DE3534387A1 - Vorgesteuertes 3/2-wegesitzventil - Google Patents
Vorgesteuertes 3/2-wegesitzventilInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein vorgesteuertes 3/2-Wege
sitzventil. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein
3/2-Wegesitzventil, bei dem das Pilotventil ebenfalls ein
Sitzventil ist. Das erfindungsgemäße vorgesteuerte 3/2-
Wegesitzventil ist für ein Druckmedium wie Öl geeignet, ins
besondere ist es aber für das Druckmedium Wasser oder Wasser
emulsionen geeignet. Das erfindungsgemäße vorgesteuerte 3/2-
Wegesitzventil wird den speziellen Eigenschaften des Druckmediums Was
ser besonders gerecht. Die Erfindung bezieht sich aber auch auf ein
3/2-Wegesitzventil an sich. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein
3/2-Wegegleitdichtungsventil sowie auf ein 3/2-Wege-Schieberventil.
Aus dem deutschen Gebrauchsmuster 73 04 892 ist ein 4-Wegeventil mit
zwei Schaltstellungen bekannt. Dieses Ventil verwendet einen Sitz
körper, der durch einen reinen Betätigungskolben verschoben werden kann.
Dabei ist nachteilig, daß der Schließkolben nicht direkt in der Buchse
geführt wird, die den Sitz bildet, wodurch ein größerer Versatz zwi
schen den beiden konischen Sitz-Schließflächen zustande kommen kann.
Auch ist das mindest nötige Spiel zwischen Sitz-Innendurchmesser und
Dämpfungszapfen durch die längere Toleranzkette größer als im Falle
eines direkt im Sitzteil geführten Kolbens, also ist die positive
Überdeckung über diesen Ringspalt weniger wirksam, die Menge Medium,
die während des Schaltens übertritt, ist größer, was sich beim
Medium Wasser besonders nachteilig auswirkt.
Es ist ferner bereits bekannt, ein vorgesteuertes Wegesitzven
til vorzusehen, bei dem im Ventilgehäuse zwei Sitze im Pum
penanschlußraum vorgesehen sind. Ein ebenfalls zwei Sitze auf
weisender Kolben ist zwischen diesen beiden Gehäusesitzen hin-
und herbewegbar, und zwar entsprechend einer Einwirkung des
Strömungsmittels auf den Kolben. Der Kolben trägt zu diesem
Zweck an seinen beiden entgegengestzten Enden unterschiedlich
große Druckflächen, so daß je nach Stellung des Vorsteuerven
tils der Kolben in die eine oder andere Richtung bewegt wird.
Dieses Ventil ist kompliziert im Aufbau. Insbesondere neigt
der Kolben zu Verspannungen und zu unpräzisem Arbeiten, was
insbesondere dann, wenn das Druckmedium Wasser ist, außeror
dentlich nachteilig ist (Dr. Tiefenbach).
Es ist ferner bereits bekannt, ein vorgesteuertes 3/2-Wege
sitzventil unter Verwendung sogenannter Logikventile zu rea
lisieren. Diese Konstruktion ist in der folgenden Beschrei
bung näher erläutert. Es sei aber bereits hier darauf hinge
wiesen, daß bei dieser bekannten Konstruktion insbesondere
der Nachteil auftritt, daß das Vorsteuer- oder Pilotventil
als 4/2-Wegeventil ausgebildet sein muß, was in seiner Aus
führung als Sitzventil praktisch doppelt so hohe Kosten be
deutet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des
Standes der Technik zu vermeiden. Insbesondere beabsichtigt
die Erfindung ein vorgesteuertes 3/2-Wegeventil anzugeben,
welches kostengünstig herstellbar ist. Ferner soll das er
findungsgemäße vorgesteuerte 3/2-Wegesitzventil leicht zu
sammenbaubar sein und mit hoher Präzision arbeiten. Wei
terhin soll weitgehend auf Standardbauteile mit genormten
Einbaumaßen zurückgegriffen werden können.
Obwohl sich die Erfindung insbesondere auf ein vorgesteuer
tes 3/2-Wegesitzventil bezieht, so sei doch bemerkt, daß der
Erfindungsgedanke auch bei 3/3-Wegesitzventilen einsetzbar
ist. In einem solchen Falle ergibt sich erfindungsgemäß ins
besondere eine Durchflußverbesserung, wie sie auch sonst beim
3/2-Wegeventil erreicht wird.
Zur Lösung der obigen Aufgabe sieht die Erfindung bei einem 3/2-
Wegesitzventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw.
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9 die Maßnahmen vor, wie
sie im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs
9 angegeben sind.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung er
geben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen
anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 ein schematisches Schaltbild eines vorgesteuerten
3/2-Wegeventils gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 2 das Symbol eines 3/2-Wegeventils mit C-Funktion
welches mit der Schaltung gemäß Fig. 1 realisier
bar ist;
Fig. 3 das Symbol eines 3/2-Wegeventils mit einer U-Ven
tilfunktion, die durch das Schaltbild gemäß Fig. 1
realisiert ist;
Fig. 4 einen Teilschnitt durch die beiden in Fig. 1 gezeigten
Logikventile;
Fig. 5 symbolisch die negative Überdeckung, wie sie bei dem
Ventil gemäß Fig. 1 auftritt;
Fig. 6 einen Teillängsschnitt durch ein erstes Ausführungs
beispiel eines vorgesteuerten 3/2-Wegesitzventils;
Fig. 7 ein ausführliches Sinnbild des Ventils gemäß Fig. 6
zur Realisierung der C-Ventilfunktion;
Fig. 8 einen Teillängsschnitt durch ein zweites Ausführungs
beispiel eines vorgesteuerten 3/2-Wegesitzventils;
Fig. 9 ein ausführliches Sinnbild des Ventils gemäß Fig. 8,
wobei hier die U-Funktion dargestellt ist;
Fig. 10 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Längs
schnitt, wobei hier das Pilotventil weggelassen ist.
Im folgenden sei zunächst anhand der Fig. 1 und 4 ein vorge
steuertes 3/2-Wegesitzventil 10 gemäß dem Stand der Technik
erläutert. Dieses Wegesitzventil 10 weist ein direkt magnet
betätigtes 4/2-Wegesitzventil 11 als Vorsteuerstufe und zwei
2-Wegeeinbauventile (Logikventile) 13 und 17 auf. Fig. 4 ver
anschaulicht im Schnitt einen Ausschnitt aus der schematischen
Darstellung gemäß Fig. 1 und zwar zeigt Fig. 4 im einzelnen
ein Ventilgehäuse 20 in dem die beiden Logikventile 13, 17 in
einer Längsbohrung des Ventilgehäuses 20 angeordnet sind. Je
des der Logikventile 13, 17 weist einen Kolben 18, 19 auf. Der
Kolben 18 ist in einer Büchse 21 und der Kolben 19 ist in einer
Büchse 22 hin- und herbeweglich angeordnet. Der Kolben 18 kann
mit einem Sitz 26 und der Kolben 19 kann mit einem Sitz 27 in
der Büchse 21 bzw. 22 zusammenarbeiten. Der Tankanschluß ist
mit 23, der Verbraucheranschluß mit 24 und der Pumpenanschluß
mit 25 bezeichnet. Fig. 2 zeigt das Symbol des vorgesteuerten
3/2-Wegesitzventils 10 in der sogenannten "C"-Betriebsart. Auch
die in Fig. 3 gezeigte "U"-Betriebsart ist möglich, ist aber
in Fig. 1 nicht dargestellt.
Das 3/2-Wegesitzventil 10 befindet sich in Fig. 1 in seiner
ersten Schaltstellung (Nullstellung), d.h. die Pumpe P ist mit dem Ver
braucher A verbunden und der Tankanschluß T ist blockiert. Die Umschal
tung erfolgt bei dieser bekannten Konstruktion durch wechsel
seitige Druckbeaufschlagung oder Druckentlastung der beiden Lo
gikventile 13 und 17.
Bei diesem bekannten vorgesteuerten 3/2-Wegesitzventil 10 ist
von der Konstruktion her eine negative Schaltüberdeckung vor
handen, wie dies in Fig. 5 veranschaulicht ist. Die Folge da
von ist ein kurzzeitiger Durchfluß von P→A→T, da beide Lo
gikventile 13 und 17 gleichzeitig in Funktion treten. Beim Schal
ten wird das bisher geschlossene Logikventil geöffnet und das
bisher offene Logikventil beginnt sich zu schließen. Diese ne
gative Überdeckung ist unerwünscht und kann durch die am Ventil
kolben vorhandenen Dämpfungszapfen 28, 29 in Verbindung mit ent
sprechender Einstellung der Öffnungs- und Schließdrosseln (oder
Düsen) beeinflußt bzw. auf ein Minimum reduziert werden.
Neben der dennoch nicht vollständig ungelösten Problematik hin
sichtlich der negativen Überdeckung ist bei dem Ventil 10 gemäß
Fig. 1 nachteilig, daß als Pilotventil ein 4/2-Wegesitzventil
11 verwendet werden muß. Die 4/2-Pilotfunktion ist aber in Sitz
ventiltechnik praktisch doppelt so teuer wie bei der Verwendung
eines 3/2-Pilotwegesitzventils.
Im folgenden werden anhand der Fig. 6 und 7 sowie 8 und 9 zu
nächst zwei außerordentlich verwandte Ausführungsbeispiele der
Erfindung beschrieben. Abschließend wird dann noch anhand einer
Fig. 10 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.
Zunächst sei also auf die beiden verwandten Ausführungsbeispiele
gemäß den Fig. 6 und 7 sowie 8 und 9 eingegangen. Das erfindungs
gemäße vorgesteuerte 3/2-Wegesitzventil 100 gemäß den Fig. 6
und 7 unterscheidet sich von dem vorgesteuertem 3/2-Wegesitzven
til 101 dadurch, daß ersteres die bereits oben anhand des Standes
der Technik erläuterte C-Ventilfunktion ermöglicht, während das
letztere Ausführungsbeispiel die U-Ventilfunktion ermöglicht,
und zwar beide Male mit positiver Überdeckung.
Der wesentliche Unterschied zwischen dem Ventil 100 und dem Ven
til 101 besteht darin, daß beim Ventil 100 in der Steuerstufe ein
3/2-Pilotsitzventil mit C-Funktion verwendet wird, während in
der Vorsteuerstufe des Ventils 101 ein 3/2-Pilotsitzventil mit
U-Funktion verwendet wird. Ferner ist beim vorgesteuerten 3/2-
Wegesitzventil 100 ein Hauptventil 1 vorgesehen, bei dem durch
eine Schließfeder 31 die C-Funktion sichergestellt wird, während
bei dem vorgesteuerten 3/2-Wegesitzventil 101 durch eine Schließ
feder 32 im Hauptventil 2 die U-Funktion sichergestellt ist. Da sich abgesehen
von den unterschiedlich angeordneten Federn 31, bzw. 32 die bei
den Hauptventile 1 und 2 nicht unterscheiden, werden diese im
folgenden auch gemeinsam insbesondere unter Bezugnahme auf die
Fig. 6 und 8 erläutert, wobei manche Bezugszeichen lediglich in
Fig. 6 und andere lediglich in Fig. 8 aus Gründen der Klarheit
der Darstellung vorhanden sind.
Das vorgesteuerte 3/2-Wegesitzventil 100 weist in seiner Vor
steuerstufe ein 3/2-Pilotsitzventil 30 mit C-Funktion auf und
in seiner Hauptstufe ein Hauptventil 1.
Das Hauptventil 1 seinerseits weist ein Ventilgehäuse 20 auf,
in dessen Längsbohrung 70 diametral entgegengesetzt zueinander
liegend zwei 2-Wege-Einbauventile (im folgenden Logikventile
genannt) 130 und 170 angeordnet sind. Das Ventil 130 besitzt
einen Deckel 33 in dem ein Kanal 35 ausgebildet ist. Ferner
weist das Ventil 130 eine Buchse 21 einer ersten Nennweite n
auf. Die Buchse 21 sitzt in bekannter Weise in einem entsprechen
den Bohrungsabschnitt 71 der Längsbohrung. Hin- und herbeweg
bar innerhalb der Büchse 21 ist ein Kolben 180 angeordnet. Der
Kolben 180 ist stirnseitig mit einem Dämpfungszapfen 28 versehen,
der mit einer entsprechenden Bohrung 58 der Büchse 21 zusammen
arbeiten kann um die erwünschte positive Überdeckung zu erzielen.
Ferner geht von der Stirnseite des Kolbens 180 in Richtung der
Längsbohrung 70 ein Stößel 39 aus, der mit dem noch näher zu be
schreibenden Stößel 40 des entgegengesetzt liegenden Kolbens
190 des Logikventils 170 zusammenarbeiten kann. Das Logikventil
170 ist praktisch symmetrisch zum Logikventil 130 ausgebildet
und weist demgemäß einen Deckel 34 auf, sowie eine Büchse 22 in
der der Kolben 190 hin- und herbewegbar gelagert ist. Ebenfalls
ist ein Dämpfungszapfen 29 vorhanden und der bereits erwähnte
Stößel 40 erstreckt sich von der Stirnseite des Kolbens 190 aus.
Der Dämpfungszapfen 29 arbeitet mit einer Bohrung 59 zur Errei
chung positiver Überdeckung zusammen. Gemäß der Erfindung hat
der Kolben 190 ebenso wie die zugehörige Büchse 22 einen größeren
Durchmesser als Kolben 180 und zugehörige Büchse 21. Die Büchse 22 sitzt da
bei in einem Bohrungsabschnitt 72 der Längsbohrung. Vorzugsweise wird für
den Kolben 190 beispielsweise die Nenngröße n+1 gewählt. Dadurch erreicht
man, daß praktisch auf Standard-Bauteile beim Zusammenbau des Hauptventils
1 zurückgegriffen werden kann. Lediglich die bereits erwähnten Stößel 39
und 40 müssen an den
zugehörigen Kolben 180, 190 vorgesehen werden.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 6 und 7 befindet sich
die bereits erwähnte Schließfeder 31 im Kolben 180 und drückt
diesen in der ersten oder Null-Schaltstellung des Ventils 100
gegen den zugehörigen Sitz. Auch die Fig. 7 zeigt die erste oder
Null-Schaltstellung. Die zweite Schaltstellung ist in der obe
ren Hälfte der Schnittdarstellung der Fig. 6 gezeigt.
Wie bereits erwähnt, unterscheidet sich das Hauptventil 2 vom
Hauptventil 1 lediglich dadurch, daß beim Hauptventil 2 eine
Schließfeder 32 den Kolben 190 gegen seinen zugehörigen Sitz
in der ersten oder Null-Schaltstellung vorspannt. Die obere
Hälfte der Schnittdarstellung gemäß Fig. 8 zeigt diesen Zustand.
Die zweite Schaltstellung ist in der unteren Hälfte des Schnitts
der Fig. 8 gezeigt.
In bekannter Weise wird bei den beiden Ventilen 100, 101 eine
Pumpe mit einem Pumpenanschluß 55, ein Verbraucher mit einem
Verbraucheranschluß 54 und der Tank mit einem Tankanschluß 53
verbunden. Ferner sind Steuerölanschlüsse (x) und (y) vorge
sehen. In den ausführlichen Sinnbildern gemäß Fig. 7 und 9 kön
nen die Steuerölanschlüsse in bekannter Weise direkt mit der
Pumpe P bzw. dem Tank T verbunden sein, obwohl diese Alterna
tive in den Fig. 7 und 9 nicht gezeigt ist. Dagegen zeigen die
Fig. 6 und 8 eine Verbindung des Pumpenanschlusses 55 über Ka
näle 37, 35, 47 und 42 mit dem Vorsteuerventil 30 bzw. 38, wobei
auch der Steuerraum 49 mit dem Kanal 35 in Verbindung steht. Es
könnte aber auch die Steueranschlußbohrung 56 Verwendung finden.
Andererseits stehen die das Vorsteuerventil bildenden 3/2-Pi
lotsitzventile 30 bzw. 38 mit der Y-Steueranschlußbohrung 57 in
Verbindung und ein Kanal 43 im Gehäuse 20 und ein Kanal 48 im
Deckel 34 stellt die Verbindung zum Steuerraum 50 her.
Die Arbeitsweise der beiden vorgesteuerten 3/2-Wegesitzventile
gemäß der Erfindung sei im folgenden erläutert.
Die vorgesteuerten 3/2-Wegesitzventile 100, 101 verbinden
wahlweise den Verbraucheranschluß 54 des Verbrauchers A mit
dem Pumpenanschluß 55 der Pumpe P oder mit dem Tankanschluß
53 des Tanks T, wobei die Absperrung zum jeweils geschlossenen
Anschluß leckfrei erfolgt. Dabei wird das jeweilige Hauptventil
1 oder 2 über das jeweilige Pilotventil in der Form eines 3/2-
Pilotsitzventils 30 bzw. 38 vorgesteuert. Ferner wird das Schalt
symbol des Gesamtventils 100 bzw. 101 durch das Schaltsymbol
des Pilotventils 30 bzw. 38 bestimmt.
Das Vorsteuerventil ist vorzugsweise ein 3/2-Wegesitzventil
wie beschrieben. In Sonderfällen kann es aber auch 3/2- oder
ein 4/3-Wege-Kolbenschieberventil sein.
Prinzipiell können, wie bereits erwähnt, die Vorsteueranschlüs
se x bzw. y wahlweise "extern" verbunden sein, d.h. sie sind
vom Betriebs- oder Druckmedium getrennt, oder aber die Vor
steueranschlüsse sind "intern" verknüpft, d.h. "x" ist mit "P"
verbunden und/oder "y" ist mit "T" verbunden. Die Null- oder
Ausgangsschaltstellung (erste Schaltstellung) des Hauptventils 30,
38 wird im drucklosen Zustand durch die geeignete Anordnung der
Schließfedern 31 bzw. 32 bestimmt, und zwar wird die Feder des
jenigen Kolbens 180, 190 der sich in Nullstellung im "geöffneten"
Zustand befinden soll, einfach weggelassen.
Dadurch, daß gemäß der Erfindung zwei koaxial gegenüberliegende
Logikventile 13, 17 in der Form von Einbausätzen im Gehäuse vor
gesehen werden, und zwar derart, daß dem Anschluß P ein Einbau
satz 13 der Nennweite n und dem Anschluß T ein Einbausatz 17
der Nennweite n+1 zugeordnet ist, erreicht man einen kostengüns
tigen Aufbau. Das Funktionsprinzip beruht dabei auf der Ausnutzung
des durch die größere Steuerfläche des Schießkolbens 190 zustan
de gekommenen Schließenergieüberschusses zum Öffnen des vom
gleichen Steuerdruck beaufschlagten kleineren Kolbens 180 über
die formschlüssige Verbindung der beiden Kolben 180 und 190 ge
bildet von den Stößeln 39 und 40.
Wie bereits einleitend erwähnt, waren bisher verschiedene
in einem Gehäuse enthaltene Logikventile ausnahmslos hydrau
lisch miteinander verknüpft, was im vorliegenden Fall ein
4/2-Wegepilotventil erfordert hätte. Dies würde aber im Falle
von Sitzventilen einen verdoppelten Aufwand bedeuten.
Durch die gemäß der Erfindung vorgesehenen Stößel 39, 40 wird
jeder Kolben 180, 190 doppelt genutzt, und zwar als passives
Schließelement sowie gleichzeitig als aktives Kraftübertragungs
element, das die vom Steuerdruck auf die Kolbenfläche ausgeübte
Kraft auf den jeweiligen Partnerkolben überträgt. Dabei wird
durch die unterschiedlichen Nenngrößen der beiden Kolben 180, 190
immer eine definierte Schaltstellung erzielt und es bleibt ein
Kraftüberschuß bestehen, der bei Sitzventilen als Zuhaltekraft
zum Erreichen der Dichtigkeit erforderlich ist.
Es sei nunmehr speziell kurz auf die Arbeitsweise des Ventils
100 gemäß den Fig. 6 und 7 eingegangen. Der Steuerraum 49 des
kleineren Logikventils 130 ist dauernd mit der Steuerdruckquelle
"X" extern oder (was dargestellt ist) intern verbunden. Der
Steuerraum 50 des größeren Logikventils 170 ist über das Pilot
ventil 38 zum Behälter oder Tank T hin entlastet. Da der Kol
ben 190 nicht unter dem Druck einer eingebauten Feder steht, ist
der Weg von P zu A leckfrei gesperrt, während der Weg A zu T
geöffnet ist. Das Umschalten aus der Nullstellung in die erste
Schaltstellung erfolgt durch Betätigen des Pilotventils 30,
wodurch die Steuerfläche des Kolbens 190 druckbeaufschlagt wird.
Dadurch, daß diese Steuerfläche größer ist als die des Kolbens
180 entsteht eine resultierende Kraftwirkung in Öffnungsrichtung
des kleineren Kolbens 180 über die Verbindung 39, 40, die im dar
gestellten Ausführungsbeispiel durch die beiden Stößel gebildet
wird. Der Schaltvorgang weist eine positive Überdeckung auf, d.
h. in der Übergangsstellung ist der Anschluß A sowohl zum An
schluß P als auch zum Anschluß T hin gesperrt und zwar über
einen radialen Ringspalt gebildet von dem Spiel zwischen dem
Dämpfungszapfen 28 bzw. 29 und dem inneren Sitzdurchmesser (Boh
rung) 58 bzw. 59. Das Passungsspiel im Falle dieser Ausführung
ist erheblich größer als im Falle vergleichbarer Kolbenschie
berventile da eine Berührung zwischen den Dämpfungszapfen 28,
29 und den Büchsen 21, 22 auf jeden Fall vermieden werden muß.
Zusätzlich muß das Verkanten und Kippen der Kolben 180, 190 in
den Büchsen 21, 22 berücksichtigt werden, wodurch das Spiel noch
mals vergrößert wird. Es wird also die positive Überdeckung in
diesem Fall wesentlich mehr Menge an Druckmedium während des
Schaltvorgangs übertreten lassen, als ein vergleichbares Kolben
schieberventil. Um diese verbleibende Unzulänglichkeit auszuschal
ten, wird bei dem anhand der Fig. 10 erläutertem Ausführungsbei
spiel auf die Lösung mit Dämpfungszapfen zum Erzielen einer quasi
positiven Überdeckung verzichtet.
Vom dritten Ausführungsbeispiel ist in Fig. 10 nur das mit 3 be
zeichnete Hauptventil dargestellt. Ein Vorsteuerventil 30 gemäß
den Fig. 6 und 7 oder 38 gemäß den Fig. 8 und 9 kann auch hier
verwendet werden. Im Gegensatz zu den beiden zuvor beschriebenen
Ausführungsbeispielen tragen hier die Kolben 80, 81 keinen Dämp
fungszapfen. Die auch hier vorhandenen Stößel 82, 83 gehen un
mittelbar von der die Kolbensitzfläche 84 bildenden Stirnseiten
der Kolben 80, 81 aus. Die Kolbensitzfläche 84 arbeitet mit ei
ner Büchsensitzfläche 85 zusammen. Aus Gründen der Einfachheit
sind diese Sitzflächen nur an einem der Kolben in Fig. 10 mit
Bezugszeichen versehen.
Die Länge der Stößel 82, 83 ist in der gleichen Weise wie die
Länge der Stößel 39, 40 bestimmt, und zwar durch die erwünschte
Funktion des Hauptventils.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 ermöglicht eine einfachere
Formgebung der Kolben 80, 81. Es ergibt sich ein fertigungstech
nisch verringerter Aufwand durch den Wegfall jeweils einer Pas
sung zwischen den Dämpfungszapfen und den zugehörigen Bohrungen.
Es wird ferner eine bessere Führung des Kolbens auf seiner ganzen
Länge und in jeder Schaltstellung erreicht. Sonst ist die Buchse
im Bereich der radialen Bohrungen innen ausgedreht; in ge
schlossener Schaltstellung ist der Kolben in diesem Bereich
nicht geführt (Fig. 9).
Weiterhin ergibt sich eine wesentlich wirkungsvollere positive
Abdeckung durch verringertes Spiel, ähnlich wie bei einem Kol
benschieber, und zwar dadurch, daß die zweite Passung weg
fällt. Diese Passung mußte, um Kolben-Buchse-Berührung im
Dämpfungsbereich zu vermeiden, sehr groß gewählt werden, also
war bei der Ausführung nach Fig. 8 das radiale Spiel größer
und somit der hydraulische Widerstand, der zur positiven
Überdeckung an dieser Stelle nötig ist, wesentlich kleiner als
bei der neuen Ausführung.
Darüber hinaus wird ein weicheres Schaltverhalten der Logik
ventile erreicht, und zwar durch den sich progressiv ver
größernden Durchflußquerschnitt der vom Kolben überdeckten
radialen Bohrungen 86 in der Buchse.
Zusammenfassend kann man sagen, daß das erfindungsgemäße vorge
steuerte 3/2-Wegesitzventil vorzugsweise ein 3/2-Pilotsitzventil
30, 38 verwendet. Das Hauptventil 1, 2, 3 wird durch zwei Logik
ventile 130, 170 gebildet. Die Logikventile haben jeweils Kolben
mit unterschiedlichen Durchmessern. Die Kolben können jeweils
zwischen einer Dichtstellung und einer Öffnungsstellung bewegt
werden. Die beiden Kolben sind an sich unabhängig voneinander
bewegbar. Die Kolben sind aber derart mechanisch kuppelbar oder
in Eingriff bringbar, daß sich immer nur der eine oder andere
Kolben in seiner Dichtstellung befinden kann. Vorzugsweise ist
der eine oder der andere der Kolben in seiner Dichtstellung
durch eine Feder vorgespannt. Zur Erreichung der erwähnten Kupp
lung der beiden Kolben sind vorzugsweise Stößelmittel vorgesehen.
Es kann jeweils ein Stößel an jedem der Kolben 180, 190 vorgese
hen sein. Gegebenenfalls kann auch ein Stößel an einem der Kol
ben vorhanden sein. Die Summe der Längen der beiden Stößel 39,
40 ist derart gewählt, daß dann, wenn sich der eine oder der an
dere Kolben in seiner Schließstellung befindet, ein kleiner Ab
stand zwischen den Stößeln 39 und 40 verbleibt, wobei dann der
jeweils andere Kolben in seiner vollständigen Öffnungsstellung
sich befindet. Zu den bereits vorstehend zusammengefaßten er
findungsgemäßen Merkmalen ist ferner gemäß der Erfindung vorge
sehen, daß von den beiden Logikventilen 180, 190 das eine 180
radial von der Pumpe P angeströmt ist, während das andere 190
radial an den Tank T angeschlossen ist, und wobei die Stirnsei
ten der beiden Logikventile 180, 190 gemeinsam mit dem Verbrau
cher A verbunden sind. Die bereits genannten Stößel brauchen
nicht im Ventilgehäuse 20 gelagert zu sein.
Um zu erreichen, daß das 3/2-Wegesitzventil selbstschließend
ist, wird eine direkte Verbindung 37, 35 zwischen dem Pumpenan
schluß 55 und dem Steuerraum 49 sowie der Steuermittelversorgung
des Pilotsitzventils 30, 38 vorgesehen.
Claims (11)
1. 3/2-Wegesitzventil (100, 101) mit einem Pilotsitzventil
(30, 38) welches ein Hauptventil (1, 2, 3) ansteuert, und
wobei das Hauptventil folgendes aufweist:
ein Gehäuse (20) mit einer Längsbohrung (70) in der zwei
2/2-Wege-Einbauventile (Logikventile) (130, 170) axial gegen
überliegend angeordnet sind, die jeweils einen Kolben (180 bzw.
190) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kolben
(180, 190) unterschiedliche Durchmesser besitzen, und daß
die beiden Kolben (180 und 190) mit ihren Stirnseiten me
chanisch derart kuppelbar sind, daß bei der Bewegung des
einen oder anderen Kolbens in die zugehörige Dichtstellung
der andere Kolben aus seiner Dichtstellung herausbewegt wird.
2. 3/2-Wegesitzventil (100, 101) nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Kupplungsmittel Stößelmittel aufweisen.
3. 3/2-Wegesitzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß an der Stirnseite jedes der Kolben (180, 190)
jeweils ein Stößel (39, 40) angeordnet ist.
4. 3/2-Wegesitzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Stößel (39, 40) der
art gewählt ist, daß dann, wenn sich der eine oder andere Kol
ben sich in seiner Schließstellung befindet, ein kleiner Ab
stand zwischen den Stößeln (39, 40) verbleibt, und daß sich
der jeweils zugehörige Kolben in seiner vollständigen Öffnungs
stellung befindet.
5. 3/2-Wegesitzventil nach einem oder mehreren der vorherge
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden
Logikventilen (180, 190) das eine (180) radial von der Pumpe
P angeströmt ist, während das andere (190) radial an den Tank
T angeschlossen ist, und wobei die Stirnseiten der beiden Lo
gikventile (180, 190) gemeinsam mit dem Verbraucher A verbun
den sind.
6. 3/2-Wegesitzventil nach einem oder mehreren der vorherge
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Pum
pe P in Verbindung stehende Kolben (180) eine kleinere Steuer
fläche aufweist, als der mit dem Tank T verbundene Kolben
(190).
7. 3/2-Wegesitzventil nach einem oder mehreren der vorherge
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die
Stößel nicht im Ventilgehäuse (20) gelagert sind.
8. 3/2-Wegesitzventil nach einem oder mehreren der vorherge
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erreichung
eines selbstschließenden Ventils eine direkte Verbindung (37,
35) zwischen Pumpenanschluß (55) und Steuerraum (49) sowie
der Steuermittelversorgung des Pilotventils (30, 38) besteht.
9. 3/2-Wegesitzventil insbesondere zur Verwendung mit einem
Vorsteuerventil, wobei das Wegesitzventil in einem Gehäuse (20)
zwei koaxial auf der Längsachse einer Längsbohrung (70) ange
ordnete Logikventile (180, 190) aufweist, dadurch gekennzeich
net, daß die Logikventile (180, 190) stirnseitig eine form
schlüssige Verbindung derart aufweisen, daß der Kolben des eine
größere Nennweite n+1 aufweisenden Logikventils (190) aufgrund
seiner größeren Steuerfläche den vom gleichen Steuerdruck be
aufschlagten kleineren Kolben (180) des eine kleinere Nenn
weite n besitzenden Logikventils (130) öffnet.
10. 3/2-Wegesitzventil nach einem oder mehreren der vorherge
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die formschlüssige
Verbindung durch zwei Stößel (39, 40) gebildet ist, von denen
jeweils einer an der Stirnseite eines jeden der Kolben (180,
190) angeordnet ist.
11. 3/2-Wegesitzventil nach einem oder mehreren der vorherge
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nur der eine
Kolben einen Stößel trägt und direkt mit der Stirnseite des
anderen Kolbens zusammenarbeitet.
Priority Applications (3)
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DE19853534387 DE3534387A1 (de) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | Vorgesteuertes 3/2-wegesitzventil |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0719950A3 (de) * | 1994-12-29 | 1997-02-05 | Smc Corp | Sitzwegeventil |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8220485B2 (en) * | 2005-05-31 | 2012-07-17 | Fisher Controls International Llc | Pneumatic pilot valve |
GB2438634B (en) * | 2006-06-01 | 2010-07-28 | Aker Kvaerner Subsea Ltd | Electrically operated hydraulic valve |
US8444400B2 (en) * | 2009-02-13 | 2013-05-21 | Caterpillar Inc. | Hydraulic cylinder having piston-mounted bypass valve |
CN107202045A (zh) * | 2016-03-16 | 2017-09-26 | 建湖县威力液压机械制造有限公司 | 一种插装式先导控制舵机专用阀 |
CN111022394A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-04-17 | 一汽解放汽车有限公司 | 一种液压集成系统 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2617444A (en) * | 1944-05-26 | 1952-11-11 | Automatic Valve Inc | Valve |
US2913005A (en) * | 1956-07-23 | 1959-11-17 | Hughes Tool Co | Pilot-actuated control valve |
US3608587A (en) * | 1969-08-06 | 1971-09-28 | Ross Operating Valve Co | Single spindle four-way valve |
SU469024A1 (ru) * | 1972-01-18 | 1975-04-30 | Запорный клапан | |
DE2235074B2 (de) * | 1972-07-12 | 1979-05-17 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Hydraulische Betätigungsvorrichtung für einen elektrischen Schalter |
US4026193A (en) * | 1974-09-19 | 1977-05-31 | Raymond International Inc. | Hydraulically driven hammer system |
DE3331582A1 (de) * | 1983-09-01 | 1985-03-21 | Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag, 7000 Stuttgart | 4/3-wegeventil |
-
1985
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- 1986-09-26 JP JP61227890A patent/JPS6275110A/ja active Pending
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Fachbuch: "\lhydraulik", Dr. Heinz Zoebl, Wien, Springer-Verlag 1963, S. 253,254 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0719950A3 (de) * | 1994-12-29 | 1997-02-05 | Smc Corp | Sitzwegeventil |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6275110A (ja) | 1987-04-07 |
US4722362A (en) | 1988-02-02 |
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