DE4496042C2 - Wegeventil für eine hydraulische Schaltung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wegeventil gemäß der Patentansprüche 1 bzw. 2.

Die Erfindung ist einsetzbar in einer Druckfluid-Versorgungsvorrichtung, bei der ein von einer Hydraulikpumpe gefördertes Druckfluid einer Anzahl von Stellgliedern über eine Reihe von Wegeventilen zugeleitet wird.

STAND DER TECHNIK

Als Druckfluid-Versorgungsvorrichtung für die Zufuhr eines von einer Hydraulikpumpe abgegebenen Druckfluids ist bisher eine Einrichtung bekannt, bei welcher eine Anzahl von Wege­ ventilen im Ausgangsstang der Hydraulikpumpe angeordnet sind, um das Druckfluid einer Reihe von Stellgliedern zuzu­ leiten. So wurde beispielsweise bereits eine Hydraulikschal­ tung für einen Löffelbagger eingesetzt, in welcher ein Aus­ legerzylinder, ein Armzylinder, ein Schaufelzylinder, ein Schwenkmotor sowie rechts- und linksseitige Fahrmotore über jeweils ein Wegeventil für den Ausleger, für den Arm, für die Schaufel sowie für den rechten und den linken Fahrmotor mit Druckfluid versorgt werden, wobei die Wegeventile im Ausgangsstrang der Hydraulikpumpe angeordnet sind.

Nach üblicher Forderung sollten die in einer solchen Hydrau­ likschaltung eingesetzten Wegeventile von gleicher Baugrösse und die einem jeden der Stellglieder zuführbare maximale Durchflussmenge gleich sein, um für die Stellglieder die je­ weils gleiche maximale Arbeitsgeschwindigkeit zu erreichen und sicherzustellen. War also für ein bestimmtes Stellglied eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit gefordert, so wurde nach herkömmlicher Praxis diesem Stellglied eine grosse Fluid­ menge beaufschlagt, indem ihm ein durchflussverstärkendes Wegeventil zugeordnet wurde.

Da in der vorerwähnten Hydraulikschaltung für einen Löffel­ bagger ein Ausleger- und ein Armzylinder mit hoher Geschwin­ digkeit betrieben werden müssen, wurden beispielsweise nach gängiger Praxis ein durchflussverstärkendes Wegeventil für den Ausleger und ein solches für den Arm in Parallelschal­ tung mit einem Ausleger- und einem Arm-Wegeventil angeordnet, um den Ausleger- und den Armzylinder mit einem hohen Fluidvolumen beaufschlagen zu können.

Ist für ein bestimmtes Stellglied bzw. für bestimmte Stell­ glieder wie vorbeschrieben eine grosse Durchflussmenge er­ forderlich, so ist eine der Zahl dieser Stellglieder ent­ sprechende Anzahl von durchflussverstärkenden Wegeventilen vorzusehen. Weiter muss jedes dieser durchflussverstärken­ den Wegeventile einen gleitend im Ventilgehäuse angeordneten Ventilkörper aufweisen. Damit ergibt sich, dass sich die Zahl der Ventilkörper erhöht mit dem Ergebnis, dass die Ge­ samtabmessungen der Druckfluid-Versorgungseinrichtung und damit der für ihren Einbau benötigte Platz grösser werden.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass bisher aus der Japanischen Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift JP 04- 134969 U ein Ventil bekannt ist, in dem zwei Ventilkörper gleitend in einem einzigen Ventilgehäuse angeordnet sind und die Bewegungen dieser beiden Ventilkörper ein kontrolliertes Öffnen und Schliessen zweier Schaltungen oder Kreise bewir­ ken. Man beachte jedoch, dass das Ventil nur dahingehend fungiert, den Zustrom von Druckfluid zu ermöglichen oder zu unterbinden und damit den Kreis zu öffnen bzw. zu schlies­ sen, da es mit zwei Ventilkörpern versehen ist, die jeweils in nur einer Richtung über eine Feder betätigt werden kön­ nen, und so aufgebaut ist, dass diese Körper durch einen der Feder beaufschlagten Steuerdruck in entgegegengesetzter Richtung verschoben werden.

Bei Einsatz des vorbeschriebenen Ventils als durchflussver­ stärkendes Wegeventil für den Ausleger oder Arm kann dieses also nur den Zufluss von Druckfluid zum Ausleger- bzw. Arm­ zylinder ermöglichen oder unterbinden, während eine Rück­ strömfunktion nicht gegeben ist.

Es ergibt sich der weitere Nachteil, dass eine Vergrösserung der von den Stellgliedern zurückströmenden Fluidmenge den Fliesswiderstand und damit den Gegendruck verstärkt, da rückfliessendes Fluid von einem Stellglied zur Abführung in einen Behälter durch die Ausmessöffnung des Wegeventils ge­ leitet wird, was zu einem Anstieg der Hydraulikkraft und zu einem verstärkten Leitungsverlust führt.

Wird beispielsweise die mit einem Druckfluid beaufschlagte einziehende Kammer des Armzylinders im Einfahrsinne betä­ tigt, so nimmt die Fluidrücklaufmenge aus dessen ausfahren­ der Kammer zu mit dem Ergebnis, dass dort ein erhöhter Ge­ gen- und somit höherer Antriebsdruck entsteht.

ZUSAMMENFASSENDE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Damit besteht eine wesentliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Schaffung eines Wegeventils für eine hydraulische Schaltung, das eine Anzahl hydraulischer Stellglieder selektiv mit einem Fluiddruck zu beaufschlagen vermag, dessen Gehäuse kompakt und raumsparend ausgeführt ist, gleichzei­ tig jedoch die oben beschriebenen Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten und zu diesem Zweck verwendeten Wegeventile vermeidet.

Insbesondere liegt eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Schaffung eines Wegeventils für eine hydrauli­ sche Schaltung, das den Fluidrückstrom von einem bestimmten Stellglied aus einer Anzahl von Stellgliedern zur Abführung in einen Behälter und gleichzeitig die Ableitung einer gros­ sen Strömungsmenge aus diesem bestimmten Stellglied in eine Fluiddruckquelle ermöglicht, um so eine glatte und stoss­ freie Betätigung des betreffenden hydraulischen Stellglieds sicherzustellen.

Die vorbeschriebenen Aufgaben werden erfindungsgemäß durch Wegeventile gemäß den Ansprüchen 1 oder 2 gelöst.

Eine bevorzugte Ausführungsform eines Wegeventils gemäß Anspruch 2 ergibt sich aus Anspruch 3.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die vorliegende Erfindung ergibt sich in ihren Einzelheiten aus der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, die bestimmte Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung darstellen. In diesem Zusammenhang sei jedoch darauf hingewiesen, dass diese Zeichnungen keinerlei Einschränkung der vorliegenden Erfindung ableiten, sondern lediglich ihrer Erläuterung und ihrem besseren Verständnis dienen sollen.

Es bedeutet:

Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht einer geeigneten Ausführungsform der erfindungsgemässen Druckfluid-Versor­ gungsvorrichtung;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Wegeventils in einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Wegeventils in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Wegeventils in einer dritten Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 5 eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Wegeventils in einer vierten Ausführungsform der Erfindung.

EINZELBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Es folgt eine Beschreibung zweckmässiger Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die Fig. 2 bis 5, wobei als vorausgesetzt gilt, dass die Erläuterung von Einzelmerkmalen der Bestandteil dieser Ausführungsbeispiele bildenden ver­ schiedenen Bauelemente lediglich dazu beitragen soll, ein umfassendes Verständnis der Erfindung zu vermitteln. Für den Fachmann ist es jedoch selbstverständlich, dass die Reali­ sierung und praktische Anwendung der vorliegenden Erfindung auch ohne eine solche detaillierte Beschreibung ihres kon­ struktiven Aufbaus möglich sind. Weiter wurde auf eine Ein­ zelbeschreibung bekannter Ausführungen verzichtet, um die klare Erkennbarkeit der konstruktiven Massnahmen bei der vorliegenden Erfindung nicht zu beeinträchtigen.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind die entsprechenden Aus­ gansstränge 1a, 1a zweier Hydraulikpumpen 1, 1 über ein zusamenführendes Ventil 2 mit den zugeordneten Einlässen ei­ nes Wegeventils 3 für den Arm, eines Wegeventils 4 für den linksseitigen Fahrantrieb, eines Wegeventils 5 für den Schwenkantrieb, eines Wegeventils 6 für den Ausleger, eines Wegeventils 7 für den rechtsseitigen Fahrantrieb und eines Wegeventils 8 für die Schaufel sowie weiter eines erfin­ dungsgemässen Wegeventils 9 verbun­ den. Damit wird über diese Wegeventile Druckfluid zu einem Armzylinder, einem linksseitigen Fahrantriebsmotor, einem Schwenkmotor, einem Auslegerzylinder 11, einem rechtsseiti­ gen Fahrantriebsmotor bzw. einem Schaufelzylinder geleitet.

Das vorerwähnte Wegeventil 9 ist in einen Bereich 9a für den Arm und einen Bereich 9b für den Ausleger unterteilt. Der dem Arm zugeordnete Bereich 9a ist über einen Verstärkerkreis 12 für den Arm mit einer ausfah­ renden Kammer 10a des Armzylinders verbunden, während der dem Ausleger zugeordnete Bereich 9b über einen Verstärker­ kreis 14 für den Ausleger mit der ausfahrenden Kammer 14 des Auslegerzylinders 11 in Verbindung steht. Ein Sperrventil ist mit der Bezugsziffer 15 bezeichnet.

Es folgt eine detaillierte Beschreibung des vorerwähnten durchflussverstärkenden Wegeventils mit Bezug auf Fig. 2.

Das Wegeventil 9 weist auf ein Ven­ tilgehäuse 20 mit einer Ventilkörper-Aufnahmebohrung 21, in welcher auf der rechten bzw. linken Seite ein erster Ventil­ körper 22 bzw. ein zweiter Ventilkörper 23 gleitend angeord­ net sind. Die Aufnahmebohrung 21 weist in einem Zwischenbe­ reich zwischen der rechten und der linken Seite einen mitt­ leren Kanal 24 auf. Links und rechts an diesen mittleren Kanal 24 angrenzend befinden sich ein erster und zweiter Auslass 25, 26, ein erster und zweiter Pumpenanschluss 27, 28, ein erster und zweiter Stellgliedanschluss 29, 30 sowie ein erster und zweiter Tankanschluß 31, 32, die im folgenden als Behälteran­ schlüsse 31, 32 bezeichnet werden. Der erste Ventilkörper 22 ist versehen mit einem ersten Bereich klei­ neren Durchmessers 33 und einer ersten Ausnehmung 34 zur Herstellung und Unterbrechung der Verbindung zwischen dem ersten Auslass 25 und dem ersten Pumpenanschluss 27, sowie mit einem zweiten Bereich kleineren Durchmessers 35 zur Her­ stellung und Unterbrechung der Verbindung zwischen dem er­ sten Stellgliedanschluss 29 und dem ersten Behälteranschluss 31. Der erste Ventilkörper 22 wird zur Unterbrechung der Verbindung zwischen diesen Anschlüssen durch eine erste Fe­ der 36 in seiner neutralen Stellung gehalten. Der vorgenann­ te zweite Ventilkörper 23 weist auf einen dritten Bereich kleineren Durchmessers 37 und eine zweite Ausnehmung 38 zur Herstellung und Unterbrechung der Verbindung zwischen dem zweiten Auslass 26 und dem zweiten Pumpenanschluss 28, sowie einen vierten Bereich kleineren Durchmessers 39 und eine dritte Ausnehmung 40 zur Herstellung und Unterbrechung der Verbindung zwischen dem zweiten Stellgliedanschluss 30 und dem zweiten Behälteranschluss 32. Der zweite Ventilkörper 23 wird zur Unterbrechung der Verbindung zwischen diesen An­ schlüssen durch eine zweite Feder 41 in seiner neutralen Position gehalten.

Die entsprechend gegenüberliegenden Endflächen 22a, 23a des ersten bzw. zweiten Ventilkörpers 22, 23 sind dem mittleren Kanal 24 zugewandt und bilden mit diesem zusammen eine erste Druckaufnahmekammer 42, die über eine axiale Öffnung 22c des ersten Ventilkörpers 22 mit einer die erste Feder 36 umfas­ senden Federkammer 36a verbunden ist.

Über eine Platte 43 ist ein Federaufnahmezylinder 44 auf der linksseitigen Endfläche 20a des Ventilgehäuses 20 befestigt. Der Endbereich kleineren Durchmessers 22b des ersten Ventil­ körpers 22 ist von einer Bohrung 45 der Platte 43 aus in den Federaufnahmezylinder 44 vorspringend ausgebildet und trägt einen aufgeschraubten Kolben 46, der in einer inneren umlau­ fenden Fläche 44a des Federaufnahmezylinders 44 gleitend ge­ lagert ist und mit dieser zusammen die vorerwähnte Druckauf­ nahmekammer 36a bildet. Eine zweite Druckaufnahmekammer 47 ist zwischen diesem Kolben 46, dem Endbereich kleineren Durchmessers 22b, dem Federaufnahmezylinder 44 und der lin­ ken Endfläche 20a des Ventilgehäuses 20 ausgebildet und be­ wegt bei Beaufschlagung mit Druckfluid den ersten Ventilkör­ per 22 über den Kolben 46 nach links in eine erste Position.

An der rechten Endfläche 20b des Ventilgehäuses 20 ist ein Federaufnahmezylinder 48 befestigt. Ein in diesem Zylinder 48 befindliches Gestänge 49 ist mit dem zweiten Ventilkörper 23 verbunden. Eine zwischen einer ersten und einer zweiten Federsicherung 50, 51 auf dem Gestänge 49 angeordnete zweite Feder 41 hält den zweiten Ventilkörper 23 in seiner neutra­ len Stellung. Durch Druckfluid in der ersten Druckaufnahmekammer 42 wird der zweite Ventilkörper 23 in seine erste und durch Druckfluid in der dritten Druckaufnahmekammer 52 in­ nerhalb des Federaufnahmezylinders 48 in seine zweite Posi­ tion verschoben.

Das vorerwähnte Ventilgehäuse 20 ist mit einem linken und einem rechten Druckausgleichventil 53, 53 versehen, die je­ weils auf dem eigentlichen Ventil 54 einen Ventilteller 55 aufweisen. Jeder Ventilteller 55 wird von einer Feder 56 ge­ gen einen Ventilsitz 57 des Ventilgehäuses 20 gepresst und unterbricht so die Verbindung zwischen dem ersten Auslass 25 und dem ersten Stellgliedanschluss 29 bzw. zwischen dem zweiten Auslass 26 und dem zweiten Stellgliedanschluss 30, um einen auslaßseitigen Druck einzustellen, indem die Feder­ kammer 56a mit einem Stellglieddruck beaufschlagt wird und ein Einlassdruck auf den Ventilteller 55 wirkt.

In den Fällen, da Stellglieder mit unterschiedlicher Bela­ stung gleichzeitig mit Druckfluid versorgt werden müssen, werden die vorbeschriebenen Druckausgleichventile sowohl über den Pumpenabgabedruck als auch den höchsten Stellglied­ druck für den Druckausgleich eingestellt. Dadurch wird die gleichzeitige Zufuhr von Druckfluid zu diesen Stellgliedern mit wechselnder Belastung sichergestellt. Ein Druckaus­ gleichventil 53 ist darüberhinaus in jedem der vorbeschrie­ benen Wegeventile angeordnet.

Ein Arm-Hilfssteuerventil 60 dient dazu, von einer hydrauli­ schen Hilfssteuerpumpe 61 abgegebenes Druckfluid einem er­ sten und zweiten Steuerkreis 62, 63 zuzuführen. Der erste Steuerkreis 62 ist sowohl mit dem ersten druckaufnehmenden Bereich 3a des dem Arm zugeordneten Wegeventils 3 als auch der vorerwähnten ersten Druckaufnahmekammer 42 verbunden, der zweite Steuerkreis 63 dagegen mit dem zweiten druckaufnehmenden Bereich 3b des Wegeventils 3 und der vorerwähnten dritten Druckaufnahmekammer 52.

Ein Ausleger-Hilfssteuerventil 64 dient dazu, von einer hy­ draulischen Hilfssteuerpumpe 61 abgegebenes Druckfluid einem ersten und zweiten Steuerkreis 65, 66 zuzuführen. Der erste Steuerkreis 65 steht mit dem ersten druckaufnehmenden Be­ reich 6a des dem Ausleger zugeordneten Wegeventils 6 und der zweite Steuerkreis 66 mit dem zweiten druckaufnehmenden Be­ reich 6b des Wegeventils 6 und der vorerwähnten zweiten Druckaufnahmekammer 47 in Verbindung.

Es folgt eine Funktionsbeschreibung des durchflussverstär­ kenden Wegeventils in der vorbeschriebenen ersten Ausfüh­ rungsform der Erfindung.

Beim Ausfahren des Auslegerzylinders 11 zum Anheben des Aus­ legers wird infolge Betätigung des Hilfssteuerventils 64 Druckfluid in den zweiten Steuerkreis 66 gegeben. Hierdurch gelangt das dem Ausleger zugeordnete Wegeventil 6 in seine Hubstellung a dergestalt, dass von der Hydraulikpumpe 1 ab­ gegebenes Druckfluid der ausfahrenden Kammer 11a des Ausle­ gerzylinders 11 zugeleitet wird.

Gleichzeitig wird die zweite Druckaufnahmekammer 47 des Wegeventils 9 mit Steuerdruckfluid beaufschlagt, welches den ersten Ventilkörper 22 nach links in seine erste Position drückt. Hierdurch wird über den er­ sten Bereich kleineren Durchmessers 33 und die erste Ausneh­ mung 34 die Verbindung zwischen dem ersten Pumpenanschluss 27 und dem ersten Auslass 25 hergestellt, während die Ver­ bindung zwischen dem ersten Stellgliedanschluss 29 und dem ersten Behälteranschluss 31 unterbrochen bleibt. Da somit von der Hydraulikpumpe 1 abgegebenes Druckfluid durch den Ausleger-Verstärkerkreis 14 über den ersten Pumpenanschluss 27, den ersten Auslass 25 und den ersten Stellgliedanschluss 29 zur ausfahrenden Kammer 11a des Auslegerzylinders 11 ge­ langt, fliesst ein grösseres Fluidvolumen zu dieser ausfah­ renden Kammer 11a.

Beim Ausfahren des Armzylinders 10 zum Absenken des Arms für den Aushubbetrieb wird durch Betätigung des Arm-Hilfssteu­ erventils 60 Steuerdruckfluid in den zweiten Steuerkreis 63 gegeben. Hierdurch fährt das dem Arm zugeordnete Wegeventil 3 in seine erste Position b in der Weise, dass von der Hy­ draulikpumpe 1 abgegebenes Druckfluid in die ausfahrende Kammer 10a des Armzylinders 10 strömen kann.

Gleichzeitig wird durch Einleiten von Steuerdruckfluid in die dritte Druckaufnahmekammer 52 des Wegeventils 9 der zweite Ventilkörper 23 nach links in seine erste Position gedrückt, wodurch die Verbindung zwischen dem zweiten Pumpenanschluss 28 und dem zweiten Aus­ lass 28 hergestellt wird, während die zwischen dem zweiten Stellgliedanschluss 30 und dem zweiten Behälteranschluss 32 unterbrochen bleibt. Da hierdurch von der Hydraulikpumpe 1 abgegebenes Druckfluid über den zweiten Pumpenanschluss 28, den zweiten Auslass 26 und den zweiten Stellgliedanschluss 30 durch den Arm-Verstärkerkreis zur ausfahrendenden Kammer 10a des Armzylinders 10 gelangt, fliesst eine grössere Fluidmenge in diese Kammer 10a.

Beim Einziehen des Armzylinders 10 für das Anheben des Arms beim Kippbetrieb gelangt durch Betätigung des Arm-Hilfssteu­ erventils 60 Druckfluid in den ersten Steuerkreis 62.

Hierdurch wird das dem Arm zugeordnete Wegeventil 3 in seine zweite Position c überführt dergestalt, dass von der Hydrau­ likpumpe 1 abgegebenes Druckfluid in die einziehende Kammer 10b des Armzylinders 10 fliessen kann, wobei das in der ausfahrenden Kammer 10a befindliche Druckfluid zum Behälter zu­ rückfliesst. Gleichzeitig wird durch Einleiten von Steuer­ druckfluid zur ersten Druckaufnahmekammer 42 des Wegeventils 9 der zweite Ventilkörper 23 nach rechts in seine erste Position gedrückt. Hierdurch bleibt die Verbindung zwischen dem zweiten Pumpenanschluss 28 und dem zweiten Auslass 26 unterbrochen, während über den vier­ ten Bereich kleineren Durchmessers 39 und die dritte Ausneh­ mung 40 die Verbindung hergestellt wird zwischen dem zweiten Stellgliedanschluss 30 und dem zweiten Behälteranschluss 32. Da das in der ausfahrenden Kammer 10a des Armzylinders 10 befindliche Druckfluid hierdurch über den zweiten Stell­ gliedanschluss 30 und den zweiten Behälteranschluss 32 in den Behälter fliesst, wird aus dieser ausfahrenden Kammer 10a eine grössere Fluidmenge in den Behälter geleitet.

Da das der ersten Druckaufnahmekammer 42 zugeführte Steuer­ druckfluid über die axiale Öffnung 22c des ersten Ventilkör­ pers 22 in die Federkammer 36a gelangt, erfährt in dieser Phase der erste Ventilkörper 22 keinerlei Verschiebung nach links oder rechts.

Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsge­ mässen Wegeventils, in welcher der erste Stellgliedanschluss 29 und der Kanal 58 voneinander getrennt sind und das Ventil so konzipiert ist, dass durch den Ventilteller 55 kein Druckfluid vom ersten Stellglied­ anschluss 29 zum ersten Auslass 25 strömen kann.

Da durch das so beschaffene Ventil das in der ausfahrenden Kammer 11a des Auslegerzylinders 11 befindliche Druckfluid nicht über die Lücke zwischen der Ventilkörper-Aufnahmeboh­ rung 21 und dem ersten Ventilkörper 22 in den Behälter aus­ fliessen kann, wird die Möglichkeit, dass der Auslegerzylin­ der 11 durch Einwirken einer äusseren Kraft einziehen und damit der Ausleger spontan absenken könnte, minimiert und kann ausserdem auf das in Fig. 2 dargestellte Sperrventil 15 verzichtet werden.

Bei Verschiebung des ersten Ventilkörpers 22 kann ein erstes und beim Verschieben des zweiten Ventilkörpers 23 ein zwei­ tes ausgewähltes Stellglied mit Druckfluid beschickt werden. Da der erste und der zweite Ventilkörper 22, 23 in einem einzigen Ventilgehäuse 20 untergebracht sind, lässt sich ausserdem die Vorrichtung raumsparend und kompakt ausfüh­ ren.

Weiter wird bei Verschiebung des zweiten Ventilkörpers 23 in seine zweite Position Rückströmfluid aus dem zweiten Stell­ glied in den Behälter geleitet, in den somit eine grosse Fluidmenge gelangt mit dem Ergebnis, dass eine glatte und stossfreie Betätigung des betreffenden zweiten Stellglieds sichergestellt ist.

Fig. 4 zeigt im einzelnen eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemässen Wegeventils 9. Ein Ventilblock 120 ist mit einer Ventilkörper-Aufnahmeboh­ rung 121 versehen, auf deren linker und rechter Seite ein erster bzw. ein zweiter Ventilkörper 122, 123 gleitend ein­ gesetzt sind. In einem Zwischenbereich zwischen der linken und rechten Seite weist die Aufnahmebohrung 121 einen mitt­ leren Kanal 124 auf. Links und rechts an diesen mittleren Kanal 124 angrenzend sind ein erster und zweiter Auslass 125 und 126, ein erster und zweiter Pumpenanschluss 127 und 128, ein erster und zweiter Stellgliedanschluss 129 und 130 sowie ein erster und zweiter Tankanschluß 131 und 132, die im folgenden auch als Behälteranschlüsse 131 und 132 bezeichnet werden, ange­ ordnet. Der erste Ventilkörper 122 weist auf einen ersten Bereich kleineren Durchmesssers 133 und eine erste Ausneh­ mung 134 zur Herstellung und Unterbrechung der Verbindung zwischen dem ersen Auslass 125 und dem ersten Pumpenanschluss 127. Der erste Ventilkörper 122 wird durch eine er­ ste Feder 136, die in einem an der linken Endfläche 120a des Ventilblocks 120 befestigten Federaufnahmezylinder 135 ein­ gesetzt ist, in seiner neutralen Position gehalten, in wel­ cher er die Verbindung zwischen diesem Auslass und dem Pum­ penanschluss unterbricht, und durch Druckfluid in einer in diesem Federaufnahmezylinder 135 ausgebildeten ersten Druck­ aufnahmekammer 137 nach rechts in eine erste Position ge­ drückt. Der zweite Ventilkörper 123 weist auf einen zweiten Bereich kleineren Durchmessers 138 und eine zweite Ausneh­ mung 139 zur Herstellung und Unterbrechung der Verbindung zwischen dem zweiten Auslass 126 und dem zweiten Pumpenan­ schluss 128 sowie einen dritten Beeich kleineren Durchmes­ sers 140 und eine dritte Ausnehmung 141 zur Herstellung und Unterbrechung der Verbindung zwischen dem zweiten Stell­ gliedanschluss 130 und dem zweiten Behälteranschluss 132. Zum Blockieren der Verbindung zwischen diesen Anschlüssen wird der zweite Ventilkörper 123 durch eine zweite und drit­ te Feder 142a, 142a in seiner neutralen Stellung gehalten.

Die jeweiligen gegenüberliegenden Flächen 122a und 123a des ersten und zweiten Ventilkörpers 122, 123 sind dem mit einem Behälter in Verbindung stehenden mittleren Kanal 124 zuge­ wandt.

Auf die rechte Endfläche 120b des Ventilblocks 120 ist über eine Platte 143 ein Federaufnahmezylinder 144 befestigt. Ein Endabschnitt des zweiten Ventilkörpers 123 ist mit einem aufgeschraubten Kolben 145 versehen, der gleitend in einer Bohrung 146 der Platte 143 angeordnet ist und mit dieser zusammen eine zweite Druckkammer 147 im Federaufnahmezylin­ der 144 bildet. Der zweite Ventilkörper 123 wird durch Druckfluid in der zweiten Druckaufnahmekammer 147 nach links in seine erste Position gedrückt. Eine dritte Druckaufnahme­ kammer 148 ist zwischen einem Endabschnitt dieses Kolbens 145, der Bohrung 146 der Platte 143 und der rechtsseitigen Endfläche 120b des Ventilblocks 120 ausgebildet und bewegt bei Beaufschlagung mit Druckfluid den zweiten Ventilkörper 123 über den Kolben nach rechts in seine zweite Position.

Ein im Federaufnahmezylinder 144 angeordnetes Gestänge 149 ist mit dem zweiten Ventilkörper 123 verbunden. Eine zweite Feder 142a ist zwischen einer auf dem Gestänge 149 ausgebil­ deten Federsicherung 150 und der Platte 143 angeordnet, wäh­ rend sich eine dritte Feder 142b zwischen der Federsicherung 150 und dem Kolben 145 befindet, um den zweiten Ventilkörper 123 in seiner neutralen Stellung zu halten.

Der Ventilblock 120 ist versehen mit einem linken und einem rechten Druckausgleichventil 153, 153 mit jeweils einem Tel­ ler 155 auf dem eigentlichen Ventil 154. Jeder Teller 155 wird durch eine Feder 156 gegen einen Ventilsitz 157 des Ventilblocks 120 gedrückt und unterbricht so die Verbindung zwischen dem ersten Auslass 125 und dem ersten Stellglied­ anschluss 129 bzw. zwischen dem zweiten Auslass 126 und dem zweiten Stellgliedanschluss 130, um unter Beaufschlagung so­ wohl einer Federkammer 156a mit Stellglieddruck als auch des Ventiltellers 155 mit Einlassdruck einen ausgangsseitigen Druck einzustellen.

Sollen Stellglieder unterschiedlicher Belastung gleichzeitig mit Druckfluid beschickt werden, so werden die Druckaus­ gleichventile durch sowohl den Pumpenabgabedruck als auch den höchsten Lastdruck zum Druckausgleich eingestellt. Damit kann Druckfluid gleichzeitig den mit unterschiedlichen La­ sten arbeitenden Stellgliedern zugeführt werden. Jedes der vorbeschriebenen Wegeventile ist mit einem Druckausgleich­ ventil 153 ausgestattet.

Für die Zuführung von Druckfluid von einer hydraulischen Hilfssteuerpumpe 161 zu einem ersten und zweiten Steuerkreis 162, 163 ist ein Arm-Hilfssteuerventil 160 vorgesehen. Der erste Steuerkreis 162 ist mit dem ersten druckaufnehmenden Bereich 103a des dem Arm zugeordneten Wegeventils 103 und der vorgenannten dritten Druckaufnahmekammer 148, der zweite Steuerkreis 163 dagegen mit dem zweiten druckaufnehmenden Bereich 103b des Wegeventils 103 und der zweiten Druckauf­ nahmekammer 147 verbunden.

Zur Einleitung von Druckfluid von der hydraulischen Hilfs­ steuerpumpe 161 in einen ersten und zweiten Steuerkreis 165, 166 ist ein Ausleger-Hilfssteuerventil 164 vorgesehen. Der erste Steuerkreis 165 steht in Verbindung mit einem ersten druckaufnehmenden Bereich 6a des dem Ausleger zugeordneten Wegeventils 6 und der zweite Steuerkreis 166 mit sowohl dem zweiten druckaufnehmenden Bereich 6b des Wegeventils 6 als auch der ersten Druckaufnahmekammer 37.

Es folgt eine Funktionsbeschreibung des erfindungsgemässen Wegeventils in einer dritten Aus­ führungsform.

Beim Ausfahren des Auslegerzylinders 11 zum Anheben des Aus­ legers strömt durch Betätigen des Hilfssteuerventils 164 Druckfluid in den zweiten Steuerkreis 166. Hierdurch wird das dem Ausleger zugeordnete Wegeventil in seine Hubstellung a überführt in der Weise, dass von der Hydraulikpumpe 1 ab­ gegebenes Druckfluid in die ausfahrende Kammer 11a des Aus­ legerzylinders 11 gelangen kann.

Gleichzeitig wird Steuerdruckfluid in die erste Druckaufnah­ mekammer 137 des Wegeventils 9 ge­ leitet, um den ersten Ventilkörper 122 nach rechts in seine erste Position zu verschieben. Damit wird über den ersten Bereich kleineren Durchmessers 133 und die erste Ausnehmung 134 die Verbindung zwischen dem ersten Pumpenanschluss 127 und dem ersten Auslass 125 hergestellt, während die zwischen dem ersten Stellgliedanschluss 129 und dem ersten Behälter­ anschluss 131 unterbrochen bleibt. Da somit von der Hydrau­ likpumpe 1 abgegebenes Druckfluid über den ersten Pumpenan­ schluss 127, den ersten Auslass 125 und den ersten Stell­ gliedanschluss 129 in die ausfahrende Kammer 11a des Aus­ legerzylinders 11 geleitet wird, erhält diese Kammer 11a eine grössere Fluidmenge.

Beim Ausfahren des Armzylinders 10 zum Absenken des Arms für eine Aushuboperation wird durch Betätigen des Arm-Hilfssteu­ erventils 160 Steuerdruckfluid in den zweiten Steuerkreis 163 ge-leitet. Hierdurch wird das dem Arm zugeordnete Wegeventil 3 in seine erste Position b überführt dergestalt, dass von der Hydraulikpumpe 1 abgegebenes Druckfluid in die ausfahrende Kammer 10a des Armzylinders 10 strömt.

Gleichzeitig wird die zweite Druckaufnahmekammer 147 des Wegeventils 9 mit Steuerdruckfluid beschickt, um den zweiten Ventilkörper 123 nach links in seine erste Position zu drücken. Hierdurch wird die Verbin­ dung zwischen dem zweiten Pumpenanschluss 128 und dem zwei­ ten Auslass 126 hergestellt, während die Verbindung zwischen dem zweiten Stellgliedanschluss 130 und dem zweiten Behäl­ teranschluss 132 unterbrochen bleibt. Da so von der Hydrau­ likpumpe 1 gefördertes Druckfluid über den zweiten Pumpenan­ schluss 128, den zweiten Auslass 126 und den zweiten Stell­ gliedanschluss 130 in die ausfahrende Kammer 10a des Arm­ zylinders 10 fliesst, gelangt eine grössere Fluidmenge in diese Kammer 10a.

Beim Einziehen des Armzylinders 10 zum Heben des Arms für eine Abkippoperation wird durch Betätigen des Arm-Hilfssteuerventils 160 Steuerdruckfluid in den ersten Steuerkreis 162 gegeben, wodurch das dem Arm zugeordnete Wegeventil 3 in seine zweite Stellung c fliesst dergestalt, dass von der Hy­ draulikpumpe 1 geliefertes Druckfluid in die einziehende Kammer 10b des Armzylinders 10 gelangt und das in der aus­ fahrenden Kammer 10a befindliche Druckfluid in den Behälter strömt.

Gleichzeitig wird die dritte Druckaufnahmekammer 148 des Wegeventils 9 mit Steuerdruckfluid beschickt, um den zweiten Ventilkörper 123 nach rechts in seine zweite Position zu drücken. Damit bleibt die Verbin­ dung zwischen dem zweiten Pumpenanschluss 128 und dem zwei­ ten Auslass 126 unterbrochen, während über den dritten Be­ reich kleineren Durchmessers 140 und die dritte Ausnehmung 141 die Verbindung zwischen dem zweiten Stellgliedanschluss 130 und dem zweiten Behälteranschluss 132 hergestellt wird. Da hierdurch in der ausfahrenden Kammer 10a des Armzylinders 10 befindliches Druckfluid über den zweiten Stellgliedan­ schluss 130 und den zweiten Stellgliedanschluss 132 in den Behälter strömt, gelangt eine grössere Fluidmenge in diesen Behälter.

Fig. 5 zeigt eine vierte Ausführungsform des erfindungsge­ mässen Wegeventils. Der erste Stell­ gliedanschluss 129 und der Kanal 158 sind voneinander ge­ trennt und das Ventil ist so konzipiert, dass durch den Ven­ tilteller 155 kein Druckfluid vom ersten Stellgliedanschluss 129 zum ersten Auslass 125 strömen kann. Da durch das so be­ schaffene Ventil das in der ausfahrenden Kammer 11a des Aus­ legerzylinders 11 befindliche Druckfluid nicht über die Lücke zwischen der Ventilkörper-Aufnahmebohrung 121 und dem ersten Ventilkörper 122 in den Behälter ausfliessen kann, wird die Möglichkeit, dass der Auslegerzylinder 11 durch Einwirken einer äusseren Kraft einziehen und damit der Ausleger spontan absenken könnte, minimiert und kann ausserdem auf das in Fig. 1 dargestellte Sperrventil 15 verzichtet werden.

Bei Verschiebung des ersten Ventilkörpers 122 kann ein er­ stes und beim Verschieben des zweiten Ventilkörpers 123 ein zweites ausgewähltes Stellglied mit Druckfluid beschickt werden. Da der erste und der zweite Ventilkörper 122, 123 in einem einzigen Ventilgehäuse 120 untergebracht sind, lässt sich ausserdem die Vorrichtung raumsparend und kompakt aus­ führen.

Weiter wird bei Verschiebung des zweiten Ventilkörpers 123 in seine zweite Position Rückströmfluid aus dem zweiten Stellglied in den Behälter geleitet, in den somit eine gros­ se Fluidmenge gelangt mit dem Ergebnis, dass eine glatte und stossfreie Betätigung des betreffenden zweiten Stellglieds sichergestellt ist. Auch vermag aufgrund der Tatsache, dass die Schalteinheit für den zweiten Ventilkörper seitlich am ersten Ventilkörper angeordnet ist, das Wegeventil die Verbindung zwischen dem Pumpen- und Stellgliedanschluss sowie zwischen dem Stellglied- und Be­ hälteranschluss im Zusammenwirken des ersten und zweiten Ventilkörpers herzustellen und zu unterbrechen.

Da die erste, zweite und dritte Druckaufnahmekammer 137, 147 und 148 zur Verschiebung des ersten und zweiten Ventilkör­ pers 122, 123 seitlich der auf der linken und rechten Seite angeordneten Federn angeordnet sind, können ausserdem die Leitungen für die Zufuhr von Druckfluid zur ersten, zweiten und dritten Druckaufnahmekammer 137, 147 und 148 einfach nach links und rechts verlaufend angeordnet sein, wobei sie bei Verbindung mit anderen Wegeventilen ähnlich den in die­ sen befindlichen Leitungen wirken, so dass eine einfache und problemose Leitungsführung und Installation sichergestellt ist.

Claims (3)

1. Wegeventil, dessen Ventilgehäuse (20) eine Ventilkörper- Aufnahmebohrung (21) aufweist, in die links- und rechtsseitig ein erster (22) und ein zweiter Ventilkörper (23) gleitend eingesetzt sind; in dessen Zwischenbereich zwischen der linken und der rechten Seite ein mittlerer Kanal (24) ausgebildet ist mit einer ersten Druckaufnahmekammer (42) zwi­ schen den gegenüberliegenden Stirnflächen des ersten (22) und zweiten Ventilkörpers (23); wobei der erste Ventilkörper (22) mit einer ersten Feder (36) und einer zweiten Druckaufnahmekammer (47) in Verbindung steht, während der zweite Ventilkörper (23) mit einer zweiten Feder (41) und ei­ ner dritten Druckaufnahmekammer (52) in Verbindung steht, dadurch ge­ kennzeichnet, daß

• - die Ventilkörper-Aufnahmebohrung (21) des Ventilgehäuses (20) einen ersten Pumpen- (27), einen ersten Tank- (31) und einen ersten Stellgliedan­ schluß (29) aufweist, wobei diese Anschlüsse über den ersten Ventilkörper (22) einander zugeschaltet und voneinander getrennt werden können; und welche Ventilkörper-Aufnahmebohrung (21) versehen ist mit einem zweiten Pumpen-, (28) einem zweiten Stellglied- (30) und einem zweiten Tankan­ schluß (32), welche Anschlüsse über den zweiten Ventilkörper (23) einander zuschaltbar und voneinander trennbar sind;
• - wobei der erste Ventilkörper (22) in der Ventilkörper-Aufnahmebohrung (21) durch die erste Feder (36) in seiner neutralen Stellung gehalten wird zur Unterbrechung der Verbindung zwischen diesen ersten Anschlüssen (27, 29, 31) und durch ein Druckfluid in der zweiten Druckaufnahmekammer (47) in eine erste Position überführt wird zur Herstellung der Verbindung zwischen dem ersten Pumpen- (27) und dem ersten Stellgliedanschluß (29) sowie gleichzeitig zur Verbindung der ersten Druckaufnahmekammer (42) mit einer Kammer (36a) am linken Ende des ersten Ventilkörpers (22), so daß der Druck in der ersten Druckaufnahmekammer (42) keinen Einfluß auf den Ventilkörper (22) ausüben kann;
• - und wobei der zweite Ventilkörper (23) in der Aufnahmebohrung (21) durch die zweite Feder (41) in seiner neutralen Stellung gehalten wird zur Unterbrechung der Verbindung zwischen den zweiten Anschlüssen (28, 30, 32) und durch ein Druckfluid in der dritten Druckaufnahmekammer (52) verschoben wird in eine erste Position zur Herstellung der Verbindung zwischen dem zweiten Pumpen- (28) und dem zweiten Stellgliedanschluß (30) bei gleichzeitiger Unterbrechung der Verbindung zwischen dem zweiten Stellglied- (30) und dem zweiten Tankanschluß (32), und durch Druckfluid in der ersten Druckaufnahmekammer (42) in eine zweite Position gebracht wird zur Herstellung einer Verbindung zwischen dem zweiten Stellglied- (30) und dem zweiten Tankanschluß (32) bei gleichzeitiger Unterbrechung der Verbindung zwischen dem zweiten Stellglied- (30) und dem zweiten Pumpenanschluß (28).

2. Wegeventil, dessen Ventilgehäuse (120) eine Ventilkörper-Aufnahmeboh­ rung (121) aufweist, in die links- und rechtsseitig ein erster (122) und ein zweiter Ventilkörper (123) gleitend eingesetzt sind; wobei der erste Ventil­ körper (122) mit einer ersten Feder (136) und einer ersten Druckaufnahme­ kammer (137) in Verbindung steht, während der zweite Ventilkörper (123) mit einer zweiten Feder (142a, 142b) und einer zweiten Druckaufnahmekam­ mer (147) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Ventilkörper-Aufnahmebohrung (121) des Ventilgehäuses (120) ei­ nen ersten Pumpen- (127) und einen ersten Stellgliedanschluß (129) auf­ weist, wobei diese Anschlüsse über den ersten Ventilkörper (122) einander zugeschaltet und voneinander getrennt, werden können; und welche Ventil­ körper-Aufnahmebohrung (121) versehen ist mit einem zweiten Pumpen-, (128) einem zweiten Stellglied- (130) und einem zweiten Tankanschluß (132), welche Anschlüsse über den zweiten Ventilkörper (123) einander zu­ schaltbar und voneinander trennbar sind;
• - wobei der erste Ventilkörper (122) in der Ventilkörper-Aufnahmeboh­ rung (121) durch die erste Feder (136) in seiner neutralen Stellung gehalten wird zur Unterbrechung der Verbindung zwischen diesen ersten Anschlüssen (127, 129) und durch ein Druckfluid in der ersten Druckaufnahmekammer (137) in eine veränderte Position überführt wird zur Herstellung der Verbin­ dung zwischen dem ersten Pumpen- (127) und dem ersten Stellgliedan­ schluß (129);
• - und wobei der zweite Ventilkörper (123) in der Aufnahmebohrung (121) durch die zweite Feder (142a, 142b) in seiner neutralen Stellung gehalten wird zur Unterbrechung der Verbindung zwischen den zweiten Anschlüssen (128, 130,132) und durch ein Druckfluid in einer an einer Seite der zweiten Feder (142a, 142b) ausgebildeten zweiten Druckaufnahmekammer (147) in eine erste Position gebracht wird zur Herstellung der Verbindung zwischen dem zweiten Pumpen- (128) und dem zweiten Stellgliedanschluß (130) bei gleichzeitiger Unterbrechung der Verbindung zwischen dem zweiten Stellglied- (130) und dem zweiten Tankanschluß (132), und durch ein Druckfluid in einer an einer Seite der zweiten Feder (142a, 142b) ausgebilde­ ten dritten Druckaufnahmekammer (148) in eine zweite Position gebracht wird zur Herstellung einer Verbindung zwischen dem zweiten Stellglied- (130) und dem zweiten Tankanschluß (132) bei gleichzeitiger Unterbrechung der Verbindung zwischen dem zweiten Stellglied- (130) und dem zweiten Pumpenanschluß (128).

3. Wegeventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Pumpen- (128) und dem Stellgliedanschluß (130) sowie die Verbindung zwischen dem Stellglied- (130) und dem Tankanschluß (132) im Zusammenwirken mit dem ersten und dem zweiten Ventilkörper (122, 123) hergestellt oder unterbrochen wird.