DE1550187C

DE1550187C - Vier Wege Umschaltventil fur hydrau lische Anlagen

Info

Publication number: DE1550187C
Authority: DE
Inventors: Helge Kajholm Sven sirup Chnstensen (Danemark)
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Publication date: 1971-01-07

Description

Die Erfindung betrifft ein Vicr-Wege-Umschaltventil für hydraulische Anlagen mit einer Druckleitung, einer Ablauf leitung und zwei zum hydraulischen Motor über Umsahaltöffnungen führenden Arbeitskanälen.

Derartige Umschaltgeräte sind erforderlich, um beim hydraulischen Motor'eine Bewegungsumkehr zu erzielen. Zu diesem Zweck wird in einer ersten Arbeitsstellung die Druckleitung mit dem einen Arbeits-/ kanal und die Ablaufleitung mit dem anderen Arbeitskanal verbunden, während in einer zweiten Arbeitsstellung die Verbindungeen vertauscht werden. Oftmals besitzen die Umschaltventile eine Neutralstellung, in der die Druckleitung und die Ablaufleitung über einen Kurzschlußpfad miteinander verbunden sind.

Die bekannten Umschaltventile dienen lediglich der Umschaltfunktion. Will man außerdem die durch das hydraulische Gerät strömende Flüssigkeitsmenge ändern, beispielsweise um die Drehzahl des Motors zu regeln, benutzt man ein in die Druckleitung geschalteter, Drosselventil, das jedoch die Druckverhältnisse .so ändert, daß keine lineare Regelung mehr möglich ist. Man benötigt zur Bedienung des hydraulischen Motors mehrere Handgriffe. Wenn die Umsdhaltventile bei laufendem Motor betätigt werden, können infolge der Trägheitskräfte Beschädigungen am Motor oder den angeschlossenen Teilen auftreten. Ferner steigt mit der Zahl der verwendeten Geräte auch die Zahl der Verbindungsleitungen und Anschlußstellen, so daß sich der Aufbau der hydraulischen Anlage verkompliziert. Dies gilt um so mehr, als außer den genannten Schalt-. und Regelgeräten normalerweise auch noch Sicherheitseinrichtungen vorgesehen sind, z. B. ein zwischen Druckleitung und Ablaufleitung geschaltetes Überdruckventil und ein das Umschaitgerät überbrückendes Rückschlagventil.

Es ist ein Vier-Wege-Umschaltventil bekannt, das außer seinem in. der Neutral- und Freilaufstellung offenen Kurzschlußkanal einen die Druckseite mit der Rücklaufseite verbindenden Kanal aufweist, in welchen ein Überdruckventil eingebaut ist. Dieses Überdruckventil öffnet in einer der Arbeitsstellungen, wenn ein zu.hoher Druck auftritt.

Ferner ist eine aus mehreren konzentrischen Hülsen bestehende Drosseleinrichtung zum Einbau in den Pfad des Arbeitsmittels bekannt, bei der einer von der Stellung des Betätigungsorgans abhängigen Drosselstelle eine vom Druckabfall an dieser Drösselstelle abhängige weitere Drosselstelle nachgeschaltet ist.

Sodann kennt man einen Schieber, bei dem in den Pfad des Arbeitsmittels zwei Drosselstellen gelegt sind, damit an einer' Zwischenstelle, an der der Motor angeschlossen wird, ein bestimmter, wählbarer Druck herscht. Die beiden Drosselstellen werden durch Längsnuten an einem gerneinsamen Kolben derart gebildet, daß sie gemeinsam immer den gleichen Drosselwiderstand bilden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Vier-Wege-Umschaitventil für einen hydraulischen Motor zu'schaffen, bei. dessen Betätigung nicht nur die Bewegungsrichtung des Motors umgeschaltet, sondern auch die Bewegungsgeschwindigkeit geändert wird.

Die Erfindung geht aus von einem eingangs beschriebenen Vitr-Wege-Unischaltventil und ist durch einen in der Arbeitsstellung wirksamen Kurzschlußpfad mit eingebauter Drosselvorrichtung, die in Abhängigkeit von der Umschaltbewegung derart verstellbar ist, daß der Drosselwiderstand mit zunehmender Öffnung der Umschaltöffnungen zunimmt. Insbesondere kann, als Kurzschlußpfad ein für Umschaltgeräte bekannter, in der Neutralstellung wirksamer Kurzschlußkanal benutzt werden.

Auf diese Weise entsteht ein Gerät, das sowohl

ίο eine Umschaltung vornimmt als auch eine Regelung der Flüssigkeitsmenge gestattet. Je weiter das. Umschaltventil aus. der Neutralstellung verstellt wird, um so mehr wird der Kurzschlußpfad gedrosselt, d. h. dem hydraulischen Motor strömt eine größere Menge der Arbeitsflüssigkeit zu. Die Bedienung geschieht mit einem einzigen Handgriff, und zwar derart, daß bei kontinuierlicher Verstellung dieses Handgriffs eine kontinuierliche Änderung der zum Motor geleiteten Flüssigkeitsmenge von einem positiven Maximalwert zu einem negativen Maximalwert erreichbar ist. Die Richtungsumkehr der Flüssigkeit erfolgt dabei im Bereich einer bei Null liegenden Flüssigkeitsmenge, so daß keine großen Trägheitsmomente umzusteuern sind. Die Regelung über den Kurzschlußpfad ermöglicht es ferner, daß sich eine etwa linear mit der Verstellbewegung ändernde Menge der Arbeitsflüssigkeit erreichen läßt. Sodann kommt man mit vier Anschlußstutzen aus; die Leitungen zwischen Umschaltventil und Mengenregler fallen fort.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Drosselwiderstand im Kurzschlußkanal zusätzlich in Abhängigkeit vom Druckabfall der Arbeitsflüssigkeit im Kurzschlußkanal oder zumindest an einem Teil seines Drosselwiderstandes verstellbar. Mit dieser .Maßnahme gelingt es, die Linearität der Durchflußmeiigencharakteristik zu verbessern. Insbesondere kann die Drosselvorrichtung in dem Kurzschlußkanal in Reihe mit einer bewegungsabhängigen Drosselstelle eine druckabhängige Drosselstelle aufweisen. In diesem Fall sind die beiden Drosselabhängigkeiten deutlich voneinander getrennt und lassen sich je für sich gut berechnen, konstruieren und justieren.

In diesem Zusammenhang kann es zweckmäßig sein, die druckabhängig« Drosselstelle aus. zwei Steueröffnungen vor und hinter einem Steuerdruckraum bestehen zu lassen, von denen sich bei steigendem Druckabfall sowohl die hintere als auch die vordere schließt, und diese Drosselstelle in Abhängigkeit vom Druckabfall an dar hinteren Steueröffnung und der nachgeschalteten bewegungsabhängigen Drosselstelle zu steuern. .

Eine konstruktiv sehr einfache Lösung erhält man,

wenn das Umschaltventil ein Drehschieber ist, auf ■ dessen Steuerfläche, z.B. seinem Umfang, nicht nur die zum Umschalten erforderlichen Öffnungen, sondern auch Öffnungen für· die bewegungsabhängige Drosselstelle des Kurzschlußkanäls ausgebildet sind. Bei einer Verschiebung aus der Neutralstellung heraus vergrößert sich der Querschnitt der Umschaltöffnungen, während sich der Querschnitt der. auf der glei- > cheii Steuerfläche befindlichen Drosselöffnungen verkleinert. '·■.··. In weiterer. Ausgestaltung kann tier Drehschieber ein zylindrischer Hohlkörper sein, in dessen Hohl-

raum die druckabhängige Drosselstelle angeordnet ist. Diese Auslührungsform gestattet es ferner, in dem Hohlraum außerdem ein Überdruckventil und/oile'r ein Rückschlagventil unterzubringen. Dies ist möglich,

bereinsatz bzw. dem Gehäuse möglich ist. Der Stift übernimmt dann nicht nur eine Befestigungsfunktion, sondern begrenzt auch den Drehwinl<;el zwischen den beiden Drehschieberteiien, also den Verstellbereich. Ein Ausführungsbeispiel ist gekennzeichnet durch je einen Sektorausschnitt in dem inneren und äußeren Drehschieberteil mit etwa gleichem Winkel und durch eine Wickelfeder mit zwei abgewinkelten, in die Ausschnitte greifenden und im entspannten Zustand einen

weil der Hohlraum nicht nur den Platz hierfür bietet,
sondern weil in dem Gerät auch alle für den Anschluß
dieser Ventile erforderlichen Leitungen zusammenlaufen. Im Extremfall genügt daher eine einzige
zwischen Pumpe und Arbeitsgerät zu schaltende Vorrichtung für alle Schalt-, Steuerungs- und Sicherheitszwecke, wodurch sich eine erhebliche Vereinfachung
im Aufbau und in der Montage der hydraulischen
Anlage ergibt.

Mit besonderem Vorteil wird das Umschaltventil io etwas größeren Winkel miteinander bildenden Enden, so ausgebildet, daß in bekannter Weise die Steuer- von denen das eine durch den Wickel in die Ebene gegeneinander versetzt sind (Umschaltöffnungen), und des anderen geführt ist. Eine solche axial kurze Feder tung abwechselnd mit der Druckleitung und der hält die beiden Drehschieberteile mit einer bestimm-Ablaufleitung verbundene erste und zweite Öffnungen, ten Vorspannung in ihrer Neutralstellung. Der Drehz. B. Längsnuten, und die Steuerfläche des anderen 15 schieber kann gegen die Kraft der Feder in der einen Drehschieberteils auf axial gegeneinander versetzten oder anderen Richtung gedreht werden, wobei sich Bahnen erste und zweite öffnungen aufweist, von jeweils gleiche Federbelastungen ergeben, denen die öffnungen der einen Bahn mit dem einen Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in

Arbeitskanal und die. Öffnungen der anderen Bahn der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels mit dem anderen Arbeitskarial verbunden, jedoch um 20 näher erläutert. Es zeigt :. .'·:·.

die Umfangsteilung der öffnungen des anderen Teils . Fig. 1 das Schaltbild einer hydraulischen Anlage gegeneinander versetzt sind (Umschaltöffnungen), und
daß in der Steuerfläche des einen Drehschieberteils
mit der Druckleitung verbundene dritte öffnungen
vorgesehen sind, die mit an die Ablaufleitung ange- 25
schlossenen dritten Öffnungen in der Steuerfläche des
anderen Drehschieberteils zusammenwirken, wobei
sich in der Neulralstellung ihr größter Öffnungsquerschnitt ergibt (bewegungsabhängige Drosselstelle).

Für die konstruktive Ausgestaltung der druck- 3°
abhängigen Drosselstelle empfiehlt sich ein im Hohlraum des inneren Drehschieberteils axial verschiebbarer, federbelasfcefcer, hohler und den Steuerdruckraum umschließender Druckkolben, der einerseits
. vom Ablaufdruck und andererseits vom höheren 35
Druck im Steuerdruckraum beaufschlagt ist und in
der Wand erste Steueröffnungen aufweist, die mit
Kanälen, im inneren Drehschieberteil als druckabhängige Drosselstelle zusammenwirken, welche Kanäle
mit der bewegungsabhängigen Drosselstelle bzw. der 40 Fig. 3 und Ablaufleitung verbunden sind. Hierbei kann die Fig. 10 ,eine Seitendarstellung einer Riickstell-

Wand des Druckkolbens zweite Steueröffnungen auf- feder., :

weisen, welche mit Kanälen im inneren Drehschieber- In dem Schaltbild der F i g. 1 fördert eine Pumpe 1,

teil als weitere druckabhängige Drosselstelle zusam- die mit konstanter Geschwindigkeit von einem Momenwirken, weiche Kanäle mit der Druckleitung ver- 45 tor 2 angetrieben wird, über eine Druckleitung 3 bunden sind. Arbeitsflüssigkeit zum erfindungsgemäßen Umschalt-

Eine in axialer Richtung besonders kurze Ausfüh- ventil 4. Von diesem Umschaltventil führt eine Abrung ergibt sich, wenn die dritten öffnungen des laufleitung 5 über einen Filter 6 zum Tank 7, Ein einen prehschieberteils in axialer-Verlängerung der hydraulischer Motor 8 ist über zwei Arbeitskanäle 9 ersten öffnungen angeordnet sind, aber in der glei- 50 und 10 mit dem Umschaltventil 4 verbunden. Das chen Umfangsbahn wie die Enden der zweiten öff- Umschaltventil 4 besitzt dementsprechend einen Annungen liegen. .... schlußstutzen,11 für die Druckleitung3, einen An-

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das schlußstutzen 12 für die Ablaufleitung 5 und zwei Drehschiebergehäuse als zylindrischer Einsatz in ein Anschlußstutzen 13, 14 für die Arbeitskanäie 9] 10. feststehendes, mit Anschlußstutzen versehenes Ge- 55 Aus dem Umschaltventil 4 ragt eine drehbare Welle häuse eingesetzt sein. Ein solcher Einsatz läßt sich 15, mit deren Hilfe die durch den Motor strömende wesentlich einfacher bearbeiten als das Gehäuse.
Darüber hinaus kann man ein auch für andere Zwecke _,
bereits vorhandenes Drehschiebergehäuse verwenden,
. bei dem die Anpassung des feststehenden Drehschie- 6°
berteils durch die Ausbildung des zylindrischen Einsatzes erfolgt. ■·'■■'■·

Zweckmäßigerweise greift ein Stift durch radiale
Öffnungen im Gehäuse; im zylindrischen Drehschiebereinsatz und im inneren Drehschieberteil, wobei die 05 besitzt einen gestrichelt . angedeuteten ,rotations-Öfimingeti im inneren Drehschieberteil eine solche symmetrischen Hohlraum 17, von welchem hier ledig-Große, besitzen, daß eine begrenzte Winkeldrehung lieh der Abschnitt 18 und der Abschnitt 19 mit etwas zwischen diesem und dem zylindrischen Drehschie- größerem Durchmesser von Interesse sind. Von den

mit dem erfindungsgemäßen Umschaltventil,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Umschaltventil ohne Stirndeckel und Bolzen,

Fig. 3 einen Längsschnitt, der hauptsächlich durch die senkrechte Mittelebene und nur im oberen Teil in Höhe der Linie A-A durch die Anschlußstutzen für die Drück- und die Ablauf leitung geführt ist,

Fig. 4 eine Draufsicht auf. einen zylindrischen Drehschiebereinsatz, .'

F i g. 5 eine Ansicht des inneren Drehschieberteils,

Fi g. 6 einen senkrechten Schnitt durch den inneren Drehschieberteil,

F i g. 7 eine Abwicklung der Steuerfläche des inneren Drehschieberteils (äußerer Umfang), >■

Fig. 8 eine Abwicklung der Steuerfläche des Drehschiebereinsatzes (innere Umfangsfiäche),

Fig. 9 einen Teilschnitt längs der Linie B-B der

Arbeitsflüssigkeit 8 sowohl hinsichtlich ihrer Menge als auch hinsichtlich ihrer Richtung geregelt werden kann. ■' '' /-. ■ "'■ '' ' .··. ■ ■ ■'- \'

Das erfindungsgemäße Umschaltventil besitzt ein in Fig. 2 von oben gezeichnetes Gehäuse 16, welches den Druckleitungsanschluß 11, den Ablaufe leitungsanschluß 12 und die beiden Arbeitskanalanschlüsse 13 und 14 erkennen läßt. Das Gehäuse

vier Anschlußstutzen 11 bis 14 führen vier Kanäle 20 bis 23 zu dem Hohlraum 17, und zwar derart, daß der Kanal 21 in Abschnitt 19 mündet, während der Kanal 20 am entgegengesetzten Ende des Abschnitts 18 und die Kanäle 22 und 23 mit Abstand voneinander in einen mittleren Bereich münden.

In die Hohlraumabschnitte 18 und 19 ist ein Dreh-Schiebereinsatz 24 eingefügt. Er besitzt an seinem äußeren Umfang vier Umfangsnuten 25 bis 28, die einen solchen axialen Abstand voneinander haben, daß die Umfangsnut 25 mit dem Kanal 19, die Umfangsnut 26 mit dem Kanal 21, die Umfangsnut 27 mit dem Kanal 22 und die Umfangsnut 28 mit dem Kanal 20 kommuniziert. Demzufolge steht die Umfangsnut 25 mit der Druckleitung, die Umfangsnut 26 mit dem einen Arbeitskanal, die Umfangsnut 27 mit dem anderen Arbeitskanal und die Umfangsnut 28 mit der Ablaufleitung in Verbindung. Den Umschaltfunktionen dienen erste öffnungen 29 in der Umfangsnut 26 und zweite öffnungen 30 in der Um-. fangsnut 27. Der Drosselung im Kurzschlußpfad dienen dritte öffnungen 31 in der Umfangsnut 28. Die öffnungen 32 in der Umfangsnut 28 und die öffnungen 33 in der Umfangsnut 25 dienen lediglich dem Flüssigkeitsdurchtritt und haben keine eigene Steuerfunktionis

Der innere Drehschieberteil 34 (Fig. 5 und 6) besteht aus einem zylindrischen Hohlkörper, dessen Hohlraum im wesentlichen einen Abschnitt 35 größe-Dh i

öffnung 55 mit den Mündungen 48 der Kanäle 45 als zweite druckabhängige Drosselstelle wirkt.

In den Hohlraumabschnitt 35 ist ein Überdruck ventil 58 beliebiger Bauart eingesetzt, das öffnet, wenn der Druck zwischen Druckleitung und Ablaufleitung einen vorgegebenen Wert übersteigt. Im vorliegenden Fall wird eine Patrone verwendet, bei 3er ein im Raum 44 eventuell herrschender Überdruck einen ersten Ventilkörper 59 gegen die Kraft einer Feder verschiebt. Der dann sich unter dem eigentliehen Ventilkörpe 60 aufbauende Druck hebt diesen von seinem Sitz 61 ab. Die ganze Anordnung wird durch einen Sprengring 62 im Drehschieber 34 festgehalten.

Wie aus Fig. 9 ersichtlich ist, weist die rechte Stirnseite des Gehäuses 16 aneinander gegenüberliegenden Stellen je eine Aussparung 63 auf, in weiche bei der Montage ein Stift 64-eingelegt wird. Dieser Stift wird durch den Gehäusedeckel 65 festgehalten, wenn dieser mit Schrauben 66 befestigt wird. Der Stift greift durch zwei stirnseitige Aussparungen 67 des Einsatzes 24 und durch zwei stirnseitige Ausschnitte 68 mit größerem, sektorartigem Querschnitt ' in dem inneren Drehschieberteil 34. Der Drehschieberteil 34 hat daher gegenüber dem Einsatz 24 eine begrenzte Winkelverdrehbarkeit. Sodann sind die beiden Drehschieberteile 24 und 25 mit stirnseitigen Sektorausschnitten 69 und -70 ausgestattet, die etwa den gleichen Winkel einschließen. An die d i i i i bid Ed

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ren Durchmessers und einen Abschnitt 36 kleineren 30 Wände dieser Ausschnitte legen sich die beiden Enden Durchmessers besitzt. An der Fassung 37 kann eine 71 und 72 einer Wickelfeder 73, welche den Drehdhb Hdhb 15 fk d D schieberteil 34 in seine Neutralstelle zwingt, ihn aber

gegen die Wirkung der Federkraft verdrehen läßt. Die beiden Enden 71 und 72 haben im entspannten Zustand der Feder 73 einen etwas größeren Winkel (F i g. 10), als der durch die Sektorausschnitte 69 und 70 gegeben ist. Das Ende 72 ist durch den Winkel hindurch in die Ebene des anderen Endes 71 geführt. Auch die Feder 73 wird durch den Stift 64 am Her40. ausfallen gehindert. · ■ - '■ .

drehbare Handhabe 15 aufgesteckt werden. Der
Außenumfang des Drehschieberteils 34* der mit dem
Innenumfang des Einsatzes 24 die eigentliche Steuerfläche bildet, trägt erste öffnungen in Form von
Längsnuten 38 und, in Umfangsrichtung hierzu versetzt, zweite öffnungen in Form von Längsnuten 39,
welche der Umschaltfunktion dienen. Ferner sind
dritte öffnungen 40 als Mündungen von Kanälen 41
vorgesehen, die an der Drosselfunktion teilnehmen. g

Die öffnungen 40 liegen in Verlängerung der Längs- Zum Verständnis der Arbeitsweise des Umschaltnuten 38 und in der gleichen Umfangsbahn wie die ventils sei auf die Fig. 7 und 8 verwiesen, welche in Enden der Längsnuten 39. Eine Umfangsnut 42 dient Abwicklung den Außenumfang des inneren Drehder Verteilung der Druckflüssigkeit in den Längs- Schieberteils 34 und den Innenumfang des Einsatzes nuten 38. Von der Umfangsnut führen Bohrungen 43 45 24 zeigen. Für das veranschaulichte Ausführungsbeiin den vordersten Abschnitt 34 des Hohlraums des spiel sei angenommen, daß die einzelnen Steuer-Drehschieberteils 34. Von den Längsnuten 38 führen öffnungen über den Umfang dreimal verteilt sind, daß Bohrungen 44 in den Abschnitt 35 und Bohrungen 45 sie also einen Abstand von je 120° haben. Der Teil in den Abschnitt 36. Von den Längsnuten 39 führen 34 ist in Richtung des Doppelpfeiles P mit Bezug auf Bohrungen 46 in den Abschnitt 35. Die inneren Mün- 50 den Teil 24 verdrehbar.

düngen47 des Kanals41 und 48 des Kärials45 sind Über die öffnungen33 wird der Umfangsnut42

näher bezeichnet, weil sie an der drückabhängigen und den Längsnuten 38 Flüssigkeit mit Pumpendruck Drosselung beteiligt sind. Eine Bohrung 49 schließ- zugeführt. In der Neutralstellung decken sich, die Hch verbindet das linke Ende des Hohlraums 36 mit Öffnungen 3Ϊ und 40 der Drosselstelle, während die dem Ablaufdruck in dem Abschnitt 19 des Gehäuses; 55 Längsnuten 38 und 39 jeweils zwischen den Öffnun-In den Hohlraumabschnitt 36 ist ein hohler Druck- gen 29 und 30 liegen. Demzufolge fließt die gesamte

von der Pumpe kommende Flüssigkeitsmenge über die Längsnuten 38, die Bohrungen 45, die druck- ^ abhängige Drosselstelle 48, 55, den Steuerdruckraum ; 60 53/ die_; druckabhängige Drosselstelle 54, 47, den l 4 d di

kolben 50 eingesetzt, der einerseits unter der Wirkung einer Feder 51 und dem im Raum 52 herrschenden Ablaufdruck und andererseits unter der Wirkung des im Steuerdruckraum 53 herrschenden Drucks steht.; In der Wand des Druckkolbens 50 ist eine erste Steueröffnung in Form einer Umfangsnut 54 und eine zweite Steueröffnung in Form einer ;Umfangsnut vorgesehen. Beide Umfangsnuten sind über Bohrungen 56 und 57 mit dem Steuerdrückraum 53 verbunden. Die erste Steueröffnung 54 wirkt mit den Mündüngen 47 der Kanäle 41 als erste druckabhängige Drosselstelle zusammen., während die zweite Steuer-Kanal 40 und die vollkommen offene bewegungsabhängige Drossestelle 40, 31 zum Abjaufstutzeni Wird der Schieberteil 34 etwas gedreht, kommt die Längsnut 38 mit einer der Öffnungen 29, 30 in Verbindung, während die Längsnut 39 mit der anderen Öffnung in Verbindung tritt. Demzufolge fließt nun ein von der Größe: der Umschaltöffnung 38, 29 und 39, 30 abhängiger Teil der Pumpenflüssigkeit zum

Arbeilsmotor. Gleichzeitig ist der freie Querschnitt der bewegungsabhängigen Drosselstelle 31, 40 kleiner geworden, so daß sich ein größerer Drosselwiderstand im Kurzschlußpfad ergibt. Infolgedessen bleibt der Druckabfall im Kurzschlußpfad trotz der geringeren über ihn fließenden Arbeitsmenge etwa konstant, wenn der Arbeitsdruck etwa konstant ist. Diese Funktionsweise ist unabhängig davon, ob der Schieberteil 34 nach links oder nach rechts gedreht wird. Die Längsnuten 29 stehen jeweils über die Öffnungen 32 mit der Ablaufseite in Verbindung.

Außer der bewegungsabhängigen Drosselsteile 31, 40 ist im Kurzschlußpfad noch die druckabhängige Drosselstelle 48, 55 und 47, 54 zu berücksichtigen. Der Druckkolben 50 verschiebt sich bei anwachsendem Druckabfall an den beiden Drosselstellen 47, 54 und 48, 55 nach links. Hierdurch wird der Drosselwiderstand der druckabhängigen Drosselstelle 48, 55 erhöht, so daß der Druckabfall an der druckabhängigen Drosselstelle 47, 54 und an der bewegungsabhängigen Drosselstelle 31, 40 etwa konstant bleibt. Bei steigendem Druck wird aber, außerdem der Drosselwiderstand der Drosselstelle 47, 54 erhöht. Hiermit soll der Tatsache Rechnung getragen werden, daß mit steigendem Druck die Leckverluste des as hydraulischen Motors größer werden, so daß zur Beibehaltung der gewünschten Arbeitsleistung dieses Motors eine etwas größere Arbeitsmittelmenge, als es dem linearen Anstieg entspricht, durch den Motor geschickt werden muß.

Bei einem Überdruck zwischen Druckleitung und Ablaufleitung öffnet das Überdruckventil 58, das Erfindungsprinzip läßt sich auch bei einem Drehschieber anwenden, dessen Stirnflächen die Steuerflächen bilden. Es ist auch möglich, einen Flachschieber zu benutzen oder auf irgendeine andere Weise die Verstellung des Umschaltventils mit einer Verstellung des Drosselwiderstandes eines Kurzschlußpfades zu koppeln·.

Claims

40 Patentansprüche:

1. Vier-Wege-Umschaltventil für hydraulische Anlagen mit einer Druckleitung, einer Ablaufleitung und zwei zum hydraulischen Gerät über Umschaltöffnungen führenden Arbeitskanälen, gekennzeichnet durch einen in der Arbeitsstellung wirksamen Kurzschlußpfad mit eingebauter Drosselvorrichtung (31, 40), die in Abhängigkeit von der Umschaltbewegung derart verstellbar ist, daß der Drosselwiderstand mit zunehmender Öffnung der Umschaltöffnungen (29, 30; 38, 39) zunimmt.

2. Umschaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kurzschlußpfad ein für Umschaltventile bekannter, in der Neutralstellüng wirksamer Kurzschlußkanal benutzt wird.

3. Umschaltventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch^v gekennzeichnet, daß der Drosselwiderstand im Kurzschlußkanal zusätzlich in Abhängigkeit vom Druckabfall der Arbeitsflüssigkeit im

. Kurzschlußkanal oder zumindest an einem Teil seines Drosselwiderstandes verstellbar ist.

4. Umschaltventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtung in dem Kurzschlußkanal in Reihe mit einer bewegungsabhängigen Drosselstelle (31, 40) eine druckabhängige Drosselstellc (47, 54; 48, 55) aufweist.

5. Umschaltventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die druckabhängige Drosselstelle aus zwei SteueröfTnungen vor und hinter _K einem Steuerdruckraum (53) besteht, von denen sich bei steigendem Druckabfall sowohl die hintere (47, 54) als auch die vordere (48, 55) anschließt, und die in Abhängigkeit vom Druckabfall an der hinteren Steueröffnung und der nachgeschalteten bewegungsabhängigen Drosselstelle gesteuert ist.

6. Umschaltventil nach einem der Ansprüche X bis 5, gekennzeichnet durch einen Drehschieber (24, 34), auf dessen Steuerfläche, z. B. seinem Umfang, nicht nur die zum Umschalten erforderlichen Öffnungen (29, 30; 38, 39), sondern auch Öffnungen (31, 40) für die bewegungsabhängige Drosselstelle des Kurzschlußkanals ausgebildet sind.

7. Umschaltventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber einen zylindrischen Hohlkörper (34) aufweist, in dessen Hohlraum die druckabhängige Drosselstelle (47, 54; 48, 55) angeordnet ist.

8. Umschaltventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hohlraum des zylindrischen Hohlkörpers (34) außerdem ein Überdruckventil (58) untergebracht ist.

9. Umschaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise die Steuerflächen des ei^en Drehschieberteils (34) in Umfangsrichtu'^ abwechselnd mit der Druckleitung und der Ablaufleitung verbundene erste und zweite Öffnungen, z. B. Längsnuten (38, 39), und die Steuerfläche des anderen Drehschieberteils (24) auf axial gegeneinander versetzten Bahnen erste und zweite Öffnungen (29, 30) aufweist, von denen die Öffnungen der einen Bahn mit dem einen Arbeitskanal (9) und die Öffnungen der anderen Bahn mit dem anderen Arbeitskanal (10) verbunden, jedoch um die Umfangsteilung der Öffnungen des anderen Teils gegeneinander versetzt sind (Umschaltöffnungen), und daß in der Steuerfläche des einen DreJischieberteils (34) mit der Druckleitung (3) verbundene dritte Öffnungen (31) vorgesehen sind, die mit an die Ablaufleitung (5) angeschlossenen dritten Öffnungen (40) in der Steuerfläche des anderen Drehschieberteils (34) zusammenwirken, wobei sich in der Neutralstellung ihr größter Öffnungsquerschnitt ergibt (bewegungsabhängige .Drosselstelle).

10. Umschaltventil nach einem der Ansprüche 6 bis 9, gekennzeichnet durch einen im Hohlraum (36) des inneren Drehschieberteils (34) axial verschiebbaren, federbelasteten, hohlen und den Steuerdruckraum (53) umschließenden Druckkolben (50), der einerseits vom Ablaufdruck und andererseits vom höheren Druck im Steuerdruckraum beaufschlagt ist und in der Wand erste Steueröffnungen (54) aufweist, die mit Kanälen (41) im inneren Drehschieberteil (34) als druckabhängige Drosselstelle (47, 54) zusammenwirken, welche Kanäle mit der bewegungsabhängigen Drosselstelle (31, 40) bzw. der Ablaufleitung (5) verbunden sind.

11. Umschaltventil nach Anspruch K), dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des Druckkolbens (50) zweite Stcueröffnungcn (55) aufweist, welche

mit Kanälen (45) im inneren Drehschieberteil (34) als weitere druckabhängige Drosselstelle (48, 55) zusammenwirken, welche Kanäle mit der Druckleitung (3) verbunden sind.

12. Umschaltventil nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die dritten Öffnungen (40) des einen Drehschieberteils (34) in axialer Verlängerung der ersten Öffnungen (38) angeordnet simd, aber in der gleichen LJmfangsbahn wie die Enden der öffnungen (39) ίο liegen.

13. Umschaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehschiebergehäuse als zylindrischen Einsatz (24) in ein feststehendes, mit Anschlußstutzen versehenes Gehäuse (16) eingesetzt ist.

14. Umschaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stift (64)

durch radiale Öffnungen (63, 67, 68) im Gehäuse (16), im zylindrischen Drehschiebereinsatz (24) und im inneren Drehschieberteil (34) greift, wobei die Öffnungen (68) im inneren Drehschieberteil, eine solche Größe besitzen, daß eine begrenzte Winkeldrehung zwischen diesem und dem zylindrischen Drehschiebereinsatz bzw. dem Gehäuse möglich ist.

15. Umschaltventil nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch je einen Sektorausschnitt (69, 70) in dem inneren und äußeren Drehschieberteil (24, 34) mit etwa gleichem Winkel und durch eine Wickelfeder (73) mit zwei abgewinkelten, in die Ausschnitte greifenden und im entspannten Zustand einen etwas größeren Winkel miteinander bildenden Enden (71, 72), von denen das eine durch den Wickel in die Ebene des anderen eingeführt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen