DE10061208A1 - Sperrblock - Google Patents

Abstract

Offenbart ist ein Sperrblock zur Ansteuerung eines hydraulischen Verbrauchers, bei dem ein mit Voröffnung ausgeführter Hauptkolben in einer Rücklauffunktion mittels eines Aufstoßkolbens von einem Ventilsitz abhebbar ist. Ein vom Hauptkolben einerseits und vom Aussteuerkolben andererseits begrenzter Druckraum ist sowohl bei der Rücklauffunktion als auch in der Rückschlagfunktion des Sperrblocks mit einem Tank- oder Niederdruckkanal verbunden, so daß die Umsteuerung von der Rücklauffunktion zur Rückschlagfunktion und umgekehrt sehr schnell erfolgen kann.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sperrblock gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Sperrblöcke werden beispielsweise in der Mobilhydraulik zur Ansteuerung von doppelt wirkenden Hydraulikzylindern eingesetzt, die beispielsweise zur Betätigung von Frontkrafthebern, Heckkrafthebern oder sonstigen Peripheriegeräten, wie Mähwerken, Packern etc. vorgesehen sind. Die Ansteuerung der Hydraulikzylinder erfolgt beispielsweise über eine Ventilanordnung, wie sie auf der DE 197 34 479 A1 bekannt ist. Diese Ventilanordnung ist in Scheibenbauweise ausgeführt und hat ein Proportionalventil mit einem Wege- und einem Geschwindigkeitsteil, über das ein Druckanschluß wahlweise mit zwei Arbeitsanschlüssen verbindbar ist. Die beiden Arbeitsanschlüsse sind mit einem Zylinderraum bzw. einem Ringraum des anzusteuernden Hydraulikzylinders verbunden. Jedem der Arbeitsanschlüsse ist ein gattungsgemäßer Sperrblock zugeordnet, der als entsperrbare Rückschlagventilanordnung ausgeführt ist. In seiner Rückschlagfunktion lässt der Sperrblock eine Druckmittelzufuhr vom Proportionalventil zum zugeordneten Arbeitsanschluß zu, während der paralell geschaltete, dem anderen Arbeitsanschluß zugeordnete Sperrblock in seiner Rücklauffunktion den Rücklauf des Druckmittels vom Hydraulikzylinder zu einem Tank- oder Niederdruckanschluß steuert.

Jeder Sperrblock hat einen gegen einen Ventilsitz vorgespannten Hauptkolben, der in der Rückschlagfunktion eine Verbindung zwischen dem Druckanschluß und dem zugeordneten Arbeitsanschluß aufsteuert. Zum Aufsteuern des Hauptkolbens in der Rücklauffunktion ist diesem ein mit einem Steuerdruck beaufschlagbarer Aufstoßkolben zugeordnet, über den der Hauptkolben in seine Öffnungsposition bringbar ist, um die Verbindung zwischen dem Arbeitsanschluß und dem Tankanschluß aufzusteuern. Dabei öffnet der Aufstoßkolben eine Voröffnung des Hauptkolbens, so daß dessen in Schließrichtung wirksame Stirnfläche entlastet wird und der Aufstoßkolben den Hauptkolben durch die Wirkung des Steuerdrucks vom Ventilsitz abheben kann. Der Aufstoßkolben ist über eine Feder an der benachbarten Stirnfläche des Hauptkolbens abgestützt. In diesem die Feder aufnehmenden Druckraum liegt in der Rückschlagfunktion (Ausfahren des Hydraulikzylinders) der Druck am Druckanschluß, d. h. der Pumpendruck an. Umgekehrt liegt in der Rücklauffunktion (Einfahren des Hydraulikzylinders) in diesem Druckraum der Lastdruck am Verbraucher an. Beim Umschalten von der Rückschlagfunktion zur Rücklauffunktion oder umgekehrt muß der jeweilige Druck im Druckraum zunächst abgebaut werden, bevor die jeweilige andere Funktion wirksam werden kann. Bei der bekannten Lösung wird beispielsweise beim Umschalten von der Rückschlagfunktion in die Rücklauffunktion während der durch Anlegen des Steuerdruckes bedingten Axialverschiebung des Aufstoßkolbens über eine Steuerkante ein Tankkanal aufgesteuert, so daß der Druckraum zum Tank hin entlastet wird. In der Anfangsphase wirkt jedoch noch der Pumpendruck in dem besagten Druckraum, so daß das Ansprechverhalten der Ventilanordnung, insbesondere beim schnellen Umschalten, bei bestimmten Betriebsbedingungen nicht den Anforderungen genügt.

Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Sperrblock zu schaffen, der ein schnelles Umschalten zwischen der Rücklauffunktion und der Rückschlagfunktion und umgekehrt ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch einen Sperrblock mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist der Druckraum zwischen einem Hauptkolben und einem Aufstoßkolben stets zu einem Tank- oder einem Niederdruckanschluß entlastet, so daß das beim Stand der Technik nachteilige verzögerte Ansprechverhalten aufgrund des erforderlichen Druckabbaus im besagten Druckraum nicht auftreten kann.

Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Endabschnitt des Aufstoßkolbens dichtend in einer Stirnausnehmung des Hauptkolbens geführt, so daß der Druckraum nur durch den Aufstoßkolben und den mit Voröffnung ausgeführten Hauptkolben begrenzt ist.

Letzterer wird vorzugsweise als Stufenkolben ausgeführt, wobei die Flächendifferenz in Schließrichtung wirksam ist, so daß der Aufstoßkolben schnellstmöglich wieder in seine Schließlage zurückbewegbar ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Ventil wird in der Rücklauffunktion über den Aufstoßkolben die Voröffnung des Hauptkegels geöffnet, so daß ein rückwärtiger Räum des Hauptkolbens zum Tank- oder Niederdruckanschluß hin entlastet ist.

Der von der Radialschulter des Hauptkolbens begrenzte Ringraum ist hydraulisch mit einem Vorsteuerkanal stromabwärts des Vorsteuerventilsitzes einerseits und mit dem Arbeitsanschluß andererseits verbunden. Im Druckmittelströmungspfad vom Ringraum zum Arbeitsanschluß ist eine Düse vorgesehen, deren wirksamer Durchmesser wesentlich geringer als derjenige der Voröffnung ist, so daß eine wirksame Entlastung des Druckes im Ringraum und im Vorsteuerkanal möglich ist. Bei einem besonders einfachen Ausführungsbeispiel ist diese Düse durch eine Axialnut am Außenumfang des Hauptkolbens ausgebildet.

Der kleinere Durchmesser des Hauptkolbens hat vorzugsweise den gleichen Durchmesser wie der Aufstoßkolben.

Die Herstellung des erfindungsgemäßen Sperrblocks ist besonders einfach, wenn im Aufstoßkolben ein Kanal ausgebildet ist, über den der Druckraum mit dem Tank- oder Niederdruckanschluß verbunden ist.

Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die hydraulische Verbindung zwischen dem Vorsteuerkanal und dem Ringraum beim Abheben des Hauptkolbens von seinem Ventilsitz zugesteuert und ein größerer Öffnungsquerschnitt zwischen dem Ringraum und dem zugeordneten Arbeitsanschluß aufgesteuert, so daß Druckunterschiede infolge einer Leckage über die aufgesteuerte Voröffnung und somit Verschiebungen der Rücklaufkennlinie verhinderbar sind.

Bei einer weiteren Verschiebung des Aufstoßkolbens wird eine Verbindung zwischen dem Arbeitsanschluß und dem Tankanschluß aufgesteuert, so daß das Druckmittel vom Hydraulikzylinder zum Tank hin abströmen kann.

Eine den Hauptkolben in Schließrichtung vorspannende Rückschlagfederanordnung wirkt einerseits als Rückschlagventilfeder die den Zulauf zum Verbraucher in der Rückschlagfunktion ermöglicht und andererseits als Steuerfeder um den Rücklauf vom Verbraucher zum Tank zu steuern.

Als Rückschlagventilfeder sollte diese Feder relativ schwach ausgelegt sein, damit über dem Rückschlagventil keine großen Druckverluste auftreten. Als Steuerfeder sollte die Feder dagegen eine steilere Kennlinie aufweisen, um ein gutes Ansprechverhalten bei der Rücklaufsteuerung zu ermöglichen.

Um diese einander widersprechenden Anforderungen an die Rückschlagfederanordnung zu gewährleisten, wird die Rückschlagventilanordnung durch Kombination einer schwachen Rückschlagfeder und einer Steuerfeder mit steiler Kennlinie ausgeführt, wobei die vergleichsweise schwach ausgelegte Rückschlagfeder die Rückschlagfunktion bestimmt, während die Steuerfeder mit steiler Federkennlinie erst nach einer vorbestimmten Axialbewegung des Hauptkolbens in Wirkeingriff gelangt, um die Rücklauffunktion zu steuern.

Der Aufbau des Sperrblocks ist besonders einfach, wenn der Hauptkolben in einer in ein Ventilgehäuse (Ventilscheibe) eingesetzten Hülse geführt ist, an deren Außenumfang zur Abdichtung eine Bördelung vorgesehen ist. Am Außenumfang des Hauptkolbens wird vorzugsweise eine Gleitringdichtung ausgebildet, so daß die Leckage des Sperrventils auch bei hohen Lastdrücken minimal ist.

Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.

Im folgenden werden zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Sperrblock und

Fig. 2 eine Variante des Sperrblocks aus Fig. 1.

Die Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Sperrblock 1, der in eine Aufnahmebohrung 4 eines plattenförmigen Ventilgehäuses 2 eingesetzt ist.

In dieser Aufnahmebohrung 4 münden über Ringräume ein Steuerkanal 6, ein Tankkanal 8, ein Arbeitskanal 10 und ein Druckkanal 12, die mit einem Steueranschluß S. einem Tankanschluß T, einem Arbeitsanschluß A bzw. einem Druckanschluß P der Ventilanordnung verbunden sind.

In die Aufnahmebohrung 4 ist eine Hülse 14 eingesetzt, in der ein Hauptkolben 16 axial verschiebbar geführt ist. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Hülse 14 von der in Fig. 1 rechten Stirnfläche des Ventilgehäuses bis hin zum Arbeitskanal A. In diesem Bereich ist am Außenumfang in der Hülse 14 eine Bördelung 18 ausgebildet, die beim einsetzen der Hülse 14 dichtend an der Umfangswandung der Aufnahmebohrung 4 anliegt.

Der Hauptkolben 16 ist als Stufenkolben ausgeführt, wobei ein mit einem größeren Druchmesser D3 ausgeführter Teil 22 abschnittsweise in einem radial erweiterten Bereich einer Innenbohrung 20 der Hülse 14 geführt ist. Dieser radial erweiterte Teil 22 des Hauptkolbens steht aus der Hülse 14 axial vor und ist in der dargestellten Grundposition über eine Rückschlagfederanordnung 24 gegen einen Ventilsitz 26 vorgespannt, der im Bereich zwischen dem Druckkanal 12 und dem Arbeitskanal 10 an der Aufnahmebohrung 4 ausgebildet ist. Im Bereich des Ventilsitzes 26 ist der Hauptkolben 16 mit einem radial vorstehenden Ringbund 28 versehen, der in eine entsprechend ausgebildete Abstufung der Aufnahmebohrung 4 eintaucht. Der Ringbund 28 steuert einen in Reihe zu einem Durchflußquerschnitt am Ventilsitz 26 liegenden weiteren Durchflußquerschnitt zwischen seiner einen 360-Grad Kante und einer 360-Grad Kante in der Aufnahmebohrung 4 des Ventilgehäuses 2. Und zwar beginnt dieser weitere Durchflußquerschnitt sich zu öffnen, wenn der Durchflußquerschnitt am Ventilsitz schon weit offen ist. Durch eine solche Ausbildung werden die auf die Druckmittelströmung zurückgehenden und in Schließrichtung wirkenden Kräfte gering gehalten. Der Ringbund 28 vergrößert außerdem die Fläche am Hauptkolben 16, an der ein in Richtung öffnen wirkender Druck anstehen kann. Insgesamt wird auf diese Weise bei einer Strömung des Druckmittels von dem Druckkanal 12 über den Hauptkolben 16 zum Arbeitskanal 10 der Druckabfall gering gehalten.

Der Teil 22 des Hauptkolben 16 mit dem Durchmesser D3 ist über eine Radialschulter 32 zum Durchmesser D1 zurückgestuft, wobei dieser zurückgestufte Endabschnitt 30 in einem entsprechend radial zurückgesetzten Bereich der Innenbohrung 20 geführt ist. Der Endabschnitt 30 hat an seinem Außenumfang eine Gleitringdichtung 34, so daß ein durch die Radialschulter 32 des Hauptkolbens 16 und die gegenüberliegende Schulter der Innenbohrung 20 der Hülse 14 begrenzter Ringraum hydraulisch gegenüber einem Federraum 36 für die Rückschlagfederanordnung 24 abgedichtet ist. Dieser Federraum (36) ist in Axialrichtung durch eine in die Hülse 14 eingeschraubte Verschlußschraube 38 abgeschlossen.

Der Hauptkolben 16 ist mit einer Voröffnung ausgeführt und hat eine Stirnausnehmung 40, in deren Boden ein in Endabschnitt 30 des Hauptkolben 16 durchsetzender Vorsteuerkanal 42 mündet. Im Mündungsbereich des Vorsteuerkanals 42 ist ein Vorsteuerventilsitz 44 ausgebildet, gegen den ein Vorsteuerventilkörper 46 mittels einer schwachen Vorsteuerfeder 48 vorgespannt ist. Diese ist an einem Bolzen 50 abgestützt, der in den Vorsteuerkanal 42 eingeschraubt ist und dessen in Fig. 1 rechter Endabschnitt axial aus dem Hauptkolben 16 vorsteht. An diesem Endabschnitt des Bolzens 50 greift eine an der Verschlußschraube 38 abgestützte Rückschlagfeder 52 der Rückschlagfederanordnung 24 an, so daß der Hauptkolben 16 in der in Fig. 1 dargestellten Grundposition über diese vergleichsweise schwache Rückschlagfeder 52 gegen seinen Ventilsitz 26 vorgespannt ist.

Die Rückschlagfederanordnung 24 hat desweiteren eine Steuerfeder 54 mit einer steileren Federkennlinie als die vorgenannte schwache Rückschlagfeder 52. Diese Steuerfeder 54 ist an einem Federteller 56 abgestützt der im Axialabstand zu der in Fig. 1 rechten Stirnfläche des Endabschnitts 30 ausgebildet ist. Dieser Federteller 56 ist an einer Radialschulter in der Innenbohrung 20 der Hülse 14 abgestützt. Der andere Endabschnitt der Steuerfeder 54 liegt an der Verschlußschraube 38 an. Die Steuerfeder 54 wird erst dann wirksam wenn der Endabschnitt 30 des Hauptkolbens 16 auf den Federteller 56 aufläuft. Im Vorsteuerkanal 42 münden mehrere Radialbohrungen 58, die in der Schließposition des Hauptkolbens 16 mit dem Ringraum 34 verbunden sind. Der Hauptkolben 16 hat im Bereich der Radialbohrungen 58 eine Steuerkante 60, durch die beim Abheben des Hauptkolbens 16 vom Ventilsitz 26 die Verbindung zwischen dem Ringraum 34 und den Radialbohrungen 58 zusteuerbar ist.

Der Federraum 36 ist über eine gestrichelt angedeutete, den Endabschnitt 30 durchsetzende Bohrung 62 mit dem von der Stirnausnehmung 40 begrenzten Raum des Hauptkolbens 16 verbunden.

Im Bereich zwischen dem Ringraum 34 und dem Arbeitskanal 10 sind am Außenumfang des Teils 22 des Hauptkolbens 14 Axialnuten 64 ausgebildet, wobei diese zum Ringraum 34 hin zu einer Düse 66 verengt sind. Der wirksame Querschnitt dieser Düse 66 ist wesentlich geringer als der Durchmesser des Vorsteuerventilsitzes 44. Bei einer Axialverschiebung des Hauptkolbens 16 wird der die Düse 66 ausbildende, verengte Teil des Axialnuten 64 in den Ringraum 34 hinein verschoben, so daß ein größerer Öffnungsquerschnitt für die Verbindung des Ringraums 34 mit dem Arbeitskanal 10 aufgesteuert wird.

In der Aufnahmebohrung 4 ist desweiteren ein Aufstoßkolben 68 geführt, dessen in Fig. 1 rechter Endabschnitt dichtend in die Stirnausnehmung 40 des Hauptkolbens 16 eintaucht. Am Boden der Stirnausnehmung 40 ist eine Feder 70 abgestützt, über die der Aufstoßkolben 68 gegen eine Stirnfläche 72 der Aufnahmebohrung 4 im Bereich des Steuerkanals 6 vorgespannt ist. An seinem rechten Endabschnitt hat der Aufstoßkolben 68 einen Axialvorsprung 74, der bei einer Axialverschiebung des Aufstoßkolbens 68 auf den Vorsteuerventilkörper 46 aufläuft und diesen von seinem Vorsteuerventilsitz 44 abhebt. Der zwischen dem Aufstoßkolben 68 und dem Hauptkolben 16 ausgebildete Druckraum 76 ist über zumindest eine den Aufstoßkolben 68 durchsetzende Winkelbohrung 78 mit dem Tankkanal 8 verbunden, die sich von der in Fig. 1 rechten Stirnfläche bishin zum Außenumfang des Aufstoßkolben 68 im Bereich des Tankkanals 8 erstreckt. Der Mündungsbereich der Winkelbohrung 78 im Bereich des Tankkanals 8 ist so gewählt, daß der Druckraum 76 stets mit dem Tankkanal 8 verbunden ist.

Im Bereich dieses Tankkanals 8 ist am Außenumfang des Aufstoßkolbens 68 eine Steuerausnehmung 80 vorgesehen, die eine weitere Steuerkante 82 ausbildet, über die die Verbindung zwischen dem Tankkanal 8 und demjenigen Raum 84 erstreckt, der sich vom Mündungsbereich des Druckkanals 12 zum Ventilsitz 26 hin erstreckt, so daß bei abgehobenem Hauptkolben 16 eine hydraulische Verbindung zwischen dem Arbeitskanal 10 und dem Tankkanal 8 geöffnet wird. Die Axialposition der Steuerkante 82 ist so gewählt, daß die Verbindung zwischen dem Arbeitskanal 10 und dem Tankkanal 8 erst dann aufgesteuert wird, wenn der größere Öffnungsquerschnitt der Axialnuten 64 geöffnet ist.

Der Außendurchmesser des Aufstoßkolbens 68 hat den gleichen Durchmesser D1 wie der Endabschnitt 30 des Hauptkolbens 16.

Wie eingangs erwähnt, ist dem Sperrblock 1 ein Proportionalventil vorgeschaltet, über das der Druckkanal 12 mit der Pumpe verbindbar oder sperrbar ist. In der Rückschlagfunktion liegt im Druckkanal 12 der Pumpendruck an, so daß auf die von den Durchmessern D3 und D1 begrenzte Ringstirnfläche eine in Öffnungsrichtung wirksame Druckkraftresultierende wirkt. Der Hauptkolben 16 hebt dann von seinem Ventilsitz 26 ab, wenn diese in Öffnungsrichtung wirksame Druckkraftresultierende größer als die in Schließrichtung auf die Radialschulter 32 wirkende Druckkraftresultierende im Ringraum 34 und die Kraft der Rückschlagfeder 52 und die von der Gleitringdichtung 35 erzeugte Reibungskraft ist. Da die Rückschlagfeder 52 relativ schwach ausgelegt ist, ist der Druckverlust in der Rückschlagfunktion minimal. Der Druckraum 76 ist stets über die Winkelbohrung 78 mit dem Tankkanal 8 verbunden.

Beim Umsteuern zur Rücklauffunktion wird über das Proportionalventil die Verbindung des Druckkanals 12 zur Pumpe abgesperrt und der Steuerkanal 6 mit einem Steuerdruck beaufschlagt, der auf die rückwärtige Stirnfläche des Aufstoßkolbens 68 wirkt, so daß dieser in der Darstellung gemäß Fig. 1 nach rechts beaufschlagt ist. Da der Druckraum 76 aufgrund seiner Verbindung mit dem Tankkanal 8 druckentlastet ist, kann der Aufstoßkolben 68 durch die Wirkung des Steuerdruckes gegen die Kraft der Feder 70 nach rechts verschoben werden, so daß der Axialvorsprung 74 auf den Vorsteuerventilkörper 46 aufläuft und diesen gegen die Kraft der Vorsteuerfeder 48 von seinem Ventilsitz 44 abhebt - die Voröffnung des Hauptkolbens 16 wird aufgesteuert. Dadurch kann das sich im Ringraum 34 und im Vorsteuerkanal 42 befindliche Steueröl durch die Voröffnung in den Druckraum 76 und von dort über die Winkelbohrung 78 zum Tankkanal 8 abströmen, so daß die in den Hauptkolben 16 in Schließrichtung beaufschlagenden Druckkräfte verringert werden. Der Aufstoßkolben 68 läuft in der Folge auf den Hauptkolben 16 auf, so daß dieser aufgrund des in Öffnungsrichtung wirksamen Steuerdruckes von seinem Ventilsitz 26 abgehoben wird. Die beim Abheben des Hauptkolbens 16 wirksame Düse 66 und der Durchmesser des Vorsteuerventilsitz 44 sind so ausgelegt, daß auch bei einem hohen Druck im Arbeitskanal 10 der im Ringraum 34 wirksame Druck zum Tankkanal 8 hin abgebaut werden kann.

Sobald der Hauptkolben 16 vom Ventilsitz 28 abgehoben ist, wird die Verbindung zwischen den Radialbohrungen 58 und dem Ringraum 34 durch die Steuerkante 60 zugesteuert und in der Folge der größere Öffnungsquerschnitt der Axialnuten 64 aufgesteuert, so daß Druckunterschiede infolge von Leckagen über die Vorsteuerventilanordnung und somit Verschiebungen der Rücklaufkennlinie verhinderbar sind. Bei einer weiteren Axialverschiebung des Hauptkolbens 16 wird dann über die weitere Steuerkante 82 die Verbindung zwischen dem Tankkanal 8 und dem Arbeitskanal 10 aufgesteuert, so daß das Druckmittel vom Hydraulikzylinder zum Tankkanal 8 abströmen kann. Bevor die weitere Steuerkante 82 die Verbindung zwischen dem Tankkanal 8 und dem Arbeitskanal 10 aufsteuert läuft der Hauptkolben 16 auf den Federteller 56 auf, so daß das weitere Aufsteuern in der Rücklauffunktion im wesentlichen gegen die Kraft der stärkeren Steuerfeder 54 erfolgt, die in optimaler Weise an diese Regelaufgabe angepaßt ist. Im Federraum 36 der Steuerfeder 54 und der Rückschlagfeder 52 liegt stets der im Druckraum 76 herrschende Tank- oder Niederdruck an, da dieser Federraum 36 über die Bohrung 62 mit dem Druckraum 76 verbunden ist.

Fig. 2 zeigt ein vereinfachtes Ausführungsbeispiel des Sperrblocks 1 aus Fig. 1. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Düse 66 nicht durch eine oder mehrere Axialnuten 64 sondern durch eine Mantelbohrung 86 ausgebildet, die die Hülse 14 im Bereich zwischen der Bördelung 18 und dem an den Arbeitskanal 10 angrenzenden Endabschnitt durchsetzt. Die Mantelbohrung 86 mündet einerseits im Ringraum 34 und andererseits in einem Axialkanal 88, der zwischen dem Außenumfang der Hülse 14 und der Innenumfangswandung der Aufnahmebohrung 4 ausgebildet ist. Der Hauptkolben 16 hat im Bereich der Radialschulter 32 eine Steuerkante 90, über die die Mantelbohrung 86 nach dem Abheben des Hauptkolbens 16 zugesteuert wird. Über eine zusätzliche Steuerkante 92 wird dann bei einer weiteren Axialverschiebung des Hauptkolben 16 ein größerer Öffnungsquerschnitt aufgesteuert, der durch einen radial zurückgesetzten Umfangsabschnitt 94 des Hauptkolbens 16 realisiert wird.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wurde desweiteren auf den Ringbund 28 des Hauptkolbens 16 im Bereich des Ventilsitzes 26 verzichtet, so daß der Grundaufbau des Hauptkolbens 16 gegenüber der Eingangs beschriebenen Lösung vereinfacht ist. Im übrigen entspricht die in Fig. 2 dargestellte Lösung dem Eingangs beschriebenen Ausführungsbeispiel, so daß auf weitere Erläuterungen verzichtet werden kann.

Offenbart ist ein Sperrblock zur Ansteuerung eines hydraulischen Verbrauchers, bei dem ein mit Voröffnung ausgeführter Hauptkolben in einer Rücklauffunktion mittels eines Aufstoßkolbens von einem Ventilsitz abhebbar ist. Ein vom Hauptkolben einerseits und vom Aussteuerkolben andererseits begrenzter Druckraum ist sowohl bei der Rücklauffunktion als auch in der Rückschlagfunktion des Sperrblocks mit einem Tank- oder Niederdruckkanal verbunden, so daß die Umsteuerung von der Rücklauffunktion zur Rückschlagfunktion und umgekehrt sehr schnell erfolgen kann.

Bezugszeichenliste

1

Sperrblock

2

Ventilgehäuse

4

Aufnahmebohrung

6

Steuerkanal

8

Tankkanal

10

Arbeitskanal

12

Druckkanal

14

Hülse

16

Hauptkolben

18

Bördelung

20

Innenbohrung

22

Teil des Hauptkolbens

24

Rückschlagfederanordnung

26

Ventilsitz

28

Ringbund

30

Endabschnitt

32

Radialschulter

34

Ringraum

35

Gleitringdichtung

36

Federraum

38

Verschlußschraube

40

Stirnausnehmung

42

Vorsteuerkanal

44

Vorsteuerventilsitz

46

Vorsteuerventilkörper

48

Vorsteuerfeder

50

Bolzen

52

Rückschlagfeder

54

Steuerfeder

56

Federteller

58

Radialbohrungen

60

Steuerkante

61

Bohrung

64

Axialnuten

66

Düse

68

Aufstoßkolben

70

Feder

72

Stirnfläche

74

Axialvorsprung

76

Druckraum

78

Winkelbohrung

80

Steuerausnehmung

82

weitere Steuerkante

84

Raum

86

Mantelbohrung

88

Axialkanal

90

Steuerkante

92

Steuerkante

94

Umfangsabschnitt

Claims (14)

1. Sperrblock zur Verbindung eines Arbeitsanschlusses (A) mit einem Druckanschluß (P) und einem Tank- oder Niederdruckanschluß (T), mit einem gegen einen Ventilsitz (26) vorgespannten Hauptkolben (16), in dem ein gegen ein am Vorsteuerventilsitz (44) vorgespannter Ventilkörper (46) aufgenommen ist, der mittels eines Aufstoßkolbens (68) in seine Öffnungsstellung bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufstoßkolben (68) und der Hauptkolben (16) einen Druckraum (76) begrenzen, der stets mit dem Tank- oder Niederdruckanschluß (T) verbunden ist.

2. Sperrblock nach Patentanspruch 1, wobei der Aufstoßkolben (68) mit einem Endabschnitt dichtend in einer Stirnausnehmung (40) des Hauptkolbens (16) geführt ist, in deren Boden der Vorsteuerventilsitz (44) mündet.

3. Sperrblock nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei der Hauptkolben (16) als Stufenkolben ausgeführt ist, dessen Flächendifferenz in Schließrichtung wirkt.

4. Sperrblock nach Patentanspruch 3, wobei ein von einer Radialschulter (32) des Hauptkolbens (16) begrenzter Ringraum (34) über eine Düse (66, 86) mit dem Arbeitsanschluß (A) verbunden ist.

5. Sperrblock nach Patentanspruch 4, wobei die Düse (66) durch eine Axialnut (64) im Hauptkolben (16) ausgebildet ist.

6. Sperrblock nach einem der Patentansprüche 3 bis 5, wobei der kleinere Durchmesser (D1) des Hauptkolbens (16) dem Außendurchmesser des Aufstoßkolbens (68) entspricht.

7. Sperrblock nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei der Aufstoßkolben (68) eine oder mehrere Winkelbohrungen (78) hat, über die der Druckraum (76) mit dem Tank- oder Niederdruckanschluß (T) verbunden ist.

8. Sperrblock nach einem der Patentansprüche 4 bis 7, wobei ein Vorsteuerkanal (42) stromabwärts des Vorsteuerventilsitzes (44) über Radialbohrungen (58) des Hauptkolbens (16) mit dem Ringraum (34) verbunden ist und diese Verbindung durch eine Steuerkante (60) des Hauptkolbens (16) zusteuerbar ist.

9. Sperrblock nach Patentanspruch 8, wobei die Verbindung zum Tankanschluß (T) über eine Steuerkante (82) des Aufstoßkolbens (68) aufsteuerbar ist.

10. Sperrblock nach Patentanspruch 8 oder 9, wobei vor dem Aufsteuern des Tankanschlußes (T) über den Aufstoßkolben (68) ein größerer Öffnungsquerschnitt als der Querschnitt der Düse (66, 86) zwischen dem Ringraum (34) und dem Arbeitsanschluß (A) aufsteuerbar ist.

11. Sperrblock nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei am Außenumfang des Hauptkolbens (16) eine Dichtung (35) angeordnet ist.

12. Sperrblock nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei ein Federraum (36) für eine den Hauptkolben (16) in Schließrichtung beaufschlagende Rückschlagfederanordnung (24) über eine Bohrung (62) des Hauptkolbens (16) mit dem Druckraum (76) verbunden ist.

13. Sperrblock nach Patentanspruch 12, wobei die Rückschlagfederanordnung (24) eine Rückschlagfeder (52) und eine erst nach einer Axialverschiebung des Hauptkolbens (16) wirksame Steuerfeder (54) hat, die eine größere Federrate als die Rückschlagfeder (52) hat.

14. Sperrblock nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, wobei der Hauptkolben (16) in einer Hülse (14) geführt ist, die in ein Ventilgehäuse (2) eingesetzt und mittels einer Prägung (18) stirnseitig abgedichtet ist.