DE4015776C2 - Steuerschieberventil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuerschieberventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein solches Steuerschieberventil ist aus der DE 34 31 853 A1 bzw. JP 62-261782 bekannt.

Ein solches, aus der JP 62-261782 bekanntes Steuerschieber­ ventil wird anhand von Fig. 10 näher beschrieben.

Ein Steuerschieber B ist gleitbeweglich in einem Schieber­ durchgang a1 vorgesehen, der in einem Ventilgehäuse A ausge­ bildet ist. Eine horizontale Öffnung b1 ist im rechten Ende des Steuerschiebers B vorgesehen, um eine Steuerkammer C zu bilden. Die Steuerkammer C steht mit einem Pumpanschluß a2 über eine Öffnung b2 und eine mit einem großen Durchmesser ausgebildete Öffnung b3 in Verbindung, und sie steht auch mit einem Rücklaufanschluß (nicht gezeigt) über das Steuer­ ventil (nicht gezeigt) eines Magneten in Verbindung.

Bei dem Steuerschieberventil, das beispielsweise in der dort gezeigten Auslegungsform als magnetisch betriebenes Propor­ tionalsteuerventil eingesetzt wird, setzt bei der Erregung des Magneten ein Steuerventil den Öffnungsbereich zwischen der Steuerkammer C und der Rücklauföffnung herab, so daß in der Steuerkammer C ein Druckanstieg auftritt. Dieser Druck bewirkt, daß der Steuerschieber B entgegen der Kraft einer Feder D in Richtung nach links bewegt wird, und der Pumpan­ schluß a2 und der Arbeitsanschluß a3 werden in Verbindung gebracht, und das Hydraulikfluid von dem Pumpanschluß a2 strömt über den Arbeitsanschluß a3 zu einer Arbeitseinrich­ tung (nicht gezeigt).

Wenn der Druck am Arbeitsanschluß a3 einen vorbestimmten Wert erreicht hat, der sich nach der Durchmesserdifferenz zwischen einem Kolbensteg b4 und einem Kolbensteg b5 bemißt, wird bewirkt, daß der Steuerschieber B nach rechts zurückbe­ wegt wird. Hierdurch wird die Verbindung zwischen dem Pump­ anschluß a2 und dem Arbeitsanschluß a3 abgesperrt, und der Druck in dem Arbeitsanschluß a3 bleibt konstant auf dem vor­ bestimmten Wert.

Bei dem magnetisch betriebenen Proportionalsteuerventil ge­ mäß dieser Ausführungsform ist der Durchmesser der Öffnung b2 sehr klein, um die Auswirkungen des Stroms des Hydraulik­ fluids zu der Steuerkammer C im Hinblick auf den Hauptströ­ mungsweg von dem Pumpanschluß a2 zu dem Arbeitsanschluß a3 möglichst gering zu halten, und um Druckschwankungen in der Steuerkammer C auszuschalten, die von der Pumpwirkung des Hydraulikfluids über den Pumpanschluß a2 herrühren können. Bei dieser Bauart eines magnetischen Proportionalsteuerventils kann sich die Öffnung b2 somit schnell zusetzen, so daß es unmöglich wird, daß das Ventil seine Steuerfunktion erfüllen kann.

Zur Lösung des Problems könnte ein Filter in der Öffnung b3 vorgesehen werden. Wenn jedoch die Öffnung b3 einen sehr kleinen Durchmesser hat, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist, können sich die Filter sehr schnell zusetzen, und sie müssen häufig ausgewechselt werden, so daß sich Wartungsschwierig­ keiten ergeben. Obgleich dies dadurch verhindert werden könnte, daß man die Öffnung b3 größer bemißt, würde dies be­ deuten, da die Öffnung b3 in der Außenwand der Steuerkammer C liegt, daß der Flächenbereich mit der herabgesetzten Wand­ stärke zwischen der Öffnung b3 und der horizontalen Öffnung b1 kleiner würde, wodurch sich die Festigkeit des Steuer­ schiebers B verringert.

Aus der DE 31 34 620 A1 ist eine Stromregelventilanordnung bekannt, die einen als Filterpatrone ausgebildeten Filter aufweist.

Aus der DE 33 08 146 A1 ist ein Ventil mit einem Hochdruck- und einem Niederdruckanschluß bekannt, wobei der Schieber­ durchgang in Verbindung mit diesen Anschlüssen befindlich ist.

Die Fig. 11 und 12 verdeutlichen eine andere Bauart eines üblichen Steuerschieberventils, das nunmehr beschrieben wird. Hier ist das Ventil ein magnetisch betriebenes Propor­ tionalsteuerventil 101, das in einer Schnittansicht in Fig. 11 gezeigt ist, wobei in einer vergrößerten Ansicht die Hauptteile in Fig. 12 gezeigt sind. Unter Bezugnahme auf Fig. 11 ist das magnetisch betriebene Proportionalsteuerven­ til 101 mit einem Gehäuse 102, einem Proportionalmagneten 103, der als ein einstückiges Teil des Ventilgehäuses 102 ausgebildet ist, und mit einem Steuerschieber 105 versehen, der hin- und hergehend in dem Schieberdurchgang 104 gleitbe­ weglich ist.

Im Inneren des Ventilgehäuses 102 sind ein Hochdruck-Abgabean­ schluß 106, ein Niederdruck-Rücklaufanschluß 107, ein Behälteranschluß 108 und ein Niederdruck-Rücklaufanschluß 109 vorgesehen. Jeder der Anschlüsse 106 bis 109 steht mit dem Schieberdurchgang 104 in Verbindung. Die Spule 111 des Proportionalmagneten 103 wird mittels Steuersignalen erregt, die über ein Kabel 110 übertragen werden, wodurch bewirkt wird, daß sich ein Anker 112 um einen vorbestimmten Weg bewegt und hierdurch der Steuerschieber 105 in horizontaler Richtung bewegt wird. In dem Schieberdurchgang 104, von dem aus sie nach innen vorstehen, sind eine ringförmige abgabeseitige Gleitfläche 113, eine behälterseitige Gleitfläche 114 und eine rücklaufseitige Gleitfläche 115 vorgesehen.

Der Steuerschieber 105 wird durch den Anker 112 bewegt und wird in seine Ausgangsstellung mittels der Ventilrückholfe­ der 116 zurückgeführt. Auf der Umfangsfläche des Steuer­ schiebers 105 sind erste und zweite Kolbenstege bzw. hervor­ stehende Umfangsteile 117 und 118 vorgesehen, die in Gleit­ berührung mit der ringförmigen, abgabeseitigen Gleitfläche 113 sind, ferner ist ein Kolbensteg 119 vorgesehen, der ge­ genüber der behälterseitigen Gleitfläche 114 eine Gleitbewe­ gung ausführt, und es ist ein Kolbensteg 120 vorgesehen, der eine Gleitbewegung gegenüber der ablaufseitigen Gleitfläche 115 ausführt.

Eine ringförmige Hydraulikdruck-Ausgleichsnut 121 ist zwi­ schen den ersten und zweiten Kolbenstegen 117 und 118 ausge­ bildet. Der Hydraulikdruck in der Hydraulikdruck-Aus­ gleichsnut 121 bewirkt eine gleichmäßige Beaufschlagung mit einem Umfangsdruck auf den Steuerschieber 105, um eine axiale Verschiebung des Steuerschiebers 105 zu verhindern. Die ersten und zweiten Kolbenstege 117 und 118 dienen zur Bildung einer Hochdruckkammer 122 auf der Abgabeanschluß­ seite 106 und jeweils einer Niederdruckkammer 123 auf dem ablaufseitigen Anschluß 107.

Wie in der vergrößerten Ansicht in Fig. 12 gezeigt ist, tritt bei dieser Auslegungsform eine Schwierigkeit dahinge­ hend auf, daß eine Hydraulikdruckdifferenz genutzt wird, um einen Strom des Hydraulikfluides von der Hochdruckkammer 122 zu der Niederdruckkammer 123 (wie mit dem Pfeil R angedeu­ tet) zu bewirken, wobei sich Fremdstoffteilchen CT, wie Schmutz und dgl., zwischen die abgabeseitige Gleitfläche 113 und den abgabeseitigen zweiten Kolbensteg 118 absetzen können. Diese Teilchen bauen sich über einen längeren Zeit­ raum hinweg auf und bewirken, daß der Steuerschieber 105 in dem Schieberdurchgang 104 hängenbleibt.

Die ungeprüften japanischen Veröffentlichungen Nos. 61 (1986) -201903 und 63 (1988) -195477 beschreiben Ventilein­ richtungen, die derart beschaffen und ausgelegt sind, daß verhindert wird, daß die Bewegung des Steuerschiebers durch solche Teilchen angehalten wird.

Bei einer Auslegungsform wird der Durchsatz eines Proportionalmagnetventils dadurch verstärkt, daß das Ventil mit einer stärkeren Rückholfeder 116 oder einer inneren Feder ausgestattet wird, welche eine Funktionsfähigkeit des Ventils selbst dann ermöglicht, wenn eine mittlere Menge von Teilchen aus Fremdstoffen CT in das Ventil eintritt. Der Nachteil bei einer solchen Auslegung ist darin zu sehen, daß die Gesamtabmessungen des Ventils größer werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuerschie­ berventil zu schaffen, bei dem Verschmutzungen und eine da­ mit verbundene ungenaue Arbeitsweise des Steuerschieberven­ tils vermieden werden.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des An­ spruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß weist der Schieber eine Queröffnung auf, die vom äußeren Umfang der dem Pumpanschluß zugewandten Fläche in Richtung der Schnittstelle mit der Achse des Schiebers verläuft. Eine Steuerkammer ist in dem Steuerschieberventil vorgesehen, die mit der Queröffnung und einer Drosselöff­ nung, deren Durchmesser kleiner als der der Queröffnung ist, verbunden ist. In der Queröffnung ist ein Paar von Filter­ elementen angeordnet, wobei die Drosselöffnung dazwischen vorgesehen ist. Jedes Filterelement ist in die Queröffnung in Richtung der Schnittstelle mit einer Achse des Schiebers eingeführt. Dadurch besteht einerseits die Möglichkeit, einen vergleichsweise großen Filter einzusetzen, der in größeren Zeitabständen gereinigt bzw. ersetzt werden muß, und andererseits kann die Festigkeit des Schiebers im we­ sentlichen beibehalten werden. Zudem sind die Filterelemente leicht zugänglich, was den Wartungsaufwand verringert.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher beschrieben. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Steuerschieberven­ tils gemäß einer ersten bevorzugten Ausfüh­ rungsform nach der Erfindung,

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht längs der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht des Filters,

Fig. 4, 5 und 6 Ansichten von Fig. 3 in Richtung der Pfeile IV, V und VI jeweils,

Fig. 7 eine Schnittansicht eines magnetbetätigten Proportionalsteuerventils gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung,

Fig. 8 eine vergrößerte Schnittansicht der wesentli­ chen Teile dieser zweiten bevorzugten Ausfüh­ rungsform,

Fig. 9 eine vergrößerte Schnittansicht der wesentli­ chen Teile eines magnetisch gesteuerten Proportionalsteuerventils gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfin­ dung,

Fig. 10 eine Schnittansicht eines Teils eines übli­ chen, magnetisch betätigten Proportionalsteu­ erventils,

Fig. 11 eine Schnittansicht eines üblichen, magnetisch betätigten Proportionalsteuerventils, und

Fig. 12 eine vergrößerte Schnittansicht der wesentli­ chen Teile des üblichen Ventils.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 6 wird die Erfindung nach­ stehend näher erläutert. Fig. 1 ist eine Schnittansicht eines magnetisch betätigten Proportionaldrucksteuerventils. Unter Bezugnahme auf die Zeichnung weist das magne­ tisch betätigte Proportionaldrucksteuerventil ein Ventilgehäuse 1, einen Schieber 2 und eine Antriebseinrichtung 3 auf.

In dem Ventilgehäuse (Gehäuse) 1 ist ein mit einem großen Durchmesser ausgebildeter Durchgangsab­ schnitt 11a vorhanden, der auf der rechten Seite des Gehäuses 1 in Fig. 1 gezeigt ist, sowie ein mit einem kleinen Durchmesser ausgebildeter Durchgangsabschnitt 11b, der auf der linken Seite des Gehäuses 1 gezeigt ist. In der nachstehend angegebenen Reihenfolge ausgehend von der rechten Seite sind ein Rücklaufanschluß 12, der mit einem Hydraulikfluidbehälter (nicht gezeigt) verbunden ist, ein Pumpanschluß 13, über den Hydraulikfluid mittels einer Hydrau­ likpumpe (nicht gezeigt) abgegeben wird, ein Arbeitsanschluß 14, der mit einer Arbeitseinrichtung (nicht gezeigt) verbunden ist und ein Behälteranschluß 15 vorgesehen, der ebenfalls mit dem Hydraulikfluidbehälter verbunden ist. Der Rücklaufanschluß 12, der Pumpanschluß 13 und der Arbeitsanschluß 14 sind in dem Durchgangsabschnitt 11a des Schieberdurchgangs 11 ausgebildet, und der Behälteranschluß 15 ist in dem Durchgangsabschnitt 11b ausgebildet.

Der Schieber 2 ist in dem Schieberdurchgang 11 gleitbeweglich angeordnet. Ausgehend von der rechten zur linken Seite ist die Umfangsfläche des Schiebers 2 mit einem ersten Kolbenstegteil 21, das im Grundzustand in dem Durchgangsabschnitt 11a zwischen dem Rücklaufanschluß 12 und dem Pumpanschluß 13 ist, mit einem zweiten Kolbenstegteil 22, das in den Abschnitt mit dem Durchgangsabschnitt 11a zwischen dem Pumpanschluß 13 und dem Arbeitsanschluß 14 einführbar und aus diesem heraus bewegbar ist, um hierdurch eine Verbindung zwi­ schen dem Pumpanschluß 13 und dem Arbeitsanschluß 14 herzustel­ len oder diese zu unterbrechen, mit einem dritten Kolbenstegteil 23, der in den Abschnitt mit dem Durchgangs­ abschnitt 11b zwischen dem Arbeitsanschluß 14 und dem Behälter­ anschluß 15 einführbar und aus diesem herausbewegbar ist, wodurch die Verbindung zwischen dem Arbeitsanschluß 14 und dem Behälteranschluß 15 hergestellt oder unterbrochen werden kann, und mit einem vierten Kolbenstegteil 24 versehen, das im Grund­ zustand am linken Ende des Durchgangsab­ schnittes 11b liegt. Diese Kolbenstegteile sind derart angeord­ net, daß der Eintritt des zweiten Kolbenstegteils 22 in den Durchgangsabschnitt 11a im wesentlichen mit der Abzugsbewegung des dritten Kolbenstegteiles 23 aus dem Durchgangsabschnitt 11b übereinstimmt und daß die Abzugsbewegung des zweiten Kolbenstegteiles 22 von dem Durchgangsabschnitt 11a im wesentlichen mit dem Eintritt des dritten Kolbenstegteiles 23 in den Durchgangsabschnitt 11b übereinstimmt.

Eine Queröffnung 25 geht von dem Teil des Schieberum­ fangs aus, das dem Pumpanschluß zugewandt ist, und erstreckt sich in Richtung einer Schnittstelle mit der Achse des Schiebers 2. Am rechtsliegenden Ende des Schiebers 2 ist eine horizontale Öffnung 26 vorgesehen. Das Innere dieser Öffnung 26, die längs der Achse des Schiebers 2 angeordnet ist, bildet die Steuerkammer P. Die horizontale Öffnung 26 erstreckt sich zu einer Stelle, an der der Grund der Öffnung 26 in der Nähe der Queröffnung 25 liegt. Zwischen dem Grund der horizontalen Öffnung 26 und der inneren Fläche der Queröffnung 25 ist eine Drosselöffnung 27 vorgesehen, die sich längs der Achse des Schiebers 2 erstreckt. Diese Auslegung ermöglicht somit die Bildung eines Verbindungsweges, der von der Queröffnung 25 durch den Drosselöffnung 27 zu der Steuerkammer P geht.

Somit läßt sich das Hydraulikfluid, das über den Pumpanschluß 13 abgegeben wird, in die Steuerkammer P über die Queröffnung 25 und die Drosselöffnung 27 einleiten. Ein Filter 4 ist in der Queröffnung 25 vorgesehen, um zu verhindern, daß Fremdstoffteil­ chen in dem Fluid in die Drosselöffnung 27 eintreten und diese versperren.

Wie in den Fig. 3 bis 6 gezeigt ist, wird der Filter 4 von einem Filterkörper 41 und einem Filterelement 45 gebildet. Der Filter­ körper 41 ist zylindrisch ausgelegt und hat einen im wesentli­ chen gleichen Durchmesser wie die Queröffnung 25. Im oberen Rand des Körpers sind zwei konische Abschnitte 42 ausgebildet, die konisch in Richtung nach innen verlaufen und die diametral einander gegenüberliegend vorgesehen sind. Zwei mit einem kleinen Durchmesser ausgebildete Abschnitte 43 sind an dem unteren Rand des Filterkörpers 41 vorgesehen, und eine Ausnehmung 44 erstreckt sich von der äußeren Fläche zu der inneren Fläche und ist in den Abschnitten 43 ausgebildet. Die Ausnehmungen 44 liegen derart, daß sie einander diametral gegenüberliegen und daß sie um 90° von den konischen Abschnitten 42 versetzt sind. Das Filterelement 45 wird von einem ebenen, scheibenähnlichen Stück aus einer Nylonmaschenware gebildet und ist an der inneren Fläche des Filterkörpers 41 mit Hilfe eines Klebstoffs oder dgl. angebracht.

Wenn jeder in dieser Form ausgelegte Filter 4 in die Queröffnung 25 eingesetzt ist, erhält man eine Auslegungsform, bei der die Abschnitte 43 wechselweise aneinandergrenzen und die Ausnehmungen 44 wechselweise einander gegenüberliegen. Somit sind die Filter derart eingesetzt, daß man eine Öffnung erhält, die von den Ausnehmungen 44 gebildet wird und die der Drosselöffnung 27 gegenüberliegt. Ein Haltestift 5 ist an einer Seite des Schiebers 2 vorgesehen. In der Queröffnung 25 werden die Filter 4 an Ort und Stelle mit Hilfe des Stifts 5 gehalten, dessen Enden die Filter dadurch zusammenhalten und zusammenspannen, daß sie in die konischen Abschnitte 42 einra­ sten, welche ebenfalls eine Verdrehung in Umfangsrichtung verhindern.

Eine Andrückplatte 6 ist an der Umfangsfläche des Schiebers 2 an einer Stelle in der Nähe des zweiten Kolbenstegteils 22 auf der Arbeitsanschlußseite vorgesehen. Die Andrückplatte 6 ist zweck­ mäßig, wenn das magnetisch betätigte Proportionalsteuerventil zum Beaufschlagen einer Kupplung genutzt wird. Da dies detail­ liert in der ungeprüften japanischen Gebrauchsmusteranmeldung No. 1(1990)-154378 beschrieben ist und keinen Teil der Erfindung bildet, werden nachstehend nähere Einzelheiten hierüber nicht näher erläutert.

Das Steuerventil wird nunmehr beschrieben. Ein Ventilsitzteil 31 ist in das rechtsliegende Ende des Schieberdurchganges 11 eingesetzt, und es ist dort an Ort und Stelle festgelegt. Das linksliegende Ende des Ventilsitzteils 31 liegt normalerweise in der horizontalen Öffnung 26 in dem Schieber 2, und es hat zu diesem einem kleinen Abstand. In der Mitte des rechtsliegen­ den Endes und längs der Achse des Ventilsitzteils 31 verlaufend ist ein Führungsdurchgang 31a vorgesehen, und eine Ventilöffnung 31b ist in der Mitte des Grundes des Führungsdurchganges 31a ausgebildet. Die Ventilöffnung 31b steht mit der Steuerkammer P über eine kleine Öffnung 31c in Verbindung, die als eine Dros­ selöffnung dient. Ferner ist der Führungsdurchgang 31a mit dem Rücklaufanschluß 12 über einen Verbindungsdurchgang bzw. Verbin­ dungskanal 31d verbunden.

Ein Ventilelement 32 ist gleitbeweglich in dem Führungsdurchgang 31a vorgesehen. Der Zweck des Ventilelements 32 ist darin zu sehen, die Ventilöffnung 31b zu öffnen und zu schließen. Zum Schließen der Ventilöffnung 31b wird das Ventilelement 32 derart bewegt, daß es gegen einen ebenen Ventilsitz 31e anliegt, der in dem Grund des Führungsdurchganges 31a ausgebildet ist. Das Öffnen der Ventilöffnung 31b wird in umgekehrter Form dadurch erzielt, daß die Kraft einer Feder 33 das Ventilelement 32 von dem Ventilsitz 31e wegdrückt.

Wenn die Ventilöffnung 31b offen ist, kann Hydraulikfluid, das in die Steuerkammer P von dem Pumpanschluß 13 eingetreten ist, über die kleine Öffnung 31c, die Ventilöffnung 31b, den Füh­ rungsdurchgang 31a und den Verbindungsdurchgang 31d über den Rücklaufanschluß 12 abströmen und zu dem Hydraulikfluidbehälter zurückströmen, so daß in der Steuerkammer P in Wirklichkeit kein Druck erzeugt wird. Ein Schließen oder ein näherungsweises Schließen der Ventilöffnung 31b im Zusammenwirken mit dem Ventilelement 32 bewirkt, daß in der Steuerkammer P ein Druck erzeugt wird, der hinsichtlich seiner Größe entsprechend dem Öffnungsgrad der Ventilöffnung 31b sich einstellt. Dieser Druck bewirkt, daß der Steuerschieber 2 in Richtung nach links entge­ gen dem Widerstand einer Feder 7 bewegt wird.

Ein Gehäuse 34 ist an dem rechtsliegenden Ende des Ventilgehäuses 1 vorgesehen. Im Innern des Gehäuses 34 sind ein Magnet 35 und ein Anker 37 vorgesehen, der unter Zwischenwirkung einer Feder 36 derart arbeitet, daß das Ventilelement 32 in Richtung nach links mit einer Kraft gedrückt wird, die der Stärke des am Magneten 35 anliegenden Erregerstroms entspricht.

Wenn bei dem auf diese Weise ausgelegten, magnetisch betätigten Proportionalsteuerventil der Magnet 35 erregt wird, drückt die Feder 33 das Ventilelement 32 nach rechts, bis es in Berührung mit dem Gehäuse 34 kommt, und die Ventilöffnung 31b wird geöff­ net. Hierdurch kann Hydraulikfluid, das in die Steuerkammer P eingetreten ist, zu dem Hydraulikfluidbehälter über die kleine Öffnung 31c, die Ventilöffnung 31b, den Führungsdurchgang 31a, den Verbindungsdurchgang 31d und den Rücklaufanschluß 12 zurück­ strömen, so daß in der Steuerkammer P im wesentlichen kein Druck erzeugt wird und der Schieber 2 in Anlage gegen das Ventilsitzteil 31 durch die Feder 7 bleibt. In diesem Zustand ist das zweite Kolbenstegteil 22 zwischen dem Pumpanschluß und dem Arbeitsanschluß 14 angeordnet, so daß jeglicher Fluidstrom zwischen diesen Anschlüssen unterbunden ist.

Eine Erregung des Magneten 35 bewirkt, daß der Anker 37 nach links bewegt wird, welcher über die Feder 36 das Ventilelement 32 nach links entgegen dem Widerstand der Feder 33 drückt. Das Ergebnis ist, daß die Ventilöffnung 31b durch das Ventilelement 32 geschlossen wird, so daß ein Druckanstieg in der Steuerkammer P bewirkt wird. Das Ventilelement 32 wird allmählich durch den Anstieg des Drucks in der Steuerkammer P zurückgedrückt, bis ein Druck erreicht wird, der der Stärke des an dem Magneten 35 anliegenden Erregerstroms entspricht. Ab diesem Zeitpunkt bleibt die Ventilöffnung 31b mit dem entsprechenden Öffnungsgrad konstant aufrechterhalten.

Das Erzeugen eines Druckes in der Steuerkammer P bewirkt, daß der Schieber 2 nach links entgegen dem Widerstand der Feder 7 bewegt wird, und dadurch kann Fluid von dem Pumpenanschluß 13 zu der Arbeitseinrichtung über den Arbeitsanschluß 14 strö­ men. Als Folge dieses Fluidstromes steigt der Druck in dem Arbeitsanschluß 14 an. Dieser Druckanstieg setzt sich fort, bis ein Druck erreicht wird, der der Stärke des an dem Magneten 35 anliegenden Erregerstroms entspricht. Ab diesem Zeitpunkt wird der Schieber 2 entgegen dem Widerstand des Drucks in der Steuerkammer P durch einen Druck zurückbewegt, der ein Produkt aus der Differenz zwischen den Druckbeaufschlagungsflächen des zweiten Kolbenstegteils 22 und des dritten Kolbenstegteils 23 ist. Hierdurch wird die Zugangsverbindung zwischen dem Pumpan­ schluß 13 und dem Arbeitsanschluß 14 durch das zweite Kolben­ stegteil 22 unterbrochen, so daß ermöglicht wird, daß der Druck im Arbeitsanschluß 14 auf einem vorbestimmten Wert konstant gehalten wird.

Der Filter 4 ist in der Queröffnung 25 des vorstehend angegebe­ nen, magnetisch betätigten Proportionalsteuerventils vorgesehen. Er verhindert, daß Fremdstoffteilchen, die in dem Fluid enthal­ ten sind, in die Drosselöffnung 27 eindringen und diese verstopfen können. Diese Filterauslegung unterstützt den Umstand, daß das Ventil in einem guten Arbeitszustand über lange Zeit hinweg betrieben werden kann. Da auch die Queröffnung 25 an der Stelle auf der Schieberachse vorgesehen ist, die der Steuerkammer P benachbart ist, läßt sich der Durchmesser der Queröffnung 25 vergrößern, ohne daß die Dicke der äußeren Wand der Steuerkammer herabgesetzt wird und ohne daß hierdurch bedingt die Festigkeit des Schiebers beeinträchtigt würde. Ferner ermöglicht die größere Wahl des Durchmessers der Queröffnung 25, daß man einen größeren Filter einsetzen kann, der nicht so häufig gereinigt oder ausgetauscht zu werden braucht, so daß man den Wartungsauf­ wand in effektiver Weise reduzieren kann.

Abänderungen und Modifikationen von der beschriebenen Ausführungsform sind möglich. Beispielsweise kann die Queröffnung 25 derart ausgebildet werden, daß sie sich nur über einen Teil durch den Schieber und nicht über dessen gesamte Länge hinweg erstreckt, wie dies bei der ersten bevorzugten Ausführungsform beschrieben ist. In diesem Fall ist dann nur ein Filter 4 vorgesehen. Die Erfindung läßt sich auch auf magnetisch betrie­ bene Proportionaldurchflußsteuerventile anwenden.

Bei dem magnetisch betriebenen Proportionalsteuerventil gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform ist eine Queröffnung im Schieber an einer Stelle auf der Schieberachse in der Nähe der Steuerkammer vorgesehen, es ist eine Öffnung vorgesehen, die längs der Steuerschieberachse sich zwischen der Queröffnung und der Steuerkammer erstreckt, und es ist eine Queröffnung mit einem Filter vorgesehen, um Fremdstoffteilchen, die in dem Hydraulikfluid enthalten sind, zurückzuhalten. Diese Auslegung ermöglicht einen zuverlässigen Schutz der Öffnung gegen ein Zusetzen, ohne daß man einen höheren Wartungsaufwand betreiben muß oder daß sich die Festigkeit des Steuerschiebers ungünstiger gestaltet.

Eine zweite bevorzugte Ausführungsform wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 7 und 8 näher erläu­ tert. Gleiche oder ähnliche Teile wie bei den Fig. 11 und 12 sind mit denselben Bezugszeichen versehen, und eine nähere Beschreibung derselben kann entfallen.

Fig. 7 ist eine Schnittansicht eines magnetisch betätigten Proportionalsteuerventils 130, und Fig. 8 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht der wesentlichen Teile desselben. Ein Schieber 131, welcher dem vorstehend genannten Steuerschieber 105 entspricht, ist in einem Mitteldurchgang 132 angeordnet. Der Mitteldurchgang 132 und ein Abgabeanschluß 106 sind über einen ersten Verbindungsdurchgang 133 verbunden, und ein zweiter Verbindungsdurchgang 134 verbindet den Mitteldurchgang 132 mit der Hydraulikdruckausgleichsnut 121. Ein Verbindungsdurchgang 135 verbindet den Hochdruck-Abgabeanschluß 106 mit einer Hochdruckkammer 122 und der Hydraulikdruckausgleichsnut 121.

Ein Filter 136 ist in dem Mitteldurchgang 132 zwischen dem ersten Verbindungsdurchgang 133 und dem zweiten Verbindungs­ durchgang 134 vorgesehen, um Fremdstoffteilchen CT aufzufangen. Der Filter 136 hat einen Eingriffsabschnitt 137 und einen kastenförmigen Abschnitt 138 und ist in dem Durchgang 132 mittels des Zusammenarbeitens des Eingriffsabschnittes 137 mit einem stufenförmig ausgebildeten Eingriffsabschnitt 139 in dem Mittel­ durchgang 132 festgelegt.

Bei dem magnetisch betätigten Proportionalsteuerventil, das die vorstehend genannte Ausbildungsform hat, sind der Abgabeanschluß 106 und die Hydraulikdruckausgleichsnut 121 über den Verbindungsdurchgang 135, d. h. den ersten Verbindungsdurchgang 133, den Mitteldurchgang 132 und den zweiten Verbindungsdurchgang 134, verbunden, und in der Hydraulikdruckausgleichsnut 121 kann der gleiche Druck wie im Hochdruck-Abgabeanschluß 106 konstant aufrechter­ halten werden, so daß sich ein Zustand ergibt, bei dem kein Hydraulikfluid zwischen der Hydraulikdruckausgleichsnut 121 und dem Abgabeanschluß 106 und der Hochdruckkammer 122 strömt, die unter dem gleichen Druck steht.

Alle Fremdstoffteilchen CT, die in den Mitteldurchgang 132 und die Hochdruckkammer 122 gelangen, können mit Hilfe des Filters 136, aufgefangen werden, die unter einem niedrigeren Druck als die Hydraulik­ druckausgleichsnut 121 ist. Hierdurch kann die Druckausgleichsnut vor Verschmutzungen durch derartige Fremdstoffteilen CT geschützt werden.

Das Hydraulikfluid kann zu der Hydraulikdruckausgleichsnut 121 mit einem höheren Druck als bei der üblichen Auslegungsform abgegeben werden, und die Druckausgleichsnut 121 kann daher einen entsprechend höheren Umfangsdruck auf den Schieber 131 ausüben, so daß die Wirkungsweise der Nut verstärkt wird, die darin zu sehen ist, daß ein axiales Ausweichen des Schiebers 131 verhindert wird.

Die Ausbildungsform der Verbindungsdurchgänge ist rein willkür­ lich gewählt. Es kann eine solche Auslegung wie in Fig. 9 gezeigt beispielsweise getroffen werden, wobei Fig. 9 eine vergrößerte Ansicht der Hauptteile des magnetisch betriebenen Proportionalsteuerventils 140 gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform zeigt. Hier ist der Steuerschieber 105 nicht hohl ausgebildet, und ein Verbindungsdurchgang, der dem vorste­ hend beschriebenen Durchgang 135 entspricht, ist in dem Ventil­ gehäuse 102 selbst ausgebildet.

Ferner sind die vorstehend genannten ersten und zweiten Verbin­ dungsdurchgänge 142 und 143, die mit dem Hochdruck-Abgabeanschluß 106 und der Hochdruckkammer 122 in Verbindung stehen, in dem Ventil­ gehäuse 102 ausgebildet, und der vorstehend genannte Verbin­ dungsdurchgang 141 wird von diesen ersten und zweiten Durchgän­ gen 142 und 143 gebildet. Ein Sicherungsring 144 wird verwendet, um einen Filter 145 in dem ersten Verbindungsdurchgang 142 festzulegen. Ein O-Ring 147 ist zwischen dem Ventilgehäuse 102 und der Platte 146 angeordnet.

Bei dem magnetisch betätigten Proportionalsteuerventil 140, das auf die vorstehend beschriebene Weise ausgelegt ist, sind die Druckausgleichfunktion und die Schmutzteilchenauffangfunktion gleich wie bei dem vorstehend beschriebenen, magnetisch betätig­ ten Proportionalsteuerventil 130, so daß nähere Einzelheiten hierüber nachstehend nicht nochmals erläutert zu werden brau­ chen.

Die Erfindung wurde insbesondere im Zusammenhang mit einem magnetisch betätigten Proportionalsteuerventil erläutert, wobei es sich bei dieser Ventilart insbesondere um ein solches han­ delt, bei dem das Eintreten von Fremdstoffteilchen wirksam verhindert wird. Hierdurch kann die Erfindung auch auf Schieber­ steuerventile ganz allgemein angewandt werden.

Bei den zweiten und dritten bevorzugten Ausführungsformen nach der Erfindung ist die Druckausgleichsnut in Verbindung mit der Hochdruckkammer, und der Filter ist in diesem Verbindungsdurch­ gang vorgesehen, wodurch sich die Widerstandsfähigkeit des Ventils gegen Verschmutzung verbessert und sich in unterstützen­ der Weise die Druckausgleichsnut wirksam einsetzen läßt.

Wie voranstehend beschrieben ist, ist nach der Erfindung ein Filter in dem Steuerschieber vorgesehen, der ermöglicht, daß Fremdstoffteilchen, die in dem Hydraulikfluid enthalten sind, wirksam abgefangen werden, bevor sie ein Verstopfen im Ventil bewirken können.

Claims (1)

1. Steuerschieberventil, mit:
   einem Ventilgehäuse (1), in dem ein Schieberdurchgang (11) und eine Mehrzahl von Hydraulikfluidanschlüsse (12-15) aus­ gebildet sind, die in Verbindung mit dem Schieberdurchgang (11) stehen,
   einem Schieber (2), der in dem Schieberdurchgang (11) in dem Ventilgehäuse (1) gleitbeweglich angeordnet ist,
   einer Antriebseinrichtung (3) zum Antreiben des Schiebers (2) zum Öffnen und Schließen der Hydraulikfluidanschlüsse (12-15),
   wobei Verbindungsdurchgänge (25, 27, P) in dem Schieber (2) ausgebildet sind, die eine Verbindung zwischen einer ersten Stelle und einer zweiten Stelle in dem Schieberdurchgang (11) herstellen, wobei die erste Stelle in dem Schieber­ durchgang (11) ein Abschnitt ist, der in Verbindung mit einem Pumpanschluß (13) steht, und die zweite Stelle ein Ab­ schnitt ist, der in Verbindung mit einem Rücklaufanschluß (12) steht,
   dadurch gekennzeichnet,
   daß die Verbindungsdurchgänge (25, 27, P) im Schieber (2) eine Queröffnung (25) aufweisen, die von dem äußeren Umfang der dem Pumpanschluß (13) zugewandten Fläche in Richtung der Schnittstelle mit der Achse des Schiebers (2) verläuft,
   daß eine Drosselöffnung (27) vorgesehen ist, die einen kleineren Querschnitt als die Queröffnung (25) hat,
   daß eine Steuerkammer (P) vorgesehen ist, die mit der Quer­ öffnung (25) über die Drosselöffnung (27) verbunden ist, und
   daß ein Paar von Filterelementen (45) in der Queröffnung (25) angeordnet ist, wobei die Drosselöffnung (27) dazwi­ schen vorgesehen ist, wobei jedes der Filterelemente (45) in die Queröffnung (25) in Richtung der Schnittstelle mit der Achse des Schiebers (2) eingeführt ist.