DE3309065C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kolbenschieber für ein Mehr­ wegeventil mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmalen.

Zum Abführen von Druckmittel, das vom Einlaß her in be­ nachbarte Spalten zwischen Gehäuse und Kolbenschieber eines Mehrwegeventils eindringt, ist es bekannt (DE-AS 12 45 662), im Bereich der Spalte je eine Ringnut vorzu­ sehen, die in der Mittellage des Kolbenschiebers über Kanäle mit dem Tank verbunden sind. Die Kanäle sind bei dem bekannten Ventil im Gehäuse vorgesehen. Um eingedrungenes Druckmittel zum Tankanschluß abzuführen, muß das Gehäuse eine Vielzahl von Kanälen aufweisen, die einen erheblichen Mehraufwand bei der Herstellung bedingen. Die im Bereich der Gehäusestege zwischen den Steuerräumen einmündenden Bohrungen sind schwierig herzustellen, da verhältnismäßig lange und feine Bohrer verwendet werden müssen, die leicht brechen bzw. verlaufen. Die Gehäusestege müssen eine aus­ reichende Breite aufweisen. Um den Rücklauf des Lecköls in der Mittelstellung des Steuerkolbens über die gehäuse­ seitigen Kanäle in den Tankanschluß zu ermöglichen, muß ferner bei dem bekannten Ventil der Kolbenschieber mit einer zusätzlichen Ringnut versehen sein. Beim Auslenken des Kolbenschiebers von der Mittelstellung in eine Arbeitsstellung kann im Übergangsbereich über die Ringnut und die Kanäle unmittelbar Arbeitsmittel in den Tankanschluß übertreten, bis die in die Ringnut führende Bohrung abgesperrt wird.

Ein unerwünschter Druckaufbau in den Verbraucheranschlüssen eines Wegeventils läßt sich in bekannter Weise auch durch einen Zwei-Stellungsschieber vermeiden, der zwischen Druck­ mittelquelle und dem Mehrwegeventil vorgesehen ist und dazu dient, den Einlaß des Wegeventils entweder mit der Druck­ mittelquelle oder mit dem Tank zu verbinden. Der Zwei-Stel­ lungsschieber bedingt einen erheblichen Mehraufwand.

Es ist auch bekannt (DE-OS 27 26 503), den Kolbenschieber eines Mehrwegeventils als Hohlkolben mit radialen Schlitzen auszuführen. Es handelt sich dabei um ein Umlaufventil, bei dem in Mittelstellung des Kolbenschiebers ein widerstands­ freier Umlauf des gesamten von der Pumpe geförderten Druck­ mittels über die Schlitze und den Hohlkolben in den Tank­ anschluß möglich ist. Hierzu müssen die Schlitze entspre­ chende verhältnismäßig große Querschnitte aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vereinfachte Bauweise für ein Mehrwegeventil aufzufinden, mit der es möglich ist, bei in Sperrlage befindlichem Kolbenschieber den Übertritt von Druckmittel vom Einlaß zu den Verbraucher­ anschlüssen wirksam und in besonders einfacher Weise zu ver­ hindern.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnen­ den Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Ein wesentlicher Vorteil dieser Lösung liegt darin, daß das Gehäuse des Mehrwegeventils lediglich die bekannten Anschlüsse für die Druckmittelquelle, den Verbraucher und den Rücklauf zum Tank aufweist, ohne daß irgendwelche Än­ derungen, insbesondere auch an den genormten Anschlüssen der Ventile, erforderlich sind. Insbesondere entfallen Kanäle und Verbindungen im Gehäuse, welche zum Abführen von eingedrungenem Druckmittel dienen, welche infolge ihrer geringen Durchmesser und großen Entfernung von der Gehäuse­ außenseite schwierig herzustellen sind. Lediglich der Kolben­ schieber selbst wird mit je einer Sackbohrung versehen, in welche Radialbohrungen münden, über die eingedrungenes Druckmittel zum Tankanschluß abgeführt wird. Die Radial­ bohrungen können in einfacher Weise sehr fein ausgeführt werden. Dies ist insbesondere bei Ventilen mit geringer Überdeckung und kurzen Schaltwegen vorteilhaft. Ein weite­ rer Vorteil liegt darin, daß beim Auslenken des Kolbenschiebers aus der Mittelstellung in eine Arbeitsstellung die Verbindung zum Tank sofort abgesperrt werden kann, so daß im Schaltübergang kein Druckmittelverlust auftritt. Ins­ besondere handelt es sich um ein symmetrisches 4/2- bzw. 4/3-Wegeventil zur Richtungssteuerung eines Servomotors, bei dem symmetrisch zum mittigen Einlaß, der mit der Druck­ mittelquelle verbunden ist, beidseitig je ein Verbraucher­ anschluß und dann je ein Tankanschluß vorgesehen sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an­ hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Mehrwegeventil mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Kolbenschieber und

Fig. 2 eine Einzelheit des Kolbenschiebers und des an­ grenzenden Gehäuses im Schnitt und im vergrößer­ ten Maßstab.

In Fig. 1 ist ein bekanntes Mehrwegeventil 10 dargestellt, in dessen Gehäuse 11 eine Bohrung 12 vorgesehen ist, in welcher ein Kolbenschieber 14 gleitend angeordnet ist. In bekannter Weise ist der mittige Einlaß 15 mit einer nicht dargestellten Druckmittelquelle verbunden, die Verbrau­ cheranschlüsse 16 und 17 sind mit einer nicht dargestell­ ten doppelt wirkenden Stelleinrichtung verbunden, und die sich an beiden Enden anschließenden Tankanschlüsse 18 und 19 sind mit dem Rücklauf verbunden. Der Kolbenschieber 14 ist in der dargestellten Weise mit drei Stegen 20, 21 und 22 versehen, die beim Schalten des Kolbens die Druckmittel­ wege zum Verbraucher steuern.

In der dargestellten Mittellage sind der Ringkanal 15, der mit der Druckmittelquelle verbunden ist und die Ringkanäle 16 und 17, welche zum Verbraucher führen, abgesperrt. In dieser Mittelstellung des Kolbenschiebers 14 kann Druck­ mittel aus dem Ringkanal 15 durch den Spalt zwischen Kol­ benschieber und Gehäuse in einen oder beide mit dem Ver­ braucher verbundene Ringkanäle 16 und 17 eindringen und damit am Verbraucher einen unerwünschten Druckaufbau ver­ ursachen.

Um diesen zu verhindern, ist im Bereich dieser Spalte im mittleren Bund 21 des Kolbenschiebers je eine Ringnut 25 vorgesehen, die über mindestens eine Radialbohrung 26 mit einer Sackbohrung 27 im Kolbenschieber in Verbindung steht. Die Ringnut kann auch im Gehäusesteg vorgesehen sein. Die Breite der Ringnuten 25 kann schmäler als der Durchmesser der Radialbohrungen 26 sein. Dies ist bei den beengten Platzverhältnissen, also wegen der schmalen Stegbreite, sehr vorteilhaft.

Aus der Sackbohrung 27 wird das Druckmittel über mindestens je eine weitere Radialbohrung 28 und Ringnut 29 abgeführt, welche in der dargestellten Mittelstellung des Kolbenschiebers mit dem Ringkanal 18 bzw. 19 in Verbindung steht, der mit dem Tank verbunden ist. Dies ist in Fig. 2 im einzelnen dargestellt.

Wird der Kolbenschieber 14 aus der dargestellten Mittel­ lage in eine der beiden Arbeitsstellungen verschoben und zwar in Fig. 2 beispielsweise nach rechts, um den Einlaß 15 mit dem Ringkanal 16 zu verbinden, so kann Druckmittel über die Ringnut 25 und die Radialbohrungen 26 in die Sackboh­ rung 27 gelangen. Die Radialbohrungen 28 werden jedoch vom Gehäuse abgedeckt, so daß die Sackbohrung 27 abgeschlossen ist. Wird dagegen der Kolbenschieber 14 nach links ver­ schoben, um den zum Verbraucher führenden Ringkanal 17 mit Druck zu beaufschlagen, so wird die andere Seite des Verbrauchers, nämlich der Ringkanal 16 mit dem Tankan­ schluß 18 verbunden und die Sackbohrung 27 druckentlastet.

Beide Sackbohrungen im Kolbenschieber sind jeweils am Ende durch einen Bolzen 30 verschlossen, in dem in bekannter Weise ein Stößel 31 befestigt ist, der in einer Hülse 32 geführt ist. Der Stößel 31 dient zum Schalten des Kolben­ schiebers z. B. durch den nicht dargestellten Anker eines Magneten 33. Der Stößel 31 kann auch mechanisch, pneuma­ tisch oder hydraulisch betätigt werden.

Claims (4)

1. Kolbenschieber für ein Mehrwegeventil, mit dem die Druckmit­ telwege zwischen einer Druckmittelquelle, den zu einem Tank führenden Anschlüssen und den zu einer Stelleinrichtung führenden Anschlüssen steuerbar sind, die symmetrisch zu dem mit der Druckmittelquelle verbundenen Einlaß angeordnet sind, wobei zum Abführen von Druckmittel, das vom Einlaß her in benachbarte Spalte zwischen Gehäuse und Kolbenschieber eindringt, im Bereich dieser Spalte je eine Ringnut vorge­ sehen ist, die in der Mittelstellung des Kolbenschiebers, in der der Einlaß der Druckmittelquelle und die Anschlüsse der Stelleinrichtung gegeneinander und gegenüber den Tankan­ schlüssen abgesperrt sind, mit den Tankanschlüssen verbun­ den sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ringnut (25) über Radialbohrungen (26) im Kolbenschieber (14) mit je einer Sackbohrung (27) im Kolbenschieber in Verbindung steht, und in der Mittelstellung des Kolbenschiebers (14) die Ver­ bindung mit den Tankanschlüssen mittels die Sackbohrungen (27) mit den Tankanschlüssen (18) verbindender Radialbohrun­ gen (28) im Kolbenschieber (14) vorgesehen ist, von denen jeweils eine beim Auslenken des Kolbenschiebers aus der Mittelstellung in die eine oder andere Richtung vom Gehäuse (11) überdeckbar ist.

2. Kolbenschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sackbohrungen (27) im Kolbenschieber beidseitig durch je einen Bolzen (30) verschlossen sind.

3. Kolbenschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ringnut (25) am Kolbenschieber (14) angeordnet ist.

4. Kolbenschieber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Ringnuten (25) gegen­ über dem Durchmesser der Radialbohrungen (26) schmal ist.