DE2824461C2 - Druckmittelsteuereinrichtung für einen doppelseitig beaufschlagbaren Verbraucher - Google Patents

Description

ventil weist einen Schließkörper 3,4 auf, der Ventilsitze sehen Druckmittelquelle 23 und 3-Wege-Sitzventil 2 an-3a, 36 bzw. 4a, 46 aufweist, die mit entsprechenden Sitz- geordnet ist Der Anschluß Ta des Vorsteuerventils 38 flächen 5a, 5b bzw. 6a, 66 im Gehäuse zusammenwirken. steht mit der zum Tank führenden Steuerleitung 42 in Jeder Schließkörper 3, 4 weist auf beiden Seiten zylin- Verbindung. Ebenso steht der Anschluß Ta und der Andrische Ansätze 3c; 3d bzw. 4c, Ad auf, die mit Gehäuse- 5 Schluß K des Vorsteuerventils 39 über die Steuerleibohrungen 8,9 bzw. 10,11 zusammenwirken. Mit dem tungsabschnitte 42a, 426 mit der Steuerleitung 42 und Schließkörper 4 ist der Betätigungskolben 12 über eine damit dem dem Tank Tin Verbindung.
Verbindungstange 13 verbunden. Der Betätigungskol- In der gezeigten Schaltstellung b des Vorsteuerventils ben 12 weist eine größere Kolbenfläche 12a und eine 38 ist eine Verbindung der beiden Steuerräume 17, 20 kleinere K*>lbenringfläche 126 auf. Der von der kleine- io der 3-Wege-Sitzventile 1 und 2 durch das Rückschlagren Kolbenringfläche 126 begrenzte Steuerraum 15 ventil 45 im Steuerleitungsabschnitt 186 in Richtung des steht in unmittelbarer Verbindung mit der Gehäuseboh- Tankes unterbunden. Ebenso durch die Schaltstellung 6 rung 11, die je nach Schaltstellung des Schließkörpers 4 des Vorsteuerventils 39, in der der Anschluß St, mit dem von dessen zylindrischem Ansatz Ad zu schließen oder der Steuerleitungsanschluß 18c verbunden ist, geschloszu öffnen ist 15 sen ist

Mit dem zylindrischen Ansatz 3d des Schließkörpers ϊη der gezeigten Schaltstellung des 3-Wege-Sitzven-

3 steht der Betätigungskolben 16 über die bolzenförmi- tils 2, in der der Ventilraum 33 über die Gehäuseboh-

ge Verlängerung 16c in kraftschlüssiger Verbindung. rung 10 sowie über die Leitung 27 mit der Tankleitung

Die größere Kolbenfläche 16a des Betätigungskolbens 24 in Verbindung steht und damit auch die Arbeitslei-

16 begrenzt den Steuerraum 17. Über die Steuerleitung zo tung 34, steht über die mit der Arbeitsleitung 34 verbun-

18 steht der Steuerraum 17 mit dem Steuerraum des denen Verbindungsleitung 35 mit Drosselstelle 36 auch

Betätigungskolbens 12 in Verbindung. Der von der klei- der Steuerleitungsabschnitt 18 und damit auch die Steu-

neren Kolbenringfläche 166 des Betätigungskolbens 16 erräume 17 und 20 mit dem Tank in Verbindung. Da der

begrenzte Raum 21 steht mit der Gehäusebohrung 9 in Raum 15 mit der Druckmittelquelle 23 in dauernder

unmittelbarer Verbindung. Der Raum 15 des 3-Wege- 25 Verbindung steht, wird der Betätigungskolben 12 infol-

Sitzventils 2 ist über die Druckleitung 22 mit der Druck- ge dessen größeren Kolbenringfläche 126 gegenüber

mittelquelle 23 dauernd verbunden und der Raum 21 des der Ringfläche 4da des zylindrischen Ansatzes Ad des

3-Wege-Sitzventils 1 über die Tankleitung 24 mit dem Schließkörpers 4 in Richtung des Steuerraumes 20 von

Tank T. Die Gehäusebohrung 8, die mit dem zylindri- einer größeren Kraft belastet und damit die gezeigte

sehen Ansatz 3c mit Stirnfläche 3e des Schließkörpers 3 30 Schaltstellung mit Sicherheit gewährleistet Da über die

des 3-Wege-Sitzventils 1 zusamenwirkt, steht über die Verbindungsleitung 26 auch die Gehäusebohrung 8 und

Verbindungsleitung 26 mit dem Raum 15 und damit damit auch die Stirnfläche 3e des zylindrischen Ansatz

ebenfalls mit der Druckmittelquelle in dauernder Ver- 3c vom Druck der Druckmittelquelle dauernd beauf-

bindung, so daß auch die Stirnfläche 3e des zylindri- schlagt ist und sowohl der Raum 21 als auch der Steuer-

schen Ansatzes 3c dauernd vom Druck der Druckmittel- 35 raum 17 mit dem Tank in Verbindung stehen, so daß der

quelle beaufschlagt ist, wodurch der Schließkörper 3 in Betätigungskolben 16 keine Kraft ausüben kann, ist die

Richtung des mit dem Tank in Verbindung stehenden gezeigte Schaltstellung des Schließkörpers 3 ebenfalls

Raumes 21 belastet ist. Der zylindrische Ansatz 3c bildet sichergestellt

hierbei den Betätigungskolben in Richtung der gezeig- Wird das Vorsteuerventil 38 kurzzeitig aus der

ten Schaltstellung des Schließkörpers 3. 40 Schaltstellung 6 in die Schaltstellung a geschaltet, wird

Die Gehäusebohrung 10, mit der der zylindrische An- der Steuerleitungsabschnitt 186 über das Rückschlagsatz 4c mit Stirnfläche 4e des Schließkörpers 4 des ventil 45 mit der Steuermittelleitung 40 verbunden, so 3-Wege-Sitzventils 2 zusamenwirkt, steht über die Lei- daß über die Steuerleitungsabschnitte 18a, 186, 18 die tung 27 mit der Tankleitung 24 und damit mit dem Tank Steuerräume 17 und 20 der 3-Wege-Sitzventile 1 und 2 T in dauernder Verbindung. Der Ventilraum 30 des 45 vom Steuermitteldruck beaufschlagt werden. Da die 3-Wege-Sitzventils 1 steht über die Leitung 31 mit dem druckbeaufschlagte Kolbenfläche 12a des Betätigungs-Arbeitsleitungsanschluß A und der Ventilraum 33 des kolbens 12 größer ist als die dauernd unter dem Druck 3-Wege-Sitzventils 2 steht über die Leitung 34 mit dem der Druckmittelquelle stehende Kolbenringfläche 126, Arbeitsleitungsanschluß B eines doppelseitig beauf- verschiebt der Betätigungskolben 12 den Schließkörper schlagbaren Verbrauchers in Verbindung. Von der Lei- so 4 in Richtung der Gehäusesitzfläche 6a, bis dieser die tung 34 zweigt eine Steuerleitung 35 ab, die über eine betreffende neue Schaltstellung erreicht hat, in der die Drosselstelle 36 in die Steuerleitung 18 mündet und da- Verbindung des Ventilraumes 33 mit der Gehäusebohmit sowohl mit dem Steuerraum 20 des 3-Wege-Sitz- rung 10 unterbunden und eine Verbindung zwischen ventils 2 als auch mit dem Steuerraum 17 des 3-Wege- dem Ventilraum 33 mit der Gehäusebohrung 11 und Sitzventils 1 in Verbindung steht 55 Raum 15 hergestellt ist, und damit eine Verbindung des

Die Steuerräume 17,20 stehen ferner über die Steuer- Arbeitsanschlusses B mit der Druckmittelquelle 23 beleitung 18 sowie über die Steuerleitungsabschnitte 18a, steht Durch die gleichzeitige Steuerdruckinittelbeauf-186 mit dem Vorsteuerventil 38 und über die Steuerlei- schlagung des Steuerraumes 17 verschiebt der Betätitung 18 sowie über die Steuerleitungsabschnitte 18a, 18c gungskolben 16 den Schließkörper 3 in Richtung der mit dem Vorsteuerventil 39 in Verbindung. Die Vorsteu- 60 Gehäusesitzfläche 5a, bis dieser die betreffende Schalterventiie 38, 39 sind ais 5-Wege-Sitzvemiie mit zwei steiiung erreicht hai, in der die Verbindung zwischen Schaltstellungen a und 6 ausgebildet Der Anschluß St dem Ventilraum 30 und der Gehäusebohrung 8 unterdes Vorsteuerventils 38 steht über die Steuerleitung 40 brechen und dafür die Verbindung des Ventilraumes 30 mit der Steuermittelquelle in Verbindung, die von der mit der Gehäusebohrung 9 und damit mit dem über die Druckmittelquelle 23 gbildet wird. Die Einmündungs- 65 Tankleitung 24 mit dem Tankanschluß T verbundenen stelle der Steuerleitung 40 in die Druckmittelleitung 22 Raum 21 hergestellt ist, so daß der Arbeitsleitungsander Druckmittelquelle 23 erfolgt zwischen der Druck- Schluß A mit dem Tankanschluß 7"in Verbindung steht, mittelquelle 23 und dem Rückschlagventil 41, das zwi- Sobald die Schließkörper 3 bzw. 4 diese neue Schalt-

stellung eingenommen haben, kann das Vorsteuerventil 38 wieder in die gezeigte Ausgangsschaltstellung b zurück verschoben werden. Der erforderliche Steuerdruck in den Steuerräumen 17 und 20 zur Sicherstellung der Schaltstellung wird zum einen dadurch gewährleistet, daß die Steuerräume in Richtung des Tankanschlusses T durch das als Sitzventil ausgebildete geschlossene Vorsteuerventil 39 und das im Steuerleitungsabschnitt 186 angeordnete Rückschlagventil 45 leckölfrei abgeschlossen sind und zum anderen über die Verbindungsleitung 35 mit Drosselstelle 36 eine Verbindung zum Druckmittelanschluß besteht, nachdem in der neuen Schaltstellung des 3-Wege-Sitzventils 2 der Arbeitsleitungsanschluß 5 mit dem Druckmittelanschluß P verbunden ist Sollte durch eine Betriebsstörung die Druckmittelquelle 23 außer Betrieb gesetzt sein, kann sich der Druck durch das zwischengeschaltete Rückschlagventil 41 in der Druckleitung 22 im Ventilraum 33 nicht abbauen, so daß nach wie vor auch der erforderliche Steuerdruck zur Aufrechterhaltung der neuen Schaltstellung sichergestellt ist, insbesondere, wenn am mit dem Verbraucheranschluß θ in Wirkverbindung stehenden Verbraucher eine äußere Last wirkt, die als Druck im Arbeitsleitungsanschluß B wirksam ist

Wird das Vorsteuerventil 39 kurzzeitig aus der Ausgangsstellung b in die Schaltstellung a verschoben, werden über dessen Anschluß K die Steuerräume 17 und 20 mit dem Tankanschluß verbunden. Dadurch ist der Betätigungskolben 16 des 3-Wege-Sitzventils 1 druckausgeglichen, so daß der Schließkörper 3 durch das in der Bohrung 8 wirkende, die Stirnfläche 3e des Ansatzes 3c beaufschlagende Druckmittel in Richtung seiner gezeigten Schaltstellung zurück verschoben wird. Ebenso wird der Schließkörper 4 des 3-Wege-Sitzventils 2 in seine gezeigte Schaltstellung zurückverschoben durch das in der Gehäusebohrung U wirkende, den Betätigungskolben 12 in Richtung des Steuerraumes 20 beaufschlagende Druckmittel. Wird das Vorsteuerventil 39 wieder in die gezeigte Ausgangsschaltstellung b zurückgestellt bleiben die Steuerräume 17, 20 nach wie vor mit dem Tankanschluß in Verbindung, da in der gezeigten Schaltstellung des 3-Wege-Sitzventils 2 der Ventilraum 33 nunmehr mit dem Tankanschluß in Verbindung steht und damit über die Verbindungsleitung 35 mit Drosselsteile 36 auch die Steuerräume 17 und 20. Sollte in dieser Schaltstellung der 3-Wege-Sitzventile die Druckmittelquelle 23 durch eine Störung außer Betrieb gesetzt werden, bleibt der zur Aufrechterhaltung der Schaltstellung der Schließkörper erforderliche Steuerdruck erhalten, wenn am mit dem Arbeitsleitungsanschluß A verbundenen Verbraucher eine äußere Last angreift Der daraus sich ergebende Druck wirkt sowohl in der Gehäusebohrung 11 bzw. im Raum 15 des 3-Wege-Sitzventils 2 als auch im Ventilraum 30 des 3-Wege-Sitzventils 1. Eine Druckentlastung in Richtung der Druckmittelquelle 23 wird durch das Rückschlagventil 41 in der Arbeitsmittelleitung 22 unterbunden.

Die zylindrischen Ansätze 3c, 3d bzw. 4c, 4d der Schließkörper 3,4 weisen eine solche Länge auf, daß bei einer Verschiebung der Schließkörper 3,4 aus der einen ω in die andere Schaltstellung der eine zylindrische Ansatz solange mit der betreffenden Gehäusebohrung in Verbindung steht bis der andere zylindrische Ansatz die betreffende Gehäusebohrung erreicht hat Damit wird verhindert daß der Gehäuseraum 30 bzw. 33 gleichzeitig mit der Druckmittelquelle und dem Tank in Verbindung steht also eine Kurzschlußstellung auftritt In F i g. 2 sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in F i g. 1 die gleichen Teile bezeichnet. Die Schließkörper 3, 4 sind in Führungskörpern 50, 51 geführt, die über Querbohrungen 52, 53 mit den Ventilräumen 30, 33 in Verbindung stehen, so daß je nach Schaltstellung der Schließkörper 3,4 eine Verbindung der Ventilräume 30 bzw. 33 mit den betreffenden Gehäusebohrungen 8, 9 bzw. 10,11 gewährleistet ist. Die Gehäuse für die Ventile 1 und 2 werden von einem gemeinsamen Gehäuseblock 55 gebildet. Die Verbindungsleitungen sind als Kanäle in diesem Gehäuseblock 55 eingelassen. Die Vorsteuerventile 38, 39, die als magnetbetätigte 3-Wege-Sitzventile mit zwei Schaltstellungen ausgebildet sind, sind unmittelbar am Ventilgehäuseblock 55 aufgeschraubt, so daß zwischen Vorsteuerventilen und den die Hauptventile bildenden 3-Wege-Sitzventilen 1 und 2 keine Rohrverbindungen erforderlich sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 erdruckniittel zwischen Druckmittelquelle und Patentansprüche: Rückschlagventil abführbar ist 4. Druckmittelsteuereinrichtung nach Anspruch 1,

1. Druckmittelsteuereinrichtung für einen doppel- dadurch gekennzeichnet, daß rar Erzielung einer

seitig beaufschlagbaren Verbraucher (A, B) mit zwei 5 positiven Schaltüberdeckung die kolbenförmig aushydraulisch betätigbai-en, zwei Schaltstellungen und gebildeten Schließkörper beidseitig mit zylindrije einen verschiebbaren Schließkörper (3,4) aufwei- sehen Ansätzen (3c; 3d, Ac, 4d) versehen sind, die in senden 3-Wegesitzventilen (1,2), von denen je nach an den Ventilsitzflächen (5a, 66, 6a, 6b) angrenzen-Schaltstellung das erste Wegesitzventil (1) eine Ver- den Gehäusebohrungsabschnitten (8, 9, 10, 11) gebindung des ersten Verbraucheranschlusses (A) mit 10 führt sind,
der Druckmittelquelle (23) bzw. eine Verbindung des

ersten Verbraucheranschlusses mit dem Tank (T)

und das zweite Wegesitzventil (2) eine Verbindung
des zweiten Verbraucheranschlusses (B) mit der

Druckmittelquelle bzw. eine Verbindung des zwei- 15 Die Erfindung betrifft eine Druckmittelsteuereinrichten Verbraucheranschlusses mit dem Tank herstellt, tung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
wobei die Verbraucheranschlüsse jeweils an einen In bekannter Weise werden Wegeventile von Vor-

Ventilraum (30,33) zwischen den beiden Schließkör- Steuerventilen angesteuert, wobei in der einen Schaltper-Ventilsitzen(3a,36,4a, 46,)jedes Wegesitzventils stellung des betreffenden Vorsteuerventils das Wegeangeschlossen sind, mit jeweils einem mit den 20 ventil die eine Schaltstellung und in der anderen Schalt-SchJießkörpern verbundenen Betätigungskolben stellung des Vorsteuerventils das Wegeventil die andere (16,12), der jeweils einen den Schließkörpern abge- Schaltstellung einnimmt Damit das Wegeventil jeweils wandten Steuerraum (17,20) in einer Führungsboh- in der betreffenden Schaltstellung verbleibt, ist es erforrung für den Betätigungskolben begrenzt, wobei die derlich, daß der Steuerdruck dauernd auf die betreffenim Steuerraum wirksame Kolbenfläche (16a, \2a) 25 de Steuerkolbenseite wirkt Fällt dieser Steuerdruck der Betätigungskolben größer als die Ventilsitzflä- durch eine Störung in der Anlage aus, ist die betreffende chen sind und erste Steuerflächen bilden, wobei der Schaltstellung des Wegeventils nicht mehr gewährlei-Raum (9, 21) zwischen Schließkörper und Betäti- stet

gungskolben des ersten Wegesitzventils ständig mit Eine Druckmittelsteuereinrichtung nach dem Ober-

dem Tank und der Steuerraum (20) des zweiten We- 30 begriff des Anspruchs 1, die unabhängig vom Ausfall gesitzventils über eine Drossel (36) ständig mit dem des Druckes des Steuerdruckmittels die einmal eingezweiten Verbraucheranschluß (B) verbunden ist und nommene Schaltstellung beibehält, ist durch die DE-OS wobei die dem Betätigungskolben abgewandte äu- 21 61 503 bekannt.

ßere, als zweite Steuerfläche dienende Stirnfläche Bei dieser bekannten Druckmittelsteuereinrichtung

(3e) des Schließkörpers des ersten Wegesitzventils 35 werden die Schließkörper in die eine Betätigungsrichständig vom Druck der Druckmittelquelle beauf- tung von einer Feder und in die andere Betätigungsrichschlagt ist und mit jeweils zwei Schaltstellungen (a, tung vom Steuerdruck verschoben. Der Steuerdruck /^aufweisenden Vorsteuerventilen (38,39) zum Ver- wird über ein Vorsteuerventil zugeführt und über ein binden der Steuerräume mit der Druckmittelquelle weiteres Vorsteuerventil abgeführt Zur Steuerung bei- oder mit dem Tank, dadurch gekennzeich- 40 der Bewegungsrichtungen des Verbrauchers sind desn e t, daß die Ventilsitze (3a, 36,4a, 4b) endseitig der halb vier Vorsteuerventile erforderlich, wobei das zur kolbenförmig ausgebildeten Schließkörper (3,4) an- Abführung der Steuerflüssigkeit bestimmte Vorsteuergeordnet sind, daß die dem Betätigungskolben (12) ventil hydraulisch zu betätigen ist und jeweils von dem abgewandte äußere Stirnfläche (4e) des Schließkör- Vorsteuerventil mitgesteuert wird, das die Zuführung pers des zweiten Wegesitzventils ständig mit dem 45 des Steuermittels zum Steuerraum der Betätigungskol-Tank verbunden ist, daß der Raum (11,15) zwischen ben der Schließkörper bewirkt. Daraus ergibt sich dem Schließkörper und dem Betätigungskolben des zwangsläufig eine aufwendige Konstruktion,
zweiten Wegesitzventils ständig mit der Druckmit- Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Drucktelquelle verbunden ist und die dem Schließkörper mittelsteuereinrichtung entsprechend der DE-OS zugewandte wirksame Kolbenringfläche (126,) des 50 21 61 503 im Aufbau wesentlich zu vereinfachen, insbe-Betätigungskolbens des zweiten Wegesitzventils ei- sondere durch Einsparen von einem Teil der Vorsteuene zweite Steuerfläche bildet und daß die beiden rung, ohne die Schaltlogik zu beeinträchtigen.
Steuerräume (17, 20) mit den ersten Steuerflächen Nach der Erfindung wird dies mit den kennzeichnendes, 12aj von einem Vorsteuerventil (38) gemeinsam den Merkmalen des Anspruches 1 erreicht. Weitere mit der Druckmittelquelle und von einem zweiten 55 Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Vorsteuerventil (39) gemeinsam mit dem Tank zu Unteransprüchen,
verbinden sind. Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist in Verbin-

2. Druckmittelsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dung mit der Zeichnung nachfolgend beschrieben. Die dadurch gekennzeichnet daß die Vorsteuerventile Zeichnung zeigt in

als 3-Wegesitzventile mit zwei Schaltstellungen aus- 60 F i g. 1 den schematischen Aufbau eines von zwei gebildet sind, wobei in der Verbindung der Steuer- 3-Wegeventilen gebildeten 4-Wegeventils als Druckräume mit den ersten Steuerflächen mit dem einen mittelsteuereinrichtung, und in

Vorsteuerventil (38) ein Rückschlagventil (45) ange- F i g. 2 den konstruktiven Aufbau der Druckmittelordnet ist. Steuereinrichtung nach F i g. 1.

3. Druckmittelsteuereinrichtung nach Anspruch 1 65 In F i g. 1 ist mit 1 das eine hydraulisch betätigte oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen 3 -Wege-Sitzventil mit zwei Schaltstellungen und mit 2 Druckmittelquelle und den Wegesitzventilen ein das andere hydraulisch betätigte 3-Wege-Sitzventil mit Rückschlagventil (41) angeordnet ist, und das Steu- zwei Schaltstellungen bezeichnet. Jedes 3-Wege-Sitz-