DE4316229A1 - Handbetätigtes Druckregelventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein handbetätigtes Druckregelventil nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

In dem Typenblatt RD 64 555/03.89 der Anmelderin ist ein solches Druckregelventil als Vorsteuergerät zur druckabhängigen Verstel­ lung von Ventilen und Motoren gezeigt. Dieses Druckregel- bzw. Druckreduzierventil besteht im wesentlichen aus einem Betäti­ gungshebel mit einem Schaltteller, der über einen Stößel auf eine einstellbare Regelfeder wirkt, die ihrerseits am Regelkol­ ben mit einer Abstützung zusammenwirkt. Je weiter der Betäti­ gungshebel ausgeschwenkt wird, desto größer wird die Vorspannung der Regelfeder eingestellt und damit auch die am Betätigungshe­ bel rückwirkende Federkraft. Bei Ansteuerung von Ventilen mit Feinsteuernuten durch das Druckregelventil ist es erwünscht, daß der Übergang zwischen Feinsteuernuten und der Grobsteuerung also die Steuerung mit den eigentlichen Steuerkanten des Steuerkol­ bens durch sich ändernde Betätigungskraft am Hebel feststellbar ist. Dies wird dadurch erzielt, daß eine zweite Regelfeder zum Eingriff kommt und damit die Betätigungskraft spürbar anwächst. Damit im Feinsteuerbereich eine möglichst gute Positionierung der zu verstellenden Geräte erzielbar ist, muß eine Regelfeder mit flacher Regelcharakteristik vorgesehen werden und damit die Möglichkeit geschaffen, über den Betätigungshebel den Schwenk­ winkelbereich groß zu halten. Die Regelfedern werden dem jewei­ ligen Einsatzfall bzw. des vorgesehenen zu verstellenden Gerätes angepaßt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die von einem Betäti­ gungshebel einzustellenden Druckregelventile dahingehend zu ver­ bessern, daß die Anpassung deren Regelcharakteristik weitgehend unabhängig von den verwendeten Regelfedern vorzunehmen ist. Dies wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 er­ reicht. Die Kurvenbahn wird also jeweils so ausgelegt, daß über einen bestimmten Schwenkbereich des Betätigungshebels z. B. der Feinsteuerbereich des angesteuerten Wegeventils überfahren wird, und zwar weitgehend unabhängig von der Kennlinie der Regelfeder. Das Ende dieses vorbestimmten Bereiches wird durch eine der er­ sten Kurvenbahn gegenüberliegende Kurvenbahn markiert, indem diese mit einem unter Federspannung stehendes Druckstück zusam­ menwirkt, wobei diese Kurvenbahn so ausgebildet ist, daß die auf den Hebel wirkende Rückstellkraft bei Erreichen der gewünschten Schwenklage ein höheres Drehmoment am Betätigungshebel erzeugt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfüh­ rungsbeispieles der Erfindung.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein handbetätigtes zwei Druck­ regelventile aufweisendes Vorsteuergerät,

Fig. 2 einen Schnitt im Bereich der Kurvenscheibe in einer anderen Winkellage,

Fig. 3 einen Schnitt im Bereich der Kurvenscheibe in einer weiteren Winkellage,

Fig. 4 einen Schnitt im Bereich des Betätigungshebels mit Welle, Kurvenscheibe und Klemmscheibe, und

Fig. 5 einen Schnitt im Bereich der Klemmscheibe mit Klemm­ bolzen.

In Fig. 1 ist mit 1 das Ventilgehäuse bezeichnet, das Stufen­ bohrungen 2 und 3 die Teile der beiden Druckregelventile DR1, DR2 aufnimmt. Im unteren Teil einer jeden Stufenbohrung ist ein Führungsteil 4 zur Aufnahme des Regelkolbens 5 angeordnet. Der Regelkolben 5 weist eine Verlängerung 6 auf, deren Ende 7 mit einem Anschlagkörper 8 zusammenwirkt. In einer Sackbohrung 9 des Regelkolbens 5 münden Radialbohrungen 10, die mit Steuerkanten 11 und 12 des Führungsteiles 4 zusammenwirken. Die Steuerkante 11 steuert gemeinsam mit den Radialbohrungen 10 die Verbindung zum Tankanschluß T und die Steuerkante 12 steuert gemeinsam mit den Radialbohrungen 10 die Verbindung zum Druckanschluß P. Die Sackbohrung 9 des Regelkolbens steht über dem Gehäusekanal 13 mit Anschluß A mit einem Steuerraum des angeschlossenen Verbrau­ chers wie Ventil, Pumpe oder Motor in Verbindung. Das gleiche gilt für den Gehäusekanal 13′ mit Anschluß B des in der Stufen­ bohrung 3 angeordneten Druckregelventils DR2. Der Regelkolben 5 weist eine Anschlagfläche 14 für eine erste Regelfeder 15 auf, deren anderes Ende sich an an einem in dem Bohrungsabschnitt 2b bzw. 3b geführten Abstützkörper 16 abstützt. Dieser Abstützkör­ per 16 liegt an einem Stößel 17 an, der seinerseits an der Kur­ venbahn 18 der Kurvenscheibe 19 kraftschlüssig anliegt. In der Ausnehmung 20 des Stößels 17 ist der Anschlagkörper 8 geführt, der eine Anschlagfläche 21 für eine zweite Regelfeder 22 auf­ weist. Das andere Ende der zweiten Regelfeder 22 stützt sich an der Bodenfläche 23 der Ausnehmung 20 ab, sobald der Stößel 17 einen in Richtung des Regelkolbens 5 dem Feinsteuerbereich ent­ sprechenden Hub durchfahren hat. Der Anschlagkörper 8 weist eine Verlängerung 25 auf, die bei Beendigung des Regelbereiches an der Bodenfläche 23 des Stößels 17 anliegt und damit eine direkte Beeinflussung des Regelkolbens 2 unter Ausschaltung der Regelfe­ dern gewährleistet bei einer bestimmten Winkelstellung der Kur­ venscheibe 19.

Die gezeigte Ausgangslage des Regelkolbens wird gewährleistet durch die Rückstellfeder 26, die sich mit ihrem einen Ende am Führungsteil 4 und mit ihrem anderen Ende an dem Abstützkörper 16 abstützt und damit über letzteren den Stößel in Richtung der Kurvenbahn drückt, so daß die Regelfeder 15 aus ihrer vom Ab­ stützkörper 16 festgelegten Ausgangslage die gezeigte Ausgangs­ lage des Regelkolbens gewährleistet. Die Ausgangslage des Stö­ ßels wird durch einen Bund 27 festgelegt, der mit einer entspre­ chenden Anschlagfläche der Abschlußschraube 28, die gleichzeitig die Führung für den Stößel 17 bildet, zusammenwirkt.

Die Kurvenbahn 18 weist zwei Abschnitte 30 und 31 auf, die sich jeweils über einen Schwenkwinkel α bzw. β erstrecken. In der gezeigten Ausgangslage der Kurvenscheibe 19 befindet sich auch der Stößel 17 in der seiner Ausgangslage. Wird nun mittels des Handhebels 33 (Fig. 4) über die Welle 34 die Kurvenscheibe in Pfeilrichtung 35 verschwenkt, wird der Stößel in Richtung des Regelkolbens 5 verschoben. Hierbei wird über den Abstützkörper 16 zunächst die Regelfeder 15 und der sich daran abstützende Re­ gelkolben 5 in Richtung der Anschlußbohrung 13 verschoben. Damit wird zunächst die Steuerkante 11, die die Verbindung zum Tankan­ schluß T steuert, von den Radialbohrungen 10 überfahren und die Verbindung vom Anschluß 13 zum Tank unterbrochen. Daran an­ schließend wird beim Überfahren der Steuerkante 12 in Richtung des Ringraumes 29 durch die Radialbohrungen 10 die Verbindung zur Druckmittelquelle P über die Querbohrungen 65 im Führungs­ teil 4, den Ringraum 66 sowie den Gehäusekanal 67 hergestellt und damit ein Druckaufbau im Anschluß 13 herbeigeführt. Dieser Druck wirkt nun gegen die Kraft der Regelfeder 15 und verschiebt den Regelkolben 5 wieder zurück in Richtung der Steuerkante 11, und zwar soweit, bis der im Anschluß 13 aufgebaute Druck der Re­ gelkraft der Regelfeder 15 entspricht. Je weiter der Stößel 17 in die Richtung des Regelkolbens 5 verschoben wird, umso größer wird die Federkraft, die vom Druck überwunden werden muß und entsprechend hoch regelt sich der Druck im Anschluß 13 ein. Ist beispielsweise an dem Anschluß 13 die eine Steuerkammer eines 4- Wegeventils angeschlossen und am Anschluß 13′ die andere Steuer­ kammer, so schiebt der sich im Anschluß 13 einstellende Steuer­ druck das angeschlossene Wegeventil in Richtung der mit dem An­ schluß 13′ verbundenen Steuerkammer, nachdem letztere über das Regelventil DR2 mit dem Tank verbunden ist. Weist das angesteu­ erte Steuerventil Feinsteuernuten auf, soll das Ende dieses Feinsteuerbereiches am Betätigungshebel bemerkbar sein. Um die­ sen Feinsteuerbereich zu durchzufahren ist beispielsweise ein Schwenkwinkel α erforderlich. Damit nun das Ende dieses Be­ reiches für die Betätigungsperson am Betätigungshebel spürbar ist, weist die Kurvenbahn zwei ebene Abschnitte 37 und 38 auf sowie einen abgerundeten Zwischenabschnitt 39. Auf diese Ab­ schnitte 37, 38, und 39 wirkt ein Druckstück 40, das eine ebene Auflagefläche 41 aufweist. Ferner weist das Druckstück eine Aus­ nehmung 42 auf, in der eine Druckfeder 43 angeordnet ist, die sich mit dem einen Ende am Boden 44 der Ausnehmung abstützt. De­ ren anderes Ende stützt sich an einer Verschlußschraube 46 ab, die den Führungsraum 47 zur Führung des Druckstückes 40 ab­ schließt.

Wird die Kurvenscheibe aus der gezeigten Stellung gemäß Fig. 1 in die Stellung gemäß Fig. 2 geschwenkt, wird das Druckstück 40 über den Verbindungsbereich 39 der Kurvenbahn hinweg in die Lage verschoben, in der deren ebene Auflagefläche auf dem ebenen Be­ reich 38 der Kurvenbahn aufliegt, erfolgt bei einem weiteren Verschwenken der Kurvenscheibe eine sprungartige Verlagerung der Kraftangriffspunkte zueinander. Während aus dem ebenen Bereich 37 in den ebenen Bereich 38 der gerundete Übergangsbereich 39 der Kurvenscheibe den Kraftschluß mit der ebenen Auflagefläche 41 des Druckstückes herstellt, erfolgt bei einem weiteren Ver­ schwenken der Kurvenscheibe die Kraftübertragung vom ebenen Be­ reich 38 der Kurvenscheibe auf das Druckstück 40 über dessen ab­ gerundeten Bereich 50. Der Kraftangriffspunkt zwischen Kurven­ bahn und Druckstück verlagert sich also aus dem runden Bereich 39 der Kurvenbahn in den abgerundeten Bereich 50 des Druckstüc­ kes. Diese Verlagerung des Kraftangriffspunktes wirkt sich am Betätigungshebel durch eine sprungartige Kraftänderung aus und gibt der Betätigungsperson einen Hinweis darauf, daß nunmehr ein zweiter Steuerbereich des Regelventils einsetzt. In diesem zwei­ ten Steuerbereich wird gleichzeitig die zweite Regelfeder 22 wirksam, nachdem im ersten Regelbereich der Stößel 17 soweit in Richtung des Regelkolbens 5 verschoben worden ist, das nunmehr die Regelfeder 22 durch Anlage an die Bodenfläche 23 der Ausneh­ mung 20 des Stößels 17 zur Wirkung kommt.

In der Stellung gemäß Fig. 3 liegt die Druckscheibe mit ihrem der Verschlußschraube zugewandten Ende an der Druckscheibe an und damit ist ein weiteres Ausschwenken der Kurvenscheibe unter­ bunden und damit auch der Regelbereich des betreffenden Druckre­ gelventils beendet.

Gemäß Fig. 4 ist die Welle 34 an dem dem Hebel 33 zugewandten Ende in einem Aufnahmekörper 51 gelagert. Dieser Aufnahmekörper 51 ist in dem Aufnahmegehäuse 52 flüssigkeitsdicht befestigt. Im mittleren Bereich der Welle ist die Kurvenscheibe 19 mittels ei­ ner Schraube 54 befestigt. An der dem Betätigungshebel 33 abge­ wandten Ende der Welle ist eine Klemmscheibe 55 mittels einer Schraube 56 befestigt, die gleichzeitig in einer Ausnehmung 57 des Aufnahmegehäuses 52 gelagert ist. Die Klemmscheibe weist eine umlaufende Nut 58 auf, in die ein Klemmbolzen 60 eingreift und Teil eines Schraubenkörpers 61 bildet. Der Schraubenkörper 61 ist in einen mit einem Muttergewinde versehenen Abschlußkör­ per 62 eingeschraubt, der seinerseits mittels Außengewinde in eine entsprechende Gewindeausnehmung des Aufnahmegehäuses 52 eingeschraubt ist.

Wie aus Fig. 5 zu erkennen ist, weist der Nutengrund 63 zwei Durchmesserbereiche auf, wobei der Durchmesserbereich 63a einen größeren Durchmesser aufweist als der restliche Bereich 63b. Der Durchmesserbereich 63a bildet den Klemmbereich, der mit dem Klemmbolzen 60 in Reibschluß zu bringen ist. Der Restbereich 63b der umlaufenden Nut 58 weist einen so kleinen Durchmesser auf, das der Klemmbolzen 60 diesen Bereich nicht berühren kann. Eine solche Ausbildung der Klemmscheibe wird beispielsweise gewählt, wenn aus Sicherheitsgründen nur das eine Druckregelventil in ei­ ner bestimmten Lage festgehalten werden soll, während dies bei dem anderen Druckregelventil nicht erwünscht ist.

Claims (11)

1. Wenigstens ein über einen Betätigungshebel einstellbares hydraulisches Druckregelventil (DR1, DR2), gekennzeichnet durch eine mit einem Betätigungshebel (33) verbundene Kurvenbahn (18) zur Einstellung des Steuerdruckes, wobei auf der der Kurvenbahn abgewandten Seite eine weitere Kurvenbahn (37, 38, 39) mit einem Druckstück (40) zusammenwirkt, derart, daß zumindest bei einem bestimmtem Schwenkwinkel ein erhöhter Kraftanstieg am Betäti­ gungshebel wirksam ist.

2. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Druckstück (40) eine ebene Andrückfläche (41) auf­ weist und die mit dem Druckstück zusammenwirkende Kurvenbahn zu­ mindest zwei unter einem Winkel zwischen 90 und 180° liegende ebene Kurvenbahnabschnitte (37, 38) aufweist.

3. Druckregelventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Druckstück (40) federbelastet ist und die ebenen Kurvenabschnitte (37, 38) über einen bogenförmigen Abschnitt (39) miteinander verbunden sind.

4. Druckregelventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Verschieberichtung des Druckstücks (40) die gleiche ist wie die Betätigungsrichtung für die Einstellung des Druckre­ gelventils (DR1, DR2).

5. Druckregelventil nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Betätigungshebel (33) verbundene Kurvenbahn (18) zwei nebeneinanderliegende Druckregelventile (DR1, DR2) ansteuert, wobei in Betätigungs­ richtung der beiden Druckregelventile gesehen die Schwenkachse (34) des Betätigungshebels zwischen den beiden Druckregelventi­ len liegt und die Andrückfläche (41) des Druckstücks (40) sich zu beiden Seiten der Schwenkachse erstreckt.

6. Druckregelventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Druckregelventile und die Andrückfläche des Druck­ stücks symmetrisch zur Schwenkachse liegen.

7. Druckregelventil nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (40) als hohlzy­ lindrisches Führungsteil in einem Aufnahmegehäuse (52) geführt ist und das eine Ende einer Druckfeder (43) sich am Boden (44) des Druckstücks und das andere Ende an einer Verschlußschraube (46) des Gehäuseteils (52) abstützt.

8. Druckregelventil nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenbahnen (18) von einer auf einer Welle (34) befestigten Scheibe (19) gebildet werden und das eine Ende der Welle einen Betätigungshebel (33) und das andere Ende eine Feststelleinrichtung (55, 60) aufweist.

9. Druckregelventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststelleinrichtung als Klemmscheibe (55) mit zwei Radien (63a, 63b) ausgebildet ist, wobei der größere Radius (63a) mit einer Klemmeinrichtung (60) zusammenwirkt.

10. Druckregelventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß das der Kurvenscheibe (1a) abgewandte Ende des Druck­ stücks (40) zur Drehwinkelbegrenzung mit einem Anschlag (46) zu­ sammenwirkt.

11. Druckregelventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß der Anschlag von der Verschlußschraube (46) gebildet wird.