DE3201546A1 - "vorrichtung zum steuern eines hydromotors" - Google Patents

Description

JZU 1040

DIPL-ING. H. FINK PATENTANWALT ■ HINDENBURQSTRASSE 44 · D 7300 ESSLINGEN BEI STUTTGART

Palentanwalt FINK · Postfach 527 · D 7300 Eselingen (Neckar)

21. Dezemberl981 Sc

P 6725

121.338F

Mannesmann Rexroth GmbH, Jahnstraße, 8770 Lohr/Main "Vorrichtung zum Steuern eines Hydromotors"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein bekanntes, als Senkbremsventil ausgebildetes Regelventil wird unmittelbar vom Pumpendruck aufgesteuert, der sich zwischen der Pumpe und dem Hydromotor einstellt. Bei schwankendem Pumpendruck wird der Steuerkolben des Senkbremsventils dessen Schwankungen entsprechend beaufschlagt und diesen Schwankungen entsprechend wird das Ventilglied des Senkbremsventiles gesteuert. Damit treten zwischen dem mit dem Senkbremsventil verbundenen Anschluß und dem mit dem Vorratsbehälter verbundenen Anschluß des Wege-Ventils unterschiedliche Drücke auf, wodurch bei sonst gleicher Stellung des Ventilgliedes des Wegeventiles unterschiedliche Druckmittelströme vom Hydromotor zum Vorratsbehälter fließen (Deutsche Zeitschrift "Fluid", Februar 1979, S. 31 bis 33).

Um den Hydromotor unabhängig von dessen Belastung zu steuern ist auch bekannt, zwischen der Steuerseite des Senkbremsventiles und dem Hydromotor ein Druckregelventil einzuschalten, dessen reduzierter konstanter Druck auf den Steuerkolben des Senkbremsventiles wirkt. Damit wird der Druck an der mit dem Proportionalwegeventil verbundenen Anschlußstelle des Senkbrems-

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P 6725 121.388 F ventiles konstant gehalten, wodurch auch abgesehen vom Druckverlust in den Leitungen der Differenzdruck zwischen den mit dem Senkbremsventil und dem Vorratsbehälter verbundenen Anschlüssen des Wegeventils konstant gehalten wird. Druckschwankungen auf der Pumpen- oder Verbraucherseite wirken sich somit nicht mehr auf die rückfließende Flüssigkeitsmenge aus. Das Senkbremsventil wirkt als Druckwaage, wodurch dessen Bremsfunktion nicht beeinträchtigt wird. Die Verwendung eines Druckregelventils ist verhältnismäßig aufwendig. (DE-OS 29 11 891).

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bauform der letztgenannten Vorrichtung wesentlich zu vereinfachen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 erfindungsgemäß gelöst. Die erfindungsgemäße Bauform ist wesentlich einfacher als die Bauform der bekannten, ein Druckregelventil aufweisenden Vorrichtung und damit auch preiswerter herzustellen.

Eine Vereinfachung beim Vorhandensein von zwei Regelventilen betreffen die Merkmale des Anspruches 2.

Bei einer Ausbildung entsprechend den Merkmalen des Anspruches 4 dient der Steuerkolben als Stellkolben für die Druckwaage, zum öffnen des Ventilgliedes, zum Regeln des Druckmittelstromes für die Steuerung des benachbarten Steuerkolbens und auch als Rückschlagventil.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. In dieser ist eine Vorrichtung zum Steuern eines Verbrauchers als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 ein Schaltbild,

Fig. 2A und 2B einen Längsschnitt durch ein Doppelventil,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus einer Abwandlung des Doppelventiles nach

Fig. 2.

Ein Wegeventil 1 ist als elektrohydraulisches Proportionalventil ausgebildet und

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P 6725 121.388 F bestimmt abhängig vom steuerbaren Magnetstrom die vom Steuerkolben jeweils begrenzte Drosselfläche und somit die Durchflußmenge des Druckmittels. Das Wegeventil 1 hat einen Anschluß Al, welcher über eine Leitung 3 mit einem Anschluß A3 eines Regelventiles 7a auf der Grundlage eines entsperrbaren Rückschlagventiles verbunden ist. Der Anschluß B3 des Regelventiles 7a ist über eine Leitung 8a mit einem Verbraucher, z.B. einem doppelt wirkenden Hydromotor 2, verbunden. Ein Anschluß Bl des Wegeventils 1 ist über eine Leitung 4 mit einem Anschluß A2 eines Regelventiles 7 ebenfalls auf der Grundlage eines entsperrbaren Rückschlagventiles verbunden. Der Anschluß B2 des Regelventiles ist über eine Leitung 8 mit dem Hydromotor 2 verbunden. Ein Anschluß P am Wegeventil 1 ist mit einer Pumpe 5 und ein anderer Anschluß T ist mit einem Vorratsbehälter 6 verbunden. Die Pumpe 5 ist über ein Druckbegrenzungsventil 27 gegen Überschreitung eines vorbestimmten Druckes gesichert.

Das Regelventil 7 hat einen Steueranschluß X, der über eine Steuerleitung mit einem in Richtung zum Steueranschluß regelnden Stromregler 12 verbunden ist, dessen andere Seite über eine Steuerleitung 14 mit der Leitung verbunden ist. An die Steuerleitung 9 ist eine Steuerleitung 15 angeschlossen, in der sich eine vorzugsweise einstellbare Düse 16 befindet, die über eine Steuerleitung 17 mit dem Vorratsbehälter 6 verbunden ist. Die Düse 16 kann durch ein Druckbegrenzungsventil ersetzt werden, das ebenfalls als Drosselstelle wirkt.

Das Regelventil 7 hat ein Hauptventilglied 19 und einen dieses betätigbaren Steuerkolben 20, der von den Anschlüssen X und A2 her über je eine Steuerleitung 9 bzw. 22 auf einander gegenüberliegenden Seiten jeweils mit gleichen Querschnitten beaufschlagbar ist. Eine Steuerfeder 35 ist auf der dem Anschluß X zugewandten Seite zwischen dem Steuerkolben 20 und einem ortsfesten Teil des Gehäuses des Regelventiles 7 eingespannt. Der Steuerkolben 20 hat eine Kolbenstange 23, die auf der dem Hauptventilglied 19 zugewandten Seite geführt ist.

An die Leitung 4 ist eine Steuerleitung 14a angeschlossen. In dieser ist nach dem Anschluß der Steuerleitung 22 ein Rückschlagventil 26a angeordnet, dem ein dem Stromregler 12 entsprechender Stromregler 12a folgt, zu dem das Rückschlagventil 26a öffnet. Ein zum Stromregler 12 öffnendes Rückschlag-

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ventil 26 befindet sich in der Leitung 14 nach dem Anschluß der Steuerleitung 22a, die mit dem die Kolbenstange 23 aufnehmenden Raum verbunden ist.

Das Regelventil 7a mit Stromregler 12a und Rückschlagventil 26a ist baugleich dem Regelventil 7 mit Stromregler 12 und Rückschlagventil 26. Einander entsprechende Leitungen sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, wobei die Bezugszeichen der mit dem Regelventil 7a zusammenhängenden Steuer leitung en bzw. Ventile zusätzlich den Buchstaben "a" aufweisen.

Die Steuerseiten X und Xa der Regelventile 7 bzw. 7a und die Regelseiten der Stromregler 12 und 12a sind miteinander und mit der Düse 16 durch die Steuerleitungen 9, 9a und 15 in der in der Zeichnung dargestellen Weise verbunden, wobei die Steuerleitungen 9 und 9a an die Steuerseite X bzw. Xa und die Regelseite des Stromreglers 12 bzw. 12a angeschlossen sind und die Steuerleitung 15 von den Steuerleitungen 9, 9a zur Düse 16 führt.

Angenommen das Proportional-Wegeventil 1 verbindet am Wegeventil 1 die Anschlüsse P nach Al und Bl nach T, dann wirkt der am Druckbegrenzungsventil 27 eingestellte Druck vermindert um den Durchflußwiderstand über die Leitung 3 und des als Rückschlagventil wirkenden Hauptventilglieds 19a des Regelventils 7a und weiter über die Leitung 8a auf einen Anschluß am Hydromotor 2. Auf der Federseite des Hauptventilgliedes 19 des Regelventiles 7 steht der Pumpendruck im Anschluß B2 der Leitung 8a je nach Wirkrichtung vermindert oder erhöht um den von der Last am Hydromotor 2 erzeugten Druck an. Der Stromregler 12 läßt unabhängig vom Druck in der Leitung 3 einen konstanten Druckmittelstrom in Richtung zur Steuerleitung 9 hindurch. Dieser konstante Druckmittelstrom erzeugt an der Düse 16 einen gleich bleibenden Staudruck, der über den Steueranschluß X auf den Steuerkolben 20 wirkt. Damit bleibt der Druck am Anschluß A2 des Regelventiles 7 konstant. Dieser Druck entspricht dem Druck im Steueranschluß X zuzüglich dem von der Kraft der Steuerfeder 35 erzeugten Druck abzüglich dem von der Kraft der Druckfeder 49 erzeugten Druck.

Mit Hilfe des Regelventils 7 wird das Druckgefälle zwischen den Anschlüssen Bl und T des Proportional-Wegeventiles 1 konstant gehalten, so daß unabhängig vom Druck in der Leitung 8 eine gleich bleibende Menge über das

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Proportional-Wegeventil 1 strömt. Der überschüssige Druck zwischen den Anschlüssen B2 und A2 wird vom Hauptventilglied 19 abgebaut.

Das andere Regelventil 7a hat die gleiche Wirkung wie das Regelventil 7. Ist das Proportional-Wegeventil 1 wie gezeichnet in Mittelstellung geschaltet, dann sind die Anschlüsse Al und Bl unmittelbar und die Steueranschlüsse X und Xa über die Düse 16 mit dem Vorratsbehälter 6 verbunden. Der Druck in diesen Anschlüssen entspricht dann dem Druck im Vorratsbehälter und die Druckfedern 49 und 49a der Regelventile 7 und 7a schließen die Hauptventilglieder 19 und 19a gegen den von der Last im Hydromotor 2 erzeugten Druck druckmittelfrei ab. Wie später noch dargelegt wird, schließen in den beiden anderen Schaltstellungen des Proportionalwegeventiles 1 auch die Hauptventilglieder 19 und 19a den von der Last erzeugten Druck druckmittelfrei ab, wenn der Pumpendruck durch Rohrbruch oder Stromausfall auf den Druck im Vorratsbehälter 6 zusammenbricht. Der Vorteil der Regelventile 7 und 7a in der vorbeschriebenen Art besteht darin, daß diese als Druckwaagen für von Lasten erzeugten Drücken unabhängig von der Richtung der jeweiligen Last wirken. Ein Voreilen einer Last ist dadurch wirkungsvoll unterbunden. Zusätzlich bewirken die als Sitzkörper ausgebildeten Hauptventilglieder 19 und 19a und deren Vorsteuerglieder 51 bzw. 51a (Fig. 2) ein druckmittelfreies Absperren bei fehlendem Pumpendruck und verhindern somit ein Sinken der Last.

Ist beispielsweise der Hydromotor 2 als Differentialzylinder mit einem Flächenverhältnis von 1 : 2 ausgebildet und stützt sich die äußere Last auf der Ringfläche der Kolbenstangenseite ab, würde bei einer Ablaufregelung in diesem Zylinderraum ein Druck wirken, der die Summe des doppelten Pumpendruckes und des von der Last erzeugten Druckes ist. Zur Vermeidung einer so hohen Zylinderbelastung werden die vom Steuerkolben des Proportional-Wegeventils 1 begrenzten Drosselflächen in den Durchgängen von Al und Bl zu T gegenüber den Drossel flächen in den Durchgängen von P nach Al bzw. Bl größer ausgeführt. Damit wird die lastunabhängige Ablauf regelung bei negativer Last in eine Zulaufregelung geändert. Somit bleibt der Druck auf der Kolbenstangenseite des Differentialzylinders annähernd auf den von der Last erzeugten Druck beschränkt. Das Regelventil 7 übernimmt hierbei die Funktion eines Senkbremsventiles. Wie nachstehend beschrieben, ergibt die Verwendung von zwei entsperrbaren Regelventilen 7 und 7a eine Vereinfachung der Bauform, da der Stromregler 12 vom Regelventil 7a den

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P 6725 121.388 F konstanten Druckmittelstrom zur Erzeugung des konstanten Staudruckes an der Düse 16 für den Steueranschluß X des Regelventiles 7 liefert. Das gleiche gilt umgekehrt für den Stromregler 12a.

Bei der in den Fig. 2A und 2B dargestellten Bauform des Doppelventils hat ein Gehäuse 18 eine Mittelbohrung 31, in die von beiden Endseiten her je eine Büchse 32 bzw. 32a eingesetzt ist. Die Büchsen weisen auf den einander zugewandten Seiten je ein Endstück 33 bzw. 33a auf. Die beiden Endstücke 33, 33a liegen aneinander an und befinden sich in der Mitte der Mittelbohrung 31. Die Büchsen 32, 32a sind je mittels einer in das Gehäuse eingeschraubten hülsenförmigen Hohlschraube 34 bzw. 34a gehalten. Die Hohlschraube 34 legt die Büchse 32 mit ihrer Schulter 30 an eine Gegenschulter im Gehäuse 18 an, wogegen die Schulter 30a der Büchse 32a einen geringen Abstand von der zugeordneten Gegenschulter im Gehäuse 18 hat.

Die Büchse 32 nimmt im Bereich ihres Endstückes 33 den Steuerkolben 20 auf. Zwischen dem Endstück 33 und dem Steuerkolben 20 ist eine Steuerfeder 35 eingespannt. Der Steuerkolben 20 ist hülsenförmig ausgebildet und hat auf seinem Mantel eine diesen durchsetzende Meßdüse 36. In der in der Zeichnung dargestellten Lage des Steuerkolbens 20 ist in der Büchse 32 im Bereich der Meßdüse 36 eine Ringnut 37 vorhanden. Zwischen der Ringnut 37 und dem Endstück 33 befindet sich in der Büchse 32 eine diese radial durchsetzende Steuerbohrung 38, die in eine auf der Außenseite der Büchse 32 angeordnete Ringnut 39 mündet. In der in der Zeichnung dargestellten Lage des Steuerkolbens 20 liegt die Steuerbohrung 38 frei. Die dieser Steuerbohrung 38 benachbarte Kante des Steuerkolbens 20 dient als Steuerkante 40.

In die hohle. Kolbenstange 23 des Steuerkolbens 20 ist im Bereich des Steuerkolbens 20 eine Verschlußschraube 42 eingeschraubt. Im Bereich des Steuerkolbens 20 sind außerdem Radialbohrungen 43 vorgesehen, die den Innenraum der Kolbenstange 23 mit dem die Kolbenstange umgebenden Raum 44 verbinden. Die Kolbenstange 23 trägt an ihrem vom Steuerkolben 20 entfernten Ende einen axial vorstehenden Stift 45, parallel zu dem zur Stirnseite der Kolbenstange 23 geführte Bohrungen 82 vorgesehen sind. Die Kolbenstange 23 ist in einer Querwand 41 der Büchse 32 geführt, welche den Raum 44 von einem Raum 46 trennt. Der Raum 44 ist mittels einer in der Büchse 32 vorgesehenen Radialbohrung 47 mit einer Ringnut 48 auf dem Außenmfang der

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Büchse 32 verbunden. In die Radialbohrung 47 kann eine eine Drosselstelle aufweisende Drosselschraube eingeschraubt werden.

Auf der vom Endstück 33 abgewandten Seite ist in der Büchse 32 das hülsenförmig ausgebildete Hauptventilglied 19 verschiebbar gelagert. Eine zwischen dem Grund der Hohlschraube 34 und dem Hauptventilglied 19 eingespannte Ventilfeder 49 sucht das Hauptventilglied 19 an einem kegelstumpfförmigen Ventilsitz 50 der Büchse 32 zu halten. Im Hauptventilglied 19 ist ein Vorsteuerglied 51 axial verschiebbar gelagert, das einen kegelstumpfförmigen Ventilteil 52 und einen schieberförmigen Ventilteil 53 aufweist. Der kegelförmige Ventilteil 52 überwacht eine im Grund des Hauptventilgliedes 19 angeordnete gestufte Ventilbohrung 54 und der Ventilteil 53 im Mantel des Hauptventilgliedes 19 angeordnete radiale Querbohrungen 79, die auf der Außenseite und der Innenseite des Hauptventilgliedes 19 in Ringnuten 55 und 56 münden.

Das Vorsteuerglied 51 hat eine bis zum Ventilteil 52 reichende Mittelbohrung 57, in die auf der vom Ventilteil 52 abgewandten Seite eine eine Drosselstelle aufweisende Drosselschraube eingeschraubt werden kann. Die Mittelbohrung 57 steht über eine Querbohrung 58 mit einem Raum 59 in Verbindung, der vom Boden des Hauptventilgliedes 19 und dem Ventilteil 52 sowie der dem Ventilteil 52 zugewandten Seite des Vorsteuergliedes 51 begrenzt ist. Der Ventilteil 53 hat eine Ringnut 60, die in der dargestellten Schließlage des Vorsteuergliedes 51 auf der vom Ventilteil 52 abgewandten Seite der Ringnut 56 angeordnet ist. Die Ringnut 60 steht mit im Vorsteuerglied 51 vorhandenen, parallel zur Mittelbohrung 57 angeordneten Bohrungen 61 in Verbindung, die in den Raum 59 münden. Zwischen dem Vorsteuerglied 51 und einer von einem Sprengring 62 gehaltenen Lochscheibe 63 ist eine Vorsteuerfeder 64 eingespannt. Die Vorspannung dieser Feder ist so groß, daß wenn das Hauptventilglied 19, 19a im Sinne eines Rückschlagventil wirkt, das Vorsteuerventil 52, 52a seine Schließlage beibehält.

Der Ringnut 48 liegt eine Ringnut 80 im Gehäuse 18 gegenüber, die über einen Hohlraum 65 und eine Bohrung 66 mit der Anschlußstelle A2 verbunden ist. Der Raum 46 steht mit der Ringnut 48 über eine Schrägbohrung 67 in Verbindung. In der dargestellten Lage des Hauptventilgliedes 19 sind im

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P 6725 121.388 F Bereich der im Hauptventilglied 19 befindlichen Ringnut 55 Radialbohrungen 68 vorgesehen, die in eine Ringnut 69 im Gehäuse 18 münden. Die Ringnut steht über einen Hohlraum 70 und eine Bohrung 71 mit der Anschlußstelle B2 in Verbindung.

In einer im Bereich der Ringnut 37 auf der Außenseite der Büchse 32 angeordneten Ringnut ist ein Dichtring 72 untergebracht. Ein zweiter Dichtring befindet sich zwischen der Ringnut 48 und den Radialbohrungen 68. Die Dichtringe 72 und 73 dichten jeweils den Spalt zwischen der Büchse 32 und dem Gehäuse 18 ab. Neben den Radialbohrungen 68 auf der vom Endstück 33 abgewandten Seite sind Radialbohrungen 74 geringeren Durchmessers vorgesehen, die nicht wie die Radialbohrungen 68 in die diese umgebende Ringnut

75 in der Büchse 32 aber in die Ringnut 69 im Gehäuse 18 münden. Die Hohlschraube 34 steht an einer Dichtkante 83 an der Büchse 32 an. Der Spalt zwischen der Hohlschraube 34 und dem Gehäuse 18 ist durch einen Dichtring

76 abgedichtet. Das Endstück 33 hat den gleichen Außendurchmesser wie der Grund der Ringnut 39 auf der dem Endstück 33 zugewandten Ende der Büchse 32.

Die vorbeschriebenen Teile befinden sich in der rechten Hälfte des Gehäuses 18. Die in der linken Seite des Gehäuses 18 befindlichen Teile entsprechen den vorbeschriebenen Teilen und sind im wesentlichen mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wie die in der Zeichnung rechts dargestellten Teile, wobei jedoch der Kleinbuchstabe a angefügt ist.

Das Gehäuse 18 hat in seiner Mitte eine Anschlußstelle C, an die die Leitung 17 angeschlossen ist. An der Anschlußstelle befindet sich eine Bohrung 77, in die eine die Düse 16 aufnehmende, auswechselbare Drosselschraube 78 eingeschraubt ist.

Ist die Anschlußstelle A3 über das Wegeventil 1 mit der Pumpe 5 verbunden, so strömt Druckmittel in die Bohrung 66a, den Hohlraum 65a, die Ringnut 48a, die Schrägbohrung 67a und den Raum 46a. Unter dem Druck des Druckmittels öffnet das Hauptventilglied 19a, wodurch über die Radialbohrungen 68a, die Ringnuten 75a und 69a, den Hohlraum 70a und die Bohrung 71a Druckmittel zur Anschlußstelle B3 und dort über die Leitung 8a zum Hydromotor 2 gelangt. Die öffungslage des Hauptventilgliedes 19a wird begrenzt

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P 6725 121.388 F sobald die dem Ventilsitz 50a zugewandte, die Ringnut 55a begrenzende Kante die Radialbohrung 74a in der Büchse 32a überfährt und damit den die Federn 49a und 64aaufnehmenden Raum absperrt. Zugleich strömt von der Ringnut 48a über die Radialbohrung 47a Druckmittel in den Raum 44a. Eine Verbindung zwischen den Räumen 46a und 44a besteht auch über die hohle Kolbenstange 23. Der Steuerkolben 20a steht auf seiner Kolbenstangenseite unter dem Druck des von der Pumpe 5 geförderten Druckmittels. Der die Steuerfeder 35 aufnehmende Raum ist in der in der Zeichnung dargestellten Lage des Steuerkolbens 20a gegenüber dem Raum 44a abgeschlossen und steht über die Steuerbohrung 38a, die Ringnut 39a, die Düse 16 und die Bohrung über die Leitung 17 mit dem Vorratsbehälter 6 in Verbindung. Der Steuerkolben 20a zusammen mit der Kolbenstange 30a wird durch den in den Räumen 44a, 46a herrschenden Druck entgegen der Steuerfeder 35 in der Zeichnung gesehen nach rechts verschoben, wodurch die Ringnut 37a mit dem Raum 44a in Verbindung kommt und Druckmittel über die Meßdüse 36a in den die Steuerfeder 35a aufnehmenden Raum fließen kann. Während der Bewegung des Steuerkolbens 20a in Richtung des Endstückes 33a überschleift die Steuerkante 40a des Steuerkolbens 20a die diesem benachbarte Mündung der Steuerbohrung 38a, wodurch deren Mündungsquerschnitt verkleinert wird. Dadurch baut sich in dem die Steuerfeder 35a aufnehmenden Raum ein Druck auf, bis der Steuerkolben 20a aufgrund des Gleichgewichtes der auf ihn wirkenden Kräfte zur Ruhe kommt. Auf die linke Seite des mit der Kolbenstange 23a verbundenen Steuerkolbens 20a wirkt der Druck in den Räumen 44a, 46a und auf die in der Zeichnung rechte Seite des Steuerkolbens 20a wirkt der Druck in dem die Steuerfeder 35a aufnehmenden Raum und die Kraft der Steuerfeder 35a selbst. Zwischen dem Raum 44a und dem die Steuerfeder 35a aufnehmenden Raum herrscht also eine Druckdifferenz, die der Kraft der Steuerfeder 35a entspricht. In Gleichgewichtslage des Steuerkolbens 20a fließt über die Meßdüse 36a, die Steuerbohrung 38a und die Düse 16 (Drossel) eine konstante Flüssigkeitsmenge zum Vorratsbehälter 6 entsprechend dem Querschnitt der Meßdüse 36a und dem der Kraft der Steuerfeder 35a entsprechenden Druck.

Der sich in den beiden miteinander verbundenen Ringnuten 39a und 39 aufbauende Druck ist durch den Querschnitt der Drossel 16 bestimmt. Der Druck in den Ringnuten 39a, 39 pflanzt sich über die Steuerbohrung 38 in den die Steuerfeder 35 aufnehmenden Raum fort und wirkt in gleicher Richtung wie

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diese Steuerfeder auf den in der rechten Hälfte des Gehäuses 18 untergebrachten Steuerkolben 20. Dieser Druck ist konstant, solange sich der Steuerkolben 35a in seiner Gleichgewichtslage befindet.

Durch den auf Seiten des Endstückes 33 auf den Steuerkolben 20 wirkenden Druck und der hieraus resultierenden Kraft wird zuerst der Ventilteil 52 des Vorsteuergliedes 51 von seinem Sitz im Hauptventilglied 19 abgehoben und der als Schieber ausgebildete Ventilteil 53 schließt die Verbindung vom Anschluß B2 zu dem die Ventilfeder 49 aufnehmenden Raum. Der von der am Hydromotor 2 wirkenden Last erzeugte Druck in dem die Ventilfeder 49 aufnehmenden Raum fällt nun über die Mittelbohrung 57, die Querbohrung 58, den Raum 59, die gestufte Ventilbohrung 54 auf den Druck im Raum 46 bzw. 44. Das Hauptventilglied 19 ist jetzt druckausgeglichen und der Steuerkolben 20 legt sich mit seiner Kolbenstange 23 an das Hauptventilglied 19 an und hebt dieses vom kegelstumpfförmigen Ventilsitz 50 der Büchse 32 ab. Das Hauptventilglied 19 wird nun vom Steuerkolben 20 gegen die Kraft der Ventilfeder 49 so weit verschoben, bis die über die Anschlußstelle B2, die Bohrung 71, den Hohlraum 70, die beiden Ringnuten 69 und 75, die Radialbohrungen 68, den Raum 46, die Schrägbohrung 67, die beiden Ringnuten 48 und 80, den Hohlraum 65, die Bohrung 66, die Anschlußstelle A2 fließende Druckmittel menge an der Steuerkante des Proportional-Wegeventils 1 einen bestimmten Druck aufgebaut hat. Dieser über die Radialbohrung 47 in den Raum 44 und auf die Ringfläche des Steuerkolbens 20 sowie über die Querbohrungen 43 und den parallel zum Stift 45 liegenden Bohrungen 82 auf die Fläche der Kolbenstange 23 wirkende Druck steht zusammen mit der Kraft der Ventilfeder 49 der Kraft der Steuerfeder 35 und dem Druck, der in dem die Steuerfeder aufnehmenden Raum herrscht, entgegen.

Am Steuerkolben 20 herrscht ein Kräftegleichgewicht, wenn die Kräfte der Steuerfeder 35 und des in dem die Steuerfeder 35 aufnehmenden Raum wirkenden Druckes auf der einen Seite gleich groß sind wie die vom Druck im Raum 44 auf den Steuerkolben 20 und die Kolbenstange 23 ausgeübte Kraft zusätzlich der von der Ventilfeder 49 ausgeübten Kraft auf der anderen Seite. Da nun die in der Zeichnung von links auf den Steuerkolben 20 ausgeübte Kraft konstant ist, stellt sich auch im Raum 44 und damit an der Anschlußstelle A2 ein konstanter Druck ein. Ändert sich die auf den Hydromotor 2 wirkende Last, so regelt sich zwangsläufig der durch die Konstanten

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ΟΔΌ Ι

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vorgegebene konstante Druck am Anschluß A2 durch entsprechende Regelbewegungen des Hauptventilgliedes 19 ein.

Die Wirkungsweise der beiden Seiten des Doppelventils werden vertauscht, wenn die jeweils andere Seite des Hydromotors 2 mit der Druckseite der Pumpe 5 bzw. mit dem Vorratsbehälter 6 verbunden ist.

Der zur lastunabhängigen Bremsbewegung erforderliche konstante Steuerdruck wird bei dem vorbeschriebenen Doppelventil nicht durch ein zusätzliches Steuergerät erzielt, sondern durch den Steuerkolben 20a oder 20 der Seite des Doppelventils, dessen Hauptventilglied 19a bzw. 19 die Druckmittelzufuhr zum Hydromotor 2 steuert. Hierdurch ergibt sich eine kompakte Bauweise, die noch dadurch begünstigt ist, daß bei dem dargestellten Doppelventil die beiden die Steuerfedern 35, 35a aufnehmenden Räume einander zugekehrt sind und über die Ringnuten 39, 39a mit der gemeinsamen Düse 16 verbunden sind. Da die beiden die Steuerfedern 35, 35a aufnehmenden Steuerräume unter gleichem Druck stehen, ist zwischen diesen beiden Steuerräumen kein besonderes Umschaltorgan erforderlich. Der Steuerkolben 20, 20a hat also die zusätzliche Funktion eines Stromreglers, wodurch die beiden in dem gemeinsamen Gehäuse 18 untergebrachten Regelventile 7 bzw. 7a zusammenwirken.

In Fig. 3 ist anstelle der Düse 16 in der Bohrung 77 ein Druckbegrenzungsventil 83 untergebracht, das in Richtung zum Kanal 81 öffnet, der mit der Steuerleitung 17 verbunden ist. In die Bohrung 77 ist von außen her eine Halteschraube 84 eingeschraubt. Auf der von der Halteschraube 84 abgewandten Seite hat die Bohrung 77 eine praktisch nicht drosselnde Engstelle, die mit der .Ringnut 39 verbunden ist. Die von der Ringnut 39 abgewandte Seite der Engstelle ist als Ventilsitz ausgebildet, die mit einem kegelförmigen Ventilglied 85 zusammenwirkt. Zwischen die Halteschraube 84 und das Ventilglied 85 ist eine Ventilfeder 86 eingespannt.

Mit "Drosselstelle" ist sowohl die Düse 16 als auch das Druckbegrenzungsventil 83 bezeichnet.

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Claims (7)

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1. Vorrichtung zum Steuern eines Verbrauchers, insbesondere eines Hydromotors (2), mit einer Meßblende, insbesondere mit einem elektrohydraulischen Proportional wegeventil (1), und mit einem Regelventil (7) auf der Grundlage eines entsperrbaren Rückschlagventils, wobei das Regelventil einen eine Steuerseite (X) aufweisenden Steuerkolben (20), eine sich zwischen diesem Steuerkolben und einem ortsfesten Teil im Ventilgehäuse abstützende Steuerfeder (35) und eine mit einer Anschlußstelle (Bl) an der Meßblende verbundene Anschlußstelle (A2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Steuerseite (X) des Regelventiles und die andere mit dem Verbraucher verbundene Anschlußstelle (Al) der Meßblende ein mit seiner Steuerseite der Steuerseite des Regelventiles zugewandter Stromregler (12) eingeschaltet ist, daß die Steuerseiten des Stromreglers und des Regelventiles über eine Drosselstelle (16, 83) mit einem Vorratsbehälter (6) verbunden sind und daß der auf der von der

abgewandten Seite
Steuerseiteides Steuerkolbens liegende Raum (44) mit der mit der Meßblende verbundenen Anschlußstelle (A2) des Regelventiles verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Regelventil (7a) vorgesehen ist, das je mit der anderen

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ΟΔΌ i ϋ 4ϋ

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Anschlußstelle (Al) an der Meßblende (1) und mit dem Verbraucher (2) verbundene Anschlußstellen (A3, B3) aufweist, daß die Anschlußstelle (Bl) der Meßblende (1) für das erste Regelventil über einen Stromregler (12a) mit der Steuerseite des zweiten Regelventiles (7) verbunden ist und daß zwischen den mit der Meßblende (1) verbundenen Anschlüssen (A2, A3) der beiden Regelventile und dem jeweils zugehörigen Stromregler je ein zum zugeordneten Stromregler offenbares Rückschlagventil (26, 26a) geschaltet ist, von denen während des Betriebes das eine offen und das andere geschlossen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerseiten (X, Xa) der Steuerkolben (20, 20a) und der Stromregler (12, 12a) miteinander verbunden sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Regelventile (7, 7a) mit einander entgegengerichteten Steuerbewegungen ihrer Steuerteile in einem gemeinsamen Gehäuse (18) untergebracht sind, wobei die Steuerkolben (20, 20a) mit einander gegenüberliegende Steuerseiten angeordnet sind, daß jeder Steuerkolben eine Meßdüse (36, 36a) aufweist, mit seiner Steuerkante (40, 40a) eine ortsfeste Steuerbohrung (38, 38a) steuert und mit seiner Kolbenstange mit dem Hauptventilglied (19, 19a) seines Regelventils (7, 7a) zusammenwirkt und daß die Meßdüse (36) und das Hauptventilglied (19) auf der einen Seite der Vorrichtung geschlossen sind, wenn das Hauptventilglied (19a) und die Meßdüse (36a) auf der anderen Seite offen sind und umgekehrt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptventilglied (19) einen Raum zur Aufnahme einer Steuerfeder (64) hat, der über mindestens eine Querbohrung (79) im Hauptventilglied mit einer mit dem Verbraucher (2) verbundenen Ringnut (69) in Verbindung steht und daß diese Verbindung in einer vorbestimmten Lage des Hauptventilgliedes unterbrochen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, bei dem das Hauptventilglied

320T546

- 3 - 22. Dezember 1981 Sc

P 6725 121.388 F

(19, 19a) ein Vorsteuerglied (51, 51a) aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptventilglied eine Steueröffnung (56, 56a) hat, daß das Vorsteuerglied einen mit dieser Steueröffnung zusammenwirkenden, schieberartigen Ventilteil (53, 53a) hat und daß die Steueröffnung mit der Querbohrung (79) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, 5 oder 6 dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptventilglied (19, 19a) und der Steuerkolben (20, 20a) in einer in das Gehäuse (18) eingesetzten Büchse (32, 32a) untergebracht sind, welche die vom Steuerkolben steuerbare Steuerbohrung (38, 38a) aufweist, daß die Steuerbohrung in eine auf dem Umfang angeordnete Ringnut (39, 39a) mündet, die mit der von der anderen Steuerbüchse begrenzten Ringnut (39a, 39) verbunden ist, und daß die beiden miteinander verbundenen Ringnuten über die Düse (16) mit dem Vorratsbehälter (6) in Verbindung stehen.