DE19512007A1 - Hydraulisch betätigbares Wegeventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein von elektromagnetisch betätigbaren Vorsteuerventilen kleiner Nennweiten anzusteuerndes hydraulisch betätigbares Wegeventil insbesondere Proportional-Wegeventil.

Bei diesen Ventilen ist es bekannt, die Vorsteuerventile kleiner Nennweiten mit eigenem Gehäuse an den seitlichen Stirnflächen des Wegeventilgehäuses zu befestigen und die hydraulische Ver­ bindung dieser Vorsteuerventile zum Tank und Druckanschluß mit dem Wegeventil über gebohrte Kanäle im Wegeventilgehäuse herzu­ stellen. Da das Anschlußbild der bekannten Vorsteuerventile kleiner Nennweiten Anschlußkanäle mit kleinen Durchmessern und geringem Abstand zueinander aufweisen, erfordert das Einbringen dieser Anschlußkanäle in Form von Bohrungen erheblichen Ferti­ gungsaufwand. Anstelle von seitlich am Wegeventilgehäuse zu be­ festigenden Vorsteuerventilen ist es auch bekannt, die Vorsteu­ erventile als Einbaupatronen auszubilden und parallel zur Betä­ tigungsachse des Steuerkolbens des Wegeventils in das Wegeven­ tilgehäuse einzuschrauben und durch getrennte Bohrungen im Wege­ ventilgehäuse die Vorsteuerventile an das Wegeventil hydraulisch anzubinden. Eine solche Ausbildung und Anordnung der Vorsteuer­ ventile im Wegeventilgehäuse erfordert eine aufwendige Herstel­ lung der Verbindungsbohrungen, zumal diese nach außen leckölfrei und druckdicht verschlossen werden müssen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Ausbildung und Anordnung der Vorsteuerventile am Wegeventil zu schaffen, die eine kostengünstige Herstellung des Wegeventils mit Vorsteu­ erventilen insbesondere bei Großserienherstellung gewährleistet. Dies wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht.

Dadurch, daß die hydraulische Anbindung der als Einbaupatronen ausgebildeten Vorsteuerventile an das Wegeventil über im Wege­ ventilgehäuse eingegossenen Kanälen erfolgt und die betreffenden Anschlüsse der Einbaupatronen eines jeden Vorsteuerventils der Geometrie der eingegossenen Kanäle angepaßt sind, läßt sich ins­ besondere eine kostengünstige Großserienherstellung dieser Ven­ tile in einfacher Weise erzielen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in der nachfolgenden Be­ schreibung eines im Schnitt dargestellten Ausführungsbeispiels zu entnehmen.

In der einzigen Figur ist mit 1 das Gußgehäuse des Wegeventils bezeichnet, das in einer Durchgangsbohrung 2 einen Steuerkolben 3 aufnimmt. Der Steuerkolben wird an seinen Stirnseiten 3a, 3b von Federn 4, 5 in seiner gezeigten Ausgangslage fixiert. Die Federn stützen sich mit ihren dem Steuerkolben abgewandten Enden an hohlen Abschlußschrauben 6, 7 ab. Die Stirnseiten des Steuer­ kolbens begrenzen von Steuerflüssigkeit beaufschlagbare Steuer­ räume 8, 9, die über Kanäle 10, 11 mit den jeweiligen Austritts­ räumen 12, 13 der elektromagnetisch betätigbaren als Einbaupa­ tronen ausgebildeten Vorsteuerventile 14, 15 verbunden sind. Die Vorsteuerventile sind als Druckregelventile ausgebildet und in entsprechende Aussparungen 16, 17 im Gußgehäuse 1 eingeschraubt.

Der in den Steuerräumen 8, 9 wirkende Steuerdruck verschiebt den Steuerkolben 3 gegen die Kraft der jeweiligen Feder 4, 5, wobei je nach Verschieberichtung des Steuerkolbens der Verbraucheran­ schlußkanal 20 entweder mit dem Pumpen- oder dem Tankanschluß P, T verbunden wird. Die Betätigungsachsen 21, 22 der Vorsteuerven­ tile verlaufen parallel zueinander und senkrecht zur Betäti­ gungsachse 23 des Steuerkolbens 3. Dadurch ergibt sich eine be­ sonders einfache Kanalführung für die Zu- und Abführung der Steuerflüssigkeit zu bzw. von den Vorsteuerventilen.

Die mit der Steuermitteldruckquelle P1 in Verbindung stehenden Anschlußbohrungen 24 und die mit dem Tankanschluß T in Verbin­ dung stehenden Anschlußbohrungen 25 der Vorsteuerventile sind an parallel zueinander verlaufenden eingegossenen Kanälen 26, 27 im Gußgehäuse angepaßt, wobei der Kanal 26 mit der Steuerdruckmit­ telquelle P1 und der Kanal 27 mit dem Tank T in Verbindung steht. Der mit der Steuerdruckmittelquelle P1 in Verbindung ste­ hende Kanal 26 ist über eine querverlaufende kanalförmige Aus­ nehmung 30 mit der Durchgangsbohrung 2 für den Steuerkolben 3 verbunden. Der Steuerkolben 3 ist an der Einmündungsstelle 3c halsförmig verjüngt und weist deshalb an dieser Stelle einen kleineren Durchmesser auf. Dadurch ergibt sich eine Steuerkante 3d, die mit einer entsprechenden Steuerkante 2d der Durchgangs­ bohrung zusammenwirkt. Die Steuerkante 2d ergibt sich durch eine Erweiterung der Durchgangsbohrung zu einem Steuerraum 32, der über einen Verbindungskanal 31 mit dem Steuerraum 33 eines Auf­ steuerkolbens 34 für einen als Rückschlagventil ausgebildeten Haltekolben 35 für den nicht dargestellten Verbraucher in Ver­ bindung steht. Der Aufsteuerkolben weist eine Sackbohrung 34a mit zwei radial verlaufenden Bohrungen 34b, 34c auf, wobei über die Bohrung 34b den Steuerraum 33 des Aufsteuerkolbens bei ge­ öffneter Steuerkante 3d des Steuerkolbens 3 Steuerflüssigkeit von dem Verbindungskanal 31 zuführbar ist und über die als Drossel wirkende Bohrung 34c geringen Durchmessers zum Zurückstellen des Aufsteuerkolbens Steuerflüssigkeit aus dem Steuerraum 33 zum mit dem Tankanschluß T in Verbindung stehenden Raum 37 zu ver­ drängen ist.

Der Steuerkolben 3 weist von im Steuerkolben eingefräste Nuten gebildete Steuerkanten 3e, 3f auf, die je nach Verschieberich­ tung des Steuerkolbens die Verbindung des über den Haltekolben 35 mit dem Verbraucher in Verbindung stehenden Steuerraumes 38 mit dem mit der Arbeitsmittelquelle P in Verbindung stehenden Steuerraum 39 oder mit dem mit dem Tank in Verbindung stehenden Steuerraum 40 herstellen. Bei Ansteuerung jeweils eines Betäti­ gungsmagneten des betreffenden Vorsteuerventils wird ein dem zu­ geführten elektrischen Strom entsprechender Steuerdruck am Vor­ steuerventil 14, 15 eingestellt, der im betreffenden Steuerraum 8, 9 des Steuerkolbens 3 letzterer gegen die Kraft der jeweils gegenüberliegenden Feder 4, 5 verschiebt, und zwar soweit, bis die hierbei anwachsende Federkraft einem Steuerdruck entspricht. Bei Ansteuerung des Betätigungsmagneten des Vorsteuerventils 14 wird der Steuerraum 8 des Steuerkolbens 3 mit dem am Vorsteuer­ ventil eingestellten Steuerdruck beaufschlagt und der Steuerkol­ ben gegen die Kraft der gegenüberliegenden Feder 5 um einen dem Wert des Steuerdruckes entsprechenden Betrag verschoben und da­ mit über die in Offenstellung liegenden Steuerkanten 3f des Steuerkolbens 3, der mit dem Verbraucher in Verbindung stehende Steuerraum 38 mit dem mit der Arbeitsmittelquelle verbundenen Steuerraum 39 verbunden, so daß Arbeitsmittel über den Verbin­ dungskanal 20 den durch das zuströmende Arbeitsmittel von seinem Gehäusesitz 42 sich abhebenden und von dort weiter über den Ver­ braucheranschluß V den nicht gezeigten Verbraucher z. B. ein Hub­ werk beaufschlagt. Bei Ansteuerung des Betätigungsmagneten des Vorsteuerventils 15 beaufschlagt der am Vorsteuerventil 15 ein­ gestellte Steuerdruck im Steuerraum 9 den Steuerkolben 3 und verschiebt diesen gegen die Kraft der gegenüberliegenden Feder 4, wobei der Steuerkolben 3 über seine geöffneten Steuerkanten 3e eine Verbindung des über den Haltekolben 35 mit dem Verbrau­ cher in Verbindung stehenden Steuerraumes 38 mit dem mit dem Tank in Verbindung stehenden Steuerraum 40 herstellt. Gleichzei­ tig öffnet die umlaufende Steuerkante 3d des Steuerkolbens 3 die Verbindung der Steuerdruckmittelquelle P1 mit der Steuerkammer 33 des Aufsteuerkolbens 34, so daß letzterer über ein Zwischen­ glied 43 den Haltekolben von seinem Gehäusesitz 42 abhebt und damit eine Verbindung des nicht dargestellten Verbrauchers über die Steuerkante 3e zum Tank hergestellt ist.

Durch die eingegossenen Kanäle für die hydraulische Anbindung der Vorsteuerventile an die Steuerdruckmittelquelle und den Tank sowie an die Steuerräume des Steuerkolbens ergibt sich auch für Zusatzgeräte wie das aufsteuerbare Halteventil für den Verbrau­ cher eine weitere Vereinfachung der Kanalführung im Gußgehäuse des Wegeventils.

Claims (5)

1. Hydraulisch betätigbares Wegeventil, dessen Steuerkol­ ben von im Wegeventilgehäuse integrierten als Einbaupatronen ausgebildeten elektromagnetisch betätigbaren Vorsteuerventilen kleiner Nennweiten anzusteuern ist, wobei die hydraulische An­ bindung der Vorsteuerventile an das Wegeventil über im Wegeven­ tilgehäuse verlaufende Kanäle erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (26, 27) im Wegeventilgehäuse (1) als eingegos­ sene Kanäle ausgeführt sind und die Anschlüsse (24, 25) der Vor­ steuerventile (14, 15) der Anordnung der Kanäle angepaßt sind.

2. Hydraulisch betätigbares Wegeventile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsachsen (21, 22) der Vorsteuerventile senkrecht zur Betätigungsachse (23) des Steuer­ kolbens (3) des Wegeventils verlaufen.

3. Hydraulisch betätigbares Wegeventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel- und Tank­ anschlüsse (24, 25) der Vorsteuerventile über jeweils einen ge­ meinsamen im Wegeventilgehäuse (1) eingegossenen Kanal (26, 27) miteinander verbunden sind.

4. Hydraulisch betätigbares Wegeventil nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Steuerdruckmit­ telquelle (P1) in Verbindung stehende Kanal (26) und der mit dem Tank (T) in Verbindung stehende Kanal (27) für die Vorsteuerven­ tile parallel zueinander und parallel zur Betätigungsachse (23) des Steuerschiebers (3) des Wegeventils verlaufen.

5. Hydraulisch betätigbares Wegeventil nach den Ansprüchen 1 bis 3 mit einem entsperrbaren Rückschlagventil (35) als Halte­ ventil für den angeschlossen Verbraucher, dadurch gekennzeich­ net, daß die Steuerflüssigkeit für die Entsperrvorrichtung (34, 43) des Halteventils (35) über einen quer zum Steuermittelkanal (26) für die Vorsteuerventile verlaufenden im Wegeventilgehäuse eingegossenen Kanal (30, 31) dem Steuerraum (33) der Entsperr­ vorrichtung (34) zugeführt wird und beiden Kanälen die gleiche Steuerdruckmittelquelle (P1) zugeordnet ist, wobei die Einmün­ dungsstelle der Steuermitteldruckquelle zwischen den beiden Vor­ steuerventilen vom Steuermittelkanal (26) wegführenden Kanal (30) vorgesehen ist.