EP0717817B1 - Hydraulischer steuerventilblock - Google Patents

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EP0717817B1
EP0717817B1 EP94926905A EP94926905A EP0717817B1 EP 0717817 B1 EP0717817 B1 EP 0717817B1 EP 94926905 A EP94926905 A EP 94926905A EP 94926905 A EP94926905 A EP 94926905A EP 0717817 B1 EP0717817 B1 EP 0717817B1
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EP
European Patent Office
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valve
pressure
hydraulic
control
control valve
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP94926905A
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English (en)
French (fr)
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EP0717817A1 (de
Inventor
Helmut Stangl
Gerhard Beutler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brueninghaus Hydromatik GmbH
Original Assignee
Brueninghaus Hydromatik GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Brueninghaus Hydromatik GmbH filed Critical Brueninghaus Hydromatik GmbH
Publication of EP0717817A1 publication Critical patent/EP0717817A1/de
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Publication of EP0717817B1 publication Critical patent/EP0717817B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/08—Regulating by delivery pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2201/00—Pump parameters
    • F04B2201/12—Parameters of driving or driven means
    • F04B2201/1204—Position of a rotating inclined plate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2205/00—Fluid parameters
    • F04B2205/08—Pressure difference over a throttle
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/5109—Convertible
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/86493—Multi-way valve unit
    • Y10T137/86574—Supply and exhaust
    • Y10T137/86582—Pilot-actuated
    • Y10T137/86614—Electric

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic control valve block according to Claim 1.
  • DE-A-3 443 265 discloses a control valve in which no throttle is provided. A flow control according to the control principle described above is therefore not possible with the control valve known from this publication.
  • DE-A-3 914 485 discloses another hydraulic circuit and requires that Use of a total of three valves, namely a flow control valve, one Check valve and a pilot valve.
  • the seat valve can additionally be used for electrical control with the prevailing at its valve input hydraulic inlet pressure in the direction of the open position.
  • the control part of switching or proportionally acting Be execution and against a seat valve in the closed position act spring, which expediently such a characteristic has that when their response pressure is reached, the pressure increase between The beginning and end of opening (at full flow) is as small as possible.
  • control part with two proportional magnets opposite directions of action, one of which the Valve body of the seat valve is subjected to force in the direction of the closed position and thus, if necessary with a likewise acting in the closed position, relative weak spring, determines the pressure value at which the hydraulic inlet pressure the seat valve switches from the closed to the open position; of the other proportional magnet acts on the valve body of the seat valve in Towards open position.
  • the valve piston can either be fixed by the seat valve or be shut down by a piston exchanged for him, which the Actuation of the said pressure chamber with the control pressure blocks.
  • This piston is preferably shut down by a spring Position held, which can be supported on the valve body of the seat valve.
  • the spring expediently acts on the valve body of the seat valve in Direction of the closed position.
  • FIG. 3A and FIG. 3B the control valve block known from practice is shown in FIG. 3A and FIG. 3B because it represents the basic construction from which by easy retrofitting and retrofitting with the additional pressure medium channel Control valve blocks according to FIGS. 1A, 1B, 2A and 2B emerge.
  • 3A shows a longitudinal section of the known control valve block
  • FIG. 3B Circuit diagram of the control valve block according to Fig. 3A.
  • the control valve block according to Fig. 3A comprises a housing 1, a first Control valve 2 and a second control valve 3, both as throttling 3/2-way valves are formed and one continuous in the housing 1 Valve bore, one each slidably guided in the valve bore Valve piston 4 or 5 and each include a spring pressure part 6 or 7.
  • Each spring pressure part 6, 7 is in each one on the right in the drawing End face of the housing 1 opening bore extension of the valve bore screwed in and includes a spring housing 8 and 9, one between two Spring plates 10, 11 or 12, 13 clamped in the spring housing 8 or 9 Helical compression spring arrangement 14 or 15 and an adjusting member 16 or 17 consisting of a tensioning piston 18 or 19 with external thread, which on the in the drawing right, housing outer spring plate 11 or 13 attacks, and a screw arrangement 20 screwed onto the tensioning piston 18 or 19 or 21 for changing the pretension of the helical compression spring arrangement 14 and 16.
  • Both spring pressure parts 6, 7 thus act on the valve pistons 4 or 5 in the direction of the closed by a closure member 22 or 23 Opening of the respective valve bore on the left in the figure End face of the housing 1, between each closure member 22 and 23 and the end of the associated valve piston 4 or 5 a hydraulic Pressure chamber 24 or 25 is formed.
  • the housing 1 has five hydraulic connections: a first hydraulic connection P, a second hydraulic connection A, a third, to the tank leading tank connection T and a fourth hydraulic connection D (only in Fig. 3A shown) with a subsequent, up to the valve bore of the second control valve 3 extending first pressure medium channel 26 Inclusion of an adjustable throttle valve DV, as it is in principle in the DE 41 32 709 is described.
  • a second pressure medium channel runs from the hydraulic connection P in the housing 1 28 with a first channel section 28a to the valve bore of the second Control valve 3 and from this with a second channel section 28b to for valve bore of the first control valve 2.
  • a third pressure medium channel 29 extends from the hydraulic connection A. with a first channel section 29a to the valve bore of the second Control valve 3 to move from there with one in the valve piston direction offset, second aligned with the first pressure medium channel 26 Channel section 29b up to the valve bore of the first control valve 2 to continue.
  • a fourth pressure medium channel 30 runs from the tank connection T with a first channel section 30a to the valve bore of the second control valve 3 and from this with a second channel section 30b to the valve bore of the first control valve 2.
  • the passage portions 30a and 30b are only in the longitudinal section of the control valve block, but not in the circuit diagram, shown.
  • a fifth pressure medium channel 31 with a throttle point 32 connects one connected to the spring chamber 27 of the first control valve 2 connecting channel 33 with the second channel section 30b of the fourth print medium channel 30th
  • a sixth pressure medium channel 34 connects the spring chamber 35 of the second Control valve 3 with the first channel sections 30a, 26a and 29a Media channels 30, 26, and 29.
  • the valve piston 4 of the first control valve 2 contains three ring channels in the drawing from left to right with the reference numerals 37, 38, 39 are designated, a longitudinal bore 40 and one on the spring plate 10 of the Spring pressure part 6 adjacent shoulder 41 with the same diameter as the Valve piston in the area of the ring channels.
  • the one limited by approach 41 Annular surface on the valve piston 4 delimits a further hydraulic pressure chamber 42 of the first control valve 2, which is connected to the connecting channel 33 is.
  • the longitudinal bore 40 runs from the left end face in the figure of the valve piston 4 up to a radial bore 43 which at the Circumferential surface of the approach 41 opens out.
  • Another radial bore 44 connects the longitudinal bore 40 with the peripheral surface of the valve piston 4 in Area of the annular channel 37.
  • the radial bore 44 and from this to hydraulic pressure chamber 24 leading section of the longitudinal bore 40 provides one to the second channel section 28a of the second print medium channel 28 connected first control pressure channel 45.
  • Section of the longitudinal bore 40 is a second control pressure channel 46 which for leads another hydraulic pressure chamber 42 and has a throttling effect, as shown by the throttle 47 shown in the circuit diagram of FIG. 3B is indicated.
  • the valve piston 5 of the second control valve 3 contains three ring channels in the drawing from left to right with the reference numerals 48, 49, 50 are designated and a longitudinal bore 51, which differs from that in the figure left end face of the valve piston 5 up to a radial bore 52 extends on the circumferential surface of the valve piston 5 in the region of Ring channel 48 opens out.
  • the longitudinal bore 51 and the radial bore 52 represent a control pressure channel designated by reference numeral 53, which the first channel section 28a of the second pressure medium channel 28 with the hydraulic pressure chamber 25 of the second control valve 3 connects.
  • FIGS. 3A and 3B The control valve block of FIGS. 3A and 3B is described herein Embodiment for flow rate and pressure control of an axial piston pump 100 of a hydraulic fan drive, not shown, for the Cooling system of an internal combustion engine (not shown) used.
  • the purpose is the hydraulic connection P via a connecting line 101 to a working line 102 connected to the outlet of the axial piston pump 100, the hydraulic connection A via a signal pressure line 103 to the hydraulic Pressure chamber 104 of an actuating cylinder 105 for adjusting the delivery volume of the Axial piston pump 100 and the tank connection T via a relief line 106 connected to the tank 107.
  • the actuating piston 108 of the actuating cylinder 105 is by a spring 109 in the direction of reducing the hydraulic Pressure chamber 104 and thus increase in the delivery volume of the axial piston pump 100 applied.
  • the work line 102 leads to a not shown Hydraulic motor, which is arranged in the area of the cooler of the internal combustion engine, also drives the fan wheel, not shown.
  • the compression spring arrangement 15 of the second control valve 3 is at a higher level Pressure value as the compression spring arrangement 14 of the first control valve 2 set so that the latter control valve 2 of the former control valve 3rd is superimposed, i.e. only below the set pressure value of Compression spring assembly 15 performs its flow control function.
  • both control valves are located 2, 3 in their respective starting position shown in the drawing:
  • the valve piston 5 of the second control valve 3 connects to his Ring channels 48, 49 and 50, the respective channel sections 28a and 28b, 29a and 29b and 30a and 30b of the individual print medium channels 28, 29 and 30 with each other, but without connections between these pressure medium channels self-made;
  • the valve piston 4 of the first control valve 2 locks the channel section 28b of the second pressure medium channel 28 and connects to its ring channel 38, the channel sections 29b and 30b of the pressure medium channels 29 and 30 with each other.
  • the working pressure in the working line 102 is via the connecting line 101, the first channel section 28a of the second pressure medium channel 28 and the Control pressure channel 53 in the hydraulic pressure chamber 25 of the second control valve 3 on and acts on its valve piston 5 against the pressure of the compression spring arrangement 15.
  • Via the hydraulic connection X of the control valve block described above is at the hydraulic pressure chamber 42 of the first control valve 2 external, preferably electrically controllable pressure relief valve (not shown) connected with which the acting on the valve piston 4 Pressure difference specifically changed and thus affects the flow control can be.
  • FIGS. 1A and 1B show the control valve block according to the invention the first embodiment, which differs from the known control valve block 3A and 3B with otherwise the same construction by a additional, seventh print medium channel 36 and further distinguished by that the hydraulic connection X is closed and the second control valve 3 for the pressure control is replaced by a pressure relief valve 60.1, as it is, for example, as an external pressure relief valve via the hydraulic connection X on the control valve block according to Figures 3A and 3B connected.
  • the seventh pressure medium channel 36 connects the bore extension of the Valve bore of the second control valve 3 with the section of the fifth Pressure medium channel 31 between the spring chamber 27 of the first control valve 2 and the throttle point 32.
  • the pressure relief valve 60.1 is a seat valve, the replacement thereof takes place that after unscrewing the spring pressure member 7 from the bore extension the valve bore of the second control valve 3 and removing the Valve piston 5 from this valve bore a piston 61 in the latter used and then the pressure relief valve 60.1 in the bore extension the valve bore is screwed in.
  • the pressure relief valve 60.1 comprises a valve housing 62.1 in which a a flow channel connecting a valve inlet 63 with a valve outlet 64.1 65.1, and a screwed onto the valve housing 62.1, Outstanding, conventional from the bore extension electromechanical control part 66.1 with a proportional magnet 67.
  • Das Valve housing 62.1 blocks the first channel section 30a of the fourth Media channel 30 leading part of the sixth media channel 34.
  • Der Valve inlet 63 is at such a point in valve housing 62.1 formed to be in communication with the seventh pressure medium channel 36 stands.
  • the valve housing 62.1 further comprises a conical valve seat 68, through which the flow channel 65.1 passes, a closing element 69.1 in the form of a conical valve body and a spring 70.1, which the Closing element 69.1 presses against the valve seat 68 and thus the flow channel 65.1 blocks.
  • the spring 70.1 is supported by the valve outlet 64.1 in a valve housing bore 71 protruding piston 61, whereby this is pressed against the closure part 23 and in this way is shut down.
  • the piston 61 contains three ring channels, which in the drawing from left to right are designated by the reference numerals 72, 73 and 74 and the first channel sections 28a, 30a and 29a of the second and third, respectively Print medium channels 28 and 29 with their second channel sections 28b, 30b or 29b and the latter connect to the first pressure medium channel 26.
  • the valve bore in the control valve block housing 1 and the valve housing bore 71 have the same diameter, which forms up to it in the drawing right end face open, so only one side of the piston part 75 larger Diameter-limited ring channel 74 in the valve housing bore 71 extending part of the flow channel 65.1 and in the valve bore of the Control valve block housing 1 in the fourth pressure medium channel 30 opening connecting channel 76.
  • a longitudinal through hole 77 in Piston 61 serves to leak oil that is between the closure member 23 and the adjacent face of the piston 61 accumulates via the spring chamber 78 of the Pressure relief valve 60.1 and the ring channel 74 to the fourth pressure medium channel 30 and thus to be discharged to tank 107.
  • the end of the closing element 69.1 facing away from the piston 61 projects into one pressure space 79 formed by an expansion of the flow channel 65.1 and has a smaller cross-sectional area than an actuating plunger 80.1 of the control part 66.1, on which the closing element 69.1 under the Pressure of spring 70.1 is present.
  • the control part 66.1 can be arbitrary and / or depending on various parameters, e.g. one of the temperature of the coolant for the internal combustion engine or the working pressure in the working line 102 proportional control current.
  • the control block according to FIGS. 1A and 1B can, like that according to FIGS 3A and 3B with its hydraulic connections P, A and T to the Connection line 101, the signal pressure line 103 or the relief line 106 connected and for flow and pressure control of the Axial piston pump 100 can be used.
  • the actuating plunger 80.1 is actuated by the magnetic field built up in the proportional magnet 67 is extended and shifts the closing element 69.1 by one of the strength of the control current proportional distance in the direction of the open position.
  • the hydraulic pressure chamber 42 of the first control valve 2 via the seventh Pressure medium channel 36, the pressure relief valve 60.1, the connection channel 76, the first channel section 30a of the fourth print medium channel 30 and Relief line 106 connected to the tank 107.
  • Degree of opening of the pressure relief valve 60.1 is the control pressure in the Pressure chamber 42 is reduced and thus that with the first control valve 2 performed flow control changed.
  • Control part 66.1 is fully opened, the control pressure in the Pressure chamber 42 to zero, so that the first control valve 2 only from that Working pressure in the working line 102 proportional control pressure in the hydraulic pressure chamber 24 is controlled and thus in the same way as the second control valve 3 in the control valve block according to FIGS. 3A and 3B Pressure control.
  • FIGS 2A and 2B show a control valve block, which differs from Control valve block according to Figures 1A and 1B with otherwise the same Construction by using the valve piston 5 of FIG. 3A instead of Piston 61 and a modified pressure relief valve 60.2 differs.
  • the control part 66.2 of the pressure relief valve 60.2 includes one Double solenoids, i.e. two proportional magnets 81, 82 with each other opposite directions of action, and an actuating plunger with 80.2 smaller cross-sectional area than the actuating plunger 80.1 according to FIG. 1A.
  • the closing element 69.2 of the pressure relief valve 60.2 comprises: Formation with a larger cross-sectional area than the closing element 69.1 1A shows a measuring surface 83 which can be acted upon by the pressure medium in the pressure chamber 79.
  • the pressure relief valve 60.2 comprises in comparison to the pressure relief valve 60.1 a modified valve housing 62.2 and a weaker one Spring 70.2.
  • the spring 70.2 is supported on the valve housing 62.2, which holds the valve piston 5 presses against the closure part 23 and thereby stops.
  • the proportional magnet 81 has the same direction of action and function as the proportional magnet 67 after Fig. 1A, i.e. the magnetic field he sets up when actuated moves the Actuating plunger 80.2 and thus the closing element 69.2 by one of the strengths distance corresponding to the control current in the direction of the open position.
  • the pressure limiting valve 60.2 can thus partially control the strength of the control current or fully open and thus the one of the first control valve 2 when locked Pressure limiting valve 60.2 influences the flow control or can be switched to pressure control.
  • the proportional magnet 82 has the opposite direction of action as that Proportional magnet 81 and is used when the proportional magnet is not activated 81 to the closing element 69.2 against the valve seat 68 with a To press the corresponding control force, i.e.
  • the closing element 69.2 against the pressure of the Spring 70.2 opens; because the spring 70.2 has a relatively low stiffness has and thus serves as a switching spring, the closing element 69.2 opens completely and switches the first control valve 2 from the flow control to the pressure control when the hydraulic force on the Measuring surface 83 acting input pressure exceeds the force with which controlled proportional solenoid 82, the closing element 69.2 to the valve seat 68 presses. Switching from flow control to pressure control thus takes place in the same way as in the control valve block according to FIG. 3A and 3B under the direct influence of the working pressure (neglecting the relatively small pressure difference at the throttle 47).
  • connection channel is omitted 76; instead, the flow channel is 65.2 via the valve outlet 64.2 connected to the sixth pressure medium channel 34 leading to the tank connection T.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Steuerventilblock in Standard-Ausführung mit einem ersten Steuerventil (2) und einem mit diesem funktionell zusammenwirkenden und über Druckmedium-Kanäle (28-31, 33) in Verbindung stehenden zweiten Steuerventil (3) mit einem Ventilkolben (5), der einerseits von einem hydraulischen Steuerdruck in einem Druckraum (25) angesteuert und andererseits von einem Feder-Druckteil (7) beaufschlagt ist. Um bei Aufrechterhaltung seiner Funktion unter Verwendung eines fernsteuerbaren Sitzventils den Konstruktions- und Montageaufwand des Steuerventilblocks zu verringern, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß ein zusätzlicher Druckmedium-Kanal (36) im Steuerventilblock ausgebildet ist und das Feder-Druckteil (7) des zweiten Steuerventils (3) durch ein elektrisch ansteuerbares Sitzventil (60.1; 60.2) ersetzt ist, das ein elektromechanisches Ansteuerteil (66.1; 66.2) sowie wenigstens zwei Hydraulikanschlüsse (63.1; 64.1) als Ventileingang (63) und Ventilausgang (64.1; 64.2) aufweist, und daß der Ventilkolben (5) des zweiten Steuerventils (3) stillgelegt und damit gleichzeitig einer (64.1; 64.2) der zwei Hydraulikanschlüsse (63, 64.1; 64.2) des Sitzventils (60.1; 60.2) an einen vorhandenen Hydraulikanschluß (T) und der andere Hydraulikanschluß (63) an den zusätzlichen Druckmedium-Kanal (36) angeschlossen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Steuerventilblock nach Anspruch 1.
Aus der Praxis ist ein derartiger hydraulischer Steuerventilblock in Standard-Ausführung bekannt, der in großer Stückzahl kostengünstig hergestellt ist und beispielsweise zur Förderstrom- und Druckregelung von hydrostatischen Maschinen, wie etwa Axialkolbenpumpen von hydraulischen Lüfterantrieben für Kühlanlagen von Verbrennungsmotoren, dient. Beide Steuerventile dieses bekannten Steuerventilblocks sind als Kolbenventile mit hydraulischer Ansteuerung ausgebildet, wobei das erste Steuerventil über zwei Steuerdruckkanäle mit zwei unterschiedlichen, einen dem Fördervolumenstrom der Axialkolbenpumpe proportionalen Differenzdruck ergebenden Steuerdrücken und das zweite Steuerventil mit einem dem Arbeitsdruck der Axialkolbenpumpe proportionalen Steuerdruck angesteuert wird; die Ansteuerung erfolgt jeweils gegen den Druck eines Feder-Druckteils. Um die Kennlinie des ersten Steuerventils ferngesteuert verändern zu können, ist an dessen Steuerdruckkanal mit dem niedrigeren Steuerdruck über eine Steuerleitung ein externes, elektrisch gesteuertes Druckventil in Sitzventilbauweise angeschlossen, das einen zusätzlichen Konstruktions- und Montageaufwand bedingt.
Die DE-A-3 443 265 offenbart ein Steuerventil, bei welchem keine Drossel vorgesehen ist. Eine Förderstromregelung entsprechend dem vorstehend beschriebenen Regelprinzip ist mit dem aus dieser Druckschrift bekannten Steuerventil daher nicht möglich.
Die DE-A-3 914 485 offenbart eine andere hydraulische Schaltung und erfordert den Einsatz von insgesamt drei Ventilen, nämlich einem Stromregelventil, einem Rückschlagventil und einem Pilotventil.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Steuerventilblock der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß bei Aufrechterhaltung seiner Funktion unter Verwendung eines fernsteuerbaren Druckbegrenzungsventils der Konstruktions- und Montageaufwand verringert ist.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Ansprüche 2 bis 7 beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Das Sitzventil kann gemäß einer bevorzugten Weiterbildung zusätzlich zur elektrischen Ansteuerung mit dem an seinem Ventileingang herrschenden hydraulischen Eingangsdruck in Richtung Offenstellung angesteuert werden. Hierbei kann das Ansteuerteil von schaltender oder proportional wirkender Ausführung sein und gegen eine das Sitzventil in Richtung Schließstellung beaufschlagende Feder wirken, die zweckmäßigerweise eine solche Kennlinie aufweist, daß bei Erreichen ihres Ansprechdrucks der Druckanstieg zwischen Öffnungsbeginn und Öffnungsende (bei vollem Durchfluß) möglichst gering ist. Möglich ist aber auch die Ausbildung des Ansteuerteils mit zwei Proportionalmagneten einander entgegengesetzter Wirkrichtungen, deren einer den Ventilkörper des Sitzventils in Richtung Schließstellung kraftbeaufschlagt und somit, ggfs. mit einer ebenfalls in Schließstellung wirkenden, relativ schwachen Feder, den Druckwert bestimmt, bei dem der hydraulische Eingangsdruck das Sitzventil von der Schließ- in die Offenstellung schaltet; der andere Proportionalmagnet wirkt auf den Ventilkörper des Sitzventils in Richtung Offenstellung.
Der Ventilkolben kann entweder mittels Fixierung durch das Sitzventil oder durch einen gegen ihn ausgetauschten Kolben stillgelegt sein, der die Beaufschlagung der genannten Druckkammer mit dem Steuerdruck sperrt. Vorzugsweise ist dieser Kolben durch eine Feder in der stillgelegten Stellung gehalten, die am Ventilkörper des Sitzventils abgestützt sein kann. Zweckmäßigerweise beaufschlagt die Feder den Ventilkörper des Sitzventils in Richtung der Schließstellung.
Die Umrüstung zurück zum Steuerventilblock, wie er im eingangs genannten Stand der Technik beschrieben wurde, läßt sich in einfacher Weise durch Austausch des Sitzventils gegen das den zusätzlichen Druckmedium-Kanal sperrende Feder-Druckteil des Kolbenventils und ggfs. des Kolbens gegen den Ventilkolben des Kolbenventils und, falls gewünscht, durch Anschließen des externen, elektrisch angesteuerten Sitzventils, durchführen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den verbleibenden Unteransprüchen.
Nachstehend ist die Erfindung anhand zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1A
einen Längsschnitt eines Steuerventilblocks mit einem Kolben- und einem Sitzventil gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 1B
einen Schaltplan des Steuerventilblocks nach Fig. 1A,
Fig. 2A
einen Längsschnitt eines Steuerventilblocks mit einem Kolben- und einem Sitzventil gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
Fig. 2B
einen Schaltplan des Steuerventilblocks nach Fig. 2A.
Zunächst wird der aus der Praxis bekannte Steuerventilblock nach den Fig. 3A und 3B beschrieben, da er die Basiskonstruktion darstellt, aus der durch einfaches Umrüsten und Nachrüsten mit dem zusätzlichen Druckmedium-Kanal die Steuerventilblöcke nach den Fig. 1A,1B,2A und 2B hervorgehen. Hierbei ist Fig. 3A ein Längsschnitt des bekannten Steuerventilblocks und Fig. 3B ein Schaltplan des Steuerventilblocks nach Fig. 3A.
Der Steuerventilblock nach Fig. 3A umfaßt ein Gehäuse 1, ein erstes Steuerventil 2 und ein zweites Steuerventil 3, die beide als drosselnde 3/2-Wegeventile ausgebildet sind und je eine im Gehäuse 1 durchgehende Ventilbohrung, je einen in der Ventilbohrung verschiebbar geführten Ventilkolben 4 bzw. 5 und je ein Feder-Druckteil 6 bzw. 7 umfassen.
Jedes Feder-Druckteil 6, 7 ist in je eine an der in der Zeichnung rechten Stirnseite des Gehäuses 1 ausmündenden Bohrungserweiterung der Ventilbohrung eingeschraubt und umfaßt ein Federgehäuse 8 bzw. 9, eine zwischen zwei Federtellern 10, 11 bzw. 12, 13 im Federgehäuse 8 bzw. 9 eingespannte Schrauben-Druckfederanordnung 14 bzw. 15 sowie ein Einstellglied 16 bzw. 17 bestehend aus einem Spannkolben 18 bzw. 19 mit Außengewinde, der an dem in der Zeichnung rechten, gehäuseäußeren Federteller 11 bzw. 13 angreift, sowie einer auf den Spannkolben 18 bzw. 19 aufgeschraubten Schraubenanordnung 20 bzw. 21 zum Verändern der Vorspannung der Schrauben-Druckfederanordnung 14 bzw. 16. Beide Feder-Druckteile 6, 7 beaufschlagen somit die Ventilkolben 4 bzw. 5 in Richtung der durch ein Verschlußteil 22 bzw. 23 verschlossenen Ausmündung der jeweiligen Ventilbohrung an der in der Figur linken Stirnseite des Gehäuses 1, wobei zwischen jedem Verschlußteil 22 bzw. 23 und der Stirnseite des zugeordneten Ventilkolbens 4 bzw. 5 ein hydraulischer Druckraum 24 bzw. 25 ausgebildet ist.
Das Gehäuse 1 weist fünf Hydraulikanschlüsse auf: einen ersten Hydraulikanschluß P, einen zweiten Hydraulikanschluß A, einen dritten, zum Tank führenden Tankanschluß T und einen vierten Hydraulikanschluß D (lediglich in Fig. 3A gezeigt) mit einem sich anschließenden, bis zur Ventilbohrung des zweiten Steuerventils 3 verlaufenden ersten Druckmedium-Kanal 26 zur Aufnahme eines verstellbaren Drosselventils DV, wie es prinzipiell in der DE 41 32 709 beschrieben ist. Der fünfte, mit einem Pfeil an der in der Zeichnung oberen Seite des Gehäuses 1 gekennzeichnete Hydraulikanschluß X führt direkt in den Federraum 27 des ersten Steuerventils 2.
Vom Hydraulikanschluß P aus verläuft im Gehäuse 1 ein zweiter Druckmediumkanal 28 mit einem ersten Kanalabschnitt 28a bis zur Ventilbohrung des zweiten Steuerventils 3 und von dieser aus mit einem zweiten Kanalabschnitt 28b bis zur Ventilbohrung des ersten Steuerventils 2.
Vom Hydraulikanschluß A aus erstreckt sich ein dritter Druckmedium-Kanal 29 mit einem ersten Kanalabschnitt 29a bis zur Ventilbohrung des zweiten Steuerventils 3, um sich von dort mit einem in Ventilkolbenrichtung versetzten, mit dem ersten Druckmedium-Kanal 26 fluchtenden zweiten Kanalabschnitt 29b bis zur Ventilbohrung des ersten Steuerventils 2 fortzusetzen.
Vom Tankanschluß T aus verläuft ein vierter Druckmedium-Kanal 30 mit einem ersten Kanalabschnitt 30a bis zur Ventilbohrung des zweiten Steuerventils 3 und von dieser aus mit einem zweiten Kanalabschnitt 30b bis zur Ventilbohrung des ersten Steuerventils 2. Die Kanalabschnitte 30a und 30b sind lediglich im Längsschnitt des Steuerventilblocks, nicht jedoch im Schaltplan, dargestellt.
Ein fünfter Druckmedium-Kanal 31 mit einer Drosselstelle 32 verbindet einen an den Federraum 27 des ersten Steuerventils 2 angeschlossenen Verbindungskanal 33 mit dem zweiten Kanalabschnitt 30b des vierten Druckmedium-Kanals 30.
Ein sechster Druckmedium-Kanal 34 verbindet den Federraum 35 des zweiten Steuerventils 3 mit den ersten Kanalabschnitten 30a, 26a und 29a der Druckmedium-Kanäle 30, 26 und 29.
Der Ventilkolben 4 des ersten Steuerventils 2 enthält drei Ringkanäle, die in der Zeichnung von links nach rechts mit den Bezugszeichen 37, 38, 39 bezeichnet sind, eine Längsbohrung 40 sowie einen am Federteller 10 des Feder-Druckteils 6 anliegenden Ansatz 41 mit gleichem Durchmesser wie der Ventilkolben im Bereich der Ringkanäle. Die vom Ansatz 41 begrenzte Ringfläche am Ventilkolben 4 begrenzt einen weiteren hydraulischen Druckraum 42 des ersten Steuerventils 2, der an den Verbindungskanal 33 angeschlossen ist. Die Längsbohrung 40 verläuft von der in der Figur linken Stirnfläche des Ventilkolbens 4 aus bis zu einer Radialbohrung 43, die an der Umfangsfläche des Ansatzes 41 ausmündet. Eine weitere Radialbohrung 44 verbindet die Längsbohrung 40 mit der Umfangsfläche des Ventilkolbens 4 im Bereich des Ringkanals 37. Die Radialbohrung 44 und der von dieser zum hydraulischen Druckraum 24 führende Abschnitt der Längsbohrung 40 stellt einen an den zweiten Kanalabschnitt 28a des zweiten Druckmedium-Kanals 28 angeschlossenen ersten Steuerdruckkanal 45 dar.
Ebenso stellen die Radialbohrungen 43, 44, der zwischen diesen verlaufende Abschnitt der Längsbohrung 40 einen zweiten Steuerdruckkanal 46 dar, der zum weiteren hydraulischen Druckraum 42 führt und eine Drosselwirkung aufweist, wie sie durch die im Schaltplan nach Fig. 3B dargestellte Drossel 47 angedeutet ist.
Der Ventilkolben 5 des zweiten Steuerventils 3 enthält drei Ringkanäle, die in der Zeichnung von links nach rechts mit dem Bezugszeichen 48, 49, 50 bezeichnet sind sowie eine Längsbohrung 51, die sich von der in der Figur linken Stirnfläche des Ventilkolbens 5 aus bis zu einer Radialbohrung 52 erstreckt, die an der Umfangsfläche des Ventilkolbens 5 im Bereich des Ringkanals 48 ausmündet. Die Längsbohrung 51 und die Radialbohrung 52 stellen einen mit dem Bezugszeichen 53 bezeichneten Steuerdruckkanal dar, der den ersten Kanalabschnitt 28a des zweiten Druckmedium-Kanals 28 mit dem hydraulischen Druckraum 25 des zweiten Steuerventils 3 verbindet.
Der Steuerventilblock nach den Fig. 3A und 3B wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel zur Förderstrom- und Druckregelung einer Axialkolbenpumpe 100 eines nicht gezeigten hydraulischen Lüfterantriebs für die Kühlanlage eines Verbrennungsmotors (nicht dargestellt) verwendet. Zu diesem Zweck ist der Hydraulikanschluß P über eine Verbindungsleitung 101 an eine an den Ausgang der Axialkolbenpumpe 100 angeschlossene Arbeitsleitung 102, der Hydraulikanschluß A über eine Stelldruckleitung 103 an den hydraulischen Druckraum 104 eines Stellzylinders 105 zum Verstellen des Fördervolumens der Axialkolbenpumpe 100 und der Tankanschluß T über eine Entlastungsleitung 106 an den Tank 107 angeschlossen. Der Stellkolben 108 des Stellzylinders 105 wird durch eine Feder 109 in Richtung Verkleinerung des hydraulischen Druckraums 104 und damit Vergrößerung des Fördervolumens der Axialkolbenpumpe 100 beaufschlagt. Die Arbeitsleitung 102 führt zu einem nicht gezeigten Hydromotor, der ein im Bereich des Kühlers des Verbrennungsmotors angeordnetes, ebenfalls nicht gezeigtes Lüfterrad antreibt.
Die Druckfederanordnung 15 des zweiten Steuerventils 3 ist auf einen höheren Druckwert als die Druckfederanordnung 14 des ersten Steuerventils 2 eingestellt, so daß letzteres Steuerventil 2 von ersterem Steuerventil 3 überlagert ist, d.h. nur unterhalb des eingestellten Druckwertes der Druckfederanordnung 15 seine Funktion der Förderstromregelung ausführt.
Bei nicht angetriebener Axialkolbenpumpe 100 befinden sich beide Steuerventile 2, 3 in ihrer jeweiligen, in der Zeichnung dargestellten Ausgangsstellung: Der Ventilkolben 5 des zweiten Steuerventils 3 verbindet mit seinen Ringkanälen 48, 49 und 50 die jeweiligen Kanalabschnitte 28a und 28b, 29a und 29b sowie 30a und 30b der einzelnen Druckmedium-Kanäle 28, 29 und 30 miteinander, ohne jedoch Verbindungen zwischen diesen Druckmedium-Kanälen selbst herzustellen; der Ventilkolben 4 des ersten Steuerventils 2 sperrt den Kanalabschnitt 28b des zweiten Druckmedium-Kanals 28 und verbindet mit seinem Ringkanal 38 die Kanalabschnitte 29b und 30b der Druckmedium-Kanäle 29 und 30 miteinander. Auf diese Weise sind bei gesperrtem Hydraulikanschluß P die Hydraulikanschlüsse A und T des Steuerventilblocks miteinander verbunden und dementsprechend der hydraulische Druckraum 104 des Stellzylinders 105 zum Tank 107 hin entlastet, wodurch die Axialkolbenpumpe 100 auf maximales Fördervolumen eingestellt ist.
Bei angetriebener Axialkolbenpumpe 100 strömt ein Teil des von dieser erzeugten Fördervolumenstroms über die Verbindungsleitung 101, den zweiten Druckmedium-Kanal 28, den Ringkanal 37, die Radialbohrung 44, die Längsbohrung 40, die Radialbohrung 43, den fünften Druckmediumkanal 31 und den vierten Druckmediumkanal 30 zum Tank 107. Dabei entsteht im zweiten Steuerdruckkanal 46 bzw. an dessen Drossel 47 eine Druckdifferenz, die dem Fördervolumenstrom der Axialkolbenpumpe 100 proportional ist, in den hydraulischen Druckräumen 24 und 42 des ersten Steuerventils 2 ansteht und dessen Ventilkolben 4 gegen den Druck der Druckfederanordnung 14 beaufschlagt. Sobald die hydraulische Kraft dieser Druckdifferenz die Kraft der Druckfederanordnung 14 übersteigt, verschiebt sie den Ventilkolben 4 in der Zeichnung nach rechts in Richtung Endstellung, bis sich dieser im Kraftgleichgewicht befindet und somit eine der Druckdifferenz entsprechende Regelstellung einnimmt. In dieser Regelstellung steht der Kanalabschnitt 28b des zweiten Druckmediumkanals 28 über den Ringkanal 37 mit dem Kanalabschnitt 29b des dritten Druckmedium-Kanals 29 in Verbindung, während der Kanalabschnitt 30b des vierten Druckmedium-Kanals 30 gesperrt ist. Dementsprechend ist der hydraulische Druckraum 104 des Stellzylinders 105 mit der Arbeitsleitung 102 verbunden, so daß der in dieser herrschende Arbeitsdruck als Stelldruck den Stellkolben 108 gegen den Druck der Feder 109 verschiebt. Dadurch wird die Axialkolbenpumpe 100 so lange auf kleineres Fördervolumen zurückgeschwenkt, bis der dem eingestellten Druckwert (Sollwert) der Druckfederanordnung 14 des ersten Steuerventils 2 entsprechende Fördervolumenstrom wieder erreicht ist.
Der Arbeitsdruck in der Arbeitsleitung 102 steht über die Verbindungsleitung 101, den ersten Kanalabschnitt 28a des zweiten Druckmedium-Kanals 28 und den Steuerdruckkanal 53 im hydraulischen Druckraum 25 des zweiten Steuerventils 3 an und beaufschlagt dessen Ventilkolben 5 gegen den Druck der Druckfederanordnung 15.
Sobald die hydraulische Kraft des Arbeitsdrucks die Kraft der Druckfederanordnung 15 übersteigt, verschiebt sie den Ventilkolben 5 in der Zeichnung nach rechts in Richtung Endstellung, bis sich dieser im Kraftgleichgewicht befindet und somit eine dem Arbeitsdruck entsprechende Regelstellung einnimmt, in der der Ventilkolben 5 mit seinem Ringkanal 48 den Kanalabschnitt 28a des zweiten Druckmediumkanals 28 mit dem Kanalabschnitt 29a des dritten Druckmediumkanals 30 verbindet, die Verbindung der Kanalabschnitte 30a und 30b des vierten Druckmedium-Kanals 30 aufrechterhält und den Kanalabschnitt 29b des dritten Druckmediumkanals 29 sperrt. Auf diese Weise ist der hydraulische Druckraum 104 des Stellzylinders 105 an die Arbeitsleitung 102 angeschlossen, so daß der in dieser herrschende Arbeitsdruck als Stelldruck den Stellkolben 108 gegen den Druck der Feder 109 unter Zurückschwenken der Axialkolbenpumpe 100 auf kleineres Fördervolumen so lange verschiebt, bis der dem eingestellten Druckwert (Sollwert) der Druckfederanordnung 15 entsprechende Arbeitsdruck in der Arbeitsleitung 2 wieder erreicht ist.
Durch entsprechendes Öffnen des Drosselventils DV kann sowohl während der Förderstromregelung durch das erste Steuerventil 2 als auch während der Druckregelung durch das zweite Steuerventil 3 der im hydraulischen Druckraum 104 des Stellzylinders 105 anstehende Stelldruck verzögert aufgebaut und somit ein abruptes Ansprechen des Stellkolbens 108 verhindert werden.
Über den Hydraulikanschluß X des vorstehend beschriebenen Steuerventilblocks ist an den hydraulischen Druckraum 42 des ersten Steuerventils 2 ein externes, vorzugsweise elektrisch ansteuerbares Druckbegrenzungsventil (nicht dargestellt) angeschlossen, mit dem die am Ventilkolben 4 wirkende Druckdifferenz gezielt verändert und somit die Förderstromregelung beeinflußt werden kann.
Die Figuren 1A und 1B zeigen den erfindungsgemäßen Steuerventilblock nach dem ersten Ausführungsbeispiel, der sich vom bekannten Steuerventilblock nach den Figuren 3A und 3B bei ansonsten gleicher Konstruktion durch einen zusätzlichen, siebten Druckmedium-Kanal 36 und ferner dadurch unterscheidet, daß der Hydraulikanschluß X verschlossen und das zweite Steuerventil 3 für die Druckregelung gegen ein Druckbegrenzungsventil 60.1 ausgetauscht ist, wie es beispielsweise als externes Druckbegrenzungsventil über den Hydraulikanschluß X an den Steuerventilblock nach den Figuren 3A und 3B angeschlossen ist.
Der siebte Druckmedium-Kanal 36 verbindet die Bohrungserweiterung der Ventilbohrung des zweiten Steuerventils 3 mit dem Abschnitt des fünften Druckmedium-Kanals 31 zwischen dem Federraum 27 des ersten Steuerventils 2 und der Drosselstelle 32.
Das Druckbegrenzungsventil 60.1 ist ein Sitzventil, dessen Austausch dadurch erfolgt, daß nach Herausschrauben des Feder-Druckteils 7 aus der Bohrungserweiterung der Ventilbohrung des zweiten Steuerventils 3 und Entfernen des Ventilkolbens 5 aus dieser Ventilbohrung ein Kolben 61 in letztere eingesetzt und sodann das Druckbegrenzungsventil 60.1 in die Bohrungserweiterung der Ventilbohrung eingeschraubt wird.
Das Druckbegrenzungsventil 60.1 umfaßt ein Ventilgehäuse 62.1, in dem ein einen Ventileingang 63 mit einem Ventilausgang 64.1 verbindender Durchflußkanal 65.1 ausgebildet ist, sowie ein auf das Ventilgehäuse 62.1 aufgeschraubtes, aus der Bohrungserweiterung herausragendes, herkömmliches elektromechanisches Ansteuerteil 66.1 mit einem Proportionalmagneten 67. Das Ventilgehäuse 62.1 sperrt den zum ersten Kanalabschnitt 30a des vierten Druckmedium-Kanals 30 führenden Teil des sechsten Druckmedium-Kanals 34. Der Ventileingang 63 ist an einer solchen Stelle im Ventilgehäuse 62.1 ausgebildet, daß er mit dem siebten Druckmedium-Kanal 36 in Verbindung steht. Das Ventilgehäuse 62.1 umfaßt ferner einen kegelförmigen Ventilsitz 68, durch den der Durchflußkanal 65.1 hindurchführt, ein Schließelement 69.1 in Form eines kegelförmigen Ventilkörpers und eine Feder 70.1, die das Schließelement 69.1 gegen den Ventilsitz 68 drückt und somit den Durchflußkanal 65.1 sperrt. Die Feder 70.1 stützt sich an den durch den Ventilausgang 64.1 in eine Ventilgehäusebohrung 71 hineinragenden Kolben 61 ab, wodurch dieser gegen das Verschlußteil 23 gedrückt wird und auf diese Weise stillgelegt ist. Der Kolben 61 enthält drei Ringkanäle, die in der Zeichnung von links nach rechts mit den Bezugszeichen 72, 73 und 74 bezeichnet sind und die ersten Kanalabschnitte 28a, 30a bzw. 29a des zweiten und dritten Druckmedium-Kanals 28 und 29 mit deren zweiten Kanalabschnitten 28b, 30b bzw. 29b sowie letzteren mit dem ersten Druckmedium-Kanal 26 verbinden. Da die Ventilbohrung im Steuerventilblockgehäuse 1 und die Ventilgehäusebohrung 71 gleichen Durchmesser aufweisen, bildet der bis zu seiner in der Zeichnung rechten Stirnseite hin offene, also nur einseitig vom Kolbenteil 75 größeren Durchmessers begrenzte Ringkanal 74 den sich in der Ventilgehäusebohrung 71 erstreckenden Teil des Durchflußkanals 65.1 und in der Ventilbohrung des Steuerventilblockgehäuses 1 einen in den vierten Druckmedium-Kanal 30 einmündenden Anschlußkanal 76. Eine längsverlaufende Durchgangsbohrung 77 im Kolben 61 dient dazu, Lecköl, das sich zwischen dem Verschlußteil 23 und der anliegenden Stirnfläche des Kolbens 61 ansammelt, über den Federraum 78 des Druckbegrenzungsventils 60.1 und den Ringkanal 74 zum vierten Druckmedium-Kanal 30 und damit zum Tank 107 hin abzuführen.
Das dem Kolben 61 abgewandte Ende des Schließelementes 69.1 ragt in einen von einer Erweiterung des Durchflußkanals 65.1 gebildeten Druckraum 79 hinein und weist eine kleinere Querschnittsfläche als ein Betätigungsstößel 80.1 des Ansteuerteils 66.1 auf, an dem das Schließelement 69.1 unter dem Druck der Feder 70.1 anliegt.
Das Ansteuerteil 66.1 kann willkürlich und/oder in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern, wie z.B. einem der Temperatur des Kühlmittels für den Verbrennungsmotor oder dem Arbeitsdruck in der Arbeitsleitung 102 proportionalen Steuerstrom, angesteuert werden.
Der Steuerblock nach den Fig. 1A und 1B kann ebenso wie derjenige nach den Fig. 3A und 3B mit seinen Hydraulikanschlüssen P, A und T an die Verbindungsleitung 101, die Stelldruckleitung 103 bzw. die Entlastungsleitung 106 angeschlossen und zur Förderstrom- und Druckregelung der Axialkolbenpumpe 100 eingesetzt werden.
Bei nicht angesteuertem Ansteuerteil 66.1 sperrt das lediglich von der Feder 70.1 beaufschlagte Schließelement 69.1 den Durchflußkanal 65.1 des Druckbegrenzungsventils 60.1 und verhindert auf diese Weise eine Entlastung des im hydraulischen Druckraum 42 des ersten Steuerventils 42 anstehenden Steuerdrucks und damit eine Veränderung der am Ventilkolben 4 dieses Steuerventils wirkenden Druckdifferenz. Letztere ist somit weiterhin ein Maß für den Fördervolumenstrom der Axialkolbenpumpe 100 und ermöglicht folglich die vorstehend bereits beschriebene Förderstromregelung durch das erste Steuerventil 2.
Bei Ansteuerung des Ansteuerteils 66.1 wird der Betätigungsstößel 80.1 durch das im Proportionalmagneten 67 aufgebaute Magnetfeld ausgefahren und verschiebt das Schließelement 69.1 um eine der Stärke des Steuerstroms proportionale Wegstrecke in Richtung Offenstellung. Auf diese Weise wird der hydraulische Druckraum 42 des ersten Steuerventils 2 über den siebten Druckmedium-Kanal 36, das Druckbegrenzungsventil 60.1, den Anschlußkanal 76, den ersten Kanalabschnitt 30a des vierten Druckmedium-Kanals 30 und die Entlastungsleitung 106 mit dem Tank 107 verbunden. Entsprechend dem Öffnungsgrad des Druckbegrenzungsventils 60.1 wird der Steuerdruck im Druckraum 42 reduziert und damit die mit dem ersten Steuerventil 2 durchgeführte Förderstromregelung verändert.
Sobald das Druckbegrenzungsventil 60.1 durch entsprechende Ansteuerung des Ansteuerteils 66.1 völlig geöffnet wird, reduziert sich der Steuerdruck im Druckraum 42 auf Null, so daß das erste Steuerventil 2 nur noch von dem dem Arbeitsdruck in der Arbeitsleitung 102 proportionalen Steuerdruck im hydraulischen Druckraum 24 angesteuert wird und somit in gleicher Weise wie das zweite Steuerventil 3 im Steuerventilblock nach den Fig. 3A und 3B die Druckregelung ausführt.
Die Figuren 2A und 2B zeigen einen Steuerventilblock, der sich vom Steuerventilblock nach den Figuren 1A und 1B bei ansonsten gleicher Konstruktion durch Verwendung des Ventilkolbens 5 nach Fig. 3A anstelle des Kolbens 61 und eines abgewandelten Druckbegrenzungsventils 60.2 unterscheidet. Das Ansteuerteil 66.2 des Druckbegrenzungsventils 60.2 umfaßt einen Doppelhubmagneten, d.h. zwei Proportionalmagneten 81, 82 mit einander entgegengesetzten Wirkrichtungen, und einen Betätigungsstößel 80.2 mit kleinerer Querschnittsfläche als der Betätigungsstößel 80.1 nach Fig. 1A. Das Schließelement 69.2 des Druckbegrenzungsventils 60.2 umfaßt durch Ausbildung mit größerer Querschnittsfläche als das Schließelement 69.1 nach Fig. 1A eine vom Druckmedium im Druckraum 79 beaufschlagbare Meßfläche 83. Außerdem umfaßt das Druckbegrenzungsventil 60.2 im Vergleich zum Druckbegrenzungsventil 60.1 ein modifiziertes Ventilgehäuse 62.2 und eine schwächere Feder 70.2.
Die Feder 70.2 ist am Ventilgehäuse 62.2 abgestützt, das den Ventilkolben 5 gegen das Verschlußteil 23 preßt und dadurch stillegt.
Aufgrund der Verwendung des Doppelhubmagneten 81, 82 ist der Betätigungsstößel 80.2 mit dem Schließelement 69.2 verbunden. Der Proportionalmagnet 81 hat die gleiche Wirkrichtung und Funktion wie der Proportionalmagnet 67 nach Fig. 1A, d.h. das von ihm bei Ansteuerung aufgebaute Magnetfeld bewegt den Betätigungsstößel 80.2 und damit das Schließelement 69.2 um eine der Stärke des Steuerstroms entsprechende Wegstrecke in Richtung Offenstellung. Je nach Stärke des Steuerstroms kann somit das Druckbegrenzungsventil 60.2 teilweise oder völlig geöffnet und somit die vom ersten Steuerventil 2 bei gesperrtem Druckbegrenzungsventil 60.2 ausgeführte Förderstromregelung beeinflußt bzw. auf Druckregelung umgeschaltet werden.
Der Proportionalmagnet 82 hat die entgegengesetzte Wirkrichtung wie der Proportionalmagnet 81 und dient bei nicht angesteuertem Proportionalmagneten 81 dazu, das Schließelement 69.2 gegen den Ventilsitz 68 mit einer dem Steuerstiom entsprechenden Kraft anzupressen, d.h. den Druck-Sollwert einzustellen, bei dem der im Druckraum 79 herrschende, die Meßfläche 83 beaufschlagende Eingangsdruck das Schließelement 69.2 gegen den Druck der Feder 70.2 öffnet; da die Feder 70.2 eine relativ geringe Federsteife aufweist und somit als Schaltfeder dient, öffnet das Schließelement 69.2 völlig und schaltet dabei das erste Steuerventil 2 von der Förderstromregelung auf die Druckregelung um, wenn die hydraulische Kraft des auf die Meßfläche 83 wirkenden Eingangsdruckes die Kraft übersteigt, mit der der angesteuerte Proportionalmagnet 82 das Schließelement 69.2 an den Ventilsitz 68 drückt. Die Umschaltung von der Förderstromregelung auf die Druckregelung erfolgt somit in gleicher Weise wie bei dem Steuerventilblock nach Fig. 3A und 3B unter direktem Einfluß des Arbeitsdrucks (unter Vernachlässigung der relativ geringen Druckdifferenz an der Drossel 47).
Da der Ventilkolben 5 nach Fig. 3A verwendet wird, entfällt der Anschlußkanal 76; stattdessen ist der Durchflußkanal 65.2 über den Ventilausgang 64.2 an den zum Tankanschluß T führenden sechsten Druckmedium-Kanal 34 angeschlossen.

Claims (7)

  1. Hydraulischer Steuerventilblock mit
    einem ersten Hydraulikanschluß (P) zum Anschließen an eine Arbeitsleitung (102),
    einem Tankanschluß (T) zum Anschließen an einen Tank (107),
    einem zweiten Hydraulikanschluß (A) zum Anschließen an eine Stelldruckleitung (103),
    einem Steuerventil (2) mit einem mit dem ersten Hydraulikanschluß (P) verbundenen ersten hydraulischen Druckraum (24) und einem über eine Drosselstelle (32) mit dem Tankanschluß (T) verbundenen zweiten hydraulischen Druckraum (42), das je nach Stellung eines zwischen den hydraulischen Druckräumen (24, 42) angeordneten, beweglichen Ventilkolbens (4) den ersten Hydraulikanschluß (P) oder den Tankanschluß (T) mit dem zweiten Hydraulikanschluß (A) verbindet,
    einer zwischen dem ersten (24) und zweiten (42) hydraulischen Druckraum des Steuerventils (2) vorgesehener Drossel (47) und
    einem zwischen dem zweiten hydraulischen Druckraum (42) des Steuerventils (2) und dem Tankanschluß (T) angeordneten Druckbegrenzungsventil (60.2; 60.2) mit einem ein Schließelement (69.1; 69.2) betätigenden Ansteuerteil (66.1; 66.2), wobei bei Ansteuerung des Ansteuerteils (66.1; 66.2) das Schließelement (69.1; 69.2) in Richtung seiner Offenstellung verschoben wird und somit das Druckbegrenzungsventil (60.1; 60.2) den zweiten hydraulischen Druckraum (42) des Steuerventils (2) über den Tankanschluß (T) mit dem Tank (107) verbindet.
  2. Hydraulischer Steuerventilblock nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Druckbegrenzungsventil ein Sitzventil (60.1; 60.2) ist.
  3. Hydraulischer Steuerventilblock nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß eine Feder (70.1) das Schließelement (69.1) des als Sitzventil (60.1) ausgebildeten Druckbegrenzungsventils (60.1) in Richtung Schließstellung beaufschlagt.
  4. Hydraulischer Steuerventilblock nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Sitzventil (60.1; 60.2) mit seinem Ventileingang (63) an einen zusätzlichen Druckmedium-Kanal (36) und mit seinem Ventilausgang (64.1; 64.2) an den Tankanschluß (T) angeschlossen ist.
  5. Hydraulischer Steuerventilblock nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Steuerventil (2) ein über zwei Steuerdruckkanäle (45, 46) mit zwei unterschiedlichen, einen Differenzdruck ergebenden Steuerdrücken ansteuerbares Differenzdruckventil ist, und daß der zusätzliche Druckmedium-Kanal (36) an den zum Steuerventil (2) führenden Steuerdruckkanal (46) mit dem niedrigeren Steuerdruck angeschlossen ist.
  6. Hydraulischer Steuerventilblock nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Schließelement (69.2) des Sitzventils (60.2) zusätzlich zur Ansteuerung durch das Ansteuerteil (66.2) durch einen hydraulischen Eingangsdruck des Sitzventils (60.2) in Richtung Offenstellung beaufschlagt ist.
  7. Hydraulischer Steuerventilblock nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Ansteuerteil (66.2) zwei Proportionalmagnete (81, 82) mit zwei einander entgegengesetzten Wirkrichtungen umfaßt, deren einer (82) das Schließelement (69.2) des als Sitzventils (60.2) ausgebildeten Druckbegrenzungsventils in Richtung Schließstellung kraftbeaufschlagt und deren anderer (81) auf das Schließelement (69.2) des als Sitzventils (60.2) ausgebildeten Druckbegrenzungsventils in Richtung Offenstellung wirkt.
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