DE19646443A1 - Rückschlagventilanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rückschlagventilanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine mit einer derartigen Rückschlagventilanordnung versehene Ventilanordnung.

In der Mobilhydraulik werden derartige Ventilanordnungen unter anderem zur Ansteuerung von doppeltwirkenden Druckzylindern eingesetzt, wie sie beispielsweise als Frontkraftheber oder Heckkraftheber von Ackerschleppern verwendet werden. Durch diese Kraftheber lassen sich unterschiedliche Peripheriegeräte, wie beispielsweise Mähwerke, Packer, Pflüge, Grubber, Walzen etc. betreiben.

Bei bestimmten Betriebsbedingungen kann es vorkommen, daß eine Last im angehobenen Zustand gehalten werden muß, wobei dieser Zustand auch bei einer abgeschalteten Hydraulikversorgung aufrecht erhalten werden soll. So muß beispielsweise ein Mähwerk während der Anfahrt des Ackerschleppers zu der zu mähenden Wiese oder beim Abstellen auf dem Hof im angehobenen Zustand festgelegt werden.

Üblicherweise werden die Kraftheber über Proportionalventile angesteuert, die eine Nullstellung aufweisen, in der die zum Kraftheber führenden Arbeitsleitungen und eine Pumpenleitung abgesperrt sind. Derartige Proportionalventile sind jedoch in der Regel als Schieberventile ausgeführt, so daß keine leckölfreie Absperrung des Hydraulikfluids in den Arbeitsleitungen möglich ist. Daher werden in den Arbeitsleitungen entsperrbare Rückschlagventile vorgesehen, über die das Hydraulikfluid zwischen dem Verbraucher und dem Rückschlagventil leckölfrei einsperrbar ist. Durch Entsperren des Rückschlagventils wird eine Rückströmung des Hydraulikfluids zum Proportionalventil ermöglicht.

In der DE 27 35 559 C2 ist eine Ventilanordnung gezeigt, bei der ein Hauptkegel mit Hilfe eines Aufstoßkolbens zur Entriegelung aufsteuerbar ist. Der Hauptkolben ist mit einer Voröffnung ausgeführt, die durch einen Schließkörper verschlossen ist. Dieser kann durch Ansteuerung des Aufstoßkolbens über einen Stößel in seine Öffnungsstellung gebracht werden, so daß die Federseite des Hauptkegels entlastet wird und der Hauptkegel durch den an seinen Differentialflächen anliegenden Lastdruck aufgesteuert wird. Gleichzeitig steuert der Aufstoßkolben einen Tankanschluß auf, so daß das Hydraulikfluid vom Verbraucher am abgehobenen Hauptkegel vorbei zum Tank T strömen kann, ohne daß es einer Rückführung zu einem Steuerwegeventil bedarf, das der Rückschlagventilanordnung vorgeschaltet ist. Über die bekannte Kombination aus Steuerwegeventil und Rückschlagventilanordnung läßt sich lediglich ein einfach wirkender Hubzylinder anschließen, dessen Zylinderraum wahlweise über das Steuerventil mit einer Pumpe oder über den Aufstoßkolben mit dem Tank T verbindbar ist.

Bei abgehobenem Schließkörper wird der Hauptkegel aufgrund seiner Flächendifferenz schlagartig aufgesteuert, so daß das Hydraulikfluid relativ schnell zum Tank hin entspannt wird, ohne daß eine Beeinflussung der Rückströmgeschwindigkeit möglich ist.

In der DE-44 36 548 A1 ist eine Ventilanordnung zur Ansteuerung von doppelt wirkenden Hubzylindern gezeigt, bei der in jeder Arbeitsleitung eine Rückschlagventilanordnung geschaltet ist. Diese enthält wiederum einen Hauptkegel, der mit Flächendifferenz ausgeführt ist (d. h., der Ventilsitzdurchmesser ist kleiner als der wirksame Außendurchmesser des Hauptkegels), der durch einen Aufstoßkolben aufsteuerbar ist. Durch diese Ventilanordnung kann zwar ein doppelt wirkender Verbraucher angesteuert werden, da der Hauptkegel jedoch wieder mit Flächendifferenz ausgeführt ist, wird der Hauptkegel unmittelbar nach dem Abheben von seinem Ventilsitz schlagartig in seine Öffnungsstellung aufgesteuert, so daß sofort ein maximaler Strömungsquerschnitt zur Verfügung gestellt wird. Auch bei dieser bekannten Ventilanordnung ist eine Beeinflussung der Rückströmung nicht möglich.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Rückschlagventilanordnung und eine Ventilanordnung mit einer derartigen Rückschlagventilanordnung zu schaffen, mit denen bei minimalem Schaltungsaufwand die Rückströmung des Hydraulikfluids vom Verbraucher steuerbar ist.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Rückschlagventilanordnung durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich der Ventilanordnung durch die Merkmale des Patentanspruchs 8 gelöst.

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).

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.

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.

Die Aufsteuerung des Tankanschlusses erfolgt zusätzlich zur Verbindungsbohrung über Ausnehmungen, über die ein Raum stromabwärts (in Rückströmrichtung gesehen) des Hauptkegelsitzes mit dem Tank verbindbar ist.

Die Ablaufregelung läßt sich besonders fein variieren, indem der Aufstoßkolben über ein Pilotventil vorgesteuert wird.

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.

Da bei der erfindungsgemäßen Rückschlagventilanordnung eine Verbindung vom Verbraucher zum Tank herstellbar ist, können die davor geschalteten Steuerventile zur Ansteuerung des Verbrauchers einfacher ausgeführt werden, da über letztere keine Verbindung zum Tank hergestellt werden muß.

Die mit einer erfindungsgemäßen Rückschlagventilanordnung versehenen Ventilanordnungen werden besonders vorteilhaft bei der Ansteuerung von doppeltwirkenden Zylindern eingesetzt, wobei jeder Arbeitsleitung zum Zylinder eine eigene Rückschlagventilanordnung zugeordnet ist. Diese werden über jeweils ein Pilotventil vorgesteuert, über das auch eine Steuerseite des Ventilschiebers des vorgeschalteten Wegeventils angesteuert ist, um den Hydraulikfluidstrom zu einem der Zylinderräume zu leiten.

Durch Bestromung in eines der Pilotventile wird der Ventilschieber in eine Arbeitsstellung gebracht, in der das Hydraulikfluid durch die eine Rückschlagventilanordnung zum Verbraucher geführt ist, während das verdrängte Hydraulikfluid vom Verbraucher zur anderen Rückschlagventilanordnung zurückströmt, die durch den Steuerdruck des Pilotventils entsperrt ist, so daß das Hydraulikfluid über die Rückschlagventilanordnung zum Tank strömen kann.

Die verwendeten Pilotventile sind vorzugsweise Druckminderventile in Patronenbauweise.

Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ventilanordnung mit einem Wegeventil und einer Rückschlagventilanordnung, die über ein Pilotventil ansteuerbar sind,

Fig. 2 eine Detaildarstellung des Wegeventils und einer Rückschlagventilanordnung aus Fig. 1. und

Fig. 3 einen schematischen Schaltplan der Ventilanordnung aus Fig. 1.

Fig. 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.

Die beiden Rückschlagventilanordnungen 6, 8 sind entlang einer gemeinsamen Achse angeordnet, die im Parallelabstand zur Achse des Wegeventils 4 verläuft.

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.

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.

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.

Der Detailaufbau des Wegeventils 4 und einer Rückschlagventilanordnung 6 wird im folgenden anhand Fig. 2 erläutert, die diese Bauelemente in vergrößerter Darstellung zeigt.

In den in Fig. 2 linken Endabschnitt des Ventilschiebers 28 ist eine sacklochförmige Innenbohrung 38 eingebracht, in der ein Druckwaagenkolben 40 axial verschiebbar geführt ist. In der in Fig. 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 Fig. 2) bildet. Der Kolben 40 hat eine Verbindungsbohrung mit einer Axial-Sacklochbohrung und einer Radialdrosselbohrung, die am Außenumfang des Kolbens 40 mündet.

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.

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 (Fig. 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.

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.

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.

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.

Die beiden Rückschlagventilanordnungen 6, 8 haben einen identischen Aufbau, so daß der Einfachheit halber lediglich die in Fig. 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.

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 Fig. 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.

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.

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.

Im Aufstoßkolben 92 ist desweiteren eine Entlastungsbohrung ausgebildet, deren Axialabschnitt 108 in der - gemäß Fig. 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.

Wie Fig. 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.

Wie aus Fig. 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.

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.

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.

In Fig. 3 ist ein schematischer Hydraulikschaltplan der Ventilanordnung gemäß Fig. 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 dem 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 Fig. 3 obere Position verschoben, so daß dieser höhere Lastdruck in die Lastmeldeleitung eingespeist wird.

Die Funktion der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ventilanordnung soll im folgenden kurz erläutert werden.

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 Fig. 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 Fig. 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.

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.

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 (Fig. 2) in der Darstellung nach Fig. 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Offenbart sind eine Rückschlagventilanordnung und eine Ventilanordnung, in der eine derartige Rückschlagventil­ anordnung verwendet wird, bei der ein Aufstoßkolben in Anlage an einen Hauptkegel bringbar ist, um diesen von seinem Ventilsitz abzuheben. Der Hauptkegel ist ohne Flächendifferenz ausgeführt und der Aufstoßkolben über ein Pilotventil angesteuert, so daß der Abhebevorgang des Hauptkegels vom Ventilsitz steuerbar ist.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Rückschlagventilanordnung ermöglicht die Steuerung der Zulauf- und Ablaufdrosselung für den Verbraucher. Dabei können die Zulauf- und Ablaufdrosselung für Motor- und Zylinderbetrieb unterschiedlich eingestellt werden. Durch Vermeiden (Abschalten) der Ablaufdrosselung kann der Drosselverlust am Ventil etwa halbiert werden. Dazu wird zunächst eine Steuerdruckdifferenz am Ventilschieber des Wegeventils erzeugt und anschließend beide Steuerdrücke durch entsprechende Ansteuerung der Pilotventile unter Beibehaltung der Druckdifferenz (am Ventilschieber) hochgefahren. Dabei verbleibt der Ventilschieber in seiner voreingestellten Position und das Ablauf-Sperrventil (Rückschlagventilanordnung 6 oder 8) wird vollständig aufgesteuert. Die Erzeugung der Druckdifferenz und das parallele Hochfahren der Steuerdrücke wird vorteilhafterweise durch Betätigung eines Hebels oder Schalters in Gang gesetzt und durch eine zugeordnete elektrische Steuereinheit gesteuert.

Claims (13)

1. Rückschlagventilanordnung mit einem gegen einen Ventilsitz (76) vorgespannten, mit Voröffnung (80) ausgeführten Hauptkegel (72), dessen Voröffnungs­ schließkörper (82) mittels eines Aufstoßkolbens (92) in seine Öffnungsstellung bringbar ist, da­ durch gekennzeichnet, daß der Aufstoßkolben (92) zum Entsperren der Rückschlagventilanordnung in An­ lage an den Hauptkegel (72) bringbar ist, so daß dessen Öffnungshub durch den Hub des Aufstoßkolbens (92) bestimmt ist, und daß der Durchmesser des Hauptkegelsitzes etwa gleich dem sitzseitigen Hauptkegeldurchmesser ist.

2. Rückschlagventilanordnung nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch eine Verbindungsbohrung (108, 110) des Aufstoßkolbens (92), die zur Verbindung der Voröffnung (80) mit einem Tankanschluß (T) wäh­ rend des Hubs des Aufstoßkolbens (92) aufsteuerbar ist.

3. Rückschlagventilanordnung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkegel (72) am aufstoßkolbenseitigen Endabschnitt einen nabenför­ migen Vorsprung (86) hat, in dessen Innenstirnflä­ che die Voröffnung (80) mündet und dessen Ring­ stirnfläche (90) eine dichtende Anlagefläche für den Aufstoßkolben (92) ist, der mit einem Stößel (96) in die Nabenbohrung eintaucht.

4. Rückschlagventilanordnung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsbohrung (108, 110) in der Nabenbohrung des Vorsprungs (86) mündet.

5. Rückschlagventilanordnung nach einem der vorherge­ henden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufstoßkolben (92) am Außenumfang mehrere am Umfang verteilte Ausnehmungen (104) hat, über die bei Ansteuerung des Aufstoßkolbens (92) ein Raum stromabwärts des Hauptkegelsitzes mit einem Tankka­ nal (102) verbindbar ist.

6. Rückschlagventilanordnung nach einem der vorherge­ henden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufstoßkolben (92) hydraulisch angesteuert ist.

7. Rückschlagventilanordnung nach einem der Patentan­ sprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufstoßkolben (92) durch eine Feder (98) gegen ei­ nen Anschlag derart vorgespannt ist, daß ein Spalt zwischen der Anlagefläche (90) und der benachbarten Stirnfläche des Aufstoßkolbens (92) größer ist als der Abstand zwischen dem Stößel (80) und dem Außen­ umfang des Verschlußkörpers (82).

8. Ventilanordnung mit einem Wegeventil, über das ein Pumpenanschluß (P) mit einer zu einem Verbraucher (116) führenden Arbeitsleitung (78, 114) verbindbar ist, in die eine Rückschlagventilanordnung (6, 8) mit einem Hauptkegel (72) und einem Aufstoßkolben (92) gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche geschaltet ist, über die die Arbeitsleitung (78, 114) mit einem Tankanschluß T verbindbar ist.

9. Ventilanordnung nach Patentanspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Aufstoßkolben durch ein elek­ trisch betätigtes Pilotventil (10, 12) vorgesteuert ist.

10. Ventilanordnung nach Patentanspruch 8 oder 9 zur Ansteuerung eines doppelt wirkenden Verbrauchers (116), mit einem Wegeventil (4), das zwei Ausgangs­ anschlüsse (62, 64) hat, denen jeweils eine Rück­ schlagventilanordnung (6, 8) nach einem der Ansprü­ che 1 bis 7 zugeordnet ist, wobei jeder Aufstoßkol­ ben (92) über ein Pilotventil (10, 12) ansteuerbar ist, dessen Ausgangsdruck über einen Steuerkanal (22, 24) zu einer Stirnseite des Wegeventilschie­ bers (28) geführt ist, so daß das Wegeventil (4) in eine Stellung bringbar ist, in der ein Arbeitsan­ schluß (A, B) mit dem Pumpenanschluß P und der an­ dere Arbeitsanschluß (A, B) über diejenige Rück­ schlagventilanordnung (6, 8) mit dem Tank T ver­ bindbar ist, die mit dem gleichen Steuerdruck wie der Wegeventilschieber (28) beaufschlagt ist.

11. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Pilotventil ein Druckminderventil (10, 12) in Patronenbauweise ist.

12. Ventilanordnung nach einem der Patentansprüche 8 bis 11, gekennzeichnet durch ein Rückschlagventil (118), das in einer Verbindungsleitung zwischen dem Tankanschluß T und dem Arbeitsanschluß B geschaltet ist.

13. Ventilanordnung nach einem der Patentansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegeventil ein stetig verstellbares Wegeventil (4) ist, das eine veränderbare Meßblende (68, 66) hat, der eine Individual-Druckwaage (40, 56) nachgeschaltet ist.