DE4032078A1 - Steuervorrichtung fuer einen hydraulischen arbeitszylinder - Google Patents
Steuervorrichtung fuer einen hydraulischen arbeitszylinderInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Steuervorrichtung nach der Gattung
des Hauptanspruchs. Nach der DE-OS 30 42 277 ist bereits eine derar
tige Steuervorrichtung bekannt, bei der mit Hilfe eines feinsteuer
baren Sperrventils - eines sogenannten Senkbremsventils - erreicht
wird, daß beispielsweise die an einem Verbraucher wirksame Last beim
Absenken dem ihm zugeordneten Druckmittelstrom nicht vorauseilt.
Dieses Sperrventil weist ein Steuerventilglied auf, das in dessen
Ventilschieber geführt ist. Dieses Steuerventilglied ragt mit einem
Steuerzapfen in eine Abflußbohrung. Ein derartiges Sperrventil hat
den Nachteil, daß Druckmittel erst abfließen kann, wenn der Steuer
zapfen aus der Abflußbohrung austaucht. Der Betätigungsweg, über den
eine Stelleinrichtung das Sperrventil bewegen muß, bevor überhaupt
Druckmittel fließen kann, ist sehr lang.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Betäti
gungswege für das Sperrventil sehr kurz und die benötigten
Betätigungskräfte gering sind, so daß insbesondere Proportional
magnete als Stelleinrichtung eingesetzt werden können, um den Druck
mittelstrom feinsteuern zu können. Dies wird durch die Formgebung
des Ventilkörpers und die Ausbildung des Vorsteuerschiebers er
reicht. Dadurch wird insbesondere ein kontinuierliches, feinsteuer
bares Abströmen des Druckmittels ermöglicht. Durch das Zusammenwir
ken des Vorsteuerschiebers mit den Drosselbohrungen im Ventilkörper
wird darüber hinaus ein stabiler Verlauf der Ventilkennlinie über
einen großen Bereich erreicht. Diese hohe Regelstabilität des Ven
tils führt zu einer schwingungsarmen Arbeitsweise, wodurch auch
schnarrende und pfeifende Geräusche vermindert werden. Die erfin
dungsgemäße Vorrichtung eignet sich besonders als sogenanntes Senk
bremsventil, bei dem das vom Verbraucher (Hydrozylinder) zurück
fließende Druckmittel gedrosselt wird, so daß - wie eingangs erwähnt
- kein Vorauseilen der Last oder "Ruckeln" erfolgt.
Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden
Beschreibung und Zeichnung näher erläutert. Letztere zeigt in Fi
gur 1 einen Längsschnitt durch ein Sperrventil in etwas vereinfach
ter Darstellung, in Fig. 2 einen Schnitt längs II-II nach Fig. 1,
in den Fig. 3 und 4 je einen Längsschnitt durch je eine Abwand
lung des Ausführungsbeispiels.
In Fig. 1 ist mit 10A ein etwa topfförmiges Ventilgehäuse eines
Sperrventils 10 bezeichnet, das mit seiner offenen Stirnseite 11 an
einem Gehäuse 12 eines Proportionalmagneten 13 anliegt. Im Inneren
des Ventilgehäuses sind zwei umlaufende Ringnuten 15, 16 ausgebildet.
Die Ringnut 15 steht über eine Bohrung 18 und einen Druckmittel zu
führenden Anschluß 19 mit einer Druckmittelquelle in Verbindung, und
die Ringnut 16 ist über eine Bohrung 20 mit einem zu einem Verbrau
cher führenden und Druckmittel abführenden Anschluß 21 verbunden.
In das Ventilgehäuse 10 ist eine zylindrische Buchse 23 eingesetzt
und mit einer Verschlußmutter 24 mit Außengewinde 25 im Gehäuse
fixiert. Das Ventilgehäuse weist dazu im Bereich seiner Stirnsei
te 11 ein entsprechendes Innengewinde 26 auf, das von einer zylin
drischen Ausnehmung 27 an der Stirnseite ausgeht, in die ein Dicht
ring 28 eingelegt ist. Durch diese Dichtung wird die Anbindung des
Ventilgehäuses an den Proportionalmagneten nach außen abgedichtet.
Durch die Buchse 23 verlaufen axial zwei ineinander übergehende Boh
rungen 30, 31, von denen die der Stirnseite 11 zugewandte Bohrung 31
den kleineren Durchmesser aufweist. In der Wandung der Bohrung 30
ist im Bereich des Übergangs zur Bohrung 31 eine Ringnut 32 ausge
bildet, die über Querbohrungen 33, 34 mit einem durch die Ringnut 15
und die Buchse 23 gebildeten Ringkanal 36 in Verbindung steht. Die
Bohrung 31 ist von einer in der Buchse 23 ausgebildeten Querboh
rung 37 durchdrungen, die die Bohrung 31 mit einem durch die Ring
nut 16 und die Buchse 23 gebildeten Ringkanal 38 verbindet.
In der Bohrung 30 der Buchse 23 ist ein Ventilkörper 40 dicht glei
tend geführt. Dieser wirkt mit einem am Übergang der Bohrung 30 in
die Bohrung 31 ausgebildeten Ventilsitz 41 zusammen. Der Ventilkör
per 40 ist im Bereich des Ventilsitzes 41 als flacher Konus 42 aus
gebildet, der in einen Feinsteuerkegel 43 übergeht. Der Übergang 44
vom Konus zum Feinsteuerkegel ist nicht in Form einer Kante, sondern
als konkave Rundung ausgeführt.
Der Ventilkörper 40 wird von drei ineinander übergehenden, achs
gleich verlaufenden Bohrungen 45, 46, 47 durchdrungen. Die am Fein
steuerkegel 43 mündende Bohrung 47 weist den geringsten Durchmesser
auf, die an der gegenüberliegenden Stirnseite mündende Bohrung 45
weist den größten Durchmesser auf. Der Ventilkörper ist auf der dem
Feinsteuerkegel gegenüberliegenden Stirnseite durch eine Schraube 49
einseitig verschlossen. Der Gewindeteil 50 der Schraube ragt in die
Bohrung 46, die auf einem entsprechenden Teil ihrer Länge ein Innen
gewinde hat. Der Schraubenkopf 52 liegt an der Stirnseite des Ven
tilkörpers so an, daß durch die Bohrung 45 und die Schraube 49 ein
Ringkanal 54 entsteht. Im Gewindeteil 50 der Schraube ist eine Ring
nut 55 ausgebildet, in die ein Dichtring 56 eingelegt ist, der den
Ringkanal 54 gegen die Bohrung 46 abdichtet. Im Schraubenkopf 52 ist
auf der dem Ventilkörper abgewandten Seite eine Sackbohrung 57
angebracht, von deren Grund eine Drosselbohrung 58 ausgeht, die in
den Ringkanal 54 mündet. Über die Bohrungen 57, 58 steht der
Ringkanal 54 mit einem zwischen dem Boden des Gehäuses 10A und dem
Ventilkörper 40 gebildeten Druckraum 60 in Verbindung.
Im Ventilkörper 40 verlaufen radial zwei vom Außenumfang ausgehende,
im Bereich der Ringnut 32 angeordnete, gegenüberliegende Sackbohrun
gen 61, 62. Von deren Grund geht jeweils eine Drosselbohrung 63, 64
aus, die beide in die Bohrung 47 münden. Die Bohrung 61 weist im Be
reich des Außenumfangs des Ventilkörpers ein Innengewinde 65 auf, in
das eine Einschraubdrossel 66 eingesetzt ist. Die Bohrung 62 ist im
Bereich des Außenumfangs des Ventilkörpers durch einen Stopfen 68
verschlossen. Die Sackbohrung 61 ist über einen Längskanal 67 und
die Sackbohrung 62 über einen Längskanal 70 mit dem Ringkanal 54
verbunden. Im Bereich der Mündungen der Drosselbohrungen 63, 64 wird
die Bohrung 47 von einer dritten radial verlaufenden Sackbohrung 69
durchdrungen, die ebenfalls vom Außenumfang des Ventilkörpers aus
geht und dort durch einen Stopfen 59 verschlossen ist (siehe Fig.
2).
In der Bohrung 47 ist ein Vorsteuerschieber 71 dicht gleitend ge
führt. Er ragt auf der einen Seite mit einem konisch erweiterten
Ventilkegel 72 in die Bohrung 46 und wirkt dort mit einem am Über
gang der Bohrung 46 in die Bohrung 47 ausgebildeten Ventilsitz 73
zusammen. Auf der anderen Seite ragt der Vorsteuerschieber bis in
eine sechskantige Öffnung 74 der Verschlußmutter 24 und wirkt dort
mit einem vom Proportionalmagneten 13 in die Öffnung 74 ragenden Be
tatigungsstößel 75 zusammen. Der Vorsteuerschieber 71 durchdringt
den Boden eines topfförmigen Federführungselementes 78, das in die
Bohrung 31 ragt und mit einem kranzförmigen Rand 79 an der Stirnsei
te der Buchse 23 anliegt. Das Federführungselement 78 wird durch die
Verschlußmutter 24 in seiner Lage fixiert. Diese weist dazu eine
Ringnut 80 auf, deren Durchmesser dem des kragenförmigen Randes 79
entspricht. Das Federführungselement 78 kann in radialer Richtung
auch durch die Kanten der Öffnung 74 fixiert werden; dazu sollte
dann der Außenumfang des Randes 79 dem Innenkreisdurchmesser der
sechskantigen Öffnung 74 entsprechen. An der Bodeninnenseite des
Federführungselementes 78 stützt sich das eine Ende einer Druck
feder 82 ab, deren anderes Ende an einer über den Vorsteuer
schieber 71 geschobenen Scheibe 83 anliegt. Diese Scheibe wird durch
einen Sicherungsring 85, der in eine Ringnut 84 am Ende des Vor
steuerschiebers eingepaßt ist, gegen Abschieben gesichert.
Im Bereich zwischen Federführungselement 78 und Feinsteuerkegel 43
ist der Vorsteuerschieber 71 von einer Querbohrung 87 durchdrungen.
In diese Querbohrung mündet eine längsverlaufende Sackbohrung 88,
die vom Vorsteuerventilkegel 72 ausgeht. Am Außenumfang des Vor
steuerschiebers sind zwei Ringnuten 90, 91 ausgebildet, zwischen
denen ein schmaler Bund 92 verbleibt. Dieser verschließt bei
Anliegen des Vorsteuerventilkegels 72 an den Ventilsitz 73 die
Drosselbohrungen 63, 64. Die Ringnut 90 reicht vom Bund 92 bis zum
Ventilkegel 72, der vom Grund dieser Nut ausgeht. Durch die Ring
nuten 90, 91 werden zusammen mit der Wandung der Bohrung 47 zwei
Ringkanäle 94, 95 gebildet, die über die Sackbohrung 69 in jeder
Arbeitsstellung des Vorsteuerschiebers miteinander verbunden sind.
Der Durchmesser der Sackbohrung 69 ist so groß, daß auch beim Hub
des Vorsteuerschiebers die beiden Ringkanäle verbunden sind.
Das Sperrventil 10 ist bei nicht erregtem Proportionalmagneten 13
geschlossen. Durch die Wirkung der Druckfeder 82 werden der Ventil
kegel 72 des Vorsteuerschiebers 71 an seinen Sitz 73 und damit auch
der Ventilkörper 40 gegen seinen Sitz 41 gezogen. Gleichzeitig ver
schließt der Bund 92 die Drosselbohrungen 63, 64. Zulaufseitig ist
der Druckmittelanschluß 19 über die Bohrung 18, den Ringkanal 36 und
die Bohrungen 33,34 sowie die Ringnut 32 mit der Einschraubdros
sel 66 verbunden. Von dort gelangt Druckmittel über den Längska
nal 67 in den Ringraum 54 und von dort über die Drosselbohrung 58
und die Bohrung 57 in den Druckraum 60. Gleichzeitig besteht über
den Längskanal 70 eine Verbindung vom Ringkanal 54 zur Bohrung 62.
Ablaufseitig steht die durch den Ventilkörper einseitig verschlosse
ne Bohrung 31 über die Bohrung 37, den Ringkanal 38 und die Boh
rung 20 mit dem Druckmittelanschluß 21 in Verbindung. Da die mit
Druckmittel beaufschlagte Stirnfläche AS des Ventilkörpers - ent
sprechend der Fläche der Bohrung 30 - größer ist als die Ringfläche
AR - entsprechend der Flächendifferenz zwischen Bohrung 30 und
31 wird der Ventilkörper zusätzlich an seinen Sitz 41 gedrückt. Die
Leckverluste in Schließstellung des Sperrventils sind aufgrund der
eingesetzten Sitzventile und der langen Gleitführung des Vorsteuer
schiebers 71 in der Bohrung 47 sehr gering.
Wird der Proportionalmagnet 13 erregt, bewegt sich der Vorsteuer
schieber 71 durch den Stößel 75 des Proportionalmagneten 13 nach
links, so daß der Vorsteuerventilkegel 72 sich von seinem Ventil
sitz 73 abhebt und die zuvor durch den Bund 92 einseitig verschlos
senen Drosselbohrungen 63, 64 geöffnet werden.
Steht Druck am Druckmittelanschluß 19 an, so fließt Druckmittel von
der zulaufseitigen Anschlußbohrung 19, wie zuvor beschrieben, zu den
Bohrungen 61, 62 und von dort über die Drosselbohrungen 63, 64 in
den Ringkanal 95. Über die verschlossene Sackbohrung 69 besteht Ver
bindung zum Ringkanal 94. Von dort gelangt das Druckmittel über den
geöffneten Ventilsitz 73 in die einseitig verschlossene Bohrung 46.
Über die Längsbohrung 88 und die Querbohrung 87 im Ventilschieber 71
ist die Bohrung 46 mit der Bohrung 31 verbunden, die, wie zuvor be
schrieben, in Verbindung mit dem ablaufseitigen Druckmittelan
schluß 21 steht.
Entsprechend der Öffnung der Drosselbohrungen 63, 64 durch den
Bund 92 im Verhältnis zur Bohrung der Einschraubdrossel 66 fällt der
Druck in der Bohrung 61 und damit auch im Druckraum 60. Fällt der
Druck im Druckraum 60 so weit, daß die Druckkräfte auf die gegen
überliegende Ventilkörperstirnseite (Ringfläche AR) überwiegen,
bewegt sich der Ventilkörper 40 nach links. Druckmittel fließt dann
aus der Ringnut 32 am geöffneten Ventilsitz 41 vorbei in die Boh
rung 31 und gelangt von dort zum Druckmittelanschluß 21. Folgt der
Vorsteuerschieber 71 aufgrund der Wirkung der Feder 82 dem Stößel 75
bei einer entsprechenden Bewegung nach rechts, so folgt der Ventil
körper 40 ebenfalls (Folgesteuerung). Diese Bewegung des Ventilkör
pers resultiert aus den sich ändernden Druckverhältnissen an den
Stirnseiten des Ventilkörpers und der mechanischen Führung durch den
Vorsteuerschieber. Die Kraft, um den Vorsteuerschieber zu bewegen,
wird von der Druckfeder 82 und der Reibung in der Bohrung 47 be
stimmt. Da der Druck in den Ringkanälen 94, 95 durch die Bohrung 69
ausgeglichen ist, wirken keine hydraulischen Kräfte auf den Vor
steuerschieber. Die Betätigungskräfte für den Vorsteuerschieber sind
deshalb gering. Ist der Druck an Anschluß 19 so gering, daß dadurch
allein der Ventilkegel 40 nicht bewegt werden kann, so unterstützt
der Vorsteuerschieber die Bewegungen. Beim Öffnen (Bewegung nach
links) schlägt der Vorsteuerschieber 71 mit der Stirnseite des
Ventilkegels 72 - nach dem vollständigen Öffnen der Drosselbohrungen
63 und 64 - gegen die Schraube 52 und unterstützt somit die Bewegung
nach links. Beim Schließen wird der Ventilkörper 40 durch den
Ventilkegel 72 des Vorsteuerschiebers mitgenommen.
Fig. 3 zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1,
bei der der Ventilkörper zweiteilig ausgeführt ist. Gleiche Teile
sind dabei wieder mit gleichen Ziffern versehen. Diese Ausführungs
form bietet fertigungstechnische Vorteile, da der als Sitzkegel die
nende Konus und der Feinsteuerkegel getrennt bearbeitet werden kön
nen. Der in der Buchse 23 dicht gleitend geführte Ventilkörper 40A
ist aus einer inneren zylindrischen Ventilkörperhülse 100 und einer
äußeren zylindrischen Ventilkörperhülse 101 zusammengesetzt. Der Au
ßendurchmesser der Ventilkörperhülse 101 entspricht dem Durchmesser
der Bohrung 30 in der Buchse 23. Diese Ventilkörperhülse 101 wird
axial von zwei achsgleich ineinander übergehenden Bohrungen 102, 103
durchdrungen, von denen die im Bereich des Ventilsitzes 41 mündende
Bohrung 103 den kleineren Durchmesser aufweist. Der Durchmesser die
ser Bohrung 103 ist kleiner als der Durchmesser der Bohrung 31 in
der Buchse 23. Die dem Ventilsitz 41 zugewandte Stirnseite der Ven
tilkörperhülse 101 ist als flacher Konus 105 ausgebildet. Dieser
läuft im Bereich des Durchmessers der Bohrung 31, d. h. im Bereich
des Ventilsitzes 41, so in einen konkav gerundeten Übergang 107 aus,
daß an der Stirnseite der Ventilkörperhülse eine ringförmige Schul
ter 108 verbleibt, deren Außendurchmesser etwas kleiner als der
Durchmesser der Bohrung 31 ist. In der Ventilkörperhülse 101 ist ei
ne vom Außenumfang ausgehende, radial verlaufende Sackbohrung 109
angebracht, von deren Grund eine Drosselbohrung 110 ausgeht, die in
die Bohrung 102 mündet. Über die Bohrungen 109, 110 sind die Boh
rung 102 und die Ringnut 32 miteinander verbunden.
Die innere Ventilkörperhülse 100 besteht aus einem Feinsteuerke
gel 111, der in die Bohrung 31 ragt, und einem zylindrischen Ab
schnitt 112, der durch die Bohrung 103 in die Bohrung 102 ragt. Der
Außenumfang des Abschnittes 112 entspricht dabei dem Durchmesser der
Bohrung 103, der Außendurchmesser des Feinsteuerkegels 111 ent
spricht dem Außendurchmesser der Ringschulter 108. Der Feinsteuerke
gel liegt bündig an der Ringschulter an, so daß sich ein glatter
Übergang vom Konus 105 über den konkaven Übergang 107 zum Fein
steuerkegel 111 ausbildet.
Durch die innere Ventilkörperhülse 100 verlaufen axial zwei ineinan
der übergehende Bohrungen 114, 115, von denen die am Feinsteuerke
gel 111 mündende Bohrung 115 den kleineren Durchmesser aufweist. Vom
Außenumfang des Abschnittes 112 ausgehend, verlaufen zwei radiale,
gegenüberliegende Sackbohrungen 116, 117, von deren Grund jeweils
eine Drosselbohrung 118, 119 ausgeht, die beide in die Bohrung 115
münden. Im Bereich der Mündungen der Drosselbohrungen 118, 119 wird
die Bohrung 115 nochmals von einer Sackbohrung 120 durchdrungen, die
ebenfalls vom Außenumfang des Abschnittes 112 ausgeht und dort durch
einen nicht dargestellten Stopfen verschlossen ist.
Der Ventilkörper 40A ist auf der dem Feinsteuerkegel gegenüberlie
genden Seite durch eine Schraube 49A einseitig verschlossen. Der Ge
windeteil 50A der Schraube ragt in die Bohrung 114 der inneren Ven
tilkörperhülse, die auf einem entsprechenden Teil ihrer Länge ein
Innengewinde 122 aufweist. Der Schraubenkopf 52A liegt an der Stirn
seite der äußeren Ventilkörperhülse 101 so an, daß die innere Ven
tilkörperhülse gegen die äußere verspannt ist. Zwischen den beiden
Ventilkörperhülsen wird im Bereich der Bohrung 102 und des Abschnit
tes 112 ein durch die Schraube begrenzter Ringraum 123 gebildet. Im
Gewindeteil 50A der Schraube ist eine Ringnut 55A ausgebildet, in
die ein Dichtring 56A eingelegt ist, der die Bohrung 114 einseitig
dicht verschließt. Im Schraubenkopf 52A ist auf der dem Feinsteuer
kegel abgewandten Seite eine Sackbohrung 57A angebracht, von deren
Grund eine Drosselbohrung 58A ausgeht, die in den Ringraum 123 mün
det.
In der Bohrung 115 ist ein dem zuvor beschriebenen Ausführungsbei
spiel entsprechender Vorsteuerschieber 71A dicht gleitend geführt.
Er reicht mit seinem Ventilkegel 72A in die Bohrung 114 und wirkt
dort mit einem am Übergang der Bohrungen 114, 115 ausgebildeten Ven
tilsitz 125 zusammen. Der Bund 92A am Außenumfang des Vorsteuer
schiebers verschließt bei Anliegen des Ventilkegels 72A an den
Sitz 125 die Drosselbohrungen 118, 119. Die Ringnuten 90A, 91A bil
den zusammen mit der Wandung der Bohrung 115 zwei Ringkanä
le 126, 127, die über die Sackbohrung 120 in jeder Arbeitsstellung
des Vorsteuerschiebers miteinander verbunden sind.
Die Wirkungsweise dieses Sperrventils ist analog zu der des zuvor
beschriebenen Ausführungsbeispiels.
Die Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, das sich von den
zuvor beschriebenen durch eine geänderte Ausgestaltung von Ventil
körper und Vorsteuerschieber unterscheidet. Gleiche Teile sind auch
hier mit gleichen Ziffern versehen. Der Ventilkegel 40B unter
scheidet sich von den Ventilkegeln 40, 40A durch einen verlagerten
Ventilsitz 73B für den Vorsteuerschieber 71B. Dazu geht von der
Bohrung 46B eine aus drei achsgleich ineinander übergehenden
Bohrungsabschnitten 130, 131, 132 bestehende Längsbohrung aus. Der
von der Bohrung 46B ausgehende Bohrungsabschnitt 130 entspricht
dabei der Bohrung 47. Im Bereich zwischen den Drosselbohrungen 63B,
64B und der Stirnseite des Feinsteuerkegels 43B ist der Bohrungs
abschnitt 131 ausgebildet, der einen größeren Durchmesser aufweist
und in den Bohrungsabschnitt 132 übergeht, der am Feinsteuerkegel
mündet. Der Durchmesser des Bohrungsabschnittes 132 ist kleiner als
der des Bohrungsabschnittes 130. Der Übergang zwischen den Bohrungs
abschnitten 131, 132 ist als Ventilsitz 73B ausgebildet.
Der Vorsteuerschieber 71B besteht im wesentlichen aus zwei zylindri
schen Schieberabschnitten 134, 135, von denen der Abschnitt 135
durch den Feinsteuerkegel bis zum Stößel 75 ragt und mit diesem und
der Federführungseinrichtung in vorgeschriebener Weise zusammen
wirkt. Der Schieberabschnitt 135 hat einen Durchmesser, der geringer
als der des Bohrungsabschnittes 132 ist, so daß zwischen Schieberab
schnitt und Bohrungsabschnitt ein Ringraum 138 verbleibt. Im Bereich
des Bohrungsabschnittes 131 weist der Schieberabschnitt 135 einen
schmalen Bund 137 auf, der mit dem Ventilsitz 73B zusammenwirkt. Der
Durchmesser dieses Bundes ist so groß wie der des Bohrungsabschnit
tes 130. Der Schieberabschnitt 135 geht im Bereich der Drosselboh
rung 63B, 64B in den Schieberabschnitt 134 über, der im Bohrungsab
schnitt 130 dicht gleitend geführt ist und bis in die Bohrung 46B
ragt. Zwischen Schieberabschnitt 135 und Bohrungsabschnitt 130 ver
bleibt ein weiterer Ringraum 139. Der Schieberabschnitt 134 ist so
ausgebildet, daß die Drosselbohrungen 63B, 64B durch ihn verschlos
sen sind, wenn der Bund 137 am Ventilsitz 73B anliegt.
Im Vorsteuerschieber 71B ist wie in den zuvor beschriebenen
Ausführungsformen ebenfalls eine von der Bohrung 46B ausgehende
Längsbohrung 88B angeordnet, die in die Querbohrung 87B mündet.
Bei nicht erregtem Proportionalmagneten 13 liegt der Bund 137 auf
grund der Wirkung der Feder am Ventilsitz 73B an. Gleichzeitig ver
schließt der Schieberabschnitt 134 die Drosselbohrungen 63B, 64B.
Druckmittel gelangt so vom zulaufseitigen Druckmittelanschluß 19
über die Bohrung 18, den Ringkanal 36 und die Ringnut 32 zur Ein
schraubdrossel 66. Von dort besteht über die Sackbohrung 61 über den
Längskanal 67 Verbindung zum Ringraum 54, der wiederum über den
Längskanal 70 mit der Sackbohrung 62 verbunden ist.
Vom Ringraum 54 besteht - wie zuvor beschrieben - über die Drossel
bohrung 58 eine Verbindung zum Druckraum 60. Die Wirkungen der hy
draulischen und mechanischen Kräfte sind bei nicht erregtem Pro
portionalmagneten analog zu denen im Ausführungsbeispiel nach Fig.
1.
Wird der Vorsteuerschieber 71B durch den Stößel 75 nach links be
wegt, so hebt sich der Bund 137 vom Ventilsitz 73B ab und die zuvor
durch den Schieberabschnitt 134 einseitig verschlossenen Drosselboh
rungen 63B, 64B werden geöffnet. Druckmittel gelangt so von den
Sackbohrungen 61, 62 über die Drosselbohrungen 63B, 64B in den Ring
raum 139 und von dort über den Bohrungsabschnitt 131 am geöffneten
Ventilsitz 73B vorbei in den Ringraum 138, der zur Bohrung 31 führt.
Diese ist - wie zuvor beschrieben - mit dem ablaufseitigen Druckmit
telanschluß 21 verbunden.
Das Öffnen und Schließen des Ventilsitzes 41 erfolgt analog zu den
Ausführungsbeispielen nach Fig. 1.
Claims (10)
1. Steuervorrichtung für einen hydraulischen Arbeitszylinder mit ei
nem Sperrventil (10), das einen Ventilkörper (40; 40A; 40B) auf
weist, der mit einem gehäusefesten Ventilsitz (41) zusammenwirkt und
in dem ein mit einer Betätigungseinrichtung (13) in Wirkverbindung
stehendes Vorsteuerventilglied (71, 72; 71A, 72A; 71B, 137) ange
ordnet ist, das unter der Kraft einer Feder (82) auf einem im Ven
tilkörper angeordneten Ventilsitz (73; 73A; 73B) aufliegt und den
Druck in einem zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilgehäuse (10A)
gebildeten Druckraum (60) steuert, wobei der Ventilkörper durch die
Wirkung dieses Druckes gegen den Ventilsitz (41) gedrückt wird, da
durch gekennzeichnet, daß das Vorsteuerventilglied von einem an das
Sperrventil angebauten Proportionalmagneten (13) betätigbar ist und
wenigstens teilweise als Steuerschieber ausgebildet ist, daß der
Druckraum (60) über zwei in Serie geschaltete Drosselstellen (66,
58; 110, 58A) mit dem Zulauf in Verbindung steht und über das geöff
nete Vorsteuerventilglied und einen in diesem ausgebildeten Kanal
(88, 87; 88B, 87B) mit dem Rücklauf verbindbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei
Drosselstellen (66, 58; 110, 58A) im Ventilkörper ausgebildet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die zwei Drosselstellen durch im Ventilkörper angeordnete Druck
mittelkanäle (61, 67, 54, 70, 62; 123) miteinander in Verbindung
stehen.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß im Ventilkörper durch das Vorsteuerventilglied verän
derbare Drosselstellen (63, 64; 118, 119; 63B, 64B) ausgebildet
sind, über die der Druck im Druckraum (60) gesteuert wird.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Feder (82) ziehend auf das Vorsteuerventilglied
wirkt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Ventilkörper einen stumpfwinkligen Konus (42; 105;
42B) aufweist, der in einem Feinsteuerkegel (43; 111; 43B) übergeht,
und daß der Übergang vom Konus zum Feinsteuerkegel gerundet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß am Vorsteuerventilglied Ringnuten (90, 91; 90A, 91A)
ausgebildet sind, und daß die auf das Vorsteuerventilglied wirkenden
Druckkräfte ausgeglichen sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
durch die Ringnuten (90, 91; 90A, 91A) und den Ventilkörper
(40; 40A) gebildeten Ringkanäle (94, 95; 126, 127) durch eine
verschlossene Sackbohrung (69; 120) im Ventilglied miteinander
verbunden sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Ventilglied (40A) aus mindestens einer inneren
Ventilkörperhülse (100) und einer äußeren Ventilkörperhülse (101)
besteht.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß am Vorsteuerventilglied (71B) ein mit dem
Ventilsitz (73B) zusammenwirkender umlaufender Bund (137)
ausgebildet ist.
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