DE3141438C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein hebelbetätigtes Hydraulik-Steuer
ventil mit einem zwei Arbeitsöffnungen sowie eine an eine
Tankleitung anschließbare Tanköffnung und eine an eine
Druckleitung anschließbare Drucköffnung umfassenden Gehäuse,
wobei die Fluidverbindung zwischen den beiden Arbeitsöffnungen
und der Tanköffnung bzw. der Drucköffnung durch der jeweiligen
Arbeitsöffnung zugeordnete Ventilkolben erfolgt, auf die
jeweils über einen mit einem Betätigungsteil eines Kipphebels
wirkverbundenen Betätigungsstößel einwirkbar ist, wobei
jeder der Betätigungsstößel unter der Wirkung einer den
Kipphebel in seine neutrale Ausgangsstellung drängenden
Druckfeder steht und im Gehäuse Haltelemente vorgesehen sind,
welche die Betätigungsstößel in Anlage am Betätigungsteil
des Kipphebels und damit diesen in entsprechend ausgelenkter
Betriebsstellung halten.
Ein derartiges Hydraulik-Steuerventil ist beispielsweise aus
der DE-OS 25 17 327 bekannt. Die Ventilkolben sind bei der
dort beschriebenen Anordnung als federbelastete Ventilsitz
kolben ausgebildet mit der Folge, daß der einem angehobenen
und arretierten Betätigungsstößel zugeordnete Ventilkolben
aufgrund der Entlastung seiner Feder vom zugeordneten Ventil
sitz abheben kann. Dadurch kann jedoch eine ungewollte Fluid
verbindung und damit auch eine unkontrollierte Bewegung des
Steuerorgans eines angeschlossenen Hauptsteuerventils für einen Hydraulikverbraucher erfolgen.
Bei dem bekannten Hydraulik-Steuerventil ist in der neutralen
Ausgangsstellung dieses Hauptsteuerventil von einer Druckquelle her beidseitig ständig
druckbelastet, so daß diese unkontrollierten Bewegungen des
Steuerorgans infolge Abhebens eines der Ventilsitzkolben
vom zugeordneten Ventilsitz aufgrund von Druckschwankungen
an der Druckquelle auftreten können. Auch in den Arbeits
stellungen des Steuerventils können solche unkontrollierten
Bewegungen des Steuerorgans und damit des angeschlossenen Hydraulikverbrauchers nicht ausgeschlossen werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Steuerventil
der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem solche unkon
trollierten Beaufschlagungen eines angeschlossenen Hydraulik
verbrauchers zuverlässig vermieden werden.
Die Lösung der Aufgabe besteht bei einem Hydraulik
steuerventil der eingangs genannten Art erfindungsgemäß darin, daß der dem
jeweiligen Betätigungsstößel zugeordnete Ventilkolben einen
oberen Ventilstößel, auf den der zugeordnete Betätigungsstößel
unmittelbar einwirkt, und ein unteres Ventilteil in Form eines
Kolbenschiebers mit einem Ventildurchlaß aufweist, die jeweils
in axialer Richtung derart verschiebbar sind, daß das untere
Ventilteil durch den oberen Ventil
stößel aus der neutralen Ausgangsstellung, in der die jeweilige
Arbeitsöffnung über den Ventildurchlaß mit der Tanköffnung fluidverbunden ist, in seine
Betriebsstellung steuerbar ist, in der die Drucköffnung über den Ventildurchlaß mit
der jeweiligen Arbeitsöffnung fluidverbunden ist, daß jeweils
zwischen dem oberen Ventilstößel und dem zugeordneten Ventil
teil eine erste Feder vorgesehen ist, die sich mit ihrem einen
Ende am oberen Ventilstößel und mit ihrem anderen Ende am
Ventilteil abstützt, und daß entgegengesetzt zur ersten Feder
jeweils eine zweite Feder auf das zugeordnete Ventilteil wirkt.
In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Steuerventils ist vorge
sehen, daß der obere Ventilstößel einen unteren Schaft mit
geringerem Durchmesser aufweist und am Übergang zu dem Schaft
eine Schulter bildet, auf der sich die zugeordnete erste Feder
abstützt.
Dabei erweist es sich als zweckmäßig, wenn das untere Ende
des oberen Ventilstößels einen unteren Federsitz trägt, der
sich auf einem oberen Federsitz der zweiten Feder des unteren Ventil
teiles abstützt.
In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Steuerventils ist
vorgesehen, daß zumindest einer der Betätigungsstößel als
Halteelement einen magnetischen Arretierungsmechanismus
aufweist.
Dabei erweist es sich als zweckmäßig, wenn der magnetische
Arretierungsmechanismus einen Einsatz mit einem Magneten
aufweist, der einem magnetisch beeinflußbaren Aufsatz gegen
überliegt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn
der gegenüberliegende Auf
satz einen Federsitz für die Druckfeder bildet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung ei
nes Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die
einzige Figur der Zeichnung näher erläutert.
Die
Zeichnung zeigt dabei eine Seitenansicht des erfindungs
gemäßen Hydraulik-Steuerventils im Schnitt, teilweise mit
Wegbrechungen.
Die Zeichnung zeigt ein Hydraulik-Steuerventil, das ins
gesamt mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist. Das Steuer
ventil 1 weist ein rechteckiges Gehäuse 2 auf, das mit
Arbeitsöffnungen 3 und 4 in seiner Basis versehen ist, um
unter Druck stehendes Hydraulikfluid einem Hydraulikwerk
zeug zuzuführen. In seiner einen Seitenwand ist das Steuer
ventil 1 mit einer Tanköffnung 5, die an einen Vorrats
behälter für Hydraulikfluid angeschlossen ist, sowie mit
einer Drucköffnung 6 versehen, die an eine Quelle für unter
Druck stehendes Hydraulikfluid angeschlossen ist.
Im Gehäuse 2 sind Ventilstößelanordnungen 7 und 8 angeord
net, die betriebsmäßig mit gegenüberliegenden Seiten des
Betätigungsteiles 9 eines Kipphebels 10 verbunden sind, der
mit einem Gelenkzapfen 11 drehbar oder schwenkbar mit dem
Gehäuse 2 verbunden ist. Die Ventilstößelanordnungen 7 und
8 arbeiten so, daß sie die jeweiligen Arbeitsöffnungen 3
und 4 selektiv entweder mit der Tanköffnung 5 oder der Druck
öffnung 6 verbinden.
Da die beiden Ventilstößelanordnungen 7 und 8 im wesent
lichen identisch ausgebildet sind, wird nachstehend ledig
lich die Ventilstößelanordnung 7 im einzelnen beschrieben,
wobei die gleiche Beschreibung dann selbstverständlich auch
für die andere Ventilstößelanordnung 8 und ihre entspre
chende Arbeitsöffnung 4 gilt.
Die Ventilstößelanordnung 7 arbeitet so, daß sie eine Ver
bindung zwischen der Arbeitsöffnung 3 und entweder der Tank
öffnung 5 oder der Drucköffnung 6 ermöglicht. Befindet
sich die Ventilstößelanordnung 7 in ihrer neutralen oder
angehobenen Position, so steht die Arbeitsöffnung 3 mit
der Tanköffnung 5 über einen Ventildurchlaß 12 und einen
Tanköffnungsdurchlaß 13 in Verbindung. Das Herunterdrücken
der Ventilstößelanordnung 7 durch eine Bewegung des Kipp
hebels 10 mit seinem Betätigungsteil 9 im Gegenuhrzeiger
sinn ermöglicht es der Arbeitsöffnung 3, mit der Drucköff
nung 6 über den Ventildurchlaß 12 und den Drucköffnungs
durchlaß 14 in Verbindung zu treten.
Die Ventilstößelanordnung 7 weist einen Ventilstößel 15
auf, der innerhalb eines Kolbenkapselmoduls 16 angeordnet
ist, der auf einem Halter 17 sitzt. Der Ventilstößel 15
hat einen unteren Schaft 18, der einen kleineren Durchmes
ser besitzt als der obere Teil des Ventilstößels 15, der
somit eine Schulter 19 an der Verbindung der oberen und
unteren Teile bildet.
Die Schulter 19 des Ventilstößels 15 steht mit dem oberen
Ende eines Federsitzes 20 in Eingriff. Das obere Ende einer
Feder 21 steht mit der unteren Oberfläche des Federsitzes
20 in Eingriff und drückt ihn in Kontakt mit der Schulter
19, während das untere Ende der Feder 21 mit einem unteren
Federsitz 22 in Eingriff steht und ihn in Kontakt mit einer
Schulter 23 eines Federsitzes 24 drückt. Das obere Ende
einer Feder 25 steht mit der unteren Oberfläche des oberen
Federsitzes 24 der Feder 25 in Eingriff und drückt ihn in
Kontakt mit dem unteren Federsitz 22, während das untere
Ende der Feder 25 mit einem hin- und herverschiebbaren Ven
tilteil 26 in Eingriff steht.
Das hin- und herverschiebbare Ventilteil 26 ist in einer
Bohrung 27 verschiebbar angeordnet und weist den Ventil
durchlaß 12 auf.
In der Zeichnung ist die Ventilstößelanordnung 7 in der
neutralen Position dargestellt, die es dem Ventildurchlaß
12 ermöglicht, mit dem Tanköffnungsdurchlaß 13 in Verbin
dung zu stehen. Um die Arbeitsöffnung 3 mit der Drucköff
nung 6 in Verbindung zu bringen, wird der Kipphebel 10 mit
seinem Betätigungsteil 9 im Gegenuhrzeigersinn gedreht, so
daß der Ventilstößel 15 mit dem oberen Federsitz 20 in Ein
griff steht und über die Feder 21 und den unteren Feder
sitz 22 sowie den oberen Federsitz 24 und die Feder 25 das
hin- und herverschiebbare Ventilteil 26 in seine untere
Position drückt, wo der Ventildurchlaß 12 mit dem Druck
öffnungsdurchlaß 14 in Verbindung steht.
Betätigungskolbenanordnungen 28 und 28 a verbinden die je
weiligen Ventilstößelanordnungen 7 bzw. 8 betriebsmäßig
mit dem Betätigungsteil 9 des Kipphebels 10. Die Betäti
gungskolbenanordnungen 28 und 28 a sind im wesentlichen
identisch, so daß nur die Betätigungskolbenanordnung 28
nachstehend im einzelnen beschrieben ist, während die
Betätigungskolbenanordnung 28 a entsprechend aufgebaut
ist.
Die Betätigungskolbenanordnung 28 weist einen Betätigungs
stößel 29 auf, der sich durch eine Öffnung in der Oberseite
des Gehäuses 2 erstreckt und mit dem einen Ende des Betäti
gungsteiles 9 des Kipphebels 10 in Eingriff steht. Das
innere Ende des Betätigungsstößels 29 steht mit einem Auf
satz 30 in Eingriff, der den Betätigungsstößel 29 betriebs
mäßig mit dem Ventilstößel 15 verbindet.
Als Arretierungsmechanismen ausgebildete Halteelemente 31
und 32 arbeiten in der Weise, daß sie den jeweiligen
Betätigungsstößel 29 bzw. 29 a in einer ausgefahrenen Posi
tion halten, so daß der jeweilige Betätigungsstößel mit
dem Betätigungsteil 9 des Kipphebels 10 in Kontakt bleibt.
Der Arretierungsmechanismus 31 weist einen Einsatz 33 auf,
in welchem ein Magnet 34 mit einer freiliegenden inneren
Oberfläche untergebracht ist. Eine Druckfeder 35 sitzt auf
einem Flansch 36 der Gehäuseinnenwand 37 und steht mit dem
magnetisch beeinflußbaren Aufsatz 30 in Eingriff, um ihn
in Kontakt mit dem unteren Ende des Betätigungsstößels 29
zu drücken.
Der Arretierungsmechanismus 32 funktioniert in ähnlicher
Weise wie der Arretierungsmechanismus 31, jedoch mit dem
Unterschied, daß dabei federbeaufschlagte Kugeln 38 verwen
det werden, die mit einer Nut 39 im Betätigungsstößel 29 a
in Eingriff bringbar sind, um eine mechanische Arretierung
oder Verriegelung auszubilden.
Es darf darauf hingewiesen werden, daß die Verwendung eines
magnetischen Arretierungsmechanismus, der mit einem mecha
nischen Arretierungsmechanismus verbunden ist, eine will
kürliche Kombination darstellt und daß gemäß der Erfindung
sowohl die Verwendung von zwei magnetischen als auch von
zwei mechanischen oder sogar von einzelnen Arretierungs
mechanismen umfaßt sind.
Wenn im Betrieb eine Kipp- oder Schwenkbewegung des Kipp
hebels 10 im Uhrzeigersinn erfolgt, um die Ventilstößel
anordnung 8 in ihre Betriebsposition zu bringen, damit die
Arbeitsöffnung 4 mit der Drucköffnung 6 in Verbindung tre
ten kann, so drückt die Druckfeder 35 den magnetisch beein
flußbaren Aufsatz 30 nach oben, so daß der Betätigungs
stößel 29 mit dem Betätigungsteil 9 des Kipphebels 10 in
Kontakt bleibt. Wenn der Aufsatz 30 und der Betätigungs
stößel 29 sich dem oberen Ende ihres Hubes nähern, kommt
der Aufsatz 30 mit dem Magnet 34 des magnetischen Arretie
rungsmechanismus 31 in Eingriff und wird von diesem in sei
ner Position gehalten. Somit wird die beaufschlagte Ventil
stößelanordnung 8 vom Arretierungsmechanismus 31 in ihrer
Betriebsstellung gehalten.
In gleicher Weise wird, wenn der Kipphebel 10 mit einer
Kipp- oder Drehbewegung im Gegenuhrzeigersinn bewegt wird,
um die Ventilstößelanordnung 7 in ihre Betriebsstellung zu
bringen, der mechanische Arretierungsmechanismus 32 mit dem
Betätigungsstößel 29 a in Eingriff treten und die Betriebs
stellung der beaufschlagten Ventilstößelanordnung 7 auf
rechterhalten.
Dabei wird durch die Wahl einer gewünschten Kipphebel- und
Ventilkolbenposition der dem beaufschlagten Stößel gegen
überliegende Arretierungsmechanismus aktiviert werden, um
die gewählte Position aufrechtzuerhalten.
Claims (6)
1. Hebelbetätigtes Hydraulik-Steuerventil (1) mit einem
zwei Arbeitsöffnungen (3 bzw. 4) sowie eine an eine Tank
leitung anschließbare Tanköffnung (5) und eine an eine
Druckleitung anschließbare Drucköffnung (6) umfassenden
Gehäuse (2), wobei die Fluidverbindung zwischen den beiden
Arbeitsöffnungen (3 bzw. 4) und der Tanköffnung (5) bzw.
der Drucköffnung (6) durch der jeweiligen Arbeitsöffnung
(3 bzw. 4) zugeordnete Ventilkolben (15, 26) erfolgt,
auf die jeweils über einen mit einem Betätigungsteil (9)
eines Kipphebels (10) wirkverbundenen Betätigungsstößel
(29 bzw. 29 a) einwirkbar ist, wobei jeder der Betätigungs
stößel (29 bzw. 29 a) unter der Wirkung einer den Kipphebel
(10) in seine neutrale Ausgangsstellung drängenden Druck
feder (35) steht und im Gehäuse (2) Halteelemente (31 bzw. 32)
vorgesehen sind, welche die Betätigungsstößel (29 bzw. 29 a)
in Anlage am Betätigungsteil (9) des Kipphebels (10) und
damit diesen in entsprechend ausgelenkter Betriebsstellung
halten,
dadurch gekennzeichnet,
daß der dem jeweiligen Betätigungsstößel (29 bzw. 29 a) zuge
ordnete Ventilkolben (15, 26) einen oberen Ventilstößel (15, 18),
auf den der zugeordnete Betätigungsstößel (29 bzw. 29 a)
unmittelbar einwirkt, und ein unteres Ventilteil (26) in
Form eines Kolbenschiebers mit einem Ventildurchlaß (12)
aufweist, die jeweils in axialer Richtung derart verschiebbar
sind, daß das untere Ventilteil (26)
durch den oberen Ventilstößel (15, 18) aus der neutralen
Ausgangsstellung, in der die jeweilige Arbeitsöffnung (3 bzw. 4)
über den Ventildurchlaß (12) mit der Tanköffnung (5) fluidverbunden ist, in seine Betriebs
stellung steuerbar ist, in der die Drucköffnung (6) über den Ventildurchlaß (12) mit der
jeweiligen Arbeitsöffnung (3 bzw. 4) fluidverbunden ist,
daß jeweils zwischen dem oberen Ventilstößel (15, 18) und
dem zugeordneten Ventilteil (26) eine erste Feder (21) vorge
sehen ist, die sich mit ihrem einen Ende am oberen Ventil
stößel (15, 18) und mit ihrem anderen Ende am Ventilteil (26)
abstützt,
und daß entgegengesetzt zur ersten Feder (21) jeweils eine zweite
Feder (25) auf das zugeordnete Ventilteil (26) wirkt.
2. Hydraulik-Steuerventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der obere Ventilstößel (15, 18) einen unteren Schaft
(18) mit geringerem Durchmesser aufweist und am Übergang
zu dem Schaft (18) eine Schulter (19) bildet, auf der
sich die zugeordnete erste Feder (21) abstützt.
3. Hydraulik-Steuerventil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das untere Ende des oberen Ventilstößels (15, 18)
einen unteren Federsitz (22) trägt, der sich auf einem
oberen Federsitz (24) der zweiten Feder (25) des unteren Ventil
teiles (26) abstützt.
4. Hydraulik-Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest einer der Betätigungsstößel (29) als Halte
element einen magnetischen Arretierungsmechanismus (31)
aufweist.
5. Hydraulik-Steuerventil nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der magnetische Arretierungsmechanismus (31) einen
Einsatz (33) mit einem Magneten (34) aufweist, der einem
magnetisch beeinflußbaren Aufsatz (30) am Betätigungsstößel (29) gegenüberliegt.
6. Hydraulik-Steuerventil nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der gegenüberliegende Aufsatz (30) den
Federsitz für die Druckfeder (35) bildet.
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