DE4122317C2 - Hydraulisches stromteilerventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Stromteilerventil, das eine Schaltung mit einem Steuerkolben und mit Meßdrosseln zur Teilung der Durchflußmenge eines Stroms von einer Pumpe nach zwei parallel geschalteten hydraulischen Verbrauchern und einen zweigeteilten Regelkolben aufweist.

Ein Stromteilerventil der genannten Art teilt in der Durchflußrichtung von der Pumpe nach den Verbrauchern die Durchflußmenge druckunabhängig in zwei in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehende Teilmengen auf und addiert in der Durchflußrichtung von den Verbrauchern nach der Pumpe die Teilmengen druckunabhängig im gleichen Verhältnis. Das Stromteilerventil wird vorwiegend als Differential­ sperre für hydrostatische Antriebe im offenen oder ge­ schlossenen Kreislauf verwendet. Es ist schaltbar und sorgt im geschalteten Zustand dafür, daß bei unterschiedlichen Bodenverhältnissen und Belastungen parallel geschaltete Hydromotoren zwangsweise mit Öl versorgt werden. Das Durchdrehen der von den Hydromotoren angetriebenen Räder wird somit vermieden.

Bei einem bekannten Stromteilerventil (DE 27 51 082 C2) ist der Steuerkolben massiv ausgeführt, schwimmend gelagert und mittels einer von außen eingreifenden Verstelleinrichtung betätigbar. Besondere Meßdrosseln sind nicht vorgesehen. Vielmehr sind gegensinnig kontinuierlich änderbare Drosselstellen zwischen dem massiven Steuerkolben und Steuerkanten der ihn aufnehmenden Gehäusebohrung gebildet. Bei einem anderen bekannten Stromteilerventil (Firmen-Druckschrift der KRACHT GmbH, "Differentialsperrventil" TV 3311, Ausgabe 1983, S. 3 und 7 - Diagramm in der Mitte -) sind in dem hohl ausgeführten Steuerkolben Meßdrosseln in Form von Teilungsdüsen verwendet. Die Teilungsdüsen müssen dem Anwendungszweck angepaßt werden; denn die Teilungsdüsen arbeiten nur innerhalb gewisser Durchflußmengenbereiche optimal. Zu große Teilungsdüsen führen zu einer schlechten Regelcharakteristik; zu kleine Teilungsdüsen haben hohe Durchflußwiderstände. Außerdem wird der Steuerkolben des bekannten Stromteilerventils nur ein- und ausgestaltet. Die an dem Steuerkolben anliegende Druckfeder dient seiner Rückstellung bei fehlendem Druck.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Stromteilerventil der eingangs genannten Art den mit Meßdrosseln versehenen Steuerkolben so auszubilden, daß es über einen großen Durchflußmengenbereich optimal arbeitet, ohne daß Meßdrosseln dem Anwendungszweck angepaßt werden müssen. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Steuerkolben als nach Art einer doppelt wirkenden Druckwaage arbeitender Freischaltkolben ausgebildet ist.

Bei der Erfindung enthält der hohlzylindrische Steuerkolben die Meßdrosseln in Form von konstanten Meßblenden, die nicht bei unterschiedlichen Durchflußmengenbereichen ausgetauscht werden müssen. Vielmehr passen sich die für die Regelung erforderlichen Meßdrosseln der jeweiligen Pumpenmenge automatisch an, um über den gesamten Durchflußmengenbereich den Regeldruck weitestgehend konstant zu halten. Die am Steuerkolben anliegende Druckfeder dient nicht nur der Rückstellung des Steuerkolbens bei fehlendem Druck, sondern ist zusätzlich Bestandteil der Druckwaage.

Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend im einzelnen beschrieben. Die einzige Figur zeigt einen Längsschnitt durch ein Stromteilerventil für zweiseitige Regelung.

Das als Ausführungsbeispiel gewählte Stromteilerventil für zweiseitige Regelung weist ein Gehäuse 1 auf. Aus dem Gehäuse treten quer und diametral sich gegenüberliegend ein Pumpenanschluß P und zwei Verbraucheranschlüsse A und B aus. In Längsrichtung durchsetzt ein Steuerkolben 2 das Gehäuse 1. Der Steuerkolben 2 ist hohl ausgeführt. An den Stirnseiten ist der Steuerkolben 2 von an dem Gehäuse 1 befestigten Steueranschlußkappen 3a, 3b überdeckt. Im Innern ist der Steuerkolben 2 durch eine Zwischenwand 8 in zwei Räume geteilt. Der größere geschlossene Stirnseiten aufweisende Raum ist mit Meßdrosseln 4 versehen. Auf der der Steueranschlußkappe 3b zugewandten Seite ist der Steuerkolben 2 an dieser Steueranschlußkappe 3b durch eine Druckfeder 5 abgestützt. Parallel zu dem Steuerkolben 2 ist in dem Gehäuse 1 ein zweigeteilter Regelkolben 6a, 6b angeordnet. Der mit den Meßdrosseln 4 versehene Raum des Steuerkolbens 2 ist mit dem Pumpenanschluß P sowie über den Regelkolben 6a, 6b mit den Verbraucheranschlüssen A und B verbunden.

Der Steuerkolben 2 arbeitet als Freischaltkolben wie eine doppelt wirkende Druckwaage. Unter einem Freischaltkolben ist dabei ein Kolben zu verstehen, der zunächst durch einen Druckimpuls - Druckbeaufschlagung - zur Einleitung der Funktion des Stromteilerventils geschaltet wird und der sich dann aufgrund der eintretenden Druckdifferenz selbsttätig den sich ändernden Betriebszuständen anpaßt. Der Steuerraum der Steueranschlußkappe 3a und damit die darin befindliche Stirnfläche des Steuerkolbens 2 wird unabhängig von der Durchflußrichtung mit dem Raum vor den Meßdrosseln 4, der Steuerraum der Steueranschlußkappe 3b und damit die darin befindliche Stirnfläche des Steuerkolbens 2 mit dem Raum hinter den Meßdrosseln verbunden. Die Verbindung erfolgt über nicht dargestellte Ölkanäle. Dadurch wirkt der Durchflußwiderstand der Meßdrossel 4 gegen die Druckfeder 5. Erhöht sich die Durchflußmenge und damit der Durchflußwiderstand der Meßdrosseln 4, verschiebt sich der Steuerkolben 2 gegen die Druckfeder 5, die Meßdrosseln 4 gelangen zunehmend in den Bereich der Verbindungskanäle zwischen Steuerkolben 2 und Regelkolben 6a, 6b. Der Querschnitt zwischen den Meßdrosseln 4 und der jeweils zugeordneten benachbarten Steuerkante in dem Gehäuse 1 wird größer. Verringert sich die Durchflußmenge, verringert sich auch der Durchflußwiderstand der Meßdrosseln 4 und die Druckfeder 5 verschiebt den Steuerkolben 2 zurück, so daß der Drosselquerschnitt verringert wird.

Durch Druckbeaufschlagung an der Steueranschlußkappe 3a sperrt der Steuerkolben 2 den ungeregelten Durchfluß vom Pumpenanschluß P nach den Verbraucheranschlüssen A und B. Das Öl fließt nur über die Meßdrosseln 4. Bei unterschiedlichen Fließmengen durch die Verbraucher­ anschlüsse A und B in Folge unterschiedlicher Ver­ braucherdrücke wird der Regelkolben 6a oder der Regel­ kolben 6b in seine Regelstellung geschaltet. Er drosselt die zu große Menge unabhänig vom herrschenden Ver­ braucherdruck, bis die Durchflußmengen zu den Ver­ braucheranschlüssen A und B wieder gleich sind.

Da für die Wirkungsweise des Stromteilerventils das Druckverhältnis vor und hinter den Meßdrosseln unabhängig von der Durchflußrichtung ist, fließt das Öl bei geschaltetem Steuerkolben 2 auch von den Verbraucher­ anschlüssen A und B über die Meßdrosseln 4 geregelt nach dem Pumpenanschluß P.

Claims (3)

1. Hydraulisches Stromteilerventil, das eine Schaltung mit einem Steuerkolben und mit Meßdrosseln zur Teilung der Durchflußmenge eines Stroms von einer Pumpe nach zwei parallel geschalteten hydraulischen Verbrauchern und einen zweigeteilten Regelkolben aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (2) als nach Art einer doppelt wirkenden Druckwaage arbeitender Freischaltkolben ausgebildet ist.

2. Stromteilerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Steuerkolben (2) durch eine Zwischenwand (8) in zwei Räume geteilt ist, deren größerer geschlossene Stirnseiten aufweisende Raum mit den Meßdrosseln (4) versehen und mit dem Pumpenanschluß (P) sowie über den Regelkolben (6a, 6b) hydraulisch mit den Verbraucheranschlüssen (A; B) verbunden ist.

3. Stromteilerventil nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an der äußeren Stirnseite des zweiten Raums eine Druckfeder (5) anliegt, die andererseits an einer mit dem Gehäuse (1) des Stromteilerventils verbundenen Steueranschlußkappe (3) abgestützt ist.