DE3625222C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckregler für hydrau­ lisch gesteuerte Werkzeugmaschinen umfassend ein erstes direkt gesteuertes Dreiwege-Druckregelventil mit einem einen Zufluß, einen Abfluß und einen Druck­ anschluß für ein Hydraulikmedium aufweisenden Gehäuse und mit einem darin gelagerten Steuerschieber, der zwischen einer den Zufluß und den Druckanschluß ver­ bindenden über eine den Druckanschluß verschließen­ den in eine den Druckanschluß mit dem Abfluß verbin­ denden Stellung hin- und herbewegbar ist, wobei eine Einstellung eines ersten konstanten Drucks am Druck­ anschluß dadurch erreichbar ist, daß der Steuerschie­ ber einerseits durch ein vorgespanntes elastisches Element eine Kraft in Richtung der den Zufluß mit dem Druckanschluß verbindenden Stellung erfährt und daß er andererseits eine mit unter dem Druck am Druckan­ schluß stehendem Hydraulikmedium beaufschlagte erste Fläche besitzt, durch welche auf ihn eine der Kraft des elastischen Elements entgegengesetzte Kraft wirkt.

Beim Einsatz von druckmedium-betätigten Bauelementen in Werkzeugmaschinen, wie beispielsweise bei hydrau­ lischen Spannzylindern, hydraulischen Pinolen und Lünetten, ist es erforderlich, während der gesamten Bearbeitungszeit einen bestimmten Arbeitsdruck aufrecht zu erhalten, um eine sichere Einspannung des Werkstücks zu gewährleisten. Andererseits sollte aber auch der bestimmte Arbeitsdruck nicht über­ schritten werden, da sonst Beschädigungen der Spann­ futter oder des Werkstücks die Folge sein können.

Bei bisher bekannten Werkzeugmaschinen sind zur Ein­ stellung der Arbeitsdrucke Druckregelventile mit direktgesteuerten Schiebern vorgesehen, welche die Regelung eines einstellbaren Arbeitsdruckes erlauben und manuell eingestellt werden müssen. Daher ist für jeden Arbeitsdruck ein Druckregelventil vorgesehen, so daß in der Regel vor einem Bearbeitungsvorgang bis zu vier Druckregelventile von Hand eingestellt werden müssen.

Es sind zwar über eine Maschinensteuerung einstellbare Druckregler bekannt; bei diesen handelt es sich jedoch um vorgesteuerte Ventile und Sitzventile, die sich zum Einsatz bei Werkzeugmaschinen nicht eignen, da sie schwingungs- und verschmutzungs­ empfindlich und somit störanfällig sind. Beispiels­ weise verändert ein Span unter dem Kegel- oder Kugeldichtsitz eines vorgesteuerten Ventils den eingestellten Druck in unkontrollierter Weise nach unten, so daß der eingangs erwähnte Arbeits­ druck nicht mehr gehalten werden kann. Daher sind, aufgrund ihrer geringen Störanfälligkeiten, bei Werkzeugmaschinen nur Druckregler mit einem direkt gesteuerten Schieber einsetzbar.

Des weiteren ist es zur Einstellung von Druckreg­ lern bekannt, Proportionalmagneten zu verwenden. Auch dies ist bei Werkzeugmaschinen nicht möglich, da bei einem Stromausfall der einmal eingestellte Arbeitsdruck gehalten werden muß, weil sich sonst das Werkstück aus dem Spannfutter löst oder bei zu hohem Druck das Spannfutter bzw. dessen Backen oder auch das Werkstück überbeansprucht werden. Der Ein­ satz von Proportionalmagneten zur Einstellung von Druckreglern ist daher bei Werkzeugmaschinen eben­ falls nicht möglich.

Aus der JP 57 83 701 ist ein direkt gesteuerter Dreiwege-Druckregler bekannt, bei welchem eine variable Druckeinstellung durch einen Elektromotor erfolgt, der mittels einer Spindel einen Plunger bewegt, der seinerseits die Vorspannung der Feder des direkt gesteuerten Druckreglers ändert und da­ mit auch für eine variable Druckeinstellung sorgt.

Die Verwendung des Elektromotors zur variablen Druck­ einstellung hat den Nachteil, daß die Druckeinstel­ lung bei derartigen Vorrichtungen in der Regel mehre­ re Sekunden dauert und zusätzlich noch ein Abfrage­ element vorgesehen werden muß, welches die Verstel­ lung des Plungers und somit die Veränderung der Vor­ spannung der Feder anzeigt.

Aus der DE-AS 11 62 654 ist ein Absperrorgan be­ kannt, welches bei Überschreiten eines vorbestimm­ ten Drucks in einem zugeführten Druckmittel öffnet und nach Unterschreiten dieses Drucks wieder schließt. Der Pfiff der Vorrichtung gemäß dieser Druckschrift ist darin zu sehen, daß die üblicher­ weise zur Erzeugung eines Gegendrucks am Steuer­ kolben verwendete Feder durch einen eine konstante Gegenkraft erzeugenden Hilfskolben ersetzt wird, welcher seinerseits durch unter konstantem Druck stehendem Druckmittel beaufschlagt ist. Somit dient der Hilfskolben, der auch als Stufenkolben ausgebildet sein kann, lediglich zur Erzeugung einer konstanten Gegenkraft anstelle der Feder, wobei mit dem Stufenkolben unterschiedlich große Gegenkräfte erzielbar sind.

Aus der DE-OS 29 08 018 ist eine Steuervorrichtung zur lastunabhängigen Durchflußregelung zur Aufrecht­ erhaltung einer konstanten, aber einstellbaren Druck­ differenz zwischen einer Pumpendruckleitung und einem jeweils angeschlossenen Verbraucher bekannt. Der Sinn und Zweck der Vorrichtung gemäß dieser Druckschrift ist darin zu sehen, daß bei Abschaltung des Verbrauchers auf einen annähernd drucklosen Um­ lauf des Hydraulikmediums durch die beschriebene Steuervorrichtung geschaltet werden kann.

Diese Steuervorrichtung gibt beim Abschalten des Ver­ brauchers ihre übliche Regelfunktion auf und einen nahezu drucklosen Rücklauf des Druckmittels zum Druck­ mitteltank frei. Erst bei eingeschaltetem Verbraucher arbeitet die Vorrichtung wie eine übliche Druck­ differenzwaage.

Der Erfindung liegt ausgehend von der JP 57 83 701 die Aufgabe zugrunde, einen Druckregler der gattungs­ gemäßen Art zu schaffen, bei welchem von einer Ma­ schinensteuerung aus unterschiedliche Arbeitsdrucke eingestellt werden können.

Diese Aufgabe wird bei einem Druckregler der ein­ gangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch ge­ löst, daß am Steuerschieber eine zweite Fläche vor­ gesehen ist, die mittels eines extern ansteuerbaren Schaltventils mit dem unter dem Druck am Druckan­ schluß stehenden Hydraulikmedium beaufschlagbar ist und bei Beaufschlagung zu einer zusätzlichen, auf den Steuerschieber wirkenden Kraft zur Einstellung eines zweiten konstanten Drucks am Druck­ anschluß führt. Damit kann durch Zuschalten der zwei­ ten Fläche die dem elastischen Element entgegenge­ setzte Kraft vergrößert oder verringert werden, so daß sich eine Gleichgewichtslage des Steuerschiebers, die zu einem konstanten Druck führt, bei einem anderen Absolutwert des konstanten Drucks einstellt. Das Zu- oder Abschalten der zweiten Fläche über die Maschinen­ steuerung ermöglicht somit unmittelbar ein Umschalten des Druckreglers auf einen anderen konstanten Druck, ohne daß hier langwierige manuelle Einstellungen er­ forderlich sind.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Druck­ reglers besteht darin, daß als extern ansteuerbare Ventile sehr schnell umschaltbare Ventile verwend­ bar sind, so daß der Arbeitsdruck sehr schnell ge­ wechselt werden kann. Dies ist wünschenswert beim Wechsel unterschiedlicher Bearbeitungsvorgänge. Beispielsweise ist bei einem dünnwandigen Werkstück zum Schrubben ein hoher Druck und zum Fertigbear­ beiten ein niedriger Druck erforderlich. Beim Um­ schalten von Hoch- auf Niederdruck muß, bedingt durch im Spannzylinder aus Sicherheitsgründen ein­ gebaute Rückschlagventile, die Futter-Spannzylin­ derkombination geöffnet und dann wieder geschlossen werden. Nur während dieser Öffnungsbewegung der Futter-Spann­ zylinderkombination sind die eingebauten Rückschlag­ ventile im Spannzylinder geöffnet und es kann von Hoch- auf Niederdruck umgeschaltet werden. Da bei dem erfindungsgemäßen Druckregler ein Umschalten auf einen anderen Arbeitsdruck sehr schnell möglich ist, kann dies während der Öffnungsbewegung erfolgen.

Die bisher beschriebene Ausführungsform des erfindungs­ gemäßen Druckreglers sieht lediglich die Möglichkeit vor, zwischen zwei konstanten Drucken zu wechseln. Um die Einstellung weiterer konstanter Drucke zu ermöglichen, ist es daher vorteilhaft, wenn am Steuerschieber weitere Flächen vorgesehen sind, die jeweils einzeln mittels ansteuerbarer Ventile mit dem unter dem Druck am Druckanschluß stehenden Hydraulikmedium beaufschlagbar sind.

Da die Zahl der am Steuerschieber vorsehbaren weiteren Flächen begrenzt ist, ist es vor allem in den Fällen, in denen möglichst viele konstante Drucke am Druck­ regler einstellbar sein sollen, bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Druckreglers vorteilhaft, wenn ein zweites direkt gesteuertes Dreiwege-Druckregelventil mit denselben Merkmalen wie das erste Druckregelventil vorgesehen ist, wenn das zweite Druckregelventil mit dem ersten Druck­ regelventil parallel geschaltet ist und wenn zur Regelung des konstanten Drucks jeweils eines der Druckregelventile über Schaltelemente in eine aktive Stellung und das andere in eine inaktive Stellung überführbar ist. Mit dieser Ausführungsform des Druckreglers lassen sich die am ersten Druckregel­ ventil einstellbaren Drucke um die am zweiten Druck­ regelventil einstellbaren Drucke erweitern. Voraus­ setzung hierzu ist allerdings, daß sich die am zweiten Druckregelventil einstellbaren Drucke von denen des ersten Druckregelventils unterscheiden, was in der Regel entweder durch ein elastisches Element mit anderer Vorspannung oder durch eine andere Dimensio­ nierung der mit Hydraulikmedium beaufschlagbaren Flächen oder durch beides erreichbar ist.

Eine einfache Ausführungsform eines Druckreglers mit einem ersten und einem zweiten Druckregelventil sieht als Schaltelemente jeweils zwischen den Zuflüssen und den Druckanschlüssen der Druckregelventile um­ schaltbare Wegeventile vor. Damit ist durch ein einfaches Umschalten der Wegeventile zwischen den Zuflüssen und den Druckanschlüssen eines der Druck­ regelventile in die aktive Stellung und das andere in die inaktive Stellung überführbar.

Ein Nachteil der vorstehend beschriebenen einfachen Ausführungsform besteht darin, daß die umschaltbaren Wegeventile sehr teuer sind und beim Einbau sehr viel Raum benötigen. Außerdem ist auch zu berück­ sichtigen, daß seitens der Maschinensteuerung für jedes der Wegeventile eine Ansteuerung vorgesehen werden muß. Aus diesem Grund ist bei einem kosten­ günstigen und raumsparenden Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Druckreglers vorgesehen, daß die Steuerschieber eine der inaktiven Stellung der Druckregelventile entsprechende inaktive Stellung besitzen, in welcher sie den Zufluß, den Abfluß und den Druckanschluß gegeneinander ver­ schließen und daß die Schaltelemente ein jedem Steuer­ schieber zugeordnetes Stellelement umfassen, durch welches der Steuerschieber in die inaktive Stellung überführbar ist.

Beim Überführen der Steuerschieber durch die Stell­ elemente in die inaktive Stellung besteht das Problem, daß die inaktive Stellung genau definiert vorgegeben sein sollte. Aus diesem Grund ist es von Vorteil, wenn das Gehäuse Anschläge aufweist, an welchen die Steuerschieber in der inaktiven Stellung durch das Stellelement anlegbar sind.

Eine besonders einfache Ausführung der Stellelemente ist dann möglich, wenn man als Stellelemente hydrau­ lisch über ein Wegeventil wechselweise betätigbare Stellkolben vorsieht.

Bei allen bisherigen Ausführungsformen des erfindungs­ gemäßen Druckreglers ist eine Vorspannung des elastischen Elements als eine konstante Größe vorausgesetzt und die Einstellung der konstanten Drucke wird lediglich über das Zuschalten unterschiedlicher druckbeaufschlagter Flächenkombinationen bewerkstelligt. Eine weitere Möglichkeit, am Druckregler unterschiedliche konstante Drucke einzustellen, ist dann gegeben, wenn das elastische Element durch Deformation mit unterschied­ lichen Kräften vorspannbar ist und wenn ein Spann­ zylinder vorgesehen ist, mit dem über Ventile ge­ steuert verschiedene Vorspannstellungen anfahrbar sind. Durch diese verschiedenen Vorspannstellungen des elastischen Elements kann die bereits durch die Kombination der druckbeaufschlagten Flächen des Steuerschiebers einstellbare Vielzahl konstanter Drucke um die möglichen Vorspannstellungen des elastischen Elements vervielfacht werden.

Um auch die durch die Vorspannstellungen möglichen konstanten Drucke einstellen zu können, ist es günstig, wenn die Vorspannstellungen durch Anschläge einstellbar sind.

Diese Anschläge ermöglichen jedoch nur eine Differenz der mit den einstellbaren Vorspannstellungen erreich­ baren Kräfte festzulegen. Ein absoluter Wert der Vorspannung des elastischen Elements in den einzelnen Vorspannstellungen ist mit den beschriebenen Maß­ nahmen nicht möglich. Aus diesem Grund ist bei einer verbesserten Ausführungsform vorgesehen, daß ein Absolutwert der Vorspannung des elastischen Elements über Einstellglieder vorwählbar ist.

Wie bereits eingangs beschrieben, ist es wichtig, daß der Druckregler den vorgewählten Arbeitsdruck so lange beibehält, bis dieser extern umgeschaltet wird. Da bei allen beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen eine Einstellung des jeweils gewählten konstanten Arbeitsdrucks über Ventile erfolgt, ist es vor allem dann, wenn man einen mög­ lichen Stromausfall in Betracht zieht, notwendig, daß die Ventile als die jeweilige Schaltstellung haltende Rastventile ausgebildet sind, so daß sie in der einmal durch die Steuerung eingestellten Schaltstellung so lange verbleiben, bis sie von der Steuerung umgestellt werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Ventile sieht vor, daß diese über jeder Schaltstellung zugeordnete, extern ansteuerbare Magneten einstellbar sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung sowie der bei­ gefügten zeichnerischen Darstellung einiger Aus­ führungsformen der Erfindung. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Druckreglers;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Druckreglers und

Fig. 3 eine Teilschnittansicht eines Doppel­ kolbenzylinders zur Vorspannung von in dem ersten und zweiten Ausführungs­ beispiel verwendeten Federn.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Druckreglers für hydraulisch gesteuerte Werkzeugmaschinen mit einem als Ganzes mit 10 bezeichneten ersten Druckregelventil, welches ein Gehäuse 12 umfaßt, das seinerseits in einen ersten Gehäuseabschnitt 14, einen zweiten Gehäuse­ abschnitt 16 und einen dritten Gehäuseabschnitt 18 zerfällt.

Der erste Gehäuseabschnitt 14 ist in Längsrichtung mit einer zylindrischen Bohrung 20 versehen, die durch drei in Längsrichtung der zylindrischen Bohrung 20 hintereinander im Abstand angeordnete Ringnuten in radialer Richtung zu einer Zuflußkammer 22 einer Druckkammer 24 und einer Abflußkammer 26 erweitert ist. Die Zuflußkammer 22 steht mit einer Zufluß­ leitung 28, die Druckkammer 24 mit einer Druckleitung 30 und die Abflußkammer 26 mit einer Abflußleitung 32 in Verbindung.

In der zylindrischen Bohrung 20 ist ein Steuer­ schieber 34 mittels seiner Mantelfläche 36 geführt, so daß er in axialer Richtung beweglich ist. In die Mantelfläche 36 des Steuerschiebers 34 sind im Ab­ stand voneinander zwei Ringnuten 38 und 40 einge­ arbeitet, so daß zwischen den Ringnuten 38 und 40 ein Zwischenstück 42 des Steuerschiebers 34 bestehen bleibt.

Die Dimensionen der Ringnuten 38 und 40 sowie des Zwischenstücks 42 sind in Abhängigkeit der Abstände der Zuflußkammer 22 von der Druckkammer 24 und der Druckkammer 24 von der Abflußkammer 26 sowie der Breite der als Ringnut ausgebildeten Druckkammer 24 so zu bemessen, daß der Steuerschieber 34 von einer die Zuflußleitung 28 mit der Druckleitung 30 ver­ bindenden Stellung über eine die Druckleitung 30 gegenüber der Zuflußleitung 28 und der Abfluß­ leitung 32 verschließenden Stellung in eine die Druckleitung 30 mit der Abflußleitung 32 verbindende Stellung verschiebbar ist. Dabei tritt in der die Zuflußleitung 28 mit der Druckleitung 30 verbindenden Stellung des Steuerschiebers 34 das Zwischenstück 42 mit einem zwischen der Druckkammer 24 und der Abfluß­ kammer 26 gelegenen Abschnitt der zylindrischen Bohrung derart in Wechselwirkung, daß die Mantel­ fläche 36 des Zwischenstücks 42 an dem genannten Abschnitt der zylindrischen Bohrung dichtend anliegt. Außerdem wird ein Fluß eines Hydraulikmediums von der Zuflußleitung 28 über die Zuflußkammer 22, die Ringnut 38 in die Druckkammer 24 und von dort in die Druckleitung 30 ermöglicht. Daraus ergibt sich die Forderung, daß die Ringnut 38 breiter sein muß als ein zwischen der Zuflußkammer 22 und der Druckkammer 24 liegender Abschnitt der zylindrischen Bohrung 20. In der die Druckleitung 30 gegenüber der Zuflußlei­ tung 28 und der Abflußleitung 32 verschließenden Stellung tritt das Zwischenstück 42 sowohl mit dem Abschnitt der zylindrischen Bohrung 20 zwischen der Druckkammer 24 und der Abflußkammer 26 als auch mit dem Abschnitt zwischen der Druckkammer 24 und der Zuflußkammer 22 derart in Wechselwirkung, daß die Mantelfläche 36 dichtend an diesen beiden Abschnitten der zylindrischen Bohrung anliegt. In der die Druck­ leitung 30 mit der Abflußleitung 32 verbindenden Stellung liegt die Mantelfläche 36 des Zwischen­ stücks 42 lediglich dichtend an dem Abschnitt der zylindrischen Bohrung 20 zwischen der Zuflußkammer 22 und der Druckkammer 24 an und unterbindet somit einen Fluß von der Druckkammer 24 zur Zuflußkammer 22; andererseits wird ein Fluß des Hydraulikmediums von der Druckleitung 30 über die Druckkammer 24, die Ringnut 40 in die Abflußkammer 26 und von dort in die Abflußleitung 32 ermöglicht. Dazu ist die Ring­ nut 40 breiter als der zwischen der Druckkammer 26 und der Abflußkammer 24 liegende Abschnitt der zylindrischen Bohrung 20 zu bemessen.

An den ersten Gehäuseabschnitt 14 schließt sich in Richtung einer Achse der zylindrischen Bohrung 20 oder des Steuerschiebers 34 gesehen der dritte Gehäuseabschnitt 18 an, welcher eine koaxial zur zylindrischen Bohrung 20 liegende dreistufige Bohrung 44 mit in zunehmendem Abstand von dem ersten Gehäuseabschnitt kleiner werdenden Durchmessern auf­ weist. In dieser dreistufigen Bohrung ist ein zylindrischer Stufenkolben 46 mit drei Mantelab­ schnitten 48, 50 und 52 in axialer Richtung beweg­ lich geführt. Der Stufenkolben 46 besitzt eine zwischen den Mantelabschnitten 48 und 50 liegende und senkrecht zur axialen Richtung stehende kreis­ ringförmige erste Fläche 54, eine zwischen den Mantelabschnitten 50 und 52 liegende ebenfalls senkrecht zur axialen Richtung stehende kreisring­ förmige zweite Fläche 56 und schließlich eine durch ein dem ersten Gehäuseabschnitt 14 abgewandtes Ende des Stufenkolbens 46 gebildete im wesentlichen senk­ recht zur axialen Richtung verlaufende kreisrunde dritte Fläche 58.

Die erste Fläche 54 umschließt mit einem Teil des Mantelabschnitts 50 sowie einem Teil der dreistufigen Bohrung 44 ein erstes Volumen 60, zu dem eine erste Zuleitung 62 führt. In gleicher Weise umschließt die zweite Fläche 56 mit einem Teil des Mantelabschnitts 52 sowie einem Teil der dreistufigen Bohrung 44 ein zweites Volumen 64, zu dem eine zweite Zuleitung 66 führt. Schließlich umgrenzt auch die dritte Fläche 58 gemeinsam mit einem Teil der dreistufigen Bohrung 44 ein drittes Volumen 68, zu dem eine dritte Zuleitung 70 führt.

Sowohl in der ersten Zuleitung 62, der zweiten Zuleitung 66 und der dritten Zuleitung 70 ist jeweils ein als Drei­ wegeventil eingesetztes Vierwegeventil, bezeichnet mit 72, 74 und 76, vorgesehen, welches die jeweilige Zulei­ tung je nach Schiebestellung entweder mit der Drucklei­ tung 30 oder der Abflußleitung 32 verbindet. Jedes die­ ser Wegeventile 72, 74 und 76 ist dabei erfindungsge­ mäß als Rastventil ausgebildet, so daß es in einer sei­ ner beiden Stellungen so lange stehen bleibt, bis es in die jeweils andere Stellung überführt wird. Hierzu sind pro Wegeventil zwei extern ansteuerbare Elektromag­ nete vorgesehen, von denen jeder einer Stellung des Wegeventils zugeordnet ist. Da jedoch Dreiwegeventile nicht als Rastventile erhältlich sind, werden Vierwege­ ventile verwendet, bei denen ein Ausgang verschlossen ist, so daß sie als Dreiwegeventile wirken.

Eine Verbindung des Steuerschiebers 34 mit dem koaxial zu diesem angeordneten Stufenkolben 46 kann unter­ schiedlich ausgeführt sein. Es ist beispielsweise mög­ lich, den Steuerschieber 34 und den Stufenkolben 46 einstückig, d. h. als ein zusammenhängendes Teil, aus­ zubilden; es kann andererseits aber aus fertigungs­ technischen Gründen von Vorteil sein, wenn der Steuerschieber 34 und der Stufenkolben 46 getrennte Teile sind, wobei der Stufenkolben 46 dann vorteil­ hafterweise über ein Distanzstück 80 den Steuer­ schieber 34 beaufschlagt. Grundsätzlich ist es jedoch in beiden Fällen erforderlich, daß ein Ver­ schiebeweg des Steuerschiebers 34 identisch mit einem Verschiebeweg des Stufenkolbens 46 ist und das Distanzstück 80 derart dimensioniert ist, daß der Stufenkolben 46 den Steuerschieber 34 über seinen gesamten Verschiebeweg durch das Distanzstück 80 beaufschlagen kann.

Auf einer dem dritten Gehäuseabschnitt 18 entgegen­ gesetzten Seite des ersten Gehäuseabschnitts 14 ist der zweite Gehäuseabschnitt 16 angeordnet, welcher ebenfalls eine koaxial zum Steuerschieber 34 liegende zylindrische Ausnehmung 82 aufweist. An einem in die zylindrische Ausnehmung 82 hineinreichenden Ende 84 des Steuerschiebers 34 ist ein Federteller 86 ange­ bracht, welcher durch eine sich im wesentlichen in axialer Richtung der Ausnehmung 82 erstreckende Feder 88 beaufschlagt ist, die sich ihrerseits an ihrem dem Federteller 86 entgegengesetzten Ende auf einem Spannkolben 90 abstützt, welcher in der zylin­ drischen Ausnehmung 82 geführt ist und gegen diese dichtend anliegt. Die zylindrische Ausnehmung 82 ist an ihrem, dem ersten Gehäuseabschnitt 14 entgegen­ gesetzten Ende durch einen Deckel 92 abgeschlossen, wobei von diesem sowie einem Teil der zylindrischen Ausnehmung 82 und dem Spannkolben 90 ein entsprechend einer Stellung des Spannkolbens 90 variables Volumen 94 umschlossen wird. Dieses Volumen 94 steht mit einer Leitung 96 in Verbindung, die ihrerseits wieder über ein in seinen beiden Stellungen verrastbares Wege­ ventil 98 entweder mit der Zuflußleitung 28 oder der Abflußleitung 32 verbindbar ist.

Damit die Stellung des Spannkolbens 90 in zwei Lagen definiert werden kann, ist der Spannkolben 90 mit einer den Deckel 92 durchdringenden Kolbenstange 100 versehen, welche ein Gewinde 102 und eine auf dieses aufgeschraubte Mutter 104 trägt. Der Weg des Spann­ kolbens 90 ist dadurch begrenzt, daß die Mutter 104 entweder an dem Deckel 92 anliegt oder einen Abstand zu dem Deckel 92 aufweist und dabei gegen einen an dem Deckel 92 gehaltenen Anschlag 106 anliegt, der den Weg der Mutter 104 in einer von dem Deckel 92 wegweisenden Richtung begrenzt. Das Gewinde 102 dient nun dazu, ausgehend von dem begrenzten Weg der Mutter 104, den Spannkolben 90 in der zylindrischen Ausnehmung 82 verschieden weit in Richtung des ersten Gehäuseabschnittes 14 zu verschieben und dadurch der Feder 88 eine unterschiedliche Vorspannung in Rich­ tung des ersten Gehäuseabschnitts 14 zu verleihen.

Um die Zuflußleitung 28 mit einem unter Druck stehenden Hydraulikmedium zu versorgen, ist eine Hydraulikpumpe 108 vorgesehen, welche Hydraulikmedium aus einem Reservoir 110 entnimmt, in welches die Abflußleitung 32 mündet. Aus Sicherheitsgründen ist zusätzlich noch in einem zu dem Wegeventil 98 führenden Teil der Zuflußleitung 28 ein Rückschlag­ ventil 112 vorgesehen.

Der erfindungsgemäße Druckregler 10 funktioniert folgendermaßen:
Mittels der Pumpe 108 wird das Hydraulikmedium aus dem Reservoir 110 entnommen und in der Zuflußleitung 28 ein Druck P₀ erzeugt, so daß dieser Druck dann auch in der mit der Zuflußleitung 28 verbundenen Zufluß­ kammer 22 herrscht.

Der Druckregler 10 soll sich zunächst in einem nicht­ regelnden Ausgangszustand befinden, in welchem in der Druckleitung 30 kein Druck anliegt. In diesem Zustand wird der Steuerschieber 34 ausschließlich durch die Feder 88 beaufschlagt und somit in Fig. 1 nach rechts in die Stellung verschoben, in welcher er die Zuflußleitung 28 mit der Druckleitung 30 ver­ bindet. Somit baut sich ebenfalls in der Druck­ leitung 30 so lange ein Druck auf, bis der Steuer­ schieber 34 eine entgegengesetzt der Feder 88 wirkende Kraft erfährt, die diesen in die die Druckleitung 30 gegenüber der Zuflußleitung 28 und der Abflußleitung 32 verschließende Stellung überführt, so daß der Druck in der Druckleitung 30 nicht weiter erhöht wird.

Diese der Feder 88 entgegenwirkende Kraft wird da­ durch erreicht, daß eine der Flächen 54, 56 oder 58 des Stufenkolbens 46 oder mehrere dieser Flächen gemeinsam mit dem unter dem Druck in der Druck­ leitung 30 stehenden Hydraulikmedium beaufschlagt werden, was durch eine entsprechende Stellung der Wegeventile 72, 74 oder 76 erreichbar ist. Die der Feder 88 entgegenwirkende Kraft bemißt sich nach dem Druck in der Druckleitung 30 und der dem Druck zur Verfügung stehenden Fläche, d. h. der Größe der Flächen 54, 56 oder 58, soweit diese mit unter dem Druck in der Druckleitung 30 stehenden Hydraulik­ medium beaufschlagt sind. Das heißt also, daß sich in der Druckleitung 30 derjenige Druck einstellt, der einer Gleichgewichtslage des Steuerschiebers 34 in der die Druckleitung 30 verschließenden Stellung entspricht, wobei diese Gleichgewichtslage einer­ seits durch die von der Feder 88 in Richtung des ersten Gehäuseabschnitts 14 auf den Steuerschieber ausgeübte Kraft und andererseits durch die dieser entgegengesetzte Kraft bestimmt ist, die sich aus dem Druck in der Druckleitung 30, den durch diesen beaufschlagten Flächen 54, 56 und 58 sowie die Größe dieser Flächen ergibt.

Da die Wegeventile 72, 74 und 76 es ermöglichen, die Flächen 54, 56 und 58 einzeln oder gemeinsam mit Hydraulikmedium unter dem Druck in der Druckleitung 30 zu beaufschlagen, kann durch unterschiedliche Ein­ stellung der Wegeventile 72, 74 und 76 der sich in der Druckleitung 30 einstellende Druck vorgewählt werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Einstellung von sieben Flächenkombinationen und somit auch sieben unterschiedlichen Drucken in der Druckleitung 30 möglich:

• 1. erste Fläche 54
• 2. zweite Fläche 56
• 3. dritte Fläche 58
• 4. erste Fläche 54 + zweite Fläche 56
• 5. erste Fläche 54 + dritte Fläche 58
• 6. zweite Fläche 56 + dritte Fläche 58
• 7. erste Fläche 54 + zweite Fläche 56 + dritte Fläche 58

Bisher wurde lediglich die Einstellung eines geregelten Drucks in der Druckleitung 30 dann beschrieben, wenn der Druck in der Druckleitung noch unterhalb des der Gleichgewichtslage entsprechenden Regeldrucks liegt. Es ist aber auch möglich, daß der Druck in der Druck­ leitung 30 über den der Gleichgewichtslage ent­ sprechenden Regeldruck ansteigt. In diesem Fall wird durch den in der Druckleitung 30 herrschenden Druck über die vorgewählten Flächen 54, 56 und 58 eine Kraft auf den Steuerschieber 34 ausgeübt, die größer ist als die entgegengesetzte Kraft der Feder 88, so daß der Steuerschieber 34 in Richtung auf die Feder 88 so weit verschoben wird, bis dieser eine Verbindung zwischen der Druckleitung 30 und der Abflußleitung 32 herstellt. In diesem Fall strömt das Hydraulikmedium von der Druckleitung 30 so lange in die Abflußleitung 32 und von dieser in das Reser­ voir 110, bis der Druck in der Druckleitung 30 so weit abgesunken ist, daß sich wieder eine Gleich­ gewichtslage des Steuerschiebers 34 in der die Druck­ leitung 30 verschließenden Stellung einstellt.

In der bisherigen Funktionsbeschreibung wurde davon ausgegangen, daß eine konstante Vorspannung der Feder 88 vorgegeben ist. Der Spannkolben 90 kann jedoch gesteuert mittels des Wegeventils 98 eben­ falls mit Hydraulikmedium unter dem Druck P₀ in der Zuflußleitung 28 beaufschlagt werden, so daß der Spannkolben 90 in diesem Fall so weit in Richtung des ersten Gehäuseabschnitts 14 verschoben ist, bis die Mutter 104 an dem Deckel 92 anliegt. Die andere Stellung des Spannkolbens 90 wird durch eine Stellung des Wegeventils 98 erreicht, in welcher das Volumen 94 mit der Abflußleitung 32 verbunden ist, so daß sich der Spannkolben durch Einwirkung der Feder 88 so weit von dem ersten Gehäuseabschnitt 14 wegbewegt, bis die Mutter 104 an dem Anschlag 106 anliegt. Durch die beiden Stellungen des Wegeventils 98 kann somit eine größere oder kleinere Vorspannung der Feder erreicht werden, die ihrerseits wieder zu einer Veränderung der Gleichgewichtslage des Steuer­ schiebers 34 in der die Druckleitung 30 verschließenden Stellung führt, so daß auch durch Änderung der Vor­ spannung der Feder 88 der sich in der Druckleitung 30 einstellende konstante Druck verändert werden kann. Damit hat man mit dem Wegeventil 98 die Möglichkeit, zwei unterschiedliche Vorspannungen der Feder 88 und daher auch zwei unterschiedliche konstante Drucke in der Druckleitung 30 vorzugeben, so daß sich die bereits genannten, durch die Wegeventile 72, 74 und 76 einstellbaren sieben unterschiedlichen in der Druckleitung 30 einstellbaren konstanten Drucke auf insgesamt vierzehn unterschiedliche konstante Drucke in der Druckleitung 30 erhöhen.

Die Absolutwerte dieser vierzehn über die Wegeventile einstellbaren Drucke können noch durch die Mutter 104 variiert werden, da ein Verdrehen der Mutter 104 auf dem Gewinde 102 ein kontinuierliches Verstellen der Vorspannung in den beiden durch das Wegeventil 98 wählbaren Stellungen des Spannkolbens 90 ermöglicht.

Fig. 2 zeigt ein zweites bevorzugtes Ausführungsbei­ spiel des erfindungsgemäßen Druckreglers, welcher eine Kombination eines ersten Druckregelventils 120 mit einem zweiten Druckregelventil 130 in einem gemeinsamen Gehäuse 140 darstellt. Das Gehäuse 140 teilt sich auf in einen ersten Gehäuseabschnitt 142 und einen zweiten Gehäuse­ abschnitt 144.

Der erste Gehäuseabschnitt 142 umfaßt zwei diesen in Längsrichtung durchdringende und parallel zueinander verlaufende zylindrische Bohrungen 146 und 148. Diese sind wie die zylindrische Bohrung 20 des ersten Aus­ führungsbeispiels mit Ringnuten versehen, die Zufluß­ kammern 22′, 22″ Druckkammern 24′, 24″ und Abfluß­ kammern 26′, 26″ bilden.

In jeder der Bohrungen 146 und 148 ist jeweils ein Steuerschieber 150 bzw. 152 in axialer Richtung der je­ weiligen Bohrungen 146, 148 verschieblich gelagert. Die Steuerschieber 150, 152 tragen entsprechend dem Steuer­ schieber 34 des ersten Ausführungsbeispiels Ringnuten 38′, 38″ und 40′, 40″ sowie ein Zwischenstück 42′, 42″. Für die Dimensionierung der Ringnuten 38′, 38″ und 40′, 40″, der Zwischenstücke 42′, 42″ sowie von Abständen zwischen den Zuflußkammern 22′, 22″, den Druckkammern 24′, 24″ und den Abflußkammern 26′, 26″ gelten dieselben Bedingungen wie beim ersten Ausführungsbeispiel in Fig. 1.

Zusätzlich zu den entsprechend dem ersten Ausführungsbei­ spiel erläuterten Stellungen der Steuerschieber 150 und 152 sind diese noch in eine inaktive Stellung verschieb­ bar, wie sie beispielsweise beim Steuerschieber 152 in Fig. 2 dargestellt ist. In dieser inaktiven Stellung ist der Steuerschieber 152 so weit in Richtung des zweiten Gehäuseabschnitts 144 verschoben, daß einmal das Zwischenstück 42″ mit einem zwischen der Zuflußkammer 22″ und der Druckkammer 24″ liegenden Abschnitt der zylindrischen Bohrung 148 dichtend abschließt und somit die Zuflußkammer 22″ von der Druckkammer 24″ trennt und außerdem ein sich an die Ringnut 40″ auf einer dem Zwischenstück 42″ entgegengesetzten Seite anschließendes Teilstück des Steuerschiebers 152 mit einem zwischen der Druckkammer 24″ und der Abflußkammer 26″ liegenden Teil der zylindrischen Bohrung 148 dichtend abschließt, so daß auch die Druckkammer 24″ von der Abflußkammer 26″ getrennt ist. Zusammenfassend sind somit in der inaktiven Stellung des Steuerschiebers 152 die Zufluß­ kammer 22″, die Druckkammer 24″ und die Abflußkammer 26″ von einander getrennt. Diese inaktive Stellung des Steuer­ schiebers 152 entspricht keiner Regelstellung dieses Steuerschiebers 152.

Wie im ersten Ausführungsbeispiel ist eine Zuflußlei­ tung 28 vorgesehen, welche sowohl zu der Zuflußkammer 22′ wie auch zu der Zuflußkammer 22″ führt, desgleichen führt die Druckleitung 30 zu den Druckkammern 24′ und 24″ und auch die Abflußleitung 32 ist mit den Abfluß­ kammern 26′ und 26″ verbunden.

In Abwandlung zum ersten Ausführungsbeispiel ist auf einer dem zweiten Gehäuseabschnitt 144 entgegengesetzten Seite der Steuerschieber 150 und 152 in den zylindrischen Bohrungen 146 und 148 noch jeweils ein Stellkolben 154 und 156 vorgesehen, welcher mit einem koaxialen zylindrischen Vorsprung in jeweils eine Bohrung 162 und 164 des Steuerschiebers 150, 152 eingreift. Die Stell­ kolben 154, 156 sind dabei relativ zu den Steuerschiebern 150, 152 in axialer Richtung verschieblich, wobei jedoch die zylindrischen Vorsprünge 158, 160 ständig in die Bohrungen 162, 164 eingreifen und an diesen dichtend an­ liegen. Ein dem zweiten Gehäuseabschnitt 144 entgegen­ gesetztes Ende der zylindrischen Bohrungen 146 und 148 ist mit einer beide zylindrische Bohrungen 146, 148 übergreifenden Platte 166 verschlossen. Dabei bildet sich zwischen den Stellkolben 154, 156 und der Platte 166 je­ weils ein Volumen 168, 170, wobei das Volumen 168 mit einer Hydraulikleitung 172 und das Volumen 170 mit einer Hydraulikleitung 174 in Verbindung steht. Die beiden Hydraulikleitungen 172, 174 führen zu einem 4/2-Wege- Ventil 176, welches außerdem noch mit der Zufluß­ leitung 28 über ein Rückschlagventil 178 sowie mit der Rückflußleitung 32 in Verbindung steht. Bevorzugter­ weise ist dieses 4/2-Wege-Ventil 176 ein Rastventil, das in beiden Stellungen einrastet und jeweils durch einen extern ansteuerbaren Elektromagnet in eine der Raststellungen überführbar ist.

Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel werden den Flächen 54, 56 und 58 entsprechende Flächen nicht durch einen in einer Stufenbohrung bewegbaren Stufen­ kolben gebildet, sondern durch eine die Bohrung 162 oder 164 in Richtung des zweiten Gehäuseabschnitts 144 abschließende Fläche 180 bzw. 182 und durch eine auf einem dem zweiten Gehäuseabschnitt 144 entgegengesetzten Ende des jeweiligen Steuerschiebers 150, 152 um die je­ weilige Bohrung 162 bzw. 164 herum verbleibende Ring­ fläche 184 bzw. 186. Da wie bereits beschrieben die zylindrischen Vorsprünge 158, 160 dichtend an den Boh­ rungen 162, 164 anliegen, können die Flächen 180, 182 und 184, 186 getrennt mit Hydraulikmedium beaufschlagt werden. Zur Beaufschlagung der Flächen 180 und 182 mit Hydraulik­ medium, das unter einem in der Druckleitung 30 herrschen­ den Druck steht, ist in den Steuerschiebern 150, 152 jeweils ein Kanal 188, 190 vorgesehen, der einerseits in einer Mantelfläche der Steuerschieber 150, 152 im Bereich der Zwischenstücke 42′, 42″ in die Druckkammer 24′, 24″ mündet und andererseits im Bereich der Flächen 180, 182 austritt. Damit ist eine ständige Verbindung zwischen den Druckkammern 24′, 24″ und jeweils vor den Flächen 180, 182 liegenden Volumina hergestellt, so daß die Flächen 180, 182 ständig mit Hydraulikmedium unter dem Druck in den Druckkammern 24′, 24″ beaufschlagt sind.

Zur Beaufschlagung der Flächen 184 und 186 ist eine Zu­ leitung 192 vorgesehen, welche dann, wenn die Steuer­ schieber 150, 152 in Regelstellung stehen (beispiels­ weise in Fig. 2 durch den Steuerschieber 150 dargestellt), zwischen den Stellkolben 154, 156 und den Steuerschiebern 150 und 152 in die zylindrischen Bohrungen 146 und 148 mündet, so daß die Flächen 184, 186 beaufschlagbar sind. Um die Zuleitung 192 mit unter dem Druck in der Druckleitung 30 stehenden Medium zu versorgen, ist ein als Dreiwegeventil 194 eingesetztes Vierwegeventil vor­ gesehen, mittels welchem die Zuleitung 192 entweder mit der Druckleitung 30 oder der Abflußleitung 32 verbindbar ist. Bevorzugterweise ist das Wegeventil 194 als Rastven­ til ausgebildet, welches mittels zweier elektrisch an­ steuerbarer Magnete in seine beiden Raststellungen über­ führbar ist.

Der zweite Gehäuseabschnitt 144 umfaßt jeweils eine zu den Steuerschiebern 150, 152 koaxial angeordnete zylindri­ sche Ausnehmung 82′ bzw. 82″, in welchen Federn 88′, 88″ vorgesehen sind. Sämtliche Teile zur Einstellung der Vorspannung der Federn 88′ und 88″ entsprechen denen des ersten Ausführungsbeispiels, so daß dieselben Bezugs­ zeichen jedoch mit der Hinzufügung eines Strichs bzw. von zwei Strichen verwendet werden. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel sind jedoch in den Ausnehmungen 82′ und 82″ noch Anschläge 196 und 198 vorgesehen, gegen welche die Federteller 86′, 86″ bei der inaktiven Stellung der Steuerschieber 150, 152 anliegen.

Letztlich ist noch aus Sicherheitsgründen, für den Fall eines Ausfalls der Pumpe 108 direkt nach der Pumpe 108 in der Zuführleitung 28 ein weiteres Rückschlagventil 200 sowie nach dem Rückschlagventil ein Druckspeicher 202 angeordnet. Alle anderen Teile sind, soweit sie mit denen des ersten Ausführungsbeispiels identisch sind, mit den­ selben Bezugszeichen versehen.

Das zweite Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 funktioniert folgendermaßen:
Da die beiden Druckregelventile 120 und 130 parallel­ geschaltet sind, d. h. die Zuflußleitung 28, die Druck­ leitung 30 und die Abflußleitung 32 jeweils zu den Zu­ flußkammern 22′, 22″, den Druckkammern 24′, 24″ und den Abflußkammern 26′, 26″ führen, muß zunächst festgelegt werden, welches der Druckregelventile 120 und 130 den Druck in der Druckleitung 30 regeln soll. Aus diesem Grund wird durch das 4/2-Wege-Ventil 176 entweder der Stell­ kolben 154 oder der Stellkolben 156 mit Hydraulikmedium, das unter dem Druck P₀ in der Zuführleitung steht, be­ aufschlagt. Wenn beispielsweise wie in Fig. 2 dargestellt, der Stellkolben 156 beaufschlagt wird, verschiebt sich dieser in Richtung des zweiten Gehäuseabschnitts 144 und drückt damit den Steuerschieber 152 so lange in Richtung des zweiten Gehäuseabschnitts 144 bis der Federteller 86″ an dem Anschlag 198 im zweiten Gehäuse­ abschnitt 144 anliegt. Wie bereits eingangs beschrieben, ist der Steuerschieber 152 dann in der inaktiven Stellung, d. h. seitens des Steuerschiebers 152 wird keine Verbin­ dung zwischen der Zuflußkammer 22″, der Druckkammer 24″ und der Abflußkammer 26″ hergestellt.

Somit wird die Regelung des Drucks ausschließlich durch den Steuerschieber 150 übernommen, weil der ihm zuge­ ordnete Stellkolben 154 nicht mit Druck beaufschlagt ist, an der Platte 166 anliegt und somit den Steuerschieber 150 seine Regelstellung einnehmen läßt.

Ein Kräftegleichgewicht am Steuerschieber 150 stellt sich immer dann ein, wenn die Kraft der Feder 88′ durch entgegengesetzte Kräfte kompensiert werden kann, die im Falle des Steuerschiebers 150 durch Druckbeaufschla­ gung der Flächen 180 und/oder 184 hervorgerufen werden können. Dabei ist bei der vorgegebenen Konstruktion zu beachten, daß die Fläche 180 aufgrund des Kanals 188 ständig mit Druck beaufschlagt ist und hier keine Mög­ lichkeit besteht, die Druckbeaufschlagung dieser Fläche durch ein Wegeventil zu unterbinden. Es besteht ledig­ lich die Möglichkeit, durch das Wegeventil 194 über die Zuleitung 192 die Fläche 184 noch zusätzlich mit Hydraulikmedium unter den Druck in der Druckleitung 30 zu beaufschlagen oder bei entsprechender Stellung des Wegeventils 194 nicht zu beaufschlagen. Somit bietet sich beim Druckregelventil 120 durch Hinzuschaltung von druckbeaufschlagten Flächen nur die Möglichkeit, mittels des Wege-Ventils 194 zwei unterschiedliche der Gleich­ gewichtslage des Steuerschiebers in der die Druckleitung 30 abschließenden Stellung entsprechende konstante Drucke vorzuwählen.

Diese zwei Möglichkeiten können durch eine zusätzliche Einstellung der Federvorspannung über den Spannkolben 90′ wie bereits beim ersten Ausführungsbeispiel be­ schrieben um einen Faktor 2 erweitert werden, so daß sich insgesamt vier konstante Drucke mit dem Druckregel­ ventil 120 einstellen lassen.

Weitere vier konstante Drucke lassen sich mit dem Druck­ regelventil 130 in gleicher Weise wie mit dem Druckregel­ ventil 120 einstellen, wenn durch Umschalten des 4/2-Wege- Ventils 176 nicht das Druckregelventil 130 sondern das Druckregelventil 120 in die inaktive Stellung überführt wird und der Steuerschieber 152 des Druckregelventils 130 seine Regelstellung einnehmen kann. Voraussetzung dafür ist allerdings, daß sich entweder die mit Druck beaufschlagbaren Flächen 182 und 186 in ihrer Größe von denen des Steuerschiebers 150 unterscheiden oder daß eine Feder 88″ gewählt wird, die eine andere Federkon­ stante als die Feder 88′ besitzt. Es können jedoch so­ wohl die Flächen 182 und 186 als auch die Federkonstante 88″ gegenüber dem ersten Druckregelventil 120 verschieden sein.

Alles in allem lassen sich somit mit dem Druckregeler ge­ mäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in Fig. 2 insge­ samt acht unterschiedliche Drucke durch entsprechende Be­ tätigung der Wegeventile 98, 176 und 194 einstellen.

Die Zahl der möglichen einstellbaren Drucke beim zweiten Ausführungsbeispiel läßt sich erfindungsgemäß auch noch dadurch vergrößern, daß die Beaufschlagung der Flächen 180 und 182 zu- und abschaltbar ist. Die Kanäle 188, 190 wären dann durch andere Kanäle mit Wegeventilen zu ersetzen.

Außerdem können die Steuerschieber 150, 152 mit einem Stufenkolben entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel versehen sein, der mehrere zu- und abschaltbare Flächen aufweist, so daß sich die Zahl der einstellbaren Drucke weiter vergrößern läßt.

Fig. 3 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Doppelkolben-Druckzylinders 210, durch welchen die Spann­ kolben 90, 90′ und 90″ ersetzt werden könnten und der die Möglichkeit bieten würde, vier unterschiedliche Vorspan­ nungen der Federn 88, 88″ einzustellen.

Ein Gehäuse 212 des Doppelkolben-Druckzylinders weist eine zylindrische Bohrung 214 auf, in welcher ein erster Kolben 216 verschieblich gelagert ist. Die Bohrung 214 ist beiderseits durch jeweils einen Deckel 218 und 220 verschlossen. An den ersten Kolben 216 ist eine erste Kolbenstange 222 angeformt, welche den Deckel 220 durch­ dringt.

Zwischen dem Deckel 218 und dem Kolben 216 sowie dem Deckel 220 und dem Kolben 216 wird jeweils ein Volumen 224 bzw. 226 gebildet, welches mit Hydraulikmedium unter Druck versorgbar ist. Hierzu sind Hydraulikleitungen 228 bzw. 230 vorgesehen.

Innerhalb des ersten Kolbens 216 ist koaxial zu diesem eine zylindrische Ausnehmung 232 vorgesehen, in welcher ein zweiter Kolben 234 mit einer zweiten, die erste Kolbenstange 222 koaxial durchsetzenden Kolbenstange 236 verschieblich gelagert ist.

In axialer Richtung gesehen wird beiderseits des zweiten Kolbens 234 jeweils ein Volumen 238, 240 gebildet. Zur Versorgung dieser Volumina 238, 240 mit unter Druck stehendem Hydraulikmedium sind zwei in radialer Richtung in den ersten Kolben 216 von den Volumina 238, 240 in radialer Richtung nach außen zu einer Mantelfläche des ersten Kolbens 216 verlaufende Stichkanäle 242, 244 vorgesehen, die in jeder Stellung des ersten Kolbens 216 mit einem Hydraulikanschluß 246 bzw. 248 in Verbindung stehen sollen. Hierzu sind auf der Mantelfläche des ersten Kolbens 216 zwei jeweils den Hydraulikanschlüssen 246 und 248 gegenüberliegende Ringnuten 250 und 252 vorgesehen, wobei der Stichkanal 242 in die Ringnut 250 und der Stichkanal 244 in die Ringnut 252 münden.

Ein an der zweiten Kolbenstange 236 gehaltener Feder­ teller kann nun durch wechselseitiges Unterdrucksetzen des Hydraulikmediums in den Volumina 224 bzw. 226 bereits durch Hin- und Herschieben des ersten Kolbens 216 in zwei unterschiedliche Stellungen überführt werden. Jede Stellung des ersten Kolbens 216 kann ihrerseits wiederum durch wechselseitiges Unterdrucksetzen des Hydraulikmediums in den Volumina 238 bzw. 240 und daraus folgendes Verschieben des zweiten Kolbens 234 zwischen zwei Extremalstellungen zu zwei unterschiedlichen Stellungen des auf der zweiten Kolbenstange 236 mon­ tierten Federtellers führen, so daß insgesamt vier unterschiedliche Stellungen des Federtellers einstellbar sind.

Ein Einsatz des Doppelkolben-Hydraulikzylinders zur Einstellung der Vorspannung der Federn 88, 88′ und 88″ in dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 hätte daher zur Folge, daß die Zahl der möglichen einstellbaren Drucke um einen zusätzlichen Faktor 2 erweitert werden könnte, so daß insgesamt der Druckregler gemäß dem ersten Ausführungs­ beispiel die Einstellung von 28 möglichen Drucken und der Druckregler gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel die Einstellung von 16 möglichen Drucken erlauben würde.

Claims (13)

1. Druckregler für hydraulisch gesteuerte Werkzeug­ maschinen umfassend ein erstes direkt gesteuertes Dreiwege-Druckregelventil (10) mit einem einen Zu­ fluß (28), einen Abfluß (32) und einen Druckanschluß (30) für ein Hydraulikmedium aufweisenden Gehäuse und mit einem darin gelagerten Steuerschieber (34), der zwischen einer den Zufluß (28) und den Druckanschluß (30) verbindenden über eine den Druckanschluß (30) verschließenden in eine den Druckanschluß (30) mit dem Abfluß (32) verbindenden Stellung hin- und her­ bewegbar ist, wobei eine Einstellung eines ersten konstanten Drucks am Druckanschluß (30) dadurch er­ reichbar ist, daß der Steuerschieber (34) einerseits durch ein vorgespanntes elastisches Element (88) eine Kraft in Richtung der den Zufluß (28) mit dem Druck­ anschluß (30) verbindenden Stellung erfährt und daß er andererseits eine mit unter dem Druck am Druck­ anschluß (30) stehendem Hydraulikmedium beaufschlagte erste Fläche besitzt, durch welche auf ihn eine der Kraft des elastischen Elements (88) entgegengesetzte Kraft wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß am Steuerschieber (34, 150, 152) eine zweite Fläche (56, 184, 186) vorgesehen ist, die mittels eines extern ansteuerbaren Schaltventils (74, 194) mit dem unter dem Druck am Druckanschluß (30) stehenden Hydraulikmedium beaufschlagbar ist und bei Beauf­ schlagung zu einer zusätzlichen, auf den Steuer­ schieber (34, 150, 152) wirkenden Kraft zur Einstellung eines zweiten konstanten Drucks am Druckanschluß (30) führt.

2. Druckregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Steuerschieber (34) weitere Flächen (58) vor­ gesehen sind, die jeweils einzeln mittels ansteuer­ barer Ventile (76) mit dem unter dem Druck am Druck­ anschluß (30) stehenden Hydraulikmedium beaufschlag­ bar sind.

3. Druckregler nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites direkt­ gesteuertes Dreiwege-Druckregelventil (130) mit denselben Merkmalen wie das erste Druckregelventil (120) vorgesehen ist, daß das zweite Druckregel­ ventil (130) mit dem ersten Druckregelventil (120) parallel geschaltet ist und daß zur Regelung des konstanten Drucks jeweils eines der Druckregelven­ tile (120, 130) über Schaltelemente (176, 154, 156) in eine aktive Stellung und das andere in eine inaktive Stellung überführbar ist.

4. Druckregler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltelemente jeweils zwischen den Zuflüssen (28) und den Druckanschlüssen (30) der Druckregel­ ventile (120, 130) umschaltbare Wegeventil vorgesehen sind.

5. Druckregler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Steuerschieber (150, 152) eine der in­ aktiven Stellung der Druckregelventile (120, 130) entsprechende inaktive Stellung besitzen, in welcher sie den Zufluß (28), den Abfluß (32) und den Druckanschluß (30) gegeneinander verschließen und daß die Schaltelemente ein jedem Steuer­ schieber (150, 152) zugeordnetes Stellelement (154, 156) umfassen, durch welches der Steuerschieber (150, 152) in die inaktive Stellung überführbar ist.

6. Druckregler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß das Gehäuse (140) Anschläge (196, 198) aufweist, an welchen die Steuerschieber (150, 152) in der inaktiven Stellung durch die Stellelemente (154, 156) anlegbar sind.

7. Druckregler nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellelemente hydraulisch über ein Wegeventil (176) wechselweise betätigbare Stellkolben (154, 156) vorgesehen sind.

8. Druckregler nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das elastische Element (88, 88′, 88″) durch Deformation mit unterschiedlichen Kräften vorspannbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannzylinder (90, 82; 90′, 82′; 90″, 82″; 210) vorgesehen ist, mit dem über Ventile (98, 98′, 98″) gesteuert verschiedene Vorspannstellungen anfahrbar sind.

9. Druckregler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vorspannstellungen durch Anschläge (92, 106; 92′, 106′; 92″, 106″) einstellbar sind.

10. Druckregler nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Absolutwert der Vorspannung des elastischen Elements (88, 88′, 88″) über Einstellglieder (102, 104; 102′, 104′; 102″, 104″) vorwählbar ist.

11. Druckregler nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (72, 74, 76, 98, 176, 194) als die jeweilige Schaltstellung haltende Rastventile ausgebildet sind.

12. Druckregler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ventile (72, 74, 76, 98, 176; 194) über jeder Schaltstellung zugeordnete, extern ansteuer­ bare Magneten einstellbar sind.

13. Druckregler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Fläche (56, 184, 186) kleiner als die erste Fläche (54, 180, 182) ist.