DE9002680U1

DE9002680U1 - Ventil als 3/2-Wegesitzventil

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Publication number: DE9002680U1
Application number: DE9002680U
Authority: DE
Original assignee: Krupp Mak Maschinenbau GmbH
Current assignee: Caterpillar Motoren GmbH and Co KG
Priority date: 1990-03-08
Filing date: 1990-03-08
Publication date: 1990-06-07
Anticipated expiration: 2000-03-09

Description

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R.1045

Krupp MaK Maschi-ienbau GmbH
Falckensteiner Straße 2-4
D-2300 Kiel 17

Ventil als 3/2-Wegesitzventil

Die Neuerung betrifft ein Ventil als 3/2-Wegesitzventil mit einem Vorsteuerventil sowie einem eine Pumpendruckleitung, eine Verbraucherleitung und eine Tankleitung miteinander verbindenden Ventileinsatz.

Derartige 3/2-Wegesitzventile werden in Hydraulikanlagen insbesondere dann eingesetzt/ wenn jeweils abzusperrende Durchflüsse vollständig abgedichtet werden müssen, um Leckölverluste zu vermeiden. Die Ventile werden in der Regel mechanisch oder elektrisch betätigt und erfordern erhebliche Betätigungskräfte. Aufgrund dieser bei Hochdruck-Hydraulik-Anlagen erforderlichen hohen Betätigungskräfte sind Vorsteuerventile

vorgesehen, die die beweglichen Elemente des 3/2-Wegesitzventils separat ansteuern.

Die Verwendung von separaten Vorsteuerventilen verursacht zum einen zusätzliche Kosten, zum anderen beanspruchen diese Vorsteuervrr &idigr;-^le ein Bauvolumen, das bei der Auslegung einer das 3/2-Wegesitzventil enthaltenden-Hydaulike^lage berücksichtigt werden muß und die konstruktiven Freiheiten einengt.

Aufgabe der Neuerung ist es, ein 3/2-Wegesitzventil der einleitend genannten Art derart auszubilden, daß zur Durchführung von Umschaltvorgängen nur ein Vorsteuerventil benötigt wird.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß im Bereich einer Bodenseite des Ventileinsatzes ein Bodenventilkörper und im Bereich einer Deckelseite ein Deckelventil sind, eines der Ventile mit dem Vorsteuerventil und das andere der Ventile mit einem Gegendruckelement verbunden ist und daß die Ventile eine sie verbindende Kopplung aufweisen.

Durch diese Ausbildung ist es möglich, die Ventilkörper ausgehend von einer Ruhestellung, in der die Verbraucherleitung mit der Tankleitung verbunden ist, durch eine Druckbeaufschlagung eines der Ventilkörper so zu verschieben, daß nach einer Beendigung dieses Positioniervorganges die Pumpendruckleitung mit der Verbraucherleitung verbunden und die Tankleitung abgesperrt ist. Mach einer Beendigung der Beaufschlagung mit diesem Steuerdruck werden die Ventilkörper durch das Gegendruckelement wieder in die Ausgangsstellung zurückgedrückt. Die die Ventilkörper verbindende Kopplung sorgt für eine koordinierte Umschaltung zwischen der Pumpendruck-, der Verbraucher- sowie der Tankleituny.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Neuerung wird vorgeschlagen, daß das Vorsteuerventil mit der es speisenden Pumpendruckleitung verbunden ist und der mit dem Vorsteuerventil verbundene Ventilkörper eine an das Gegendruckelement angepaßt bemaßte Sitzfläche aufweist.

Durch diese Verbindung des Vorsteuerventiis mit der Pumpendruckleitung wird der in der Pumpendruckleitung herrschende Druck zur Steuerung des 3/2-Wegesitzventiis verwendet. Die Bemaßung der Sitzfläche gewährleistet eine ausreichend große Angriffsfläche für den Steuerdruck und damit eine zur Überwindung der vom Gegendruckelement erzeugten Gegenkraft ausreichende Steuerkraft.

Gemäß einer anderen Ausführungsform wird vorgeschlagen, daß das Gegendruckelement mindestens bereichsweise als eine Feder ausgebildet ist. Diese Ausbildung des Gegendruckelementes ermöglicht ein sicheres Schließen des 3/2-Wegesitzventils auch bei einem Druckausfall im Bereich der Pumpendruckleitung.

Ferner wird vorgeschlagen, daß das Gegendruckelement mindestens bereichsweise als ein mit der Pumpendruckleitung verbundener Hohlraum ausgebildet ist. Während des normalen Betriebs des 3/2-Wegesitzventils kann hierdurch der innerhalb der Pumpendruckleitung herrschende Versorgungsdruck zur Rückstellung der Ventilkörper verwendet werden.

Es ist weiterhin vorgesehen, daß das Vorsteuerventil im Bereich der Bodenseite angeordnet ist. Es wird gleichfalls vorgeschlagen, daß das Vorsteuerventil im Bereich eines den Ventileinsatz gegenüber dem Hydraulikblock halternden Deckels angeordnet ist. Diese Anordnungsmcglichksiten eröffnen dem Konstrukteur weitgehende

Freiheiten bei der konstruktiven Auslegung des 3/2-Wegesitzventils.

Eine vorteilhafte Ausführung besteht darin, daß die

Kopplung als ein Distanzstift ausgebildet ist. Der

Distanzstift koordiniert zuverlässig die Bewegungen der Ventilkörper.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß das Vorsteuerventii als ein 3/2-Wegesitzventil ausgebildet ist. Hierdurch ist es möglich, auf bewährte Konstruktionen zurückzugreifen, die in einer Vielzahl von Leistungsbereichen und konstruktiven Auslegungen zur Verfügung stehen.

Bevorzugte Ausführungsformen der Neuerung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein 3/2-Wegesitzventil mit im Bereich des Bodens des Ventileinsatzes angeordnetem Vorsteuerventil,

Fig. 2 ein 3/2-Wegesitzventii mit einem iir. Bareich der Deckelseite angeordneten Vorsteuerventil .

Das dargestellte 3/2-Wegesitzventil besteht im wesentlichen aus einem Hydraulikblock (1) , in dem ein Ventileinsatz (2) angeordnet ist, der sich im wesentlichen entlang einer Längsachse (21) erstreckt. Der Ventileinsatz (2) ist innerhalb des Hydraulikblockes (1) durch einen Deckel (3) gehaltert. An einer dem Deckel (3) abgewandt angeordneten Bodenseite im Bereich der Kerben (14) des Ventileinsatzes (2) ist ein Bodenventilkörper (4) angeordnet, der durch eine sich im Bereich des Hydraulikblockes (1) abstützende Feder {5} gegen eine

Sitzfläche (6) gedrückt wird. Der Bodenventilkörper (4) weist darüber hinaus einen Hohlraum auf, der über Einkerbungen (14) mit einer Pumpendruckleitung (11) in Verbindung steht.

Im Bereich einer dem Deckel (3) zugewandt angeordneten Deckelseite (22) des Ventileinsatzes (2) ist ein Dekkelventilkörper (7) angeordnet, der durch eine Kopplung (24) mit dem Bodenventilkörper (4) verbunden ist. Im Bereich des Peckelventilkörpers (7) mündet eine Tankleitung (13) und zwischen der Tankleitung (13) und der Pumpendruckleitung (11) eine Verbraucherleitung (12) in den Hydraulikblock (1) ein. Die Pumpendruckleitung (11) und die Verbraucherleitung (12) sowie die Tankleitung (13) sind durch einen vom Ventileinsatz (2) umschlossenen Ventilinnenraum (20) sowie ihnen jeweils zugewandt angeordnete Ausnehmungen miteinander verbindbar. Im Bereich seiner der Deckelseite (22) abgewandt angeordneten Ausdehnung beaufschlagt der Deckelventilkörper (7) einen Sitz (10). Der Ventileinsatz (2) ist gegenüber dem Hydraulikblock (1) durch O-Ringe (15,17) abgedichtet.

Der Deckelventilkörper (7) ist über eine Leitung (9) mit einem Vorsteuerventil (16) verbunden. Es ist aber auch möglich, das Vorsteuerventil (16) mit dem Bodenventilkörper (4) zu verbinden und ein als Feder (5) ausgebildetes Gegendruckelement (23) im Bereich des Deckelventilkörpers (7) anzuordnen. Darüber hinaus ist es möglich, daß das Gegendruckelement (23) ausschließlich als mit der Pumpendruckleitung (11) in Verbindung stehenden Hohlraum ausgebildet .ist.

Bei der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform ist das Vorsteuerventil (16) innerhalb des Deckels (3) angeordnet. Zum Anschluß des VorSteuerventils (16) an die Tankleitung (13) und die Pumpendruckleitung (11)

erstrecken sich innerhalb des Deckels (3) Versorgungsbohrungen (18,19). Bei der Ausführungsform nach Figur i mündet die Leitung (9) im Bereich des Deckels (3) ir eine Anschlußbohrung (25) ein, die die vom Vorsteuerventil (16) bereitgestellte Hydraulikflüssigkeit in den Bereich des Deckelventilkörpers (7) leitet.

Das Vorsteuerventil (16) ist als 3/2-Wegesitzventil ausgebildet.· Es ist aber auch !P.öglltih; anders konstruierte Vorsteuerventile (16) einzusetzen. Darüber hinaus ist es möglich, das Vorsteuerventil (16) in einem seitlichen Bereich des Hydraulikblockes (1) anzuordnen.

In einem Ruhezustand ist die Pumpendruckleitung (11) vom Bodenventilkörper (4) verschlossen und die Verbraucherleitung (12) mit der Tankleitung (13) durch den Ventilinnenraum (20) verbunden. Nach einer Beaufschlagung des Deckelventilkörpers (7) mit dem vom Vorsteuerventil (16) abgegebenen Steuerdruck bewegt sich der Deckelventilkörper (7) in Richtung auf den Bodenventilkörper (4) . Der Deckelventilkörpar (7) sperrt dabei die Tankleitung (13) ab. Durch den Distanzstift (8) wird gleichzeitig mit der Positionierung des Ventilkörpers (7) auch der Bodenventilkörper (4) so verschoben, daß über den Ventilinnenraum (20) die Pumpendruckleitung (11) mit der Verbraucherleitung (12) verbunden ist. Nach einer Beendigung der Druckbeaufschlagung des Deckelventilkörpers (7) durch das Vorsteuerventil (16) wird der Bodenventilkörper (4) von der Feder (5), bzw. durch den aus der Pumpendruckleitung (11) über im Bereich des Ventileinsatzes (2) angeordnete Einkerbungen (14) in den Bereich des Bodenventilkörpers (4) gelangenden Druck, in die Ausgangspositionierung zurückgeschoben.

Claims

S c hut g a &eegr; s &rgr; r ü c h e

1. Ventil als 3/2-Wegesitzventil mit einem Vorsteuerventil sowie einem eine Pumpendruckleitung, eine Verbraucherleitung und eine Tankleitung miteinander verbindenden Ventileineatz, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich einer Bodenseite (14) des Ventileinsatzes (2) ein Bodenventilkörper (4) und im Bereich einer Deckelseite (22) ein Deckelventil (7) angeordnet sind, eines der Ventile (4,7) mit dem Vorsteuerventil (16) und das andere der Ventile

(4,7) mit einem Gegendruckelement (23) verbunden ist und daß die Ventile (4,7) eine sie verbindende Kopplung (24) aufweisen.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorsteuerventil (16) mit der es speisenden

Pumpendruckleitung (11) verbunden ist und der mit dein Vor Steuerventil (16) verbundene Ventileinsatz (2,7) eine an das Gegendruckelement (23) angepaßt bemaßte Sitzfläche aufweist.

3. Ventil nach mindestens einem der Anspruchs 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß des Gegendruek«=ie~ inent (23) mindestens bereichsweise als eine Feder

(5) ausgebildet ist.

4. Ventil nach mindestens einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegendruckelersent (23} mindestens bereichsweise als ein mit der Pumpendruckleitung (11) verbundener Hohlraum ausgebildet ist.

5. Ventil nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am VorSteuerventil (16) im Bereich der Bodenseite Einkerbungen (14) angeordnet sind.

6. Ventil nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorsteuerventil (16) im Bereich eines den Ventileinsatz (2) gegenüber dem Hydraulikblock (1) halternden Deckels (3) angeordnet ist.

7. Ventil nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung (24) als ein Distanzstift (8) auegebildet ist.

8. Ventil nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorsteuerventil (16) als ein 3/2-Wegesitzvehtil aUSgeL lldet ist.