DE4423627A1 - Hydraulisches Ventil, das insbesondere von einem Elektromagneten betätigbar ist - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem hydraulischen Ventil, das ins­ besondere von einem Elektromagneten betätigbar ist und die wei­ teren Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist.

Ein solches hydraulisches Ventil ist in einer Ausbildung als Druckregelventil in der älteren DE-Patentanmeldung P 44 17 293 beschrieben. Bei diesem Ventil ist in einem als Ventilbüchse ausgebildeten Ventilgehäuse ein Steuerkolben axial verschiebbar. Dieser besitzt einen zentralen Hohlraum, der zur einen Stirn­ seite des Steuerkolbens hin offen ist und von dem aus über eine Bohrung kleineren Durchmessers eine Verbindung zur anderen Stirnseite des Steuerkolbens besteht. Über mehrere radiale Steu­ erbohrungen ist der Hohlraum mit der Außenseite des Steuerkol­ bens verbunden.

Die Ventilbüchse besitzt in einer ersten Ebene mehrere Radial­ bohrungen, die von einem mit einem Tank zu verbindenden Außenbe­ reich der Ventilbüchse in die Ventilbohrung führen. Im Abstand zu diesen Radialbohrungen führen in einer zweiten Ebene weitere Radialbohrungen von einem mit einer Druckmittelquelle zu verbin­ denden Außenbereich der Ventilbüchse ebenfalls in die Ventilboh­ rung. Die beiden genannten Außenbereiche bilden zwei Anschlüsse des Ventils. Ein dritter Anschluß, in dem ein Druck eingeregelt werden soll und der sich vor der dem Elektromagneten abgewandten Stirnseite der Ventilbüchse befindet, ist über den Hohlraum und die Steuerbohrungen des Steuerkolbens zur Erhöhung des Regel­ druckes mit dem Druckanschluß und zur Erniedrigung des Regel­ druckes mit dem Tankanschluß des Ventils verbindbar. Die Höhe des Regeldruckes wird durch den durch den Elektromagneten flie­ ßenden Strom bestimmt. Ist der Regeldruck erreicht, so besteht ein Gleichgewicht zwischen der Kraft des Magneten einerseits und der Summe einer vom Regeldruck an einer Meßfläche erzeugten Druckkraft und der Kraft einer schwachen Druckfeder anderer­ seits. Die Druckkraft wird dadurch erzeugt, daß der Steuerkolben an einer entgegengesetzt zur ersten Stirnfläche gerichteten Ringfläche von Druck entlastet ist und von dem Druck im Druck­ raum nur an einer um die Ringfläche gegenüber der ersten Stirn­ fläche verkleinerten, entgegengesetzt zu dieser gerichteten, zweiten Stirnfläche beaufschlagbar ist. Die Meßfläche entspricht in ihrer Größe der druckentlasteten Ringfläche.

Es hat sich herausgestellt, daß bei kleinen Meßflächen und großen durch das Ventil fließenden Druckmittelmengen der Druck im Steueranschluß des Ventils nur noch in sehr eingeschränkter Weise geregelt werden kann.

Auch ein Schaltventil oder ein Proportional-Wegeventil kann ein Aufbau gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 haben. Bei einem solchen Ventil dient die Verbindung vom Hohlraum im Steuerkolben zu einem Druckraum vor einer zweiten Stirnfläche des Steuerkol­ bens dazu, um einen Druckausgleich am Steuerkolben herbeizufüh­ ren und damit die zu einem Schalten des Ventils notwendigen Be­ tätigungskräfte gering zu halten. Im Test sind bei einem Ventil der genannten Art bei großen Durchflußmengen Schwierigkeiten beim Schalten bzw. Verstellen aufgetreten.

Ziel der Erfindung ist es, ein hydraulisches Ventil mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiterzuentwic­ keln, daß der Einfluß von großen durch das Ventil fließenden Druckmittelmengen auf das Schalt- bzw. Regelverhalten des Ven­ tils verringert ist.

Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung bei einem hydraulischen Ventil, das die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist, dadurch erreicht, daß der Hohlraum im Steuerkolben über ein sich im Steuerkolben befindliches und axial in den Hohlraum hineinragendes Rohr mit einer hohlraumseitigen und ei­ ner druckraumseitigen Öffnung mit dem Druckraum verbunden ist und daß sich die hohlraumseitige Öffnung des Rohres vor den Steuerbohrungen befindet. Demnach wird also der durch den Steu­ erkolben hindurch in den Druckraum rückgeführte Druck nicht wie bisher üblich am Boden des Hohlraums abgegriffen, sondern im Ab­ stand dazu, vom Boden des Hohlraums aus gesehen, jenseits der Steuerbohrungen des Steuerkolbens. Es hat sich gezeigt, daß auf diese Weise vermieden werden kann, daß bei großen strömenden Druckmittelmengen auf den Steuerkolben in die eine Richtung eine übermäßig hohe Kraft wirkt, die ein gezieltes Verfahren des Steuerkolbens unmöglich macht. Der Grund dafür liegt darin, daß bei einem erfindungsgemäß ausgebildeten hydraulischen Ventil der in den Druckraum zurückgeführte Druck nicht dem hohen Staudruck im Bereich des Bodens des Steuerkolbenhohlraums oder im Bereich der Steuerbohrungen des Steuerkolbens, sondern einem niedrigeren statischen Druck in der Druckmittelströmung entspricht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen hydrauli­ schen Ventils kann man den Unteransprüchen entnehmen.

Eine besonders bevorzugte Ausbildung ist im Anspruch 3 angege­ ben. Danach ist der axiale Kanal des Rohres über eine Querboh­ rung im Steuerkolben mit dem Druckraum verbunden. Der Steuerkol­ ben kann dann ohne weiteres zentral von einem Stößel beauf­ schlagt werden oder mit einem zentral angeordneten Stößel ein einstückiges Bauteil bilden.

Das Rohr ist aus herstellungstechnischen Gründen vorteilhafter­ weise ein separates Bauteil, das am Steuerkolben befestigt ist. Es kann z. B. in den Steuerkolben eingeschraubt oder eingeklebt sein. In der Herstellung und in der Montage weniger aufwendig erscheint es jedoch, wenn das Rohr gemäß Anspruch 6 den Steuer­ kolben druckraumseitig überragt oder in die Querbohrung des Steuerkolbens hineinragt und außerhalb des Steuerkolbens oder in der Querbohrung verquetscht ist. Das Hineinragen nur in die Querbohrung und das Verquetschen darin erscheint vor allem des­ halb zweckmäßig, weil dann wiederum der Steuerkolben stirnseitig ohne weiteres von einem Stößel beaufschlagt oder einstückig mit einem Stößel ausgebildet sein kann.

Eine wesentliche Verbesserung des Verhaltens des Ventils insbe­ sondere bei einer Druckmittelströmung von außen durch die Steu­ erbohrungen des Steuerkolbens in dessen Hohlraum hinein und axial aus dem Hohlraum heraus wird schon dann erzielt, wenn das Rohr hohlraumseitig axial offen ist. In vielen Fällen kommt es gerade für eine solche Strömung, die meist von einem Druckan­ schluß zum Steueranschluß des Ventils gerichtet ist, auf ein gutes Verhalten des Ventils an, während eine Strömung vom Steu­ eranschluß zu einem Tankanschluß weniger kritisch ist. Zweckmä­ ßigerweise ist das Rohr jedoch gemäß Anspruch 9 hohlraumseitig axial geschlossen und weist hohlraumseitig eine radiale Öffnung auf. Eine auf die erste Stirnfläche des Steuerkolbens gerichtete Strömung vom Steueranschluß des Ventils her trifft dann nicht direkt auf die hohlraumseite Öffnung des Rohrs. Dies erscheint vor allem dann vorteilhaft, wenn eine Strömung vom Steueran­ schluß her in den Hohlraum des Steuerkolbens hineinführt und von dort durch die Steuerbohrungen des Steuerkolbens zu einem weite­ ren Anschluß des Ventils erfolgt. Besitzt der Steuerkolben für eine Strömung vom Steueranschluß des Ventils her zu einem weite­ ren Anschluß eine Steuerkante an seiner ersten Stirnfläche, so daß vom Steueranschluß zu dem weiteren Anschluß fließendes Druckmittel nicht durch den Hohlraum des Steuerkolbens fließt, so kann auch eine axiale Öffnung am Rohr den Anforderungen genü­ gen.

Ein erfindungsgemäßes hydraulisches Ventil wird gemäß Anspruch 12 mit besonderen Vorteilen als Druckregelventil eingesetzt, das von einem Proportional-Elektromagneten verstellbar ist und einen Druckanschluß, einen Entlastungsanschluß und einen Steueran­ schluß aufweist, wobei der Druck im Steueranschluß an einer Meß­ fläche eine Kraft erzeugt, die der Kraft des Elektromagneten, von dem der Steuerkolben beaufschlagbar ist, gleich- oder entge­ gengerichtet ist. Ist die Druckkraft der Magnetkraft gleichge­ richtet, so hat man ein Druckregelventil mit einer fallenden Kennlinie, also ein Druckregelventil, bei dem der Druck im Steu­ eranschluß mit steigendem Strom durch die Wicklung des Magneten abnimmt. Ist die Druckkraft der Magnetkraft entgegengerichtet, so besitzt das Druckregelventil eine steigende Kennlinie, nach der der Druck im Steueranschluß mit dem durch die Wicklung des Elektromagneten fließenden Strom zunimmt. Bei Druckregelventi­ len, die für kleine Durchflußmengen vorgesehen sind, sind die Ventilbohrung und der Steuerkolben im Durchmesser relativ klein, so daß die Druckkraft nicht allzuhoch ist, wenn als Meßfläche die Querschnittsfläche des Steuerkolbens genommen wird. Um bei Druckregelventilen mit größeren maximalen Durchflußmengen nicht zu große Elektromagnete verwenden zu müssen, macht man die Meß­ fläche gemäß Anspruch 13 wesentlich kleiner als die Quer­ schnittsfläche des Steuerkolbens. Dies hat andererseits jedoch zur Folge, daß der Einfluß der Druckmittelströmung im Verhältnis zur Magnetkraft und Druckkraft relativ groß wird, so daß die er­ findungsgemäße Ausbildung eines hydraulischen Ventils dann be­ sonders vorteilhaft ist, wenn gemäß Anspruch 13 die Meßfläche klein im Vergleich zur Querschnittsfläche des Steuerkolbens ist. In der bevorzugten Ausführung gemäß Anspruch 14 ist die Meßflä­ che die Querschnittsfläche einen Stößels, über den der Steuer­ kolben vom Elektromagneten beaufschlagbar ist und der aus einem von Druck entlasteten Magnetraum druckdicht in den Druckraum ge­ führt ist.

Vorteilhafterweise sind gemäß Anspruch 15 der Steuerkolben und der Stößel separate Bauteile, die im Druckraum lose aneinander anliegen. Die beiden Bauteile können deshalb unabhängig vonein­ ander eng geführt sein. Andererseits genügt das Eigengewicht des Steuerkolbens oder eine schwache Druckfeder dazu, daß der Steu­ erkolben jeweils der Bewegung des Stößels folgt, weil am Steuer­ kolben auch bei gleich großen einander entgegengerichteten Wirk­ flächen wegen der erfindungsgemäßen Verringerung des Einflusses der Druckmittelströmung keine oder nur eine sehr geringe den Steuerkolben vom Stößel zu entfernen suchende Druckkraft an­ greift.

Damit der Spalt zwischen dem Stößel und einer Führungsbohrung für ihn weitgehend frei von im Druckmittel enthaltenen Schmutz­ teilchen bleibt, ist gemäß Anspruch 18 zwischen der Bohrung und dem Stößel ein Ringkanal vorgesehen, der von Druck entlastet ist. Schmutzteilchen können am Ringkanal die Führungsbohrung verlassen, so daß ihr Anteil in dem zwischen dem Ringkanal und dem Magnetraum befindlichen Abschnitt der Führungsbohrung ver­ ringert ist.

Zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen hydraulischen Ventils sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine Längsschnitt durch ein Druckregelventil, das von einem Proportional-Elektromagneten verstellbar ist und

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein 3/2-Wegeventil, das von einem Schaltmagneten betätigbar ist.

Zu dem Proportional-Druckregelventil nach Fig. 1 gehört ein Proportionalmagnet 10, der von üblicher Bauart ist und der des­ halb nur abgeschnitten gezeigt ist und nur teilweise beschrieben wird. Er besitzt einen Polschuh 11, der vor einer Stirnseite ei­ nes Magnetgehäusemantels 12 als Befestigungsflansch 13 ausgebil­ det ist und dort einen Sechskant 14 und eine Außengewinde 15 aufweist. Im Bereich des Außengewindes und des Sechskants ist der Polschuh 11 mit einer zentralen, sacklochartigen Ausnehmung 16 versehen, die in weiteren als Magnetraum bezeichnet wird, auch wenn sich der nicht näher dargestellte Anker des Proportio­ nal-Magneten 10 nicht in diesem Raum 16, sondern in einem durch eine Wand des Polschuhs vom Magnetraum 16 getrennten Ankerraum des Magneten befindet.

Mit dem Befestigungsflansch 13 ist mit Hilfe eines Innengewindes ein Übergangsstück 17 verschraubt, das zusätzlich zu dem Innen­ gewinde mit einem Außengewinde 18 versehen ist, dessen Durchmes­ ser größer als der Durchmesser des Außengewindes 15 des Befesti­ gungsflansches 13 ist und das dazu dient, das Ventil in einer nicht näher dargestellten Ventilplatte zu befestigen. In einem Einstich hinter dem Außengewinde 18 befindet sich zur Abdichtung der Bohrung, in die das Ventil eingeschraubt wird, ein O-Ring 19. Das Übergangsstück 17 ist durchgängig hohl und besitzt im Bereich des Außengewindes 18 und des Einstichs für den O-Ring 19 eine axiale Paßbohrung 20.

In die Paßbohrung 20 ist von der dem Proportionalmagneten 10 ab­ gewandten Seite her ein Ventilgehäuse 25 soweit eingepreßt, daß es mit einer Außenschulter 26 am Übergangsstück 17 anliegt. Das Ventilgehäuse ist ein Rotationskörper, der in einer axialen, als Sackbohrung ausgebildeten, zentralen Ventilbohrung 27 einen Steuerkolben 28 verschiebbar aufnimmt. Die Ventilbohrung 27 ist an der dem Magnetraum 16 abgewandten Stirnseite des Ventilgehäu­ ses 25 offen. Im Abstand zu der Außenschulter 26 ist in das Ven­ tilgehäuse 25 außen eine Ringnut 29 eingedreht, in die ein O- Ring 30 eingelegt ist. Ein weiterer O-Ring 31 befindet sich in einer weiteren äußeren Ringnut 32, die im Abstand zu der Ringnut 29 in der Nähe des dem Magneten 10 entfernten Endes 33 des Ven­ tilgehäuses 25 in dieses eingedreht ist. Man erkennt, daß die Durchmesser des Einstiches für den O-Ring 19 sowie der Ringnuten 29 und 32 und entsprechend auch die Durchmesser der O-Ringe 19, 30 und 31 zur Stirnseite 33 des Ventilgehäuses 25 hin abnehmen, so daß das Ventilgehäuse und das Übergangsstück 17 jeweils ohne Beschädigung der O-Ringe in eine Bohrung der Ventilplatte soweit eingeschoben werden können, bis das Außengewinde 18 des Über­ gangsstücks 17 in ein Gegengewinde an der Ventilplatte ein­ greift. Übergangsstückseitig der Ringnut 29 sind in das Ventil­ gehäuse 25 vier Radialbohrungen 35 eingebracht, die einen Win­ kelabstand von 90° voneinander haben, deren Achsen alle in der­ selben Radialebene liegen und die die Ventilbohrung 27 mit einem zwischen den O-Ringen 19 und 30 liegenden Außenbereich des Ven­ tils verbinden. Auf der anderen Seite der Ringnut 29 besitzt das Ventilgehäuse 25 vier Radialbohrungen 36, die ebenfalls einen Winkelabstand von 90° voneinander haben, deren Achsen ebenfalls alle in einer einzigen Radialebene liegen und die die Ventilboh­ rung 27 mit einem zwischen den O-Ringen 30 und 31 liegenden Au­ ßenbereich des Ventilgehäuses 25 verbinden.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Druckregelventil ist der Außenbe­ reich zwischen den beiden O-Ringen 19 und 30 dafür vorgesehen, mit einem Druckmittelvorratsbehälter verbunden zu werden. Er bildet also einen Tankanschluß oder Entlastungsanschluß des Ven­ tils, der mit T bezeichnet ist. Der Bereich zwischen den beiden O-Ringen 30 und 31 wird mit einer Druckmittelquelle verbunden. Er ist somit der Druckanschluß des Ventils, der mit P bezeichnet ist. Der Bereich vor dem O-Ring 31 und vor der Stirnseite 33 des Ventilgehäuses 25 bildet den Ausgang A des Ventils. Der Druck an diesem Ausgang soll geregelt werden. Er wird als Regeldruck be­ zeichnet.

Der in der Ventilbohrung 27 verschiebbar geführte Steuerkolben 28 besitzt zentral einen als axiale Sackbohrung ausgebildeten Hohlraum 40, der sich an einer ersten Stirnseite 41 des Steuer­ kolbens 28 zum Ausgang A des Ventils hin öffnet. Außen läuft um den Steuerkolben 28 eine Ringnut 42 herum, deren Breite dem lichten Abstand zwischen den Radialbohrungen 35 und 36 des Ven­ tilgehäuses 25 entspricht. Mehrere radiale Steuerbohrungen 43 im Steuerkolben 28, die gleiche Winkelabstände voneinander haben und in einer einzigen mittig durch die Ringnut 42 gehenden Ra­ dialebene liegen, verbinden die Ringnut 42 und den Hohlraum 40 miteinander.

Von seinem dem Boden der Ventilbohrung 27 zugewandten zweiten Stirnfläche 44 her ist der Steuerkolben 28 außen über eine ge­ wisse Länge mit einer Eindrehung 45 versehen, so daß ein Zapfen 46 entstanden ist, in dem der Außendurchmesser des Steuerkolbens 28 wesentlich kleiner als der Durchmesser der Ventilbohrung 27 ist. Die Eindrehung 45 dient dazu, um zwischen dem Steueran­ schluß A des Ventils und dem zwischen dem Steuerkolben 28 und dem Boden der Ventilbohrung 27 befindlichen Druckraum 47 eine Verbindung zu schaffen. In dieser Verbindung liegt auch eine diametral durch den Zapfen 46 hindurchgehende Querbohrung 48 von verhältnismäßig großem Querschnitt. In der Verbindung liegt schließlich auch ein Rohr 49, das vom Hohlraum 40 des Steuerkol­ bens 28 aus in eine vom Boden des Hohlraums 40 ausgehende und in die Querbohrung 48 mündende Axialbohrung 50 soweit eingesteckt ist, daß es in die Querbohrung 48 hineinragt. Dort ist das Rohr 49 durch ein von beiden Seiten in die Querbohrung 48 eingeführ­ tes Werkzeug gequetscht und dadurch sicher am Steuerkolben 28 gehalten. Wie man sieht, ragt das Rohr 49 weit in den Hohlraum 40 hinein und endet innerhalb des Steuerkolbens 28 kurz vor des­ sen Stirnseite 41. Während das Rohr 49 in der Querbohrung 48 eine druckraumseitige axiale Öffnung 51 hat, ist es auf Seiten des Hohlraums 40 durch Quetschen axial verschlossen. Eine hohl­ raumseitige Öffnung 52 ist durch zwei sich einander diametral gegenüberliegende radiale Durchbrüche des Rohres geschaffen, wo­ bei sich diese Durchbrüche, vom Boden des Hohlraums 40 aus gese­ hen, jenseits der Steuerbohrungen 43 und vor diesen axial in dem Bereich des Hohlraums 40 befinden, durch den hindurch ein Druck­ mittel von dem Steuerbohrungen 43 zum Anschluß A oder vom An­ schluß zu den Steuerbohrungen 43 strömt. Der statische Druck, der im Bereich der Durchbrüche 52 des Rohres 49 in der Druckmit­ telströmung herrscht, wird in den Druckraum 47 gemeldet. Im üb­ rigen ist der Außendurchmesser des Rohres 49 wesentlich kleiner als der Durchmesser des Hohlraums 40, damit der verbleibende freie Querschnitt des Hohlraums 40 keinen Einfluß auf die maxi­ male Druckmittelmenge hat, für die das Ventil noch brauchbar ist.

Vom Druckraum 47 verläuft zentrisch durch das Ventilgehäuse 25 hindurch eine Bohrung 55 zum Magnetraum 16, in der ein den Ma­ gnetraum 16 durchquerender und in den Druckraum 47 hineinragen­ der Stößel 56 druckdicht geführt ist. Dies heißt, daß der Druck im Druckraum 47 den Druck im Magnetraum 16 nicht durch die Boh­ rung 55 hindurch beeinflussen kann. Tatsächlich ist der Magnet­ raum 16 über eine Längsbohrung 57, eine Querbohrung 58 und eine nach radial außen offene Rinne 59 in dem Ventilgehäuse 25 mit dem zwischen den O-Ringen 19 und 30 liegenden Außenbereich des Ventils verbunden, in dem Tankdruck herrscht. Auch im Magnetraum 16 und in dem mit diesem verbundenen Ankerraum des Magneten 10 herrscht also Tankdruck. Damit der kleine Spalt zwischen dem Stößel 56 und der Bohrung 55 auf einem großen Teil seiner Länge weitgehend frei von eventuell im Druckmittel vorhandenen Schmutzpartikeln bleibt, ist der Stößel 56 kurz hinter dem Druckraum 47 mit einem Ringkanal 60 versehen, in dessen Bereich die Querbohrung 58 in die Bohrung 55 mündet. Schon im Ringkanal 60 herrscht also der gleiche Druck wie im Magnetraum 16, so daß ab dem Ringkanal 60 deine gerichtete axiale Strömung mehr am Stößel 56 entlang vorhanden ist und eventuell in den Ringkanal 60 gelangte Schmutzpartikel über die Querbohrung 58 und die Rinne 59 zum Tank wegströmen können. Die dem Steuerkolben 28 zu­ gekehrte Stirnfläche 61 des Stößels 56 ist konvex gekrümmt, wäh­ rend die Stirnfläche 44 des Steuerkolbens 28 eben ist. Zwischen dem Steuerkolben 28 und einem in die Ventilbohrung 27 eingepreß­ ten Widerlager 62 ist eine schwache Schraubendruckfeder 63 ein­ gespannt, die den Steuerkolben 28 in Richtung auf den Stößel 56 zu belastet.

In Fig. 1 nimmt der Steuerkolben 28 seine Regelstellung ein, in der Nullüberdeckung oder eine geringe positive Überdeckung zwi­ schen dem Ringkanal 42 und den Radialbohrungen 35 und 36 be­ steht. Der Regeldruck im Ausgang A des Ventils herrscht auch im Druckraum 47, so daß der Steuerkolben 28 druckausgeglichen ist und von der Druckfeder 63 mit einer geringen Federkraft am Stö­ ßel 56 gehalten wird. Nicht druckausgeglichen ist der Stößel 56, an dem der im Druckraum 47 herrschende Regeldruck an einer Wirk­ fläche, deren Größe dem Querschnitt des Stößels in der Bohrung 55 entspricht, eine Druckkraft erzeugt, die den Stößel 56 aus dem Druckraum 47 hinauszuschieben trachtet. Dieser Druckkraft entgegengerichtet ist eine um die Federkraft höhere Magnetkraft, so daß insgesamt ein Kräftegleichgewicht am Steuerkolben 28 und am Stößel 56 herrscht.

Soll nun der Regeldruck im Ventilanschluß A erhöht werden, so wird die Stärke des durch die Wicklung des Magneten 10 fließen­ den Stromes und somit die Magnetkraft erhöht. Der Stößel 56 und der Steuerkolben 28 bewegen sich in Richtung aus der Ventilboh­ rung 27 heraus, so daß eine Verbindung von den Radialbohrungen 36 des Ventilgehäuses 25 über den Ringkanal 42 und die Steuer­ bohrungen 43 des Steuerkolbens 28 zu dessen Hohlraum 40 und da­ mit eine Verbindung zwischen dem Druckanschluß P und dem Steuer­ anschluß A des Ventils geschaffen wird. Der Druck im Steueran­ schluß A steigt dadurch an und schiebt den Steuerkolben 28 wie­ der in die gezeigte Regelstellung zurück, die der Steuerkolben erreicht, wenn der Regeldruck im Anschluß A, der auch im Druck­ raum 47 herrscht, am Stößel 56 eine Druckkraft erzeugt, die der Magnetkraft zusammen mit der Federkraft das Gleichgewicht hält.

Soll der Regeldruck erniedrigt werden, so wird die Magnetkraft erniedrigt, so daß die vom noch bestehenden, höheren Regeldruck am Stößel 56 erzeugte Druckkraft den Stößel in die Bohrung 55 hineinschieben kann. Aufgrund der Schraubendruckfeder 63 folgt der Steuerkolben 28 dem Stößel 56, so daß eine Verbindung zwi­ schen den Radialbohrungen 35 des Ventilgehäuses 25, also dem Tankanschluß T und dem Steueranschluß A geschaffen wird. Nun kann Druckmittel vom Steueranschluß A durch den Hohlraum 40, die Steuerbohrungen 43 und den Ringkanal 42 des Steuerkolbens 28 so­ wie durch die Radialbohrungen 35 des Ventilgehäuses 25 zum Tank wegfließen, so daß sich der Druck im Steueranschluß und damit auch im Druckraum 47 erniedrigt. Der Druck erniedrigt sich so­ weit, bis am Stößel 56 zwischen der Druckkraft und der Kraft der Feder 63 einerseits und der Magnetkraft andererseits wieder ein Gleichgewicht herrscht. Dann nimmt der Steuerkolben 28 wieder seine Regelstellung ein.

Weil der in den Druckraum 47 zurückgeführte Druck über das Rohr 49 vor den Steuerbohrungen 43 des Steuerkolbens 28 abgegriffen wird, lassen sich auf die eben beschriebene Weise durch eine Veränderung der Stärke des durch den Magneten fließenden Stromes verschiedene Regeldrücke in Steueranschluß des Ventils auch noch bei großen durch das Ventil strömenden Druckmittelmengen ein­ stellen. Dies gilt vor allem für Druckmittelströme vom Druckan­ schluß P zum Steueranschluß A.

Das Schaltventil nach Fig. 2 ist von einem Schaltmagneten 70 betätigbar, der ähnlich wie der Proportionalmagnet 10 aus Fig. 1 einen Befestigungsflansch 13 mit einem Sechskant 14 und einem Außengewinde 15 aufweist. Mit diesem Außengewinde 15 ist das Ventil nun direkt ohne ein Übergangsstück in die Bohrung einer Ventilplatte eingeschraubt. In einem Einstich zwischen dem Au­ ßengewinde 15 und dem Sechskant 14 befindet sich ein O-Ring, der dem O-Ring 19 nach Fig. 1 entspricht.

Das Ventilgehäuse 75 des Ventils nach Fig. 2 ist als Ventil­ büchse mit einer durchgehenden Ventilbohrung 76 ausgebildet, und in eine zentrale Ausnehmung 77 des Befestigungsflansches 13 so­ weit eingepreßt, daß es stirnseitig an einer Innenschulter der Ausnehmung 77 anliegt. Im übrigen befindet sich ähnlich wie bei dem Ventilgehäuse nach Fig. 1 in einer Ringnut 29 ein O-Ring 30 und in einer Ringnut 32 ein O-Ring 31. Die Mündung der Ventil­ bohrung 76 an der Stirnseite 33 des Ventilgehäuses 75 vor dem O- Ring 31 ist als Verbraucheranschluß A des Ventils anzusehen. Der Außenbereich zwischen den beiden O-Ringen 30 und 31 ist mit ei­ nem Tank zu verbinden, ist also der Tankanschluß T des Ventils und über die Radialbohrungen 36 des Ventilgehäuses 75 mit der Ventilbohrung 76 verbunden. Der Außenbereich zwischen den beiden O-Ringen 19 und 30 ist der Druckanschluß P des Ventils und über Radialbohrungen 35 des Ventilgehäuses 75 mit der Ventilbohrung 76 verbunden.

In dieser Ventilbohrung 76 ist ein Steuerkolben 78 axial ver­ schiebbar geführt, der ähnlich wie der Steuerkolben 28 aus Fig. 1 einen zum Anschluß A des Ventils hin offenen Hohlraum 40 be­ sitzt, von dem aus über radiale Steuerbohrungen 43 und einen Ringkanal 42 eine Verbindung auf die Außenseite des Steuerkol­ bens 78 besteht. Der Abstand zwischen dem Ringkanal 42 und der vorderen Stirnseite 41 des Steuerkolbens 78 sowie die mögliche Wegstrecke, um die der Steuerkolben verschoben werden kann, sind so auf den Abstand der Radialbohrungen 35 und 36 voneinander ab­ gestimmt, daß in der einen Endstellung des Steuerkolbens 78, die in der linken Hälfte der Fig. 2 gezeigt ist, die Verbindung zwischen den Radialbohrungen 36 und der Ventilbohrung 76 vor der Stirnseite 41 des Steuerkolbens 78 offen ist, während die Radi­ albohrungen 35 durch den Steuerkolben 78 verschlossen sind. In der anderen, in der rechten Hälfte der Fig. 2 gezeigten End­ stellung des Steuerkolbens 78 besteht über den Ringkanal 42, die Steuerbohrungen 43 und den Hohlraum 40 des Steuerkolbens 78 eine Verbindung zwischen den Radialbohrungen 35 und dem Anschluß A des Ventils, während die Radialbohrungen 36 zur Ventilbohrung 76 hin durch den Steuerkolben 78 verschlossen sind.

Um die zur Verstellung und zum Halten des Steuerkolbens 78 in der einen Endlage notwendigen Magnetkräfte klein zu halten, ist der am Anschluß A des Ventils herrschende und am Steuerkolben eine gegen die Magnetkraft gerichtete Druckkraft erzeugende Druck in die Ausnehmung 77 zurückgeführt, in der er an der dem Magneten 70 zugewandten Stirnfläche 44 eine gleich der Magnet­ kraft gerichtete Druckkraft erzeugt. Der Steuerkolben 78 ist also jedenfalls dann druckausgeglichen, wenn der durch das Ven­ til fließende Druckmittelstrom eine bestimmte Größe nicht über­ schreitet. Um den Einfluß des fließenden Druckmittelstromes auf den Druckausgleich am Steuerkolben 78 gering zu halten, wird für die Druckrückführung durch den Steuerkolben 78 hindurch ähnlich wie bei der Ausführung nach Fig. 1 wiederum ein Rohr verwendet, das mit der Bezugszahl 79 versehen ist, daß durch Einschrauben in eine hinter dem Hohlraum 40 befindliche Gewindebohrung 80 am Steuerkolben 78 befestigt ist, das von der Gewindebohrung 80 aus weit in den Hohlraum 40 hineinragt und innerhalb des Steuerkol­ bens 78 kurz vor dessen erster Stirnfläche 41 endet. Anders als bei der Ausführung nach Fig. 1 hat das Rohr 79 nicht nur eine axiale, druckraumseitige Öffnung 51, sondern auch eine axiale, hohlraumseitige Öffnung 52. Die Verbindung zwischen dem Rohr 79 und dem Druckraum 77 wird über eine Querbohrung 48 des Steuer­ kolbens 78 geschaffen, die im Bereich einer endständigen Ausdre­ hung 81, in der das Ventilgehäuse 75 denselben Innendurchmesser wie der Druckraum 77 hat, nach außen tritt. Eine Eindrehung am Steuerkolben 78 ist deshalb nicht notwendig. Dadurch, daß das Rohr 79 hohlraumseitig axial offen ist und kurz vor der Stirn­ fläche 41 des Steuerkolbens 78 endet, ergibt sich von selbst, daß sich die hohlraumseitige Öffnung 52 des Rohres 49 weit vor den Steuerbohrungen 43 des Steuerkolbens 78 befindet.

Der nicht näher dargestellte Anker des Elektromagneten 70 beauf­ schlagt den Steuerkolben 78 über einen Stößel 56, der in den Druckraum 77 hineinragt. Anders als bei der Ausführung nach Fig. 1 besteht am Stößel 56 entlang eine offene Verbindung zwi­ schen dem Druckraum 77 und dem Ankerraum, so daß auch der Magne­ tanker und der Stößel 56 druckausgeglichen sind. Entgegen der Magnetkraft wirkt auf den Steuerkolben 78 die Kraft einer Schraubendruckfeder 82, die zwischen der Schulter der Eindrehung 81 des Ventilgehäuses 75 und einem am Steuerkolben 78 eingeklip­ sten Sicherungsring 83 eingespannt ist. Weil der Einfluß auch von großen vom Druckanschluß P zum Arbeitsanschluß A fließenden Druckmittelströmen auf den Druckausgleich am Steuerkolben 78 nur gering ist, kann die Schraubendruckfeder 82 relativ schwach sein, so daß eine kleine Magnetkraft genügt, um den Steuerkolben 78 aus der in der linken Hälfte der Fig. 2 gezeigten Endstel­ lung gegen die Kraft der Schraubendruckfeder 82 in die in der rechten Hälfte der Fig. 2 gezeigte Endstellung zu bringen. Auch für Strömungen vom Arbeitsanschluß A zum Tankanschluß T ist der Einfluß auf den Druckausgleich am Steuerkolben 78 gering.

Claims (18)

1. Hydraulisches Ventil, das insbesondere von einem Elek­ tromagneten (10, 70) betätigbar ist und das einen in einer Ven­ tilbohrung (27, 76) eines Ventilgehäuses (25, 75) axial ver­ schiebbaren Steuerkolben (28, 78) aufweist, der einen über ra­ diale Steuerbohrungen (43) mit mindestens einem Druckmittelkanal (35, 36) des Ventilgehäuses (27, 75) verbindbaren, von Druckmit­ tel durchströmbaren und vor den Steuerbohrungen (43) an einer ersten Stirnfläche (41) des Steuerkolbens (28, 78) offenen Hohl­ raum (40) besitzt und durch den hindurch eine Verbindung vom Hohlraum (40) zu einem Druckraum (47, 77) vor einer entgegenge­ setzt gerichteten, zweiten Stirnfläche (44) des Steuerkolbens (28, 78) besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (40) über ein sich im Steuerkolben (28, 78) befindliches und axial in den Hohlraum (40) hineinragendes Rohr (49, 79) mit einer hohl­ raumseitigen und einer druckraumseitigen Öffnung (51, 52) mit dem Druckraum (47, 77) verbunden ist und daß sich die hohlraum­ seitige Öffnung (52) des Rohres (49, 79) vor den Steuerbohrungen (43) befindet.

2. Hydraulisches Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Rohr (49, 79) ein separates, im Steuerkolben (28, 78) befestigtes Bauteil ist.

3. Hydraulisches Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der axiale Kanal des Rohres (49, 79) über eine Querbohrung (48) im Steuerkolben (28, 78) mit dem Druckraum (47, 77) verbunden ist.

4. Hydraulisches Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Querbohrung (48) eine durchgehende Bohrung ist.

5. Hydraulisches Ventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich die Querbohrung (48) in einem bis zum druckraumseitigen Ende des Steuerkolbens (28) erstreckenden nach radial innen abgesetzten Abschnitt (46) des Steuerkolbens (28) befindet.

6. Hydraulisches Ventil nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das als separates Bauteil ausgebil­ dete Rohr (49) den Steuerkolben (28) druckraumseitig überragt oder in die Querbohrung (48) des Steuerkolbens (28) hineinragt und außerhalb des Steuerkolbens oder in der Querbohrung (48) verquetscht ist.

7. Hydraulisches Ventil nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (49, 79) innerhalb des Steuerkolbens (28, 78) in einem geringen Abstand von der ersten Stirnfläche (41) des Steuerkolbens (28, 78) endet.

8. Hydraulisches Ventil nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß sich die hohlraumseitige Öffnung (52) des Rohres (49, 79) im Bereich der ersten Stirnfläche (41) des Steuerkolbens (28, 78) befindet.

9. Hydraulisches Ventil nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (49) hohlraumseitig axial geschlossen ist und eine radiale Öffnung (52) aufweist.

10. Hydraulisches Ventil nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Rohr (49) an seinem hohlraumseitigen Ende zu­ sammengequetscht ist.

11. Hydraulisches Ventil nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (49) hohlraumseitig zwei sich dia­ metral gegenüberliegende radiale Öffnungen (52) aufweist.

12. Hydraulisches Ventil nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Druckregelventil mit einem Druckanschluß (P), einem Entlastungsanschluß (T) und einem Steu­ eranschluß (A) ist, wobei der Druck im Steueranschluß (A) an ei­ ner Meßfläche eine Kraft erzeugt, die der Kraft eines Proportio­ nalmagneten (10), von dem der Steuerkolben (28) beaufschlagbar ist, gleich- oder entgegengerichtet ist.

13. Hydraulisches Ventil nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Meßfläche wesentlich kleiner als die Quer­ schnittsfläche des Steuerkolbens (28) ist.

14. Hydraulisches Ventil nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Steuerkolben (28) vom Proportionalmagneten über einen Stößel beaufschlagbar ist, der aus einem von Druck entlasteten Magnetraum (16) druckdicht in den Druckraum (47) ge­ führt ist, so daß die Meßfläche die Querschnittsfläche des Stö­ ßels (56) ist.

15. Hydraulisches Ventil nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Steuerkolben (28) und der Stößel (56) separate Bauteile sind, die im Druckraum (47) aneinander anliegen.

16. Hydraulisches Ventil nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenigstens eine Fläche (61) der beiden sich im Druckraum (47) axial gegenüberliegenden Flächen (44, 61) von Steuerkolben (28) und Stößel (56) konvex gekrümmt ist.

17. Hydraulisches Ventil nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine gegen die Magnetkraft wirkende Druckfeder (63) am Steuerkolben (28) abstützt.

18. Hydraulisches Ventil nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer Führungsbohrung (55), an deren einem Ende der Druck im Druckraum (47) herrscht und de­ ren anderes Ende von Druck entlastet ist und in der der Stößel (56) geführt ist, und dem Stößel (56) ein von Druck entlasteter Ringkanal (60) gebildet ist.