DE3315313C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betriff ein Steuerventil mit Totmannschal­ tung, insbesondere für Ausbausteuerung, mit mindestens einem im Ventilblock angeordneten Wegeventil, das mittels eines Handhebels über eine Nockenwelle betätigbar ist, und mit einer die Nockenwelle beim Loslassen des Handhe­ bels selbsttätig in die Nullstellung zurückstellenden Rückstellvorrichtung, die mit hydraulisch gegen ein an der Nockenwelle angeordnetes Nockenglied anstellbaren Stellkolben mit Stößeln versehen ist.

Ein solches Steuerventil ist aus der DE-OS 28 51 937 be­ kannt. Um die Totmannschaltung zu verwirklichen, also beim Loslassen des Handhebels eine selbsttätige Rückstellung der Nockenwelle in die Nullstellung zu erreichen, in der das zugeordnete Wegeventil z. B. geschlossen ist, werden bei diesem bekannten Steuerventil Rückstellvorrichtungen mit Druckgliedern verwendet, die aus hydraulisch beaufschlag­ baren Stellkolben oder aber bevorzugt aus federbelasteten Stößeln bestehen. Durch den Anbau der verhältnismäßig lan­ gen Federgehäuse werden die Bauabmessungen des Ventilblocks unerwünscht erhöht. Außerdem wird die Handbetätigung durch die progressive Federkennlinie der verwendeten Federn er­ schwert.

Ausgehend von einem Steuerventil der in der DE-OS 28 51 937 bekannten Ausführung liegt der Erfindung die Aufgabe zugrun­ de, eine funktionssichere Totmannschaltung mit kleineren Bauabmessungen ihrer Funktionsteile und mit möglichst klei­ nem Bauaufwand zu erreichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das den Stellkolben aufnehmende Zylindergehäuse als Einsatzpa­ trone in einer Bohrung des Ventilblocks lösbar angeordnet ist und an seinem innerhalb der Bohrung liegenden Gehäuse­ teil einen hydraulischen Verbindungskanal aufweist, der seinen Zylinderraum auf der dem Stößel abgewandten Seite des Stellkolbens mit dem an seinem Außenumfang liegenden Bohrungsraum verbindet, der seinerseits innerhalb des Ven­ tilblocks in hydraulischer Verbindung mit dem zu steuern­ den hydraulischen Betriebsmedium steht.

Mit der Erfindung wird also eine hydraulisch arbeitende Rückstellvorrichtung verwirklicht, bei der zur Rückstel­ lung der Nockenwelle in ihre Nullstellung beim Loslassen des Handhebels ein kleiner, federloser Stellkolben Ver­ wendung findet, der vom hydraulischen Betriebsmedium ständig beaufschlagt wird und der einen solch kleinen Kolbenquerschnitt hat, daß er sich beim Drehen der Noc­ kenwelle mittels des Handhebels gegen den hydraulischen Druck im Zylindergehäuse zurückschieben kann, ohne da­ bei der Drehbewegung der Nockenwelle einen übermäßig großen Widerstand entgegenzusetzen. Der Stellkolben ist in einem kleinen Zylindergehäuse angeordnet, welches nach Art einer Einsatzpatrone in eine Bohrung des Ven­ tilblocks eingeführt wird und in dieser z. B mittels einer Schraubverbindung lösbar gehalten wird. Sämtliche Funktionsteile der Totmannschaltung einschließlich der Stellkolben und ihrer Zylindergehäuse liegen geschützt im Inneren des Ventilblocks. Das Zylindergehäuse weist verhältnismäßig kleine Abmessungen auf und ragt allen­ falls mit seinem dem Stößel gegenüberliegenden Ende gering­ fügig aus der Bohrung des Ventilblocks heraus. Durch Ein­ führen bzw. Einschrauben des Zylindergehäuses in die Boh­ rung des Ventilblocks wird die hydraulische Verbindung des Zylinderraumes des Zylindergehäuses mit dem das hydrauli­ sche Betriebsmedium führenden Kanal des Ventilblocks selbst­ tätig hergestellt.

Vorzugsweise weist das Zylindergehäuse eine Umfangseinzie­ hung auf, in der mindestens eine den genannten Verbindungs­ kanal bildende Gehäusebohrung mündet, über welche die Druckbeaufschlagung des Stellkolbens erfolgt. Ferner emp­ fiehlt es sich, am Zylindergehäuse mindestens eine Aus­ gleichsbohrung anzuordnen, die zu dem auf der Stößelseite des Stellkolbens befindlichen Zylinderraum des Zylinder­ gehäuses führt und über die bei den Stellbewegungen des Stellkolbens Druckflüssigkeit oder Luft angesaugt bzw. abgeführt werden kann.

Das Zylindergehäuse ist zweckmäßig an seinem dem Stößel gegenüberliegenden Ende durch ein lösbares Verschluß­ stück, vorzugsweise einen Gewindestopfen od. dgl., ver­ schlossen. Am gegenüberliegenden Ende ragt die Kolben­ stange des Stellkolbens aus dem Zylindergehäuse heraus. Die Kolbenstange kann selbst den mit dem Nockenglied zusammenwirkenden Stößel bilden. Vorzugsweise ist die Anordnung aber so getroffen, daß an das freie Ende der Kolbenstange ein gesonderter Stößel, zweckmäßig lösbar, gehalten ist. Die lösbare Verbindung läßt sich mit ei­ ner Steckverbindung od. dgl. erreichen.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel nä­ her erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 im Längsschnitt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Steuerventils;

Fig. 2 das Steuerventil nach Fig. 1 in einem Querschnitt;

Fig. 3 im Axialschnitt ein einzelner hydrauli­ scher Stellkolben nebst Stößel und Zy­ lindergehäuse.

Das dargestellte Steuerventil 1 entspricht in seinem grund­ sätzlichen Aufbau dem Steuerventil nach der DE-OS 28 51 937, welches bevorzugt als Zentralsteuerblock bei schreitenden hydraulischen Ausbaueinheiten, z. B. Ausbauschildern oder Aus­ bauböcken u. dgl., Verwendung findet. Das Steuerventil 1 weist im Ventilblock 2 eine Gruppe von stößelbetätigten We­ geventilen 3 auf, die jeweils in einer Aufnahmebohrung 4 des Ventilblocks 2 angeordnet sind. Die Wegeventile 3 sind als leicht auswechselbare, in die Aufnahmebohrung 4 ein­ schraubbare Ventilpatronen ausgebildet, deren Ventilstößel 5 endseitig aus dem Patronengehäuse herausragt.

Die Schaltbetätigung der Wegeventile 3 erfolgt mittels ei­ ner im Ventilblock 2 drehbar gelagerten mehrteiligen Noc­ kenwelle, die aus einer durchgehenden Zentralwelle 6 und die Zentralwelle 6 koaxial umschließenden Hohlwelle 7 und 8 besteht, wobei die Hohlwelle 8 die Hohlwelle 7 konzen­ trisch umschließt. Die Wellen 6, 7 und 8 sind jeweils seitlich aus dem Ventilkolben 2 herausgeführt und tragen an ihren Wellenenden jeweils einen Handhebel 9 bzw. 10 bzw. 11. Mit den genannten Wellen 6, 7 und 8 sind, wie bekannt, Schaltnocken 12 drehfest verbunden, über wel­ che die zugeordneten Wegeventile 3 einzeln oder paarwei­ se geschaltet werden. Wird z. B. der Handhebel 9 ver­ schwenkt, so wird über die mit ihm verbundene Welle 6 der an dieser befestigte Schaltnocke 12 gedreht, wodurch über den Ventilstößel 5 das zugeordnete Wegeventil 3 ge­ schaltet wird. In entsprechender Weise werden durch Be­ tätigung der beiden anderen Handhebel 10 und 11 über de­ ren Wellen 7 und 8 und die an diesen Wellen angeordneten Nockenglieder 12 die anderen Wegeventile 3 geschaltet.

Zur Verwirklichung der Totmannschaltung, d. h. zur selbst­ tätigen Rückstellung der Schaltnocken 12 und der zuge­ ordneten Welle 6, 7 und 8 in die Nullstellung beim Los­ lassen des an der betreffenden Welle angeordneten Hand­ hebels ist an jeder Welle ein Nockenglied 13 drehfest an­ geordnet, welches mit einer Rückstellvorrichtung versehen ist. In Fig. 2 ist eine Einzelrückstellvorrichtung ge­ zeigt, die dem auf der Nockenwelle 6 sitzenden Nocken­ glied 3 zugeordnet ist. Die Rückstellvorrichtung weist in Parallelanordnung zueinander zwei Kolben-Zylinderein­ heiten auf, von denen in Fig. 3 eine einzelne in größerem Maßstab dargestellt ist. Die Kolben-Zylindereinheiten be­ stehen jeweils aus einem kleinen Stellkolben 14, der in einem Zylindergehäuse 15 geführt ist und eine Kolben­ stange 16 trägt, die endseitig aus dem Zylindergehäuse 15 unter Abdichtung herausgeführt ist und hier einen Stößel 17 trägt, der zweckmäßig mittels einer Steckverbindung 18 od. dgl. leicht lösbar am freien Ende der Kolbenstange 16 befestigt ist. Am gegenüberliegenden Ende ist das Zylin­ dergehäuse 15 mittels eines als Gewindestopfen ausgebil­ deten Verschlußstücks 19 verschlossen. Das Zylindergehäu­ se 15 trägt an diesem Ende ein Außengewinde 20, mit dem es gemäß Fig. 2 in das Innengewinde einer gestuften Boh­ rung 21 des Ventilblocks 2 einschraubbar ist. Das Zylin­ dergehäuse 15 mit dem Stellkoben und dem Stößel ist dem­ gemäß nach Art einer Einsatzpatrone in die Bohrung 21 einführbar und liegt geschützt im Inneren der Bohrung, wobei lediglich sein Verschlußende aus der Bohrung her­ ausragt.

Das Zylindergehäuse 15 weist an seinem innerhalb der Boh­ rung 21 liegenden Gehäuseteil einen hydraulischen Verbin­ dungskanal 22 auf, der aus einer oder mehreren radialen Bohrungen besteht, die in einer Umfangseinziehung 23 des Zylindergehäuses 15 münden und den Zylinderraum 24 auf der dem Stößel 17 abgewandten Seite des Stellkolbens 14 mit dem Bohrungsraum am Außenumfang des Zylindergehäuses 15 verbinden. Der Bohrungsraum bzw. die Bohrung 21 steht ihrerseits in ständiger hydraulischer Verbindung mit ei­ nem das hydraulische Betriebsmedium führenden Innenkanal des Zylinderblocks 2. Infolgedessen wird der Stellkolben 14 vom Zylinderraum 24 her ständig vom hydraulischen Druckmedium beaufschlagt.

Der Zylinderraum auf der Kolbenstangenseite des Stell­ kolbens 14 ist über Ausgleichsbohrungen 25 mit dem Raum der Bohrung 21 verbunden. Zwischen den Mündungen der Bohrungen 22 und 25 am Außenumfang des Zylindergehäuses 15 weist dieses ein Dichtung 26 auf. Eine weitere Dich­ tung 27 ist zwischen der Dichtung 26 und dem inneren Ende des Zylindergehäuses 15 an diesem angeordnet. Die beiden Dichtungen 26 und 27 dichten die Spalten zwi­ schen dem Zylindergehäuse und der Innenwandung der Boh­ rung 21 ab.

Fig. 2 zeigt das Nockenglied 13 in einer Drehlage, in der sich die zugeordnete Nockenwelle 6 in ihrer Null­ stellung befindet. Das Nockenglied 13 weist auf diame­ tral gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Nockenflä­ che 28 auf, gegen die sich der Stößel 17 des zugeord­ neten Stellkolbens 14 abstützt. Beim Drehen des zu­ geordneten Handhebels 9 dreht sich das an der Nocken­ welle 6 befestigte Nockenglied 13, wobei der eine Stößel 17 in Richtung auf das Zylindergehäuse 15 ge­ gen den hydraulischen Anstelldruck zurückgeführt wird. Wird der Handhebel freigegeben, so wird dieser Stößel 17 von seinem hydraulisch beaufschlagten Stellkolben 14 wieder zurückgeschoben, wodurch das Nockenglied 13 und damit die zugeordnete Nockenwelle 6 in Gegenrichtung gedreht und in die Nullstellung zurückgestellt werden, in der das oder die zugeordneten Wegeventile 3 sich in ihrer neutralen Schaltposition befindet bzw. befinden. Bei der Drehbewegung der Nockenwelle 6 im anderen Dreh­ sinn kommt der Stößel 17 des zweiten Stellkolbens 14 in entsprechender Weise zur selbsttätigen Rückstellung der Nockenwelle in die Ausgangslage zur Wirkung.

Bei der Vorschubbewegung des Stößels 17 wird die Luft oder etwaige Hydraulikflüssigkeit, die sich in dem kol­ benstangenseitigen Zylinderraum des Zylindergehäuses 15 befindet, über die Bohrung 25 abgeführt. Bei der gegen­ läufigen Hubbewegung des Stellkolbens 14 wird dagegen die Luft bzw. Hydraulikflüssigkeit über die Bohrung 25 nachgesaugt. Der Raum innerhalb der Bohrung 21, in den die Gehäusebohrungen 25 münden, ist entweder mit der Atmosphäre oder aber mit dem hydraulischen Rücklauf verbunden. Er könnte aber auch mit der hydraulischen Druckseite in Verbindung stehen, wodurch ein gewisser Druckausgleich am Stellkolben 14 erzielt wird.

Claims (6)

1. Steuerventil mit Totmannschaltung, insbesondere für Ausbausteuerungen, mit mindestens einem im Ventilblock angeordneten Wegeventil, das mittels eines Handhebels über eine Nockenwelle betätigbar ist, und mit einer die Nockenwelle beim Loslassen des Handhebels selbsttätig in die Nullstellung zurückstellenden Rückstellvorrich­ tung, die mit hydraulisch gegen ein an der Nockenwelle angeordnetes Nockenglied anstellbaren Stellkolben mit Stößeln versehen ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das den Stellkolben (14) auf­ nehmende Zylindergehäuse (15) als Einsatzpatrone in einer Bohrung des Ventilblocks (2) lösbar angeordnet ist und an seinem innerhalb der Bohrung (21) liegen­ den Gehäuseteil einen hydraulischen Verbindungskanal (22) aufweist, der seinen Zylinderraum (24) auf der dem Stößel (17) abgewandten Seite des Stellkolbens (14) mit dem an seinem Außenumfang liegenden Bohrungs­ raum verbindet, der seinerseits innerhalb des Ventil­ blocks (2) in hydraulischer Verbindung mit dem zu steuernden hydraulischen Betriebsmedium steht.

2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Zylindergehäuse (15) eine Umfangseinziehung (23) aufweist, in der mindestens eine den Verbindungskanal (22) bildende Gehäusebohrung mündet.

3. Steuerventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylinderge­ häuse (15) mindesens eine zu dem Zylinderraum auf der Stößelseite des Stellkolbens (14) führende Aus­ gleichsbohrung (25) aufweist.

4. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylindergehäuse (15) an seinem dem Stößel (17) gegenüberliegenden Ende durch ein lösbares Verschluß­ stück (19) verschlossen ist.

5. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende der Kolbenstange (16) des Stellkolbens (14) der Stößel (17), vorzugsweise lösbar, angeordnet ist.

6. Steuervenetil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylindergehäuse (15) in Nähe seines dem Stößel (17) gegenüberliegenden Endes einen Gewindeansatz (20) aufweist.