DD265947A1

DD265947A1 - Hydraulisches wegeventil

Info

Publication number: DD265947A1
Application number: DD30779087A
Authority: DD
Inventors: Peter Roegner; Manfred Kurz
Original assignee: Orsta Hydraulik Veb K
Priority date: 1987-10-09
Filing date: 1987-10-09
Publication date: 1989-03-15
Also published as: DD265947B3

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisches Wegeventil, das insbesondere fuer die Regelung doppeltwirkender Verbraucher vorgesehen ist und aus einem Steuergehaeuse mit fuenf Kanalebenen besteht, in dem ein mittels Proportionalmagneten und Rueckstellfedern stellbarer Kolbenlaengsschieber direkt oder innerhalb einer Steuerbuchse gefuehrt ist. Das Ziel der Erfindung nach einer verbesserten Dynamik und effektiveren Daempfung des Steuerschiebers sowie kostenguenstiger Fertigung soll durch eine schnellere Druck- und Volumenausgleichsmoeglichkeit zwischen den Verdraengerraeumen, die Anordnung direkt wirksamer hydraulischer Widerstaende und die einfache Einstellbarkeit optimaler Ueberdeckungsbedingungen fuer den jeweiligen Einsatzfall erreicht werden. Hierzu ist vorgesehen, die Verdraengerraeume ueber eine Laengsbohrung im Steuerschieber direkt mit dem Druckanschluss zu verbinden bzw. diese Verbindung ueber die Federteller der Rueckstellfedern zu fuehren, wobei mindestens ein Federteller einen hydraulischen Widerstand aufnimmt und die Federteller planflaechenabdichtend am Steuerschieber anliegen. Die Verbindung der Laengsbohrung mit dem Druckanschluss erfolgt ueber radiale Bohrungen, bei Anwendung einer geteilten Steuerbuchse ist der Steuerschieber im Bereich des Druckanschlusses ebenfalls geteilt ausgefuehrt. Fig. 2

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Wegeventil mit konstanter oder einstellbarer Überdeckurg In Mittelstellung, bestehend aus einem Steuergehtuse mit fünf Kan»lebenen T-A-P-B-T bzw. einer darin durchgehend oder geteilt ond axial einstellbar angeordneten Steuerbuchse sowie einem darin gefühnep Steuerschieber, der durch Proportlonalmagr.ete und Rückstellfedern sttti'j «teilbar ist. Das hydraulische Wegeventil ist vorzugsweise mit Nullüberdeckung ausgeführt und für die Regelung vcn ölf _'.>m bzw. Geschwindigkeit oder Drehzahl, Druck bzw. Kraft oder Drehmoment sowie Γ« Jitlon doppeltwirkender Verbraucher vorgesehen.

Charakteristik der bekannten technischen Losungen

Bei den bekannten derartigen hydraulischen Wegeventilen werden die Stirn: ->itigen Verdrängerräume durch einen Kanal im Steuergehluse miteinander sowie mit der Ablaufleitung T verbunden. Dabol ist nachteilig, daß diese VerdrBngerräume nur durch lußere Maßnahmen wie Betätigen von Entlüftungsschrauben bei de Inbetriebnahme oder nach längeren Arbeitspausen zu entlüften sind, was eine notwendige Voraussetzung zur Sicherung der Funktion und Zuverlässigkeit ist. Praktisch führt dieser Vorgang trotz größeren Zeitaufwandes häufig nur zu unzureichender Entlüftung bzv\ der damit ursächlich verbundenen Minderung der Schw*ngungsneigung des Systems. Die dieses Verhalten verbeseei nde Ablaufdruckerhöhung führt zu beechtlidwn Leistungtverlusten. Darüber hinaus erfolgt der Druck· und Volumenausgleich durch das Gehäuse über relativ hohe Widerstände, was die Reaictionsgeechwindigkeit der Ventile herabsetzt. Gezielte Dämpfungseinrichtungen im Verdrängerraum sind vorzugsweise im Anker des Proportionalmagneten angeordnet und bei Lufteinschlüssen wirkungslos. Die Entlüftungemöglichkeiten sind durch die angeordneten Widerstände noch mehr erschwert (ORSTA-r-'irmenprospekt NR. 2/556/85 „Proportlonalventlltechnik").

Hydraulische Wegeventile nach o.g. Bauweise mit einer zusätzlichen Längsbohrung im Steuert chieber und damit einer parallelen Leitungsverbindung bewirken lediglich einon schnelleren Druck· und Volumenaueghich und damit bessere allgemeine dynamische Voraussetzungen. Dia Schwingungsanfälligkeit durch Lufteinschlüss» in den Verdrängerräumen wird nicht gemindert.

Weitere hydraulische Wegeventile der genannten Bauart mit einstellbarer Überdeckung der Steuerkanten durch geteilte, axial elnstelltarc Steuerbussen besitzen einen Steuerschieber bekannter Ausführung, der In den beldon Teilbuchsen geführt ist. Hierfür sind hohe FertigungsquMität und radiale Verdrehsicherungen der Teilbuchsen. jr Sicherung einer guten, hysteresearmen Steuerschieberführung erforderlich. Die Probleme der Entlüftung und Dämpfung sind in gleicher Weise nachteilig vorhanden.

Ziei der Erfindung

Durch die Erfindung sollen eine größere Zuverlässigkeit und sofortige Einsaufähigkeit, eine höhere Dynamik und effektive Dämpfung des Steuerschiebers ohne Beeinflussung durch Entlüftungsprobleme oder gekoppelte Massen für die hydraulischen Wegeventile sowie eine kostengünstigere, hystereseärmere Gestaltung der Ventilausführung mit einstellbarer Überdeckung erre^ht werden.

-2- 265 947 Darlegung dM Wesens der Erfindung

Die Aufgebe der Erfindung besteht darin, ein hydraulisches Wegeventil zu schaffen, bei dem die manuelle äußere Entlüftung entfallen kann, ein schnellerer Druck· und Volumenausgleich zwischen den Verdrängerräumen möglich ist und bei dem hydraulische Widerstände zur direkten Dampfung der Steuerschieberbewegung angeordnet werden können. Weiterhin soll oine Ventilaueführung ermöglicht werden, mit der für den jeweiligen Einsatzfall opt^!. <. ίΙ einstallbare bzw. ^r«rtigungsunQ3nauigkeif en ausgleichende Überdeckungsbedingu' an bei einer hohen Führungsqualität für den Steuerschieber in einfacher Weise gewährleistet werden können. Erfindungsgem&ß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Verdrängerräume dirket übe line Längsführung im Steuerschieber mit dem Druckanschluß oder über die Federteller der Rückstellfedern, von denen mindestens einer einen hydraulischen Widerstand für eine oder beide Bewogungsrlchtungen des Steuerschiebers aufnimmt, über die Längsbohruiig mit dem Druckanschluß in Verbindung stehen, wobei die Verbindung der Längsbohrung mit dem Druckanschluß vorzugsweise über radiale Bohrungen vorgesehen ist. Darüber hinaus ist der Steuerschieber in Verbindung mit der Anwendung einer geteilten Steuerbuchse im Bereich des Druckanschlusses ebenfalls geteilt, wobei beide Steuerschieberabschnitte kraftschlüssig verbunden sind. Die Federteller der Rückstellfedern liegen mit ständigem Kraftschluß planflächenabdichtend am Steuerschieber an.

AusfOhrungsbetspM Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1: den Axialschnitt durch ein erfindungsgemäßes hydraulisches Wegeventil mit durchgehender Steuerbuchse, mit stetiger

Verstellung durch einen Proportionalms'jnet und eine Rückstellfeder, Flg. 2: den Axialschnitt durch ein erfindungsgemäßes hydraulisches Wegeventil mit geteilter und axial einstellbarer

Steuerbuchse, mit stetiger Verstellung duroh einen Proportionalmagnet und eine Rückstellfeder.

In der vergrößerten Mittelbohrung eines Wegeventil-Steur ^gehäuses 1 mit international vereinheitlichten Anschlußmaßen und den Kanalebenen T-A- P-B-T senkrecht zur Ventilachse Ist eine durchgehende Steuerbuchse 2 angeordnet, in de/ der Steuerschieber 3 geführt ist (Flg. 1). Der Steuerschieber 3 ist durch den Proportionalmagnet 4 und die an der gegenüberliegenden Stirnseite des Steuerschiebers 3 angeordnete Rückstellfeder 5 stetig verstellbar. In Mittelstellung des Steuerschiebers 3 sei Nullüberdeckung realisiert. O«r Steuerschieber 3 besitzt eine die beiden stirnseitigen Verdrängerräume 6,7 veibindende Längsbohrunp <* Ί>β über die radialen Bohrungen 9 mit dem Druckanschluß P In Verbindung steht. Der Verdrängerrajm β ist dabei direkt mn der Längebohrung 8 verbunden, während dor Verdrängerraum 7 über den Federteller 10 der Rückstellfeder 6, der einen hydraulischen Widerstand 11 in Form einer Drossel für beide Bewegungsrichtungen des Steuerschiebers 3 in sich aufnimmt, mit der Längsbohrung 8 verbunden ist. Der Federteller 7 liegt planflächenabdichtend stirnseitig am Steuerschieber 3 unter ständigem Kraftschluß durch die Rückstellfeder 5 und den Proportionalmagnet 4 an. Bei dem in Fig. 2 dargestellten hydraulischen Wegeventil ist in dem Steuergehäuse 1 eine geteilte Steuerbuchse 2 mit der Teilbuchse 2 a, die am Proportionalmagnet 4 axial anliegt, und der Teilbuchse 2 b, die durch eine Stelleinrichtung 12 gegen einen Federring 13 axial einstellbar ist. angeordnet. Der In den Teilbuchsen 2 a und 2 b aufgenommene Steuerschieber 3 mit dor Längsbohrung 8 und den radialen Bohrungen 9 ist im Bereich des Druckanschlusses P geteilt, so daß der Steuer ohleberabschnitt 3 a in der Tnilbuchse 2 a und der Steuerechieberabschnitt 3 b In der Teilbuchse 2 b geführt wird. Die beiden Steuorschiebetabschnltte 3a und 3b sind kraftrchlüssig durch den Pr jportlonalmagnet 4 und der Rückstellfeder 5 miteinander verbunden. Die Verbindung der Verdrängerräume 6 und 7 mit jem Druckanschluß P sind in gleicher Weise v/ie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 reagiert. Abweichend von Fig. 11st der hydraulische Widerstand als ein in beide Richtungen auslenkbarer, federbelasteter Ventilkörper mit Kingspalt und Uberdeckung ausgeführt. In den Flguron 1 und 2 nimmt der Steuerschieber 3 bereits eine Regelstellung (Mittelstellung) ein. Bekannterweise werden bei Steuerschieberauslenkung die Verbraucheranschlüsse A bzw. B entsprechend mit dem Druckanschluß P bzw. Tankanschluß T verbunden; hierbei bewegt sich dor doppeltwirkende Verbraucher folgerichtig. Die Verbindung der beiden Verdrängerräume β und 7 durch die Längsbohrunp 8 mit möglichst großem Querschnitt Im Steuerschieber 3 mit dem Druckanschluß P durch die radialen Bohrungen 8 bewirkt einen statischen Druckausgleich an den Stirnflächen des Steuerschieborb 3 und bei Bewegung desselben den Volumenausgleich in don Verdrängerräumen 6 und 7. Das rel&'-y hohe Druckniveau in den Verdrängerräumen 6 und 7 reduziert das effektive Luftvolumen entsprechend den physikalischen Zusammenhängen auf ein Minimum und bewii kt darüber hinaus die Lösung der Luft im Betriebsmedium. Mit dem Verschwinden des sehr elastischen Luftvolumens in Jen Verdrängerräumen β, 7 einschließlich der Längsbohrung 8 und radialen Bohrungen 9 Ist eine steife und damit dynamisch vorteilhafte Einspannung des Steuerschiebers 3 gegobnn. Eine hohe Zuverlässigkeit der Funktion, Schwingungsfreiheit und die sofortige Einsatzbereitschaft ohne manuelle Hilfeaufwendungen sind hierdurch gegeben. Dio Anordnung eines hydraulischen Widerstandes 11 im Federteller 10 der Rückstellfeder S erlaubt die effektive Dämpfung der Bewegung der bewegten üesamtmaesen, bestehend hauptsächlich aus Steuerschieber 3 und Anker des Proportionalmagnaten 4, die im Zusammenhang mit d*r optimalen Entlüftung ihre Funktion ständig behält. Darüber hinaus ist es möglich, den hydrcuHschan Wideband 11 verschieden zu gestatten. Vorteilhaft» und füt unterschiedliche Bettlebebedingungen anpaßbare Mög'ichkeiten bestehen in der Ausführung d te hydraulischen Widerstandes 11 neben den bereits dargestellten Beispielen als Blende, als z* vei entgegengesetzt wirkende, parallelgetchaltete Rückschlagventile in Verbindung mit und ohne Drossel oder anderer geeigneter Ausführungen. Alle genannten Varianten sind für beliebige Parameter gestaltbar und Im Fedc.iellei 10 einbaufähig, der damit ohne größeren Eingriff in die Ventilgestaltung variierbar und auswechselbar 1st. Die Abdichtung des Federtellers 10 zun ι Steuerschieber 3 gegenüber dem Verdrängerraum β bzw. 7 Ist <Jabei notwendige Voraussetzung und wird vorteilhaft und ausreichend durch plangeschliffene Flächen am Steuerschieber 3 und Federtaller 10 erreicht.

Im Zusammenhang mit der optimalen Entlüftungs- und DSmpfungsmöglichkeit sowie den durch die Längsbohrung 8 leicht gestalteten Steuerschieber mit den großen Druck- und Volumenausgleichsquerschnitten ist eine hohe Dynamik erreichbar Die Ausführung des hydraulischen Wegeventils nach Fig. 2 gestattet eine hysteresearme Steuerschieberbewegung im Zusammenhang mit der geteilten und axial verstellbaren Steuerbuchse 2 a, 2 b. Beide Ventilhälften erfordern keine Koaxialität, außer den Steuerschieberfuiirungen und Steuerbuchsenbohrungen an den Verbraucheranschlüssen A und B keine genauen Axialmaße und keine notwendige Paarung zueinander, so daß eine kostengünstige Fertigung gegeben ist. Die Kraftschlüsse zwischen Federteller 10, dem Steuerschieber 3 oder den Steuerschieberabschnitten 3a, 3b werden zweckmäßig durch die Steileinheiten Proportionalmagnet 4 und Rückstellfeder 5 realisiert.

Die Ausführung des erfindungsgemäßen hydraulischen Wegeventils ist auch mit je zwei Proportionalmagneten 4 und Rückstellfedern 5 möglich.

Claims

1. Hydraulisches Wegeventil, vorzugsweise für doppeltwirkende Verbraucher, mit konstanter oder einstellbarer Überdeckung in der Mittelstellung, bestehend aus einem Steuergehäuse mit fünf Kanalebenen T-A-P-B-T bzw. einer darin durchgehend oder geteilt ausgebildeten, axial einstellbar angeordneten Steuerbuchse sowie einem darin geführten Steuerschieber, der durch Proportionalmagnete und Rückstellfedern stetig stellbar ist und eine Längsbohrung aufweist, über die die stirnseitigen Verdrängerräume untereinander in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängerräume (6; 7) direkt über die Längsbohrung (8) mit dem Druckanschluß (P) oder Ober die Federteller (10) der Rückstellfedern (5), von denen mindestens einer einen hydraulischen Widerstand (11) für eine oder beide Be^v',agungsrichtungen des Steuerschiebers (3) aufnimmt, über dia Längsbohrung (8) mit dem Druckanschluß (P) in Verbindung stehen, wobei die Verbindung der Längsbohrung (8) mit dem Druckanschluß (P) vorzugsweise über radiale Bohrungen (9) vorgesehen ist.

2. Hydraulisches Wegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (3), insbesondere in Verbindung einer in zwei Teilbuchsen (2a; 2b) gegliederten Steuerbuchso (2), im Bereich des Druckanschlusses (P) geteH< ausgeführt ist und beide Stonerschieberabschnitte (3 a; 3 b) kraftschlüssig verbunden sind.

3. Hydraulisches Wegeventil nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federteller (10) der Rückstellfedern (5) mit ständigem Kraftschluß planflächenabdichtend am Steuerschieber (3) stirnseitig anliegen.