DE2916557A1

DE2916557A1 - Durchflussteilerventil

Info

Publication number: DE2916557A1
Application number: DE19792916557
Authority: DE
Inventors: Yoshiharu Adachi
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1978-04-25
Filing date: 1979-04-24
Publication date: 1979-10-31
Also published as: JPS5635762B2; US4232701A; DE2916557C2; JPS54141422A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Durchflußteilerventil für hydraulische Systeme und insbesondere auf ein Durchflußteilerventil, das einen von einer einzigen Pumpe gelieferten Strom in zwei Ströme aufteilen kann, die unabhängigen hydraulisch betätigten Vorrichtungen zugeführt werden.

Beladefahrzeuge, beispielsweise Gabelstapler, sind in der Regel mit mehreren unabhängig voneinander hydraulisch betätigten Vorrichtungen ausgerüstet, zu denen beispielsweise eine Hebevorrichtung für die Gabel, eine Kippvorrichtung für die Gabel, ein Bremskraftverstärker bzw. ein Bremsdrucksteuerventil und eine Servokupplungsausrückvorrichtung gehören. Bei solchen Fahrzeugen ist es zweckmäßig, alle hydraulisch betätigten Vorrichtungen mit hydraulischem Fluid aus einer gemeinsamen bzw.

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Deutsche Bank (München) KIo. 51/61070 Dresdner Bank (Mönche;; Kto. 3939 844 Postscheck (München) Kto. 670-43-804

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einzigen Pumpe zu speisen, um die Kosten und das Gewicht des Fahrzeuges niedrig zu halten. Ferner ist es zweckmäßig, die hydraulischen Kreise der verschiedenen Vorrichtungen als offene hydraulische Kreise auszubilden, um ebenfalls die Kosten und das Gewicht des Fahrzeuges niedrig zu halten.

Um die verschiedenen hydraulisch betätigten Vorrichtungen aus einer gemeinsamen Pumpe mit hydraulischem Fluid zu speisen, sind Durchflußteilerventile entwickelt worden und im Einsatz, die den von der Pumpe gelieferten Strom in zwei Ströme aufteilen, die hydraulisch betätigten Vorrichtungen zugeführt werden.

Es hat sich bei herkömmlichen Durchflußteilerventxlen gezeigt, daß dann, wenn sich der hydraulische Druck oder die Durchflußmenge im Einlaß aufgrund der Betätigung einer der hydraulisch betätigten Vorrichtungen schlagartig stark ändert, sich auch die Durchflußmengen in einem ersten und einem zweiten Auslaß schlagartig stark ändern. Diese Änderung der Durchflußmenge ist jedoch im Hinblick auf die dem Durchflußteilerventil nachgeschalteten Vorrichtungen, beispielsweise einen Bremskraftverstärker und eine Servokupplungsausrückvorrichtung, unerwünscht, da die Änderung der Durchflußmenge während des Betriebes des Bremskraftverstärkers oder der Servokupplungsausrückvorrichtung zu einem Stoß am Bremspedal oder Kupplungspedal führt. Diese Erscheinung ist bekannt. Insbesondere bei der Servokupplungsausrückvorrichtung führt die Änderung der Durchflußmenge während des Betriebs derselben zum Einrücken der Fahrzeugkupplung, was gefährliche Situationen herbeiführen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Durchflußteilerventil zu schaffen, das die vorstehend beschriebenen Nachteile nicht aufweist.

Insbesondere soll ein verbessertes Durchflußteilerventil geschaffen werden, bei dem dann, wenn sich der hydraulische Druck

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oder die Durchflußmenge im Einlaß plötzlich stark ändern, sich die Durchflußmonge in einem Auslaß des Durchflußteilerventils nicht stark ändert.

Ferner soll ein Durchflußteilerventil geschaffen werden, das den Fluidstrom im Einlaß in zwei Ströme in einem ersten Auslaß und einem zweiten Auslaß aufteilt, die je nach der Durchflußmenge im Einlaß in einem ersten oder einem zweiten konstanten Verhältnis zueinander stehen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Durchflußteilerventils, bei dem zwei hydraulisch betätigte Zylinder, die hydraulisch an die zwei Auslässe des Durchflußteilerventils angeschlossen sind, ihre Arbeitsgeschwindigkeiten je nach der wahlweisen Änderung der Durchflußmenge im Einlaß des Durchflußteilerventils zwischen zwei bestimmten Werten zwischen zwei verschiedenen Arbeitsgeschwindigkeiten ändern.

Das erfindungsgemäße Durchflußteilerventil ist in den Patentan-Sprüchen gekennzeichnet.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen: 25

Figur 1 einen Längsschnitt durch eine erste Aus

führungsform des erfindungsgemäßen Durchflußteilerventils ;

Figur 2 eine vergrößerte Darstellung einer Einzel

heit der Ausführungsform gemäß Figur 1;

Figur 3 ein Diagramm, das die Durchflußmenge in

einem zweiten Auslaß des Durchflußteilerventils gemäß Figur 1 in Abhängigkeit von

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der Durchflußmenge im Einlaß des Durchflußteilerventils wiedergibt;

Figur 4 eine Figur 1 ähnliche Darstellung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Durchflußteilerventils; und

Figur 5

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einen schematischen Schaltplan eines hydraulischen Systems mit dem in Figur 1 dargestellten Durchfluöteilerventil für einen Gabelstapler.

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Im folgenden wird zunächst auf die Figuren 1 und 2 eingegangen, die eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Durchflußteilerventils 10 zeigen. Das Durchflußteilerventil 10 umfaßt ein Gehäuse 11, in dem eine zylindrische, durch das Gehäuse 11 verlaufende Bohrung 12 ausgebildet sind. Ferner sind im Gehäuse zwei Ringnuten 13 und 14 ausgebildet, die sich in der zylindrischen Innenwand des Gehäuses 11 befinden und axialen Abstand voneinander haben. Das Gehäuse 11 weist ferner einen Einlaß 15, dessen inneres Ende in der Innenwand des Gehäuses 11 zwischen den Ringnuten 13 und 14 mündet, einen ersten Auslaß 16, der mit der Ringnut 13 in Verbindung steht, und einen zweiten Auslaß 17 auf, der in Verbindung mit der Ringnut 14 steht. Beide Enden der Bohrung 12 sind mit Hilfe von Verschlußkörpern 18 und 19 abgedichtet verschlossen. Die Verschlußkörper 18 und 19 sind am Gehäuse 11 befestigt. In der Bohrung 12 sitzt axial verschiebbar ein Kolbenschieber 20, der den Innenraum des Gehäuses 11 in eine erste Kammer 21 und eine zweite Kammer 22 unterteilt. Auf seinem Außenumfang weist der Kolbenschieber 20 zwei Ringnuten 23 und 24 auf, die axialen Abstand voneinander haben und drei Ringstege 25, 26 und 27 am Kolbenschieber 20 abteilen. Der Kolbenschieber 20 weist ferner eine Sackbohrung 28 auf, die von einer Stirnseite des Kolbenschiebers 20 ausgehend in dessen Axialrichtung verläuft. Die öffnung der Sackbohrung 28 ist abgedichtet mittels eines Ventilsitzkörpers 29 verschlossen, der in der Sackbohrung 28 sitzt und am Kolbenschieber 20 befestigt ist. Der Ventilsitzkörper 29 begrenzt im Kolbenschieber 20 eine Kammer 30, die mit dem Einlaß 15 durch einen ersten Durchlaß 31, der von radialen Löchern im Kolbenschieber 20 gebildet ist, und die Ringnut 23 in Verbindung steht. Ferner steht die Kammer 30 durch radiale Löcher 32 in Verbindung mit der Ringnut 24 und durch einen dritten Durchlaß 33 in Verbindung mit der ersten Kammer 21. Die Löcher 32 und der dritte Durchlaß 33 sind ebenfalls im Kolbenschieber 20 ausgebildet.

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Eine in der Kammer 30 angeordnete Ventilkugel 34 wird von einer Schraubenfeder 35 so beaufschlagt, daß sie auf einem konischen Ventilsitz 36 aufsitzt, der an einem Ende des Ventilsitzkörpers 29 ausgebildet ist. Der Ventilsitzkörper 29 weist eine Sackbohrung 37 auf, die vom einen Ende des Ventilsitzkörpers 2 9 ausgehend in Axialrichtung verläuft und von der Kammer 30 getrennt ist, wenn die Ventilkugel 34 auf dem Ventilsitz 36 aufsitzt. Die Sackbohrung 37 steht mit dem Einlaß 15 durch im Ventilsitzkörper 29 ausgebildete radiale Löeher 38, eine auf der Außenseite des Ventilsitzkörpers 29 ausgebildete Ringnut 39, im Kolbenschieber 20 ausgebildete radiale Löcher 40 und die Ringnut 23 in Verbindung, wobei die ■ Löcher und die Ringnuten in genannter Reihenfolge aufeinanderfolgen. Die Sackbohrung 37 steht ferner mit der zweiten Kammer 22 durch einen zweiten Durchlaß 41 in Verbindung, der im Ventilsitzkörper 29 ausgebildet ist. Die erste Ringnut 13 in der Innenwand des Gehäuses 11 steht mit der Ringnut 24 am Kolbenschieber 20 durch eine ringförmige, erste variable " Durchflußöffnung 42 in Verbindung, die von den einander zugewandten Schultern des Ringsteges 26 und der Ringnut 13 begrenzt ist. Die zweite Ringnut 14 steht mit der zweiten Kammer 22 durch eine ringförmige, zweite variable Durchflußöffnung 43 in Verbindung, die von den einander zugewandten Schultern des Ringsteges 25 und der Ringnut 14 begrenzt ist.

Im folgenden wird die Funktionsweise des Durchflußteilerventils 10 beschrieben.

Von einer geeigneten Quelle geliefertes hydraulisches Fluid wird dem Einlaß 15 zugeführt. Dieses hydraulische Fluid strömt zum ersten Auslaß 16 durch die Ringnut 23, den ersten Durchlaß 31, die Kammer 30, die radialen Löcher 32, die Ringnut 24, die variable ringförmige Durchflußöffnung 4 2 und die Ringnut 13 in der genannten Reihenfolge. Außerdem strömt das hydraulische Fluid vom Einlaß 14 gleichzeitig zum zweiten

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Auslaß 17 durch die Ringnut 23, die radialen Löcher 40, die Ringnut 39, die radialen Löcher 38, die Sackbohrung 37, den zweiten Durchlaß 41, die zweite Kammer 22, die ringförmige variable Durchflußöffnung 43 und die Ringnut 14 in der genannten Reihenfolge. Aufgrund der Drosselwirkung des ersten Durchlasses 31 ist der hydraulische Druck P3 in der Kammer 30 niedriger als der hydraulische Druck P1 im Einlaß 15. Dagegen ist der hydraulische Druck in der Sackbohrung 37 im Ventilsitzkörper 29 gleich dem hydraulischen Druck ?1, da die Ringnuten 23 und 39 sowie die Löcher 38 und 40 im Gegensatz zum eine Drosselstelle bildenden ersten Durchlaß keine Drosselwirkung auf die Strömung vom Einlaß 15 zur Sackbohrung haben, so daß eine hydraulische Druckdifferenz zwischen der Kammer 30 und der Sackbohrung 37 besteht. An der Ventilkugel 34 wirkt demnach eine hydraulische Druckdifferenz Δ P, die die Ventilkugel 34 entgegen der Kraft der Schraubenfeder 35 vom konischen Ventilsitz 36 abzuheben versucht. Der hydraulische Druck P3 in der Kammer 30 wird durch den dritten Durchlaß 33 in die erste Kammer 21 geleitet, so daß er auf den Kolbenschieber 20 eine nach links (in Figur 1) gerichtete Kraft ausübt. In der zweiten Kammer 22 herrscht ein hydraulischer Druck P2,der niedriger als der hydraulische Druck P1 ist, da der zweite Durchlaß 41 Drosselwirkung hat. Der hydraulische Druck P2 übt auf den Kolbenschieber 20 eine nach rechts (in Figur 1) gerichtete Kraft aus. Da die wirksame Druckangriffsfläche des hydraulischen Drucks P2 am Kolbenschieber 20 gleich der wirksamen Druckangriffsfläche des Drucks P3 am Kolbenschieber 20 ist, wird der Kolbenschieber 20 dann, wenn zwischen den hydraulischen Drücken P2 und P3 ein Unterschied entsteht, in Axialrichtung verschoben, bis der Unterschied der hydraulischen Drücke durch Änderung der Größe der ringförmigen variablen Durchflu.3öffnungen 42 und 43 aufgehoben ist. Wenn beispielsweise der hydraulische Druck P2 größer als der hydraulische Druck P3 ist, bewegt sich der Kolbenschieber 20 aufgrund des Druckunterschiedes

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zwischen den hydraulischen Drücken P2 und P3 nach rechts in Figur 1, wobei die Größe der ringförmigen variablen Durchflußöffnung 43 zunimmt, während gleichzeitig die Größe der ringförmigen variablen Durchflußöffnung 42 aufgrund der Ver-Schiebung des Kolbenschiebers 20 abnimmt, so daß der hydraulische Druck P2 sinkt, während gleichzeitig der hydraulische Druck P3 ansteigt. Der Kolbenschieber 20 wird nach rechts in Figur 1 so lange verschoben, bis der Unterschied der hydraulischen Drücke P2 und P3 aufgehoben ist. Der dritte Durchlaß 33, der ebenfalls eine Drosselstelle darstellt, verhindert ein überschwingen des Kolbenschiebers 20 und somit Ventilflattern.

Wenn die Ventilkugel 34 von der Kraft der Schraubenfeder 35 entgegen der durch die an der Ventilkugel 34 angreifende Druckdifferenz ^ P erzeugten Kraft auf dem konischen Ventilsitz 36 gehalten wird, ist die Durchflußmenge im ersten Auslaß 16 gleich der durch den ersten Durchlaß 31 strömenden Durchflußmenge Q1 und ist die durch den zweiten Auslaß 17 strömende Durchflußmenge gleich der durch den zweiten Durchlaß 41 strömenden Durchflußmenge Q2. Die Durchflußmengen Q1 und Q2 werden durch folgende Gleichungen wiedergegeben.

QI = C1 · A1 y (P1-P3)2g/V (1)

Q2 = C2 · A2 "\/(P1-P2)2g/Y^I (2)

Darin ist C1 die Durchflußzahl des ersten Durchlasses 31, A1 die freie Querschnittsfläche des ersten Durchlasses 1, C2 die Durchflußzahl des zweiten Durchlasses 41, A2 die freie Querschnittsfläche des zweiten Durchlasses 41, γ die Dichte des hydraulischen Fluids und g die Erdbeschleunigung.

Ferner gilt für den genannten Zustand folgende Bedingung: 35

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Q = Q1 + Q2 (3)

Darin ist O die Durchflußmenge im Einlaß 15.

Da die hydraulischen Drücke P2 und P3 einander gleich sind, ergibt sich aus den Gleichungen (1) und (2):

Q1 : 02 = C1 · A1 : C2 · A2 (4)

Für den beschriebenen Zustand, d.h.wenn die Ventilkugel 34 auf dem Ventilsitz 36 aufsitzt, wird daher der dem Einlaß 15 zugeführte Strom, d.h. die Liefermenge, in zwei Ströme im ersten Auslaß 16 und im zweiten Auslaß 17 aufgeteilt, die gemäß Gleichung (4) ein konstantes Verhältnis der Durchflußmengen haben.

Die Ausdrücke (P1 - P3) und (P1 - P2) in den Gleichungen (1) und (2) sind gleich der hydraulischen Druckdif f erenz AP, so daß die hydraulische Druckdifferenz ΔΡ aufgrund der Gleichungen (1), (2) und (3) durch folgende Gleichung beschrieben werden kann:

= B · Q² (5)

mit B = Y/2g (C1-A1 + C2-A2)² 25

Aus Gleichung 5 ergibt sich, daß die hydraulische Druckdifferenz ZU P proportional zum Quadrat der hydraulischen Durchflußmenge O ist.

Aus den Gleichungen (1) bis (3) ergibt sich folgende Beziehung:

Q2 = Q/( 1 + C1.A1/C2-A2) (6)

Aus Gleichung (6) folgt, daß die Durchflußmenge Q2 proportio-

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nal zur hydraulischen Durchflußmenge Q ist.

Der Minimalwert ^SPO der hydraulischen Druckdifferenz Ap, bei dem die Ventilkugel 34 vom Ventilsitz 36 abgehoben wird, wird durch folgende Gleichung wiedergegeben:

Δρο = 4-FO/n -D² (7)

Darin ist D der Durchmesser des Kreises, entlang dem die Ven tilkugel 34 den Ventilsitz 36 berührt, und FO die Kraft der Schraubenfeder 35.

Die Durchflußmenge OO im Einlaß 15, die die Druckdifferenz A?0 bewirkt, ergibt sich aus den Gleichungen (5) und (7) wie folgt:

QO = /Δρυ/Β (8)

Wenn ixe dem Einlaß 15 zugeführte hydraulische Durchflußmenge Q über die Durchflußmenge QO ansteigt, wird demzufolge

die Ventilkugel 34 von der Druckdifferenz Δρ vom Ventilsitz 36 abgehoben, wie dies in Figur 2 strichpunktiert dargestellt ist, so daß hydraulisches Fluid mit einer Durchflußrnenge aus der Sackbohrung 37 in die Kammer 30 durch einen von der Ventilkugel 34 und dem Ventilsitz 36 begrenzten Durchlaß strömen kann. Die hydraulische Fluidströmung mit der Durchflußmenge Q3 strömt dann zusammen mit der Durchflußmenge Q1 zum ersten Auslaß 16 und verhindert einen der Zunahme der Durchflußmenge Q entsprechenden Anstieg des hydraulischen Drucks P1, so daß auch ein Anstieg der Druckdifferenz ΔΡ aufgrund des Anstiegs des Druckes P1 entsprechend der Zunahme der Durchflußmenge Q verhindert wird. Wegen der Durchflußmenge Q3 nimmt somit die Durchflußmenge Q2 nicht entsprechend der Zunahme der Durchflußmenge Q zu.

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Die Durchflußmenge Q3 wird durch folgende Gleichung wiedergegeben:

Q3 = C3 · A3 y 2g-ÄP/Y (9)

Darin ist C3 die Durchflußzahl des Durchlasses zwischen der Ventilkugel 34 und dem Ventilsitz 36 und Λ3 die freie Querschnittsfläche dieses Durchlasses.

Der Ausdruck A3 in Gleichung (9) wird durch folgende Gleichung wiedergegeben:

A3 =Tt -D · X · sin θ (10)

Darin ist X der Betrag der axialen Verschiebung der Ventilkugel 34 und 8 der Neigungswinkel des Ventilsitzes 36 bezüglich seiner Mittelachse.

Figur 3 zeigt schematisch die Durchflußmenge Q2 in Abhängigkeit von der Durchflußmenge Q. In Figur 3 bezeichnet die ausgezogene Kurve die Beziehung zwischen den Durchflußmengen Q und Q2 für den Fall, daß A3 gemäß Gleichung (10) so groß ist, daß es nicht zu einem Anstieg des hydraulischen Drucks aufgrund der Erhöhung der Durchflußmenge Q kommt. Dagegen gilt die gestrichelte Kurve für die Beziehung zwischen Q und Q2, wenn A3 klein bemessen ist.

Im folgenden wird auf Figur 4 eingegangen, die eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Durchflußteilerventils zeigt. Das Durchflußteilerventil 110 gemäß Figur 4 umfaßt ein Gehäuse 111 mit einer zylindrischen Bohrung 112, die als Sackbohrung ausgebildet ist und von einer Stirnfläche des Gehäuses 111 ausgehend in Axialrichtung verläuft. Das Gehäuse 111 weist ferner Ringnuten 113, 114 und 123 auf, die in der zylindrischen Innenwand des Gehäuses 111 ausgebildet sind und

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in Axialrichtung Abstand voneinander haben. Ferner weist das Gehäuse 111 einen Einlaß 115, der mit der Ringnut 123 in Verbindung steht, sowie einen ersten Auslaß 116, der in Verbindung mit der Ringnut 113 steht, und einen zweiten Auslaß 117 auf, der in Verbindung mit der Ringnut 114 steht. Ein Ende der Bohrung 112 ist mittels eines Verschlußkörpers 118 abgedichtet verschlossen, der am Gehäuse 111 befestigt ist. In der Bohrung 112 sitzt axial verschiebbar ein Kolbenschieber 120, der den Innenraum des Gehäuses 111 in eine erste Kammer 121 und eine zweite Kammer 122 unterteilt. Der Kolbenschieber 120 weist auf seiner äußeren Umfangsflache eine Ringnut 124 und zwei Ringstege 125 und 126 auf. Ferner ist der Kolbenschieber 120 mit einer Sackbohrung 128 versehen, die von einer Stirnfläche des Kolbenschxebers 120 in Axialrichtung ausgeht. Im Kolbenschieber 120 ist ferner ein radiales Loch 132 ausgebildet, das mit der Ringnut 123 in Verbindung steht. Das radiale Loch 132 steht seinerseits mit einem vierten Durchlaß 140 in Verbindung, der im Kolbenschieber 120 ausgebildet ist und am Boden 136 der Sackbohrung 128 mündet. In der Sackbohrung 128 ist ein Ventilelement 134 angeordnet, das von einer zwischen dem Ventilelement 134 und einem napfförmigen Federsitz 127 angeordneten Schraubenfeder 135 zum Boden 136 gedrückt wird. Der Federsitz 127 ist mit Hilfe eines Sprengringes 144 am Kolbenschieber 120 gesichert. Das Ventilelement 134 weist einen ersten Durchlaß 131 auf, der eine Fluidströmung aus dem vierten Durchlaß 140 in die Sackbohrung 128 durchläßt, wenn das Ventilelement 134 auf dem Boden 136 aufsitzt. Der Federsitz 127 weist mehrere Löcher 129 auf, die eine Fluidströmung aus der Sackbohrung 128 in die erste Kammer 121 ohne jede Drosselwirkung ermöglichen. Das radiale Loch 132 im Kolbenschieber 120 steht durch einen zweiten Durchlaß 141, der im Kolbenschieber 120 ausgebildet ist, ferner in Verbindung mit einer axialen Sackbohrung 137 im Kolbenschieber 120. Die Sackbohrung 137 steht durch radiale Löeher 138, die im Kolbenschieber 120 ausgebildet sind, in Ver-

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bindung mit der Ringnut 124 und ferner durch einen dritten Durchlaß 133 in Verbindung mit der zweiten Kammer 122. Der dritte Durchlaß 133 ist in einem Verschlußkörper 119 ausgebildet, der abgedichtet am Kolbenschieber 120 befestigt ist. Die Ringnut 113 in der Innenwand des Gehäuses 111 steht mit der ersten Kammer 121 durch eine ringförmige, erste variable Durchflußöffnung 142 in Verbindung, die von einer Schulter des Ringsteges 126 des Kolbenschiebers 120 und einer Schulter der Ringnut 113 begrenzt ist. Die Ringnut 114 steht mit der Ringnut 124 am Kolbenschieber 120 durch eine ringförmige, zweite variable Druchflußöffnung 143 in Verbindung, die von der anderen Schulter des Ringsteges 126 und einer Schulter der Ringnut 114 begrenzt ist. Die freie Querschnittsfläche des vierten Durchlasses 140 ist größer als die freie Querschnittsfläche des ersten Durchlasses 131.

Dem Einlaß 115 zugeführtes hydraulisches Fluid strömt normalerweise zum ersten Auslaß 116 durch die Ringnut 123, das radiale Loch 132, den vierten Durchlaß 140, den ersten Durchlaß 131, die Sackbohrung 128, die Löcher 129 im Federsitz 127, die erste Kammer 121, die ringförmige, variable Durchflußöffnung 142 und die Ringnut 113 in der genannten Reihenfolge. Das dem Einlaß 115 zugeführte hydraulische Fluid strömt gleichzeitig zum zweiten Auslaß 117 durch die Ringnut 123, das radiale Loch 132, den zweiten Durchlaß 141, die Sackbohrung 137, die radialen Löcher 13S, die Ringnut 124, die ringförmige, variable Durchflußöffnung 143 und die Ringnut 114 in der genannten Reihenfolge. Aufgrund der Drosselwirkung des ersten Durchlasses 131, der eine Drosselstelle bildet, herrscht eine hydraulische Druckdifferenz zwischen dem vierten Durchlaß 140 und der Sackbohrung 128. Diese hydraulische Druckdifferenz bewirkt eine Kraft, die am Ventilelement 134 entgegen der Kraft der Schraubenfeder 135 angreift und das Ventilelement 134 vom Boden 136 abzuheben versucht. Der hydraulische Druck in der Sackbohrung 128 wirkt

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auch in der ersten Kammer 121 und übt auf den Kolbenschieber 120 eine Kraft aus, die diesen nach links (in Figur 4) zu schieben versucht. Der hydraulische Druck in der Sackbohrung 137 ist aufgrund der Drosselwirkung des zweiten Durchlasses 141, der ebenfalls eine Drosselstelle bildet, niedriger als der hydraulische Druck im Einlaß 115. Der in der Sackbohrung 137 herrschende hydraulische Druck gelangt durch den dritten Durchlaß 133 auch in die zweite Kammer 122 und bewirkt am Kolbenschieber 120 eine Kraft, die diesen nach rechts (in Figur 4) zu schieben versucht. Demzufolge wird der Kolbenschieber 120 wie der Kolbenschieber 20 der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform entsprechend dem Unterschied der an ihm angreifenden hydraulischen Drücke so verschoben, daß das dem Einlaß 115 zugeführte hydraulische Fluid in zwei Ströme im ersten Auslaß 116 und im zweiten Auslaß 117 aufgeteilt wird, wobei die Durchflußmengen ein erstes konstantes Verhältnis in Abhängigkeit vom ersten Durchlaß 131 und vom zweiten Durchlaß 141 haben.

Die hydraulische Druckdifferenz zwischen dem vierten Durchlaß

140 und der Sackbohrung 128 nimmt mit der Zunahme der hydraulischen Durchflußmenge im Einlaß 115.zu. Wenn die Durchflußmenge im Einlaß 115 über einen bestimmten Wert, beispielsweise die Durchflußmenge QO, wie sie beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, ansteigt, wird das Ventilelement 134 aufgrund der hydraulischen Druckdifferenz zwischen dem . vierten Durchlaß 140 und der Sackbohrung 128 vom Boden 136 abgehoben, so daß sich nicht mehr der erste Durchlaß 131 sondern der vierte Durchlaß 140 auf die Strömung vom Einlaß 115 zum ersten Auslaß 116 auswirkt. Das dem Einlaß 115 zugeführte hydraulische Fluid wird daher in zwei Ströme im ersten und zweiten Auslaß aufgeteilt, deren Durchflußmengen ein zweites konstantes Verhältnis in Abhängigkeit vom zweiten Durchlaß

141 und vom vierten Durchlaß 140 haben. Wenn der vierte

Durchlaß 140 groß genug dimensioniert ist, um einen Anstieg

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des hydraulischen Drucks im Einlaß 115 entsprechend der Zunahme der Durchflußmenge im Einlaß 115 zu verhindern, steigt die Durchflußmenge im zweiten Auslaß 117 bei weiterer Zunahme der Durchflußmenge im Einlaß 115 nicht über einen bestimmten Wert an.

Im folgenden wird auf Figur 5 eingegangen, die ein hydraulisches System für einen Gabelstapler zeigt, bei dem das Durchflußteilerventil 10 angewendet ist. Das hydraulische System umfaßt eine Pumpe 200, die von einem Motor 201 des Gabelstaplers angetrieben wird. Eine Saugleitung 202 der Pumpe 200 steht in Verbindung mit einem Reservoir 203, und eine Lieferleitung 204 der Pumpe 200 ist mit einem Einlaß 205 eines herkömmlichen Durchflußteilerventils 206 verbunden, so daß die Pumpe 200 bei laufendem Motor 201 des Gabelstaplers hydraulisches Fluid mit einer von der Drehzahl des Motors abhängenden Durchflußmenge aus dem Reservoir 203 zum Durchflußteilerventil 206 liefert.

Das Durchflußteilerventil 206 umfaßt ein Gehäuse 207 mit dem Einlaß 205 und zwei Auslässen 208 und 209, einen Kolbenschieber 210, der axial verschiebbar im Gehäuse 20 7 angeordnet ist und einen Durchlaß 211 aufweist, der eine Verbindung zwischen einer Kammer 212 und einer Kammer 213 herstellt, sowie eine Schraubenfeder 214, die den Kolbenschieber 209 nach links (in Figur 5) drückt. Das Durchflußteilerventil 206 teilt das von der Pumpe 200 gelieferte hydraulische Fluid normalerweise in einen ersten Strom konstanter Durchflußmenge im Auslaß 208 und einen zweiten Strom im Auslaß 209.

Der zweite Strom wird durch eine Leitung 215 einer Kipp- und Hebevorrichtung 216 für die Gabel des Gabelstaplers zugeführt. Die Kipp- und Hebevorrichtung 216 umfaßt einen Hebezylinder 217, der über eine Leitung 219 mit einem von Hand betätigbaren Ventil 218 verbunden ist, sowie zwei Kippzylinder 220 und

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221, die über zwei Leitungen 223 und 224 mit einem von Hand betätigbaren Ventil 222 verbunden sind. Unter normalen Betriebsbedingungen, wenn die Ventile 219 und 222 ihre Neutralstellungen einnehmen, kehrt der zweite Strom durch die Leitung 215, die Kipp- und Hebevorrichtung 216 und eine Rückleitung 225 zum Reservoir 203 zurück, ohne daß es zu einer Druckerhöhung kommt.

Der erste Strom im Auslaß 208 des Durchflußteilerventils wird einem Bremsdrucksteuerventil 226 zugeführt, an das über eine Leitung 227 Radbremszylinder 228 von Radbremsen 229 angeschlossen sind, von denen lediglich eine in Figur 5 dargestellt ist. Das Bremsdrucksteuerventil 226 steht in funktionaler Verbindung mit einem Bremspedal 230. Im Normalzustand, wenn das Bremspedal 230 nicht betätigt, d.h. freigegeben ist, strömt der erste Strom vom Durchflußteilerventil 206 durch das Bremsdrucksteuerventil 226 ohne Erhöhung des Drucks in den Einlaß 15 des Durchflußteilerventils 10.

Das Durchflußteilerventil 10 hat die durch die ausgezogene Kurve in Figur 3 dargestellte Charakteristik und teilt den ersten Strom in einen dritten Strom im ersten Auslaß 16 sowie einen vierten Strom im zweiten Auslaß 17 auf. Der dritte Strom wird durch eine Leitung 231, eine herkömmliche Servolenkvorrichtung 232 und eine Rückleitung 233 zum Reservoir 203 zurückgeführt. Die letztgenannten drei Elemente folgen in der genannten Reihenfolge aufeinander. Der vierte Strom wird durch eine Leitung 234, eine Servokupplungsausrückvorrichtung 235 und eine Rückleitung 236 zum Reservoir 203 zurückgeführt, wobei die letztgenannten drei Elemente ebenfalls in der genannten Reihenfolge aufeinander folgen. Die Servokupplungsausrückvorrichtung 235 umfaßt ein Gehäuse 250 mit einem Einlaß 237 und einem Auslaß 238, einen Arbeitskolben 239, der im Gehäuse 250 axial verschiebbar angeordnet ist und funktional mit einem Kupplungsausrückhebel 240 verbunden ist,

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der einer Kupplung 241 des Gabelstaplers zugeordnet ist, und eine Betätigungsstange 24 2, die axial verschiebbar durch eine Stirnwand des Gehäuses 250 geführt ist und funktional mit einem Kupplungspedal 243 verbunden ist. Die Betätigungsstange 242 weist einen Ventilabschnitt 244 auf, mittels dessen die Fluidströmung aus einer Kammer 245, die mit dem Einlaß 237 in Verbindung steht, durch einen Kanal 247 im Arbeitskolben 239 in eine Kammer 246 gedrosselt werden kann, die mit dem Auslaß 238 verbunden ist.

Bei dem vorstehend beschriebenen hydraulischen System kann es vorkommen, daß die Kipp- und Hebevorrichtung 216 betätigt wird, während die Servokupplungsausrückvorrichtung 235 arbeitet. Wenn die Servokupplungsausrückvorrichtung 235 arbeitet, während die Kipp- und Hebevorrichtung 216 außer Betrieb ist, befindet sich der Kolbenschieber 210 des Durchflußteilerventils 206 in einer nach links (in Figur 5) verschobenen Stellung. Wenn dann die Kipp- und Hebevorrichtung 216 betätigt wird, steigt der hydraulische Druck in der Leitung 215 schlagartig auf einen hohen Wert an, so daß auch der hydraulische Druck in der Kammer 212 auf einen der Erhöhung des Drucks in der Leitung 215 entsprechenden hohen "Wert ansteigt, so daß der Kolbenschieber 210 nach rechts (in Figur 5) verschoben wird. Entsprechend der dabei auftretenden Verringerung des Volumens der Kammer 213 steigt dabei die Durchflußmenge des ersten Stromes schlagartig an. Diese Durchflußmenge ist ungefähr dreimal so groß wie die normale Durchflußmenge; dennoch steigt die Durchflußmenge des vierten Stromes aufgrund der Wirkung des Durchflußteilerventils 10 nicht an.

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Claims

Patentansprüche

( 1.JourchfIußtexlerventil, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (11, 111) mit einer zylindrischen Bohrung (12, 112), einem Einlaß (15, 115), einem ersten Auslaß (16,

116) und einem zweiten Auslaß (17, 117), einen in der zylindrischen Bohrung axial verschiebbar angeordneten Kolbenschieber (20, 120), der die zylindrische Bohrung in eine erste Kammer (21, 121) und eine zweite Kammer (22, 122) unterteilt, eine erste variable Durchflußöffnung (42, 142), die vom Kolbenschieber und vom Gehäuse begrenzt ist und durch axiale Verschiebung des Kolbenschiebers verändert wird, eine zweite variable Durchflußöffnung (43, 143) , die vom Kolbenschieber und vom Gehäuse begrenzt ist und durch axiale Verschiebung des Kolbenschiebers gegensinnig zur ersten variablen Durchflußöffnung verändert wird, einen ersten Ströinungsweg, der den Einlaß mit dem ersten Auslaß durch die erste variable Durchflußöffnung hindurch verbindet, wobei im ersten Strömungsweg ein erster, drosselnder Durchlaß (31, 131) ausgebildet ist, der sich zwischen dem Einlaß und der ersten variablen·Durchflußöffnung befindet,

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einen zweiten Strömungsweg, der den Einlaß mit dem zweiten Auslaß durch die zweite variable Durchflußöffnung hindurch verbindet, wobei im zweiten Strömungsweg ein zweiter, drosselnder Durchlaß (41,141) ausgebildet ist, der sich zwischen dem Einlaß und der zweiten variablen Durchflußöffnung befindet, wobei der hydraulische Druck in der ersten Kammer (21, 121) durch Verbindung mit dem ersten Strömungsweg gleich dem hydraulischen Druck im ersten Strömungsweg zwischen dem ersten Durchlaß und der ersten variablen Durchflußöffnung ist, wobei der hydraulische Druck in der zweiten Kammer (22, 122) durch Verbindung mit dem zweiten Strömungsweg gleich dem hydraulischen Druck im zweiten Strömungsweg zwischen dem zweiten Durchlaß und der zweiten variablen Durchflußöffnung ist und wobei der Kolbenschieber den einander entgegengesetzt gerichteten hydraulischen Drücken in der ersten und der zweiten Kammer ausgesetzt ist, so daß die axiale Verschiebung des Kolbenschiebers in Abhängigkeit von den hydraulischen Drücken in der ersten und der zweitön Kammer erfolgt, und ein normalerweise geschlossenes Ventil (34, 35, 36; 134, 135, 136), das der hydraulischen Druckdifferenz zwischen dem Einlaß und der ersten Kammer ausgesetzt ist und bei einem bestimmten Wert dieser Druckdifferenz öffnet, so daß die vom Einlaß zum ersten Auslaß strömende Durchflußmenge zunimmt.
2. Durchflußteilerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine der beiden Kammern (21, 121; 22, 122) im zugeordneten Strömungsweg liegt, wogegen die andere Kammer nicht durchströmt ist und über einen dritten, drosselnden Durchlaß (33, 133) an ihren zugehörigen Strömungsweg angeschlossen ist.
3. Durchflußteilerventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das normalerweise geschlossene Ventil (34, 35, 36; 134, 135, 136) im Kolben-

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schieber (20, 120) angeordnet ist.
4. Durchflußteilerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß das normalerweise geschlossene Ventil (134, 135, 136) im ersten Strömungsweg angeordnet ist und mit dem ersten Durchlaß (131) versehen ist.
5. Durchflußteilerventil nach Anspruch 4, dadurch g e -

kennzeichnet, daß im ersten Strömungsweg stromauf des normalerweise geschlossenen Ventils (134, 135, 136) ein vierter, drosselnder Durchlaß (140) ausgebildet ist, dessen Drosselwirkung kleiner als die des ersten Durchlasses ist.
6. Durchflußteilerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da-• durch gekennzeichnet, daß das normalerweise geschlossene Ventil (34, 35, 36) im ersten Strömungsweg angeordnet ist und als Kugelrückschlagventil ausgebildet ist.

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