DE2737909C2 - Steuerventil - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Steuerventil für einen Arbeitszylinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein Steuerventil dieser Art ist aus der US-PS -to 70 937 bekannt. Bei diesem Steuerventil sind in derbeiden parallelen Durchgängen des Ventilgehäuses untereinander gleiche Drossel-Rückschlagventüe gegensinnig angeordnet, so daß bei der Steuerung eines Arbeitszylinders jeweils ein Ventil als Drossel- und das andere als Rückschlagventil arbeitet. Bei den beiden Rückschlagventilen ist eine mitteis Gewinde axial verstellbare Stange vorgesehen, deren inneres Ende als Anschlag für den aus einer Kugel bestehenden Ventilkörper dient und mittels der die Öffnungsbewegung und damit die Durchflußmenge des Ventils einstellbar ist.

Bei Benutzung dieses Steuerventils zur Steuerung eines Arbeitszylinders während der Arbeits- oder Rückbewegung des Kolbens fließt bei beiden Bewegungen des Kolbens das Druckmittel gedrosselt durch das Steuerventil. Die Zeit für die Ausführung der beiden Bewegungen ist damit unmittelbar abhängig von dem Grad der Drosselwirkungen in den beiden Durchflußrichtungen. Eine Veränderung der Zeit, beispielsweise eine Verkürzung für die Arbeitsbewegung des Kolbens ist eo bei diesem Steuerventil nur durch eine Vergrößerung des Durchtrittsquerschnitts des Drosselventils erreichbar. Andererseits ist aber bekannt, daß zu Beginn der Arbeitsbewegung ein bestimmter Anfangsdruck aus verschiedenen Gründen nicht überschritten werden kann. Diese Forderung steht somil einer Vergrößerung des Durchtrittsquerschnitts entgegen.

Die DE-OS 25 02 347 zeigt eine hydraulische Steuervorrichtung zur Betätigung eines Schaltgliedes, mittels der das Druckmittel zu Beginn einer Schaltbewegung gedrosselt und anschließend über einen größeren Querschnitt zugeführt wird. Hierzu ist im Ventilkörper eines federbelasteten Rückschlagventils eine zentrale Drosselbohrung vorgesehen, die in einem ersten Durchgang der Steuervorrichtung eine ständige Verbindung zwischen Einlaß und Auslaß bildet. In einem zweiten parallelen Druckgang ist ein einfaches federbel^stetes Rückschlagventil vorgesehen. Der Ansprechdruck dieses Rückschlagventils ist ebenso wenig veränderbar wie der Öffnungsdruck für den Ventilkörper im ersten Durchgang. Veränderungen in der Zeitdauer der Schaltvor- -gänge in den beiden Bewegungsrichtungen des Druckmittels sind bei dieser Steuervorrichtung nicht möglich.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Steuerventil für einen Arbeitszylinder zu schaffen, weiches bei Einhaltung eines verringerten Anfangsdrucks zu Beginn der Arbeitsbewegung des Kolbens insgesamt eine Verkürzung der Bewegungszeit ermöglicht und außerdem bei der Rückholbewegung des Kolbens einen vorgegebenen Rückfluß des Druckmittels und damit eine geschwindigkeitsgesteuerte Bewegung des Kolbens gewährleistet.

Diese Aufgabe wird bei einem Steuerventil der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im ersten Durchgang außerdem ein; von einer Schließfeder belasteter Absperrkörper angeordnet ist, der in Abhängigkeit vom Druck des Druckmittels gegen die Federkraft bewegbar ist und der eine Einlaßöffnung und Auslaßöffnung miteinander verbindende enge Durchgangsbohrung aufweist, und daß bei dem Drossel-Rückschlagventil im zweiten Durchgang die Sitzfläche des Absperrkörpers abgeschrägt ausgebildet und damit der Durchtrittsspalt kontinuierlich veränderbar ist.

Um den öffnungsdruck des Absperrkörpers des Rückschlagventils im ersten Durchgang auf einfache Weise verändern zu können, ist es zw;?ckmäßig, für die Schließfeder ein einstellbares Widerlager vorzusehen, welches für die Einstellbewegung von außen zugänglich ist.

Dieses Steuerventil bietet u. a. den Vorteil, daß der Zeitpunkt für die Beendigung der gedrosselten Zufuhr des Druckmittels zu Beginn der Steuerung der Arbeitsbewegung des Kolbens nachträglich veränderbar ist. Auf diese Weise sind Anpassungen an geänderte Betriebsbedingungen, beispielsweise zur Erhöhung der Arbeitsleistung des Arbeitszylinders, leicht durchführbar. Während der Rückbewegung des Kolbens bleibt dagegen der erste Durchgang versperrt, vielmehr ist nur das Drossel-Rückschlagventil im zweiten Durchgang wirksam. Durch die Feineinsteilung dieses Drossel-Rückschlagventils ist ein kontrollierter Abfluß des Druckmittels und damit eine vorgegebene Geschwindigkeitssteuerung des Kolbens während der gesamten Rückholbewegung erzielbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt eines Steuerventils gemäß der Erfindung,

F i g. 2 ein Funktionsschaltbild des Steuerventils nach F i g. 1 und

F i g. 3 ein Funktionsschaltbild eines Druckmittelkreises eines Arbeitszylinders unter Verwendung eines Steuerventils nach Fig. 1.

Das Ventilgehäuse des Steuerventils ist in der Zeichnung mit 301 bezeichnet. Der Einlaß 302 wird an ein

Schaltventil zur Änderung der Strömungsrichtung des Druckmittels angeschlossen, während der Auslaß 303 mit dem (nicht dargestellten) Arbeitszylinder verbunden ist

Das Ventilgehäuse 301 enthält zwei parallele Durchgänge 304 und 305. Im Durchgang 304 ist ein Drossel-Rückschlagventil 306 angeordnet, welches einen Absperrkörper 308 in Konusform enthält der eine Bohrung durchdringt, an der ein Ventilsitz 307 angeordnet ist, an dem in der Schließstellung die Konusfläche des Absperekörpers 308 anliegt. Mit einer rückwärtigen Axialbohrung 309 ist der Absperrkörper 308 axial beweglich an einer Ventilst&nge 310 geführt, an der ein Kolben angeformt ist, bei dem in einer umlaufenden Nut ein O-Dichtring 311 gehalter· ist, der eine luft- und wasserdichte Führung des Kolbens in einer Zylinderbohrung des Ventilgehäuses gewährleistet

Auf der Außenseite des Kolbens ist die Ventilstange als Gewindestange 315 ausgebildet die in einem Verschitißstück 3i3 gehalten ist, welches in ein innengewinde 314 eingeschraubt ist Die äußere Stirnfläche der Gewindestange 315 enthält einen Schlitz 312 zum Einsetzen eines Schraubenziehers, mit dessen Hilfe die Ventilstange 310 drehbar und damit ihre axiale Stellung in bezug auf den beweglichen Absperrkörper 308 einstellbar ist Infolge der konusförmigen Ausbildung der Sitzfläche des Absperrkörpers 308 ist der Durchtrittsquerschnitt für das Druckmittel zwischen dem Absperrkörper 308 und dem Ventilsitz 307 kontinuierlich veränderbar.

Im Zuge des Durchgangs 305 für den Durchtritt des Druckmittels während der Arbeitsbewegung des Kolbens ist ein Rückschlagventil 317 mit einem federbelasteten Absperrkörper 319 angeordnet, der in der Schließstellung auf einem Ventilsitz 316 an einer Durchgangsbohrung aufliegt. Auf der Gegenseite ist an dieser Bohrung ein weiteres Rückschlagventil 318 angeordnet, dessen Absperrkörper 325 durch eine Druckfeder 326 normalerweiu: in der Schließstellung gehalten wird.

Der Ventilkörper 319 ist mit einem rückwärtigen KoI-ben 320 in einer Zylinderbohrung geführt Er steht unter der Einwirkung einer Druckfeder 322, die sich am anderen Ende an einem Verschiußstück 321 zum Verändern der Federspannung und damit zum Einstellen des öffnungsdruck^ abstützt. Im Ventilköiper 319 befindet sich eir. enger Durchgangskanal 323, der eine feststehende Drosselstelle darstellt und eine Verbindung zwischen den Öffnungen 302 und 303 des Ventilgehäuses bildet. Das Verschlußstück 321 enthält auf der Außenseite einen Schlitz 324, in den die Spitze eines Schraubenziehers ium Verstellen der Federkraft einsetzbar ist.

Der in der öffnung 302 anstehende Druck des Druckmittels (Primärdruck) wirkt auf den Kolben 320 des Rückschlagventils 317 im Öffnungssinn. Solange dieser Druck niedriger ist als der durch die Feder 322 eingestellte Schließdruck, fließt das Druckmittel durch den Drosselkanal 323, wobei seine Geschwindigkeit entsprechend verringert wird. Übersteigt der Druckmitteldruck den Gegendruck der Feder 322, so hebt sich der Absperrkörper 3J9 vom Ventilsitz 316 ab. Das Druckmittel kann nun frei zur öffnung 303 des Ventilgehäuses 301 fließen. Der Ventilkörper 325 des Rückschlagventils 318 nimmt hierbei die Offenstellung ein. Da zu Beginn eines Steuervorgangs das Druckmittel nur über den Drosselkanal 323 fließen kann, ist die Druckmittelmenge, die dem Arbeitszylinder zugeführt wird, verhältnismäßig klein, so daß schlagartige Bewegungen des Kolbens verhindert werden.

Wenn das Druckmittel bei der Rückholbewegung des Kolbens in der entgegengesetzten Richtung, d. h. von der öffnung 303 zur öffnung 302 strömt bleibt das Rückschlagventil 318 geschlossen, so daß das Druckmittel nur den Durchgang 304 passieren kann. Während dieser Steuerungsphase ist das Drossel-Rückschlagventil 306 wirksam. Entsprechend dem vorgegebenen Spalt zwischen dem Absperrkörper 308 und dem Ventilsitz 307 reguliert es die Menge des durchfließenden Druckmittels und bewirkt somit eine geschwindigkeitsgesteuerte Rückbewegung des Kolbens.

F i g. 2 zeigt ein Funktionsschema des Steuerventils nach F ig. 1.

In F i g. 3 ist schematisch der Druckmittelkreis einer Anordnung zur Steuerung eines Arbeitszylinders 329 veranschaulicht Die Druckmittelquelle ist hierbei mit 327 und ein Ventil zur Änderung der Strömungsrichtung des Druckmittels mit 328 bezeichnet. Der Kolben des Arbeitszylinders 329 ist mit 330 bezeichnet Das Steuerventil nach F i g. 1 ist mit der öffnung i-03 mit der kopfseitigen Kammer des Arbeitszylinders 32-J verbunden. An die kolbenstangenseitige Kammer des Arbeitszylinders 323 ist eine Einrichtung 331 zur Steuerung der Geschwindigkeit während der Arbeitsbewegung des Kolbens angeschlossen. Das Umschaltventil 328 ist in der Nullstellung dargestellt Die eine der beiden Arbeitsstellungen dient zur Steuerung der Arbeitsbewegung und die andere zur Steuerung der Rückholbewegung des Kolbens 330.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Steuerventil für einen Arbeitszylinder zur Steuerung des Durchflusses des Druckmittels während der Arbeits- und Rückholbewegung des Kolbens, bei dem die beiden öffnungen des Ventilkörpers über zwei parallele Durchgänge miteinander verbunden sind, wobei im ersten Durchgang ein federbelastetes Rückschlagventil sitzt, das den Durchfluß des Druckmittels von der Einlaß- zur Auslaßöffnung für die Arbeitsbewegung des Kolbens freigibt, und wobei im zweiten Durchgang ein Drossel-Rückschlagventil angeordnet ist, das den Durchfluß von der Auslaß- zur Einlaßöffnung freigibt und dessen axiale Bewegung durch eine regulierbare Ventilstange einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Durchgang (305) außerdem von einer Schließfeder: (322) belasteter Absperrkörper (319) angeordnet ist, der in Abhängigkeit vorn Druck des Druckmittels gegen die Federkraft bewegbar ist und der eine Einlaßöffnung (302) und Auslaßöffnung (303) miteinander verbindende enge Durchgangsbohrung (323) aufweist, und daß bei dem Drossel-Rückschlagventil (306) im zweiten Durchgang die Sitzfläche des Absperrkörpers (308) abgeschrägt ausgebildet und damit der Durchtrittsspalt kontinuierlich veränderbar ist

2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da'? die Schließfeder (322) an einem zur Regulierung des Öffnungsdruckes des Absperrkörpers (319) einstellbaren Widerlager (321) abgestützt ist.