DE3000592C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuerventil der im Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Bei einem solchen in der DE-PS 29 04 034 mit älterem Zeitrang vorgeschalgenen Steuerventil sind die den bei­ den Verbraucheranschlüssen in deren Radialebenen zuge­ ordneten Rücklaufkanäle durch jeweils eine Querbohrung im Gehäuse miteinander verbunden. Damit wird erreicht, daß in einer Steuerventilanordnung mit mehreren solchen Steuerventilen unabhängig davon, in welcher Stellung sich die Kolbenschieber stromabliegender Steuerventile befinden, der Durchgang durch die Rücklaufkanäle sicher­ gestellt. Blockiert beispielsweise ein stromabliegender Kolbenschieber in einer Steuerstellung den einen Rück­ laufkanal, so wechselt das Druckmittel, das aus dem Ver­ braucheranschluß eines stromaufliegenden Steuerventils abfließen möchte, über die Gehäusebohrung zum anderen Rücklaufkanal über und strömt so weiter durch die Steu­ erventilanordnung. Allerdings ergeben sich dadurch unter ungünstigen UmständenTurbulenzen oder ein Rückstau, die das ungehinderte Abströmen des Druckmittels beeinträch­ tigen. Bei den üblicherweise klein bauenden Gehäusen be­ deutet es zudem einen großen baulichen Aufwand, in jedem Gehäuse den Verbindungskanal zwischen den Rücklaufkanä­ len vorzusehen.

Aus der DE-AS 10 90 480 ist ein Steuerventil einer ande­ ren Gattung bekannt, bei dem im Längsverlauf der Schie­ berbohrung umlaufende Eindrehungen in der Schieberboh­ rungswand vorgesehen sind. Auf diese Weise wird in allen Stellungen des Kolbenschiebers sichergestellt, daß die Rücklaufkanäle von der einen Gehäuseseite zur anderen Gehäuseseite durchgängig sind. Allerdings ist die erfor­ derliche Bearbeitung der Schieberbohrung teuer. Ferner ergibt sich der Nachteil, daß der Kolbenschieber auf­ grund der Eindrehungen in der Bohrungswand eine unzweck­ mäßig verkleinerte Führungs- und Abdichtfläche vorfin­ det.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuerven­ til der eingangs genannten Art mit in allen Steuerstel­ lungen des Kolbenschiebers durchgängigem Rücklauf zu schaffen, bei dem das Gehäuse herstellungstechnisch ein­ fach und kompakt ist.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Das Gehäuse des Steuerventils wird nur mit der Aufgabe betraut, das Arbeitsmedium zur Schieberbohrung und von dieser weg zu leiten. Die Rücklaufkanäle sind einfache, gerade durchgehende Bohrungen. Der Kolbenschieber allein ist dafür verantwortlich, in allen Stellungen die Rück­ laufanschlüsse in der Schieberbohrung so miteinander zu verbinden, daß ein im wesentlichen ungehinderter Durch­ gang ohne Umlenkungen und Störungsstellen für den Rück­ lauf geschaffen wird. Das Gehäuse ist einfach und kom­ pakt herzustellen. Weder der Kolbenschieber noch das Ge­ häuse braucht durch die Unterbringung des dritten Kanals im Kolbenschieber in der Baulänge vergrößert zu werden. Auch bei nur einem Verbraucheranschluß wird in allen Steuerstellungen des Kolbenschiebers ein durchgängiger Rücklauf sichergestellt.

Die Unteransprüche sind auf zweckmäßige Ausführungsfor­ men des Erfindungsgegenstandes gerichtet.

Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes werden nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein Steuerventil für einen Ver­ braucher,

Fig. 2 eine um 90° gedrehte Shnitt­ ansicht des Steuerventils von Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Steuerventilanordnung mit Steu­ erventilen gemäß den Fig. 1 und 2, in der Ebene III-III von Fig. 2,

Fig. 4 eine Seitenansicht einer weite­ ren Ausführungsform eines Kol­ benschiebers,

Fig. 5 den Kolbenschieber von Fig. 4 in einer um 90° gegenüber Fig. 4 gedrehten, geschnittenen Ansicht,

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform ei­ nes Kolbenschiebers,

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform ei­ nes Kolbenschiebers,

Fig. 8 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Steuerventils, und

Fig. 9 eine um 90° gedrehte Schnittan­ sicht des Steuerventils von Fig. 8 in einer Steuerventilan­ ordnung mit zwei Steuerventi­ len.

Fig. 1 und 2 sind Längsschnitte eines Steuerventils 1 mit einem Gehäuse 2. Dieses Steuerventil 1 ist im Schnitt in Fig. 3 mit einem weiteren, gleichen in Block­ bauweise zu einer Steuerventilanordnung kombiniert. In einer glatt durchgehenden Schieberbohrung 3 ist ein zy­ lindrischer Kolbenschieber 4 aus der gezeigten Neutral­ stellung in zwei Steuerstellungen A und B verschiebbar. Einem Pumpenanschluß P wird Druckmittel zugeführt, das für einen an einen Verbraucheranschluß V angeschlossenen Verbraucher bestimmt ist. Der Pumpenanschluß P liegt dem Verbraucheranschluß V diametral und in Schieberbohrungs­ längsrichtung versetzt gegenüber. Im Kolbenschieber 4 ist ein erster Kanal 5, 8 in Form einer T-förmigen Boh­ rung. Der Bohrungsabschnitt 5 des Kanals 5, 8 verläuft um 90° winkelversetzt gegenüber der Ebene des Pumpenan­ schlusses P und des Verbraucheranschlusses V und geht durch den Kolbenschieber 4 durch. Eine Anschlußbohrung 8 des Kanals 5, 8 führt zur Durchgangsbohrung 5, und zwar in der Höhe des Verbraucheranschlusses V. Das Gehäuse 2 wird senkrecht zur Ebene des Verbraucheranschlusses V und des Pumpenanschlusses P von einem Rücklaufkanal durchsetzt, der durch die Schieberbohrung 3 in zwei Ab­ schnitte R unterbrochen ist und in der Schieberbohrung 3 zwei diametral gegenüberliegende Rücklaufanschlüsse bil­ det. In der Neutralstellung ist der Durchgang des Rück­ laufkanals R durch einen zweiten Kanal 6 in Form einer Durchgangsbohrung 6 im Kolbenschieber 4 gebildet. Schließlich durchsetzt den Kolbenschieber 4 ein dritter Kanal 7 in Form einer Durchgangsbohrung, die in der Steuerstellung B den Durchgang des Rücklaufkanals her­ stellt.

In der Steuerstellung A stellt der erste Kanal 5, 8 den Durchgang des Rücklaufkanals her. Gleichzeitig verbindet die Anschlußbohrung 8 den Verbraucheranschluß V mit dem Rücklaufkanal. Die Kanäle 5, 8; 6; 7 sind zueinander pa­ rallel und in gegenseitigen Axialabständen angeordnet, die jedoch dem Hub des Kolbenschiebers zwischen der Neu­ tralstellung X und jeder Steuerstellung A, B entspre­ chen.

Vor dem Pumpenanschluß P ist im Kolbenschieber 4 eine längsverlaufende Strömungstasche 9 ausgebildet, der dia­ metral eine weitere Strömungstasche 9 gegenüberliegt. Die Strömungstaschen 9 sind durch Verbindungskanäle 10 druckmittelübertragend verbunden.

In Fig. 3 sind die Steuerventile 1 derart aneinanderge­ setzt, daß ihre Rücklaufkanäle R fluchten und zu einem Rücklaufsammelraum 11 führen, der sich an der Außenseite des zweiten Steuerventils 1 befindet. Der Rücklaufkanal R ist im oberen Steuerventil 1 durch einen Stopfen S verschlossen. So ist sichergestellt, daß in der Steuer­ stellung A Druckmittel aus dem Verbraucheranschluß V des in Fig. 3 oberen Steuerventils 1 in den Rücklaufsammel­ raum 11 abfließen kann, und zwar unabhängig davon, in welcher Stellung sich der Kolbenschieber 4 des in Fig. 3 unteren Steuerventils befindet.

Fig. 4 und 5 zeigen einen Kolbenschieber 12, der anstel­ le des Kolbenschiebers 4 in den Fig. 1 bis 3 einsetzbar ist. Er besitzt über Durchgangsbohrungen 10 verbundene Strömungstaschen 9 sowie einen T-förmigen ersten Kanal 5, 8, mit dem in der Steuerstellung A der Verbraucheran­ schluß V mit dem Rücklaufanschlüssen R und diese unter­ einander verbindbar sind. Für den Durchgang des Rück­ laufs in den beiden anderen Stellungen (Neutralstellung und Steuerstellung B) sind um 90° zu den Strömungsta­ schen 9 versetzt die zweiten und dritten Kanäle als Strömungstaschen 16 zusammengefaßt, die in Längsrichtung des Kolbenschiebers 12 verlaufen und zum ersten Kanal 5, 8 führen.

Bei einem weiteren Kolbenschieber 14 (Fig. 6) besteht der erste Kanal 17 aus einer umlaufenden Eindrehung mit einer Breite 19, die in etwa der lichten Weite des Ver­ braucheranschlusses V und der Rücklaufanschlüsse ent­ spricht. In die Eindrehung einmündende, und in Längs­ richtung des Kolbenschiebers 14 verlaufende Strömungsta­ schen 18 bilden die zweiten und dritten Kanäle für einen Durchgang des Rücklaufs.

Ein Kolbenschieber 15 gemäß Fig. 7 weist zum Verbinden des Verbraucheranschlusses mit den Rücklaufanschlüssen eine Eindrehung 20 auf, deren Breite 22 annähernd der doppelten Weite des Verbraucheranschlusses V und des Rücklaufanschlusses R entspricht. Die Eindrehung 20 bildet den ersten und den zweiten Kanal für den Durch­ gang des Rücklaufs in der Neutralstellung X und in der Steuerstellung A. In der Steuerstellug B sorgen längs­ liegende, kurze Strömungstaschen, die den dritten Kanal 21 bilden, für den Durchgang des Rücklaufs.

In einem Steuerventil 13 (Fig. 8, 9), das gemäß Fig. 9 mit einem gleichen zu einer Steuerventilanordnung 23 kombiniert ist, ist im Gehäuse 24 eine Schieberbohrung 25 für einen gegen Verdrehung gesicherten Kolbenschieber 26 ausgebildet. Ein Pumpenanschluß P dient zur Versor­ gung von Verbraucheranschlüssen 27 und 28 zweier wech­ selseitig zu beaufschlagender Verbraucher VI und VII. Dazu sind im Kolbenschieber 26 die Strömungstaschen 9 mit den Durchgangsbohrungen 10 ausgebildet. Eine zwi­ schen den Durchgangsbohrungen 10 verlaufende und senk­ recht dazu gerichtete Bohrung 29 dient für den sogenann­ ten drucklosen Durchlauf in der Neutralstellung. Gemäß Fig. 9 sind die Gehäuse 24 der beiden Steuerventile 13 mit durchgehenden Bohrungen D ausgestattet, die den drucklosen Durchlauf in eine Sammelkammer 30 gestatten.

Die Verbraucheranschlüsse 27 und 28 liegen dem Pumpenan­ schluß P diametral gegenüber und sind in Längsrichtung der Schieberbohrung 25 symmetrisch versetzt. Im Außenum­ fang des Kolbenschiebers 26 ist jedem Verbraucheran­ schluß 27 und 28 eine Vertiefung 31 zugeordnet, die über einen Druckausgleichskanal 32 mit einer diametral gegen­ überliegenden Vertiefung 33 verbunden ist, der eine zur Schieberbohrung 25 hin offene Vertiefung 34 zugeordnet ist. In der Neutralstellung des Kolbenschiebers 26 er­ gibt sich auf diese Weise ein Druckausgleich am Kolben­ schieber 26 unter dem im Verbraucheranschluß anstehenden Druck. Senkrecht zur Ebene des Pumpenanschlusses P und der Verbraucheranschlüsse 27 und 28 durchsetzt den Kol­ benschieber 26 je ein dritter Kanal 35 in Form einer Durchgangsbohrung. Als erster und zweiter Kanal 36, 37 dienen umlaufende Eindrehungen 36 im Kolbenschieber 26. Die Rücklaufanschlüsse der Rücklaufkanalabschnitte R sind gegenüber den Verbraucheranschlüssen 27 bzw. 28 um ein Maß S′ zum Bohrungsende hin versetzt, das höchstens der Hälfte der Summe der lichten Weiten beider Anschlüs­ se entspricht. Wegen dieser Versetzung wird jede Eindre­ hung durch eine gerundete Ausbuchtung verlängert, so daß in der dargestellten Neutralstellung und in einer Steu­ erstellung die Rücklaufkanalabschnitte R miteinander verbunden sind. In der Neutralstellung wird jedoch der Verbraucheranschluß 27 bzw. 28 abgesperrt. Der dritte Kanal 35 ist um die Länge eines Kolbenschieberhubes zwi­ schen der Neutralstellung und einer Steuerstellung ge­ genüber der Ausbuchtung versetzt, so daß die Rücklaufan­ schlüsse in der anderen Steuerstellung ebenfalls mitein­ ander verbunden sind. Infolge der Winkelversetzung zwi­ schen der Ebene, in der sich der Pumpenanschluß P und die Verbraucheranschlüsse 28 und 27 befinden, und der Ebene des drucklosen Durchlaufs und der Rücklaufkanäle läßt sich eine kurze Baulänge des Kolbenschiebers 26 und des Gehäuses 24 erreichen. Die Rücklaufkanäle münden in Fig. 9 in die gemeinsame Sammelkammer 30 ein. Anstelle dritter Kanäle 35 in Form von Durchgangsbohrungen könn­ ten auch längsverlaufende Strömungstaschen angebracht werden, die sich dann bis zur Eindrehung 36 erstrecken, ähnlich Fig. 7.

Claims (5)

1. Steuerventil einer aus mindestens zwei aneinander­ gesetzten Steuerventilen bestehenden Steuerventilanord­ nung, mit einem von einer glatt durchgehenden Schieber­ bohrung durchsetzten Gehäuse und einem aus einer Neu­ tralstellung in zwei Steuerstellungen verschiebbaren, verdrehgesicherten Kolbenschieber, mit einem Pumpenan­ schluß und wenigstens einem diametral, gegenüberliegenden und in Bohrungslängsrichtung versetzten Verbraucheran­ schluß, mit zwei dem Verbraucheranschluß zugeordneten und in Umfangsrichtung in annähernd der Radial-Ebene des Verbraucheranschlusses zueinander versetzten Rücklauf­ anschlüssen in der Schieberbohrung, die einem das Gehäuse durchsetzenden Rücklaufkanal angehören, und mit zwei im Kolbenschieber vorgesehenen Kanälen, von denen in der einen Steuerstellung der erste Kanal den vom Pumpenan­ schluß abgetrennten Verbraucheranschluß mit den Rück­ laufanschlüssen sowie diese miteinander verbindet, wäh­ rend der zweite Kanal in der Neutralstellung die Rück­ laufanschlüsse miteinander verbindet, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Kolbenschieber (4, 12, 14, 15, 26) ein dritten Kanal (7, 16, 18, 21, 35) aus­ gebildet ist, der in einen axial begrenzten Umfangsbe­ reich des Kolbenschiebers mündet, mit dem dieser bei seiner Verstellbewegung von der einen Steuerstellung (A) über die Neutralstellung in die andere Steuerstel­ lung (B) die Rücklaufanschlüsse (R) überfährt, und der in der anderen Steuerstellung (B) des Kolbenschiebers die Rücklaufanschlüsse (R) miteinander verbindet.

2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rücklaufanschlüsse (R) des Rücklaufkanals in Bohrungslängsrichtung zum Verbraucher­ anschluß (V I, V II) um ein Maß (S) an die dem Pumpenanschluß (P) abgewandte Seite des Verbraucheranschlusses (V I; V II) versetzt sind, das höchstens die Hälfte der Sum­ me der lichten Weiten des Verbraucheranschlusses (V I, V II) und eines Rücklaufanschlusses (R) beträgt.

3. Steuerventil nach Anspruch 1, wobei der Verbraucher­ anschluß um 90° gegenüber den Rücklaufanschlüssen ver­ setzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kanal (5, 8) im Kolbenschieber (4) T-förmig ausgebildet ist, und daß der zweite und dritte Kanal (6 bzw. 7) jeweils als Durch­ gangsbohrung ausgebildet ist.

4. Steuerventil nach wenigstens einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite und dritte Kanal (16; 18) von in Kolben- Schieberlängsrichtung verlaufenden und den ersten Kanal (5, 8) schneidenden Strömungstaschen im Kolbenschieber­ umfang gebildet ist.

5. Steuerventil nach wenigstens einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine umlaufende Eindrehung (20) im Kolbenschieberumfang zusammengefaßt den ersten und zweiten Kanal bildet, und daß der dritte Kanal von in die Eindrehung (20) übergehenden längsverlaufenden Strömungstaschen (21) im Kolbenschieberumfang gebildet wird.