DE1283627B - Druckmittelbetaetigtes Steuerventil - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES tfjffiWWl· PATENTAMT Int. α.:

F 16k

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche KL: 47 gl-31/38

Nummer: 1283 627

Aktenzeichen: P 12 83 627.0-12 (A 49308)

Anmeldetag: 25. Mai 1965

Auslegetag: 21. November 1968

Die Erfindung betrifft ein druckmittelbetätigtes Steuerventil mit einer Druckkammer für ein Hauptventil, insbesondere Steuerschieber, einem Hilfsventil und einer Einrichtung zur Vermeidung von Steuerungsschlägen.

Bei einem bekannten Steuerventil dieser Gattung ist zur Vermeidung von Steuerungsschlägen vorgesehen, daß als Hilfsventile eine gedrosselte Überströmverbindung zwischen der zum Hauptventil führenden Förderleitung und der Rücklaufleitung bildet. Das Hilfsventil ist von Ausnehmungen eines mechanisch betätigten Vorsteuerschiebers gesteuert und bei geringen Abweichungen des Vorsteuerschiebers von der Neutrallage geöffnet, bei starkem Verschieben des Vorsteuerschiebers in Richtung der die Arbeitsleitung unter Druck setzenden Stellung dagegen verschlossen. Das Hilfsventil beeinflußt die zum Steuern des Hauptventils benutzten Verbindungen nicht.

Bei diesem bekannten Steuerventil ist es schwierig, die Drosselung der Druckmittelzuführung beim öffnen des Hauptventils so mit dessen Öffnungsbewegung zu koordinieren, daß Steuerungsschläge wirklich vermieden werden, ohne daß das Ventil zu träge wird. Außerdem geht die Energie des durch das Hilfsventil strömenden Druckmittels vollständig verloren und führt zu einer unerwünschten Erwärmung des Druckmittels.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem druckmittelbetätigten Steuerventil mit einer Druckkammer für ein Hauptventil und einem Hilfsventil Steuerungsschläge unmittelbar durch die Art, in der das Hauptventil seine Verstellstrecke durchläuft, auszuschalten. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß der volle Druck des Druckmittels von vornherein dem Hauptventil zugeführt werden kann, wenn nur dafür gesorgt ist, daß sich das Hauptventil zu Beginn der Öffnungsbewegung und am Ende der Schließbewegung nur langsam bewegen kann.

Erfindungsgemäß ist bei einem druckmittelbetätigten Steuerventil der beschriebenen Gattung der Zu- oder Abfluß der Druckkammer durch ein in an sich bekannter Weise mit dem Hauptventil gemeinsam bewegbares Hilfsventil gesteuert, das in den Stellungsbereichen des Hauptventils, in denen dieses den Durchfluß der Druckmittelleitung drosselt, seinerseits die Anschlußleitung für die Druckkammer drosselt, aber diese Anschlußleitung in den anderen Stellungsbereichen des Hauptventils freigibt.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand sche-Druckmittelbetätigtes Steuerventil

Anmelder:

Abex Corp., New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter:

Dr.-Ing. Franz Wuesthoff,
Dipl.-Ing. Gerhard Puls,
ι« Dipl.-Chem. Dr. rer. nat.

Eckehart Freiherr von Pechmann, Patentanwälte, 8000 München

Als Erfinder benannt:

Cecil E. Adams, Columbus, Ohio (V. St. A.)

so Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 25. Mai 1964 (369 891)

matischer Zeichnungen an verschiedenen Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Ansicht eines hydraulischen Kreises mit einem Hydraulikmotor und einem im Axialschnitt dargestellten druckmittelbetätigten Steuerventil mit Merkmalen der Erfindung;

F i g. 2 ist ein Axialschnitt des Ventils gemäß Fig. 1, bei dem jedoch das Steuersolenoid erregt ist und der Hauptsteuerschieber sich nach links zu bewegen beginnt;

F i g. 3 und 4 sind Schnitte wie F i g. 2 in zwei weiteren aufeinanderfolgenden Stellungen des sich nach links bewegenden Hauptschiebers;
F i g. 5 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ein von einem Doppel-Elektromagneten gesteuertes, schrittweise arbeitendes Vierwegeventil.

Die Erfindung läßt sich bei Ventilen verschiedener

Bauart, auch bei Drehventilen, verwirklichen, wird hier jedoch in Zusammenhang mit einem Steuerschieber beschrieben. In F i g. 1 bis 4 ist ein von einem einzigen Elektromagneten gesteuertes, insgesamt mit 10 bezeichnetes Vierwegeventil dargestellt. Das Gehäuse des Ventils 10 setzt sich aus drei Teilen 11, 12 und 13 zusammen. Teil 11 enthält ein Vorsteuerventil, Teil 12 enthält das Hauptventil, das in einer vom Vorsteuerventil bestimmten Richtung durchströmt wird, und Teil 13 enthält ein Hilfs-

809 638/1426

ventil, mit dem die Bewegungsgeschwindigkeit des beweglichen Ventilteils, im vorliegenden Fall des Steuerschiebers, des Hauptventils geregelt wird.

Das Gehäuseteil 12 hat eine Längsbohrung 20, die mit einer koaxialen Stufenbohrung 21 im Gehäuseteil 13 in Verbindung steht. Die Bohrungen 20 und 21 sind an ihren Enden jeweils mit einer Kappe 22 bzw. 23 verschlossen.

Die Bohrung 20 hat in gegenseitigem Abstand angeordnete Ringnuten bzw. Kanäle 26, 27, 28 und 29 und enthält einen zylindrischen Hauptschieber 32. Der Hauptschieber 32 hat eine Kammer 33 und weist außen drei Ringnuten 35, 36 und 37 auf, zwischen denen Bunde 40, 41, 42 und 43 ausgebildet sind. Die Bunde 40 bis 43 bilden mit der Bohrung 20 abdichtende Schieberitze. Die Kammer 33 im Hauptschieber 32 ist mit den Ringnuten 35 bzw. 37 durch Öffnungen 46 und 47 verbunden.

Bei der charakteristischen Verwendung des Ventils 10 in einem hydraulischen Kreis gemäß F i g. 1 ist die Ringnut 26 im Gehäuseteil 12 über einen Kanal 51 an einen Druckmittelbehälter 86 angeschlossen. Die Kammer 33 im Hauptschieber 32 steht die sich beim Verschieben des Hilfsschiebers 53 die Bunde 71 und 72 hinwegbewegen. Die Bohrung 94 steht mit der Ringnut 65 in Verbindung, wenn der Hilfsschieber gemäß F i g. 1 seine rechte Endstellung einnimmt. Der Kanal 93 ist über eine Düse 95 an den erweiterten Teil der Bohrung 21 links von der Schulter 61 angeschlossen, der eine von dem rechten Ende des Hauptschiebers 32 begrenzte Druckkammer 142 bildet. Das Gehäuseteil 12 weist schließlich

ίο noch einen Kanal 96 auf, der auf der linken Seite des Hauptschiebers 32 in die Bohrung 20 mündet. Das Gehäuseteil 11 des Vorsteuerventils ist vorzugsweise an einer Seitenfläche des Gehäuseteils 12 befestigt und weist eine abgesetzte Bohrung 101 auf, die zwei Ringnuten 102 und 103 aufweist und an ihren beiden Enden je eine erweiterte Kammer 104 und 105 bildet. Die Ringnut 102 ist durch einen Kanal 110 mit dem Kanal 96, und die Ringnut 103 durch einen Kanal 111 mit dem Kanal 93 im Gehäuseteil 12 verbunden. Etwa in der Mitte zwischen den Ringnuten 102 und 103 mündet ein Kanal 112 in die Bohrung 101; er führt zur Ringnut 28 in der Bohrung 20 des Gehäuseteils 12 und steht infolgedessen über den Kanal 82 ständig in Verbindung

ebenfalls ständig in Verbindung mit dem Behälter

86, und zwar über die Schieberöffnung 46, die Ring- 25 mit der Druckseite der Pumpe 84.

nut 35, die Ringnut 26 und den Kanal 51. Die Vorsteuerventilbohrung 101

An dem in F i g. 1 bis 4 rechten Ende des Hauptschiebers 32 ist ein zylindrischer Hilfsschieber 53 dadurch befestigt, daß er mit einem Stopfen 54 verbunden ist, der das rechte Ende der Kammer 88 im Hauptschieber 32 abschließt. Der Hilfsschieber 53 hat eine axiale Innenbohrung 58; durch diese erstreckt sich eine Verbindungsstange 56, die an ihrem äußeren Ende eine an der Stirnfläche des Hilfsschiebers anliegende selbstsichernde Mutter 57

trägt. Die Verbindungsstange 56 ist durch einen Querstift 55 mit dem Stopfen 54 verbunden und durch Anziehen der Mutter 57 gespannt. Zwischen dem Stopfen 54 und dem Hilfsschieber 53 ist ein Anschlagring 60 eingeklemmt, der mit einer Schulter61 der abgesetzten Bohrung 21 zusammenwirkt, um die Bewegung der Schieber 32 und 53 nach rechts zu begrenzen. In Fig. 1 sind die Steuerschieber 32 und 53 in ihrer rechten Endstellung dargestellt.

Der Hilfsschieber 53 hat drei Ringnuten 65, 66 und 67, die drei Bunde 71, 72 und 73 voneinander abgrenzen. Die Ringnuten 65, 66 und 67 sind mit der Bohrung 58 im Steuerschieber 53 durch Öffnungen 65 a, 66 a bzw. 67 a verbunden.

Das Gehäuseteil 12 hat einen mit der Ringnut 27 verbundenen, nach außen führenden Kanal 75 und einen mit der Ringnut 29 verbundenen Kanal 76; diese Kanäle sind gemäß F i g. 1 an einen Hydraulikmotor 77 mit doppeltwirkendem Arbeitskolben 78 angeschlossen. Es kann auch ein andersartiger Hydraulikmotor vorgesehen sein.

Die Ringnut 28 der Bohrung20 ist gemäß Fig. 1 über Kanäle 82 und 89 an die Druckseite einer enthält einen

zylindrischen Schieber 115, der eine von Bunden 117 und 118 begrenzte mittlere Ringnut 116 aufweist. Die Ringnut 116 ist so breit oder ein wenig schmaler als der Abstand zwischen den inneren Kanten der Ringnut 102 und 103. Wenn der Schieber 115 seine in Fig. 1 gezeigte Ausgangsstellung einnimmt, dichtet ein Bund 118 die Ringnut 103 gegen die Ringnut 102 sowie gegen den Kanal 112 ab. In derselben Stellung des Steuerschiebers 115 ist seine Ringnut 116 mit der Ringnut 102 verbunden.

Der Steuerschieber 115 des Vorsteuerventils ist an seinen Enden mit Betätigungsstangen 121 und 122 verbunden, die sich durch die Kammer 104 bzw. 105 und durch Stopfbüchsen 123 nach außen erstrecken. An den Betätigungsstangen 121, 122 ist jeweils eine Schulter 126 ausgebildet, an der außen eine axial verschiebbare Scheibe 128 bzw. 129 unter dem Druck einer Feder 130 bzw. 131 anliegt. Diese Federn stützen sich jeweils an einem Stopfen 132 ab und sind bestrebt, den Schieber 115 in seiner Ausgangsstellung zu halten. Die Scheiben 128 und 129 haben Radialnuten 134, die eine ständige Verbindung zwischen dem mittleren Teil der Bohrung 101 und den Kammern 104 und 105 herstellen. Die Kammern 104 und 105 sind über Kanäle 135 und eine Leitung 136 an den Druckmittelbehälter 86 angeschlossen.

Die Unke Betätigungsstange 121 des Vorsteuerventilschiebers 115 ist mit dem Anker eines Solenoids 140 verbunden. Wird das Solenoid erregt, so bewegt sich dessen Anker nach rechts und bewegt dadurch den Steuerschieber 115 aus der in F i g. 1 gezeigten Stellung so weit nach rechts, daß der Bund 117 die

Pumpe 84 angeschlossen, die von einem Elektro- 60 Ringnut 102 und den Kanal 110 verschließt und der

motor 85 angetrieben und vom Behälter 86 über eine Leitung 87 gespeist wird. Zwischen der Druckseite der Pumpe 84 und der Leitung 89 ist ein Überströmventil 88 vorgesehen.

Das Gehäuseteil 12 weist ferner einen Kanal 93 auf, der über eine Bohrung 94 im Gehäuseteil 13 mit der axialen Bohrung 21 verbunden ist. Die Bohrung mündet an einer Stelle in die Bohrung 21, über Bund 118 die Ringnut 103 und den Kanal 111 mit der Ringnut 116 verbindet.

Ist das Solenoid 140 abgeschaltet und führt die Pumpe 83 der Ringnut 28 Druckmittel zu, während der Hauptschieber 32 die Stellung gemäß F i g. 1 einnimmt, so gelangt das Druckmittel von der Ringnut zur Ringnut 36 des Hauptschiebers und durch die Ringnut 29 der Bohrung 20 zum Kanal 76 und wei-

ter zur rechten Seite des Arbeitskolbens 78. Die linke Seite des Kolbens 78 ist über den Kanal 75, die Ringnuten 27, 35 und 26 über den Kanal 51 an den Behälter 86 angeschlossen. Der Druck hält also den Kolben 78 in seiner äußersten linken Stellung.

Der Druck in der Ringnut 28 pflanzt sich durch den Kanal 112 zur Ringnut 116 fort und von dieser durch die Kanäle 110 und 96 in die Kammer 143 auf der linken Seite des Hauptschiebers 32 und hält diesen in seiner rechten Stellung. Das rechte Ende des Hauptschiebers 32 ist über die Bohrung 94 sowie die Düse 95, die Kanäle 93 und 111, die Ringnut 103, die Bohrung 101, den Schlitz 134 und die Kanäle 135 und 136 mit dem Behälter 86 verbunden.

Eine Bewegung des Arbeitskolbens 79 nach rechts wird dadurch ausgelöst, daß das Solenoid 140 erregt wird, infolgedessen den Schieber 115 des Vorsteuerventils nach rechts in die in F i g. 2 gezeigte Lage verschiebt. Das Druckmittel strömt dann von der Ringnut 28 im Gehäuseteil 12 durch den Kanal 112 am Bund 118 vorbei in den Kanal 111 und weiter durch die Bohrung 93 und die Düse 95 in die Druckkammer 142 rechts vom Hauptschieber 32. Sobald sich der Anschlagring 60 von der Schulter 61 wegbewegt, strömt das Druckmittel in größerer Menge durch die Bohrung 94 und die Ringnut 65 in die Druckkammer 142. Die Bohrung 94 hat einen größeren Durchmesser als die Düse 95, daher beträgt die durch die Bohrung 94 strömende Druckmittelmenge ein Vielfaches der durch die Düsenöffnung 95 strömenden, zu der sie hinzukommt.

Durch die Bewegung des Vorsteuerschiebers 115 in die Stellung gemäß F i g. 2 wird der Kanal 110 von dem Kanal 112 getrennt und dem links vom Hauptschieber 32 befindlichen Druckmittel wird der Weg zum Behälter 86 durch die Kanäle 96, 110, den Schlitz 134 und den Kanal 135 freigegeben, so daß der auf das rechte Ende der Schieber 32 und 53 einwirkende Druck diese beiden Schieber nach links bewegt.

Die Bewegung der Schieber 32 und 53 nach links ist nach dem Abheben des Rings 60 von der Schulter 61 zunächst verhältnismäßig rasch. Wenn jedoch der Hilfsschieber 53 etwa die in F i g. 2 gezeigte Stellung erreicht hat, in der die linke Kante des Bundes 71 die Bohrung 94 zu verschließen beginnt, wird die in die Druckkammer 142 noch eindringende Druckmittelmenge durch die Düse 95 begrenzt, und infolgedessen verlangsamt sich die Bewegung der Schieber in dem Maße, in dem die Bohrung 94 vom Bund 71 verschlossen wird.

Die Ringnuten sind in bezug auf die zugehörigen Bunde so angeordnet, daß die Bewegung des Hauptschiebers 32 schnell, wenn die Ringnuten 26 und 29 vom Druckmittel frei durchströmt werden können, wogegen der Bund 71 die Strömung durch die Bohrung 94 zu drosseln beginnt und damit die Bewegung des Hauptschiebers 32 verlangsamt, wenn sich die linke Kante des Bundes 42 der linken Kante der Ringnut 29 im Gehäuseteil 12 nähert.

Die Bunde 41 und 42 des Hauptschiebers 32 weisen an beiden Seiten Unterschneidungen 114 auf, die den Öffnungspunkt unter gedrosselter Vorströmungsverbindung an der jeweiligen Steuerkante vorverlegen bzw. den Schließpunkt unter gedrosselter Nachströmungsverbindung verschieben. Wenn sich der Hauptschieber 32 über die in F i g. 2 gezeigte Stellung hinaus weiter nach links bewegt, und zwar mit seiner jetzt verringerten Geschwindigkeit, wird die Ringnut 29 des Gehäuseteils 12 vom Bund 42 des Hauptschiebers abgedeckt und damit der Kanal 76 abgeschlossen.

Nach weiterer Verschiebung der beiden Schieber 32 und 53 nach links steht die Bohrung 94 gemäß F i g. 3 mit der Ringnut 66 in Verbindung, so daß das Druckmittel durch die Ringnut 66 und die öffnungen 66 a in die Bohrung 58 und weiter durch die

ίο Öffnungen 65 α in die Druckkammer 142 strömt. Infolgedessen erhöht sich die Geschwindigkeit der Schieberbewegung wieder nahezu auf den anfänglichen Wert. Diese Geschwindigkeitserhöhung tritt ein, wenn der Bund 42 die Ringnut 29 von der Ringnut 36 getrennt hat und bevor der Bund 41 so weit links steht, daß eine Verbindung zwischen den Ringnuten 27 und 36 hergestellt ist, d. h. die schnellere Geschwindigkeit wird so lange beibehalten, wie der Hauptschieber zwischen den Kanälen 75 und 76 ver-

ao schoben wird.

Die linke Seite des Bundes 72 beginnt die Bohrung 94 zu überdecken, wenn die Schlitze 144 am rechten Ende des Bundes 41 mit der Ringnut 27 in Verbindung treten und dem Kanal 75 dadurch langsam

»5 Druck zuführen. Wenn dies eintritt, der Arbeitskolben 78 nach rechts bewegt und das Druckmittel von der rechten Seite des Kolbens durch die Leitung 76 in die Ringnut 29 und weiter durch die öffnungen 47 in die Kammer 33 im Hauptschieber 32 und durch die öffnungen 46 in den Abflußkanal 51 verdrängt. F i g. 4 zeigt die Stellung des Schiebers 32 und 53 in dem Moment, in dem die Ringnut 27 mit der Ringnut 36 des Hauptschiebers 32 Verbindung erhält. Wenn die Ringnut 27 im wesentlichen frei ist, tritt die Ringnut 67 des Hilfsschiebers 53 mit der Bohrung 94 in Verbindung, so daß nun wieder ein starker Druckmittelstrom durch die öffnung 67 α und die Bohrung 58 in die Druckkammer 142 gelangt und der Hauptschieber schneller nach links verschoben wird. Die Schieber bewegen sich so lange schnell nach links, bis der Hauptschieber 32 am Gehäusedeckel 22 anliegt. Die Ringnut 27 steht weiterhin unter Druck und der Arbeitskolben 78 bewegt sich weiter nach rechts, bis das Solenoid 140 abgeschaltet wird und der Vorsteuerschieber 115 in seine Ausgangsstellung zurückkehrt.

Wenn dies eintritt, wird der Kanal 93 mit dem Behälter 86 verbunden und die Druckkammer 143 am linken Ende des Hauptschiebers 32 unter Druck gesetzt, so daß die Schieber wieder nach rechts verschoben werden.

Die Geschwindigkeit der Bewegung der Schieber 32, 53 nach rechts wird von dem aus der Druckkammer 142 durch die Bohrung 94 und/oder die Düse 95 entweichenden Druckmittel gesteuert. Auch bei einer Bewegung nach rechts wandert der Hauptschieber 32 also langsam, wenn er einen der Anschlüsse 75 bzw. 76 öffnet oder schließt, wogegen er sich schneller bewegt, wenn beide Anschlüsse offen oder geschlossen sind.

Bei einer praktischen Ausführung des beschriebenen Ventils beträgt der gesamte Weg der Schieber 32, 53 etwa 3,5 cm; die gesamte Länge der langsamen Bewegung beträgt etwa 1 cm, so daß für die schnelle Bewegung eine Strecke von etwa 2,5 cm übrigbleibt. Die von den Schiebern schnell durchlaufene Strecke beträgt somit etwa 72 °/o der gesamten Weglänge.

7 8

Die Düse 95 im Gehäuseteil 13 kann einstellbar Eine Feder 190 liegt einerseits an einer Schulter

sein, damit sich die Geschwindigkeit der langsamen 191 der Druckkammer 153 und andererseits an einem

Bewegung verändern läßt. Beispielsweise kann die Anschlagring 192 an und drängt den Hauptschieber

Düse 95 von einem Nadelventil gebildet sein, das 32 nach links. Wenn der Hauptschieber 32 seine

sich auf verschieden starke Strömungsdrosselung ein- 5 mittlere Stellung gemäß F i g. 5 einnimmt, liegt der

stellen läßt. Anschlagring 192 an einer in der Bohrung 20 aus-

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 kann gebildeten Schulter 193 und am Ende des Haupt-

die Strömung des Druckmittels durch das Ventil Schiebers 32 an.

jederzeit unterbrochen werden, so daß es z.B. mög- Das Vorsteuerventil 11 in Fig. 3 entspricht demlich ist, einen von dem Ventil gesteuerten Arbeits- io jenigen gemäß Fig. 1 bis 4, außer daß der Abstand kolben in jeder beliebigen Stellung anzuhalten und zwischen den Bunden 195 und 196 des Vorsteuerverharren zu lassen. ventilschiebers 115 so gewählt ist, daß bei der gezeig-Abgesehen von unten beschriebenen Ausnahmen, ten Grundstellung des Vorsteuerventils die Ringnut können das Gehäuseteil 12 und der Hauptschieber 32 116 gegenüber den Kanälen 110 und 111 abgescMosdes Ventils gemäß F i g. 5 den entsprechenden Teilen 15 sen ist und diese Kanäle über die Leitungen 135 an der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 4 gleich sein; den Behälter 86 angeschlossen sind. Außerdem sind einander entsprechende Teile sind daher mit gleichen mit den Betätigungsstangen 121 und 122 zwei Bezugszeichen versehen. Der Hauptschieber 32 ist Solenoidel97 und 198 verbunden, von denen das in seiner mittleren, ruhenden Stellung gezeigt, in der Solenoid 197, wenn es erregt wird, den Vorsteuerdie Bunde 41 und 42 die Ringnuten 27 bzw. 29 völ- 20 schieber 115 nach rechts verschiebt und dadurch eine Hg abschließen. Verbindung zwischen der Öffnung 112 und dem An den beiden Enden des Gehäuseteils 12 sind Kanal 111 herstellt und den Kanal 110 an den Be-Geschwindigkeitssteuereinheiten 151 und 152 vor- halter 86 anschließt. Die Geschwindigkeit des Hauptgesehen, die einander gleich sein können, so daß nur Schiebers wird je nach dessen Bewegungsrichtung die in F i g. 5 rechte Einheit 152 im einzelnen be- 25 von dem aus der Druckkammer 153 bzw. 153 »L« schrieben wird; die entsprechenden Teile der linken verdrängten Druckmittel gesteuert.
Einheit sind mit denselben Bezugszeichen und einem Es sei angenommen, das in F i g. 5 gezeigte Venzusätzlichen »L« gekennzeichnet. til liege in einem hydraulischen Kreis, ähnlich dem Die Einheit 152 ist am rechten Ende des Gehäuse- in F i g. 1 gezeigten. Um den Arbeitskolben zu beteilsl2 befestigt; sie umfaßt eine abgestufte Druck- 30 wegen, wird das Solenoid 197 erregt und dadurch kammer 153, die mit der Bohrung 20 im Gehäuseteil der Vorsteuerschieber 115 verschoben, so daß das 12 axial fluchtet. Mit der Bohrung 93 im Gehäuse- Druckmittel vom Kanal 112 in den Kanal 111 und teil 12 steht eine Bohrung 154 in Verbindung; eine durch die Kanäle 93 und 154 in den Durchgangs-Bohrung 155 kreuzt diese Bohrung 154 und mündet kanal 156 und am sich öffnenden Rückströmventil seitlich in die Druckkammer 153. Eine weitere Boh- 35 163 vorbei in die Druckkammer 153 strömt. Zu dierung 156 kreuzt die Bohrung 154 und steht durch ser Strömungsmenge kommt jeweils noch das Druckeine Bohrung 157 von kleinerem Durchmesser mit mittel aus der Bohrung 155 hinzu, wenn eine der der Druckkammer 153 in Verbindung. Zur Regelung Ringnuten 181 und 182 mit ihr in Verbindung steht, der Strömung zwischen den Bohrungen 156 und 157 Unter diesen Bedingungen wird also der Druckkamist ein insgesamt mit 158 bezeichnetes Nadelventil 40 merl53 aus dem Kanal 93 eine große Druckmittel-158 vorgesehen. Das Nadelventil ist durch eine Nut- menge zugeführt.

mutter 159 in der eingestellten Stellung gesichert. Die Geschwindigkeit der Bewegung des Hauptschie-Eine Bohrung 160, die parallel zur Bohrung 157 bers 32 nach links wird bestimmt von der Druckmitverläuft, kreuzt ebenfalls die Bohrung 156; zwischen telmenge, die aus den Druckkammern 143 und den Bohrungen 156 und 160 ist ein insgesamt mit 45 153 »L« abströmt. Das Rückschlagventil 163 L wird 163 bezeichnetes Rückschlagventil vorgesehen, das durch den in der Druckkammer 153 L herrschenden eine Druckmittelströmung nur in Richtung von der Druck geschlossen, deshalb kann das Druckmittel Bohrung 156 zur Bohrung 160 zuläßt. Dieses Rück- aus der Druckkammer 153 L nur durch das Nadelströmventil 163 kann eine Kugel 164 aufweisen, die ventil 158 L und gegebenenfalls durch den Kanal von einer Feder 165 gegen eine in der Bohrung 156 50 155 L entweichen. Die nacheinander an der Bohrung vorgesehene Schulter gedrängt wird. Die Enden der 155 L vorbeiwandernden Ringnuten und Bunde des Bohrungen 155 und 156 sind mit Stopfen 166 ver- Hilfsschiebers 176 L öffnen und schließen die Bohschlossen. rung 155 L in einem solchen Rhythmus, daß sie Die Kammer 33 im Hauptschieber 32 ist am rech- offen ist, um eine schnelle Bewegung des Hauptten Ende durch einen Stopfen 170 verschlossen, der 55 Schiebers 32 zu ermöglichen, bis die in diesem Schiein einer darin vorgesehenen Ausnehmung 171 sitzt. ber vorgesehene Ringnut 36 mit der Ringnut 27 in Im Stopfen 170 ist eine Kammer 172 gebildet; sie ist Verbindung tritt, worauf die Bohrung 155 L vom durch öffnungen 173 mit der Druckkammer 142 Bund 184 L verschlossen wird. Dann wird die Gerechts vom Hauptschieber 32 verbunden. Im rechten schwindigkeit der Schieberbewegung verlangsamt, Ende des Stopf ens 170 ist ein Hilf sschieber 176 durch 60 weil das Nadelventil 158 L eine Verengung bedeutet, eine schwache Feder 177 gehalten. Ein durch den und der Kanal 75 wird schrittweise mit Druck beauf-Hilfsschieber 176 verlaufender Kanal 178 verbindet schlagt, so daß der vom Ventil gesteuerte Kolben die Kammer 172 mit dem rechten Ende der Druck- sich sanft in Bewegung setzt. Die Schieberbewegung kammer 153. bleibt langsam, bis die Ringnut 36 in nahezu un-Der Hilfsschieber 176 hat Ringnuten 180, 181 und 65 behinderte Verbindung mit der Ringnut 27 getreten von Bunden 183,184,185 und 186 begrenzt und ist, worauf die Bohrung 155 L von der Ringnut 180L jeweils durch Öffnungen 180 a, 181a bzw. 182 a mit wieder geöffnet wird usw. Die Bewegung des Schiedem Inneren des Hilfsschiebers verbunden. bers nach rechts wechselt im selben Rhythmus. Die

Nadelventile 158 und 158 L können auf verschiedenen Durchsatz eingestellt werden, so daß die langsame Bewegung des Schiebers in den beiden Richtungen verschieden langsam ist.

Der Hauptschieber 32 kann jederzeit in die mittlere Stellung zurückgebracht werden, in dem man beide Solenoide 197 und 198 abschaltet, worauf der Vorsteuerschieber 115 in seine Ruhestellung zurückkehrt, bei der die Kanäle 93 und 96 beide an den Behälter 86 angeschlossen sind. Der Flüssigkeitsdruck an den beiden Enden des Hauptschiebers 32 gleicht sich dann aus, und die Federn 190 und 190L führen den Hauptschieber in die mittlere Lage zurück, wodurch Zufuhr und Abfluß des Druckmittels durch die Kanäle 75 und 76 unterbunden werden und eine weitere Bewegung des Arbeitskolbens verhindert wird.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Druckmittelbetätigtes Steuerventil mit einer Druckkammer für ein Hauptventil, insbesondere Steuerschieber, einem Hilfsventil und einer Einrichtung zur Vermeidung von Steuerungsschlägen, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der Zu- oder Abfluß der Druckkammer (142; 153; 153L) durch ein mit dem Hauptventil (32) gemeinsam bewegbares Hilfsventil (53; 156; 156L) gesteuert ist, und daß das Hilfsventil in den Stellungsbereichen des Hauptventils, in denen dieses den Durchfluß der Druckmittelleitung (89, 76; 75, 51) drosselt, seinerseits die Anschlußleitung (94, 95; 155, 157; 155 L, 157L) für die Druckkammer drosselt, aber diese Anschlußleitung in den anderen Stellungsbereichen des Hauptventils freigibt.

2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußleitung (94, 95; 155, 157; 155L, 157L) der Druckkammer (142; 153; 153L) aus zwei parallelen Kanälen besteht, von denen der erste (95; 157; 157L) einen während der Bewegung des Hauptventilkörpers (32) konstanten, vorzugsweise einstellbaren (158; 158L) Durchlaßquerschnitt hat und der zweite (94; 155; 155L) durch das Hilfsventil (53; 156; 156L) auf- und zusteuerbar ist.

3. Steuerventil nach Anspruch 2 mit einem Steuerschieber als Hauptventil, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsventil ein den Steuerschieber (32) axial verlängernder Hohlzylinder (53; 156; 156L) ist, dessen axiale Innenbohrung (58; 178) mit der Druckkammer (142; 153; 153L) in Verbindung tritt und der mit mindestens einer in der Zylinderwand vorgesehenen Hilfsventilöffnung(65a, 66 α, 67 α; 180 α, 181α, 182 a) versehen ist, die quer zum Querschnitt des zweiten Anschlußkanals (94; 155; 155L) verschiebbar ist.

4. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise das Hauptventil (32) ein Vierwegeventil (12) ist, das die beiden Anschlüsse (75, 76) eines doppeltwirkenden Kolbens (77) wechselweise an eine Druckmittelleitung (89) und eine Entlastungsleitung (51) anschließt, und daß sich in den beiden Offenstellungen (Fig. 1 und 4) des Hauptventils (32) sowie dessen Sperrstellung (Fig. 3) jeweils eine öffnung (65a, 66a, 67a; 180 a, 181a, 182 a) des Hilfsventils mit einem Kanalquerschnitt (94; 155; 155L) der Anschlußleitung (94, 95; 155, 157; 155L, 157L) der Druckkammer (142; 153; 153L) deckt, während in den beiden gedrosselten Übergangsbereichen (F i g. 2, Fi g. 4) des Hauptventils aus der Offenstellung in die Sperrstellung und umgekehrt dem Kanalquerschnitt der Anschlußleitung der Druckkammer jeweils eine Sperrfläche (71, 72; 184, 185) des Hilfsventils gegenübersteht.

5. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkanten (144) des Hauptventils (32) in an sich bekannter Weise Unterschneidungen od. dgl. aufweisen, die den Öffnungspunkt unter gedrosselter Vorströmungsverbindung an der jeweiligen Steuerkante vorverlegen.

6. Steuerventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsventil (53; 156; 156L) den zugeordneten Kanal (94; 155; 155L) der Anschlußleitung (94, 95; 155, 157; 155L, 157L) der Druckkammer (142; 153; 153L) in dem Stellungsbereich des Hauptventils (32), in dem die Druckmittelleitung (89, 76; 75, 51) nur über die gedrosselte Vorströmungsverbindung (144) geöffnet ist, freizugeben beginnt oder noch nicht ganz absperrt (F i g. 2 und 4).

7. Steuerventil nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptventil (32) durch Federkraft (190, 190L) normalerweise in einer Sperrstellung (F i g. 5) zwischen den beiden wechselweisen Offenstellungen (82, 76, 75, 51) des Vierwegeventils (12) gehalten ist, daß zwei gesonderte Druckkammern (153, 153L) für die Verschiebung des Hauptventils (32) in entgegengesetzter Richtung vorgesehen sind, daß in beiden Druckkammern jeweils ein gemeinsam mit dem Hauptventil (32) bewegbares Hilfsventil (176, 176L) einen Kanal (155, 155L) der Anschlußleitung (155, 157, 160; 155 L, 157 L, 160L) der jeweiligen Druckkammer steuert, und daß jeweils in einem weiteren Kanal (160, 160L) der Anschlußleitung der Druckkammer ein — vorzugsweise den Rückfluß aus der Druckkammer durch diesen Kanal sperrendes — Rückschlagventil (163, 163L) angeordnet ist (Fig. 5).

8. Steuerventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hilfsventile (156, 156L) jeweils durch Federkraft (177) an dem Hauptventil (32) abgestützt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 027 951,
124 775; 1 163 106, 1 173 751;
französische Patentschrift Nr. 1 353 911;
USA.-Patentschrift Nr. 2 856 960.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1 204 034.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

809 638/1426 11. 68 © Bundesdruckerei Berlin