DE3509952C3 - Bremsventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bremsventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bremsventile verhindern bei negativer Last, wenn also ein Hydromotor oder ein Hydrozylinder durch eine von außen wir­ kende Last angetrieben wird, eine Voreilung des Antriebs, indem das von dem Antrieb verdrängte Druckmittel gedrosselt zu einem Raum niedrigeren Druckes abgeführt wird. Über die Drosselung läßt sich die Bremsgeschwindigkeit einstellen. Außerdem wird ein kraftschlüssiger, kavitationsfreier Brems­ vorgang ermöglicht.

Solche Bremsventile sind bekannt (Rexroth RD 27 550, DE-OS 23 52 742). Sie sind als Sitzventil ausgebildet, bei dem die kegelige Ventilfläche des Ventilgliedes von einer Feder gegen die gehäuseseitige Ventilsitzfläche gedrückt ist, um eine leckölfreie Abdichtung zu erzielen. Da der Steuer­ kegel oder am Steuerkegel verteilte konische Axialkerben beim Öffnen zur Drosselung des Druckmittelsstroms dienen, be­ wirken die an dem Steuerkegel angreifenden Strahlkräfte der durchströmenden Arbeitsflüssigkeit eine Instabilität in der jeweiligen Regelstellung, die zu Schwingungen führt.

Die Erfindung geht von einem bekannten Bremsventil aus (DD 1 24 547), bei dem zur leckölfreien Abdichtung der Steuer­ kolben eine Kante aufweist, die beim Öffnen radiale Drossel­ bohrungen im Steuerkolben freigibt, die den Ablaufquer­ schnitt für das vom Antrieb verdrängte Arbeitsmittel bilden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bremsventil so weiterzubilden, daß es einen einfacheren Aufbau aufweist und seine Stabilität in der Regelstellung verbessert ist.

Die genannte Aufgabe ist durch die im Hauptanspruch angeführten Merkmale gelöst.

Es ist somit die Ventilsitzfläche eingangsseitig, d. h. dem Wegeventil und nicht dem Antrieb zugekehrt. Dadurch ist es möglich, den Federraum an das Wegeventil anzuschließen, was insgesamt zu einem vereinfachten Ventilaufbau führt. So ist zum Öffnen des Bremsventils keine Druckentlastung des Feder­ raums erforderlich, da dieser über das Wegeventil mit dem Tank verbunden ist. Auch weist der Steuerkolben zur lecköl­ freien Abdichtung eine kegelige Ventilfläche auf, die jedoch für die Drosselung keine Bedeutung hat. Damit wird eine Ver­ besserung des Regelverhaltens erzielt.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Dabei ist insbesondere hervorzuheben, daß für die Dämpfung des Steuerkolbens, die in Öffnungsrichtung erforderlich ist, der Ringspalt zwischen dem Steuerkolben und der Gehäusebohrung vorgesehen ist, durch welchen die Steuerdruckflüssigkeit in den Steuerdruckraum einströmt. Dies ermöglicht eine sehr einfache Ausbildung der Dämpfung.

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

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Bremsventil mit eingebautem Rückschlagventil und Druckbe­ grenzungsventil,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des An­ schlusses des Bremsventils an einen Hydro­ motor.

In Fig. 1 ist in einer Gehäusebohrung 10 ein Steuer­ kolben 11 verschiebbar angeordnet. Der Steuerkolben 11 weist einen Ventilkegel 12 auf, der sich in einen Raum 14 erstreckt, indem eine Feder 15 angeordnet ist, welche den Steuerkolben 11 und damit den Ventilkegel 12 an eine ge­ häuseseitige Ventilsitzfläche 16 andrückt. Hierzu ist ein Ventilteller 17 über eine Kugel 18 auf dem kegelseitigen Ende des Steuerkolbens 11 abgestützt.

Außerdem weist der Steuerkolben 11 eine Ringnut 20 auf, die über Kanäle 21 im Steuerkolben mit radialen Bohrungen 22 in Verbindung steht, die zwischen dem Ventilkegel 12 und der Ringnut 20 münden und in der dargestellten Schließstellung des Steuerkolbens von der Gehäusebohrung 10 abgedeckt sind.

Wird der Steuerkolben entgegen der Kraft der Feder 15 nach rechts in Öffnungsrichtung verschoben, so treten die radialen Bohrungen 22 aus der Gehäusebohrung 10 aus und der Drosselquerschnitt für das von der Ringnut 20 in den federseitigen Raum 14 strömende Arbeitsmittel wird durch die Steuerkante 16 bestimmt. Anstelle der radialen Bohrung 22 kann auch eine Ringnut vorgesehen sein. Auch die Ringnut 20 kann unmittelbar zusammen mit der Steuer­ kante 16 des Gehäuses den Drosselquerschnitt bestimmen.

Die Verschiebung des Steuerkolbens 11 in die Regelstellung erfolgt durch einen Steuerdruck, der in einer Steuerdruckkammer 25 auf den Steuerkolben 11 wirkt. Die Steuerflüssig­ keit tritt über einen Anschluß 26 in eine Ringnut 27 des Steuerkolbens 11 ein und gelangt dann durch den Ring­ spalt 28 zwischen dem steuerdruckseitigen Ende des Steuerkolbens 11 und der Gehäusebohrung 10 in die Steuerdruckkammer 25. Auf diese Weise ist eine Ringspalt­ dämpfung vorgesehen, die gegenüber bekannten Düsendämpfun­ gen schmutzunempfindlich ist.

Zum schnellen Abbau des Steuerdrucks in der Kammer 25 ist ein Rückschlagventil 30 vorgesehen, das sich in Richtung des Anschlusses 26 öffnet.

In Fig. 2 ist ein Anschlußschema für das Bremsventil 9 dargestellt. Ein Hydromotor 35 ist über eine Leitung 36 unmittelbar und über eine Leitung 37 und ein Bremsventil 9 und eine Leitung 38 an ein Mehrwegeventil 40 ange­ schlossen. In der Fahrstellung gelangt Arbeitsflüssig­ keit von einer Druckmittelquelle 41 über die Leitung 38 und das sich öffnende Rückschlagventil 42 im Bremsventil­ gehäuse 10 zum Anschluß 43 und damit über die Leitung 37 zum Hydromotor 35. Die Arbeitsflüssigkeit fließt über die Leitung 36 und das Mehrwegeventil 40 zum Tank ab.

Wird dagegen der Hydromotor 35 von einer Last angetrieben, so wird das Mehrwegeventil 40 in die andere Stellung verbracht. Der Zulaufdruck der dem Hydromotor 35 über die Leitung 36 zugeführten Arbeitsflüssigkeit steht über den Anschluß 26 an der dem Steuerdruckraum 25 zu­ gekehrten Stirnfläche des Steuerkolbens 11 an. Über­ steigt die daraus resultierende Öffnungskraft die Kraft der Feder 15, so verschiebt sich der Steuerkolben 11 in Öffnungsrichtung und verbindet den Anschluß 43 mit dem Raum 14 und über die Leitung 38 zum Tank.

Proportional zum Öffnungsdruck wird der Ablaufquerschnitt geöffnet. Über diesen Drosselquerschnitt strömt das vom Hydromotor verdrängte Arbeitsmittel zum Tank hin ab.

Sinkt der Druck in der Zulaufleitung 36 ab, so wird der Steuerkolben von der Feder in Schließstellung ver­ schoben. Durch das bestehende Kräftegleichgewicht zwi­ schen dem Zulaufdruck und der Federkraft wird die auto­ matische Bremsfunktion bestimmt.

Im Gehäuse 10 des Bremsventils ist außerdem ein Druck­ begrenzungsventil 45 vorgesehen, das eine bekannte Bau­ ausführung aufweist. Das Druckbegrenzungsventil 45 öffnet bei entsprechend hohen Druckstößen in der Leitung 37. Die über das Druckbegrenzungsventil von dem Anschluß 43 austretende Arbeitsflüssigkeit strömt in den Raum 14 ab.

Claims (3)

1. Bremsventil zur Drosselung des von einem über ein Wegeventil an eine Druckmittelquelle oder einen Tank angeschlossenen hydraulischen Antrieb in eine Leitung verdrängten Arbeitsmit­ tels, mit einem in einer Gehäusebohrung gleitend angeordneten Steuerkolben mit einer Ventilfläche, die durch eine das Ven­ tilglied beaufschlagende Feder abdichtend an eine gehäuseseitige Ventilsitzfläche angedrückt ist und durch einen entgegen der Feder auf den Steuerkolben wirkenden Steuerdruck in Öffnungsrichtung verschiebbar ist, in der der Durchlaßquerschnitt zur Drosselung des Arbeitsmittels von der als Steuerkante dienenden Ventilsitzfläche und mindestens einer axial gegenüber der Ventilfläche versetzten Ausnehmung bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) im Steuerkolben (11) eine Ringnut (20) ausgebildet ist,
• b) die Ringnut über Kanäle (21) im Steuerkolben mit radialen Bohrungen (22) in Verbindung steht, die zwischen dem Ventilkegel (12) und der Ringnut (20) münden und in der Schließstellung des Steuerkolbens von der Gehäusebohrung (10) abgedeckt sind,
• c) die Ringnut mit der zum hydraulischen Antrieb führenden Leitung (37, 43) in Verbindung steht,
• d) der Federraum (14) an das Mehrwegeventil (40) angeschlossen ist,
• e) der Durchmesser der kegelig ausgebildeten Ventilfläche (12) ausgehend von der Ausnehmung in Richtung auf den Federraum (14) vergrößert ist,
• f) der in der Steuerdruckkammer (25) wirkende Zulaufsteuerdruck an der dem Steuerdruckrraum zugekehrten Stirnfläche des Steuerkolbens (11) ansteht,
• g) das bestehende Kräftegleichgewicht zwischen Zulaufdruck und Federkraft die Bremsfunktion bestimmt.

2. Bremsventil mit einer stirnseitig am Steuerkolben vor­ gesehenen Steuerdruckkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (11) eine weitere Ringnut (27) aufweist, die mit dem Zulaufkanal (26) für den Steuerdruck in Verbindung steht und daß die Steuerdruckkammer (25) mit der Ringnut über einen Ringspalt (28) zwischen dem Steuerkolben und der Ge­ häusebohrung in Verbindung steht.

3. Bremsventil mit einem Rückschlagventil im Zulaufkanal für den Steuerdruck nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Verbindung der Steuerdruckkammer (25) mit der Ringnut (27) im Steuerkolben das Rück­ schlagventil (30) vorgesehen ist.