausgebildet ist, der im Bereich einer ersten Schaltkammer (13) und einer danebenliegenden ersten Rücklaufkammer (14) einen Drosselabschnitt (32) aufweist und mit seiner gegenüberliegenden Stirnseite eine die Feder (33) aufnehmende, zweite Rücklaufkammer (44) begrenzt und daß der Kolbenschieber (35) des Umschaltventils (34) so ausgebildet ist, daß dessen erster Kolbenabschnitt (36) der zweiten Rücklaufkammer (44) zugewandt ist und in Ausgangsstellung des Kolbenschiebers (35) eine Zulaufkammer (15) sperrt, während ein zweiter Kolbenabschnitt (37) eine mit der ersten Schaltkammer (13) verbundene zweite Schaltkammer (16) von der Druckkammer (17) trennt und einen Abstandsbolzen (39) aufweist.

5. Schaltventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenschieber (35) einen Bund

(42) aufweist und die Druckkammer (17) in der Schieberbohrung (12) eine zugeordnete Schulter

(43) bildet und daß in der Druckkammer (17) eine am zweiten Kolbenabschnitt (37) und am Gehäuse (18) sich abstützende zweite Feder (41) angeordnet ist, die schwacher ausgebildet ist als die erste Feder (33).