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Die
Erfindung betrifft eine Ventilanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
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Derartige
Ventilanordnungen werden in der Mobilhydraulik zur Ansteuerung von
doppelt wirkenden Verbrauchern, beispielsweise von Krafthebern von
Ackerschleppern verwendet. Durch diese Kraftheber werden Peripheriegeräte des Ackerschleppers,
wie beispielsweise Mähwerke,
Walzen, Grubber, Packer etc. angesteuert.
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Bei
besonderen Anwendungsfällen
kann es erforderlich sein, die Ventilanordnung in eine Schwimmstellung
zu schalten, in der die beiden zum Verbraucher führenden Arbeitsanschlüsse und
der Tankanschluß miteinander
verbunden sind. In dieser Schwimmstellung kann beispielsweise eine
Bodenwalze Bodenunebenheiten folgen, ohne daß über den Kraftheber eine Rückstellkraft
ausgeübt
wird. Das Hydraulikfluid kann frei zwischen den Zylinderräumen und
dem Tank zirkulieren.
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In
der
DE 44 36 548 A1 ist
eine Ventilanordnung gezeigt, bei der die Ansteuerung des Verbrauchers über ein
stetig verstellbares Wegeventil erfolgt, das wahlweise eine der
beiden Arbeitsleitungen mit der Pumpe und die andere Arbeitsleitung
mit dem Tank verbindet. In beiden Arbeitsleitungen ist ein entsperrbares
Rückschlagventil
geschaltet, so daß der Verbraucher,
d.h. der Kraftheber leckölfrei
einspannbar ist. In der Nullstellung des Ventilschiebers sind beide
Arbeitsanschlüsse
mit dem Tank verbunden, wobei durch eine geeignete Ansteuerung des
Rückschlagventils
diese in ihre Öffnungsstellung
bringbar sind, so daß das
Hydraulikfluid frei zwischen den Zylinderräumen und dem Tank zirkulieren
kann.
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Eine
derartige Variante hat den Nachteil, daß der Wegeventilschieber derart
ausgelegt werden muß,
daß er
in eine Schwimmstellung bringbar ist, so daß der fertigungstechnische
Aufwand zur Erstellung des Wegeventils erhöht ist.
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Aus
der
EP 0 618 372 A2 ist
eine hydraulische Steuereinrichtung mit einem Wegeventil bekannt, über das
ein Pumpenanschluss wahlweise mit zwei zu einem Verbraucher führenden
Arbeitsleitungen verbindbar ist, denen jeweils ein hydraulisch mittels
eines Entsperrkolbens auf steuerbares Rückschlagventil zugeordnet ist.
Bei dieser Lösung
ist in der Nullstellung des Wegeventils keine Verbindung zwischen
einer Arbeitsleitung zu einem Tankanschluss und dadurch keine Schwimmstellung
möglich.
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Demgegenüber liegt
der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Ventilanordnung zu schaffen, bei
der eine Schwimmstellung mit minimalem vorrichtungstechnischen Aufwand
einstellbar ist.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Die
erfindungsgemäße Ventilanordnung
verwendet ein Wegeventil, über
das ein Pumpenanschluß wahlweise
mit zwei zu einem Verbraucher führenden
Arbeitsleitungen verbindbar ist, in die jeweils eine hydraulisch
entsperrbare Rückschlagventilanordnung
mit einem Hauptkegel und einem Aufstoßkolben geschaltet ist. Erfindungsgemäß hat das Wegeventil
eine Nullstellung, in der die Verbindung zwischen dem Pumpenanschluß und den
Arbeitsleitungen unterbrochen ist, wobei in der Nullstellung des
Wegeventils über
jeden der beiden Aufstoßkolben
eine über
die Aufstoßkolben
führende,
das Wegeventil umgehende Verbindung zwischen der jeweils zugeordneten
Arbeitsleitung und einem Tankanschluß aufsteuerbar ist, um eine
Schwimmstellung des Wegeventils zu ermöglichen. Durch die Maßnahme,
die Rückschlagventilanordnung
derart auszubilden, daß über diese
die Rückführung des
Hydraulikfluids vom Verbraucher zum Tank erfolgt, kann das Wegeventil
selbst ohne Schwimmstellung ausgeführt werden. Es ist lediglich
eine Sperrstellung vorzusehen, durch die gewährleistet ist, daß die Arbeitsanschlüsse gegenüber dem
Pumpenanschluß abgesperrt
sind.
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Aus
der
DE 27 35 559 C2 ist
es zwar an sich bekannt, einen von einem Verbraucher rückströmenden Hydraulikfluidstrom über die
Rückschlagventilanordnung
zu einem Tank zu leiten. Die bekannte Schaltung ist jedoch nur für einfach
wirkende Verbraucher geeignet.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die beiden Stirnseiten des Wegeventilschiebers
und beide Aufstoßkolben
mit dem gleichen Steuerdruck beaufschlagt werden, so daß der Wegeventilschieber
in eine Mittelstellung vorgespannt ist und die beiden Rückschlagventilanordnungen
aufgesteuert werden, um in die Verbindung mit dem Tank herzustellen.
Bei dieser Variante wird der Aufwand zur Ausbildung der Steuerkanäle auf ein
Minimum reduziert.
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Durch
die Maßnahme,
den Hauptkegel ohne Flächendifferenz
auszuführen
und den Aufsteuervorgang durch Anlage des Aufstoßkolbens zu bestimmen, kann
ein schlagartiges Aufreißen
des Hauptkegels verhindert werden. Der Öffnungshub des Hauptkegels
läßt sich
dann durch geeignete Ansteuerung des Aufstoßkolbens beeinflussen, so daß der Volumenstrom
des rückströmenden Hydraulikfluids
regelbar ist (Ablaufregelung).
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Die
Federseite des Hauptkegels läßt sich durch
eine Verbindungsbohrung im Aufstoßkolben mit dem Tank verbinden.
Diese wird während
der Axialbewegung des Aufstoßkolbens
aufgesteuert, so daß der
Federraum des Hauptkegels zum Tank hin entlastet wird und somit
leichter von seinem Ventilsitz abhebbar ist.
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Die
Baulänge
läßt sich
minimieren, wenn der Hauptkegel mit einem nabenförmigen Vorsprung ausgeführt ist,
in den ein Stößel des
Aufstoßkolbens eintaucht,
um den Schließkörper der
Voröffnung
abzuheben. Die Ringstirnfläche
des nabenförmigen Vorsprungs
dient als Anlagefläche
für die
benachbarte Stirnseite des Aufstoßkolbens. Diese Anlageflächen sind
derart bearbeitet, daß sie
dichtend aneinanderliegen, so daß der Innenraum des nabenförmigen Vorsprungs
und der Außenumfang
des Hauptkegels gegeneinander abgedichtet sind, so daß bei aufgesteuerter
Verbindungsbohrung kein Druckausgleich zwischen dem am Ventilsitz
herrschenden und dem an der Voröffnung
herrschenden Druck stattfinden kann.
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Die
Aufsteuerung des Tankanschlusses erfolgt zusätzlich zur Verbindungsbohrung über eine Ringnut,
mit der ein Raum stromabwärts
(in Rückstromrichtung
gesehen) des Hauptkegelsitzes mit dem Tank verbindbar ist.
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Der
Steuerdruck läßt sich
besonders einfach verändern,
indem der Aufstoßkolben über ein
Pilotventil, vorzugsweise ein Druckminderventil vorgesteuert wird.
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In
der Ausgangsstellung ist ein Spalt zwischen den einander gegenüberliegenden
Stirnseiten des Hauptkegels und des Aufstoßkolbens ausgebildet, der größer ist
als der Abstand des Stößels des Aufstoßkolbens
zum Schließkörper. Durch
diese Maßnahme
ist gewährleistet,
daß der
Schließkörper zuerst
aufgesteuert wird, bevor der Aufstoßkolben auf den Hauptkegel
aufläuft.
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Sonstige
vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der sonstigen
Unteransprüche.
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Ventilanordnung mit einem Wegeventil und einer Rückschlagventilanordnung, die über ein
Pilotventil ansteuerbar sind,
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2 eine
Detaildarstellung des Wegeventils und einer Rückschlagventilanordnung aus 1. und
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3 einen
schematischen Schaltplan der Ventilanordnung aus 1
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1 zeigt
eine Schnittdarstellung durch eine Ventilanordnung, die in Scheibenbauweise
ausgeführt
ist. Die Ventilscheibe oder -platte bildet ein Ventilgehäuse 2,
in dem Aufnahmebohrungen für
ein stetig verstellbares Wegeventil 4 und zwei Rückschlagventilanordnungen 6, 8 ausgebildet
sind.
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Die
beiden Rückschlagventilanordnungen 6, 8 sind
entlang einer gemeinsamen Achse angeordnet, die im Parallelabstand
zur Achse des Wegeventils 4 verläuft.
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In
das Ventilgehäuse 2 sind
desweiteren noch zwei Pilotventile 10, 12 in Patronenbauweise eingeschraubt, über die
das Wegeventil 4 und die beiden Rückschlagventilanordnungen 6, 8 ansteuerbar
sind. Bei diesen Pilotventilen 10, 12 handelt
es sich beispielsweise um elektrisch betätigbare Druckminderventile, über die
der Druck an einem Pumpenanschluß P, der über einen Pumpenkanal 14 zu
Radialanschlüssen 16 der
Pilotventile 10, 12 geführt ist, auf einen Systemdruck
am axialen Ausgangsanschluß 18 des
jeweiligen Pilotventils 10, 12 reduzierbar ist.
Jedes Pilotventil 10, 12 hat desweiteren noch einen
Radialanschluß 19,
der in einen Tankkanal 20 mündet, über den überschüssiges Hydraulikfluid zu einem
Tankanschluß T
zurückführbar ist.
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Der
Ausgangsanschluß 18 jedes
Pilotventils 10, 12 mündet in einen Steuerkanal 22 bzw. 24,
die in einer Ventilbohrung 26 münden, in der ein Ventilschieber 28 des Wegeventils 4 geführt ist.
Die beiden Steuerkanäle 22, 24 münden beidseitig
der Ventilschieberstirnseiten, so daß diese mit dem Druck im jeweiligen
Steuerkanal 22, 24, d.h. mit dem Ausgangsdruck
des Pilotventils 10 bzw. 12 beaufschlagt sind.
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Der
Ventilschieber 28 ist desweiteren durch zwei auf die Stirnseiten
wirkende Druckfedern 30, 32 in seine dargestellte
Nullposition vorgespannt. Die Ventilfedern sind an der Innenbohrung
von Verschlußkappen 34 abgestützt, die
in das Ventilgehäuse 2 eingeschraubt
sind und somit den Axialabschluß der
Ventilbohrung 26 bilden. Das andere Ende der Druckfedern 32, 34 liegt
jeweils an einem Federteller 36 an, der in der dargestellte
Nullstellung mit einem Umfangsabschnitt an einer Gehäuseschulter
abgestützt
ist.
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Der
Detailaufbau des Wegeventils 4 und einer Rückschlagventilanordnung 6 wird
im folgenden anhand 2 erläutert, die diese Bauelemente
in vergrößerter Darstellung
zeigt.
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In
den in 2 linken Endabschnitt des Ventilschiebers 28 ist
eine sacklochförmige
Innenbohrung 38 eingebracht, in der ein Druckwaagenkolben 40 axial
verschiebbar geführt
ist. In der in 2 gezeigten Nullstellung liegt
der Druckwaagenkolben 40 – im folgenden Kolben 40 genannt – mit einem
Radialbund 42 an einer Anlageschulter 46 der Innenbohrung 38 an.
Der Kolben 40 ist durch eine Steuerfeder 44 in
Richtung dieser Anlageposition vorgespannt. Die Steuerfeder 44 ist
ihrerseits an einer Abschlußschraube 46 abgestützt, die
in den Ringmantel des Ventilschiebers 28 eingeschraubt
ist und die gemeinsam mit der Ringmantelstirnfläche die Anlagefläche für den Federteller 36 (links
in 2) bildet. Der Kolben 40 hat eine Verbindungsbohrung
mit einer Axial-Sacklochbohrung und einer Radialdrosselbohrung,
die am Außenumfang
des Kolbens 40 mündet.
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Im
Bereich des Radialbundes 42 ist im Ringmantel des Ventilschiebers 28 eine
Ausgleichsbohrung 52 ausgebildet, die in einen Steuerringraum 54 mündet, der über eine
gestrichelt angedeutete Leitung mit einem Steueranschluß LS verbunden
ist, so daß im
Federraum ein dem Lastdruck entsprechender Steuerdruck anlegbar
ist.
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Im
mittleren Bereich des Ventilschiebers 28 ist ein Ausgangsbohrungsstern 56 ausgebildet,
dem zwei Ringräume 58 und 60 zugeordnet
sind, die mit Verbindungskanälen 62 bzw. 64 verbunden
sind. Diese Verbindungskanäle 62, 64 sind
zu Eingangsanschlüssen
der Rückschlagventilanordnungen 6 bzw. 8 geführt. Die
Ringräume 58, 60 sind
mit Anphasungen 66 versehen, die bei einer Axialverschiebung
des Ventilschiebers 28 eine Feinaufsteuerung des Ausgangsbohrungssterns 56 ermöglichen.
Die Axiallänge
des Kolbens 40 ist derart gewählt, daß in der Nullposition (2)
der Ausgangsbohrungsstern 56 durch den rechten Endabschnitt
des Kolbens 40 verschlossen ist. Die Radialdrosselbohrung 50 ist
dann durch die Innenumfangswandung der Innenbohrung 38 verschlossen.
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Im
Bereich des inneren Endabschnitts der Innenbohrung 38 mündet ein
Eingangsbohrungsstern 68, der in der Nullstellung durch
einen Steg 70 verschlossen ist, der zwischen dem Pumpenkanal 14 und
einem Pumpenzweigkanal 14a ausgebildet ist. Die beiden
Pumpenkanäle 14, 14a verlaufen
etwa in Radialrichtung zur Ventilbohrung 26. Die Innenbohrung 38 ist
im Bereich des Steges 70 wiederum mit Anphasungen 66 zur
Feinsteuerung versehen.
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Durch
den Eingangsbohrungsstern 68 und die Pumpenkanäle 14, 14a mit
den entsprechenden Ringräumen
wird eine verstellbare Meßblende
ausgebildet, während
durch den Kolben 40 und den Ausgangsbohrungsstern 56 eine
Meßdrossel
ausgebildet ist, über
die der Systemdruck stromabwärts
der Meßblende
auf den Lastdruck in den Verbindungskanälen 62 bzw. 64 abgedrosselt
wird. Durch das Hintereinanderschalten der Meßblende und der Meßdrossel
ist gewährleistet,
daß der
Druckabfall über der
Meßblende
(Eingangsbohrungsstern 68) unabhängig vom Druck in den Verbindungskanälen 62, 64 konstant
bleibt.
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Wie
bereits eingangs erwähnt
sind die Federräume
der Druckfedern 30, 32 mit den Steuerkanälen 22 bzw. 24 verbunden,
so daß an
den Stirnseiten der Steuerdruck herrscht.
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Die
beiden Rückschlagventilanordnungen 6, 8 haben
einen identischen Aufbau, so daß der
Einfachheit halber lediglich die in 2 dargestellte Rückschlagventilanordnung 6 beschrieben
wird. Diese hat einen Hauptkegel 72, der über eine
Rückschlagfeder 74 mit
einem kegelförmigen
Abschnitt gegen einen Ventilsitz 76 gedrückt ist,
so daß in
dieser Schließstellung
die Verbindung vom Verbindungskanal 62 zu einem Arbeitskanal 78 unterbrochen
ist.
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Beim
gezeigten Ausführungsbeispiel
ist der Hauptkegel 72 mit einer Voröffnung 80 ausgebildet, die
mit einer Kugel 82 verschlossen ist, die über die Rückschlagfeder 74 und
einen Federteller gegen einen Voröffnungssitz gedrückt wird.
In dem Federraum der Rückschlagfeder 74 mündet eine
Drosselbohrung 84, die ihrerseits im Arbeitskanal 78 mündet. An
dem in 2 rechten Endabschnitt ist ein nabenförmiger Vorsprung 86 ausgebildet,
an dessen Außenumfang
eine Ringnut 88 vorgesehen ist. Die Innenbohrung des nabenförmigen Vorsprungs 86 läuft konisch
hin zur Voröffnung 80 zu.
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Die
Ringstirnfläche 90 des
Vorsprungs 86 dient als Anlagefläche für einen Aufstoßkolben 92, der
koaxial zum Hauptkegel 72 in einer Aufnahmebohrung 94 geführt ist.
An seinem zum Hauptkegel 72 benachbarten Endabschnitt hat
der Aufstoßkolben 92 einen
Stößel 96,
der in die Innenbohrung des nabenförmigen Vorsprungs 86 eintaucht
und dessen Endabschnitt einen geringeren Durchmesser als die Voröffnung 80 hat,
so daß der
Stößel 96 auch
in diese Voröffnung 80 eintauchen
kann. Der Aufstoßkolben 92 ist über eine
Feder 98 gegen die Stirnseite eines Ringraumes 100 der
Aufnahmebohrung 94 vorgespannt. In dieser Anschlagposition
besteht ein vorbestimmter Spalt zwischen der Ringstirnfläche 90 und der
benachbarten Stirnfläche
des Aufstoßkolbens 92, die
größer ist
als der Abstand des Endabschnittes des Stößels 96 zum Außenumfang
der Kugel 82.
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Am
Außenumfang
des Aufstoßkolbens 92 sind
im Bereich eines in der Aufnahmebohrung 94 mündenden
Tankkanals 102 mehrere über
den Umfang verteilte Ausnehmungen 104 ausgebildet, über die
bei einer Axialverschiebung des Aufstoßkolbens 92 der Tankkanal 102 mit
dem Arbeitskanal 62 verbindbar ist, der über einen
Ringraum 109 in der Aufnahmebohrung 94 mündet.
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Im
Aufstoßkolben 92 ist
desweiteren eine Entlastungsbohrung ausgebildet, deren Axialabschnitt 108 in
der – gemäß 2 – linken
Stirnseite mündet
und die über
einen Radialabschnitt 110 zwischen dem Ringraum 106 des
Tankkanals 102 und dem Ringraum 100 mündet (Grundstellung).
Der Ringraum 106 des Tankkanals 102 ist wiederum
mit Feinsteuerphasen 107 versehen. Der Axialabschnitt 108 mündet radial
innerhalb der Ringstirnfläche
in die Innenbohrung des Vorsprungs 86.
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Wie 2 weiterhin
entnehmbar ist, ist der linke Teil des Hauptkegels 72 in
der Innenbohrung eines Verschlußstopfens 112 geführt, der
in den linken Endabschnitt der Aufnahmebohrung für das Rückschlagventil eingeschraubt
ist. Der Steuerkanal 22 ist von der linken Stirnseite des
Ventilschiebers 28 bis in den Bereich des Verschlußstopfens 112 und
von dort – wie
gestrichelt angedeutet – bis
zum Ringraum 100 verlängert,
so daß in
diesem der vom Pilotventil 10 aufgebrachte Steuerdruck einstellbar
ist, der den Aufstoßkolben 92 entgegen
der Kraft der Feder 98 beaufschlagt.
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Wie
aus 1 entnehmbar ist, ist der Tankkanal 102 zum
Ringraum 106 der (rechten) Rückschlagventilanordnung 8 geführt und
der Ringraum 100 über
den gestrichelt angedeuteten Kanal mit dem Steuerkanal 24 verbunden,
so daß der
Aufstoßkolben 92 der
Rückschlagventilanordnung 8 durch den
durch das Pilotventil 12 aufgebrachten Steuerdruck in Richtung
zum Hauptkegel 72 beaufschlagt ist, während der Aufstoßkolben 92 der
Rückschlagventilanordnung 6 durch
das Pilotventil 10 angesteuert wird.
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Bei
abgehobenem Hauptkegel 72 der Rückschlagventilanordnung 8 wird
eine Verbindung zu einem Arbeitskanal 114 aufgesteuert,
der zu einem Arbeitsanschluß B
der Ventilanordnung geführt
ist. Der Arbeitskanal 78 der Rückschlagventilanordnung 6 ist zu
einem Arbeitsanschluß A
geführt.
Die beiden Anschlüsse
A, B können
an einen Verbraucher, beispielsweise an den Zylinderraum bzw. den
Ringraum eines Hubzylinders 116 angeschlossen werden. Der Anschluß kann beispielsweise über Schlauchkupplungen
erfolgen.
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Zwischen
dem Tankkanal 102 und dem Arbeitskanal 114 ist
ein Verbindungskanal vorgesehen, in den ein herkömmliches Rückschlagventil 118 geschaltet
ist, das bei einem übermäßigen Druckaufbau im
Tank T eine Strömung
vom Tankkanal 102 zum Arbeitskanal 114 ermöglicht,
eine umgekehrte Durchströmung
jedoch verhindert.
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In 3 ist
ein schematischer Hydraulikschaltplan der Ventilanordnung gemäß 1 dargestellt.
Demgemäß werden
die Steuerseiten des Wegeventils 4 über die beiden Pilotventile 10, 12 angesteuert,
denen desweiteren jeweils eine Rückschlagventilanordnung 6 bzw. 8 zugeordnet
ist, auf deren Steuerseite der den Lastdruck entsprechende Steuerdruck
wirkt. Stromabwärts
der Meßblende
des Wegeventils 4 ist die Druckwaage mit dem Druckwaagenkolben 40 angeordnet, über die
der Druckabfall über
der Meßblende
unabhängig
vom Lastdruck konstant gehalten wird. Die Druckwaage ist in Schließrichtung
durch die Steuerfeder 44 und den Druck am Steueranschluß LS und
in Öffnungsrichtung
durch den Druck stromabwärts
der Meßblende
(Wegeventil 4) beaufschlagt. Durch entsprechende Ansteuerung der
Pilotventile 10, 12 und der daraus folgenden Verschiebung
des Ventilschiebers des Wegeventils 4 und der Rückschlagventilanordnungen 6, 8 wird – wie im
folgenden noch detailliert erläutert – einer
der Arbeitsanschlüsse
mit Hydraulikfluid versorgt, während der
andere Arbeitsanschluß über die
Ventilanordnung mit dem Tank T verbunden ist. Falls der Lastdruck
stromabwärts
des Wegeventils 4 größer ist
als der Lastdruck am Steueranschluß LS wird die Druckwaage in
die in 3 obere Position verschoben, so daß dieser
höhere
Lastdruck in die Lastmeldeleitung eingespeist wird.
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Die
Funktion der in den 1 bis 3 dargestellten
Ventilanordnung soll im folgenden kurz erläutert werden.
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Zum
Ausfahren des Hubzylinders 116 muß der Zylinderraum über den
Arbeitsanschluß A
mit Hydraulikfluid versorgt werden. Dazu wird das Pilotventil 12 bestromt,
so daß auf
die in 1 rechte Stirnseite des Ventilschiebers 28 ein
Steuerdruck wirkt, der dem Ausgangsdruck des Pilotventils 12 entspricht.
Durch diesen Steuerdruck wird der Ventilschieber 28 gegen
die Spannung der Druckfeder 30 nach links verschoben, so
daß der
Eingangsbohrungsstern 68 aufgesteuert und Hydraulikfluid
vom Pumpenkanal 14 in die Innenbohrung 38 eintreten kann.
Durch den Pumpendruck wird der Kolben 40 von seiner Anschlagposition
abgehoben, so daß der Ausgangsbohrungsstern 56 gegen
die Kraft der Steuerfeder 44 und den Lastdruck aufgesteuert
wird, bis sich ein Gleichgewicht zwischen der Kolbenfederseite und
der Vorderseite (rechts in 1) einstellt. Das Hydraulikfluid
kann nun von der Innenbohrung 38 durch den aufgesteuerten
Ausgangsbohrungsstern 56 hindurch in den Verbindungskanal 62 eintreten,
so daß der
Hauptkegel 72 in Öffnungsrichtung – d.h. gegen
die Kraft der Rückschlagfeder 74 – beaufschlagt
wird. Bei hinreichendem Pumpendruck – oder genauer gesagt Ausgangsdruck
an der Druckwaage – wird
der Hauptkegel 72 von seinem Ventilsitz abgehoben, so daß das Hydraulikfluid
durch den Arbeitskanal 78 zum Anschluß A und von dort in den Zylinderraum
des Hubzylinders 116 strömen kann.
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Durch
den Druckaufbau im Zylinderraum wird Hydraulikfluid aus dem Ringraum
des Hubzylinders 116 verdrängt, das über den Anschluß B und den
Arbeitskanal 114 zur Rückschlagventilanordnung 8 geführt wird.
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Der
bei der Bestromung des Pilotventils 12 entstehende Steuerdruck
herrscht auch im Ringraum 100 und somit an der Rückseite
des Aufstoßkolbens 92,
so daß dieser
gegen die Kraft der Feder 98 (2) in der
Darstellung nach 1 nach rechts bewegt wird. Nach
einem vorbestimmten Hub gelangt der Stößel 96 des Aufstoßkolbens 92 in
Anlage an die Kugel 82, so daß diese gegen die Vorspannung
der Rückschlagfeder 74 von
ihrem Sitz abgehoben wird. Der Hauptkegel 72 liegt noch
an seinem Sitz an. Durch die Axialbewegung des Aufstoßkolbens 92 wird
der Radialabschnitt 110 der Ausgleichsbohrung durch die
Steuerkante des Ringraumes 106 aufgesteuert, so daß in der
Ausgleichsbohrung und in der Bohrung des Vorsprunges 86 der
Tankdruck herrscht.
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Da
die Drosselbohrung 84 einen wesentlich geringeren Durchmesser
als die Voröffnung 80 aufweist,
baut sich der Druck im Federraum der Rückschlagfeder 74 ab,
da durch die kleine Drosselbohrung 84 nicht schnell genug
Hydraulikfluid aus dem Arbeitskanal 114 nachströmen kann.
Dadurch wird die Federseite des Hauptkegels 72 entlastet.
Aufgrund der Wirkung des Steuerdrucks wird der Aufstoßkolben 92 bei
geöffneter
Kugel 82 in seine Anschlagposition gegen den Vorsprung
des Hauptkegels 72 bewegt, so daß letzterer vom Aufstoßkolben 92 mitgenommen
und von seinem Ventilsitz abgehoben wird. In dieser Anschlagstellung
liegen die Stirnseite des Aufstoßkolbens 92 und die
Ringstirnfläche 90 des
Hauptkegels 72 dichtend aneinander, so daß die Innenbohrung
des Vorsprunges 86 gegenüber dem Außenumfang abgedichtet ist.
Durch die Axialverschiebung des Aufstoßkolbens 92 und des
daran anliegenden Hauptkegels 72 wird der Arbeitskanal 114 über die
Ringnut 88 mit dem Ringraum 109 verbunden, der
wiederum über
die Ausnehmungen 104 mit dem Tankkanal 102 verbunden
ist, wobei letztere Verbindung durch die Ausnehmungen 104 aufgesteuert
wird. Das Hydraulikfluid kann nun vom Arbeitskanal 114 in
den Tankkanal 102 und damit zum Tankanschluß T zurückströmen.
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Das
Ausfahren des Hubzylinders 116 wird beendet, indem das
Pilotventil 12 stromlos geschaltet wird, so daß beide
Hauptkegel 72 der Rückschlagventilanordnung 6, 8 wieder
in ihre Schließposition zurückbewegt
werden und das Hydraulikfluid leckölfrei zwischen den Rückschlagventilanordnungen 6, 8 und
dem Hubzylinder 116 eingespannt ist.
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Zum
Einfahren des Hubzylinders 116 wird in umgekehrter Weise
das Pilotventil 10 bestromt, so daß der Ventilschieber 28 nach
rechts bewegt und der Ringraum des Hubzylinders 116 über den
Anschluß B
mit Hydraulikfluid versorgt wird, während das Hydraulikfluid im
Zylinderraum über
den Arbeitsanschluß A
und die entsperrte Rückschlagventilanordnung 6 zum
Tank T zurückgeführt wird.
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Die
erfindungsgemäße Ventilanordnung
ermöglicht
das Einstellen einer Schwimmeinstellung, ohne daß das Wegeventil mit einer
sog. vierten Schaltstellung, d.h. einer Endschaltstellung ausgeführt sein
muß, die
neben der Nullstellung und der Vielzahl von Arbeitsstellungen beim
Stand der Technik vorgesehen sein muß.
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Bei
der erfindungsgemäßen Ventilanordnung werden
zum Einstellen der Schwimmstellung, d.h. zum Verbinden der Arbeitsanschlüsse A und
B mit dem Tank T beide Pilotventile 10, 12 bestromt,
so daß an
beiden Steuerseiten des Ventilschiebers 28 der gleiche
Steuerdruck anliegt und dieser in seine Nullstellung vorgespannt
ist. Es wird kein Hydraulikfluid vom Pumpanschluß P zu den Rückschlagventilanordnungen 6, 8 gefördert. Durch
den Steuerdruck in den Steuerkanälen 22 bzw. 24 werden
beide Aufstoßkolben 92 in
ihre Öffnungsrichtung
beaufschlagt, so daß der
Hauptkolben 72 in der oben beschriebenen Art und Weise
von seinem Ventilsitz abgehoben wird und die Verbindung zwischen
den Arbeitskanälen 78 und 114 und
dem Tankkanal 102 geöffnet
ist. Der Hubzylinder kann nunmehr "von Hand" bewegt werden, da das Hydraulikfluid
praktisch widerstandsfrei zirkulieren kann.
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Der
erfindungsgemäße Aufbau
der Ventilanordnung ermöglicht
es, eine Vielzahl von Varianten mit dem gleichen Ventilgehäuse 2 auszuführen, da die
wesentlichen Funktionselemente sämtlich
als Einbauelemente ausgeführt
sind, ohne daß Änderungen
der Kanäle,
Anschlüsse
etc. erforderlich sind.
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Offenbart
ist eine Ventilanordnung zur Ansteuerung eines doppelt wirkenden
Verbrauchers, bei der von einer Pumpe gefördertes Hydraulikfluid über ein
Wegeventil wahlweise einem von zwei Arbeitsanschlüssen zuführbar ist,
denen jeweils eine Rückschlagventilanordnung
zugeordnet ist. Jede Rückschlagventilanordnung
wird über
ein dieser zugeordnetes Pilotventil angesteuert, dessen Ausgangssteuerdruck
auch an einer Stirnseite des Wegeventilschiebers anliegt. Durch
Bestromung beider Pilotventile lassen sich der Wegeventilschieber
in seiner Nullstellung einspannen und die beiden Rückschlagventilanordnungen
entriegeln, so daß die
Arbeitsanschlüsse über die
Rückschlagventilanordnungen
mit einem Tank verbindbar und somit eine Schwimmstellung einstellbar
ist.