DE4211817C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Drucksteuerventil mit einem
mit einer Pumpenkammer verbundenen Pumpenanschluß, einem
mit einer Tankkammer verbundenen Tankanschluß, einem
mit einer Lastfühlkammer verbundenen Lastfühlanschluß,
einem Schieber, der in einem Gehäuse axial beweglich
gelagert ist und die Größe einer Öffnung zwischen
Pumpenkammer und Tankkammer steuert, einer auf
den Schieber in Bewegungsrichtung wirkenden Feder und
einem Druckraum, der im Gehäuse auf der der Feder abge
weglich gelagert ist und die Größe einer Öffnung zwi
schen Pumpenkammer und Tankkammer steuert, einer auf
den Schieber in Bewegungsrichtung wirkenden Feder und
einem Druckraum, der im Gehäuse auf der der Feder abge
wandten Seite des Schiebers angeordnet ist.
Ein derartiges Drucksteuerventil, das beispielsweise
aus der Firmendruckschrift "Retningsventil Proportio
nalventil type PVG 32" bekannt geworden ist, ist in der
Regel in der Nähe der Pumpe zwischen den Pumpenanschluß
und den Tankanschluß geschaltet. Allgemeine Angaben
über mit derartigen Ventilen arbeitende "Load-Sensing-
Systeme" finden sich beispielsweise in K. T. Rhody "Vom
Verbraucher geregelt" in fluid Oktober 1989, Seiten und
17, sowie B. Zähe u. a. "Elektrohydraulisches Load
sensing" in O+P, Ölhydraulik und Pneumatik, 1990, Nr.
8, Seiten 548 bis 553. Ein derartiges Drucksteuerventil
wird zusammen mit einem oder mehreren Proportional
ventilen verwendet. Hierbei sind der Pumpenanschluß und
der Tankanschluß auch mit dem Proportionalventil oder
den Proportionalventilen verbunden. Von der Ausgangs
seite der Proportionalventile wird ein Lastfühlsignal
abgenommen und dem Lastfühlanschluß des Drucksteuerven
tils zugeführt. Solange über den Lastfühlanschluß kein
Druckbedarf signalisiert wird, gibt der Schieber die
Öffnung zwischen der Pumpenkammer und der Tankkammer
weitgehend frei, so daß die Hydraulikflüssigkeit mehr
oder weniger direkt wieder zum Tank zurückgepumpt wird.
Ein derartiges Drucksteuerventil wird deswegen auch als
"open-center-Pumpenmodul" bezeichnet. Sobald für den
Lastfühlanschluß ein Druckbedarf signalisiert wird,
wird der Schieber in Richtung einer Verkleinerung der
Öffnung zwischen Pumpenkammer und Tankkammer verscho
ben, so daß die Hydraulikflüssigkeit unter einem höhe
ren Druck zu dem oder den Proportionalventilen gelangen
kann.
Problematisch bei derartigen Drucksteuerventilen ist,
daß die Zeit, die zum Aufbau des Druckes für die Pro
portionalventile verstreicht, genau auf die jeweiligen
Proportionalventile abgestimmt sein muß. Erfolgt der
Druckaufbau zu schnell, können unangenehme Geräusche
oder mechanische Stöße vorkommen. Erfolgt der Druckauf
bau zu langsam, kann eine unangenehme Verzögerung der
gewünschten Funktion entstehen. Beide Situation sind
für eine Bedienungsperson störend und unerwünscht.
Teilweise werden hier auch aus Gründen der Arbeits
sicherheit enge Grenzen gesetzt.
Ein weiteres Problem bei der Verwendung eines derarti
gen Drucksteuerventils im Zusammenhang mit Proportio
nalventilen sind Druckspitzen oder -stöße, die sowohl
auf der Pumpenseite als auch auf der Tankseite vorkom
men können. Öffnet der Schieber zu langsam und schließt
gleichzeitig ein Proportionalventil, können Druckspit
zen auf der Pumpenseite entstehen. Wenn umgekehrt der
Schieber zu schnell öffnet, können Druckspitzen auf der
Tankseite entstehen.
Man kann nun versuchen, durch den Einbau von Drosseln
in verschiedenen Abschnitten die Öffnungs- bzw.
Schließcharakteristik des Drucksteuerventils an die
gegebenen Umstände anzupassen. Dies ist jedoch nur sehr
beschränkt möglich. So können Hydrauliksysteme, die
Proportionalventile und das oben erwähnte Drucksteuer
ventil verwenden, in verschiedenen Zusammenstellungen
eingesetzt werden. Beispielsweise können in einigen
Fällen Lasthalteventile zwischen den Proportionalventi
len und den Arbeitsmotoren vorgesehen werden, die einen
unbeabsichtigten Rücklauf der Hydraulikflüssigkeit ver
hindern. Hierdurch wird erreicht, daß die Last festge
halten wird. Diese Lasthalteventile sind beispielsweise
jedoch nicht bei allen mit dem Drucksteuerventil zusam
menwirkenden Proportionalventilen vorgesehen. Da bei
der Verwendung von Lasthalteventilen in bestimmten Si
tuationen kein Lastdruck auf den Schieber wirken kann,
erfolgt ein langsamer Druckaufbau mit einer verzögerten
Funktion des Arbeitsmotors. Wenn hingegen ein Propor
tionalventil ohne Lasthalteventil verwendet wird, ge
langt der Lastdruck auf den Schieber, was zu einer
schnelleren Reaktion führt. Diese unterschiedlichen
Reaktionszeiten werden als außerordentlich störend emp
funden.
Bei der Verwendung ohne Lasthalteventile kann außerdem
noch die folgende Situation entstehen: Wenn ein Propor
tionalventil betätigt wird und sich der Schieber im
Drucksteuerventil in Richtung auf eine Verringerung der
Öffnung zwischen Pumpenkammer und Tankkammer bewegt,
vergrößert sich die Lastfühlkammer. Das vergrößerte
Volumen der Lastfühlkammer muß mit Hydraulikflüssigkeit
aufgefüllt werden. Die einzige Zuflußmöglichkeit in die
Lastfühlkammer ist jedoch die Lastseite des Proportio
nalventils, also der Arbeitsmotor. Dies hat beispiels
weise bei einem Arbeitszylinder die Folge, daß der Zy
linder zunächst ein wenig einsinkt, bis der Raum ge
füllt ist. Dies kann zu einer Verunsicherung der Bedie
nungsperson beitragen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die
Steuercharakteristik des Drucksteuerventils zu verbes
sern.
Diese Aufgabe wird bei einem Drucksteuerventil der ein
gangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Druckraum
über ein Wechselventil sowohl mit dem Pumpenanschluß
als auch mit dem Lastfühlanschluß verbunden ist, wobei
das Wechselventil in Abhängigkeit von den Drücken in
beiden Anschlüssen umschaltet.
Man erreicht hierdurch einen Druckausgleich zwischen
der Lastfühlkammer und dem Druckraum. Der Schieber wird
hierbei ausschließlich von der Kraft der Feder beein
flußt, unabhängig davon, ob das Proportionalventil mit
einem Lasthalteventil zusammenarbeitet oder nicht. Um
gekehrt kann bei einer Druckerhöhung, d. h. bei einer
Bewegung des Schiebers in Schließrichtung der Öffnung
zwischen Pumpenkammer und Tankkammer die Vergrößerung
des Volumens der Lastfühlkammer unmittelbar aus der
Druckkammer gefüllt werden. Die bei der dort erfolgen
den Verringerung des Volumens austretende Hydraulik
flüssigkeit kann in die Lastkammer übergeleitet werden.
Ein Einsinken des Arbeitsmotors zu Beginn der Bewegung
wird hierdurch vermieden. Gleichzeitig ist die Bewe
gungscharakteristik für alle Steuerarten gleich, da sie
nur von der auf den Schieber wirkenden Feder abhängt.
Die Dimensionierung wird hierdurch beträchtlich verein
facht. Außerdem kann sich die Bedienungsperson auf die
gewünschten Bewegungsabläufe des Arbeitsmotors konzen
trieren ohne darauf achten zu müssen, mit welcher Kon
stellation, d. h. beispielsweise mit oder ohne Lasthal
teventile, der betreffende Arbeitsmotor gesteuert wird.
Bevorzugterweise ist die Verbindung im Innern des
Schiebers ausgebildet. Der Schieber steht sowohl mit
der Lastfühlkammer als auch mit der Druckkammer in Ver
bindung, genauer gesagt sind seine Stirnflächen den
dort herrschenden Drücken ausgesetzt. Wenn die Verbin
dung im Innern des Schiebers ausgebildet ist, ist si
chergestellt, daß in jeder Stellung des Schiebers eine
Verbindung zwischen Druckraum und Lastfühlkammer her
stellbar ist. Außerdem lassen sich mit dieser Ausbil
dung bestehende Drucksteuerventile umrüsten. Es muß
lediglich der Schieber ausgetauscht werden. Der Rest
des Ventils, insbesondere das Gehäuse, kann weitgehend
unverändert belassen werden.
Mit Vorteil ist in der Verbindung zwischen Lastfühlan
schluß und Druckraum eine Drossel vorgesehen. Die Dros
sel verhindert, daß der Druckaufbau bei maximalem Last
druck zu schnell geschieht, d. h. sie begrenzt die Bewe
gungsgeschwindigkeit des Schiebers dadurch, daß aus dem
Druckraum nur eine bestimmte Menge von Hydraulikflüs
sigkeit pro Zeiteinheit verdrängt werden kann. Da die
Kraft für das Schließen der Öffnung nur von der Feder
kraft bestimmt ist, kann die Drossel besser angepaßt
werden. Sie kann größer ausgebildet werden als dies
bisher der Fall war, so daß der Schieber schneller be
wegt werden kann, was kleinere Druckspitzen zur Folge
hat.
Hierbei kann die Drossel in einer vorteilhaften Ausge
staltung auf der Druckraumseite des Wechselventils an
geordnet sein. Das Wechselventil ist dann immer dem
vollen Druck der Lastfühlkammer ausgesetzt, was die
Steuercharakteristik des Wechselventils verbessert.
In einer ersten bevorzugten Ausgestaltung weist das
Wechselventil einen mit dem Druckraum in Verbindung
stehenden ersten Anschluß auf, der mit Hilfe eines Ven
tilgliedes entweder mit einem mit dem Lastfühlanschluß
in Verbindung stehenden zweiten Anschluß oder mit einem
mit dem Pumpenanschluß in Verbindung stehenden dritten
Anschluß verbindbar ist. In diesem Fall sind die Flüs
sigkeitspfade in Form eines T angeordnet, wobei das
Wechselventil zwischen dem einen oder dem anderen Ast
des T hin- und herschaltet. Dieser Aufbau ist relativ
einfach.
Hierbei ist bevorzugt, daß das Ventilglied als Kugel
ausgebildet ist. Eine Kugel dichtet schnell und sicher
die zu verschließende Öffnung ab.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist das
Wechselventil zwei Pfade auf, von denen ein erster eine
Verbindung zwischen Druckraum und Lastfühlanschluß und
ein zweiter eine Verbindung zwischen Druckraum und Pumpen
anschluß bildet, wobei das Ventilglied wechselweise
einen Pfad sperrt und den anderen freigibt. In diesem
Fall können die Strömungscharakteristiken zwischen Pum
penanschluß und Druckraum einerseits und Druckraum und
Lastfühlanschluß andererseits unterschiedlich ausge
staltet werden. Das Wechselventil gibt immer nur einen
der beiden Pfade frei.
Hierbei ist bevorzugt, daß das Ventilglied als Schieber
ausgebildet ist. Ein derartiger Schieber hat eine aus
reichende Länge, um die Aufgabe wahrnehmen zu können.
Auch ist bevorzugt, daß die insbesondere kugelkalotten
förmig ausgebildeten Enden des Schiebers Druckflächen
bilden, auf die die Drücke im Pumpenanschluß bzw. im
Lastfühlanschluß wirken. Die kugelkalottenförmig ausge
bildeten Enden führen zu einer zufriedenstellenden Ab
dichtung in dem zu verschließenden Pfad. Andererseits
stehen sie aber auch als Druckflächen und somit als
Steuerflächen für das Wechselventil zur Verfügung.
Mit Vorteil weist der zweite Pfad einen geringeren
Strömungswiderstand auf als der erste Pfad. Hierdurch
erfolgt der Druckaufbau langsamer als der Druckabbau.
Dies wird von einer Bedienungsperson in der Regel als
sehr angenehm empfunden.
Auch ist bevorzugt, daß der zweite Pfad zumindest zwi
schen Wechselventil und Druckraum drosselstellenfrei
ist. Da im ersten Pfad die Drossel angeordnet ist, wird
hierdurch das gewünschte Strömungsverhalten sicherge
stellt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten
Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung
erläutert. Hierin zeigt:
Fig. 1 eine schematische Anordnung eines Steuerventils
in einem Hydrauliksystem,
Fig. 2 ein Steuerventil nach dem Stand der Technik,
Fig. 3 eine erste Ausführungsform eines Steuerventils,
Fig. 4 eine zweite Ausführungsform eines Steuerventils,
Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung eines Schiebers des
Steuerventils,
Fig. 6 einen Schiebereinsatz,
Fig. 7 einen Schnitt B-B nach Fig. 5 und
Fig. 8 einen Schnitt C-C nach Fig. 5.
Fig. 1 zeigt ein hydraulisches System 1 mit einer Pumpe
2, die Hydraulikflüssigkeit aus einem Tank 3 ansaugt
und einem Drucksteuerventil 4 zuführt. Vom Drucksteuer
ventil 4 fließt Hydraulikflüssigkeit wieder zum Tank 3
zurück. Das Drucksteuerventil 4 ist mit einem ersten
Proportionalventil 5 und einem zweiten Proportionalven
til 6 verbunden, wobei das erste Proportionalventil 5
direkt mit einem ersten Arbeitsmotor 7 verbunden ist,
während das zweite Proportionalventil 6 über zwei Last
halteventile 9, 10 mit einem zweiten Arbeitsmotor 8
verbunden ist. Je nach Stellung der Proportionalventile
5, 6 werden dem einen oder anderen Arbeitsraum der Ar
beitsmotoren 7, 8 Hydraulikflüssigkeit zugeführt, wäh
rend die aus dem anderen Arbeitsraum verdrängte Hydrau
likflüssigkeit durch das Proportionalventil 5 bzw. 6
und das Drucksteuerventil 4 zum Tank 3 zurückfließt.
Die Proportionalventile 5, 6 weisen jeweils einen Last
fühlausgang 11, 12 auf. Beide Lastfühlausgänge 11, 12
sind mit den Eingängen eines Lastfühlwechselventils 13
verbunden. Der Ausgang des Lastfühlwechselventils 13
ist mit einem Lastfühlanschluß LS des Drucksteuerven
tils 4 verbunden. Selbstverständlich können über weitere,
nicht dargestellte Wechselventile weitere Propor
tionalventile mit dem Lastfühlanschluß LS des Druck
steuerventils 4 verbunden sein. Hierdurch wird der je
weils höchste Arbeitsdruck aller Proportionalventile
auf den Lastfühlanschluß LS des Drucksteuerventils ge
geben.
Um die Probleme eines Drucksteuerventils nach dem Stand
der Technik zu verdeutlichen, ist in Fig. 2 ein her
kömmliches Drucksteuerventil 4 dargestellt.
In einem Gehäuse 14 ist ein Schieber 15 axial beweglich
angeordnet. An einer Stirnseite des Schiebers 15 befin
det sich ein Druckraum 16. An der anderen Stirnseite
des Schiebers ist eine Lastfühlkammer 17 angeordnet,
die mit dem Lastfühlanschluß LS in Verbindung steht. In
der Lastfühlkammer 17 ist eine Feder 18 angeordnet, die
in gleicher Richtung auf den Schieber 15 wie der Druck
in der Lastfühlkammer 17 wirkt.
Der Pumpenanschluß P des Drucksteuerventils 4 steht mit
einer Pumpenkammer 19 in Verbindung, der Tankanschluß T
mit einer Tankkammer 20. Zwischen der Pumpenkammer 19
und der Tankkammer 20 ist im Gehäuse eine Öffnung 21
vorgesehen, die bei einer axialen Bewegung des Schie
bers 15 mehr oder weniger freigegeben bzw. verschlossen
wird.
Der Schieber 15 weist eine axiale Sackbohrung 22 auf,
in die ein Drosselelement 23, d. h. eine Blende einge
schraubt ist. Die Sackbohrung steht über Radialkanäle
24 mit der Pumpenkammer 19 in Verbindung.
Das Drucksteuerventil arbeitet wie folgt:
Der Pumpendruck, d. h. der Druck am Pumpenanschluß P,
der auch in der Pumpenkammer 19 wirkt, wird über die
Radialkanäle 24, die Sackbohrung 22 und das Drosselele
ment 23 in den Druckraum 16 übertragen. Hierdurch wird
der Schieber 15 entgegen der Kraft der Feder und des
Drucks in der Lastfühlkammer 17 verschoben, bis sich
eine Gleichgewichtslage einstellt, die von der Be
lastung abhängig ist. Bei einem System ohne Lasthalte
ventile, also beispielsweise einem System, das ledig
lich ein Proportionalventil 5 mit direkt angeschlosse
nem Arbeitsmotor 7 aufweist, wird bei einer Proportio
nalventilaussteuerung ein Lastdruck über den Lastfühl
anschluß LS bis in die Lastfühlkammer 17 übertragen.
Die Kraft, die den Schieber in der Zeichnung nach oben
verschiebt, also in Richtung auf eine Verringerung der
Öffnung 21, ist aus der Kraft der Feder 18 und der vom
Druck in der Lastfühlkammer 17 erzeugten Kraft zusam
mengesetzt. Mit anderen Worten ist die Schließkraft vom
Lastdruck abhängig. Da der Lastdruck mit der Belastung
variiert, die wiederum davon abhängt, welche Arbeits
aufgabe ausgeführt wird, ist die Schließcharakteristik
des Schiebers 15 von Fall zu Fall unterschiedlich.
Das Drosselelement 23 verhindert, daß bei einer plötz
lichen Erhöhung des Lastfühldrucks in der Lastfühlkam
mer 17 eine zu schnelle Bewegung des Schiebers 15 in
Richtung auf eine Verringerung der Öffnung 21 erfolgt.
Das Drosselelement 23 begrenzt nämlich die Geschwindig
keit, mit der Hydraulikflüssigkeit aus der Druckkammer
16 ausströmen kann.
Wenn ein Druckaufbau erzielt werden muß, d. h. der
Schieber 15 in Richtung einer Verringerung der Öffnung
21 bewegt wird, vergrößert sich die Lastfühlkammer 17.
Sie muß also mit Hydraulikflüssigkeit aufgefüllt wer
den, die lediglich der Arbeitsseite entnommen werden
kann. Obwohl es sich hier nur um geringe Mengen han
delt, etwa 2 bis 3 cm3, wird es manchmal von der Bedie
nungsperson als störend empfunden, weil sich der Ar
beitsmotor kurzzeitig zunächst in die falsche Richtung
bewegt, bis die Lastfühlkammer 17 gefüllt ist. Bei
spielsweise sinkt ein Hubzylinder bei einer beginnenden
Hubbewegung zunächst um wenige Millimeter ab.
Um diese unerwünschten Erscheinungen zu vermeiden, ist
in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
die in Fig. 3 dargestellt ist, der Druckraum 16 über
ein Wechselventil 25 entweder mit dem Pumpenanschluß P
oder mit dem Lastfühlanschluß LS verbunden, wobei das
Wechselventil 25 in Abhängigkeit von den Drücken in
beiden Anschlüssen P, LS, umschaltet.
Teile, die denen der Fig. 2 entsprechen, sind mit glei
chen Bezugszeichen versehen.
Der Schieber 15 weist eine Durchgangsbohrung 26 auf. In
die Durchgangsbohrung 26 ist am oberen Ende, d. h. an
dem dem Druckraum 16 zugewandten Ende, ein Einsatz 27
eingeschraubt, der die Durchgangsbohrung 26 ver
schließt.
Wenn im folgenden die Begriffe oben und unten verwendet
werden, so beziehen sich diese auf die Zeichnung. Sie
machen jedoch keine Aussage über die tatsächliche Lage
des Schiebers bzw. des Drucksteuerventils im Raum.
Oberhalb der Pumpenkammer 19 ist der Schieber 15 ver
jüngt und bildet somit mit dem Gehäuse 14 eine mit der
Pumpenkammer 19 in Verbindung stehende Umfangsnut 28.
In die Umfangsnut mündet ein mit der Durchgangsbohrung
26 in Verbindung stehender Radialkanal 29. Ferner ist
unterhalb der Mündung des Radialkanals 29 in die Durch
gangsbohrung 26 ein weiterer Radialkanal 30 vorgesehen,
der mit einem Stopfen 31 verschlossen ist. In diesen
Radialkanal 30 mündet ein außermittig angeordneter wei
terer Axialkanal 32, der an seinem unteren Ende eine
Drosselstelle 33 aufweist. Der Axialkanal 32 steht mit
dem Druckraum 16 in Verbindung.
Das Wechselventil 25 ist so angeordnet, daß sein Ven
tilglied 34, das hier als Kugel ausgebildet ist, entwe
der eine Verbindung zwischen den beiden Radialkanälen
29, 30 herstellt oder, über den längeren Teil der
Durchgangsbohrung 26, zwischen der Lastfühlkammer 17
und dem Radialkanal 30. Zu diesem Zweck mündet der erste
Radialkanal 29 in die Durchgangsbohrung etwas ober
halb des zweiten Radialkanals 30, so daß die Kugel 34
jeweils in axialer Richtung von Drücken beaufschlagt
werden kann.
Über die Umfangsnut 28, den Radialkanal 29, das Wech
selventil 25, den Radialkanal 30, die Drosselstelle 33
und den Axialkanal 32 kann der Druck des Pumpenan
schlusses P, der auch in der Pumpenkammer 19 herrscht,
in den Druckraum 16 gelangen. Hierbei wird das Ventil
glied 34 nach unten gedrückt, verschließt also den län
geren Teil der Durchgangsbohrung 26 und verhindert so
mit ein Vordringen der Hydraulikflüssigkeit in die
Lastfühlkammer 17. Bei einer Ansteuerung der Proportio
nalventile wird der Lastdruck auf den Lastdruckanschluß
LS und damit in die Lastdruckkammer 17 übertragen.
Hierdurch wird das Wechselventil 25 umgesteuert, d. h.
das Ventilglied 34 gibt nun die Verbindung zwischen der
Lastdruckkammer 17 und dem Druckraum 16 frei. Da auf
beiden Seiten des Schiebers 15 nun die gleichen Drücke
herrschen, wird die Bewegung des Schiebers ausschließ
lich von der Feder 18 beeinflußt. Somit ist die Bewe
gung des Schiebers bei vorausgesetzten gleichen Schie
berstirnflächen und das Schließen der Öffnung 21 unab
hängig von der herrschenden Belastung.
Wenn der Schieber 15 in Richtung eines Verkleinerns der
Öffnung 21 bewegt wird, kann Hydraulikflüssigkeit vom
Druckraum 16 über den Axialkanal 32, die Drosselstelle
33, den Radialkanal 30, das Wechselventil 25 und die
Durchgangsbohrung 26 in die Lastfühlkammer 17 verdrängt
werden. Es ist deshalb nicht nötig, Hydraulikflüssig
keit über den Lastfühlanschluß LS von der Lastseite
zuzuführen. Die Bewegungen der Arbeitsmotoren bleiben
dadurch unbeeinflußt. Es wird genau so viel Hydraulik
flüssigkeit aus dem Druckraum 16 verdrängt, wie in der
Lastfühlkammer 17 nachgefüllt werden muß.
Da die Schließcharakteristik des Schiebers 15 aus
schließlich von der Feder 18 beeinflußt ist, kann die
Drosselstelle 33 ausschließlich unter Berücksichtigung
dieser Vorgabe dimensioniert werden. Sie kann größer,
also mit geringerem Drosselwiderstand, ausgebildet wer
den, als dies bisher der Fall war. Hierdurch wird eine
schnellere Öffnungsbewegung des Schiebers möglich, was
kleinere Druckspitzen zur Folge hat.
Die Drosselstelle 33 ist auf der Druckraumseite des
Wechselventils angeordnet. Der Druck aus der Lastfühl
kammer 17 kann damit unbeeinflußt zum Wechselventil 25
gelangen.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform, in der Teile,
die denen der Fig. 3 entsprechen, mit den gleichen
Bezugszeichen versehen sind.
Im Gegensatz zu Fig. 3, wo die Verbindungen zwischen
dem Druckraum 16, dem Lastfühlanschluß LS und dem Pum
penanschluß P nach Art eines T gestaltet waren, sind in
der Ausführungsform nach Fig. 4 zwei verschiedene Pfade
zwischen dem Druckraum 16 und dem Pumpenanschluß P ei
nerseits und dem Druckraum 16 und dem Lastfühlanschluß
LS andererseits vorgesehen. Die Verbindung zwischen dem
Druckraum 16 und dem Lastfühlanschluß LS wird, wie in
Fig. 3 auch, über die Durchgangsbohrung 26, die mit der
Lastfühlkammer 17 in Verbindung steht, das Wechselven
til 25, den zweiten Radialkanal 30, die Drosselstelle
33 und den Axialkanal 32 gebildet.
Die Verbindung zwischen dem Druckraum 16 und dem Pum
penanschluß P ist folgendermaßen ausgestaltet: In die
Umfangsnut 28 der Pumpenkammer 19 mündet der in Fig. 4
senkrecht zur Zeichenebene verlaufende erste Radial
kanal 29. Hydraulikflüssigkeit gelangt von hier über einen
durch eine Durchmesserverjüngung des Einsatzes 27
gebildete Umfangsnut 37 und ebenfalls in dem Einsatz 27
ausgebildete Radialkanäle 38 in die Durchgangsbohrung
26, und zwar auf der Seite des Wechselventils 25, die
der Lastfühlkammer 17 abgewandt ist. Das Wechselventil
25 weist hier ein Ventilglied 34′ auf, das als Schieber
mit kugelkalottenförmigen Enden ausgebildet ist. Dieser
Schieber verschließt entweder den zweiten Radialkanal
30 oder, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, einen
dritten Radialkanal 35, der ebenfalls durch einen Stop
fen 39 verschlossen ist und in den ein weiterer Axial
kanal 36 mündet, der mit dem Druckraum 16 in Verbindung
steht. Das Ventilglied 34′ des Wechselventils 25 gibt
also entweder den Pfad zwischen Druckraum 16 und Last
fühlkammer 17 frei und versperrt gleichzeitig den Pfad
zwischen Druckraum 16 und Pumpenkammer 19 oder es gibt
den Pfad zwischen Druckraum 16 und Pumpenkammer 19 frei
und versperrt gleichzeitig den Pfad zwischen Druckraum
16 und Lastfühlkammer 17.
Die Funktion ist im Prinzip die gleiche wie in Fig. 3.
Lediglich die Öffnungscharakteristik des Schiebers 15
hat sich verändert. Da der zweite Pfad zwischen Druck
raum 16 und Pumpenanschluß P einen geringeren Strö
mungswiderstand hat, im vorliegenden Fall sogar dros
selstellenfrei ist, kann hier Hydraulikflüssigkeit
schneller von der Pumpenkammer 19 in den Druckraum 16
gelangen, wenn die Öffnung 21 vergrößert werden soll,
um den Druck an den Proportionalventilen abzubauen.
Von den dargestellten Ausführungsformen kann in vieler
lei Hinsicht abgewichen werden. So kann anstelle der
Pumpe allgemein auch eine Druckquelle und anstelle des
Tanks auch allgemein eine Drucksenke verwendet werden.
Die Verbindung zwischen Proportionalventil und Pumpe
bzw. Tank müssen nicht durch das Drucksteuerventil ge
führt werden. Es reicht aus, wenn das Drucksteuerventil
zwischen dem Pumpenanschluß P und dem Tankanschluß T
angeordnet ist.
Obwohl dies aus Gründen der Fertigung zu bevorzugen
ist, ist es nicht notwendig, daß die Verbindung zwi
schen dem Druckraum 16 und der Lastfühlkammer 17 im
Innern des Schiebers angeordnet ist. Sie kann im Prin
zip auch im Gehäuse 14 angeordnet sein.
Claims (11)
1. Drucksteuerventil mit einem mit einer Pumpenkammer
verbundenen Pumpenanschluß, einem mit einer Tank
kammer verbundenen Tankanschluß, einem mit einer
Lastfühlkammer verbundenen Lastfühlanschluß, einem
Schieber, der in einem Gehäuse axial beweglich ge
lagert ist und die Größe einer Öffnung zwischen
Pumpenkammer und Tankkammer steuert, einer auf den
Schieber in Bewegungsrichtung wirkenden Feder und
einem Druckraum, der im Gehäuse auf der der Feder
abgewandten Seite des Schiebers angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum (16) über
ein Wechselventil (25) sowohl mit dem Pumpenan
schluß (P) als auch mit dem Lastfühlanschluß (LS)
verbunden ist, wobei das Wechselventil (25) in Ab
hängigkeit von den Drücken in beiden Anschlüssen
(P, LS) umschaltet.
2. Drucksteuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Verbindung im Innern des Schie
bers (15) ausgebildet ist.
3. Drucksteuerventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Verbindung zwischen
Lastfühlanschluß (LS) und Druckraum (16) eine Dros
sel (33) vorgesehen ist.
4. Drucksteuerventil nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Drossel (33) auf der Druckraum
seite des Wechselventils (25) angeordnet ist.
5. Drucksteuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das Wechselventil (25)
einen mit dem Druckraum (16) in Verbindung stehen
den ersten Anschluß (30) aufweist, der mit Hilfe
eines Ventilgliedes (34) entweder mit einem mit dem
Lastfühlanschluß (LS) in Verbindung stehenden zwei
ten Anschluß (26) oder mit einem mit dem Pumpenan
schluß (P) in Verbindung stehenden dritten Anschluß
(29) verbindbar ist.
6. Drucksteuerventil nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Ventilglied (34) als Kugel ausge
bildet ist.
7. Drucksteuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das Wechselventil (25)
zwei Pfade aufweist, von denen ein erster eine Ver
bindung zwischen Druckraum (16) und Lastfühlan
schluß (LS) und ein zweiter eine Verbindung zwi
schen Druckraum (16) und Pumpenanschluß (P) bildet,
wobei das Ventilglied (34′) wechselweise einen Pfad
sperrt und den anderen freigibt.
8. Drucksteuerventil nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Ventilglied (34′) als Schieber
ausgebildet ist.
9. Drucksteuerventil nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die insbesondere kugelkalottenförmig
ausgebildeten Enden des Schiebers (34′) Druckflä
chen bilden, auf die die Drücke im Pumpenanschluß
(P) bzw. im Lastfühlanschluß (LS) wirken.
10. Drucksteuerventil nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Pfad einen
geringeren Strömungswiderstand aufweist als der
erste Pfad.
11. Drucksteuerventil nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß der zweite Pfad zumindest zwischen
Wechselventil (25) und Druckraum (16) drosselstel
lenfrei ist.
Priority Applications (9)
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