DE29604215U1 - Hydraulisches Lasthalte- bzw. Senkbremsventil - Google Patents

Hydraulisches Lasthalte- bzw. Senkbremsventil

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Description

Augsburg, den 6. März 1996 Anw.Aktenz.: OC.3676
Oil-Control GmbH
Hunnenstraße 32
86343 Königsbrunn
Hydraulisches Lasthalte- bzw. Senkbremsventil
Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Lasthalte- bzw. Senkbremsventil, wie es bei hydraulischen Maschinen mit heb- und senkbaren Organen Anwendung findet, beispielsweise von Schaufelbaggern, hydraulischen Winden, hydraulischen Kränen und dergleichen.
Bei solchen Maschinen dient das Lasthalte- bzw. Senkbremsventil als zwischen Steuerventil und Hydraulikzylinder geschaltetes Sicherhextsorgan zur Wahrnehmung von Sicherheitsfunktionen gegen eine ungewollte Absenkung des angehobenen Organs der betreffenden Maschine unter deren Eigengewicht oder der Lasteinwirkung einer getragenen Last und insbesondere der Verhinderung eines gefährlichen Absackens der Last bzw. des Lasttragorgans der Maschine zur Verhütung von Unfällen im Falle von Störungen im Hydrauliksystem, da das Steuerventil, mit welchem die Zustände "Heben", "Senken", und "Stopp" schaltbar sind, insbesondere im Rohrbruchfall, diese Sicherheitsfunktionen nicht wahrnehmen kann.
Solche Lasthalte- bzw. Senkbremsventile sind bekannt. Sie vereinigen üblicherweise in sich mehrere Funktionen, nämlich erstens das leckagefreie Halten der maximal auftretenden Last, zweitens die Druckbegrenzung des lastseitig auftretenden Druckwerts, drittens das Aufsteuern zum gewollten Absenken der Last, und viertens eine Rückschlagventilfunktion beim Heben der Last.
■':*:■
Im Hinblick auf eine wirtschaftliche und kostengünstige Bauweise werden solche Lasthalte- bzw. Senkbremsventile so gebaut, daß alle Funktionskomponenten in einer Achse angeordnet und demgemäß in eine Längsbohrung eines Ventilblocks eingebaut sind.
Dementsprechend sind solche Lasthalte- bzw. Senkbremsventile als Kolbenventile aufgebaut und weisen einen axial beweglichen Ventilkolben auf, der mittels einer Schraubenfeder axial in seine Schließstellung vorgespannt ist. Die Axialbohrung, in welcher der Ventilkolben beweglich ist, steht mit axial versetzt angeordneten Querbohrungen des Ventilblocks in Verbindung, die an das als Wegeventil ausgebildete Steuerventil bzw. an den Hydraulikzylinder angeschlossen sind. Diese beiden Querbohrungen sind also über die Axialbohrung miteinander verbunden, in welcher der Ventilkolben verläuft. Außerdem sitzt in dem Axialbohrungsabschnitt zwischen den beiden Querbohrungen eine Hülse, die sowohl mit Bezug auf den Ventilblock wie auch mit Bezug auf den Ventilkolben axial verschieblich ist und ebenfalls mittels einer Schraubendruckfeder gegensinnig zum Ventilkolben in eine Schließstellung vorgespannt ist. Ventilkolben und Hülse arbeiten in der Weise miteinander zusammen, daß ein zwischen dem Axialbohrungsabschnitt und dem im Durchmesser kleineren Ventilkolben vorhandener Ringspalt verschlossen wird, wenn sowohl der Ventilkolben als auch die Hülse sich in der Schließstellung befinden-
Die mit dem Steuerventil verbundene Querbohrung befindet sich dabei, auf die Richtung der Federvorspannung der Hülse bezogen, vorderhalb der Hülse, und die mit dem Hydraulikzylinder verbundene Querbohrung hinterhalb der Hülse in Verbindung mit der Axialbohrung.
Damit ergibt sich die Lasthaltefunktion des Ventils in der Weise, daß bei angehobenem Lasttragorgan der lastbedingte Hydraulikdruck in gleicher Richtung wie die Federvorspannung auf die Hülse wirkt, diese also in der Schließstellung gehalten wird, außerdem in gewissem Maße auf den Ventilkolben in
Öffnungsrichtung wirkt, dieser aber aufgrund der entsprechend starken Federvorspannung in der Schließstellung verbleibt. Die Federvorspannung des Ventilkolbens ist üblicherweise einstellbar und bewirkt eine Druckbegrenzungsfunktion auf der Lastseite, indem bei Überschreiten des zulässigen Drucks der lastseitige Hydraulikdruck den Ventilkolben entgegen seiner Federvorspannung etwas öffnet. Zum Heben der Last bewirkt der vom Steuerventil kommende, nun gegen die Federvorspannung der Hülse wirkende Hydraulikdruck zum Heben des Lastorgans ein Öffnen der Hülse entgegen deren Federvorspannung, so daß der Druck zum Hydraulikzylinder gelangen und das Heben des Lastorgans bewirkt, während der Ventilkolben in seiner Schließstellung bleibt. Die Hydraulikverbindung erfolgt in diesem Zustand durch den bei zurückgedrückter Hülse zwischen der Hülse und dem Kolben geschaffenen Ringspalt.
Zum gewollten Absenken der Last wird gleichzeitig mit dem gegensinnigen Beaufschlagen des Hydraulikzylinders ein Aufsteuerdruck über einen Aufsteueranschluß an den Ventilkolben angelegt, um diesen entgegen seiner Federvorspannung in Öffnungsrichtung zu verschieben, während die Hülse in ihrer Schließstellung verbleibt. Dabei wird durch die Verschiebung des Ventilkolbens ein Ringspalt zwischen Hülse und Ventilkolben und somit eine Hydraulikverbindung zwischen den Querbohrungen hergestellt.
Der Federraum, in welchem sich die den Ventilkolben in dessen Schließrichtung vorspannende Druckfeder befindet, ist durch eine üblicherweise im Ventilkolben verlaufende Bohrung entlastet, die in einen Raum führt, der mit einem Anschluß zum Hydrauliktank in Verbindung'steht. Dadurch wird verhindert, daß der Federraum durch ausleckendes Hydrauliköl unter Druck gesetzt und dadurch ein Aufsteuern des Ventilkolbens blockiert werden kann.
Nun besteht ein zwar geringes, aber im Hinblick auf mögliche Unfallfolgen doch sehr bedeutendes Risiko insoweit, als die Feder, die den Ventilkolben in seine Schließrichtung vor-
spannt, brechen könnte. Ein solcher Federbruch hätte ein schlagartiges Öffnen des Ventilkolbens und ein entsprechendes Absacken der Last zur Folge. Dies ist insbesondere bei Hydraulikkränen gefährlich, wo ein hydraulisch betätigter Ausleger absacken und ein solches Absacken bereits zum Umstürzen des Krans führen kann. Aber auch bei Schaufelbaggern oder anderen hydraulischen Maschinen ist dieses Risiko im Hinblick darauf, daß Menschen von der absackenden Last erschlagen oder erdrückt werden können, doch sehr bedeutsam.
Für Hydraulikkräne gibt es daher bereits besondere Ausführungen solcher Lasthalte- bzw. Senkbremsventile, bei denen der Ventilkolben im statischen Einsatzfall nicht nur durch Federkraft, sondern zusätzlich hydraulisch in Schließrichtung vorgespannt ist, wobei dann jeweils zum Aufsteuern eine Entlastung der hydraulischen Ventilkolbenvorspannung erfolgen muß. In diesem Fall läßt sich das Lasthalte- bzw. Senkbremsventil aber nicht mehr einachsig aufbauen, weshalb solche besonders sicheren Ventilvorrichtungen auch besonders teuer sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einachsig aufgebautes Lasthalte- bzw. Senkbremsventil zu schaffen, bei welchem der Ventilkolben in der üblichen Weise durch eine Vorspannfeder in Schließrichtung vorgespannt ist, wobei aber besondere Sicherheitsvorkehrungen gegen Federbruch getroffen sind, die ein Herunterfallen der Last bzw. des Lasttragorgans der hydraulischen Maschine im Falle eines Federbruchs zuverlässig verhindern.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Schutzanspruch 1 angegebene Anordnung gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
35
Vorteile und Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Sicherheitsmaßnahmen ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnungen, in
welchen zeigt:
Fig. 1 im Axialschnitt ein Lasthalte
bzw. Senkbremsventil nach der Erfindung im Axialschnitt, wobei
im übrigen die Hydraulikschaltung mit Steuerventil und Hydraulikzylinder zum besseren Verständnis schematisch mit dar-, gestellt ist,
Fig. 2 ebenfalls im Axialschnitt ein
Lasthalte- bzw. Senkbremsventil nach der Erfindung (ohne übrige Hydraulikschaltung) mit abgewan
delter Federform und Lastdruckkompensation für lastunabhängigen AufSteuerdruck.
Fig· 1 zeigt zunächst, wie das Lasthalte- bzw. Senkbremsventil in die Hydraulikanordnung insgesamt eingeschaltet ist. Ein als Wegeventil ausgebildetes Steuerventil V weist eingangsseitig (in der Zeichnung unten) einen mit der Pumpe (nicht dargestellt) verbundenen Anschluß und einen mit dem Hydrauliktank verbundenen Anschluß auf, und von den beiden ausgangsseitigen Anschlüssen Vl und V2 führt der eine Anschluß Vl über eine direkte Hydraulikleitung zum einen Anschluß Cl eines Hydraulikzylinders C mit einem Hydraulikkolben K, und vom anderen Anschluß V2 des Steuerventils V führt eine Hydraulikleitung über das Lasthalte- bzw. Senkbremsventil zum anderen Anschluß C2 des Hydraulikzylinders C. Wie man sieht, ist der Anschluß C2 des Hydraulikzylinders derjenige, über welchen der Druck zum Anheben der Last erfolgt (der Kolben K wirkt auf das Lasttragorgan einer hydraulischen Maschine), während der Anschluß Cl des Hydraulikzylinders C derjenige ist, über welchen die Druckbeaufschlagung zum Absenken der Last erfolgt. Der Anschluß C2 ist also derjenige, über welchen bei angehobener Last der lastbedingte hydraulische
Druck wirkt, so daß in die zu diesem Anschluß führende Hydraulikleitung das Lasthalte- bzw. Senkbremsventil eingeschaltet ist.
Das Lasthalte- bzw. Senkbremsventil weist als wesentliche Komponenten einen Ventilblock 10 mit einer durchgehenden Axialbohrung 11, einem in der Axialbohrung verschieblich geführten Ventilkolben 20, einer ebenfalls in der Axialbohrung verschieblich angeordneten Hülse 30, einem in den oberen Endteil der Axialbohrung eingebauten Federgehäuse 40, und einem in den unteren Endteil der Axialbohrung eingeschraubten Verschlußstopfen 50 auf.
Im Ventilblock 10 sind mehrere mit der Axialbohrung 11 in Verbindung stehende Querbohrungen gebildet, nämlich eine mit dem Steuerventilanschluß V2 verbundene Querbohrung 12, eine mit dem Zylinderanschluß C2 verbundene Querbohrung 13, eine zum Anschluß einer Meßleitung M vorgesehene Querbohrung 14, eine für den Anschluß einer Ablaufleitung zum Hydrauliktank T vorgesehene Querbohrung 15, und eine zum Anlegen eines Aufsteuerdrucks dienende Querbohrung 16.
Im Federgehäuse 40 ist eine den Ventilkolben 20 nach unten in seine Schließstellung, also gegen den Verschlußstopfen 50 spannende Druckfeder 41 untergebracht, die sich oben an einem zur Einstellung der Druckbegrenzung verstellbaren Federsitz 42 abstützt und unten über einen Zentrierkegel 43 auf den Ventilkolben 20 wirkt.
Ein der Querbohrung 13 zugewandter Stirnflächenbereich 24 ist so bemessen, daß der darauf wirkende lastdruckbedingte Hydraulikdruck aus dem Zylinderanschluß C2 eine der Vorspannung durch die Feder 41 entgegenwirkende Beaufschlagungskraft auf den Ventilkolben 20 ausübt. Bei übergroßem Druck an C2 erfolgt deshalb ein gewisses Bewegen des Ventilkolbens 20 in Öffnungsrichtung entgegen der Feder 41, so daß der Überdruck nach V2 abgelassen wird. Hierin besteht die Druckbegrenzungsfunktion.
Der Federraum 44 im Federgehäuse 4 0 ist über eine Längsbohrung 21 im Ventilkolben 20 entlastet, die im Bereich der Querbohrung 15 in die Axialbohrung 11 ausmündet. In den Federraum ausleckendes Öl kann also über die Querbohrung 15 und die daran angeschlossene Ablaufleitung in den Tank T abfliessen.
Die Hülse 30 wird durch eine Druckfeder 31, die sich unten an einer Abstufung der Axialbohrung 11 abstützt, nach oben vorgespannt, also in entgegengesetzter Richtung wie der Ventilkolben 20. Dadurch wird die Hülse 30 gegen einen oberen Anschlag gedrängt, der durch einen unteren Halsansatz des Federgehäuses 40 gebildet ist, in welchem seitliche Öffnungen 45 für die Kommunikation des Innenraums mit der Querbohrung 12 gebildet sind, wie dargestellt.
Wie dargestellt, wirken bei in Schließstellung befindlichem Ventilkolben 20 und ebenfalls in Schließstellung befindlicher Hülse 30 diese beiden Elemente mit einer äußeren Ringfläche des Ventilkolbens 20 und einer entsprechenden inneren Ringfläche der Hülse 30 so zusammen, daß sie den zwischen den Querbohrungen 12 und 13 verlaufenden Abschnitt der Axialbohrung 11 absperren.
Zum Heben der Last wird über das Steuerventil V die mit dem Anschluß V2 verbundene Hydraulikleitung druckbeaufschlagt, wobei das Drucköl über die Querbohrung 12 in den Ventilblock 10 eintritt, die Hülse 30 entgegen der Feder 31 zurückschiebt, dadurch einen Ringspalt zwischen der Hülse und dem Ventilkolben 20 freigibt, und dann durch die Querbohrung 13 zum Zylinderanschluß C2 austritt. Die Hülse 30 wirkt hierbei als Rückschlagventil.
Zum Absenken der Last erfolgt eine Druckbeaufschlagung der mit dem Ventilanschluß Vl verbundenen Leitung zum Zylinderanschluß Cl, während die mit dem Ventilanschluß V2 verbundene Leitung entlastet wird. Gleichzeitig erfolgt {in der Zeichnung als direkte Verbindung des Ventxlanschlusses Vl mit der
Aufsteuerleitung P zur Querbohrung 6 verlaufende Verbindung) eine Beaufschlagung des Ventilkolbens 20 in solcher Weise, daß dieser entgegen seiner Vorspannfeder 41 angehoben wird und dadurch wiederum ein Ringspalt zwischen Ventilkolben 20 und Hülse 30 geöffnet wird, so daß vom Zylinderanschluß C2 Drucköl über das Lasthalteventil zum Ventilanschluß V2 abfließen kann.
Bei einem Bruch der Feder 41 würde bei angehobener Last der über die Querbohrung 13 wirkende lastbedingte Hydraulikdruck den Ventilkolben 20 in Öffnungsrichtung bewegen und die Last absacken.
Das dargestellte erfindungsgemäße Lasthalte- und Senkbremsventil weist als erfindungsgemäße Besonderheit eine weitere Längsbohrung 22 im Ventilkolben 20 auf, welche den Federraum 44 des Federgehäuses 4 0 mit dem mit der Querbohrung 13 verbundenen Teil der Axialbohrung verbindet. Die Ausmündung dieser Längsbohrung 22 in den Federraum 44 ist dabei durch den Zentrierkegel 43 verschlossen. Dieser dient hier also auch als Ventilkörper.
Sollte nun bei angehobener Last und entsprechendem lastbedingtem Hydraulikdruck über die Querbohrung 13 die Feder 41 brechen, würde der Zentrierkörper 43 aufgrund des Hydraulikdrucks in der Längsbohrung 22 abheben und die Ausmündung dieser Längsbohrung 22 in den Federraum 44 freigeben. Der Federraum 44 würde dann in kürzester Zeit mit Hydrauliköl von der Lastseite gefüllt und damit einen die Federwirkung mehrfach ersetzenden hydraulischen Vorspanndruck auf den Ventilkolben 20 ausüben, der diesen in Schließstellung bringt und hält. Die Last wird also zunächst zwar ein kleines Stück durchsacken, dann aber sofort aufgefangen, so daß Sicherheit gegen Abstürzen oder völliges Absacken der Last bei Federbruch gewährleistet ist und ein vollständiges Halten der Last auch unter diesen Bedingungen erfolgt.
Es versteht sich von selbst, daß die eben beschriebene Wir-
kung voraussetzt, daß das in den Federraum 44 eintretende Öl nicht durch die Entlastungsbohrung 21 im Ventilkolben ablaufen darf. Dazu ist eine Rohrbruchsicherung 60 eingebaut, die in Figur 1 schematisch in der Entlastungsbohrung 21 dargestellt ist, praktisch aber in der Querbohrung 15 eingebaut sein kann. Eine solche Rohrbruchsicherung ist ein Ventilmechanismus, der bei kleinen Leckströmen offen ist, aber sofort schließt, wenn ein größerer Durchfluß auftritt.
Zur Verbesserung der erfindungsgemäßen Wirkung ist die Feder 41, wie dargestellt, nicht als zylindrische Schraubenfeder ausgebildet, sondern bauchig ausgebildet, so daß im Falle eines Federbruchs verhindert wird, daß sich die Windungen im Bereich der Bruchstelle direkt aufeinanderlegen und ein Öffnen des Zentrierkörpers 43 nur in geringem Maße stattfindet, was ein relativ langsames Füllen des Federraums 44 zur Folge hätte. Durch die besondere Gestaltung der Feder tritt bei einem Federbruch ein starkes Zusammenfallen der Feder und damit ein vollständiges Öffnen der Ausmündung der Ventilkolbenlängsbohrung 22 in den Federraum 44 auf.
Die Ausführungsform nach Figur 2 zeigt zunächst eine andere Ausführungsform der Feder 41 in Kegelform, um aufzuzeigen, daß hier mehrere Ausführungsmöglichkeiten für die Feder 41 möglich sind.
Als weitere Besonderheit gegenüber der Ausführungsform in Figur 1 zeigt die Ausführungsform nach Figur 2 eine Lastdruckkompensation. Dazu ist es wesentlich, daß, was auch schon bei der Ausführungsform nach Figur 1 aus konstruktiven Gründen der Fall ist, der vom Auf'steuerdruck P über die Querbohrung 16 beaufschlagte Teil des Ventilkolbens 20 als gesonderter, auf den übrigen Ventilkolben 20 wirkender Stößel 25 ausgebildet ist. Der Ventilblock weist eine zusätzliche Querbohrung 17 auf, die ebenso wie die Querbohrung 13 an den lastdruckseitigen Zylinderanschluß C2 angeschlossen ist. Dieser wirkt auf einen kleinen, in der Zeichnung nur durch eine Kante dargestellten Absatz 23 des Stößels 25 in dem Aufsteuer-
druck entgegengesetzter Richtung. Die wirksame Querschnittsfläche dieser Abstufung 23 ist so bemessen, daß die dem lastbedingten Hydraulikdruck entsprechende, dem AufSteuerdruck entgegenwirkende Axialkraft auf den Stößel gleich groß wie die Axialkraft ist, die der lastbedingte Hydraulikdruck in der Querbohrung 13 in Öffnungsrichtung auf den eigentlichen Ventilkolben ausübt.
Dies bedeutet, daß die Fläche der Abstufung 23 gleich der Nettofläche des Stirnflächenbereichs 24 am Ventilkolben 20 ist, wobei mit Nettofläche dessen Gesamtfläche abzüglich der dem Druck in der Querbohrung 13 ausgesetzten, entgegengesetzt orientierten Stirnfläche 26 am Ventilkolben 20 gemeint ist. Dann sind, vollkommen unabhängig von der jeweiligen absoluten Größe des gemeinsamen Drucks in den Querbohrungen 13 und 17 bzw. am Zylinderanschluß C2 und folglich unabhängig vom Lastdruck, die von diesem Druck erzeugten Kräfte, die den Ventilkolben 20 in Öffnungsrichtung und den Stößel 25 in entgegengesetzter Richtung drücken, immer exakt gleich groß. Damit kann mit konstantem AufSteuerdruck über die AufSteuerleitung P zur Querbohrung 16 gearbeitet werden, da nun der AufSteuerdruck vollkommen lastunabhängig ist, also ungeachtet großer oder kleiner Last immer konstant sein kann. Der notwendige AufSteuerdruck ist dann nur durch die eingestellte Vorspannkraft der Feder 41 vorgegeben.
Weil der lastdruckkompensierte Stößel 25 aber ein vom Ventilkolben 20 getrenntes Teil ist, wirkt diese Lastdruckkompensation nicht auf den Ventilkolben 20 als solchen, so daß die Druckbegrenzungsfunktion nicht beeinträchtigt wird.
Eine weitere, für beide beschriebenen Ausführungsbeispiele anwendbare vorteilhafte Weiterbildung besteht in einer Rückstaudruck-Überkompensation. Dies wird nachstehend anhand der Fig. 2 näher beschrieben.
In der Leitung von der Querbohrung 12 zum Steuerventilanschluß V2 wirkt, wenn der Ventilkolben 20 zum Absenken der
nt
Last aufgesteuert ist und demzufolge Hydrauliköl vom Zylinderanschluß C2 und über den Steuerventilanschluß V2 abfließt/ ein Rückstaudruck, der beträchtlich ist, beispielsweise in der Größenordnung von 15 bar. Dieser kann von der Bemessung der Hydraulikleitung oder einer eingebauten Drossel oder vom Öffnungsquerschnitt im Steuerventil V herrühren. Einschlägige Vorschriften nach ISO 8643 schreiben eine bestimmte Begrenzung der maximalen Sinkgeschwindigkeit der Last, unabhängig von der Fallhöhe, im Falle eines Rohrbruchs in der Hydraulikleitung vor.
Der im normalen Betrieb auftretende Rückstaudruck in der Leitung von der Querbohrung 12 zum Steuerventilanschluß V2 kann in vorteilhafter Weise dazu ausgenutzt werden, die Aufsteuerung des Ventilkolbens 20 zum Lastabsenken zu verstärken. Dazu wird der Querschnitt Al bzw. der Durchmesser des Ventilkolbens 20 "oberhalb" der Querbohrung 12 etwas größer als der Querschnitt A2 bzw. der Durchmesser des Ventilkolbens im Sitzbereich zwischen Ventilkolben und Hülse 30 "unterhalb" der Querbohrung 12 (bezogen auf die zeichnerische Darstellung in den Fig. 1 und 2) gewählt.
Bei solcher Dimensionierung wirkt sich der Rückstaudruck nicht mehr, wie bei der dargestellten Bemessung mit gleichen Querschnitten Al und A2 neutral auf die Axialposition des Ventilkolbens 20 aus, sondern, weil nun der Querschnitt Al größer ist, erzeugt der Rückstaudruck eine axiale Nettokraft auf den Ventilkolben 20, die diesen entgegen der Vorspannung der Feder 41 weiter in Öffnungsrichtung zu drücken sucht. Das Vorhandensein des Rückstaudrucks verstärkt also die Ventilöffnung. Sollte hingegen ein Rohrbruchfall auftreten, fällt der Rückstaudruck schlagartig weg, so daß die Öffnung des Ventilkolbens verringert und die Senkbremsfunktion verstärkt wird.

Claims (7)

Augsburg, den 6. März 1996 Anw. Aktenz.: OC.3676 Anmelder: Oil-Control GmbH, Königsbrunn Ansprüche
1. Hydraulisches Lasthalte- bzw. Senkbremsventil, mit folgenden Merkmalen:
a) ein Ventilblock (10) weist eine axiale Ventilbohrung (11) und zwei damit axial versetzt in Verbindung stehende Querbohrungen (12, 13) auf, von denen die eine (12) mit einem Ventilanschluß (V2) eines hydraulischen Wegesteuerventils (V) und die andere (13) mit dem lastdruckbeaufschlagten Zylinderanschluß (C2) eines Hydraulikzylinders (C) verbindbar ist,
b) in der Ventilbohrung (11) ist ein Ventilkolben (20) axial zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung verschiebbar geführt, der die Verbindung zwischen den beiden Querbohrungen (12, 13) wahlweise sperrt oder öffnet,
c) der Ventilkolben (20) wird mittels einer Schraubendruckfeder (41), die in einer geschlossenen Federkammer (44) untergebracht ist, in Öffnungsrichtung vorgespannt,
d) die mit dem Zylinderanschluß {C2) verbindbare Querbohrung (13) ist in Schließrichtung des Ventilkolbens (20) mit Bezug auf die mit dem Wegesteuerventil (V) verbindbare Querbohrung (12) versetzt,
e) der Ventilkolben (20) weist einen der mit dem Zylinderanschluß (C2) verbindbaren Querbohrung (13) zugewandten Stirnflächenbereich (24) auf, der so dimensioniert ist,
daß ein über diese Querbohrung (13) wirkender Hydraulikdruck eine in Öffnungsrichtung und entgegen der Vorspannfeder (41) wirkende Kraft auf den Ventilkolben (20) ausübt,
5
f) im Ventilkolben (20) ist eine im wesentlichen axiale Druckentlastungsbohrung (21) gebildet, welche die Federkammer (44) mit einem Bereich der Ventilbohrung (11) verbindet, der mit einem im Ventilblock (10) gebildeten Leckölablauf (15) in Verbindung steht,
g) der Ventilkolben (20) weist eine über einen Aufsteueranschluß (P) im Ventilblock (10) mit einem AufSteuerdruck beaufschlagbare Stirnfläche zum Verschieben des Ventilkolbens entgegen seiner Vorspannfeder (41) in seine Offenstellung auf,
gekennzeichnet durch folgende weitere Merkmale:
20h) im Ventilkolben ist eine etwa axiale Bohrung (22) gebildet, die die Federkammer (44) mit der mit dem Zylinderanschluß (C2) verbindbaren Querbohrung (13) verbindet,
i) die Ausmündung der Ventxlkörperbohrung (22) in die Federkammer (44) wird von einem zugleich als Ventilkörper dienenden Zentrierkörper (43) verschlossen, an welchem sich die Vorspannfeder (41) abstützt,
k) in der Druckentlastebohrung (21) des Ventilkolbens (20) oder im Leckölablauf (15) ist ein bei Auftreten eines nennenswerten Durchflusses sofort vollständig schließendes Ventil (60) eingebaut.
2. Lasthalte- bzw. Senkbremsventil nach Anspruch 1 mit folgenden weiteren Merkmalen:
1) in dem zwischen den beiden Querbohrungen (12, 13) verlaufenden Abschnitt der Ventilbohrung (11) ist eine Hül-
se (30) axial verschieblich angeordnet,
m) die Hülse (30) wird mittels einer Schraubendruckfeder (31) in eine Schließstellung vorgespannt, wobei die Vorspannrichtung der auf die Hülse (30) wirkenden Vorspannfeder (31) der Vorspannrichtung der auf den Ventilkolben (20) wirkenden Vorspannfeder (41) entgegengesetzt ist, und
n) die Hülse (30) und der Ventilkolben (20) wirken in ihren Schließstellungen mit gegenseitig in dichtender Anlage stehenden Ringflächen im Sinne einer Sperrung der Verbindung zwischen den beiden Querbohrungen (12, 13) zusammen, wobei diese Ringflächen im Sinne der Öffnung eines Ringspalts zwischen ihnen voneinander abheben, wenn entweder die Hülse (30) entgegen ihrer Vorspannfeder (31) in Öffnungsrichtung bewegt oder der Ventilkolben (20) entgegen seiner Vorspannfeder (41) in Öffnungsrichtung bewegt wird.
3. Lasthalte- bzw. Senkbremsventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander zusammenwirkenden Ringflächen der Hülse (30) und des Ventilkolbens (20) miteinander einen kegeligen Sitz bilden.
4. Lasthalte- bzw. Senkbremsventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die auf den Ventilkolben (20) wirkende Vorspannfeder (41) eine kegelige Form hat.
5. Lasthalte- bzw. Senkbremsventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die auf den Ventilkolben (20) wirkende Vorspannfeder (41) eine bauchige Form hat.
6. Lasthalte- bzw. Senkbremsventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dem AufSteuerdruck ausgesetzte Stirnfläche des Ventilkolbens an einem als gesondertes Teil ausgebildeten und auf den eigentlichen Ventilkolben wirkenden Stößel (25) gebildet ist, und daß an dem Stößel zur Lastdruckkompensation außerdem ein mit Bezug auf die dem AufSteuerdruck ausgesetzte Stirnfläche entgegengesetzt orien-
tierter Kompensationsstirnflächenbereich gebildet ist, der mit dem am lastdruckbeaufschlagten Zylinderanschluß (C2) des Hydraulikzylinders (C) herrschenden Hydraulikdruck beaufschlagt wird und so bemessen ist, daß der über diesen Kompensatxonsstirnflächenbereich auf den Stößel ausgeübte, dem Auf-Steuerdruck entgegenwirkende Axialkraft gleich der vom Hydraulikdruck am genannten Zylinderanschluß (C2) über den genannten Stirnflächenbereich (24) auf den Ventilkolben (20) erzeugten, in Öffnungsrichtung wirkenden Axialkraft ist.
7. Lasthalte- bzw. Senkbremsventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt (Al) des Ventilkolbens (20) zwischen der mit dem Wegesteuerventil (V) verbindbaren Querbohrung (12) und der Federkammer größer als der Querschnitt (A2) des Ventilkolbens (20) im Sitzbereich mit der Hülse (30) ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999019571A1 (de) * 1997-10-15 1999-04-22 O & K Orenstein & Koppel Aktiengesellschaft System zur lastdruckunabhängigen steuerung und lasthaltung mehrerer rotatorischer und/oder translatorischer verbraucher
DE102009025827A1 (de) * 2009-05-18 2010-11-25 Bucyrus Dbt Europe Gmbh Hydraulikschaltvorrichtung für die Mobilhydraulik, mobile Hydraulikmaschine und Ventileinheit

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US9206821B2 (en) 2009-05-18 2015-12-08 Caterpillar Global Mining Europe Gmbh Hydraulic switching mechanism for mobile hydraulics, mobile hydraulic machine and valve unit

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