EP0052709B1

EP0052709B1 - Wegeventil

Info

Publication number: EP0052709B1
Application number: EP81107400A
Authority: EP
Inventors: Horst Dr.-Ing. Hesse; Wilhelm Zirps
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1980-11-26
Filing date: 1981-09-18
Publication date: 1984-12-27
Also published as: DE3167960D1; DE3044420A1; EP0052709A1

Description

Die Erfindung geht aus von einem Wegeventil nach der Gattung des Hauptanspruchs 1.
Bei einem derartigen, handbetätigten Wegeventil (DE-A-1696047) wird der am Verbraucher herrschende Lastdruck über einen Kanal einer Druckkammer zugeführt, in die ein kolbenförmiger Ansatz des Ventilschiebers eintaucht. Weiterhin ist im Gehäuse eine Sackbohrung vorgesehen, in die sich ein am Ventilschieber abstützender Kolben erstreckt. Auf diesen Kolben wirkt der Lastdruck, der damit eine der Betätigungskraft entgegengerichtete Kraft auf den Ventilschieber ausüben kann. Hierdurch wird der Bedienungsperson ein Gefühl vom Arbeiten der betätigten Vorrichtung vermittelt. Das bekannte Wegeventil hat jedoch den Nachteil, dass eine solche Information über den Lastdruck nur in einer Arbeitsrichtung des Verbrauchers erhältlich ist, was in vielen Anwendungsfällen nicht ausreicht.
Es ist Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu beseitigen, d.h. das Wegeventil so auszubilden, dass auf einfache Weise der Lastdruck von beiden Verbraucherseiten her am Betätigungshebel des Wegeventils spürbar ist.
Dies wird bei einem gattungsgemässen Wegeventil durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs 1 erreicht.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Massnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Sie zeigt einen Längsschnitt durch ein Wegeventil.
Im Gehäuse 10 eines Wegeventils 11 ist eine Längsbohrung 12 ausgebildet, in der ein Steuerschieber 13 dicht gleitend geführt ist. An der Längsbohrung 12 sind im Abstand voneinander Ringnuten 14 bis 18 ausgebildet, wobei in die Ringnut 16 eine quer zur Längsbohrung 12 verlaufende Einlassbohrung 19 mündet, von der eine Förderleitung 20 zu einer Verstellpumpe 21 führt. Diese saugt über eine Saugleitung 22 Druckmittel aus einem Behälter 23 an. In die Ringnuten 14,18 münden quer zur Längsbohrung 12 verlaufende Bohrungen 25, 26, welche Verbindung zum Behälter 23 haben. Ebensolche Bohrungen 27, 28, welche in die Ringnuten 15, 17 münden, haben Anschluss zu einem nicht dargestellten Verbraucher.
Am Steuerschieber 13 sind beidseitig eines etwa mittigen Bundes 30 zwei längliche Ringnuten 31, 32 ausgebildet. Der Steuerschieber ragt auf einer Seite aus dem Gehäuse und hat dort einen Anschlusszapfen 33, der an einem nicht dargestellten Hebel angelenkt ist, über welchen der Steuerschieber betätigt wird. Auf der gegenüberliegenden Seite ist das Gehäuse durch eine etwa becherförmig ausgebildete Verschlussschraube 34 verschlossen, welche in das Gehäuse eingeschraubt ist. Auf dieser Seite weist der Steuerschieber 13 eine mittige Sackbohrung 36 auf, in welche ein Differentialkolben 37 taucht, der im Boden 38 der Verschlussschraube geringfügig in axialer und radialer Richtung gelagert ist, damit er sich gegenüber dem Schieber richtig einstellen kann. Der Kolbenteil 37' mit grossem Durchmesser begrenzt den innenliegenden Teil der Sackbohrung 36, welcher einen Druckraum 39 bildet. Von dessen Ende führt eine Querbohrung 40 zu einer kleinen Ringnut 41 an der Aussenseite des Steuerschiebers 13. Von einer der Ringnut 41 benachbarten Ringnut 43 ebenfalls an der Aussenseite des Steuerschiebers führt eine Querbohrung 44 zu einem von dem Differentialkolben 37 und der Sackbohrung 36 gebildeten Druckraum 45.
In das Ende der Sackbohrung 36 ist eine Hülse 47 eingeschraubt, die einen aussenliegenden Bund 48 hat, an der sich der Innenrand eines Federtellers 49 anlegt, während dessen Aussenrand am Boden 38 der Verschlussschraube 34 anliegt. Dem Federteller 49 gegenüberliegend befindet sich ebenfalls an der Hülse 47 ein Federteller 50, der mit seiner Innenseite an der Stirnseite des Steuerschiebers anliegt. Zwischen beiden Federtellern liegt eine Druckfeder 51, die zusammen mit den Federtellern in bekannter Weise eine Rückholeinrichtung für den Steuerschieber 13 bildet, d.h. diese stellt den Steuerschieber in die in der Zeichnung dargestellte Neutralstellung, wenn keine Kraft auf den Steuerschieber einwirkt.
Von der Ringnut 14 führt ein Kanal 53 in den Bereich der Ringnut 41, wenn sich der Steuerschieber in Neutralstellung befindet. Ebenso führt von der Ringnut 43 ein im Gehäuse 10 verlaufender Kanal 54 zu einer Stelle an der Längsbohrung 12, die nahe an der linken Flanke 16' der Ringnut 16 liegt. Ein dritter Kanal 55 im Gehäuse verläuft ebenfalls von der Ringnut 43 zu einer Stelle an der Längsbohrung 12, die nahe der rechten Flanke 16" der Ringnut 16 liegt. Vom Kanal 55 zweigt eine Bohrung 56 ab, welche an der Ringnut 41 mündet. Vom Kanal 54 geht ein Kanal 57 aus, welcher in eine Gehäusebohrung 58 mit zwei einander gegenüberliegenden Sitzen 59, 60 mündet. In der Bohrung 58 sind zwei kugelige Ventilkörper 62,63 eines Doppelrückschlagventils 61 angeordnet, die durch eine Druckfeder 64 auseinander gedrückt werden. Vom Ventilsitz 60 führt ein im Gehäuse verlaufender Kanal 65 zum Kanal 55. Von der Mitte der Bohrung 58 führt eine Bohrung 66 zu einer quer im Gehäuse 10 verlaufenden Bohrung 67, von welcher eine Steuerleitung 68 zum Druckregler 69 der Pumpe 21 führt.
Sind mehrere wie oben beschriebene Ventile zu einem Block zusammengebaut, so wird die Bohrung 67 durch alle Ventile verlaufen, und von jeder solchen Bohrung 67 führt eine entsprechende Bohrung 66 zum Doppelrückschlagventil 61.
Wird der Steuerschieber 13 nach links verschoben, so wird das von der Pumpe geförderte Druckmittel zur Bohrung 28 weitergeleitet, von der es zum Verbraucher strömt. Dort baut sich je nach Last bzw. Widerstand ein bestimmter Lastdruck auf, der über die Ringnut 17 auch in den Kanal 55 fortgepflanzt wird. Von hier gelangt das Druckmittel unter diesem Lastdruck in die Ringnuten 41,43 und von diesen wiederum über die Bohrungen 40, 44 in die Druckräume 39 und 45 beidseits des Kolbens 37'. Da der Kolben 37 als Differentialkolben ausgebildet ist und in beiden Druckräumen derselbe Druck herrscht - nämlich der Lastdruck - ergibt sich eine resultierende Kraft (nach links) auf den Steuerschieber 13, die der von aussen eingeleiteten Bewegung entgegengerichtet und in ihrer Grösse dem am Verbraucheranschluss 28 herrschenden Lastdruck proportional ist. Damit hat der den Steuerschieber 13 Bedienende ein Gefühl für die zu bewegende Last.
Wird der Steuerschieber 13 nach rechts verschoben, so gelangt Druckmittel über die Ringnut 16 zur Ringnut 15 und der dort mündenden Bohrung 27 zum Verbraucher. Der dort sich einstellende Lastdruck pflanzt sich über den Kanal 54 in die Ringnut 43 fort und von hier in den Druckraum 45. Der Druckraum 39 ist zum Rücklauf 25 entlastet, da die Ringnut 41 mit dem Kanal 53 in Verbindung steht. Durch die im Druckraum 45 infolge des Lastdrucks erzeugte Kraft wirkt auf die Stirnfläche der fest mit dem Steuerschieber verbundene Hülse 47, so dass sich eine dem Lastdruck proportionale Kraft entgegen der am Steuerschieber 13 angreifenden Verschiebekraft ergibt. Das Resultat ist dasselbe wie oben beschrieben.
Sind mehrere solche Ventile zu einem Block vereinigt, so wird der höchste Druck der an die Ventile angeschlossenen Verbraucher über die Doppelrückschlagventile 61 ausgewählt und über die Bohrungen 66, 67 in die Steuerleitung 68 übertragen. Der dort herrschende Druck betätigt den Druckregler 69 der Pumpe 21 derart, dass diese auf den höchsten sich einstellenden Verbraucherdruck eingestellt wird.

Claims

1. Wegeventil (11) mit einem in einer Längsbohrung (12) eines Gehäuses (10) geführten und über einen Steuerhebel von Hand betätigten Längsschieber (13), der in jeder seiner beiden Arbeitsstellungen eine Verbindung herstellt von einer Druckmittelquelle (21) zu mindestens einem doppelt wirkenden Verbraucher und von diesem zu einem Rücklauf (25, 26), wobei der Lastdruck über einen vom Verbraucherdruck beaufschlagten Kolben (37) derart auf den Längsschieber (13) einwirkt, dass auf diesen entgegen seiner Betätigungsrichtung eine Gegenkraft ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Längsschieber (13) eine Sackbohrung (36) ausgebildet ist, in die der als Differentialkolben ausgebildete und am Gehäuse (10) festgelegte Kolben (37) eintaucht und dort zwei im Querschnitt unterschiedliche Druckräume (39, 45) voneinander abteilt, dass in einer Arbeitsstellung des Wegeventils der Druckraum (45) mit dem kleineren Querschnitt mit der einen Verbraucherseite (27) und der Druckraum (39) mit dem grösseren Querschnitt mit dem Rücklauf (25) verbunden ist, und dass in der anderen Arbeitsstellung beide Druckräume (45, 39) mit der anderen Verbraucherseite (28) verbunden sind.

2. Wegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Aussenumfang des Längsschiebers (13) zwei Ringnuten (41, 43) ausgebildet sind, von denen die eine Ringnut (41) mit dem Druckraum (39) grösseren Querschnitts und die andere Ringnut (43) mit dem Druckraum (45) kleineren Querschnitts verbunden ist, und dass im Gehäuse (11) ein erster Kanal (53) zur Verbindung der einen Ringnut (41) mit dem Rücklauf (25), ein zweiter Kanal (54) zur Verbindung der anderen Ringnut (43) mit der einen Verbraucherseite (27) und ein dritter Kanal (55) mit einer davon abzweigenden Bohrung (56) zur Verbindung der beiden Ringnuten (43, 41) mit der anderen Verbraucherseite (28) vorgesehen sind.

3. Wegeventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der beiden letztgenannten Kanäle (54, 55) nahe einer Flanke (16', 16") einer mit dem Pumpenanschluss (19) verbundenen Ringnut (16) der den Längsschieber (13) aufnehmenden Bohrung (12) in diese Bohrung mündet, und dass sich beidseits dieser Ringnut (16) die beiden Verbraucheranschlüsse (27, 28) befinden.

4. Wegeventil nach einem der vorherigen Ansprüche zur Verwendung in einem Hydrauliksystem mit einer Verstellpumpe (21), dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (10) ein Doppelrückschlagventil (61) vorgesehen ist, das den höchsten der beiden vom Wegeventil (11) gesteuerten Verbraucherdrücke an den Druckregler (69) der Verstellpumpe (21) weiterleitet.

5. Anordnung mehrerer Wegeventile nach Anspruch 4 in Blockbauweise, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch alle Wegeventile (11) verlaufende Bohrung (67) vorgesehen ist, die die Ausgänge (66) der Doppelrückschlagventile (61) zur Weiterleitung des höchsten aller Verbraucherdrücke an den Druckregler (69) verbindet.