WO2013174489A1 - Ventil für ventilanordnung - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a valve for a valve arrangement for pressure control of a fluid in a hydraulic system for pressure supply at least one hydraulic consumer comprising a pilot stage and a main control stage for at least partially releasing or blocking a fluid path from a supply port to a drain port, a discharge stage for pressure relief between the pre-control and the main control stage arranged fluid space, wherein the relief stage compares the at one of the at least one hydraulic load associated load connection pending load pressure with the discharge pressure at the drain port and releases the pressure relief on approach or equality of both pressures.
- Such a valve is known, for example, from WO 201 1/045063 A1 and is used to adapt the pumped fluid flow and the supply pressure to the requirements of the at least one hydraulic consumer.
- a hydraulic load-sensing system reports the load pressure, in the case of several hydraulic consumers the highest load pressure, back to the valve and takes it into account in the pressure control so that at a load pressure close to or equal to the discharge pressure via the discharge stage a so-called depressurized circulation is set.
- the discharge stage closed again and the pre-tax and the main tax level take their respective control position. In this way, the power loss in the hydraulic system for pressure supply of the at least one hydraulic consumer can be reduced.
- the present invention has the object to simplify the construction of the valve and to make the valve more functions accessible. This object is achieved by a valve having the features of claim 1 in its entirety.
- the discharge stage can be connected directly to the load connection and load pressure, both the transfer of the load pressure to the discharge stage and the valve integrated pressure relief of Fluid idraums with a few, to be formed in a simple manner pressure - or Fl u idid connections be realized.
- the valve has a valve housing with at least one in this, preferably as a bore, formed connecting line from Lastanschuss to the discharge stage. Via the connecting line, the load pressure applied to the load connection can be led directly to the unloading stage, ie without the passage or passage of further fluid spaces. With further fluid spaces possibly associated delays or interference during operation of the valve according to the invention are avoided.
- a particularly compact design of the valve is achieved if at least one of the stages comprises a valve piston, which is arranged displaceably in a respective piston chamber in the valve housing and is preferably biased.
- the discharge chamber associated with the piston chamber is at one end with the load pressure, which is typically present in a load-sensing line, and at the other end acted upon by the discharge pressure or acted upon.
- the relief stage can be used as a slide or seat valve be formed, wherein the valve piston or the valve element is arranged and biased such that a fluid drain from the fluid chamber to the pressure relief at no or only a small load pressure can be released.
- the pump pressure can be transmitted to the fluid space via the main control stage, preferably via a through bore formed in the corresponding valve piston.
- the fluid space is fluidly connected to the controllable through the relief stage pressure relief, according to the ratio between the two pending at the relief stage pressures, the load pressure and the discharge pressure, this one releasing the pressure relief of the fluid space or assumes a blocking position.
- the fluid space can be subdivided into a first subspace assigned to the pilot stage and a second subspace assigned to the main control stage, wherein a throttle is preferably arranged between the two subspaces.
- a choke arranged between the second subspace and the first subspace of the fluid space can thus serve as an attenuator for the desolvation stage.
- the relief stage controls a connection from the fluid space, in particular from the second subspace, to a discharge line assigned to the discharge port.
- a connecting line from the pilot stage to the discharge line is provided in a fluid-conducting manner. Via the connecting line, a pressure relief of a corresponding piston chamber of the pilot stage can take place. This connection line can be led from the second piston chamber to the relief line in the valve housing. If a further connecting line is provided from the fluid space, in particular from the first subspace, to the load connection, a further throttle is preferably arranged in the further connecting line.
- a desired pressure level between the fluid chamber and the load port can be adjusted.
- fluid such as hydraulic oil
- the valve according to the invention can regulate a corresponding load pressure when connecting the load connection to a hydraulic consumer.
- the relief stage releases a load-sensing line for load pick-off at the at least one hydraulic consumer.
- the relief stage can be arranged, for example, in parallel arrangement to the pilot control and main control stage between a pump and a container for fluid.
- the discharge stage can be directly piloted, but it is also conceivable to form the discharge stage as an electrically operable 2/2-way valve, which can be controlled, for example, by a control and / or regulating device processing the signals of a pressure sensor.
- the invention further comprises a valve arrangement for pressure regulation of a fluid supplied in a hydraulic system for supplying pressure to at least one hydraulic consumer, with at least one valve according to the invention.
- FIG. 1 shows a valve arrangement for pressure control of a guided in a hydraulic system for supplying pressure to two hydraulic consumers fluid, with a valve according to the invention shown in section;
- Fig. 3 is an enlarged detail of Fig. 2b.
- FIG. 1 shows a valve arrangement 10 with a closed, hydraulic circuit for supplying two hydraulic consumers 12a, 12b with fluid.
- Fluid is conveyed with a designed as a fixed displacement pump 14 from a reservoir 16 to the hydraulic consumers 12a, 12b, which are each designed as a hydraulic motor with two possible flow directions.
- a valve 18 By means of a valve 18 according to the invention, the hydraulic circuit from the pump 14 and the hydraulic consumers 12a, 12b is closed.
- the hydraulic consumers 12a, 12b are each controlled via an electrically operated 4/3-way valve 20a, 20b.
- a shuttle valve 22a, 22b of the respective hydraulic consumers 12a, 12b applied load pressure in a load-sensing (LS) line 26a, 26b is reported.
- LS load-sensing
- This valve control is preceded by a 2/2-way valve 24a, 24b with a pressure limiting function in the open switching position.
- the volume flow of the fluid delivered by the pump 14 is regulated via the valve 18.
- This combination of a fixed displacement pump with the valve 18 for pressure control is a cost-effective alternative to a variable displacement pump.
- each check valve 28a, 28b In the load sensing on the respective hydraulic load 12a, 1 2b provided load sensing lines 26a, 26b, a check valve 28a, 28b is connected in the hydraulic circuit before each shuttle valve 22a, 22b, each check valve 28a, 28b has the same set opening pressure and in the direction of the valve 18, more precisely in the direction of the load-sensing connection LS opens.
- the valve 18 is connected via its Lastanschi uss LS with the load-sensing lines 26 a, 26 b and connectable.
- the valve 18 is connected with its supply connection P to the supply line 29 which is supplied with pressure by the pump 14 and leads to the hydraulic consumers 12a, 12b, and with its discharge connection T to a reservoir 16, which may be a pressure medium container or a tank or connectable.
- the valve 18 is an independent, tradeable unit and can be used as needed in the valve assembly 10.
- FIGS. 2a-2d The design of the valve 18 is shown in FIGS. 2a-2d, which in each case shows in section the valve 18 with a cartridge-like valve housing 30 designed as a screw-in valve.
- a first piston space 32 Coaxially to the axis of rotation R, in the valve housing 30, a first piston space 32, a fluid space 34, which is arranged in a first subspace 35b and a second subspace 35a. is divided, and a second piston chamber 36 is formed.
- a pilot stage 48 are formed in the first piston chamber 32.
- a third in the valve housing 30 formed piston chamber 52. Parallel to the fluid chamber 34 and with this, more precisely with the second subspace 35a, via a connection 60 fluidly or pressure-carrying connected. Slidably disposed in the third piston chamber 52 and biased by a third spring element 56 is a Valve piston of the relief stage 54.
- the third piston chamber 52 is connected via a connecting line 61 to the load port LS and via a discharge line 62 to the drain port T, so that at the discharge stage 54 the load pressure and the discharge pressure are present.
- the relief stage 54 compares the load pressure with the discharge pressure and, as soon as the load pressure at the load connection LS is close to or equal to the discharge pressure at the discharge connection T, opens a bypass for pressure relief of the fluid rail 34.
- the bypass is realized by a connection 60 between the fluid space 34 and the discharge line 62 leading to the discharge port T, the connection 60 being releasable by the valve piston of the relief stage 54, as shown in FIGS. 2 b and 2 c. or, as shown in Figs. 2a and 2d, is closable.
- an annular groove 58 formed therein is arranged in the crossing region between the third piston chamber 52 directed parallel to the axis of rotation R and the connection 60 extending transversely to the third piston chamber 52 or to the axis of rotation R.
- the open position cf. 3, fluid from the fluid space 34 via the connection 60, at the annular groove 58 of the valve piston of the discharge stage 54 over, drain via the discharge line 62 to the drain port T.
- valve piston assigned to the pilot stage 48 acted on by the second spring element 50, abuts against a valve seat formed at the corresponding end of the fluid chamber 54 or the first sub-chamber 35 b.
- the valve piston assigned to the main control stage 38 acted on by the first spring element 40, is arranged in the valve housing 30 such that a fluid path 40 from the supply port P is blocked via radial passage openings 42 which are formed in a section of the valve housing 30.
- the load pressure present at the load connection LS exceeds the discharge pressure or tank pressure present at the discharge connection T, so that the third spring element 56 acting on the valve piston of the discharge stage 54 is compressed and the bypass for pressure relief, here the connection 60, is closed, in other words closed ,
- valve piston moves into the position releasing the connection 60 as shown in FIGS. 2b and 2c.
- a fluid path from the supply connection P or pump connection to the drain connection T or tank connection is released.
- the valve piston of the main control stage 38 is in the representation of Fig. 2c in its maximum fluid path releasing position and abuts a formed on the valve housing 30 valve seat.
- Via a further connection 60 ', which, designed as a bore, is guided from the second piston chamber 36 to the relief line 62 in the valve housing 60, fluid can also flow out of this fluid space to the outlet connection T.
- the fluid pressure present at the main control stage 38 on the pump side can be transferred to the fluid space 34 between the main control stage 38 and the pilot stage 48.
- the relief stage 54 and correspondingly the connection 60 are closed from the fluid space 34 to the discharge port T and the precursor stage 48 is opened by the increasing fluid pressure in the fluid space 34, as shown in FIG. 2d.
- the valve or switching position of FIG. 2 a the blocking of the fluid path from the supply connection P to the discharge connection T, again occurs.
- a further throttle 66 Via a further throttle 66, a pressure stage in the further connecting line 64 is specified.
- the valve 18 offers as another function, in other words option, an outflow of fluid, such as hydraulic oil, via the further connecting line 64.
- the valve 18 controls the corresponding load pressure, which Relief level 54 can be reduced as needed.
Abstract
Ein Ventil (18) für eine Ventilanordnung (10) zur Druckregelung eines in einem Hydrauliksystem zur Druckversorgung mindestens eines hydraulischen Verbrauchers (12a, 12b) geführten Fluids, umfassend eine Vorsteuerstufe (48) und eine Hauptsteuerstufe (38) zur zumindest teilweisen Freigabe oder Sperrung eines Fluidwegs von einem Versorgungsanschluss (P) zu einem Ablaufanschluss (T), eine Entlastungsstufe (54) zur Druckentlastung eines zwischen der Vorsteuer- (48) und der Hauptsteuerstufe (38) angeordneten Fluidraums (34), wobei die Entlastungsstufe (54) den an einem dem mindestens einen hydraulischen Verbraucher (12a, 12b) zugeordneten Lastanschluss (LS) anstehenden Lastdruck mit dem Ablaufdruck am Ablaufanschluss (T) vergleicht und bei Annäherung oder Gleichheit beider Drücke die Druckentlastung freigibt, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungsstufe (54) unmittelbar mit dem Lastanschluss (LS) verbindbar und mit Lastdruck beaufschlagbar ist.
Description
Ventil für Ventilanordnung
Die Erfindung betrifft ein Ventil für eine Ventilanordnung zur Druckregelung eines in einem Hydrauliksystem zur Druckversorgung mindestens eines hydraulischen Verbrauchers geführten Fluids, umfassend eine Vorsteuerstufe und eine Hauptsteuerstufe zur zumindest teilweisen Freigabe oder Sperrung eines Fluidweges von einem Versorgungsanschluss zu einem Ablaufanschluss, eine Entlastungsstufe zur Druckentlastung eines zwischen der Vorsteuer- und der Hauptsteuerstufe angeordneten Fluidraums, wobei die Entlastungsstufe den an einem dem mindestens einen hydraulischen Verbraucher zugeordneten Lastanschluss anstehenden Lastdruck mit dem Ab- laufdruck am Ablaufanschluss vergleicht und bei Annäherung oder Gleichheit beider Drücke die Druckentlastung freigibt.
Ein derartiges Ventil ist beispielsweise aus WO 201 1/045063 A1 bekannt und wird dazu eingesetzt, den geförderten Fluidstrom und den Versor- gungsdruck an den Bedarf des mindestens einen hydraulischen Verbrauchers anzupassen. Über ein hydraulisches Load-Sensing-System wird der Lastdruck, bei mehreren hydraulischen Verbrauchern der höchste Lastdruck, zurück zum Ventil gemeldet und bei der Druckregelung dahingehend berücksichtigt, dass bei einem Lastdruck nahe oder gleich dem Ab- laufdruck über die Entlastungsstufe ein sog. druckloser Umlauf eingestellt wird. Soweit Versorgungsdruck vom hydraulischen Verbraucher benötigt wird und der Lastdruck entsprechend ansteigt, wird die Entlastungsstufe
wieder geschlossen und die Vorsteuer- und die Hauptsteuerstufe nehmen ihre jeweilige Regelposition ein. Auf diese Weise kann die Verlustleistung im Hydrauliksystem zur Druckversorgung des mindestens einen hydraulischen Verbrauchers reduziert werden.
Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, den Aufbau des Ventils zu vereinfachen und das Ventil weiteren Funktionen zugänglich zu machen. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Ventil mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 in seiner Gesamtheit.
Dadurch, dass gemäß dem Kennzeichen von Patentanspruch 1 die Entlastungsstufe unmittelbar mit dem Lastanschluss verbindbar und mit Lastdruck beaufschlagbar ist, können sowohl die Übergabe des Lastdrucks an die Entlastungsstufe als auch die im Ventil integrierte Druckentlastung des Flu- idraums mit wenigen, in einfacher Weise auszubildenden Druck- bzw. Fl u- idverbindungen realisiert werden. Zweckmäßigerweise weist das Ventil ein Ventilgehäuse auf mit mindestens einer in diesem, vorzugsweise als Bohrung, ausgebildeten Verbindungsleitung vom Lastanschuss zur Entlastungsstufe. Über die Verbindungsleitung ist der am Lastanschluss anstehende Lastdruck unmittelbar, d.h. ohne Durchtritt bzw. Durchfluss weiterer Fluid- räume, zur Entlastungsstufe führbar. Mit weiteren Fluidräumen möglicherweise einhergehende Verzögerungen oder Beeinflussungen beim Betrieb des erfindungsgemäßen Ventils werden vermieden. Eine besonders kompakte Bauweise des Ventils wird erreicht, wenn zumindest eine der Stufen einen Ventilkolben umfasst, welcher in einem jeweiligen Kolbenraum im Ventilgehäuse verschiebbar angeordnet und vorzugsweise vorgespannt ist. Der der Entlastungsstufe zugeordnete Kolbenraum ist einenends mit dem Lastdruck, der typischerweise in einer Load-Sensing- Leitung ansteht, und anderenends mit dem Ablaufdruck beaufschlagbar bzw. beaufschlagt. Die Entlastungsstufe kann als Schieber- oder Sitzventil
ausgebildet sein, wobei der Ventilkolben bzw. das Ventilelement derart angeordnet und vorgespannt ist, dass ein Fluidabfluss vom Fluidraum zu dessen Druckentlastung bei keinem oder nur einem geringen Lastdruck freigebbar ist.
Weiter ist es vorteilhaft, dass der Pumpendruck über die Hauptsteuerstufe, vorzugsweise über eine im entsprechenden Ventilkolben ausgebildete Durchgangsbohrung, an den Fluidraum übergebbar ist. Der Fluidraum ist fluidführend mit der durch die Entlastungsstufe steuerbaren Druckentlastung verbunden, wobei entsprechend des Verhältnisses zwischen den beiden an der Entlastungsstufe anstehenden Drücken, dem Lastdruck und dem Ablaufdruck, diese eine die Druckentlastung des Fluidraums freigebende oder eine sperrende Stellung einnimmt. Der Fluidraum kann in einen der Vorsteuerstufe zugeordneten ersten Teilraum und einen der Hauptsteuerstufe zugeordneten zweiten Teilraum unterteilt sein, wobei bevorzugt zwischen beiden Teilräumen eine Drossel angeordnet ist. Eine zwischen dem zweiten Teilraum und dem ersten Teilraum des Fluidraums angeordnete Drossel kann somit als Dämpfungsglied für die Entlästungsstufe dienen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung steuert die Entlastungsstufe eine Verbindung vom Fluidraum, insbesondere vom zweiten Teilraum, zu einer dem Ablaufanschluss zugeordneten Entlastungsleitung an. Weiter ist es vorteilhaft, dass die Vorsteuer- und/oder die Hauptsteuerstufe mit Lastdruck beaufschlagbar ist. Besonders bevorzugt ist eine Verbindungsleitung von der Vorsteuerstufe zur Entlastungsleitung in fluidführender Weise vorgesehen. Über die Verbindungsleitung kann eine Druckentlastung eines entsprechenden Kolbenraums der Vorsteuerstufe erfolgen. Diese Ver- bindungsleitung kann vom zweiten Kolbenraum zur Entlastungsleitung im Ventilgehäuse geführt sein.
Ist eine weitere Verbindungsleitung vom Fluidraum, insbesondere vom ersten Teilraum, zum Lastanschluss vorgesehen, ist vorzugsweise in der weiteren Verbindungsleitung eine weitere Drossel angeordnet. Über die weitere Drossel kann eine gewünschte Druckstufe zwischen dem Fluidraum und dem Lastanschluss eingestellt sein. Über die weitere Verbindungsleitung von der Hauptsteuerstufe zum Lastanschluss kann Fluid, wie Hydrauliköl, am Lastanschluss abfließen, so dass das erfindungsgemäße Ventil bei einer Verbindung des Lastanschlusses mit einem hydraulischen Verbraucher ei- nen entsprechenden Lastdruck regeln kann. In dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gibt die Entlastungstufe eine Load-Sensing-Leitung zum Lastabgriff am mindestens einen hydraulischen Verbraucher frei.
Anstelle einer integrierten Bauweise von Vorsteuerstufe, Hauptsteuerstufe und Entlastungsstufe ist auch eine dezentrale Einzelanordnung der genannten Stufen zu einem erfindungsgemäßen Ventil möglich. Die Entlastungsstufe lässt sich beispielsweise in paralleler Anordnung zur Vorsteuer- und Hauptsteuerstufe zwischen einer Pumpe und einem Behälter für Fluid anordnen. Die Entlastungsstufe kann direkt vorgesteuert sein, es ist jedoch auch denkbar, die Entlastungsstufe als elektrisch betätigbares 2/2-Wege- Ventil auszubilden, welches beispielsweise von einer die Signale eines Drucksensors verarbeitenden Steuer- und/oder Regelungseinrichtung ansteuerbar ist. Die Erfindung umfasst weiter eine Ventilanordnung zur Druckregelung eines in einem Hydrauliksystem zur Druckversorgung mindestens eines hydraulischen Verbrauchers geführten Fluids, mit mindestens einem erfindungsgemäßen Ventil. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Figuren und der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung. Die vorstehend ge-
nannten und die weiter angeführten Merkmale können erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwirklicht sein. Die in den Figuren gezeigten Merkmale sind rein schematisch und nicht maßstäblich zu verstehen. Es zeigt:
Fig. 1 eine Ventilanordnung zur Druckregelung eines in einem Hydrauliksystem zur Druckversorgung zweier hydraulischer Verbraucher geführten Fluids, mit einem im Schnitt gezeigten erfindungsgemäßen Ventil;
Fig. 2a-2d jeweils einen Schnitt durch das Ventil aus Fig. 1 in unterschiedlichen Schaltstellungen; und
Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 2b.
Fig. 1 zeigt eine Ventilanordnung 10 mit einem geschlossenen, hydraulischen Kreis zur Versorgung zweier hydraulischer Verbraucher 12a, 12b mit Fluid. Fluid wird mit einer als Konstantpumpe ausgebildeten Pumpe 14 von einem Reservoir 16 zu den hydraulischen Verbrauchern 12a, 12b, welche jeweils als Hydromotor mit zwei möglichen Stromrichtungen ausgebildet sind, gefördert. Über ein erfindungsgemäßes Ventil 18 wird der hydraulische Kreis aus der Pumpe 14 und den hydraulischen Verbrauchern 12a, 12b geschlossen. Die hydraulischen Verbraucher 12a, 12b werden jeweils über ein elektrisch betätigtes 4/3-Wege-Ventil 20a, 20b angesteuert. Mittels eines Wechselventils 22a, 22b wird der am jeweiligen hydraulischen Verbraucher 12a, 12b anliegende Lastdruck in eine Load-Sensing (LS)-Leitung 26a, 26b gemeldet. Dieser Ventilsteuerung ist jeweils ein 2/2-Wege- Ventil 24a, 24b mit einer Druckbegrenzungsfunktion in der geöffneten Schaltstellung vorgelagert.
Um die hydraulischen Verbraucher 12a, 12b mit einer vorgebbaren Drehzahl zu betreiben, wird über das Ventil 18 der Volumenstrom des von der Pumpe 14 geförderten Fluids geregelt. Diese Kombination einer Konstantpumpe mit dem Ventil 18 zur Druckregelung ist eine kostengünstige Alter- native zu einer Verstellpumpe.
In die zum Lastabgriff am jeweiligen hydraulischen Verbraucher 12a, 1 2b vorgesehenen Load-Sensing-Leitungen 26a, 26b ist vor jedem Wechselventil 22a, 22b jeweils ein Rückschlagventil 28a, 28b in den hydraulischen Kreis geschaltet, wobei jedes Rückschlagventil 28a, 28b denselben eingestellten Öffnungsdruck aufweist und in Richtung des Ventils 18, genauer in Richtung dessen Load-Sensing-Anschlusses LS, öffnet. Durch diese Parallelschaltung der Load-Sensing-Leitungen 26a, 26b im Hinbl ick auf das Ventil 18 ist ein Vergleich der beiden Lastdrücke an den hydraulischen Verbrau- ehern 12a, 1 2b ermöglicht, wobei der höhere der beiden Lastdrücke zur Druckregelung am Ventil 18 berücksichtigt wird.
Das Ventil 18 ist über seinen Lastanschi uss LS mit den Load-Sensing- Leitungen 26a, 26b verbunden bzw. verbindbar. Das Ventil 18 ist mit sei- nem Versorgungsanschluss P mit der von der Pumpe 14 mit Druck versorgte, zu den hydraulischen Verbrauchern 12a, 12b führende Versorgungsleitung 29 sowie mit seinem Ablaufanschluss T mit einem Reservoir 16, welches ein Druckmittelbehälter oder ein Tank sein kann, verbunden bzw. verbindbar. Das Ventil 18 ist eine eigenständige, handelbare Einheit und kann bedarfsgerecht in die Ventilanordnung 10 eingesetzt werden.
Die Ausgestaltung des Ventils 18 ist den Fig. 2a-2d entnehmbar, welche jeweils im Schnitt das Ventil 18 mit einem patronenartigen, als Einschraubventil ausgebildeten Ventilgehäuse 30 zeigt. Im Ventilgehäuse 30 sind ko- axial zur Rotationsachse R ein erster Kolbenraum 32, ein Fluidraum 34, welcher in einen ersten Teilraum 35b und einen zweiten Teilraum 35a un-
terteilt ist, sowie ein zweiter Kolbenraum 36 ausgebildet. Durch im jeweiligen Kolbenraum 32, 36 parallel zur Rotationsachse R verschiebbare Ventilkolben sind im ersten Kolbenraum 32 eine Hauptsteuerstufe 38 und im zweiten Kolbenraum 36 eine Vorsteuerstufe 48 ausgebildet. Durch ein ers- tes Federelement 40 und ein zweites Federelement 50 ist der jeweilige Ventilkolben vorgespannt.
Parallel zum Fluidraum 34 und mit diesem, genauer mit dem zweiten Teilraum 35a, über eine Verbindung 60 fluid- bzw. druckführend verbunden ist ein dritter im Ventilgehäuse 30 ausgebildeter Kolbenraum 52. Im dritten Kolbenraum 52 verschiebbar angeordnet und von einem dritten Federelement 56 vorgespannt ist ein Ventilkolben der Entlastungsstufe 54. Der dritte Kolbenraum 52 ist über eine Verbindungsleitung 61 mit dem Lastanschluss LS und über eine Entlastungsleitung 62 mit dem Ablaufanschluss T verbun- den, so dass an der Entlastungstufe 54 der Lastdruck und der Ablaufdruck anstehen. Die Entlastungstufe 54 vergleicht den Lastdruck mit dem Ablaufdruck und öffnet, sobald der Lastdruck am Lastanschluss LS nahe am oder gleich dem Ablaufdruck am Ablaufanschluss T ist, einen Bypass zur Druckentlastung des Fluidraiims 34.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Bypass durch eine Verbindung 60 zwischen dem Fluidraum 34 und der zum Ablaufanschluss T führenden Entlastungsleitung 62 realisiert, wobei die Verbindung 60 durch den Ventilkolben der Entlastungstufe 54, wie in den Fig. 2b und 2c gezeigt, frei- gebbar, oder, wie in den Fig. 2a und 2d gezeigt, verschließbar ist. In der freigebenden Stellung des Ventilkolbens der Entlastungsstufe 54 ist eine in diesem ausgebildete Ringnut 58 im Kreuzungsbereich zwischen dem parallel zur Rotationsachse R gerichteten dritten Kolbenraum 52 und der quer zum dritten Kolbenraum 52 bzw. zur Rotationsachse R verlaufenden Ver- bindung 60 angeordnet. In der geöffneten Stellung, vgl. Fig. 3, kann Fluid vom Fluidraum 34 über die Verbindung 60, an der Ringnut 58 des Ventil-
kolbens der Entlastungsstufe 54 vorbei, über die Entlastungsleitung 62 zum Ablaufanschluss T abfließen.
In der Darstellung der Fig. 2a liegt der der Vorsteuerstufe 48 zugeordnete Ventilkolben, vom zweiten Federelement 50 beaufschlagt, an einem am entsprechenden Ende des Fluidraumes 54 bzw. des ersten Teilraumes 35b ausgebildeten Ventilsitz an. Der der Hauptsteuerstufe 38 zugeordnete Ventilkolben ist, vom ersten Federelement 40 beaufschlagt, derart im Ventilgehäuse 30 angeordnet, dass ein Fluidweg 40 vom Versorgungsanschluss P über radiale Durchlassöffnungen 42, welche in einem Abschnitt des Ventilgehäuses 30 ausgebildet sind, versperrt ist. Der am Lastanschluss LS anstehende Lastdruck übersteigt den am Ablaufanschluss T anstehenden Ablaufdruck bzw. Tankdruck, so dass das den Ventilkolben der Entlastungsstufe 54 beaufschlagende dritte Federelement 56 komprimiert ist und der Bypass zur Druckentlastung, hier die Verbindung 60, versperrt, mit anderen Worten geschlossen, ist.
Sobald der Lastdruck abfällt und sich dem Ablaufdruck nähert, geht der Ventilkolben in die in den Fig. 2b und 2c gezeigte, die Verbindung 60 frei- gebende Stellung über. Entsprechend des mit der Druckentlastung einhergehenden Druckabfalls im Fluidraum 34 wird ein Fluidweg vom Versorgungsanschluss P bzw. Pumpenanschluss zum Ablaufanschluss T bzw. Tankanschluss frei gegeben. Während der Fluidweg in Fig. 2b nur teilweise freigegeben ist, befindet sich der Ventilkolben der Hauptsteuerstufe 38 in der Darstellung der Fig. 2c in seiner den Fluidweg maximal freigebenden Position und liegt an einem am Ventilgehäuse 30 ausgebildeten Ventilsitz an. Über eine weitere Verbindung 60', welche, als Bohrung ausgebildet, vom zweiten Kolbenraum 36 zur Entlastungsleitung 62 im Ventilgehäuse 60 geführt ist, kann ebenfalls aus diesem Fluidraum Fluid zum Ablaufanschluss T abfließen.
Über einen im Ventilkolben der Hauptsteuerstufe 38 mittig, d.h. entlang der Radialachse R, ausgebildete Durchgangsbohrung 44 ist der pumpenseitig an der Hauptsteuerstufe 38 anstehende Fluiddruck an den Fluidraum 34 zwischen der Hauptsteuerstufe 38 und der Vorsteuerstufe 48 übergebbar. So- bald der Lastdruck wieder ansteigt und den Ablaufdruck übersteigt, wird die Entlastungsstufe 54 und entsprechend die Verbindung 60 vom Fluidraum 34 zum Ablaufanschluss T geschlossen und durch den ansteigenden Fluiddruck im Fluidraum 34 die Vorsteuerstufe 48 geöffnet, wie in Fig. 2d gezeigt. Im anschließenden Schritt stellt sich erneut die Ventil- bzw. Schalt- Stellung der Fig. 2a, die Sperrung des Fluidwegs vom Versorgungsanschluss P zum Ablaufanschluss T, ein.
Wie insbesondere Fig. 3 zeigt, ist eine weitere Verbindungsleitung 64 vom Lastanschluss LS zum Fluidraum 34, genauer zum ersten Teilraum 35b ge- führt. Über eine weitere Drossel 66 ist eine Druckstufe in der weiteren Verbindungsleitung 64 vorgegeben. Das Ventil 18 bietet als weitere Funktion, anders ausgedrückt Option, einen Abfluss von Fluid, wie Hydrauliköl, über die weitere Verbindungsleitung 64. Beim Anschluss eines hydraulischen Verbrauchers 12a, 12b am entsprechenden Lastanschluss LS regelt das Ven- til 18 den entsprechenden Lastdruck, welcher durch die Entlastungstufe 54 bedarfsgerecht reduziert werden kann.
Claims
P a t e n t a n s p r ü c h e
Ventil (1 8) für eine Venti lanordnung (10) zur Druckregelung eines in einem Hydraul iksystem zur Druckversorgung mindestens eines hydraul ischen Verbrauchers (12a, 12b) geführten Fl uids, umfassend: eine Vorsteuerstufe (48) und eine Hauptsteuerstufe (38) zur zumindest tei lweisen Freigabe oder Sperrung eines Fl uidwegs von einem Versorgungsanschluss (P) zu einem Ablaufanschluss (T) und
- eine Entlastungsstufe (54) zur Druckentlastung eines zwischen der Vorsteuerstufe (48) und der Hauptsteuerstufe (38) angeordneten Fluidraums (34), wobei die Entlastungsstufe (54) den an einem dem mindestens einen hydraulischen Verbraucher (12a, 1 2b) zugeordneten Lastanschluss (LS) anstehenden Lastdruck mit dem Ablaufdruck am Ablaufanschluss (T) vergleicht und bei Annäherung oder G leichheit beider Drücke die Druckentlastung freigibt,
dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungsstufe (54) unmittelbar mit dem Lastanschl uss (LS) verbindbar und mit Lastdruck beaufschlagbar ist.
Venti l nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (18) ein Ventilgehäuse (30) aufweist mit mindestens einer in diesem, vorzugsweise als Bohrung, ausgebi ldeten Verbindungsleitung (61 ) vom Lastanschluss (LS) zur Entlastungsstufe (54).
Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Stufen (38, 48, 54) einen Ventilkolben umfasst, welcher in einem jeweiligen Kolbenraum (32, 36, 52) im Venti lgehäuse (30) verschiebbar angeordnet und vorzugsweise vorgespannt ist.
Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpendruck über die Hauptsteuerstufe (38), vorzugsweise über eine im entsprechenden Ventilkolben ausgebildete Durchgangsbohrung (44), an den Fluidraum (34) übergebbar ist.
Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidraum (34) in einen der Vorsteuerstufe (48) zugeordneten ersten Teilraum (35b) und einen der Hauptsteuerstufe (38) zugeordneten zweiten Teilraum (35a) unterteilt ist, wobei bevorzugt zwischen beiden Teilräumen (35a, 35b) eine Drossel oder Blende (46) angeordnet ist.
Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungsstufe (54) eine Verbindung (60) vom Fluidraum (34), insbesondere vom zweiten Teilraum (35a), zu einer dem Ablaufanschluss (T) zugeordneten Entlastungsleitung (62) ansteuert.
Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsteuer (48)- und/oder die Hauptsteuerstufe (38) mit Lastdruck beaufschlagbar ist.
Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindungsleitung (60') von der Vorsteuerstufe (48) zur Entlastungsleitung (62) vorgesehen ist.
Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitung (60') vom zweiten Kolbenraum (36) zur Entlastungsleitung (62) im Ventilgehäuse (60) geführt ist.
10. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Verbindungsleitung (64) vom Fluidraum (34), insbesondere vom ersten Teilraum (35b), zum Lastanschluss
(LS) vorgesehen ist, und dass in der weiteren Verbindungsleitung (64) bevorzugt eine weitere Drossel (66) angeordnet ist.
1 1 .Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Drossel oder Blende (46) sowohl vor als auch hinter dem Abgang zu einer vorzugsweise als Ringnut im Ventilkolben ausgebildeten Drosselstelle (58) angeordnet ist oder sowohl vor als auch hinter dem Abgang eines als Entlastungstufe (54) dienenden Ventilkolbens angeordnet ist.
12. Ventilanordnung (10) zur Druckregelung eines in einem Hydrauliksystem zur Druckversorgung mindestens eines hydraulischen Verbrauchers (12a, 12b) geführten Fluids, mit mindestens einem Ventil (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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