DE4011593A1 - Einstellbares druckventil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein einstellbares Druck­ ventil, insbesondere ein Druckbegrenzungs- oder Druck­ reduzierventil, mit einer in einem Ventilgehäuse aufge­ nommenen Ventilfeder, die sich einerseits an einem er­ sten Ventilteller zur Beaufschlagung eines Ventilkör­ pers und andererseits an einen weiteren Ventilteller abstützt, der elektromotorisch relativ zum ersten Ven­ tilteller bewegbar ist.

Über derartige Druckventile läßt sich das Verhalten von hydraulischen Steuerkreisen dynamisch beeinflussen. Da­ bei ist es allerdings erforderlich, daß das Ventil eine verhältnismäßig enge Hysterese aufweist und mit hoher Reproduzierbarkeit eine Feineinstellung zuläßt. Ein derartiges Ventil läßt sich damit auch in Hydraulik­ kreise eingliedern, in denen eine elektrische Druck­ ferneinstellung mit zeitlicher Beeinflussung des Druck­ anstiegs und des Druckabfalls erwünscht ist.

Es ist bereits ein elektromotorisch verstellbares Druckventil der eingangs beschriebenen Art bekannt. Die Verstellung erfolgt unter Zuhilfenahme eines Gleich­ strom-Getriebemotors, dessen Abtriebswelle mit einer Exzenter-Zwischenwelle gekoppelt ist. Die Zwischenwelle ist in einer Verlängerung des Ventilgehäuses quer zur Ventilachse angeordnet und weist zwischen zwei Lager­ stellen einen Exzenterabschnitt auf, über den ein kol­ benförmig ausgebildeter Ventilteller antreibbar ist.

Zur Erzielung einer ausreichend hohen Positioniergenau­ igkeit ist es erforderlich, den Getriebemotor im ge­ schlossenen Regelkreis zu betreiben. Dies vergrößert nicht nur den schaltungstechnischen Aufwand, sondern darüber hinaus den zur Aufnahme des Getriebemotors mit Weg-Rückführung erforderlichen Bauraum.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein einstellbares Druckventil mit elektromotorisch beweg­ barem Ventilteller zu schaffen, das mit einem verrin­ gertem schaltungstechnischen Aufwand eine hohe Stell­ genauigkeit besitzt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der zweite Ventilteller mittels eines Schrittmotors an­ getrieben wird. Der Schrittmotor muß zur Erzielung ei­ ner reproduzierbaren und hohen Stellgenauigkeit nicht mehr im geschlossenen Regelkreis betrieben werden. Es genügt, den Schrittantrieb als offene Steuerung auszu­ bilden, wobei vorzugsweise Weg-, Geschwindigkeits- und Richtungssignale vorgegeben werden. Dabei ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß aufgrund der überlegenen Leistungscharakteristik von Schrittmotoren auch der hierfür in Anspruch genommene Bauraum sehr klein gehal­ ten werden kann. Während bislang ein dem Gleichstrommo­ tor nachgeschaltetes Getriebe vorgesehen werden mußte, um das erforderliche Drehmoment aufzubringen und die Auflösung der im Regelkreis vorgesehenen Sensoren auf einem vertretbaren Niveau zu halten, kann ein derarti­ ges, hoch untersetzendes Untersetzungsgetriebe bei der erfindungsgemäßen Anwendung eines Schrittmotors entfal­ len, was einer kompakten Bauweise des Ventils weiter zugute kommt. Schrittmotoren ermöglichen selbst bei verhältnismäßig großen Nennmomenten Schrittfrequenzen in einem weiten Spektrum, so daß eine einfache An­ passung der Stellcharakteristik des Ventils an den be­ treffenden Hydraulikkreis ermöglicht ist.

Es hat sich hierbei gezeigt, daß es sogar möglich ist, den Schrittmotor direkt und koaxial zum Ventil an das Ventilgehäuse anzuflanschen, wodurch sich eine wesent­ lich einfachere geometrische Form für das Ventilgehäuse und damit eine wirtschaftlichere Herstellung ergeben. Die Stellgenauigkeit des Ventils läßt sich über die Wahl der Winkelschrittgröße beeinflussen. Eine zusätz­ liche Verfeinerung der Stellgenauigkeit ergibt sich dann, wenn zwischen der Ausgangswelle des Schrittmotors und dem bewegbaren Ventilteller ein möglichst verlust­ und spielarmes Untersetzungsgetriebe geschaltet ist, das vorzugsweise als Kugelumlaufgetriebe ausgebildet ist. Hierbei sitzt gemäß einer vorteilhaften Weiterbil­ dung der bewegbare Ventilteller auf einer drehsicher geführten Kugelumlaufmutter, die mit einer vom Schritt­ motor angetriebenen Kugelumlaufspindel in Eingriff steht. Auf diese Weise erfolgt die Bewegungsübertragung vom Schrittmotor auf den Federteller mit möglichst ge­ ringer Reibung, was sich positiv auf die Hysterese des Ventils auswirkt. Der Schrittantrieb kann auf diese Weise wegen der direkten Zuordnung zwischen den elek­ trischen Steuerimpulsen und den Winkelschritten als of­ fene Steuerung ausgeführt werden.

Die Haltebremse gemäß Anspruch 14 erlaubt es, den Motor im Betrieb des Ventils nicht dauernd unter Strom zu halten, sondern ihn nach Einstellung des gewünschten Druckes abzuschalten. Dies führt zu einer Energieer­ sparnis. Die Haltebremse ermöglicht es weiterhin, daß bei Stromausfall (Störfall) der am Ventil eingestellte Betriebsparameter erhalten bleibt, weil das Ventil sich nicht verstellen kann.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Kugelumlaufspin­ del mittels einer Zwischenwelle angetrieben wird, die als Hohlwelle ausgebildet ist und die jeweiligen Enden der Schrittmotorwelle und der Kugelumlaufspindel über­ greift. Dieses Konzept erlaubt es, herkömmliche Schrittmotoren ohne konstruktionstechnische Umbaumaß­ nahmen am Getriebegehäuse anzubringen, wobei über die Zwischenwelle jeweils die Anpassung an die betreffende Ventilkonstruktion erfolgt. Das Ventil kann somit modu­ lar aufgebaut werden, was der Wirtschaftlichkeit der Herstellung der hierfür erforderlichen Komponenten zu­ gute kommt. Darüber hinaus können über die Zwischen­ welle herstellungs- bzw. montagetechnisch bedingte Fluchtungsabweichungen zwischen Motor- und Ventilachse kompensiert werden.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Zwischenwelle die von der Ventilfeder auf die Kugelumlaufspindel auf­ gebrachte Reaktionskraft in ein gehäusefestes Bauteil einleitet. Die Welle des Schrittmotors kann auf diese Weise in Axialrichtung vollständig kräftefrei gehalten werden, wodurch die Folgegenauigkeit des Schrittmotors zusätzlich angehoben wird.

Der für die Zwischenwelle erforderliche Bauraum zwi­ schen Ventilteller und Schrittmotor kann in vorteilhaf­ ter Weise dazu genutzt werden, eine qualitativ hochwer­ tige Axiallagerung in das Ventil zu integrieren, so daß das erfindungsgemäße Ventil selbst dann einsetzbar ist, wenn höchste Ventilkräfte herrschen. Eine besonders einfache Axiallagerung der Zwischenwelle ergibt sich dann, wenn die Zwischenwelle einen Radialbund hat, zu dessen beiden Seiten jeweils ein Axial-Wälzlager, bei­ spielsweise in Form eines Kugellagers, vorgesehen ist.

Wenn die Zwischenwelle in einem zwischen Ventil- und Motorgehäuse geflanschten Zwischengehäuse untergebracht wird, in dem vorzugsweise zusätzlich eine Führungs­ scheibe für einen Zentrierfortsatz der Kugelumlaufmut­ ter aufgenommen ist, ergibt sich die besonders vorteil­ hafte Möglichkeit, das Zwischengehäuse als separaten Modul auszubilden, der - je nach Leistungscharakteri­ stik des Ventils - austauschbar und mit den angrenzen­ den Komponenten, nämlich dem Ventilgehäuse und dem Schrittmotorgehäuse verbindbar ist.

Der erfindungsgemäße Aufbau des Ventils schafft die Voraussetzungen dafür, daß die wesentlichen Funktions­ oberflächen der Bauteile ausschließlich rotationssymme­ trisch gestaltet werden können, wodurch sich eine ein­ fachere Herstellung des Ventils ergibt. Der besondere Vorteil ist darüber hinaus darin zu sehen, daß auch eine einfachere Abdichtung des die Ventilfeder aufneh­ menden Raums gegen das Motorgetriebegehäuse vorgenommen werden kann. Hierbei ist es lediglich erforderlich, die Kugelumlaufspindel und die Zwischenwelle über jeweils eine Ringdichtung abzudichten, wodurch sich eine sehr einfache und leistungsfähige Dichtung ergibt, die eine Beaufschlagung des Ventils mit hohen Drücken ermög­ licht.

Das Ventil kann als Druckbegrenzungsventil oder aber auch als Druckreduzierventil ausgebildet sein, ohne daß sich am Antrieb und an der Kraftübertragung auf den Ventilteller etwas ändert.

Nachstehend wird anhand schematischer Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt des einstellbaren Druck­ ventils in der Ausführung als Druckbegrenzungsventil;

Fig. 2 die Einzelheit II in Fig. 1;

Fig. 3 die Ansicht III in Fig. 2;

Fig. 4A und 4B schematische Schnittansichten der Einzelheit II in Fig. 1, wobei in der oberen Hälfte der Zustand vor der Justage und in der unteren Hälfte der Zustand nach der Justage des Ventils dargestellt ist; und

Fig. 5 und 6 Bildzeichen zur Verdeutlichung der Anwendungsgebiete der erfindungsgemäßen Ventilgestal­ tung.

Wie eingangs bereits erwähnt, betrifft die Erfindung ein einstellbares Druckventil in der Ausführung als Druckbegrenzungsventil und als Druckreduzierventil. Die Bildzeichen für diese Ventile sind in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Beim Druckbegrenzungsventil gemäß Fig. 5 ist ein Schließelement 2 mittels einer Feder 4 in Schließrichtung vorgespannt. Die Kraft, mit der das Schließelement 2 auf einen Ventilsitz gedrückt wird, ist einstellbar, was durch den Pfeil 6 angedeutet ist. Der Federraum ist regelmäßig zum Tank entlastet und der Druck P im System wirkt auf die Fläche des Schließele­ ments 2, was durch eine Steuerleitung 8 wiedergegeben ist. Mit zunehmenden Druck P steigt die Kraft, mit der das Schließelement 2 entgegen der Kraft der Feder 4 in der Öffnungsrichtung beaufschlagt wird. Übersteigt die Druckkraft die Federkraft, verschiebt sich das Schließ­ element gegen die Feder 4 und öffnet die Verbindung zum Tank T. Das Ventil öffnet so weit, bis am Schließele­ ment zwischen Druck- und Federkraft Gleichgewicht herrscht. Mittels der einstellbaren Feder 4 kann der Systemdruck P variiert werden.

In Fig. 6 ist ein weiteres Anwendungsgebiet der Erfin­ dung, nämlich ein direkt gesteuertes Druckreduzierven­ til gezeigt. Im Gegensatz zum Druckbegrenzungsventil gemäß Fig. 5 ist hier das Ventil in der Ausgangsstel­ lung geöffnet. Die Durchflußrichtung ist von P nach A. Der Sekundärdruck im Anschluß A wirkt über eine Steuer­ leitung 18 auf eine erste Fläche 13 eines Ventilele­ ments 12 in Form eines Kolbens. Die andere Fläche 11 ist von einer Feder 14 beaufschlagt, die wiederum ver­ stellbar ist, was durch den Pfeil 16 angedeutet ist. Erreicht der Druck bei A den an der Feder 14 einge­ stellten Wert, verschiebt sich der Kolben 12 und ver­ ringert den Durchfluß von P nach A. Zum Ausgang des Ventils kann nur die Flüssigkeitsmenge fließen, die ohne Druckerhöhung von dem Verbraucher im nachfolgenden System bei A abgenommen wird, es wird somit der Sekun­ därdruck, d. h. der Ausgangsdruck begrenzt, und zwar un­ abhängig vom Eingangsdruck, sobald dieser den einge­ stellten Wert überschreitet.

In Hydrauliksystemen ist es oftmals erwünscht, die Cha­ rakteristik der vorstehend erläuterten Druckventile nach einem bestimmten Schaltmuster zu variieren, um eine Anpassung an dynamische Hydrauliksysteme vornehmen zu können. Die hierdurch erforderliche Einstellbarkeit der Ventilcharakteristik soll nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines elektromotorisch einstellbaren Druckbegrenzungsventils erläutert werden, wobei auf die Fig. 1 bis 4 Bezug genommen wird.

In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 22 ein Ventilge­ häuse bezeichnet, das im wesentlichen quaderförmig aus­ gebildet ist. Das Ventilgehäuse 22 nimmt in seinem In­ neren einen Ventil-Einbausatz mit Ventilspindel 24, Ventilkegelkörper 26 und Justierschraube 28 auf. Die Ventilspindel 24 kann mittels einer Kontermutter 30 axial am Ventilgehäuse 22 fixiert werden. Der Justier­ schraube 28 ist ebenfalls eine Kontermutter 32 zugeord­ net, um die axiale Lage der Justierschraube 28 zu fi­ xieren.

Der eigentliche Ventilsitz des Druckbegrenzungsventils ist mit 34 bezeichnet und wird mittels eines Ventilke­ gelabschnitts 36 in der Ruhelage des Ventils verschlos­ sen. Hinter dem Ventilkegelabschnitt 36 ist am Ventil­ kegelkörper 26 ein Auflagebund 38 ausgebildet, über den die Ventil-Schließkraft auf den Ventilkegelkörper 26 aufgebracht wird. Hierzu ist eine Kugel 40 vorgesehen, die in einer Innenausnehmung 42 eines Ventiltellers 44 aufgenommen ist. Der Ventilteller 44 wird mittels einer vorbestimmten Federkraft gegen den Ventilkegelkörper 26 gedrückt, wobei die Größe der Federkraft den System­ druck bestimmt, der über eine Ventilkammer 46 am Ven­ tilsitz 34 anliegt.

Nachfolgend wird beschrieben, in welcher Weise die Ein­ stellung des Druckbegrenzungsventils, d. h. die Verände­ rung der Ventil-Schließkraft erfolgt:
Am Ventilteller 44 stützt sich eine Ventilfeder in Form einer Druck-Schraubenfeder 48 ab, deren anderes Ende an einem weiteren Ventilteller 50 anliegt. Durch axiale Verstellung des Ventiltellers 50 ändert sich die Länge der Druck-Schraubenfeder 48 und dementsprechend die von der Schraubenfeder 48 auf den Ventilkegelkörper 26 auf­ gebrachte Schließkraft. Um diese Schließkraft mit hoher Genauigkeit und innerhalb kürzester Zeit mit einem re­ lativ geringen, schaltungstechnischen Aufwand verändern zu können, ist ein elektromotorischer Stellantrieb vor­ gesehen, der einen Schrittmotor 52 aufweist, welcher über ein Zwischengehäuse 54 koaxial an das Ventilge­ häuse 22 angeflanscht ist. Der Schrittmotor 52 hat eine durchgehende Welle 56, an derem den Ventilgehäuse 22 abgewandten Ende eine elektromagnetische Haltebremse 58 befestigt ist. Mit 60 und 62 sind die Stromanschlüsse für den Schrittmotor 52 einerseits und die Haltebremse 58 andererseits bezeichnet.

Die Steuersignalleitungen werden auf eine nicht näher dargestellte Leistungselektronikkarte eines elektri­ schen Steuerkreises gegeben, der eine Busplatine zuge­ ordnet ist, die von einer Netzkarte gespeist und mit einer Oszillatorkarte im Signalaustausch steht. Die An­ steuerung des Stellantriebs erfolgt elektrisch durch Vorgabe von Weg-, Geschwindigkeits- und Richtungssigna­ len, so daß der Schrittmotor im offenen Steuerkreis be­ trieben werden kann, wobei in vorteilhafter Weise von dem breiten Schrittfrequenzband derartiger Motoren, beispielsweise zwischen 10 Hz und 40 kHz Gebrauch ge­ macht wird.

Um die Hysterese des Ventils so klein wie möglich zu halten, ist es erforderlich, die Bewegungsübertragung vom Schrittmotor 52 auf den Federteller 50 mit mög­ lichst geringer innerer Reibung zu bewirken. Zu diesem Zweck ist ein reibungsarmes Untersetzungsgetriebe in Form eines Kugelspindeltriebes zwischen Motorwelle 56 und Ventilteller 50 geschaltet, wobei das Getriebe in vorteilhafter Weise so ausgebildet ist, daß eine Achse 64 der Motorwelle 56 bzw. des Schrittmotorgehäuses 66 mit einer Achse 68 des Druckbegrenzungsventils bzw. des Ventilgehäuses 22 zusammenfällt. Auch das Gehäuse 64 kann im wesentlichen quaderförmig mit zylindrischer In­ nenausnehmung ausgebildet sein, ebenso wie das Zwi­ schengehäuse 54, wodurch sich das Ventil insgesamt aus stabförmigen Teilen mit rotationssymmetrischen Funkti­ onsoberflächen aufbauen läßt. Die drei Gehäuseteile 22, 54 und 66 sind mittels Spannschrauben 70 zusammenge­ spannt, die in den jeweiligen Ecken der Gehäuseteile verlaufen, wobei die einzelnen Gehäuseteile über Zen­ trierungen 72 und 74 ineinander greifen.

Zur reibungsarmen Kraftübertragung von der Schrittmo­ torwelle 56 zum Ventilteller 50 ist eine Kugelumlauf­ spindel 76 vorgesehen, die mit einer Kugelumlaufmutter 78 in Funktionseingriff steht. Letztere trägt den Ven­ tilteller 50, an dem sich die Druckfeder 48 abstützt. Der Gewindeabschnitt der Kugelumlaufspindel 76 geht über eine Radialschulter 82 in einen Axialfortsatz 80 über, der abdichtend (Dichtung 84) und mit Passung in eine Hohlwelle 86 eintaucht. Einzelheiten dieser Ver­ bindung ergeben sich aus der Darstellung gemäß Fig. 2. Über einen sich diametral erstreckenden Stift 88 er­ folgt eine Axialsicherung und eine Verdrehsicherung des Fortsatzes 80 in der Hohlwelle 86. Von der anderen Seite erstreckt sich in die Innenausnehmung der Hohl­ welle 86 ein Endabschnitt der Schrittmotorwelle 56. Über einen weiteren Querstift 90 erfolgt eine verschie­ befeste und drehsichere Mitnahmezwischenwelle 56 und Hohlwelle 86.

Man erkennt aus der Darstellung gemäß Fig. 2, daß die Achsen der Stifte 88 und 90 vorzugsweise um 90° zuein­ ander versetzt sind. Vorzugsweise erfolgt die Verbin­ dung derart, daß die Aufnahmebohrungen in der Hohlwelle 86 einerseits und in den Endabschnitten 80 und 56 der miteinander zu koppelnden Wellenteile andererseits beim Montagevorgang hergestellt werden, wonach die Verstif­ tung erfolgt.

Die Hohlwelle 86 ist mittels einer Dichtungsanordnung 92 abgedichtet in einer gestuften Innenausnehmung 94 geführt aufgenommen und stützt sich mit ihrer dem Ven­ til zugewandten Stirnfläche 96 an der Radialschulter 82 der Kugelumlaufspindel 76 ab.

Zur Aufnahme der von der Druckfeder 48 aufgebrachten Reaktionskraft weist die Hohlwelle 86 einen Ringbund 98 auf, der über ein Kugellager 100 an einer Druckscheibe 102 abgestützt ist, die formschlüssig in der Innenaus­ nehmung 94 aufgenommen ist und sich ihrerseits an einem Zentrier- oder Stirnbund 104 des Getriebemotorgehäuses 66 abstützt. Die durchgehende Welle 56 des Schrittmo­ tors 52 ist somit von den von der Druckfeder 48 indu­ zierten Reaktionskräften abgeschirmt, wobei durch das Kugellager 100 dafür gesorgt wird, daß die Federvor­ spannkraft die Reibungskräfte bei der Drehmomentüber­ tragung nicht übermäßig ansteigen lassen.

Ein weiteres Kugellager 106 ist zwischen dem Ringbund 98 und einer weiteren Druckscheibe 108 vorgesehen, die sich über eine Paßscheibenanordnung 110 an einer Aus­ gleichsscheibe 112 abstützt. Mittels der Ausgleichs­ scheibe 112 wird die Dichtungsanordnung 92 in Lage ge­ halten, so daß eine wirkungsvolle Abdichtung des die Ventilfeder 48 aufnehmenden Ventilraums sichergestellt ist.

Zur Führung des in axialer Richtung bewegbaren Ventil­ tellers 50 ist eine Führungsscheibe 114 vorgesehen, die mittels einer Paßfeder 116 verdrehsicher in einer In­ nenausnehmung 118 des Zwischengehäuses 54 aufgenommen ist. Die Führungsscheibe 114 weist eine zentrische Füh­ rungsbohrung 120 auf, in die mit Gleitpassung ein Füh­ rungsansatz 122 der Kugelumlaufmutter 78 eingreift. Eine mit 124 bezeichnete Schraube ist von der Rückseite in die Führungsscheibe 114 versenkt eingeschraubt und ragt mit ihrem Fußabschnitt durch eine außerzentrische Bohrung 126 in der Kugelumlaufmutter 78, wodurch letz­ tere gegen Drehbewegungen gesichert ist.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird dementsprechend klar, daß bei einer Drehmomenteinleitung über die durchgehende Welle 56 des Schrittmotors 52 über die Mitnehmerstifte 88, 90 eine Drehmomentübertragung auf die Kugelumlaufspindel 76 erfolgt, die aufgrund der drehfesten, jedoch axial verschiebbaren Lagerung der Kugelumlaufmutter 50, 78 in eine Axialbewegung des Ven­ tiltellers 50 umgewandelt wird. Die Kraftübertragung erfolgt durch die ausgewählten Komponenten so reibungs­ arm wie möglich, so daß sich das Ventil durch eine sehr kleine Hysterese auszeichnet. Die Ansteuerung erfolgt durch Weg-, Geschwindigkeits- und Richtungssignale, wo­ bei vor und nach jeder Betätigung des Motors eine Ent­ sperrung bzw. Sperrung der elektromagnetischen Halte­ bremse 58 vorgenommen wird.

Der Antrieb des bewegbaren Ventiltellers 50 ist darüber hinaus sehr kompakt und hat den zusätzlichen Vorteil, daß er einen modularen Aufbau des Ventils ermöglicht. Dabei ist der Ventil-Kegel-Einbausatz zusammen mit der Ventilfeder 48 im eigentlichen Ventilgehäuse unterge­ bracht. Die Schnittstelle zwischen Schrittmotor 52 und Ventilgehäuse 22 liegt im Bereich eines Zwischengehäu­ ses 54, mit dem eine Anpassung an die jeweils vorlie­ genden Randbedingungen seitens des Schrittmotors 52 ei­ nerseits und des Ventils 22 andererseits ermöglicht ist. Aufgrund der koaxialen Anordnung der Ventilteile sind die Funktionsflächen der miteinander zu verbinden­ den Gehäuseteile ausschließlich zylindrisch ausgebil­ det, was der Wirtschaftlichkeit des Herstellungsverfah­ rens zugute kommt.

Nachfolgend wird anhand der Fig. 4A und 4B erläu­ tert, in welcher Weise die spielfreie Montage der Zwi­ schenwelle 86 erfolgt:

Fig. 4A zeigt in einem Ausschnitt das Ventil vor der endgültigen Justage. Diejenigen Komponenten, die den Bauteilen der vorstehend beschreibenen Ausführungsform entsprechen, sind mit entsprechenden Bezugszeichen ge­ kennzeichnet.

Bei noch nicht vollendeter Justage im zusammenge­ flanschten Zustand der Gehäuseteile 22, 54 und 66 zwi­ schen einem Befestigungsflansch 128 und der dem Ventil abgewandten Stirnseite 130 des Zwischengehäuses ein Spalt mit der Breite W verbleibt. Diese Spaltbreite wird ausgemessen, woraufhin die Paßscheibe 110 bzw. das axiale Maß der Paßscheibenanordnung 110 so weit redu­ ziert wird, daß der Spalt W zu Null wird und ein Rest­ spiel S in der Größenordnung von etwa 0 bis 0.01 mm verbleibt. Die Ventilgehäuseteile werden anschließend wieder zusammengebaut und über die Schrauben 70 axial miteinander verspannt.

Die Erfindung schafft somit ein einstellbares Druckven­ til, insbesondere ein einstellbares Druckbegrenzungs­ oder Druckreduzierventil, bei dem in einem Ventilge­ häuse eine Ventilfeder aufgenommen ist, die sich einer­ seits an einem ersten Ventilteller zur Beaufschlagung eines Ventilkörpers und andererseits an einen zweiten Ventilteller abstützt, der elektromotorisch relativ zum ersten Ventilteller bewegbar ist. Der zweite Ventiltel­ ler ist mittels eines Schrittmotors antreibbar, der vorzugsweise koaxial an das Ventilgehäuse angeflanscht ist, wobei die Antriebswelle des Schrittmotors mit der Ventilachse fluchtet. Der Schrittmotor kann in einem offenen Steuerkreis betrieben werden, wobei durch Vor­ gabe von Weg-, Geschwindigkeits- und Richtungssignalen eine eindeutige und reproduzierbare Zuordnung zwischen Steuerimpuls und Ventiltellerweg mit geringer Ventilhy­ sterese erzielbar ist.

Claims (18)

1. Einstellbares Druckventil, mit einer in einem Ventilgehäuse aufgenommenen Ventilfeder, die sich ei­ nerseits an einem ersten Ventilteller zur Beaufschla­ gung eines Ventilkörpers und andererseits an einem zweiten Ventilteller abstützt, der elektromotorisch re­ lativ zum ersten Ventilteller bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ventilteller (50, 78) mittels eines Schrittmotors (52) antreibbar ist.

2. Druckventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrittmotor (52) ko­ axial an das Ventilgehäuse (22, 54) angeflanscht ist, wobei die Abtriebswelle (56) des Schrittmotors (52) mit der Ventilachse (68) fluchtet.

3. Druckventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ventilteller (50) auf einer drehsicher axial geführten Kugelumlauf­ mutter (78) sitzt, die mit einer vom Schrittmotor (52) angetriebenen Kugelumlaufspindel (76) in Eingriff steht.

4. Druckventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelumlaufspindel (76) mittels einer Zwischenwelle (86) antreibbar ist, die als Hohlwelle (86) ausgebildet ist, welche die jeweili­ gen Enden der Schrittmotorwelle (56) und der Kugelum­ laufspindel (76) übergreift.

5. Druckventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwelle (86) die von der Ventilfeder (48) auf die Kugelumlaufspindel (76) aufgebrachte Reaktionskraft in ein gehäusefestes Bauteil (102, 104) einleitet.

6. Druckventil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwelle (86) einen Radialbund (98) hat, der sich über ein Axiallager (100) an einer Druckscheibe (102) abstützt.

7. Druckventil nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwelle (86) mit­ tels zweier Axiallager (100, 106) positioniert ist und die Kopplung an die jeweiligen Endabschnitte der Schrittmotorwelle (56) und der Kugelumlaufspindel (76) mittels einer Stiftverbindung (88, 90) erfolgt.

8. Druckventil nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelumlaufmutter (78) einen Zentrier-Fortsatz (122) aufweist, der in eine Führungsausnehmung (120) eines Lagerteils (114) ein­ greift.

9. Druckventil nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwelle (86) in einem zwischen Ventil- (22) und Motorgehäuse (66) ge­ flanschten Zwischengehäuse (54) untergebracht ist.

10. Druckventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelumlaufspindel (76) mit einem Mitnehmerfortsatz (80) abdichtend in die Zwi­ schenwelle (86) eingreift, die ihrerseits abgedichtet in einem Gehäuseteil (54) aufgenommen ist, wobei eine Schulter (82) zwischen Gewindeabschnitt und Mitnehmer­ fortsatz (80) an der Zwischenwelle (86) anliegt.

11. Druckventil nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das die Feder- Druckkraft aufnehmende Axiallager (100, 106) von einem Kugellager gebildet ist und das Lagerspiel (S) mittels einer Paßscheibenanordnung (110) einstellbar ist.

12. Druckventil nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Axiallager (100, 106) in einer Innenausnehmung (94) des Zwischengehäuses (54) aufgenommen sind und sich die Druckscheibe (102) an ei­ nem Zentrierbund (104) des Schrittmotorgehäuses (66) abstützt.

13. Druckventil nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelumlaufspindel (76) lagerungsfrei in den die Ventilfeder (48) aufnehmenden Ventilraum ragt.

14. Druckventil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrittmotor (52) eine durchgehende Welle (56) hat, an deren dem Ventil abge­ wandten Ende eine elektromagnetische Haltebremse (58) angeordnet ist.

15. Druckventil nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerteil (114) für die Kugelumlaufmutter (78) in einer Innenausnehmung (118) des Zwischengehäuses (54) aufgenommen ist.

16. Druckventil nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein Druckbegren­ zungsventil ist.

17. Druckventil nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein Druckredu­ zierventil ist.

18. Druckventil nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schrittmotor (52) eine Steuerschaltung zugeordnet ist, mit der die Bewegung des Schrittmotors nach Richtung, Weg und Geschwindig­ keit steuerbar ist.