WO2012065692A1 - Hydraulische ventilvorrichtung - Google Patents

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WO2012065692A1
WO2012065692A1 PCT/EP2011/005574 EP2011005574W WO2012065692A1 WO 2012065692 A1 WO2012065692 A1 WO 2012065692A1 EP 2011005574 W EP2011005574 W EP 2011005574W WO 2012065692 A1 WO2012065692 A1 WO 2012065692A1
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WO
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pressure
valve device
control
pressure compensator
return
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PCT/EP2011/005574
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English (en)
French (fr)
Inventor
Winfried RÜB
Original Assignee
Hydac Filtertechnik Gmbh
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/0416—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor with means or adapted for load sensing
    • F15B13/0417—Load sensing elements; Internal fluid connections therefor; Anti-saturation or pressure-compensation valves
    • F15B13/0418—Load sensing elements sliding within a hollow main valve spool
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/35—Directional control combined with flow control
    • F15B2211/353—Flow control by regulating means in return line, i.e. meter-out control

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic valve device with a valve housing in an at least partially extending fluid connection arrangement, including terminals, such as
  • WO 2006/005496 AI shows and describes a hydraulic valve device, in particular a Hubtechniksventilan extract for a three-point coupler of an agricultural utility vehicle, with two working ports.
  • the two working connections are provided with double-acting hydraulic cylinders for lifting or lowering agricultural implements attached to the fulcrum coupler.
  • a preferably proportionally adjustable pressure relief valve is provided, via which the pressure in the relevant work tion can be limited to a variable maximum value.
  • the pressure in the relevant working line is preferably limited depending on certain operating conditions of the attached agricultural implement and / or the agricultural utility vehicle, so that according to the contact pressure, for example, a tillage implement is adjustable and variable.
  • a pilot or pilot valve whose fluid-carrying output terminals are connected to two control lines, which are each guided to the frontal control chambers of the directional control valve.
  • the valve device is preferably designed as a load-sensing system, wherein a pressure compensator is associated with the directional control valve as an individual pressure compensator, via which a pressure medium volume flow flows to one of the working ports.
  • the pressure compensator is acted upon in the opening direction by the highest load pressure of the relevant lifting cylinder or other consumer operated with the valve device.
  • a user port of the valve device is associated with a sink module, which serves in its one switching position as a pilot-operated check valve for leakage oil-free clamping of the relevant lifting cylinder of the Hubtechniksventilanssen and in a second switching position, which represents a control position controls the flow back from the cylinder pressure medium flow in the sense of a flow control ,
  • EP 1 370 773 B1 discloses a directional control valve for controlling the pressure and the flow of hydraulic oil from or to user ports of at least one consumer, in which the pressure and the flow rate can be controlled by means of a slide piston which can be actuated by at least one drive and displaceable in a slide bore so that operatively connected annular channels can be controlled as part of the fluid connection arrangement.
  • the spool as part of the known Steuerein- direction is controlled by a drive unit, the respective Presets control pressure on the opposite control sides of the spool.
  • the present invention seeks to improve the known valve devices to the effect that in a very space-saving design, a valve device is provided to raise one or more lifting cylinders both uniformly and load-independent as well as to lower.
  • a hydraulic valve device having the features of patent claim 1 in its entirety.
  • a return pressure compensator for pressure-independent volume flow control of the volume flow of one of the Nutzan nowadays to the return port on the valve device in the valve element of the valve device, in particular its fluid connection arrangement is integrated, a constructional measure is specified, the valve device to minimize in their space requirements.
  • the return pressure compensator is able to keep the pressure gradient constant during a lowering process via its return orifice and to realize a pressure-independent volume flow control function as a whole.
  • the return pressure compensator keeps the pressure drop across the return orifice of the spool constant, so that hereby a constructive measure is specified to be able to provide a pressure-independent volume flow control function for lowering the load.
  • a pressure compensator piston of the return aperture is preferably arranged axially movable in the valve element of the fluid connection arrangement.
  • the pressure balance piston preferably serves as a means for forwarding also the current load pressure within the hydraulic valve device during a lifting operation to an individual pressure balance.
  • the indi- vidual pressure compensator guarantees that the inlet-side pressure medium volume flow is proportional to the opening cross-section of the inlet orifice of the individual pressure compensator.
  • the load pressure is forwarded in or to the pressure compensator piston via a longitudinal channel, preferably via a longitudinal groove, on the surface of the pressure compensator piston.
  • the longitudinal channel or the longitudinal groove comes with radial openings in the valve element of the hydraulic valve device in registration, so that a working pressure is forwarded during a lifting operation of a hydraulic consumer formed as a hydraulic consumer via a component of the return pressure compensator.
  • a particularly preferred embodiment of the hydraulic valve device are provided for load pressure forwarding to the pressure compensator piston provided, diametrically opposed longitudinal grooves on the surface thereof.
  • the pressure compensator piston preferably has a centrally in its interior axially extending channel guide, which is acted upon by the return load pressure and which serves to the current load pressure of the outflowing Pressure medium to be reported to a control spring for the pressure compensator piston to its provision opposite end face of the pressure compensator piston.
  • a device for damping the load pressure of the returning pressure medium can be provided in the axially extending channel guide in the pressure compensator piston.
  • the device for damping can be an aperture, a throttle or particularly preferably a damping nozzle with a running distance of the pressure medium that is prolonged in comparison to the aforementioned devices for damping.
  • the valve element of the fluid connection arrangement has radial channel sections to or from the consumer to the pressure compensator piston and in turn from the pressure compensator piston to the pressure medium tank. It is expedient to supply the backflowing pressure medium from the consumer through a radial channel section in the valve element of the fluid connection arrangement and via a subsequent control edge of the return pressure compensator, wherein the pressure medium is then discharged via a return orifice into the return port of the hydraulic valve device.
  • the return pressure compensator keeps the pressure difference constant over this return orifice.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through an exemplary embodiment of a hydraulic valve device in a schematic and not to scale representation
  • Figure 2 is a longitudinal section through a valve element with an integrated return pressure compensator in the hydraulic Venti l- device in Fig. T;
  • FIG. 4 is a disassembled circuit diagram of the hydraulic valve device in Fig.1.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section of a hydraulic valve device designated as a whole as 1 with a fluid connection arrangement 3 running in a valve housing 2.
  • the pertinent Fluidan gleicha- arrangement 3 has a Druckmakerssanschl P us to provide a working or pump pressure.
  • the fluid connection arrangement 3 has a return connection R, a load-sensing connection LS, two control connections ⁇ , P'B and two utility connections A, B.
  • the said fluid connections P, R, LS, ⁇ , P'B and A, B are accommodated in a control housing 20 as part of the valve housing 2.
  • an overpressure balance 22 is provided in the region of the lower right-hand control housing 20 in an annular channel arrangement 21, in an overpressure balance 22 is provided. orderly.
  • the inlet pressure compensator 22 which is also shown in Figure 4, holds during an operation of a consumer 8, here a single-acting Hydrozy Linders 23, the pressure difference across a feed orifice 24 in a Venti lelement 4 of the fluid connection assembly 3 is constant.
  • the valve element 4 is formed as a cylindrical control spool 25 (compare FIGS. 2, 3). Thus, a load pressure independent pressure medium volume flow control in the inlet of the consumer 8 is shown.
  • inventive hydraulic valve device 1 is equipped with a controller designated as a whole with 26.
  • controller 26 serves the
  • Valve element 4 which is formed in the same embodiment in Figures 1 to 3 as a cylindrical spool 25.
  • the basic structure of such a valve spool 25 is well known, so that will not be discussed in more detail here at this point.
  • An addi tional differential or actuating piston is not required here. As shown particularly in FIGS.
  • FIGS 2 and 3 show in two different longitudinal sections through the valve element 4, in the valve element 4 of the pertinent Fluidanschl ussan Aunt 3 a designated as a whole with 7 return pressure compensator integrated.
  • a pressure compensator piston 9 is centered and arranged in the longitudinal direction of the longitudinal axis 32 of the Venti lelements 4.
  • the pressure compensator piston 9 communicates with different, radially extending channel sections 1 6, 1 7 in the Venti lelement 4.
  • the channel sections 1 6, 1 7 are arranged in the embodiment shown in Figure 2 as at a vertical angle to the longitudinal axis 32 , cylindrical holes drilled.
  • the channel section 1 6 serves to supply refluxing pressure medium from the consumer 8 via the return pressure compensator 7, i nspecially via an associated control edge 33 in its pressure compensator piston 9 (see FIG ) to the second radial channel section 1 7 in the Venti lelement 4 and from there via a to the second channel section 1 7 radially adjacent return orifice 34 in the remindlaufanschl uss R in the valve housing. 2
  • the pressure compensator piston 9 has, as shown in FIGS. 1 to 3, a centrally and axially extending channel guide 1 1 in the form of one of the li nken control side 5 of the pressure compensator piston 9 guided stepped blind hole.
  • the inner diameter of the channel guide 1 1 decreases at about one-third of its axial length, as viewed from the left control side 5 / slightly.
  • the channel guide 1 1 is used for load pressure forwarding to the consumer to one of a control spring 1 2 for the pressure compensator piston 9 opposite end face 1 3 of the pressure compensator piston.
  • a load signal damping or equalizing device 14 for damping the load pressure in the form of a damping nozzle 15 in the channel guide 1 1 is provided.
  • the pressure compensator piston 9 On its right control side 6, the pressure compensator piston 9 has a cross-sectional tapering for the representation of a centering pin 35 for its control spring 12, the centering pin 35, which essentially axially passes through the control spring 12 with radial clearance, a stop 1 9 for limiting the control Traversing movement of the pressure compensator piston 9 in the valve element 4 forms.
  • the spring chamber 36 of the control spring 12 is connected via radial channels 37 (see FIG. 2), which are in particular formed as cylindrical puncture bores with a small diameter, to a pressure medium tank 18 (see FIG. 4) or to the return port R of FIG hydraulic valve device 1 fluidly connected. This results in a desired and adjustable by the choice of the diameter of the respective radial channels 37 damping the travel movement of the pressure compensator piston.

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Abstract

Eine hydraulische Ventilvorrichtung (1) mit einer in einem Ventilgehäuse (2) zumindest teilweise verlaufenden Fluidanschlussanordnung (3), beinhaltend Anschlüsse, wie - einen Druckmittelversorgungsanschluss (P), - einen Rücklaufanschluss (R), - einen Load-Sensing-Anschluss (LS), - zwei Steueranschlüsse (Ρ'A, P'B), zwei Nutzanschlüsse (A, B), und mit einem in dem Ventilgehäuse (2) bewegbaren Ventilelement (4) zum Ansteuern der Anschlüsse der Fluidanschlussanordnung (3), wobei das Ventilelement (4) auf zwei, an dem Ventilelement (4) einander gegenüberliegenden Steuerseiten (5, 6) mit jeweils einem Steuerdruck an den Steueranschlüssen (Ρ'A, P'B) beaufschlagbar ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ventilelement (4) eine Rücklaufdruckwaage (7) zur druckunabhängigen Volumenstromregelung von einem der Nutzanschlüsse (A, B) zu dem Rücklaufanschluss (R) angeordnet ist.

Description

Hydraulische Ventilvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Ventil Vorrichtung mit einer in einem Ventilgehäuse zumindest teilweise verlaufenden Fluidanschlussanordnung, beinhaltend Anschlüsse, wie
- einen Druckmittelversorgungsanschluss (P),
- einen Rücklaufanschluss (R),
- einen Load-Sensing-Anschluss (LS),
- zwei Steueranschlüsse (ΡΆ, P'B),
- zwei Nutzanschlüsse (A, B),
und mit einem in dem Ventilgehäuse bewegbaren Ventilelement zum An- steuern der Anschlüsse der Fluidanschlussanordnung, wobei das Ventilelement auf zwei, an dem Ventilelement einander gegenüberliegenden Steuerseiten mit jeweils einem Steuerdruck (XA, XB) an den Steueranschlüssen beaufschlagbar ist. Die WO 2006/005496 AI zeigt und beschreibt eine hydraulische Ventilvorrichtung, insbesondere eine Hubwerksventilanordnung für einen Dreipunktkuppler eines landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuges, mit zwei Arbeitsanschlüssen. Die beiden Arbeitsanschlüsse sind mit doppelt wirkenden Hydrozylindern zum Heben bzw. Senken von an den Drehpunktkuppler angebauten landwirtschaftlichen Arbeitsgeräten vorgesehen. In einer Arbeitsleitung ist ein vorzugsweise proportional verstellbares Druckbegrenzungsventil vorgesehen, über das der Druck in der betreffenden Arbeitslei- tung auf einen veränderbaren Maximalwert begrenzt werden kann. Der Druck in der betreffenden Arbeitsleitung wird vorzugsweise in Abhängigkeit von bestimmten Betriebszuständen des angebauten landwirtschaftlichen Gerätes und/oder des landwirtschaftlichen Nutzfahrzeugs begrenzt, so dass entsprechend der Auflagedruck beispielsweise eines Bodenbearbeitungsgerätes einstellbar und variierbar ist. Zur Ansteuerung der Ventilvorrichtung in Form eines Schieberkolbens des Wegeventils dient ein Steueroder Pilotventil, dessen fluidführende Ausgangsanschlüsse an zwei Steuerleitungen angeschlossen sind, die jeweils zu den stirnseitigen Steuerräumen des Wegeventils geführt sind. Die Ventilvorrichtung ist vorzugsweise als Load-Sensing-System ausgebildet, wobei eine Druckwaage als Individual- druckwaage dem Wegeventil zugeordnet ist, über die ein Druckmittelvolumenstrom zu einem der Arbeitsanschlüsse strömt. Die Druckwaage ist in Öffnungsrichtung vom höchsten Lastdruck der betreffenden Hubzylinder oder anderer mit der Ventilvorrichtung betriebener Verbraucher beaufschlagt. Jeweils einem Nutzanschluss der Ventilvorrichtung ist ein Senkenmodul zugeordnet, das in seiner einen Schaltstellung als entsperrbares Rückschlagventil zur leckölfreien Einspannung des betreffenden Hubzylinders der Hubwerksventilanordnung dient und in einer zweiten Schaltstel- lung, die eine Regelposition darstellt, den vom Hubzylinder zurückströmenden Druckmittelvolumenstrom im Sinne einer Ablaufregelung steuert.
Die EP 1 370 773 B1 offenbart ein Wegeventil zur Steuerung des Druckes und des Flusses von Hydrauliköl von bzw. zu Nutzanschlüssen mindestens eines Verbrauchers, bei dem der Druck und der Durchfluss mittels eines durch mindestens einen Antrieb betätigbaren, in einer Schieberbohrung verschiebbaren Schieberkolbens als Steuereinrichtung und damit in Wirkverbindung stehenden Ringkanälen als Teil der Fluidanschlussanordnung steuerbar ist. Der Schieberkolben als Bestandteil der bekannten Steuerein- richtung wird von einer Ansteuereinheit angesteuert, die den jeweiligen Steuerdruck auf den gegenüberliegenden Steuerseiten des Schieberkolbens vorgibt.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannten Ventilvorrichtungen dahingehend zu verbessern, dass in einer sehr bauraumsparenden Bauweise eine Ventilvorrichtung geschaffen ist, um ein oder mehrere Hubzylinder sowohl gleichmäßig und last-unabhängig zu heben als auch zu senken. Eine dahingehende Aufgabe löst eine hydraulische Ventilvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 in seiner Gesamtheit.
Dadurch, dass gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 eine Rücklaufdruckwaage zur druckunabhängigen Volumenstromregelung des Volumenstroms von einem der Nutzanschlüsse zu dem Rücklaufan- schluss an der Ventilvorrichtung in dem Ventilelement der Ventilvorrichtung, insbesondere deren Fluidanschlussanordnung, integriert ist, ist eine konstruktive Maßnahme angegeben, die Ventilvorrichtung in ihrem Bauraumbedarf zu minimieren. Zudem ergibt sich hierbei ein verminderter Herstellungs- und Montageaufwand und insgesamt eine im Vergleich zum Stand der Technik verminderte Anzahl an Dichtstel len. Dadurch verbessert sich insgesamt die Genauigkeit der Funktion der Rücklaufdruckwaage. Die Rücklaufdruckwaage ist in der Lage, das Druckgefälle bei einem Senkenvorgang über ihre Rücklaufblende konstant zu halten und insgesamt eine druckunabhängige Volumenstromregelfunktion zu realisieren. Es ist zweckmäßig, die Rücklaufdruckwaage von einem Zulaufdruck eines Zulaufvolumenstroms eines an den Nutzanschlüssen anschließbaren Verbrauchers zu regeln. Wird beispielsweise eine von einem als Hubzylinder gebildeten Verbraucher angehobene Last abgesenkt, so herrscht an einer Rücklaufblende der Rücklaufdruckwaage die Druckdifferenz aus einem Lastdruck und dem Druck in einem Druckmittelbehälter oder Tank. Das über die Rücklaufblende abfallende Druckgefälle wird demnach von dem Beladungszustand, also dem Lastdruck des Verbrauchers neben des geringen Einflusses des Tankdrucks definiert. Die Rücklaufdruckwaage hält das Druckgefälle über die Rücklaufblende des Steuerschiebers konstant, so dass hiermit eine konstruktive Maßnahme angegeben ist, auch für das Senken der Last eine druckunabhängige Volumenstrom-Regelfunktion bereitstellen zu können. Ein Druckwaagenkolben der Rücklaufblende ist bevorzugt axial verfahrbar in dem Ventilelement der Fluidanschlussanordnung angeordnet. Dabei dient bevorzugt der Druckwaagenkolben als Mittel, um auch den aktuellen Lastdruck innerhalb der hydraulischen Ventilvorrichtung während eines Hebevorganges an eine Individualdruckwaage weiterzuleiten. Die Indivi- dualdruckwaage garantiert dabei, dass der zulaufseitige Druckmittelvolumenstrom proportional zum Öffnungsquerschnitt der Zulaufblende der Individualdruckwaage ist. Der Lastdruck wird in oder an den Druckwaagenkolben dabei über einen Längskanal, vorzugsweise über eine Längsnut, an der Oberfläche des Druckwaagenkolbens weitergeleitet. Der Längskanal bzw. die Längsnut kommt dabei mit Radialöffnungen im Ventilelement der hydraulischen Ventilvorrichtung in Überdeckung, so dass ein Arbeitsdruck auch während eines Heben-Vorgangs eines als Hydrozylinder gebildeten hydraulischen Verbrauchers über ein Bauelement der Rücklaufdruckwaage weitergeleitet wird. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der hydraulischen Ventilvorrichtung dienen zur Lastdruckweiterleitung an dem Druckwaagenkolben vorgesehene, diametral einander gegenüberliegende Längsnuten an dessen Oberfläche.
Der Druckwaagenkolben weist vorzugsweise eine zentral in seinem Inne- ren axial verlaufende Kanalführung auf, die mit dem Rücklauflastdruck beaufschlagt ist und die dazu dient, den aktuellen Lastdruck des abfließenden Druckmittels an eine einer Regelfeder für den Druckwaagenkolben zu dessen Rückstellung gegenüberliegenden Stirnseite des Druckwaagenkolbens zu melden. Zur Bedämpfung der Stellbewegungen des Druckwaagenkolbens kann in der axial verlaufenden Kanalführung in dem Druckwaagen- kolben eine Einrichtung zur Dämpfung des Lastdruckes des zurücklaufenden Druckmittels vorgesehen sein. Die Einrichtung zur Dämpfung kann hierbei eine Blende, eine Drossel oder besonders bevorzugt eine Dämpfungsdüse mit im Vergleich zu den vorgenannten Einrichtungen zur Dämpfung verlängerten Laufstrecke des Druckmittels sein. Das Ventilelement der Fluidanschlussanordnung weist radiale Kanalabschnitte zu oder von dem Verbraucher zu dem Druckwaagenkolben auf und von dem Druckwaagenkolben wiederum zum Druckmitteltank auf. Dabei ist es zweckmäßig, das rückströmende Druckmittel aus dem Verbraucher durch einen radialen Kanalabschnitt in dem Ventilelement der Fluidanschlussanordnung und über eine anschließende Regelkante der Rücklaufdruckwaage zuzuführen, wobei das Druckmittel über eine Rücklaufblende anschließend in den Rücklaufan- schluss der hydraulischen Ventilvorrichtung abgeleitet wird. Die Rücklaufdruckwaage hält hierbei die Druckdifferenz über die genannte Rücklaufblende konstant.
Es ist zweckmäßig, den Maximalhub des Druckwaagenkolbens über einen in dem Ventilelement der hydraulischen Ventilvorrichtung angeordneten Anschlag zu begrenzen. Zur Sicherstellung einer einwandfreien Funktion der Rücklaufdruckwaage ist es zweckmäßig, eine Verdrehsicherung für den Druckwaagenkolben in dem Ventilelement der hydraulischen Ventilvorrichtung vorzusehen.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprü- che. Im Folgenden wird die erfindungsgemäße hydraulische Ventilvorrichtung anhand eines Ausführungsbeispiels nach der Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigen in prinzipieller und nicht maßstäblicher Darstellung die Fig.1 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer hydraulischen Ventilvorrichtung;
Fig.2 einen Längsschnitt durch ein Ventilelement mit einer darin integrierten Rücklaufdruckwaage in der hydraulischen Venti l- Vorrichtung in Fig. T ;
Fig.3 einen weiteren Längsschnitt durch das Venti lelement mit
Rücklaufdruckwaage der hydraul ischen Ventilvorrichtung; Fig.4 einen aufgelösten Schaltplan der hydraulischen Ventil Vorrichtung in Fig.1 .
In Fig.1 ist in einem Längsschnitt eine als Ganzes mit 1 bezeichnete hydraulische Ventilvorrichtung mit einer in einem Ventilgehäuse 2 verlaufenden Fluidanschlussanordnung 3 gezeigt. Die dahingehende Fluidanschlussa- nordnung 3 weist einen Druckversorgungsanschl uss P zur Bereitstellung eines Arbeits- oder Pumpendruckes auf. Des weiteren weist die Fluidanschlussanordnung 3 einen Rücklaufanschluss R, einen Load-Sensing- Anschluss LS, zwei Steueranschlüsse ΡΆ, P'B sowie zwei Nutzanschlüsse A, B auf. Die genannten Fluidanschl üsse P, R, LS, ΡΆ, P'B und A, B sind in einem Steuergehäuse 20 als Teil des Ventilgehäuses 2 untergebracht. In Be- trachtungsrichtung der Fig.1 ist im Bereich des unteren rechten Steuergehäuses 20 in einer Ringkanalanordnung 21 eine Zu laufdruckwaage 22 an- geordnet. Die Zulaufdruckwaage 22, die auch in Fig.4 gezeigt ist, hält während eines Betriebs eines Verbrauchers 8, hier eines einfach wirkenden Hydrozy linders 23, die Druckdifferenz über eine Zulaufblende 24 in einem Venti lelement 4 der Fluidanschlussanordnung 3 konstant. Das Ventilele- ment 4 ist als zyl indrischer Steuerschieber 25 (vgl. Fig.2, 3) gebildet. Somit ist eine lastdruckunabhängige Druckmittelvolumenstromregelung im Zulauf des Verbrauchers 8 dargestellt.
Des weiteren ist die erfindungsgemäße hydraul ische Ventilvorrichtung 1 mit einer als Ganzes mit 26 bezeichneten Steuereinrichtung ausgestattet. Als wesentliches Steuerelement der Steuereinrichtung 26 dient das
Ventilelement 4, das in dem gleichen Ausführungsbeispiel in den Fig.1 bis 3 als zylinderförmiger Steuerschieber 25 ausgebildet ist. Der grundsätzliche Aufbau eines derartigen Steuerschiebers 25 ist hinreichend bekannt, so dass an dieser Stelle hierauf nicht mehr näher eingegangen wird.
Zum Ansteuern des Steuerschiebers 25 und zur Initiierung einer horizontalen Verfahrbewegung des Steuerschiebers 25 dient eine als Ganzes mit 28 bezeichnete Ansteuereinheit, die als wesentliche Komponente zwei be- kannte und daher nicht mehr näher beschriebene Steuer- oder Pilotventile 29, 29' aufweist. Ausgangsseitig liefern die Pilotventile 29, 29' zwei gegenläufig wirkende Steuerdrücke XÄ bzw. XB, die in einem jeweiligen zuor- denbaren Federraum 30, 30' anstehen. Die genannten Federräume 30, 30' befinden sich an jeweiligen axialen Enden bzw. an ei ner Steuerseite 5 und an einer Steuerseite 6 des Ventilelements 4.
Die beiden Steuer- oder Pilotventils 29, 29' sind gemäß der Darstellung nach Fig.1 in vertikaler Übereinanderanordnung dargestellt und ihre betätigbaren Venti lkolben 31 , 3 V weisen Einstellrichtungen auf, die parallel zu einer Längsachse 32 des Venti lelements 4 ausgerichtet sind. Das in Blickrichtung auf die Fig.1 gesehen obere Pi lotventil 29 steuert den Druck XA an der li nken Steuerseite 5 am linken Ende des Steuerschiebers 25 an, wohingegen das untere Pi lotventi l 29' den Druck XB in der Ansteuerleitung zur rechten Steuerseite 6 des Steuerschiebers 25 vorgibt. Ein zusätzl i- eher Differential- oder Betätigungskolben ist hierbei nicht erforderl ich. Wie insbesondere die Fig. 2 und 3 in zwei verschiedenen Längsschnitten durch das Ventilelement 4 zeigen, ist in das Ventilelement 4 der dahingehenden Fluidanschl ussanordnung 3 eine als Ganzes mit 7 bezeichnete Rücklaufdruckwaage integriert. Als wesentl iches Bautei l der Rücklaufdruckwaage 7 ist ein Druckwaagen-Kolben 9 zentriert und in Längsrichtung der Längsachse 32 des Venti lelements 4 angeordnet. Der Druckwaagen-Kolben 9 kommuniziert dabei mit verschiedenen, radial verlaufenden Kanalabschnitten 1 6, 1 7 in dem Venti lelement 4. Die Kanalabschnitte 1 6, 1 7 sind in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in Fig.2 als in einem senkrechten Winkel zu der Längsachse 32 angeordnete, zyl indrische Bohrungen ausgeführt. Der in Bl ickrichtung auf die Fig.2 l inke Kanalabschnitt 1 6 dient zur Zuleitung von rückfl ießendem Druckmittel aus dem Verbraucher 8 über die Rücklaufdruckwaage 7, i nsbesondere über einen deren zugeordnete Regelkante 33 in deren Druckwaagen-Kolben 9 (vgl. Fig.3) hin zu dem zweiten radialen Kanalabschnitt 1 7 in dem Venti lelement 4 und von dort über eine an den zweiten Kanalabschnitt 1 7 radial angrenzende Rücklaufblende 34 in den Rücklaufanschl uss R in dem Ventilgehäuse 2.
Die Rücklaufd ruckwaage 7 hält hierbei über ihre Rücklaufblende 34 die Druckdifferenz konstant. Die Rücklaufblende 34 des Druckwaagen-Kolbens 9 hält das Druckgefäl le aus Lastdruck und Tankdruck konstant, so dass insbesondere bei einem Senkenvorgang des Hydrozyl inders 23 eine druckunabhängige Vol umenstrom-Regelfunktion der hydraulischen Venti l Vorrichtung 1 real isiert ist. Der Druckwaagen-Kolben 9 weist, wie dies die Fig. 1 bis 3 zeigen, eine zentral und axial verlaufende Kanalführung 1 1 in Form einer von der l i nken Steuerseite 5 des Druckwaagen-Kolbens 9 geführten stufenförmigen Sacklochbohrung auf. Dabei verringert sich der Innendurchmesser der Kanalführung 1 1 bei etwa einem Drittel ihrer axialen Länge, betrachtet von der linken Steuerseite 5 aus/geringfügig. Die Kanalführung 1 1 dient zur Lastdruckweiterleitung an den Verbraucher an eine einer Regelfeder 1 2 für den Druckwaagen-Kolben 9 gegenüberliegenden Stirnseite 1 3 des Druckwaagen-Kolbens. Wie insbesondere die Fig. 3 zeigt, ist eine das Lastsignal dämpfende bzw. vergleichmäßigende Einrichtung 14 zur Dämpfung des Lastdruckes in Form einer Dämpfungsdüse 15 in der Kanalführung 1 1 vorgesehen.
Die Fig.3 zeigt am Umfang des Druckwaagen-Kolbens 9 axial verlaufende nutartige Lastdruckweiterleitungskanäle 10. Die beiden diametral am Umfang des Druckwaagen-Kolbens 9 gegenüberliegenden Lastdruckweiterleitungskanäle 10 dienen zur Weiterleitung des Lastdruckes bei einem
Druckmittelzulauf, insbesondere bei einem Hebenvorgang des Hydrozylin- ders 23 an den Load-Sensing-Anschluss LS der hydraulischen Ventilvorrichtung 1 . An seiner rechten Steuerseite 6 weist der Druckwaagen-Kolben 9 eine Querschnittsverjüngung zur Darstellung eines Zentrierdornes 35 für seine Regelfeder 12 auf, wobei der Zentrierdorn 35, der axial im wesentli- chen die Regelfeder 12 mit radialem Spiel durchgreift, einen Anschlag 1 9 zur Begrenzung der Verfahrbewegung des Druckwaagen-Kolbens 9 in dem Ventilelement 4 bildet. Der Federraum 36 der Regelfeder 12 ist über radiale Kanäle 37 (vgl. Fig.2), die insbesondere als zylindrische Durchstichsbohrungen mit geringem Durchmesser gebildet sind, mit einem Druckmittel- tank 18 (vgl. Fig.4) bzw. mit dem Rücklaufanschluss R der hydraulischen Ventilvorrichtung 1 fluidführend verbunden. Dadurch ergibt sich eine gewünschte und durch die Wahl des Durchmessers der betreffenden radialen Kanäle 37 einstellbare Bedämpfung der Verfahrbewegung des Druckwaagen-Kolbens 9.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1 . Hydraulische Ventilvorrichtung mit einer in einem Ventilgehäuse (2) zumindest teilweise verlaufenden Fluidanschlussanordnung (3), beinhal- tend Anschlüsse, wie
- einen Druckmittelversorgungsanschluss (P),
- einen Rücklaufanschluss (R),
- einen Load-Sensing-Anschluss (LS),
- zwei Steueranschlüsse (ΡΆ, P'B),
- zwei Nutzanschlüsse (A,B),
und mit einem in dem Ventilgehäuse (2) bewegbaren Ventilelement (4) zum Ansteuern der Anschlüsse der Fluidanschlussanordnung (3), wobei das Ventilelement (4) auf zwei, an dem Ventilelement (4) einander gegenüberliegenden Steuerseiten (5, 6) mit jeweils einem Steuerdruck (XA, XB) an den Steueranschlüssen beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Venti lelement (4) eine Rücklaufdruckwaage (7) zur druckunabhängigen Volumenstromregelung von einem der Nutzanschlüsse (A, B) zu dem Rücklaufanschluss (R) angeordnet ist. 2. Hydraulische Ventilvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rücklaufdruckwaage (7) von ei nem Zulaufdruck eines Zulaufvolumenstroms eines an den Nutzanschlüssen (A, B) anschließbaren Verbrauchers (8) geregelt ist. 3. Hydraulische Ventilvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckwaagen-Kolben (9) der Rücklaufdruckwaage (7) axial verfahrbar in dem Ventilelement (4) der Fluidanschlussanordnung (3) angeordnet ist, und dass der Druckwaagen- Kolben (9) zumindest einen axial und an dessen Umfangsfläche verlau- fenden Lastdruckweiterleitungskanal (10), vorzugsweise in Nutform, aufweist, der einen Arbeitsdruck an den Load-Sensing-Anschluss (LS) weiterleitet.
Hydraulische Ventilvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckwaagen-Kolben (9) zumindest zwei diametral zueinander angeordnete Lastdruckweiterlei- tungskanäle (10) aufweist.
Ventilvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lastdruck (LS) an dem Verbraucher (8) über eine in dem Druckwaagen-Kolben (9) axial verlaufende Kanalführung (1 1 ) an eine, einer Regelfeder (12) für den Druckwaagen-Kolben (9) gegenüberliegenden Stirnseite (13) des Druckwaagen-Kolbens (9) gemeldet ist.
Ventilvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der axial verlaufenden Kanalführung (1 1 ) eine Einrichtung (14) zur Dämpfung des Lastdruckes (LS) vorgesehen ist.
Ventilvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (14) zur Dämpfung des Lastdruckes (LS) eine Dämpfungsdüse (1 5) ist.
Hydraulische Ventilvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (4) der Fluid- anschlussanordnung (3) radiale Kanalabschnitte (1 6, 1 7) zur Zu- und Ableitung von Druckmittel von dem Verbraucher (8) zu dem Druckwaagen-Kolben (9) und zu einem Druckmitteltank (18) aufweist.
9. Hydraulische Ventilvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlag (19) zur Begrenzung des Maximalhubs des Druckwaagen-Kolbens (9) vorgesehen ist. 10. Hydraulische Ventilvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckwaagen-Kolben (9) verdrehgesichert in dem Ventilelement (4) der Fluidanschlussanordnung (3) angeordnet ist.
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