DE2506923A1 - Ventilvorrichtung - Google Patents

Ventilvorrichtung

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DE2506923A1 DE19752506923 DE2506923A DE2506923A1 DE 2506923 A1 DE2506923 A1 DE 2506923A1 DE 19752506923 DE19752506923 DE 19752506923 DE 2506923 A DE2506923 A DE 2506923A DE 2506923 A1 DE2506923 A1 DE 2506923A1
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/0416Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor with means or adapted for load sensing
    • F15B13/0417Load sensing elements; Internal fluid connections therefor; Anti-saturation or pressure-compensation valves

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Description

  • Ventilvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilvorrichtung mit Druckbegrenzungs- und Leerlauffunktion, insbesondere zur Verwendung als Druckwaage in Verbindung mit einen men:erlgeregelten Wegeschieber oder als Sicherheitsventil, mit einem den Durchfluß zwischen einem mit einer Druckmittelquelle und einen oder mehr LErbeitsräumen verbundenen Druckraum und einem Rücklauf steuernden Betriebsventilschließelement, auf dessen dem Druckraum abgewandter Seite eine eine Ventilschließfeder enthaltende Steuerkammer vorgesehen ist, die in einem Arbeitsbetriebszustand unter Druck steht und in einem Leerlaufbetriebszustand im wesentlichen druckfrei ist.
  • Bei einer bekannten Ventilvorrichtung dieser Art (D'U-PS 1 648 012), bei der sie als Druckwaage in Verbindung mit einem mengengeregelten Wegeschieber eingesetzt ist, ist nur ein Ventilschließelement vorgesehen, das im Arbeitsbetriebszustand mit unter Druck stehender Steuerkammer einen dem Druckgefälle acl Wegeschieber entsprechenden Teil des von der Druckmittelquelle kommenden Förderstromes, im Leerlaulzustand bei vollständig entlasteter Steuerkammer den gesamten Förderstrom aus dem Druckraum in den Rücklage gelangen läßt.
  • Im Leerlaufbetriebszustsnd muß dabei die Kraft der ventilschließfeder überwunden werden. Um im Leerlauf die Iieistungsverluste und die damit verbundene Erwärmung des Druckmediums möglichst gering zu halten, wäre eine nur gering, beispielsweise mit 1-2 bar, vorgespannte und eine flache Kennlinie aufweisende Ventilschließfeder erwünscht. Für den Arbeitsbetriebs zustand ist dagegen eine stark vorgespannte Feder erwünscht. Bei Verwendung der Ventilvorrichtung als Druckwaage in Verbindung mit einem mengengeregelten Wegeschieber ergibt nämlich nur eine hohe Vorspannung einen großen Regel bereich. Bei Verwendung der Ventilvorrichtung als Sicherheitsventil muß die Ventilschließfeder zur Uberazindung von Reibun£skräften eine bestimmte Mindestspannung haben, die nicht zu klein sein darf. Die Anforderungen an die Bemessung der Ventilschließfeder sind einander also im Leerlaufbetriebsaustand und im Arbeitsbetriebszustand entgegengestzt. In der Praxis hat man sich mit einem Kompromiß beholfen, indem man die Feder mit a. C bar vorgespannt hat, was jedoch für den Leerla-ufbetrieb zuviel und für den Arbeitsbetrieb zu wenig ist.
  • Zur Lösung dieses Problemes ist es bereits bekannt (DT-AS 2 320 935), die Vorspannung der VentilschlieBfeder einstellbar zu machen. Ihr vom Betriebsventilschließelement abgewandtes Ende wird zu diesem Zweck auf einem Druckübersetzerkolben abgestützt, der sich bei druckloser Steuerkammer im Leerlaufbetriebszustand in seiner zurückgezogenen Stellung befindet und die Vorspannung daher auf ein sehr kleines Maß oder sogar auf Null verringert, im Arbeitsbetriebszustand sich dagegen in Richtung auf das Betriebsventilschließelement verschiebt und die Feder spannt. Ein solcher zusätzlicher Druckübersetzerkolben erhöht den axialen Platzbedarf der Ventilvorrichtung erheblich, da er nur koaxial zum Betriebsventilschließelemcnt und hinter diesem angeordnet werden kann. Er ist im bekannten Fall außerdem aus langer Stufenkolben mit axialer Durchbohrung ausgebildet, was zu einem beachtlichen zusätzlichen Bauaufwand führt.
  • Der Erfindungliegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventilvorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung baulich einfach und platzsparend so auszubilden, daß die Leerlaufverluste klein bleiben und trotzdem das Betriebsventllsc':ließelement mit einer stark vorgespannten Feder belastet werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Druckraum und dem Rücklauf zusätzlich ein gesondertes Beerlaufventil angeordnet ist, dessen Leerlaufventilschließelement ein Druckübersetzerkolben ist, welcher mit seiner in Schließstellung kleinern Druckfläche dem Druckraum und mit seiner in Schließstellung größeren Druckfläche einer Steuerkammer zugewandt ist, die im Arbeitsbetriebszustand unter einem das Leerlaufventil geschlossen haltenden Druck steht und im Leerlaufbetriebszustand im wesentlichen druckfrei ist.
  • Bei der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung sind die Leerlauffunkticn und die Druckbegronzungsfunetion voneinander getrennt und jeweils eigenen Ventilschließelementen zugewiesen. Las BeerlaufventilschlieSelement kann dadurch mit einer Feder sehr geringer Vorspannung und flacher Kennlinie belastet oder sogar ohne Federbelastung sein. Lie durch das Zurückdrücken des Leerlaufventilschließkörpers bedingten Verluste im Leerlaufbetrieb werden dadurch vernachlässigbar klein. Dem Betriebsventilschließelement kann dagegen eine stark vorgespannte Feder mit steilerer Kennlinie zugeordnet werden, so daß bei Verwendung als Druckwaage in Verbindung mit dem Wegeschieber ein großer Regelbereich und bei Verwendung als Sicherheitsventil ein hohes Abschaltniveau erreicllt werden können.
  • Durch die Aufteilung der beiden Funktionen auf getrennte Ventile bestehen keinerleI konstruktive Beschränkungen hinsichtlich der Anordnung der beiden Ventile, so daß die Ventilvorrichtung den räumlichen Gegebenheiten fast beliebig angepaßt werden kann. Der Druckübersetzerkolben des Leerlaufventiles kann baulich sehr einfach gestaltet werden, so daß die Ventilvorrichtung insgesamt preiswert in der Herstellung ist.
  • Zu einer besonders konpakten Bauform führt es, wenn das Betriebs- und das Leerlaufventilschließelement nebeneinander und im wesentlichen parallel zueinander beweglich angeordnet sind.
  • Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß das Betriebs- und das Leerlaufventilschließelement beide als Kolben ausgebildet und koaxial ineinander mit gpemeinsamer Steuerkammer angeordnet sind. Bei dieser Anordnung läßt sich die Ventilvorrichtung auf engstem Raum unterbringen und die Bearbeitung des Gehäuses der Ventilvorrichtung ist verhältnismäßig einfach.
  • Besonders günstig ist es, wenn der DrucRübersetzerkolben des Beerlaufventiles als Hohlkolben ausgebildet ist, in dem der das Betriebsventilschließelement bildende Kolben verschiebbar geführt ist. Der Druckübersetzerkolben des Leerlaufventils ist in diesem Fall unmittelbar im Gehäuse der Ventilvorrichtung geführt. Da er sich nur relativ selten verschiebt, braucht die ihn im Gehäuse führende Zylinderfläche nicht aus besonders hochwertigem Werkstoff zu sein. Der das Betriebsventilschließelement bildende Kolben bewegt sich im Betrieb dagegen ständig hin und her, so daß er an einer Fläche aus hochwertigem Werkstoff geführt werden muß. Da der Druckübersetzerkolben des Leerlaufventils selbst ohnehin aus hochwertigem Stahl besteht, ist er ideal zur Führung des das Betriebsventilschließelement bildenden Kolbens geeignet, so daß für letzteren keine eigene, teuere Führungsbüchse erforderlich ist.
  • Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß der Druckübersetzerkolben einen Durchlaß zwischen Druckraum und Rücklauf enthält, der von dem das Betriebsventilschließelement bildenden Kolben verschlieP- und freigebbar ist. Dadurch ergibt sich eine noch kompaktere Gesamtanordnung.
  • Um ein Anschlagen des das Betriebsventilschließelement bildenden Kolbens in seiner zurückgezogenen Stellung beim Übergang von Arbeitsbetrieb auf Leerlauf zu vermeiden, weist zweckmäßigerweise der das Betriebsventilschließelement bildende Kolben steuerkammerseitig einen ersten Fortsatz auf, mit dem er in einen Dämpfungsraum eintaucht.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindurgsgemäßen Ventilvorrichtung im Einsatz als Sicherventil, dargestellt im Leerlaufzustand, Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung, eingesetzt als Druckwaage in Verbindung mit einem mengengeregelten Wegeschieber, dargestellt im Leerlaufzustand, und Fig. 3 die Ventilvorrichtung nach Fig. 2, dargestellt im Arbeitsbetriebszustand.
  • In Fig. 1 ist mit 1 eine Ventilvorrichtung bezeichnet, die ein Gehäuse 2 aufweist. In dem Gehäuse ist ein Druckraum 3 ausgebildet, der über eine Druckleitung 4 mit einer als Druckmittelquelle dienenden Pumpe 5 in Verbindung steht. Die Pumpe saugt aus einem Tank 6 Druckmedium, insbesondere Hydraulikflüssigkeit, an und fördert diese über eine Leitung 7 zu einem Verbraucher, beispielsweise einem Hydraulik-Arbeitszylinder. An einem Auslaß 8 des Ventilgehäuses ist ferner eine zum Tank 6 führende Rücklaufleitung 9 angeschlossen. Der Druckraum 3 steht mit dem Auslaß 8 über zwei Durchlässe 10 und 11 sowie einen Zwischenkanal 12 in Verbindung. Dem Durchlaß 10 ist ein Leerlaufventil 13 zugeordnet, das einen Druckübersetzerkolben 14 aufweist. Mit dem Druckübersetzerkolben 14 arbeitet ein Ventilsitz 15 zusammen. Der Druckübersetzerkolben 14 ist in einer Steuerkammer 16 geführt.
  • Sein der Steuerkammer 16 zugewandter Durchmesser ist größer als der Durchmesser des Ventilsitzes 15. In der Steuerkammer 16 befindet sich eine Ventilschließfeder 17, die bei in Anlage an dem Ventilsitz 15 befindlichem Kolben 14 eine sehr geringe Vorspannung, von beispielsweise 1-2 ber, sowie eine flache Kennlinie aufweist.
  • Dem Durchlaß 11 ist ein Betriebsventilschließelement in Gestalt eines Steuerkolbens 18 zugeordnet, der in Verbindung mit der den Durchlaß 11 bildenden Bohrung ein weiteres Ventil zwischen dem Druckraum 3 und dem Anschluß 8 für die Rücklaufleitung 9 bildet. Der Steuerkolben 18 ist in einer weiteren Steuerkammer 19 geführt, die über eine Drosselbohrung 20 im Steuerkolben 18 mit dem Druckraum 3 in Verbindung steht.
  • In der Steuerkammer 19 befindet sich eine Ventilschließfeder 21, die in der in Fig. 1 gezeigten Schließstellung eine hohe Vorspannung, von beispielsweise 16 bar, besitzt.
  • Die beiden Steuerkammern 16 und 19 stehen über eine Steuerleitung 22 mit einem Umschaltventil 23 in Verbindung, mit welchem die Steuerleitung 22 wahlweise abgesperrt oder über eine Zwischenleitung 24 mit der Rücklaufleitung 9 verbunden werden kann. Das Umschaltventil 23 ist in Fig. 1 in der letzteren Stellung, die der Leerlaufbetriebsstellung der Ventilvorrichtung 1 entspricht, gezeigt.
  • Um das Umschaitventil 23 führt eine Umgehungsleitung 25 herum, in welcher sich ein Vorsteuerventil 26 befindet.
  • Die Wirkungsweise der beschriebenen Ventilvorrichtung ist folgende: Befindet sich das Unschaltventil 23 in der in Fig. 1 gezeichneten Stellung, dann sind die Steuerkammern 16 und 19 im wesentlichen drucklos. Der von der Pumpe 5 im Druckraum 3 erzeugte Druck wirkt auf die beiden Kolben 14 und 18.-Da der Druckübersetzerkolben 14 auf seiner Rückseite praktisch unbelastet ist, wird er durch den Druck von seinem Ventilsitz 15 abgehoben und gibt dadurch in der aus Fig. 1 hervorgehenden Weise den Durchfluß zwischen dem Druckraum 3 über den Durchlaß 10 und den Zwischenkanal 12 in die Rücklauf leitung 9 frei. Die Anlage arbeitet dadurch im leerlauf. Die zum Halten des Kolbens 14 in seiner Öffnungsatellung erforderliche Leistung ist wegen der schwachen Ventilachließfeder 17 sehr gering.
  • Der Steuerkolben 18 bleibt in dem geschilderten Leerlaufbetriebazustand in seiner aus Fig. 1 ersichtlichen Schließstellung, da die starke Ventilschließfeder 21 ihn gegen einen Anschlag 27 im Durchlaß 11 drückt und der Druck im Druckraum 3 über den Durchlaß 10 abgebaut wird, so daß der Restdruck nicht ausreicht, um den Steuerkolben 18 gegen die starke Ventilschließfeder 21 zurückzudrücken. In dieser Stellung des Steuerkolbens 18 ist eine Durchlaßöffnung 28 in dem Druckraum 3 zugewandten vorderen Teil des Steuerkolbens 18 durch die Seitenwände des Durchlasses 11 abgeschlossen.
  • Wird das Umschaltventil 23 aus der in Fig. 1 gezeichneten Stellung in Schließstellung verschoben, dann wird die Steuerleitung 22 verschlossen. Das aus dem Druckraum 3 über die Drosselbohrung 20 in die Steuerkammer 19 und aus dieser über den im Ventilgehäuse 2 verlaufenden Teil der Steuerleitung 22 auch in die Steuerkammer 16 gelangende Druckmedium baut in beiden Steuerkammern einen Druck auf.
  • Der zunächst auf beiden Seiten durch eine gleichgroße Kraft belastete Steuerkolben 14 wird durch die schwache Ventilschließfeder 17 gegen den Ventilsitz 15 gedrückt.
  • In diesem Moment wird die dem Druckraum 3 zugewandte Kolbenfläche kleiner als die der Steuerkammer 16 zugewandte Fläche, so daß der Kolben 14 als Druckübersetzerkolben wirkt und durch die Druckdifferenz fest in Anlage am Ventilsitz 15 gehalten wird.
  • Steigt der Druck im Druckraum 3 durch Druckerhöhung in der zum Verbraucher führenden Leitung 7 oder in der Druckleitung 4 über einen vorbestimmten und durch das Vorsteuerventil 26 einstellbaren Höchstwert an, dann öffnet das Vorsteuerventil 26.Die Drosselbohrung 20 ist so bemessen, daß durch sie weniger Druckmedium nachströmen kann als durch das Vorsteuerventil in die Rücklaufleitung 9 abströmt. Dadurch ergibt sich in den Steuerkammern 16 und 19 ein Druckabbau. Der Druckübersetzerkolben 14 und der Ventilsitz 15 sind so bemessen, daß dieser Druckabbau nicht ausreicht, um die Kraftdifferenz zwischen Vor- und Rückseite des Kolbens 14 zu überwinden.
  • Infolge einer Abschrägung am Anschlag 27 sind die Druckflächen auf der Vorder- und Rückseite des Steuerkolbens 18 jedoch gleich, so daß durch die Druckdifferenz im Druckraum 3 und der Steuerkammer 19 eine Kraft entsteht, die ausreicht, um den Steuerkolben 8 gegen die Kraft der Ventilschließfeder 21 zurückzudrücken. Der Druckraum 3 wird dadurch über den Durchlaß 11 und die Dur&nlaßöffnung 28 mit der Rücklaufleitung 9 in Verbindung gebracht, so daß der Überdruck im Druckraum 3 wieder abgebaut wird. Das Vorsteuerventil 26 schließt sich nun wieder und der Steuerkolben 18 kehrt in seine Ausgangsstellung zurück. In diesem Ärbeitsbetriebszustand wirkt die Ventilvorrichtung 1 also als Sicherheitsventil, das den Druck im Leitungssystem , 7 auf einen vorbestimmten Höchstwert begrenzt Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind die durch die Kolben 14 und 18 gebildeten Ventilschließelemente nebeneinander und mit zueinander paralleler Bewegungsricht1mg angeordnet.
  • Dadurch wird die Ventilvorrichtung kompakt und platzsparend Grundsätzlich sind aber natürlich beliebige räumliche Zuordnungen der beiden Ventilschließkörper mit den zugehörigen Steuerkammern möglich, so daß die Konstruktion den räumlichen Gegebenheiten jeglicher Anwendungsfalle angepaßt werden kann.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2 und 3 sind die funktionell mit den Teilen des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 übereinstimmenden Teile mit gleichen, jedoch hochgestrichenen Rezugszeichen versehen. Die Ventilvorrichtung 1' nach den Fig. 2 und 3 weist in ihrem Ventilgehäuse 2' wiederum den Druckraum 3' auf, der über die Druckleitung 4' mit der Pumpe 5' in Verbindung steht. Mit 6' ist der Tank bezeichnet, zu dem vom Anschluß 8' des Ventilgehäuses 2' wieder die Rücklaufleitung 9' führt. Leitungen 7' A und 7'B führen zu einem oder mehr Druckmittelverbrauchern. Zwischen diese Leitungen und die Druckleitung 4' und die Rücklaufleitung 9' ist bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 2 und 3 ein Wegeschieber 29 eingeschaltet. Das Ventilgehäuse 2' st-eht mit den Wegeschieber 29 über einen Steuerauslaß 22' und an diesen angeschlossene Steuerleitungen 22'a, 22'b und 22'c in Verbindung. In der Steuerleitung 22'a befindet sich ein Druckvorsteuerventil 26', von dem aus eine Leitung 25' wiederum zum Tank 6' führt.
  • Die Ventilvorrichtung 1' bildet eine mit dem Wegeschieber 29 zum Zwecke einer Mengenregelung zusammenarbeitende Druckwaage.
  • Die Zusammenarbeit einer Druckwaage mit einem Wegeschieber zum Zwecke der Mengenregelung ist ausführlich in dem deutschen Patent 1 648 012 und der deutschen Auslegeschrift 2 320 935 beschrieben. Namentlich geht aus Fig. 1 und der zugehörigen Beschreibung der deutschen Auslegeschrift 2 320 935 eine Ausbildung und Anordnung eines Wegeschiebers und seines Anschlusses an eine Druckwaage hervor, die genau mit der Ausbildung und Anordnung des Wegeschiebers nach den Fig. 2 und 3 vorliegender Anmeldung und deren Anschluß an die als Druckwaage wirkende Ventilvorrichtung 2' übereinstimmt. Es erübrigt sich daher eine eingehende Beschreibung des Aufbaues und der Funktion des Wegeschiebers und der Wirkung der Druckwaage in Verbindung mit dem Wegeschieber.
  • Bei der Ventilvorrichtung 1' ist wiederum zwischen dem Druckraum 3' und dem Anschluß 8' ein Ventilsitz 15' vorgesehen. Mit diesem wirkt der Druckübersetzerkolben 14' zusammen. Der Kolben 14' ist im Ventilgehäuse 2' in einer Bohrung verschiebbar, die von einer Steuerkammer 30 ausgeht. Die der Steuerkammer 30 zugewandte Druckfläche des Kolbens 14' ist wieder größer als die durch den Ventilsitz 15' begrenzte Druckfläche. In der Qteuerkamme- 30 befindet sich die Ventilschließfeder 17', die bei in Schließstellung befindlichem Kolben 14' eine sehr geringe Vorspannung und eine flache Kennlinie aufweist.
  • er Kolben 14' ist als Hohlkolben ausgebildet; in seiner Bohrung 31 ist der das Betriebsventilschließelement bildende Steuerkolben 18' geführt. Letzterer arbeitet mit einem Durchlaß 32 im Druckübersetzerkolben 14' zusammen.
  • In der beiden Kolben 14' und 18' gemeinsamen Steuerkammer 30 ist die starke Ventilschließfeder 21' angeordnet, die den Steuerkolben 18' in der Zeichnung nach rechts zu drängen sucht. Der Steuerkolben 18' taucht mit einem rückwärtigen Fortsatz 18'a in einen Dämpfungaraum 33 ein. Ein vorderer Fortsatz 18'b dient als mit einer Wand des Druckraumes 3' zusammenwirkender Anschlag, der die Bewegung des Steuerkolbens 18' in den Druckraum 3' hineinbegrenzt.
  • Die Wirkungsweise der Ventilvorrichtung nach Fig. 2 und 3 ist folgende: In der Stellung des geschiebers 29 nach Fig. 2 ist die Verbindung zwischen den zum Verbraucher führenden Leitungen 7'A und 7'B mit der Druckleitung 4' und der Rücklaufleitung 9' unterbrochen. Die gemeinsame Steuerkammer 30 steht über die Leitung 22'a mit der Rücklaufleitung 9' in Verbindung und ist dadurch im wesentlichen drucklos. Der im Druckraum 3' herrschende Druck schiebt den Kolben 14' in der Zeichnung nach links und hebt ihn dadurch vom Ventilsitz 15' ab.
  • Das Druckmedium kann dadurch vom Druckraum 3' über den Anschluß 8' in die Rücklaufleitung 9' gelangen, so daß Leerlaufbetrieb herrscht. Der Steuerkolben 18' wird dabei durch die Ventilschließfeder 21' in seiner rechten Anschlagstellung gehalten. Der Leerlaufdruck im Druckraum 3' reicht nicht aus, um ihn gegen die Kraft der starken Ventilschließfeder 21' zurückzudrücken. Die Verluste in der Leerlaufbetriebsstellung sind gering, da der Kolben 14' nur gegen die sehr schwache Feder 17' zurückgedrückt werden muß.
  • Wird der Wegeschieber 29 gemäß Fig. 3 in eine seiner Betriebastellungen gebracht, dann werden die Druckleitung 4' und die Rücklaufleitung 9' mit den zum Verbraucher führenden Leitungen 7'A und 7'B verbunden. Zugleich wird über die Leitungen 22'c, 22'b und den kslaß 22' eine Verbindung zwischen der Verbraucher-Druckleitung 7'A und der Steuerkammer 30 hergestellt. In dieser baut sich daher ein Druck auf, der im Verein mit der Kraft der Ventilschließfeder 17' den Druckübersetzerkolben 14' in Anlage an den Ventilsitz 15' bringt. In diesem Moment wird die auf der Rückseite des Kolbens 14' beaufschlagte Druckfläche wesentlich größer als die auf der Vorderseite dem Druck ausgesetzte Fläche, so daß durch die Druckdifferenz der Kolben 14'fest in Anlage am Ventilsitz 15' gehalten wird. Damit ist der Arbeitsbetriebszustand erreicht.
  • Der Wegeschieber 29 wirkt im Leitungszug der Druckleitung 4' und der Verbraucher-Druckleitung 7'A als Blende, über die ein Bruckgefälle auftritt. Der niedrigere Druck auf der Verbraucherseite wird von der Leitung 22'c aufgenommen und über die Leitung 22'b der Steuerkammer 30 zugeführt.
  • Der in der Druckleitung 4-' herrschende höhere Druck setzt sich dagegen in den Druckraum 3' fort. Aus der Durckdifferenz vor und hinter den auf beiden SeiLen gleichgroße Druckflächen aufweisenden Steuerkolben 18' ergibt sich eine Kraft, die den Steuerkolben 18' in der Zeichnung nach links zu bewegen trachtet. Diese Kraft kommt ins Gleichgewicht mit der sich bei dieser Bewegung zusätzlich spannenden, kräftigen Ventilschließfeder 21', wodurch der Steuerkolben 18' beispielsweise die aus Fig. 3 ersichtliche Lage einnimmt. In dieser Lage gibt er den Durchfluß vom Druckraum 3' über die Durchlaßöffnung 32 in die Rücklauf leitung 9'teilweise frei. Dadurch strömt ein Teil des von der Pumpe 5' geförderten Druckmittels über den Wegeschieber 29 in die Verbrauchler-Druckleitwlg 7'A, während ein anderer eil über die Vrentilvorrichtung 1' direkt in die Rücklaufleitung 9' zurückgelangt. Die Stellung des Steuerkolbens 18' entspricht der Stellung des Wegeschiebers 29, so daß die Strömungsaufteilung genau proportional der Stellung des Wegeschiebers 29 ist. Wegen der Einzelheiten dieser Wirkungsweise wird nochmals auf die deutsche Patentschrift 1 648 012 und insbesondere die Fig 1 und die zugehörige Beschreibung der deutschen Auslegeschrift 2 320 935 verwiesen.
  • Ein Anschlagen des Steuerkolbens 18' am linken Wandbereich des Ventilgehäuses 2' beim Umschalten von der Leerlaufstellung auf die Betriebsstellung wird durch das Eintauchen des Fortsatzes 18' in den mit Druckmittel gefüllten Dämpfungsraum 33 vermiMen.
  • Beim Auftreten eines Überdruckes auf der Verbraucherseite öffnet dus Vorsteuerventil 26', so daß der Druck auf die Uteverkamrrer 30 auf den gewünschten Druck begrenzt wird.
  • Die Erfindung ist nicht auf die gezeichneten Ausführungsbeispiele beschränkt. Namentlich lassen sich die Ausführungabepiele nach Fig. 1 einerseits und den Fig. 2 und 3 andererseits in ihren Anwendungsfällen ohne weiteres vertauschen. Ferner können der Druckübersetzerkolben 14' und der Steuerkolben 18' auch vertauscht so angeordnet werden, daß der Kolben 18' den Kolben 14' umschließt. Vorteilhafter ist jedoch die in den Fig. 2 und 3 dargestellte Ausführungsform, weil in dieser der als Hohlkolben ausgebildete Kolben 14' die Führung für den im Arbei-tsbetriebszustand ständig spielenden Steuerkolben 18' bildet. Der Kolben 14' besteht ohnehin aus hochwertigen Material, so daß an dieser Stelle ohne zusätzliche Baumaßnahmen das Verschleißproblem beherrscht werden kann.

Claims (7)

Patentansprüche
1. Ventilvorrichtung mit Druckbegrenzungs- und Leerlauffunktion insbesondere zur Verwendung als Druckwaage in Verbindung mit einem mengengeregelten Wegeschieber oder als Sicherheitsventil, mit einem den Durchfluß zwischen einem mit einer Druckmittelquelle und einem oder mehr Arbeitsräumen verbundenen Druckraum und einem Rücklauf steuernden Betriebsventilschließelement, auf dessen dem Druckraum abgewandter Seite eine eine Ventilschließfeder enthaltende Steuerkammer vorgesehen ist, die in einem Arbeitsbetriebszustand unter Druck steht und in einem Leerlaufbetriebszustand im wesentlichen druckfrei d d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen dem Druckraum (7; 3') und dem Rücklauf (9; 9') zusätzlich ein gesondertes Leerlaufventil (13; 13')angeordnet ist, dessen Leerlaufventilschließelement ein Bruckübersetzerkolben (14; 14') ist, welcher mit seiner in SchlieBstellung kleineren Druckfläche den Druckraum und mit seiner in Schließstellung größeren Lruckfläaie einer Steuerkammer (16; 30) zugewandt ist, die im Arbeltsbetriebszustand unter einem das Leerlaufventil geschlossen haltenden Druck steht und im Leerlau,betriebszustand im wesentlichen druckfrei ist.
2. Ventilvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Betriebs-- und das Leerlaufventilschließelement (14-, 18; 14', 18') nebeneinander und im wesentlichen parallel zueinander beweglich angeordnet sind.
3. Ventilvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Betriebs- und das Leerlaufventilschließelement (14, 18; 14', 18') beide als Kolben ausgebildet und koaxial ineinander mit gemeinsamer Steuerkammer (30) angeordnet sind.
4. Ventilvorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Druckübersetzerkolben (14') des Leerlaufventils (13; 13') als Hohlkolben ausgebildet ist, in dem der das Betriebsventilschließelement (18') bildende Kolben verschiebbar geführt ist.
5. Ventilvorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Druckübersetzerkolben (14') einen durchlaß (32) zwischen Druckraum (3') und Rücklauf (9') enthält, der von dem das Betriebsventilschließelement (18') bildenden Kolben verschließ und freigebbar ist.
6. Ventilvorrichtung nach Anspruch 4 und/oder 5, d a d u r c h g e l; e n n z e i c h n e t , daß der das Betriebsventilschließelement (18') bildende Kolben steuerkammerseitig einen ersten Fortsatz (18'a) aufweist, mit dem er in einen Dämpfungsraum (33) eintaucht.
7. Ventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der das Betriebsventilschließelement (18') bildende Kolben druekraumseitlg minen zweiten Fortsatz (18'b) aufweist, der als seine Bewegung in Richtung auf den Druckraum (3') begrenzender Anschlag dient.
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