DE2904293C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Steuerventil mit zwei Steuerschiebern und je einem diesen zugeordneten magnetisch betätigbaren Vorsteuerventil sowie einer Pumpenleitung und mindestens einem Rückfluß, wobei in Neutralstellung stets ein geringer Umlaufdruck im Ventil zum Steuern von Verbrauchern, insbesondere von hydraulischen Kolbenzylindereinheiten von landwirtschaftlichen Erntemaschinen, vorhanden ist, und wobei zumindest ein Steuerschieber allein durch den Umlaufdruck gegen die Kraft einer Feder in einer freien Ölfluß gewährenden Neutralstellung bei nicht betätigtem entsprechenden Vorsteuerventil gehalten wird und bei Betätigung des Vorsteuerventils der Steuerschieber durch den Pumpendruck in einen hydraulischen Gleichgewichtszustand und lediglich durch die Kraft der Feder in eine, den freien Ölfluß sperrende und den Pumpendruck zum Verbraucher leitbare Stellung gebracht wird.

Derartige Steuerventile sind beispielsweise aus der DE-OS 22 32 857 und der DE-OS 24 29 852 bekannt. Sie sind nur mit einem hohen Kostenaufwand herzustellen, da sie aus vielen komplizierten und umständlich zu bearbeitenden Einzelteilen bestehen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein hydraulisches Steuerventil der eingangs näher bezeichneten Art so auszubilden, daß es einen kleinen, einfachen und kompakten Aufbau aufweist und im wesentlichen aus leicht herstellbaren und unkomplizierten Drehteilen besteht.

Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Steuerschieber bei Betätigung des Vorsteuerventils durch den Pumpendruck in den hydraulischen Gleichgewichtszustand gebracht wird und daß der Steuerschieber eine in jeder Stellung mit der Pumpenleitung verbundene Sacklochbohrung sowie eine mit der Sacklochbohrung verbundene Querbohrung aufweist, wobei letztere nach Betätigung des Vorsteuerventiles und erfolgter Verlagerung des Steuerschiebers durch die Feder mit einem im Gehäuse des Steuerventiles vorhandenen Ringleitung mit dem Verbraucher verbunden ist.

Dabei ist es günstig, daß alle Vorsteuerventile Ventilstößel aufweisen, die mit Rückschlagventilen in Verbindung stehen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Vorsteuerventile vom Öldruck schließbar und über Elektromagnete zu öffnen.

Bei hydraulischen Steuerventilen, die nur für einfachwirkende Verbraucher eingesetzt werden sollen, ist es vorteilhaft, daß dem Steuerschieber für die Druckbeaufschlagung ein weiterer Kolben zugeordnet ist, der nach Betätigung des Vorsteuerventiles den Rückfluß des Öls vom Verbraucher gewährleistet.

Dabei weist der Kolben einen Stößel auf, zwecks Betätigung eines Senkventiles.

Bei hydraulischen Steuerventilen, die für doppeltwirkende Verbraucher eingesetzt werden sollen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dem Steuerschieber einen weiteren Steuerschieber zuzuordnen, wobei beide Steuerschieber wechselweise betätigbar sind.

Im folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungs­ beispieles und zweier dieses schematisch darstellender Figuren näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 ein hydraulisches Steuerventil für einen einfachwirkenden Verbraucher in geschnittener und versetzter Darstellung und

Fig. 2 ein hydrauliches Steuerventil für einen doppeltwirkenden Verbraucher, ebenfalls in versetzter und geschnittener Darstellung.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Ventilgehäuse bezeichnet, in dem sich ein Steuerschieber 2 befindet, der von einer Druck­ feder 3 immer in Richtung der Schließkante 22 geschoben wird. Gegen die Feder 3 arbeitet der Umlaufdruck und schiebt den Schieber bis zum Vorsteuerventil 24. Rückschlagventil 4 so­ wie das Rückschlagventil 5, welche ebenfalls als Sitzventile vorgesehen sind, verhindern, daß das Öl im Verbraucher 6, dessen Kolben dauernd durch die Kraft P belastet wird, zum Tank oder Weiterlauf gelangen kann. Das Rückschlagventil 7 im Vorsteuerblock 8 schließt den Kanal 25 druckdicht zu. Das Rückschlagventil 13 wird durch den Umlaufdruck auf seinen Sitz gedrückt und verhindert gleichzeitig, daß durch Betätigung nachgeschalteter Ventile und damit gleichzeitigem Ansteigen des Druckes im Weiterlauf 21 eine Beeinflussung des Schie­ bers 2 erfolgt. Die Hubmagnete 9 und 10 betätigen, wenn sie erregt werden, die Stößel 11 und 12, die wiederum die Ven­ tile 15 oder 17 schließen. Während des Schließens dieser Ven­ tile werden über die Ventilstößel 14 oder 16 die Ventile 13 oder 7 geöffnet. In der gezeichneten Neutralstellung ist das Ventil 13 durch den Umlaufdruck geschlossen, der über den Ventilstößel 14 das Ventil 15 aufdrückt, so daß von dem Raum aus, in dem die Feder 3 lagert, eine direkte Verbindung mit dem Tank 20 hergestellt ist. Die Druckdifferenz von einigen Bar Umlaufdruck gegenüber drucklos zum Tank ist nämlich aus­ reichend, um die entsprechend dimensionierte Druckfeder 3 weiter vorzuspannen, bis der Schieber 2 entgegen der Feder­ kraft zur Anlage gelangt und das von der Pumpe 19 geförderte Öl ohne Druckanstieg zum Weiterlauf 21 fließen kann. Das Rück­ schlagventil 7 wird über den Kanal 25 durch den Druck, der sich im Zylinder 6 befindet, geschlossen und drückt über den Ventil­ stößel 16 das Rückschlagventil 17 auf, so daß im Kanal 16′′ kein Druck vorhanden ist, weil dieser Raum 16′′ durch den Kanal 28 unmittelbar mit dem Tank 20 verbunden ist. Vom Weiterlauf 21 können beliebig viele Ventile betätigt werden, die durch Rohrleitungen mit dem dargestellten Ventil bzw. durch Aneinander­ schrauben als Block mit diesem verbunden sind. Die Funktion des erfindungsgemäßen Ventiles, welches in der Fig. 1 dargestellt ist, wird nachstehend beschrieben.

Wird der Magnet 9 in bekannter Weise durch einen nicht darge­ stellten Schalter erregt, so drückt der Stößel 11 das Rückschlag­ ventil 15 auf seinen Sitz, wobei gleichzeitig das Rückschlag­ ventil 13 vom Ventilstößel 14 aufgestoßen wird. Hierdurch kann der Umlaufdruck vom Pumpenanschluß 30 über den Kanal 29 auf den Schieber 2 wirken. Er befindet sich dadurch druckmäßig im Gleich­ gewichtszustand. Als freie Kraft bleibt die Federkraft der Feder 3 übrigt, die den Schieber 2 auf den Sitz 22 drückt, wodurch die Verbindung der Pumpe 19 zum Weiterlauf 21 unterbrochen wird. Gleichzeitig befindet sich durch die Schieberbewegung der Ring­ kanal 31 im Schieber 2 unter dem Ringkanal 32 im Gehäuse 1. Das vom Druckmittelerzeuger 19 geförderte Öl fließt jetzt durch den Kanal 36 im Schieber in die beiden Ringkanäle 31 und 32 durch den Kanal 33 und öffnet das Rückschlagventil 4 und fließt von dort durch die Leitung 34 zum Verbraucher 6. Durch die unterschied­ lichen Flächenverhältnisse (Schieberfläche groß und Dicht­ fläche klein) wird der Schieber fest auf den Sitz gedrückt. Wenn die Erregung des Magneten 9 unterbrochen wird, schließt das Ventil 13 und der Ventilstößel 14 öffnet das Ventil 15, so daß der Schieber 2 unter Überwindung der Federkraft der Feder 3 gegen das Vorsteuerventil 24 gedrückt wird. Der freie Durchlauf vom Druckmittelerzeuger 19 zum Weiterlauf 21 ist somit wieder hergestellt. Wird zum Zwecke des Absenkens des Zylinders der Magnet 10 erregt, so drückt der Stößel 12 das Rückschlagventil 17 auf seinen Sitz und öffnet gleichzeitig über den Ventilstößel 16 das Rückschlagventil 7, so daß der Kolben 18 über die Kanäle 25 und 35 mit Drucköl aus dem Zylin­ der 6 beaufschlagt wird, dadurch stößt der Stößel 23 das Rück­ schlagventil 5 auf, und das im Verbraucher befindliche Öl kann über die Leitung 34 sowie über die Kanäle 35 und 36 und die Lei­ tung 27 zum Tank 20 zurückfließen. Wird der Erregungszustand des Magneten 10 aufgehoben, so schließt das Ventil 7 durch den sich dann in 25 aufbauenden Druck und öffnet über den Ventilstößel 16 das Ventil 17, so daß der Raum 16′′ oberhalb des Kolbens 18 über die Kanäle 28 und 36 sowie die Leitung 27 eine direkte Verbindung mit dem Tank aufweist, das Ventil 5 wird dann durch den Öl­ druck auf seinen Sitz gedrückt und der Rücklauf aus dem Ver­ braucher unterbrochen.

In Fig. 2, in der ein hydraulisches Steuerventil in einer ande­ ren Ausführungsform dargestellt ist, fließt das vom Druckmitteler­ zeuger 20′ geförderte Öl über den Kanal 33′ in den Raum 35′ und von dort weiter durch den Verbindungskanal 34′ in den Raum 36′ und dann zum Weiterlauf 21′, an den weitere Ventile angeschlossen werden können. Die beiden Schieber werden hierbei vom Umlaufdruck gegen die Federkräfte der Federn 4′ und 5′ in Richtung der Vor­ steuerventile 8′ und 9′ geschoben, weil gleichzeitig die Rück­ schlagventile 11′ und 13′, die über die Steuerkanäle 37′ und 38′ unmittelbar mit dem Raum 35′ verbunden sind und vom Umlaufdruck geschlossen werden, wobei die Rückschlagventile 10′ und 12′ durch die Ventilstößel 14′ und 15′ aufgestoßen werden und damit hinter den Schiebern eine Verbindung durch die Steuerkanäle 39′ bzw. 40′ und 41′ und 42′ mit dem Kanal 59′, eine unmittelbare Verbin­ dung mit dem Tank hergestellt ist.

Der Kanal 46′ verbindet den Ringraum 48′ mit dem Zylinder­ anschluß 43′ und der Kanal 45′ den Ringraum 47′ mit dem Zylin­ deranschluß 44′. Wird der Magnet 17′ erregt, so drückt der Stößel 19′ das Rückschlagventil 12′ auf seinen Sitz, wobei der Ventilstößel 15′ das Rückschlagventil 13′ aufdrückt. Damit ist hinter dem Schieber 3′ die Verbindung mit dem Tank unterbrochen und die unmittelbare Verbindung mit dem Druckmittelerzeuger 20′ hergestellt, so daß kräftemäßig vom hydraulischen Druck aus­ gehend, am Schieber Gleichgewichtszustand herrscht. Als freie Kraft bleibt die Federkraft übrig, die die Schieber mit seinem Kegel in Richtung des Sitzes 7′ bewegt, wobei durch Drosselwirkung der Druck ansteigt und hervorgerufen durch die unterschiedlichen Flächenverhältnisse der Schieber 3′ mit seinem Kegel fest auf dem Sitz 7′ gepreßt wird und druckdicht abdichtet. Hierbei hat sich der Ringkanal 51′ des Schiebers 3′ unter den Kanal 44′ ge­ schoben, außerdem ist durch die Ausdrehung 56′ des Schiebers eine Verbindung vom Ringkanal 48′ zum Ringkanal 50′ hergestellt wor­ den, und damit hat die Zylinderseite 23′ über die Kanäle 46′ und 49′ Verbindung mit dem Tank erhalten. Das vom Druckmittelerzeuger geförderte Öl fließt zwangsläufig durch den Kanal 54′ über den Ringkanal 51′ zum Zylinderanschluß 44′ in den Zylinderraum 24′. Soll der Kolben bzw. die Kolbenstange sich in die andere Richtung bewegen, wird der Magnet 16′ erregt. Der Steuervorgang wird ent­ sprechend wie beschrieben analoger Weise durchgeführt.

Claims (6)

1. Hydraulisches Steuerventil mit zwei Steuer­ schiebern und je einem diesen zugeordneten magnetisch betätigbaren Vorsteuerventil sowie einer Pumpenleitung und mindestens einem Rücklauf, wobei in Neutralstellung stets ein geringer Umlaufdruck im Ventil zum Steuern von Verbrauchern, insbesondere von hydraulischen Kolbenzylindereinheiten von landwirtschaftlichen Erntemaschinen, vorhanden ist, und wobei zumindest ein Steuerschieber allein durch den Umlaufdruck gegen die Kraft einer Feder in einer freien Ölfluß gewährenden Neutralstellung bei nicht betätigtem entsprechenden Vorsteuerventil gehalten wird und bei Betätigung des Vorsteuerventils der Steuerschieber in einen hydraulischen Gleichgewichtszustand und lediglich durch die Kraft der Feder in eine den freien Ölfluß sperrbare und den Pumpendruck zum Verbraucher leitbare Stellung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (2, 3) bei Betätigung des Vorsteuerventils (9, 17) durch den Pumpendruck in den hydraulischen Gleichgewichtszustand gebracht wird und daß der Steuerschieber (2, 3′) eine in jeder Stellung mit der Pumpenleitung verbundene Sacklochbohrung (36 bzw. 54′) sowie eine mit der Sacklochbohrung verbundene Querbohrung (31 bzw. 51′) aufweist, wobei letztere nach Betätigung des Vorsteuerventiles (24 bzw. 9′) und erfolgter Verlagerung des Steuerschiebers (2 bzw. 3′) durch die Feder (3 bzw. 5′) mit einem im Gehäuse des Steuerventils (1 bzw. 1′) vorhandenen Ringkanal (32 bzw. 51′) mit dem Verbraucher (6 bzw. 22′) verbunden ist.

2. Hydraulisches Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Vorsteuerventile (9′ und 24) Ventilstößel (14 und 15′) aufweisen, die beidendig mit Rückschlagventilen (13, 15 bzw. 12′, 13′) in Verbindung stehen.

3. Hydraulisches Steuerventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsteuerventile (24 bzw. 9′) vom Öldruck schließbar und über Elektromagnete (9 bzw. 17′) zu öffnen sind.

4. Hydraulisches Steuerventil nach den Ansprüchen 1 bis 3 für einfachwirkende Verbraucher, dadurch gekennzeichnet, daß dem Steuerschieber (2) für die Druckbeaufschlagung ein Kolben (18) zugeordnet ist, der nach Betätigung des zugehörigen Vorsteuerventiles (8) den Rückfluß des Öls vom Verbraucher (6) gewährleistet.

5. Hydraulisches Steuerventil nach Anspruch 4, adurch gekennzeichnet, daß der Kolben (18) zwecks Betätigung eines Senkventiles (5) einen Stößel (23) aufweist.

6. Hydraulisches Steuerventil nach den Ansprüchen 1 bis 3, für doppeltwirkende Verbraucher, dadurch gekennzeichnet, daß dem Steuerschieber (3′) ein weiterer Steuerschieber (2′) zugeordnet ist, die wechselweise betätigbar sind.