DE4123036A1 - Schieberventil - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Schieberventil mit einem
Pumpenanschluß, einem Reservoiranschluß und wenigstens
einem Verbraucheranschluß, einem in eine erste Lage
federbelasteten und mittels eines Stellaggregates entgegen
der Federkraft in eine zweite Lage verstellbaren Schieber,
über den zumindest einer der Verbraucheranschlüsse in der
ersten Schieberlage mit dem Reservoiranschluß und in der
zweiten Schieberlage mit dem Pumpenanschluß verbindbar
ist, sowie mit einem zwischen dem Stellaggregat und dem
Schieber angeordneten, durch den federbelasteten Schieber
in Schließrichtung beaufschlagten sitzgesteuerten Sicher
heitsventil, welches in der Schließstellung das benachbarte
offene Ende eines im Schieber ausgebildeten Längskanals
absperrt, der einerseits mit dem Verbraucheranschluß
verbunden und andererseits bei gegebenenfalls blockiertem
und vom Stellaggregat unbelastetem Schieber über das
geöffnete Sicherheitsventil mit dem Reservoiranschluß
verbunden ist.
Derartige Ventile dienen dazu, wenigstens einen normaler
weise druckentlasteten bzw. mit dem Reservoir verbundenen
Verbraucher in bestimmten Fällen an die Pumpe anzuschließen.
Hierzu wird der Schieber mittels des Stellaggregates entge
gen der Federkraft in seine zweite Lage verstellt. Die an
schließende Rückstellung des Ventils in dessen Ausgangslage,
in der der betreffende Verbraucher von der Druckseite der
Pumpe wieder abgekoppelt ist, erfolgt ausschließlich über
die dem Schieber zugeordnete Rückstellfederung. Aufgrund
des Sicherheitsventiles ist gewährleistet, daß der betreffen
de Verbraucher auch dann von der Druckseite der Pumpe abge
koppelt wird, wenn der Schieber bei einer eventuell auftre
tenden Störung blockiert ist und die Federkraft nicht mehr
ausreicht, den Schieber zurückzustellen.
Bei einem aus der DE 38 11 669 A1 bekannten Ventil der
eingangs genannten Art mündet der im Schieber vorgesehene
Längskanal mit seinem vom Sicherheitsventil abgewandten
Ende in eine mit dem betreffenden Verbraucheranschluß
verbundene zentrale Ringnut des Schiebers. Bei einer als
Druckregelventil ausgelegten Ausführungsvariante ist sowohl
das vom Sicherheitsventil abgewandte Schieberende als auch
ein das Betätigungselement des Stellaggregates aufnehmender
Raum und damit das das Sicherheitsventil beaufschlagende
Betätigungselement dem Regeldruck ausgesetzt. Bei zu hohem
Regeldruck wird der Schieber entgegen der vom Stellaggregat
aufgebrachten Kraft in Richtung seiner Ausgangslage verscho
ben, wodurch der Regeldruck mit zunehmender Öffnung der
betreffenden Steuerkante des Ventils herabgesetzt wird.
Bei zu niedrigem Druck wird der Schieber in die andere Rich
tung verstellt, worauf eine andere Steuerkante des Ventils
öffnet, um den Druck wieder anzuheben. Zum Einregeln des
Druckes ist somit stets eine entsprechende Verstellung des
Ventilschiebers erforderlich, was insbesondere dann von
Nachteil ist, wenn mehrere Verbraucheranschlüsse
vorgesehen sind und die betreffenden Verbraucher auf
unterschiedliche Weise und/oder mit unterschiedlichen
Drücken versorgt werden sollen.
Ziel der Erfindung ist es, ein verbessertes Schieber
ventil der eingangs genannten Art zu schaffen, durch das
bei einfachem und kompaktem Aufbau unter Aufrechterhaltung
der im Hinblick auf ein eventuelles Blockieren des
Schiebers zu erfüllenden Sicherheitsfunktion beispiels
weise auch im Falle mehrerer, insbesondere unterschiedlich
zu versorgender Verbraucheranschlüsse stets definierte
Druckverhältnisse vorgebbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß der am einen Ende durch das Sicherheitsventil
abgeschlossene Längskanal des Schiebers am anderen
Ende durch ein zusätzliches Druckbegrenzungsventil
abgeschlossen ist, welches bei normalerweise geschlossenem
Sicherheitsventil den Druck im Längskanal begrenzt.
Aufgrund dieser Ausbildung wird der Druck im Längskanal
des Schiebers und damit sowohl der Druck auf der Eingangsseite
des Sicherheitsventiles als auch der am betreffenden, mit der
Pumpe verbundenen Verbraucheranschluß vorherrschende
Druck stets auf einen vorgebbaren Wert begrenzt, wobei die
Druckbegrenzung ohne eine jeweilige Schieberverstellung und
eine damit verbundene Verlagerung der Steuerkanten erfolgt.
Nachdem der Schieber auch bei einsetzender Druckbegrenzungs
funktion die jeweils gewünschte Lage beibehält, sind auch
für die gegebenenfalls noch vorgesehenen weiteren Verbraucher
anschlüsse, die beispielsweise nicht mit dem Längskanal
verbunden und in der betreffenden Schieberlage von der
Druckseite der Pumpe abgekoppelt sind, stets definierte
Druckverhältnisse gewährleistet.
Durch das im Schieber integrierte Druckbegrenzungsventil
wird ein äußerst kompakter Aufbau erreicht, wobei von beson
derem Vorteil ist, daß der auf der Druckseite des Sicherheits
ventils ohnehin bereits vorhandene, vorzugsweise zentrale
Längskanal gleichzeitig auch zur Schaffung der für die
Druckbegrenzung erforderlichen Verbindungswege herangezogen
wird und aufgrund der Anordnung des Druckbegrenzungsventils
am vom Sicherheitsventil und Stellaggregat abgewandten Ende
des Schiebers Druckfluid an einer solchen Stelle, beispiels
weise zum Reservoiranschluß oder zum Reservoir, abzuführen
ist, wo in der Regel ohnehin beim Betrieb des Ventils auf
tretendes Leckfluid abgeführt wird.
Schließlich wird durch die Erfindung auch die Möglichkeit
geschaffen, im Falle mehrerer Verbraucher diese gegebenen
falls mit unterschiedlichen Drücken zu versorgen, indem bei
spielsweise lediglich ein Teil der betreffenden Verbraucher
anschlüsse mit dem im Schieber ausgebildeten Längskanal ver
bunden und der andere Teil dieser Anschlüsse von diesem
Kanal getrennt ist. An die vom Längskanal getrennten
Verbraucheranschlüsse können beispielsweise solche Verbraucher
angeschlossen werden, die über einen Rücklauf mit dem Reservoir
verbunden sind und für die demnach in der Regel keine Druck
begrenzung erforderlich ist.
Die Ausführungsvariante gemäß dem Patentanspruch 2 weist
insbesondere den Vorteil auf, daß das Druckbegrenzungs
ventil außerhalb des Steuerkantenbereichs des Ventils
angeordnet ist und der Ventilschieber somit in diesem
Bereich praktisch unabhängig vom Druckbegrenzungsventil
ausgelegt werden kann und damit beispielsweise auch die
ansonsten üblichen Schieberwege beibehalten werden können.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsvariante entsprechend dem
Patentanspruch 4 dient der im Schieber ausgebildete Längs
kanal in besonders vorteilhafter Weise zusätzlich auch zur
Führung des in diesem Kanal aufgenommenen, schieberartigen
Schließkörpers des Druckbegrenzungsventiles. Die den
Schließkörper beaufschlagende Federung kann hinsichtlich
ihrer Federkraft einstellbar sein.
Durch die Ausbildung gemäß Patentanspruch 9 wird unter
anderem erreicht, daß eine Begrenzung des im Längskanal
des Schiebers vorherrschenden Druckes in jeder beliebigen
Schieberlage und damit unabhängig von der Schieberlage für
jeden Verbraucheranschluß möglich ist, solange dieser
Verbraucheranschluß mit dem Längskanal in Verbindung steht.
Der betreffende Verbraucheranschluß kann grundsätzlich
ständig, d. h. in jeder beliebigen Schieberstellung mit
diesem Längskanal in Verbindung stehen.
Während bei der bevorzugten Ausführungsvariante gemäß
Anspruch 10 der Längskanal zumindest mit einem solchen
Verbraucheranschluß in Verbindung steht, der in der
zweiten Schieberlage mit dem Druckanschluß verbunden ist,
ist es grundsätzlich jedoch auch möglich, durch eine
entsprechende Verbindung mit dem Längskanal eine Druck
begrenzung nur für Verbraucheranschlüsse vorzusehen,
die in der ersten Schieberlage mit dem Druckanschluß
verbunden sind.
Bei der im Anspruch 12 angegebenen Ausführungsvariante
mündet die vom Druckbegrenzungsventil absperrbare Auslaß
öffnung in einen Sammelraum, der insbesondere auch dazu
dienen kann, während des Betriebs auftretendes Leckfluid
abzuführen. In diesem Sammelraum ist zweckmäßigerweise
auch die den Schieber in seine erste Lage belastende
Rückstellfederung, bei der es sich beispielsweise um eine
Druckfeder handeln kann, angeordnet.
Aufgrund der besonders vorteilhaften Ausführungsvariante
nach Anspruch 15 kann durch eine entsprechende Verstellung
des Ventilschiebers wahlweise zwischen wenigstens zwei
Verbraucheranschlüssen umgeschaltet werden, die abwechselnd
jeweils mit der Pumpe verbunden bzw. von der Druckseite
der Pumpe abgekoppelt werden. Hierbei können Verbraucher
unterschiedlicher Art vorgesehen sein, wie dies beispiels
weise im Anspruch 16 angegeben ist. Demnach kann wenigstens
einer der Verbraucher über einen Rücklauf ständig mit dem
Reservoir verbunden sein, so daß für diesen Verbraucher
anders als für einen lediglich einseitig angeschlossenen
und mit Druck versorgten Verbraucher in der Regel eine
Druckbegrenzung nicht erforderlich ist.
Eine bevorzugte Ausführungsvariante, bei der vorzugsweise
durch eine einzige Pumpe wechselweise zwei unterschiedliche
Verbraucher versorgt werden sollen, ist im Patentanspruch 18
angegeben. Demnach kann der Pumpenanschluß über die
Verbraucheranschlüsse wahlweise beispielsweise mit einer
Niveauregulierung oder einer einer Antriebsachse des
betreffenden Fahrzeuges zugeordneten Differentialsperre
verbindbar sein.
Soll die Differentialsperre nur in Sonderfällen mit Druck
versorgt werden und normalerweise die Niveauregulierung
mit der Pumpe verbunden sein, so ist das Schieberventil
zweckmäßigerweise gemäß der Ausführungsvariante nach
Anspruch 19 ausgelegt.
Zur wahlweisen Verbindung des Pumpenanschlusses mit
mindestens zwei Verbraucheranschlüssen kann das Schieber
ventil gemäß Anspruch 20 vorteilhafterweise als 4/2-Wege
ventil ausgebildet sein.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausführungs
varianten der Erfindung angegeben.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungs
beispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläu
tert; in dieser zeigt
Fig. 1 ein schematisiertes Schaltbild eines
Hydrauliksystems, dessen Pumpe wahlweise
mit einer Niveauregulierung oder einer
Differentialsperre eines Kraftfahrzeuges
verbindbar ist,
Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung einer
Ausführungsvariante des im Hydrauliksystem
gemäß Fig. 1 verwendeten Schieberventiles und
Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung einer
weiteren Ausführungsvariante des Schieberventils.
Das in Fig. 1 dargestellte Hydrauliksystem umfaßt ein
4/2-Schieberventil 10 mit zwei Verbraucheranschlüssen A, B,
einem Pumpenanschluß P und einem Reservoiranschluß T,
dessen Pumpenanschluß P wahlweise mit zwei verschiedenen
Verbrauchern, nämlich mit einer Niveauregulierung 12 oder
einer Differentialsperre 14 an einer Antriebsachse 16
eines Fahrzeuges, verbindbar ist.
Das Schieberventil 10 ist mittels eines als Stellaggregat
dienenden Elektromagneten 18 aus der dargestellten ersten
Lage, in der die Niveauregulierung 12 mit der Druckseite
einer Pumpe 20 und die Differentialsperre 14 mit einem
Reservoir 22 verbunden ist, gegen die Kraft einer Rückstell
federung, insbesondere einer Rückstellfeder 24, in seine
zweite Lage verstellbar, in der die Differentialsperre 14
an die Druckseite der Pumpe 20 angeschlossen ist und die
zum Reservoir 22 bzw. zur Niveauregulierung 12 führenden
Anschlüsse T und B abgesperrt sind.
Über den Elektromagneten 18 bzw. dessen Anker können
lediglich Druckkräfte auf den Schieber des Schieberventiles
10 übertragen werden, so daß die Rückstellung des Schiebers
aus der zweiten in die dargestellte erste Lage nach dem
Abschalten oder Umschalten des Elektromagneten 18 ausschließ
lich durch die Rückstellfeder 24 bewirkt wird.
Zwischen dem Schieber des Schieberventiles 10 und dem
Elektromagneten 18 ist ein sitzgesteuertes Sicherheitsventil
26 angeordnet, welches durch den federbelasteten Schieber
in Schließrichtung beaufschlagt wird.
Außer dem Sicherheitsventil 26 umfaßt das Schieberventil 10
zusätzlich ein zwischen dem Verbraucheranschluß A und dem
Reservoir 22 angeordnetes Druckbegrenzungsventil 28.
Der Verbraucheranschluß A des 4/2-Schieberventiles 10 ist
über eine Druckleitung 30 mit der Differentialsperre 14 und
der Verbraucheranschluß B über eine Druckleitung 32 mit der
Niveauregulierung 12 verbunden, die über einen Rücklauf 34
mit dem Reservoir 22 in Verbindung steht.
Der Sitz des beim vorliegenden Ausführungsbeispiel als
Kugelventil ausgebildeten Sicherheitsventiles 26 ist am
einen Ende eines dem Schieber des Schieberventiles 10
zugeordneten Leitungsabschnittes 36 vorgesehen, der am
anderen Ende mit dem Verbraucheranschluß A und damit der
zur Differentialsperre 14 führenden Druckleitung 30 sowie
einem zum Druckbegrenzungsventil 28 führenden Leitungs
abschnitt 38 verbunden ist.
Das Druckbegrenzungsventil 28 steht mit dem Reservoir 22
über einen Leitungsabschnitt 40 in Verbindung, mit dem über
einen Leitungsabschnitt 42 wiederum der Reservoiranschluß T
des Schieberventiles 10 verbunden ist. Über denselben
Leitungsabschnitt 42 sowie das Sicherheitsventil 26 ist
insbesondere auch in der nicht gezeigten zweiten Schieber
lage, beispielsweise bei blockiertem Schieber, eine Verbin
dung zwischen dem Verbraucheranschluß A und dem Reservoir 22
gegeben, sobald der Schließkörper des Sicherheitsventiles 26
vom Elektromagneten 18 freigegeben wird. In diesem Falle
wird der in dieser zweiten Schieberlage normalerweise mit
dem Pumpenanschluß P in Verbindung stehende Verbraucher
anschluß A über den Leitungsabschnitt 36, das geöffnete
Sicherheitsventil 26, den Leitungsabschnitt 42 sowie den
Leitungsabschnitt 40 mit dem Reservoir 22 verbunden und
damit druckentlastet.
Die Pumpe 20 steht auf der Saugseite über einen Leitungs
abschnitt 44 mit dem Reservoir 22 in Verbindung.
Bei den in Fig. 1 innerhalb der strichlierten Umrandung
liegenden Teilen und Leitungsabschnitten handelt es sich
zweckmäßigerweise um im Schieberventil 10 integrierte
Bestandteile eines 4/2-Schieberventiles, wie dies beispiels
weise auch bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsvariante
des Schieberventiles 10 der Fall ist.
Gemäß Fig. 2 umfaßt diese vorteilhafte Ausführungsvariante
des 4/2-Schieberventiles 10 einen Schieber 46, an dessen
Außenumfang drei Ringnuten 48, 50, 52 ausgebildet sind und
der in einer Bohrung 56 des Schieberventilgehäuses 54
geführt ist. In der die Bohrung 56 begrenzenden Wandung
des Schieberventilgehäuses 54 sind zwei mit dem Verbraucher
anschluß A bzw. dem Verbraucheranschluß B in Verbindung
stehende Ringnuten 58, 60 vorgesehen, die mit den Ringnuten
48, 50, 52 des Schiebers 46 zusammenwirken. Das Schieber
ventil 10 umfaßt außer den beiden Verbraucheranschlüssen
A, B wiederum einen Pumpenanschluß P sowie einen Reservoir
anschluß T.
Der Schieber 46 tritt mit seinem vom Elektromagneten 18
abgewandten Ende in einen über einen Kanalabschnitt 68
mit dem Reservoiranschluß T verbundenen Sammelraum 62 ein.
Der Schieber 46 ist durch die Druckfeder 24 in die in
Fig. 2 gezeigte erste Lage (vgl. auch Fig. 1) belastet.
Diese Druckfeder 24 stützt sich einerseits an der im
Sammelraum 62 liegenden Stirnfläche 64 des Schiebers 46
und andererseits an einer den Sammelraum 62 begrenzenden
Wand 66 des Schieberventilgehäuses 54 ab.
Der Pumpenanschluß P mündet einerseits in die Ringnut 52
und andererseits über einen Kanalabschnitt 70 in die
Ringnut 48.
Im Schieber 46 ist ein zentraler Längskanal 72 ausgebildet,
der über mehrere im Schieber 46 vorgesehene Radialbohrungen 74
mit der dem Verbraucheranschluß A zugeordneten Ringnut 58 in
Verbindung steht. Die Radialbohrungen 74 münden unabhängig
von der jeweiligen Lage des Schiebers stets in diese Ring
nut 58.
Zwischen dem Elektromagneten 18 bzw. dessen Anker 80 und
dem durch die Druckfeder 24 belasteten Schieber 46 ist
das sitzgesteuerte Sicherheitsventil 26 angeordnet, dessen
Schließkörper 76 in der dargestellten Schließstellung
das benachbarte offene Ende des im Schieber 46 ausgebildeten
Längskanals 72 absperrt. Der im vorliegenden Fall kugelför
mige Schließkörper 76 weist einen etwas größeren Durchmesser
als der zentrale Längskanal 72 auf, so daß die in der rechten
Stirnfläche des Schiebers 46 vorgesehene Mündung des Längs
kanales 72 gleichzeitig den Sitz 78 für diesen Schließ
körper 76 des Sicherheitsventiles 26 bildet.
Der zentrale Längskanal 72 mündet mit seinem normalerweise
durch das Sicherheitsventil 26 verschlossenen Ende 78 in
einen magnetseitigen Raum 82, der über einen Kanalabschnitt
84 des 4/2-Schieberventiles 10 wiederum mit dem Reservoir
anschluß T verbunden ist.
Der am einen Ende durch das Sicherheitsventil 26 abgeschlosse
ne Längskanal 72 des Schiebers 46 ist am anderen Ende durch
das zusätzliche Druckbegrenzungsventil 28 abgeschlossen,
welches bei normalerweise geschlossenem Sicherheitsventil 26
den Druck im Längskanal 72 begrenzt.
Der in den magnetseitigen Raum 82 mündende Längskanal 72
erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte Länge des
Schiebers 46 und ist am dem Sicherheitsventil 26 bzw. dem
Elektromagneten 18 gegenüberliegenden Ende durch den Boden
92 des Schiebers 46 begrenzt, in dem eine zum Sammelraum
62 führende Axialbohrung 94 kleineren Querschnittes vorge
sehen ist.
Das zusätzliche Druckbegrenzungsventil 28 ist innerhalb des
Längskanales 72 im Bereich der Bodenwand 92 angeordnet und
umfaßt einen im Längskanal 72 geführten, in seine Schließlage
federbelasteten schieberartigen Schließkörper 86, der durch
einen entsprechend hohen Druck im Längskanal 72 entgegen der
Federkraft einer Rückstellfederung, im vorliegenden Fall
einer Druckfeder 90 in seine Öffnungslage verstellbar ist,
in der er eine in den Sammelraum 62 mündende Radialbohrung 88
des Schiebers 46 freigibt. Die dem zusätzlichen Druck
begrenzungsventil 28 zugeordnete Rückstellfederung bzw.
Druckfeder 90 stützt sich einerseits am Boden 92 des
Schiebers 46 und andererseits am schieberartigen
Schließkörper 86 ab.
Die Radialbohrung 88 mündet unabhängig von der jeweiligen
Schieberlage stets in den mit dem Reservoiranschluß T
verbundenen Sammelraum 62.
Das in Fig. 2 gezeigte 4/2-Schieberventil 10 ist demnach
derart ausgelegt, daß die beiden Verbraucheranschlüsse A, B
über den elektromagnetisch betätigten Schieber 46 wahlweise
mit dem Pumpenanschluß P verbindbar sind. In der sowohl
in Fig. 1 als auch in Fig. 2 gezeigten ersten Schieberlage
ist der Verbraucheranschluß A über die Ringnut 58 sowie die
Ringnut 50 mit dem Reservoiranschluß T verbunden, während
der Verbraucheranschluß B über die Ringnut 60, die Ringnut 48
sowie den Kanalabschnitt 70 mit dem Pumpenanschluß P in
Verbindung steht. In dieser ersten Schieberlage ist der
Verbraucheranschluß A über die Axialbohrungen 74 zwar mit
dem Längskanal 72 verbunden. Eine Druckbegrenzung durch das
in diesem Längskanal vorgesehene zusätzliche Druckbegrenzungs
ventil 28 ist in dieser Schieberlage jedoch nicht erforder
lich, da der Anschluß A ohnehin mit dem Reservoir verbunden
ist.
In der durch die punktierten Linien angedeuteten zweiten
Schieberlage ist der Verbraucheranschluß A über die Ringnut
58 und die Ringnut 52 mit dem Pumpenanschluß P und über die
Radialbohrungen 74 wiederum mit dem zentralen Längskanal 72
verbunden. In dieser zweiten Schieberlage ist der
Verbraucheranschluß B ebenso wie der Reservoiranschluß T
abgesperrt.
Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsvariante des Schieber
ventiles unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß
Fig. 2 lediglich dadurch, daß im letzteren Fall das Druck
begrenzungsventil 28 einen mit dem Schließkörper 86
verbundenen Flansch 96 umfaßt, der außerhalb des Längs
kanales 72 angeordnet und durch die Druckfeder 24 gegen
die Stirnfläche 64 des Schiebers 46 gehalten ist.
Der Schieber 46 und der Schließkörper 86 sind somit
durch ein und dieselbe Druckfeder 24 belastet, wobei diese
Feder 24 den Schieber 46 über den Flansch 96 des Druck
begrenzungsventiles 28 in die in Fig. 3 gezeigte erste
Lage drängt.
Im folgenden wird die Funktionsweise des erfindungsgemäßen
Schieberventiles beschrieben:
Bei stromlosem Elektromagneten 18 wird der Schieber 46 des 4/2-Wege-Schieberventiles 10 durch die Druckfeder 24 in der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten ersten Schieberstellung gehalten. In dieser ersten Schieberstellung kommuniziert der an die Differentialsperre 14 angeschlossene Verbraucheranschluß A mit dem zum Reservoir 22 führenden Reservoiranschluß T. Demgegenüber ist die Niveauregulierung 12 über den Verbraucher anschluß B und den Pumpenanschluß P mit der vom Motor M (vgl. Fig. 1) angetriebenen Pumpe 20 verbunden. In diesem Falle findet keine Druckbegrenzung durch das Druckbegrenzungsventil 28 statt, da das Differential 14 ohnehin mit dem Tank bzw. Reservoir 22 verbunden ist und die über den Rücklauf 34 mit dem Reservoir 22 in Verbindung stehende Niveauregulierung 12 nicht mit dem Längskanal 72 kommuniziert.
Bei stromlosem Elektromagneten 18 wird der Schieber 46 des 4/2-Wege-Schieberventiles 10 durch die Druckfeder 24 in der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten ersten Schieberstellung gehalten. In dieser ersten Schieberstellung kommuniziert der an die Differentialsperre 14 angeschlossene Verbraucheranschluß A mit dem zum Reservoir 22 führenden Reservoiranschluß T. Demgegenüber ist die Niveauregulierung 12 über den Verbraucher anschluß B und den Pumpenanschluß P mit der vom Motor M (vgl. Fig. 1) angetriebenen Pumpe 20 verbunden. In diesem Falle findet keine Druckbegrenzung durch das Druckbegrenzungsventil 28 statt, da das Differential 14 ohnehin mit dem Tank bzw. Reservoir 22 verbunden ist und die über den Rücklauf 34 mit dem Reservoir 22 in Verbindung stehende Niveauregulierung 12 nicht mit dem Längskanal 72 kommuniziert.
Nimmt der Schieber 46 nach einer entsprechenden Betätigung
des Magneten 18 seine in den Fig. 2 und 3 durch punktierte
Linien angedeutete zweite Lage ein, so ist die Differential
sperre 14 über den Verbraucheranschluß A und den Pumpenanschluß
P mit der Pumpe 20 verbunden, während sowohl der Reservoir
anschluß T als auch der an die Niveauregulierung 12 ange
schlossene Verbraucheranschluß B jeweils abgesperrt sind.
Zum Sperren der Achse 16, bei der es sich beispielsweise um
die Hinterachse handeln kann, werden die Lamellenkupplungen
der Differentialsperre 14 somit direkt von der Hydraulikpumpe
20 beaufschlagt. Ist das gewünschte Druckniveau erreicht,
fließt der Pumpenstrom über das Druckbegrenzungsventil 28
ab. Im vorliegenden Fall erfolgt somit eine Begrenzung des
Druckes im zentralen Längskanal 72 und somit auch des Druckes
am zur Differentialsperre 14 führenden Verbraucheranschluß A.
Im Falle der Ausführungsvariante gemäß Fig. 2 ist die Feder 90
zweckmäßigerweise schwächer als die Feder 24 ausgebildet.
Soll die der Achse 16 zugeordnete Differentialsperre 14
öffnen, so wird der Magnet 18 wieder abgeschaltet, wodurch
der Schieber 46 durch die Druckfeder 24 wiederum in die
erste Lage zurückgestellt werden kann, in der der Pumpenstrom
für den anderen Verbraucher, im vorliegenden Fall die Niveau
regulierung 12, genutzt wird.
Sollte bei diesem Zurückschalten des Magneten 18 der Schieber
46 blockieren, so öffnet das nunmehr vom Anker 80 des Elektro
magneten 18 freigegebene Sicherheitsventil 26, wodurch auch
in diesem Falle die Differentialsperre 14 mit dem Reservoir 22
verbunden bzw. von der Druckseite der Pumpe 20 abgekoppelt
wird.
Anstatt den Pumpenstrom bei in die erste Lage zurückgestelltem
Ventilschieber für einen weiteren Verbraucher 12 zu nutzen,
kann der Pumpenstrom in dieser ersten Schieberlage auch
drucklos zum Tank bzw. Reservoir 22 zurückgeführt werden.
Claims (22)
1. Schieberventil mit einem Pumpenanschluß (P), einem
Reservoiranschluß (T) und wenigstens einem Verbraucher
anschluß (A, B), einem in eine erste Lage federbelasteten
und mittels eines Stellaggregates (18) entgegen der
Federkraft in eine zweite Lage verstellbaren Schieber (46),
über den zumindest einer (A) der Verbraucheranschlüsse (A, B)
in der ersten Schieberlage mit dem Reservoiranschluß (T)
und in der zweiten Schieberlage mit dem Pumpenanschluß (P)
verbindbar ist, sowie mit einem zwischen dem Stellaggregat (18)
und dem Schieber (46) angeordneten, durch den federbelasteten
Schieber (46) in Schließrichtung beaufschlagten sitzgesteuer
ten Sicherheitsventil (26), welches in der Schließstellung das
benachbarte offene Ende eines im Schieber (46) ausgebildeten
Längskanals (72) absperrt, der einerseits mit dem Verbraucher
anschluß (A) verbunden und andererseits bei gegebenenfalls
blockiertem und vom Stellaggregat (18) unbelastetem Schieber
(46) über das geöffnete Sicherheitsventil (26) mit dem
Reservoiranschluß (T) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der am einen Ende durch das Sicherheitsventil (26)
abgeschlossene Längskanal (72) des Schiebers (46) am anderen
Ende durch ein zusätzliches Druckbegrenzungsventil (28)
abgeschlossen ist, welches bei normalerweise geschlossenem
Sicherheitsventil (26) den Druck im Längskanal (72)
begrenzt.
2. Schieberventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich der Längskanal (72) zumindest im wesentlichen
bis zum vom Sicherheitsventil (26) abgewandten Ende des
Schiebers (46) erstreckt und daß das zusätzliche Druck
begrenzungsventil (28) in diesem Endbereich angeordnet ist.
3. Schieberventil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zusätzliche Druckbegrenzungsventil (28) innerhalb
des Längskanales (72) des Schiebers (46) angeordnet ist.
4. Schieberventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zusätzliche Druckbegrenzungsventil (28) einen im
Längskanal (72) geführten, in seine Schließlage federbe
lasteten schieberartigen Schließkörper (86) umfaßt, der
durch einen entsprechend hohen Druck im Längskanal (72)
entgegen der Federkraft in seine Öffnungslage verstellbar
ist, in der er wenigstens eine, insbesondere mit dem Reservoir
anschluß (T) verbundene und in den Längskanal (72) mündende
Auslaßöffnung (88) des Schiebers (46) freigibt.
5. Schieberventil nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schließkörper (86) des Druckbegrenzungsventils (28)
durch eine zwischen diesem und dem vom Sicherheitsventil (26)
abgewandten Boden (92) des Längskanales (72) angeordnete
Druckfeder (90) in die Schließlage belastet ist.
6. Schieberventil nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Druckbegrenzungsventil (28) einen mit dem
Schließkörper (86) verbundenen Flansch (96) umfaßt,
der außerhalb des Längskanales (72) angeordnet und
federnd gegen die betreffende Stirnfläche (64) des
Schiebers (46) gehalten ist.
7. Schieberventil nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schieber (46) über den Flansch (96) des
Druckbegrenzungsventiles (28) in die erste Lage
federbelastet ist.
8. Schieberventil nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Auslaßöffnung durch eine Radialbohrung (88)
in der den Längskanal (72) begrenzenden Wandung des
Schiebers (46) gebildet ist.
9. Schieberventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Auslaßöffnung (88) in allen Lagen des Schiebers (46)
mit dem Reservoiranschluß (T) bzw. dem Reservoir (22)
verbunden ist.
10. Schieberventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Längskanal (72) zumindest mit dem Verbraucheranschluß
(A) in Verbindung steht, der in der zweiten Schieberlage
mit dem Druckanschluß (P) verbunden ist.
11. Schieberventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Längskanal (72) über wenigstens eine im Schieber (46)
vorgesehene Radialbohrung (74) mit dem betreffenden Verbrau
cheranschluß (A) verbunden ist.
12. Schieberventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die normalerweise vom Druckbegrenzungsventil (28)
abgesperrte Auslaßöffnung (88) des Schiebers (46) in
einen das betreffende Schieberende umgebenden, mit dem
Reservoiranschluß (T) bzw. dem Reservoir (22) verbundenen
Sammelraum (62) mündet.
13. Schieberventil nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schieber (46) durch eine Druckfeder (24) in die
erste Lage belastet ist und daß sich diese Druckfeder (24)
einerseits an der im Sammelraum (62) liegenden Stirnfläche
(64) des Schiebers (46) und andererseits an einer den Sammel
raum (62) begrenzenden Wand (66) des Schieberventilgehäuses
(54) abstützt.
14. Schieberventil nach den Ansprüchen 7 und 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Druckfeder (24) über den Flansch (96) des
Druckbegrenzungsventiles (28) an der betreffenden Stirnfläche
(64) des Schiebers (46) abstützt.
15. Schieberventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei wenigstens zwei über den Schieber (46) wahlweise
mit dem Pumpenanschluß (P) verbindbaren Verbraucheran
schlüssen (A, B) der in der ersten Schieberlage mit dem
Pumpenanschluß (P) verbundene Verbraucheranschluß (B)
sowie der Reservoiranschluß (T) durch den in seine zweite
Lage verstellten Schieber (46) jeweils gesperrt sind.
16. Schieberventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der in der ersten Schieberlage mit dem Pumpenanschluß (P)
verbundene und in der zweiten Schieberlage gesperrte
Verbraucheranschluß (B) an einen Verbraucher (12) anschließbar
ist, der über einen Rücklauf (34) ständig mit dem Reservoir (22)
verbunden ist.
17. Schieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß der in der zweiten Schieberlage mit dem Pumpenanschluß (P)
verbundene Verbraucheranschluß (A) an einen Verbraucher (14)
ohne Fluidumlauf anschließbar ist.
18. Schieberventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Pumpenanschluß (P) über die Verbraucheranschlüsse
(A, B) wahlweise mit einer Niveauregulierung (12) oder einer
einer Antriebsachse (16) des betreffenden Fahrzeuges zugeord
neten Differentialsperre (14) verbindbar ist.
19. Schieberventil nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß der in der ersten Schieberlage mit dem Pumpenanschluß (P)
verbundene Verbraucheranschluß (B) an die Niveauregulierung
(12) und der in der zweiten Schieberlage mit dem Pumpen
anschluß (P) verbundene Verbraucheranschluß (A) an die
Differentialsperre (14) anschließbar ist.
20. Schieberventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß es als 4/2-Wegeventil mit zwei wahlweise mit dem
Pumpenanschluß (P) verbindbaren Verbraucheranschlüssen (A,B)
ausgebildet ist.
21. Schieberventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Stellaggregat einen Elektromagneten (18) umfaßt.
22. Schieberventil nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schließkörper (76) des Sicherheitsventils (26) über
einen Anker (80) des Elektromagneten (18) beaufschlagbar ist.
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