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Ventilplatte mit einem 3-Wege-Stromregelventil
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Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Ventilplatte mit
einem 3-Wege-Stromregelventil nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon
eine solche Ventilplatte aus der DE-PS 12 53 539 bekannt, bei welcher der Schieber
des Stromregelventils auch als Umschaltventil arbeiten kann, wozu ein vom Stromregelventil
abzweigender Steuerölstrom von einem Steuerschieber eines Konstantstrom-Wegeventils
für geschlossenen Kreis bee-influßbar ist. Die Schaltfunktion für den Steuerölstrom
ist hier somit nicht in der Ventilplatte integriert. Auf entgegengesetzten Seiten
der Ventilplatte sind Flanschflächen ausgebildet, so daß Wegeventile für geschlossenen
Kreis auf der einen Seite und Wegeventile für offenen Kreis auf der anderen Seite
der Ventilplatte anflanschbar sind. Diese Ventilplatte ist nur sehr vereinfacht
dargestellt und zeigt nur an ihren beiden Flanschseiten angebaute, gleichartige,
handbetätigte h/3-Wegeventile. Diese Ventilplatte eignet sich daher nicht zum Anbau
von unterschiedlich ausgebildeten Wegeventilbauarten.
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Ferner ist aus der DE-OS 27 53 601 ein 3-Wege-Stromregelventil bekannt,
das auch als Umschaltventil arbeiten kann, wenn in einem abgehenden Steuerstrom
ein zusätzlicher Absperrhahn verwendet wird. Dieses Stromregelventil hat ein eigenes
Gehäuse, dessen als Anschlüsse dienenden Gewindelöcher zum Anschließen von Rohrleitungen
ausgebildet sind.
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An dem Gehäuse dieses Stromregelventils sind keine Wegeventile anflanschbar,
schon gar nicht auf einander gegenüberliegenden Seiten.
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Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Ventilplatte mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sie ein als Umschaltventil
arbeitendes 3-Wege-Stromregelventil so aufnimmt, daß an ihren einander gegenüberliegenden
Flanschflächen Wegeventile unterschiedlicher Bauart anbaubar sind. Die Ventilplatte
baut besonders einfach und kompakt und damit auch billig. In ihr ist in vorteilhafter
Weise die Schaltfunktion für den Steuerölstrom mit integriert. Weiterhin ermöglicht
sie einen niedrigen Neutralumlaufdruck. Darüb.er hinaus ist sie leicht ausbaufähig,
indem sie ein von außen verstellbares Stromregelventil aufnehmen kann.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Ventilplatte
möglich. Insbesondere begünstigen sie eine platzsparende Bauart und eine leichte
Herstellbarkeit.
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Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur
1 einen Schaltplan eines Ventilblocks mit der erfindungsgemäßen Ventilplatte und
Figur 2 einen Längsschnitt durch die Ventilplatte nach Figur 1 in detaillierter
Ausführungsform.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels Die Figur 1 zeigt den Schaltplan
eines Ventilblocks 10, der eine Ventilplatte 11 mit einem 3-Wege-Stromregelventil
12 \aufweist. Die Ventilplatte 11 ist als Zwischenplatte ausgebildet und hat dementsprechend
auf einander gegenüberliegenden Seiten eine erste (13) sowie eine zweite Flanschfläche
14. An den beiden Flanschflächen 13, 14 sind Wegeventile von unterschiedlicher Bauart
angeordnet.
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So schließen sich an die erste Flanschfläche 13 die Wegeventile für
geschlossenen Kreis an; es sind dies ein erstes, magnetbetätigtes, schaltend arbeitendes
3/3-Wegeventil 15 zur Steuerung eines ersten, einfachwirkenden Hydromotors 16. Ferner
ist an das erste We-geventil 15 ein zweites, ebenfalls magnetbetätigtes, schaltendes
Wegeventil 17 angeflanscht, das dem ersten Wegeventil 15 parallel geschaltet ist
und einen zweiten, doppeltwirkenden Hydromotor 18 steuert. DemgeQenüber ist an der
zweiten Flanschfläche 14 ein handbetätigtes, proportional arbeitendes 4/3-Steuerventil
für einen einfachwirkenden Hydromotor 21 angeflanscht. Ferner ist der zweiten Flanschfläche
14 noch ein Regelventil 22 zugeordnet. Die der zweiten Flanschfläche 14 zugeordneten
Ventile 19, 22 liegen in einem offenen Kreis. Ein Einlaß 23 am Regelventil 22 erhält
Druckmittel von einer Pumpe 24, während ein Auslaß 25 zu einem
Tank
26 entlastet ist.
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Das Stromregelventil 12 hat in an sich bekannter Weise einen von einer
Feder 27 belasteten Schieber 28 und kann zugleich auch die Funktion eines Umschaltventils
wahrnehmen. Zu diesem Zweck zweigt vom Stromregelventil 12 über eine Schaltdrossel
29 eine Steuerleitung 31 ab, die über ein magnetbetätigtes 2/2-Schaltventil 32 zu
ein-em Rücklaufkanal 33 und weiter zum Ausgang 25 geführt ist. Der Rücklaufkanal
33 bildet in der ersten Flanschfläche 13 eine erste Rücklauföffnung 34 und entsprechend
in der zweiten Flanschfläche 14 eine zweite Rücklauföffnung 35.
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Ein Zulaufanschluß 36 des Stromregelventils 12 steht über einen Zulaufkanal
37 mit dem Eingang 23 in Verbindung, der in der zweiten Flanschfläche 14 eine Zulauföffnung
38 bildet. Von einem ersten Ablaufanschluß 39 für den Konstantstrom des Stromregelventils
12 führt ein Konstantstrom-Kanal 41 zu den parallel geschalteten Wegeventilen 15,
17 und bildet dabei in der ersten Flanschfläche 13 eine Konstantstromöffnung 42.
Von einem zweiten Ablaufanschluß 43 für einen Rest strom bzw. einen Konstant strom
führt ein Umlaufkanal 44 über die in ihrer jeweiligen Mittelstellung offenen Schieber
von Steuerventil 19 und Regelventil 22 zum Ausgang 25 und damit zum Tank 26. Der
Umlaufkanal 44 bildet dabei in der zweite.n Flanschfläche 14 eine Umlauföffnung
45. Ferner ist in der Ventilplatte 11 an den Konstantstrom-Kanal 41 ein elektrohydraulischer
Druckschalter 46 angeschlossen.
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Wie die Figur 2 näher zeigt, liegt der hohl ausgebildete Schieber
28 des 3-Wege-Stromregelventils 12 in einer mehrfach abgesetzten Schieberbohrung
47, die das Gehäuse 48 der Ventilplatte 11 von einer linken Stirnseite 49 bis zur
rechten Stirnseite 51 durchdringt. Die Schieberbohrung
47 ist an
beiden Stirnseiten 49, 51 durch Schrauben 52 bzw. 53 verschlossen. Dabei stützt
sich an der linken Schraube 52 die den Schieber 28 belastende Feder 27 ab. Der hohle
Schieber 28 weist an seinem der Feder 27 zugeordneten Ende die Schaltdrossel 29
auf, während nahe seinem gegenüberliegenden Ende in seinem Innern die den Konstantstrom
bestimmende Meßdrossel 54 angeordnet ist.
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Der Schieber 28 befindet sich mit seiner Längsachse in einer senkrecht
zur Zeichenfläche verlaufenden ersten Ebene 55, in welcher im wesentlichen auch
die Zulauföffnung 38 in der zweiten Flanschfläche 14 liegt. Die Zulauföffnung 38
liegt zudem im Bereich zwischen der rechten Stirnseite 51 und dem Schieber 28. In
derselben Flanschfläche 14 liegt ferner die Umlauföffnung 45, die jedoch in einer
parallel zur ersten Ebene 55 verlaufenden, zweiten Ebene 56 liegt. Wie die Zulauföffnung
38 liegt die Umlauföffnung 45 der rechten Stirnseite 51 am nächsten.
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Der im Gehäuse 48 liegende Abschnitt des Umlaufkanals 44 verläuft
von dem zweiten Ablaufanschluß 43 des Stromreglers 12 zur rechten Stirnseite 51
hin gewandt schräg nach oben zur Umlauföffnung 45. In der zweiten Ebene 56 ist im
Gehäuse 48 von der linken Stirnseite 49 her eine mehrfach abgesetzte, sacklochartige
Ausnehmung 57 angeordnet, die im Abstand von der Umlauföffnung 45 endet. Diese Ausnehmung
57 wird vom Rüeklaufkanal 33 durchdrungen und bildet eine ebenfalls in der zweiten
Flanschfläche 14 liegende zweite Rücklauföffnung 35. In diese Ausnehmung 57 ist
von der linken Stirnseite 49 her das 2/2-Schaltventil 32 evingesetzt. Die Längsachse
des Schaltventils 32 liegt parallel zur Schieberbohrung 47. Eine in die Ausnehmung
57 ragende Ventilpatrone 58 des Schaltventils 32 trennt einen stromaufwärts liegenden
Abschnitt der Steuerleitung
31 von dem Rücklaufkanal 33.
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Wie die Figur 2 in Verbindung mit Figur 1 näher zeigt, führt vom ersten
Ablaufanschluß 39 des Stromreglers 12 der Konstantstromkanal 41 zu einer naheliegenden
Konstantstromöffnung 42, die in der ersten Flanschfläche 13 liegt. Diese Konstantstromöffnung
42 liegt dabei in einem Bereich, der einerseits durch die beiden Ebenen 55, 56 und
andererseits durch Abschnitte der Kanäle 31 und 34 begrenzt wird. In derselben,
ersten Flanschfläche 13 liegt fernerhin die erste Rücklauföffnung 34, die sowohl
im wesentlichen in der zweiten Ebene 56 liegt als auch etwa den gleichen Abstand
von der linken Stirnseite 49 hat wie die zweite Rücklauföffnung 35 in der anderen
Flanschfläche 14. Ferner liegt in der ersten Flanschfläche 13 eine dritte Rücklauföffnung
59, die ebenfalls in Höhe der zweiten Ebene 56 liegt und mit dem inneren Ende der
sacklochartigen Ausnehmung 57 in Verbindung steht. Die Zusammenführung der beiden
Rücklaufkanäle aus den Magnetventilen 15, 17 für den geschlossenen Kreis findet
somit im Gehäuse 48 der Ventilplatte 11 statt, so daß ein entsprechender Querkanal
in den Magnetventilen 15, 17 entfallen kann und der entsprechende Raum in den Magnetventilen
für andere Zwecke zur Verfügung steht.
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Zum Befestigen der elektromagnetisch betätigten Wegeventile 15, 17
an der ersten Flanschfläche 13 sind im Gehäuse 48 drei Gewindebohrungen 61 bis 63
angeordnet. Diese liegen auf den Ecken eines gleichseitigen Dreiecks, dessen Grundlinie
mit den Gewindebohrungen 61 und 62 im Bereich zwischen den beiden Ebenen 55, 56
derart liegt, daß die erste Gewindebohrung zwischen der Steuerleitung 31 und der
Konstantstromöffnung 42 zu liegen kommt, während die zweite Gewindebohrung 62 zwischen
dem Umlaufkanal 44 und der
rechten Stirnseite 51 liegt. Die dritte
Gewindbohrung 63 liegt außerhalb der beiden Ebenen 55, 56, nahe zu einer oberen
Stirnseite 64 hin.
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Zum Befestigen der Ventile 19, 22 für offenen Kreis an der zweiten
Flanschfläche 114 sind im Gehäuse 48 vier Zugankerbohrungen 65 angeordnet, die auf
den Ecken eines Rechtecks liegen und zudem außerhalb der beiden Ebenen 55, 56.
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Auf diese Weise können an der Ventilplatte 11 auf den einander gegenüberliegenden
Flanschflächen 1-3, 14 Ventile ganz unterschiedlicher Bauart und mit unterschiedlichen
Lochbildern angeflanscht werden, wobei in der Ventilplatte 11 in möglichst einfacher,
kompakter und leicht herstellbarer Weise die Funktionen des 3-Wege-Stromregelventils
12 mit der Umschaltfunktion mit Hilfe des Schaltventils 32 vereint sind. Darüber
hinaus übernimmt die Ventilplatte 11 die Zusammenführung zweier Rücklaufkanäle von
den dem geschlossenen Kreis zugeordneten Wegeventilen 15, 17 und ermöglicht eine
möglichst kurze, energiesparende Umleitung des Neutralumlaufstroms.
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Die Wirkungsweise des Ventilblocks 10 mit der Ventilplatte 11 wird
wie folgt erläutert, wobe-i die grundsätzliche Funktion des 3-Wege-Stromregelventils
12 mit seiner Umschaltfunktion als bekannt vorausgesetzt wird.
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Es sei davon ausgegangen, daß keines der Wegeventile 13, 17, 19, 22
betätigt ist und das vorsteuernde Schaltventil 32 in der Ventilplatte 11 die in
Figur 1 gezeigte Auf-Stellung einnimmt. Dann kann über die Steuerleitung 31 mit
der Schaltdrossel 29 und das geöffnete Schaltventil 32 ein Steuerölstrom zum Rücklaufkanal
33 abströmen und der Schieber
28 wird gegen die Kraft der Feder
27 geöffnet, so daß er das von der Pumpe 24 geförderte Druckmittel ohne nennenswerte
Drosselung über den Umlaufkanal 44 und die in Neutralstellung befindlichen Wegeventile
19, 22 zum Tank 26 zurückleitet. Der Schieber 28 arbeitet damit als Umschaltschieber.
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Wie Figur 2 dabei näher zeigt, wird der in die Ventilplatte 11 über
die Zulauföffnung 38 einfließende Druckmittelstrom vom Schieber 28 unmittelbar in
den Umlaufkanal 44 und weiter über die Umlauföffnung 45 geleitet, so daß die Verluste
infolge der Umleitung in der Ventilplatte 11 relativ gering sind.
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Wird nun das Wegeventil 15 oder auch beide Wegeventile 15, 17 durch
Betätigen ihrer Elektromagnete so gesteuert, daß ein Druckmittelstrom zu einem oder
beiden Hydromotoren 16, 18 fließt, so wird zugleich auch das Schaltventil 32 durch
Betätigung seines Elektromagneten-in seine Sperrstellung gebracht. Der Schieber
28 geht daraufhin in seine Regelstellung und teilt den am Zulaufanschluß 36 ankommenden
Druckmittelstrom in einen Konstant strom für die im geschlossenen Kreis liegenden
Wegeventile 15, 17 sowie in einen über den zweiten Ablaufanschluß 43 in den Umlaufkanal
44 abfließenden Reststrom. Die Hydromotoren 16 bzw. 18 können somit mit dem Konstant
strom betätigt werden. Der Reststrom kann zugleich im Steuerventil 19 zur Betätigung
des Hydromotors 21 oder aber im Regelventil 22 gleichzeitig verwendet werden. Wie
Figur 2 näher zeigt, gelangt der Konstant strom über die Meßdrossel 54 und über
den Schieber 28 hinweg zu der naheliegenden Konstantstromöffnung 42 in der ersten
Flanschfläche 13. Wird der doppeltwirkende Hydromotor 18 betätigt, so gelangt das
vom Hydromotor 18 zurückfließende Druckmittel über eine der Rücklauföffnungen 34,
59 in die Ausnehmung 57 und kann weiter über die zweite Rücklauföffnung 35 in der
zweiten
Flanschfläche 14 abströmen. Die Wege im Rücklaufkanal 35
sind damit in der Ventilplatte 11 relativ kurz, so daß auch der Durchflußwide-rstand
niedrig gehalten wird.
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Soll nur der einfachwirkende Hydromotor 16 mit Hilfe des ersten Wegeventils
15 gesenkt werden, so verbleibt das Schaltventil 32 in seiner Auf-Stellung, so daß
der Stromregel-Schieber 28 als Umschaltschieber arbeitet und das von der Pumpe 24
geförderte Druckmittel dem Steuerventil 19 oder dem Regelventil 22 zur Verfügung
steht.
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Werden die im geschlossenen Kreis liegenden Wegeventile 15, 17 nicht
betätigt, so steht das von der Pumpe 24 geförderte Druckmittel, abzüglich des relativ
kleinen Steuerölstroms, dem Steuerventil 19 oder dem Regelventil 22 zur Verfügung.
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Bei Betätigung der magnetbetätigten Wegeventile 15, 17 kann mit Hilfe
des elektrohydraulischen Druckschalters 46 eine zentrale Endauslösung gesteuert
werden. Zu diesem Zweck wird der Druckschalter 46 mit dem Magneten des Schaltventils
32 so in einen elektrischen Kreis geschaltet, daß bei Erreichen eines vorbestimmten
Druckes im Konstantstromkreis das Schaltventil 32 den Schieber 28 in seine Umschaltfunktion
steuert. Bei Bedarf kann der Druckschalter. 46 zusätzlich auch den erregten Magnet
der Wegeventile 15, 17 abschalten, so daß der ausgelenkte Steuerschieber in Mittelstellung
zurückgestellt wird.
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Selbstverständlich sind Änderungen an der gezeigten Ventilplatte 11
möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. So kann z.B. bei Verwendung
von Magnetventilen mit nur einem Rücklaufkanal die dritte Rücklauföffnung 59 entfallen.
Wie die Figur 2 auch näher zeigt, können die Öffnungen
für Rücklauf,
Umlaufkanal, Zulauf auch in begrenztem Maße im Abstand von den beiden Ebenen 55,
56 liegen, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. Durch die parallele Anordnung
der Ebenen 55, 56 kann auch anstelle des fest eingestellten Stromregelventils 12
ein von außen qerstellbar-es Stromregelventil verwendet werden.