EP2855946B1 - Ventil für ventilanordnung - Google Patents

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EP2855946B1
EP2855946B1 EP13722998.5A EP13722998A EP2855946B1 EP 2855946 B1 EP2855946 B1 EP 2855946B1 EP 13722998 A EP13722998 A EP 13722998A EP 2855946 B1 EP2855946 B1 EP 2855946B1
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EP
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valve
pressure
stage
relief
load
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Philipp Hilzendegen
Peter Bruck
Dominique DEHLINGER
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Hydac Fluidtechnik GmbH
Original Assignee
Hydac Fluidtechnik GmbH
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    • Y10T137/7769—Single acting fluid servo
    • Y10T137/777—Spring biased

Definitions

  • the invention relates to a valve for a valve arrangement for regulating the pressure of a fluid carried in a hydraulic system for supplying pressure to at least one hydraulic consumer, with a valve housing comprising a pilot control stage and a main control stage for at least partial release or blocking of a fluid path from a supply connection to a drain connection, a relief stage for pressure relief of a fluid space arranged between the pilot control stage and the main control stage, the relief stage comparing the load pressure present at a load connection assigned to the at least one hydraulic consumer with the discharge pressure at the discharge connection and releasing the pressure relief when the two pressures approach or equal, the relief stage having a connection controls from the fluid space to a relief line assigned to the drain port, the relief stage being connectable directly to the load port and with load pressure b can be billed.
  • Such a valve is off, for example WO 2011/045063 A1 known and is used to adapt the fluid flow and the supply pressure to the needs of the at least one hydraulic consumer.
  • the Load pressure with several hydraulic consumers the highest load pressure, reported back to the valve and taken into account in the pressure control to the effect that a so-called pressureless circulation is set at a load pressure close to or equal to the discharge pressure via the relief stage. If supply pressure is required by the hydraulic consumer and the load pressure rises accordingly, the relief stage is closed again and the pilot control and main control stage assume their respective control positions. In this way, the power loss in the hydraulic system for supplying pressure to the at least one hydraulic consumer can be reduced.
  • the present invention aims to simplify the structure of the valve and to make the valve accessible to further functions. This object is achieved by a valve with the features of claim 1 in its entirety.
  • a connecting line is provided from the pilot stage to the relief line and that the connecting line is routed from a piston chamber (36) of the pilot stage (48) to the relief line in the valve housing.
  • Load pressure can be applied to the pilot control and / or the main control stage.
  • a connecting line from the pilot stage to the relief line is provided in a fluid-carrying manner.
  • the pressure in a corresponding piston chamber of the pilot stage can be relieved of pressure via the connecting line.
  • the valve has at least one connecting line, preferably designed as a bore, in the valve housing from the load connection to the relief stage.
  • the load pressure at the load connection can be conveyed directly to the relief stage via the connecting line, ie without the passage or flow of further fluid spaces. Delays or influences possibly associated with further fluid spaces in the operation of the valve according to the invention are avoided.
  • a particularly compact design of the valve is achieved if at least one of the stages comprises a valve piston which is arranged displaceably in a respective piston chamber in the valve housing and is preferably pretensioned.
  • the piston chamber assigned to the relief stage can be acted upon or acted upon by the load pressure, which is typically present in a load-sensing line, at one end, and the discharge pressure at the other end.
  • the relief stage can be designed as a slide valve or seat valve, the valve piston or the valve element being arranged and preloaded in such a way that a fluid outflow from the fluid chamber can be released for pressure relief at no or only a low load pressure.
  • the pump pressure can be transferred to the fluid space via the main control stage, preferably via a through-hole formed in the corresponding valve piston.
  • the fluid chamber is connected in a fluid-conducting manner to the pressure relief controllable by the relief stage, whereby, depending on the ratio between the two pressures present at the relief stage, the load pressure and the discharge pressure, the latter assumes a pressure relief of the fluid chamber or a blocking position.
  • the fluid chamber can be subdivided into a first subchamber assigned to the pilot control stage and a second subchamber assigned to the main control stage be, wherein a throttle is preferably arranged between the two subspaces.
  • a throttle arranged between the second subchamber and the first subchamber of the fluid chamber can thus serve as a damping element for the relief stage.
  • the relief stage controls a connection from the fluid space, in particular from the second subchamber, to a relief line assigned to the drain connection.
  • a further throttle is preferably arranged in the further connection line.
  • a desired pressure level between the fluid space and the load connection can be set via the further throttle.
  • Fluid such as hydraulic oil, can flow off at the load connection via the further connecting line from the main control stage to the load connection, so that the valve according to the invention can regulate a corresponding load pressure when the load connection is connected to a hydraulic consumer.
  • the relief stage releases a load sensing line for picking up loads on at least one hydraulic consumer.
  • the invention further comprises a valve arrangement for regulating the pressure of a fluid carried in a hydraulic system for supplying pressure to at least one hydraulic consumer, with at least one valve according to the invention.
  • Fig. 1 shows a valve arrangement 10 with a closed hydraulic circuit for supplying two hydraulic consumers 12a, 12b with fluid. Fluid is conveyed with a pump 14 designed as a fixed displacement pump from a reservoir 16 to the hydraulic consumers 12a, 12b, which are each designed as a hydraulic motor with two possible flow directions.
  • the hydraulic circuit comprising the pump 14 and the hydraulic consumers 12a, 12b is closed via a valve 18 according to the invention.
  • the hydraulic consumers 12a, 12b are each controlled via an electrically operated 4/3-way valve 20a, 20b.
  • Means of a shuttle valve 22a, 22b, the load pressure applied to the respective hydraulic consumer 12a, 12b is reported to a load sensing (LS) line 26a, 26b.
  • LS load sensing
  • a 2/2-way valve 24a, 24b with a pressure limiting function in the open switching position is upstream of this valve control.
  • the volume flow of the fluid conveyed by the pump 14 is regulated via the valve 18.
  • This combination of a fixed displacement pump with the valve 18 for pressure regulation is a cost-effective alternative to a variable displacement pump.
  • a check valve 28a, 28b is connected to the hydraulic circuit in front of each shuttle valve 22a, 22b in the load sensing lines 26a, 26b provided for load tapping on the respective hydraulic consumer 12a, 12b, with each check valve 28a, 28b having the same set opening pressure and in the direction of the valve 18, more precisely in the direction of its load-sensing connection LS, opens.
  • This parallel connection of the load sensing lines 26a, 26b with respect to the valve 18 enables the two load pressures at the hydraulic consumers 12a, 12b to be compared, the higher of the two load pressures being taken into account for pressure control at the valve 18.
  • the valve 18 is connected or can be connected to the load sensing lines 26a, 26b via its load connection LS.
  • the valve 18 is connected with its supply connection P to the supply line 29 supplied with pressure by the pump 14 and leading to the hydraulic consumers 12a, 12b and with its outlet connection T to a reservoir 16, which can be a pressure medium container or a tank. connectable.
  • the valve 18 is an independent, tradable unit and can be inserted into the valve arrangement 10 as required.
  • valve 18 The design of the valve 18 is the Figures 2a-2d can be removed, each showing in section the valve 18 with a cartridge-like valve housing 30 designed as a screw-in valve.
  • a first piston chamber 32, a fluid chamber 34, which is divided into a first subchamber 35b and a second subchamber 35a, and a second piston chamber 36 are formed in the valve housing 30 coaxially to the axis of rotation R.
  • valve pistons displaceable in the respective piston chamber 32, 36 parallel to the axis of rotation R a main control stage 38 is formed in the first piston chamber 32 and a pilot stage 48 is formed in the second piston chamber 36.
  • the respective valve piston is pretensioned by a first spring element 40 and a second spring element 50.
  • a third piston chamber 52 formed in the valve housing 30 is connected in parallel to the fluid chamber 34 and with this, more precisely with the second subchamber 35a, via a connection 60 in a fluid or pressure-carrying manner Valve piston of the relief stage 54.
  • the third piston chamber 52 is connected to the load connection LS via a connecting line 61 and to the drain port T via a relief line 62, so that the load pressure and the drain pressure are present at the relief stage 54.
  • the relief stage 54 compares the load pressure with the discharge pressure and, as soon as the load pressure at the load connection LS is close to or equal to the discharge pressure at the discharge connection T, opens a bypass for pressure relief of the fluid space 34.
  • the bypass is implemented by a connection 60 between the fluid space 34 and the relief line 62 leading to the drain port T, the connection 60 being formed by the valve piston of the relief stage 54, as in FIG Figure 2b and 2c shown, releasable, or, as in the Fig. 2a and 2d shown is lockable.
  • the valve piston of the relief stage 54 In the releasing position of the valve piston of the relief stage 54 is an in This formed annular groove 58 is arranged in the intersection area between the third piston chamber 52 directed parallel to the axis of rotation R and the connection 60 running transversely to the third piston chamber 52 or to the axis of rotation R.
  • the open position cf. Fig. 3
  • fluid can flow away from the fluid chamber 34 via the connection 60, past the annular groove 58 of the valve piston of the relief stage 54, via the relief line 62 to the drain port T.
  • valve piston assigned to the pilot stage 48 acted upon by the second spring element 50, rests against a valve seat formed at the corresponding end of the fluid space 54 or the first sub-space 35b.
  • the valve piston assigned to the main control stage 38 acted upon by the first spring element 40, is arranged in the valve housing 30 in such a way that a fluid path 40 from the supply connection P is blocked via radial passage openings 42 which are formed in a section of the valve housing 30.
  • the load pressure present at the load connection LS exceeds the discharge pressure or tank pressure present at the discharge connection T, so that the third spring element 56 acting on the valve piston of the relief stage 54 is compressed and the bypass for pressure relief, here the connection 60, is blocked, in other words closed .
  • connection 60 releasing position.
  • a fluid path from the supply connection P or pump connection to the drain connection T or tank connection is released.
  • the valve piston of the main control stage 38 is shown in FIG Figure 2c in its position that maximally releases the fluid path and rests against a valve seat formed on the valve housing 30.
  • Via a further connection 60 ', which, designed as a bore, from second piston chamber 36 is guided to the relief line 62 in the valve housing 60, fluid can also flow from this fluid chamber to the drain port T.
  • the fluid pressure present on the pump side at the main control stage 38 can be transferred to the fluid space 34 between the main control stage 38 and the pilot control stage 48 via a through bore 44 formed centrally in the valve piston of the main control stage 38, ie along the radial axis R.
  • the relief stage 54 and, accordingly, the connection 60 from the fluid chamber 34 to the discharge port T are closed and the pilot stage 48 is opened by the increasing fluid pressure in the fluid chamber 34, as in FIG Fig. 2d shown.
  • the valve or switch position of the Fig. 2a the blocking of the fluid path from the supply port P to the drain port T.
  • a further connecting line 64 is led from the load connection LS to the fluid chamber 34, more precisely to the first subchamber 35b.
  • a pressure stage in the further connecting line 64 is specified via a further throttle 66.
  • the valve 18 offers a further function, in other words an option, an outflow of fluid, such as hydraulic oil, via the further connecting line 64.
  • the valve 18 regulates the corresponding load pressure, which is caused by the relief stage 54 can be reduced as required.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Ventil für eine Ventilanordnung zur Druckregelung eines in einem Hydrauliksystem zur Druckversorgung mindestens eines hydraulischen Verbrauchers geführten Fluids, mit einem Ventilgehäuse, umfassend eine Vorsteuerstufe und eine Hauptsteuerstufe zur zumindest teilweisen Freigabe oder Sperrung eines Fluidweges von einem Versorgungsanschluss zu einem Ablaufanschluss, eine Entlastungsstufe zur Druckentlastung eines zwischen der Vorsteuer- und der Hauptsteuerstufe angeordneten Fluidraums, wobei die Entlastungsstufe den an einem dem mindestens einen hydraulischen Verbraucher zugeordneten Lastanschluss anstehenden Lastdruck mit dem Ablaufdruck am Ablaufanschluss vergleicht und bei Annäherung oder Gleichheit beider Drücke die Druckentlastung freigibt, wobei die Entlastungsstufe eine Verbindung vom Fluidraum zu einer dem Ablaufanschluss zugeordneten Entlastungsleitung ansteuert, wobei die Entlastungsstufe unmittelbar mit dem Lastanschluss verbindbar und mit Lastdruck beaufschlagbar ist.
  • Ein derartiges Ventil ist beispielsweise aus WO 2011/045063 A1 bekannt und wird dazu eingesetzt, den geförderten Fluidstrom und den Versorgungsdruck an den Bedarf des mindestens einen hydraulischen Verbrauchers anzupassen. Über ein hydraulisches Load-Sensing-System wird der Lastdruck, bei mehreren hydraulischen Verbrauchern der höchste Lastdruck, zurück zum Ventil gemeldet und bei der Druckregelung dahingehend berücksichtigt, dass bei einem Lastdruck nahe oder gleich dem Ablaufdruck über die Entlastungsstufe ein sog. druckloser Umlauf eingestellt wird. Soweit Versorgungsdruck vom hydraulischen Verbraucher benötigt wird und der Lastdruck entsprechend ansteigt, wird die Entlastungsstufe wieder geschlossen und die Vorsteuer- und die Hauptsteuerstufe nehmen ihre jeweilige Regelposition ein. Auf diese Weise kann die Verlustleistung im Hydrauliksystem zur Druckversorgung des mindestens einen hydraulischen Verbrauchers reduziert werden.
  • Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, den Aufbau des Ventils zu vereinfachen und das Ventil weiteren Funktionen zugänglich zu machen. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Ventil mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 in seiner Gesamtheit.
  • Gemäß dem Kennzeichen von Anspruch 1 ist vorgesehen, dass eine Verbindungsleitung von der Vorsteuerstufe zur Entlastungsleitung vorgesehen ist und dass die Verbindungsleitung von einem Kolbenraum (36) der Vorsteuerstufe (48) zur Entlastungsleitung im Ventilgehäuse geführt ist.
  • Die Vorsteuer- und/oder die Hauptsteuerstufe ist mit Lastdruck beaufschlagbar. Es ist eine Verbindungsleitung von der Vorsteuerstufe zur Entlastungsleitung in fluidführender Weise vorgesehen. Über die Verbindungsleitung kann eine Druckentlastung eines entsprechenden Kolbenraums der Vorsteuerstufe erfolgen.
  • Dadurch, dass die Entlastungsstufe unmittelbar mit dem Lastanschluss verbindbar und mit Lastdruck beaufschlagbar ist, können sowohl die Übergabe des Lastdrucks an die Entlastungsstufe als auch die im Ventil integrierte Druckentlastung des Fluidraums mit wenigen, in einfacher Weise auszubildenden Druck- bzw. Fluidverbindungen realisiert werden. Zweckmäßigerweise weist das Ventil auf, mindestens einer im Ventilgehäuse, vorzugsweise als Bohrung, ausgebildeten Verbindungsleitung vom Lastanschuss zur Entlastungsstufe. Über die Verbindungsleitung ist der am Lastanschluss anstehende Lastdruck unmittelbar, d.h. ohne Durchtritt bzw. Durchfluss weiterer Fluidräume, zur Entlastungsstufe führbar. Mit weiteren Fluidräumen möglicherweise einhergehende Verzögerungen oder Beeinflussungen beim Betrieb des erfindungsgemäßen Ventils werden vermieden.
  • Eine besonders kompakte Bauweise des Ventils wird erreicht, wenn zumindest eine der Stufen einen Ventilkolben umfasst, welcher in einem jeweiligen Kolbenraum im Ventilgehäuse verschiebbar angeordnet und vorzugsweise vorgespannt ist. Der der Entlastungsstufe zugeordnete Kolbenraum ist einenends mit dem Lastdruck, der typischerweise in einer Load-Sensing-Leitung ansteht, und anderenends mit dem Ablaufdruck beaufschlagbar bzw. beaufschlagt. Die Entlastungsstufe kann als Schieber- oder Sitzventil ausgebildet sein, wobei der Ventilkolben bzw. das Ventilelement derart angeordnet und vorgespannt ist, dass ein Fluidabfluss vom Fluidraum zu dessen Druckentlastung bei keinem oder nur einem geringen Lastdruck freigebbar ist.
  • Weiter ist es vorteilhaft, dass der Pumpendruck über die Hauptsteuerstufe, vorzugsweise über eine im entsprechenden Ventilkolben ausgebildete Durchgangsbohrung, an den Fluidraum übergebbar ist. Der Fluidraum ist fluidführend mit der durch die Entlastungsstufe steuerbaren Druckentlastung verbunden, wobei entsprechend des Verhältnisses zwischen den beiden an der Entlastungsstufe anstehenden Drücken, dem Lastdruck und dem Ablaufdruck, diese eine die Druckentlastung des Fluidraums freigebende oder eine sperrende Stellung einnimmt.
  • Der Fluidraum kann in einen der Vorsteuerstufe zugeordneten ersten Teilraum und einen der Hauptsteuerstufe zugeordneten zweiten Teilraum unterteilt sein, wobei bevorzugt zwischen beiden Teilräumen eine Drossel angeordnet ist. Eine zwischen dem zweiten Teilraum und dem ersten Teilraum des Fluidraums angeordnete Drossel kann somit als Dämpfungsglied für die Entlastungsstufe dienen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung steuert die Entlastungsstufe eine Verbindung vom Fluidraum, insbesondere vom zweiten Teilraum, zu einer dem Ablaufanschluss zugeordneten Entlastungsleitung an.
  • Ist eine weitere Verbindungsleitung vom Fluidraum, insbesondere vom ersten Teilraum, zum Lastanschluss vorgesehen, ist vorzugsweise in der weiteren Verbindungsleitung eine weitere Drossel angeordnet. Über die weitere Drossel kann eine gewünschte Druckstufe zwischen dem Fluidraum und dem Lastanschluss eingestellt sein. Über die weitere Verbindungsleitung von der Hauptsteuerstufe zum Lastanschluss kann Fluid, wie Hydrauliköl, am Lastanschluss abfließen, so dass das erfindungsgemäße Ventil bei einer Verbindung des Lastanschlusses mit einem hydraulischen Verbraucher einen entsprechenden Lastdruck regeln kann. In dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gibt die Entlastungstufe eine Load-Sensing-Leitung zum Lastabgriff am mindestens einen hydraulischen Verbraucher frei.
  • Die Erfindung umfasst weiter eine Ventilanordnung zur Druckregelung eines in einem Hydrauliksystem zur Druckversorgung mindestens eines hydraulischen Verbrauchers geführten Fluids, mit mindestens einem erfindungsgemäßen Ventil.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Figuren und der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung. Die vorstehend genannten und die weiter angeführten Merkmale können erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwirklicht sein. Die in den Figuren gezeigten Merkmale sind rein schematisch und nicht maßstäblich zu verstehen. Es zeigt:
    • Fig. 1
    eine Ventilanordnung zur Druckregelung eines in einem Hydrauliksystem zur Druckversorgung zweier hydraulischer Verbraucher geführten Fluids, mit einem im Schnitt gezeigten erfindungsgemäßen Ventil;
    Fig. 2a-2d
    jeweils einen Schnitt durch das Ventil aus Fig. 1 in unterschiedlichen Schaltstellungen; und
    Fig. 3
    einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 2b.
  • Fig. 1 zeigt eine Ventilanordnung 10 mit einem geschlossenen, hydraulischen Kreis zur Versorgung zweier hydraulischer Verbraucher 12a, 12b mit Fluid. Fluid wird mit einer als Konstantpumpe ausgebildeten Pumpe 14 von einem Reservoir 16 zu den hydraulischen Verbrauchern 12a, 12b, welche jeweils als Hydromotor mit zwei möglichen Stromrichtungen ausgebildet sind, gefördert. Über ein erfindungsgemäßes Ventil 18 wird der hydraulische Kreis aus der Pumpe 14 und den hydraulischen Verbrauchern 12a, 12b geschlossen. Die hydraulischen Verbraucher 12a, 12b werden jeweils über ein elektrisch betätigtes 4/3-Wege-Ventil 20a, 20b angesteuert. Mittels eines Wechselventils 22a, 22b wird der am jeweiligen hydraulischen Verbraucher 12a, 12b anliegende Lastdruck in eine Load-Sensing (LS)-Leitung 26a, 26b gemeldet. Dieser Ventilsteuerung ist jeweils ein 2/2-Wege-Ventil 24a, 24b mit einer Druckbegrenzungsfunktion in der geöffneten Schaltstellung vorgelagert.
  • Um die hydraulischen Verbraucher 12a, 12b mit einer vorgebbaren Drehzahl zu betreiben, wird über das Ventil 18 der Volumenstrom des von der Pumpe 14 geförderten Fluids geregelt. Diese Kombination einer Konstantpumpe mit dem Ventil 18 zur Druckregelung ist eine kostengünstige Alternative zu einer Verstellpumpe.
  • In die zum Lastabgriff am jeweiligen hydraulischen Verbraucher 12a, 12b vorgesehenen Load-Sensing-Leitungen 26a, 26b ist vor jedem Wechselventil 22a, 22b jeweils ein Rückschlagventil 28a, 28b in den hydraulischen Kreis geschaltet, wobei jedes Rückschlagventil 28a, 28b denselben eingestellten Öffnungsdruck aufweist und in Richtung des Ventils 18, genauer in Richtung dessen Load-Sensing-Anschlusses LS, öffnet. Durch diese Parallelschaltung der Load-Sensing-Leitungen 26a, 26b im Hinblick auf das Ventil 18 ist ein Vergleich der beiden Lastdrücke an den hydraulischen Verbrauchern 12a, 12b ermöglicht, wobei der höhere der beiden Lastdrücke zur Druckregelung am Ventil 18 berücksichtigt wird.
  • Das Ventil 18 ist über seinen Lastanschluss LS mit den Load-Sensing-Leitungen 26a, 26b verbunden bzw. verbindbar. Das Ventil 18 ist mit seinem Versorgungsanschluss P mit der von der Pumpe 14 mit Druck versorgte, zu den hydraulischen Verbrauchern 12a, 12b führende Versorgungsleitung 29 sowie mit seinem Ablaufanschluss T mit einem Reservoir 16, welches ein Druckmittelbehälter oder ein Tank sein kann, verbunden bzw. verbindbar. Das Ventil 18 ist eine eigenständige, handelbare Einheit und kann bedarfsgerecht in die Ventilanordnung 10 eingesetzt werden.
  • Die Ausgestaltung des Ventils 18 ist den Fig. 2a-2d entnehmbar, welche jeweils im Schnitt das Ventil 18 mit einem patronenartigen, als Einschraubventil ausgebildeten Ventilgehäuse 30 zeigt. Im Ventilgehäuse 30 sind koaxial zur Rotationsachse R ein erster Kolbenraum 32, ein Fluidraum 34, welcher in einen ersten Teilraum 35b und einen zweiten Teilraum 35a unterteilt ist, sowie ein zweiter Kolbenraum 36 ausgebildet. Durch im jeweiligen Kolbenraum 32, 36 parallel zur Rotationsachse R verschiebbare Ventilkolben sind im ersten Kolbenraum 32 eine Hauptsteuerstufe 38 und im zweiten Kolbenraum 36 eine Vorsteuerstufe 48 ausgebildet. Durch ein erstes Federelement 40 und ein zweites Federelement 50 ist der jeweilige Ventilkolben vorgespannt.
  • Parallel zum Fluidraum 34 und mit diesem, genauer mit dem zweiten Teilraum 35a, über eine Verbindung 60 fluid- bzw. druckführend verbunden ist ein dritter im Ventilgehäuse 30 ausgebildeter Kolbenraum 52. Im dritten Kolbenraum 52 verschiebbar angeordnet und von einem dritten Federelement 56 vorgespannt ist ein Ventilkolben der Entlastungsstufe 54. Der dritte Kolbenraum 52 ist über eine Verbindungsleitung 61 mit dem Lastanschluss LS und über eine Entlastungsleitung 62 mit dem Ablaufanschluss T verbunden, so dass an der Entlastungstufe 54 der Lastdruck und der Ablaufdruck anstehen. Die Entlastungstufe 54 vergleicht den Lastdruck mit dem Ablaufdruck und öffnet, sobald der Lastdruck am Lastanschluss LS nahe am oder gleich dem Ablaufdruck am Ablaufanschluss T ist, einen Bypass zur Druckentlastung des Fluidraums 34.
  • In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Bypass durch eine Verbindung 60 zwischen dem Fluidraum 34 und der zum Ablaufanschluss T führenden Entlastungsleitung 62 realisiert, wobei die Verbindung 60 durch den Ventilkolben der Entlastungstufe 54, wie in den Fig. 2b und 2c gezeigt, freigebbar, oder, wie in den Fig. 2a und 2d gezeigt, verschließbar ist. In der freigebenden Stellung des Ventilkolbens der Entlastungsstufe 54 ist eine in diesem ausgebildete Ringnut 58 im Kreuzungsbereich zwischen dem parallel zur Rotationsachse R gerichteten dritten Kolbenraum 52 und der quer zum dritten Kolbenraum 52 bzw. zur Rotationsachse R verlaufenden Verbindung 60 angeordnet. In der geöffneten Stellung, vgl. Fig. 3, kann Fluid vom Fluidraum 34 über die Verbindung 60, an der Ringnut 58 des Ventilkolbens der Entlastungsstufe 54 vorbei, über die Entlastungsleitung 62 zum Ablaufanschluss T abfließen.
  • In der Darstellung der Fig. 2a liegt der der Vorsteuerstufe 48 zugeordnete Ventilkolben, vom zweiten Federelement 50 beaufschlagt, an einem am entsprechenden Ende des Fluidraumes 54 bzw. des ersten Teilraumes 35b ausgebildeten Ventilsitz an. Der der Hauptsteuerstufe 38 zugeordnete Ventilkolben ist, vom ersten Federelement 40 beaufschlagt, derart im Ventilgehäuse 30 angeordnet, dass ein Fluidweg 40 vom Versorgungsanschluss P über radiale Durchlassöffnungen 42, welche in einem Abschnitt des Ventilgehäuses 30 ausgebildet sind, versperrt ist. Der am Lastanschluss LS anstehende Lastdruck übersteigt den am Ablaufanschluss T anstehenden Ablaufdruck bzw. Tankdruck, so dass das den Ventilkolben der Entlastungsstufe 54 beaufschlagende dritte Federelement 56 komprimiert ist und der Bypass zur Druckentlastung, hier die Verbindung 60, versperrt, mit anderen Worten geschlossen, ist.
  • Sobald der Lastdruck abfällt und sich dem Ablaufdruck nähert, geht der Ventilkolben in die in den Fig. 2b und 2c gezeigte, die Verbindung 60 freigebende Stellung über. Entsprechend des mit der Druckentlastung einhergehenden Druckabfalls im Fluidraum 34 wird ein Fluidweg vom Versorgungsanschluss P bzw. Pumpenanschluss zum Ablaufanschluss T bzw. Tankanschluss frei gegeben. Während der Fluidweg in Fig. 2b nur teilweise freigegeben ist, befindet sich der Ventilkolben der Hauptsteuerstufe 38 in der Darstellung der Fig. 2c in seiner den Fluidweg maximal freigebenden Position und liegt an einem am Ventilgehäuse 30 ausgebildeten Ventilsitz an. Über eine weitere Verbindung 60', welche, als Bohrung ausgebildet, vom zweiten Kolbenraum 36 zur Entlastungsleitung 62 im Ventilgehäuse 60 geführt ist, kann ebenfalls aus diesem Fluidraum Fluid zum Ablaufanschluss T abfließen.
  • Über einen im Ventilkolben der Hauptsteuerstufe 38 mittig, d.h. entlang der Radialachse R, ausgebildete Durchgangsbohrung 44 ist der pumpenseitig an der Hauptsteuerstufe 38 anstehende Fluiddruck an den Fluidraum 34 zwischen der Hauptsteuerstufe 38 und der Vorsteuerstufe 48 übergebbar. Sobald der Lastdruck wieder ansteigt und den Ablaufdruck übersteigt, wird die Entlastungsstufe 54 und entsprechend die Verbindung 60 vom Fluidraum 34 zum Ablaufanschluss T geschlossen und durch den ansteigenden Fluiddruck im Fluidraum 34 die Vorsteuerstufe 48 geöffnet, wie in Fig. 2d gezeigt. Im anschließenden Schritt stellt sich erneut die Ventil- bzw. Schaltstellung der Fig. 2a, die Sperrung des Fluidwegs vom Versorgungsanschluss P zum Ablaufanschluss T, ein.
  • Wie insbesondere Fig. 3 zeigt, ist eine weitere Verbindungsleitung 64 vom Lastanschluss LS zum Fluidraum 34, genauer zum ersten Teilraum 35b geführt. Über eine weitere Drossel 66 ist eine Druckstufe in der weiteren Verbindungsleitung 64 vorgegeben. Das Ventil 18 bietet als weitere Funktion, anders ausgedrückt Option, einen Abfluss von Fluid, wie Hydrauliköl, über die weitere Verbindungsleitung 64. Beim Anschluss eines hydraulischen Verbrauchers 12a, 12b am entsprechenden Lastanschluss LS regelt das Ventil 18 den entsprechenden Lastdruck, welcher durch die Entlastungstufe 54 bedarfsgerecht reduziert werden kann.

Claims (7)

  1. Ventil (18) für eine Ventilanordnung (10) zur Druckregelung eines in einem Hydrauliksystem zur Druckversorgung mindestens eines hydraulischen Verbrauchers (12a, 12b) geführten Fluids, mit einem Ventilgehäuse (30) umfassend:
    - eine Vorsteuerstufe (48) und eine Hauptsteuerstufe (38) zur zumindest teilweisen Freigabe oder Sperrung eines Fluidwegs von einem Versorgungsanschluss (P) zu einem Ablaufanschluss (T); und
    - eine Entlastungsstufe (54) zur Druckentlastung eines zwischen der Vorsteuerstufe (48) und der Hauptsteuerstufe (38) angeordneten Fluidraums (34), wobei die Entlastungsstufe (54) den an einem dem mindestens einen hydraulischen Verbraucher (12a, 12b) zugeordneten Lastanschluss (LS) anstehenden Lastdruck mit dem Ablaufdruck am Ablaufanschluss (T) vergleicht und bei Annäherung oder Gleichheit beider Drücke die Druckentlastung freigibt, wobei die Entlastungsstufe (54) eine Verbindung (60) vom Fluidraum (34) zu einer dem Ablaufanschluss (T) zugeordneten Entlastungsleitung (62) ansteuert,
    wobei die Entlastungsstufe (54) unmittelbar mit dem Lastanschluss (LS) verbindbar und mit Lastdruck beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindungsleitung (60') von der Vorsteuerstufe (48) zur Entlastungsleitung (62) vorgesehen ist und dass die Verbindungsleitung (60') von einem Kolbenraum (36) der Vorsteuerstufe (48) zur Entlastungsleitung (62) im Ventilgehäuse (30) geführt ist.
  2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (18) mindesstens eine im Ventilgehäuse (30), vorzugsweise als Bohrung, ausgebildete Verbindungsleitung (61) vom Lastanschluss (LS) zur Entlastungsstufe (54) aufweist.
  3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Stufen (38, 48, 54) einen Ventilkolben umfasst, welcher in einem jeweiligen Kolbenraum (32, 36, 52) im Ventilgehäuse (30) verschiebbar angeordnet und vorzugsweise vorgespannt ist.
  4. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpendruck über die Hauptsteuerstufe (38), vorzugsweise über eine im entsprechenden Ventilkolben ausgebildete Durchgangsbohrung (44), an den Fluidraum (34) übergebbar ist.
  5. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidraum (34) in einen der Vorsteuerstufe (48) zugeordneten ersten Teilraum (35b) und einen der Hauptsteuerstufe (38) zugeordneten zweiten Teilraum (35a) unterteilt ist, wobei bevorzugt zwischen beiden Teilräumen (35a, 35b) eine Drossel oder Blende (46) angeordnet ist.
  6. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsteuer (48)- und/oder die Hauptsteuerstufe (38) mit Lastdruck beaufschlagbar ist.
  7. Ventilanordnung (10) zur Druckregelung eines in einem Hydrauliksystem zur Druckversorgung mindestens eines hydraulischen Verbrauchers (12a, 12b) geführten Fluids, mit mindestens einem Ventil (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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