HYDRAULISCHE VENTILVORRICHTUNG

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine hydraulische Ventilvorrichtung mit einer Fluidanschlußanordnung, beinhaltend mindestens

• einen Druckversorgungsanschluß P
• einen Rücklaufanschluß R
• einen Sektionsloadsensing-Anschluß LS
• zwei Steueranschlüsse P_A' und P_B' sowie
• zwei Nutzanschlüsse A,B

und mit einer verfahrbaren Steuereinrichtung zum zumindest teilweisen Ansteuern von Anschlüssen der Fluidanschlußanordnung gemäß der Merkmalsausgestaltung des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.

[0002] Durch die DE 603 04 663 T2 ist eine hydraulische Ventilanordnung bekannt mit einer Versorgungsanschlußanordnung, die einen Hochdruckanschluß P und einen Niederdruckanschluß T aufweist, eine Arbeitsanschlußanordnung, die zwei Arbeits- oder Nutzanschlüsse A,B aufweist, die mit einem Verbraucher verbindbar sind, einem Richtungsventil und einem zwischen dem Richtungsventil und der Versorgungsanschlußanordnung P,T angeordneten Kompensationsventil, dessen Druckausgang mit einem Druckeingang des Richtungsventils verbunden ist, wobei das Kompensationsventil einen Entlastungsausgang aufweist, der mit dem Druckausgang verbindbar ist und ein aus einer Ausgangsstellung in entgegengesetzte Richtungen bewegbares Ventilelement in Form eines Schiebers, der auf einer Seite vom Druck in der Lastfühlleitung und der Kraft einer Feder und auf der entgegengesetzten Seite vom Druck am Druckausgang beaufschlagt ist, wobei das Ventilelement bei Bewegung in eine Richtung eine Druckregelfunktion und bei Bewegung in die entgegengesetzte Richtung eine Druckentlastungsfunktion erfüllt, wobei der Schieber einen Längskanal aufweist, der über eine Querbohrung mit dem Druckausgang verbunden ist und in einer ersten Druckkammer endet, und wobei der Längskanal über die Querbohrung hinausgeht und über eine verschließbare Öffnung mit einer zweiten Druckkammer verbindbar ist, in der ein Entlastungsdruck herrscht.

[0003] Mit dieser bekannten Lösung ist es möglich, sog. parasitären Druckfortpflanzungen entgegen zu wirken, wie sie insbesondere bei höheren Drücken vorkommen können. Wenn sich dann bei damit einhergehenden praktisch unvermeidbaren Leckagen der Druck bis zu einem Betätigungsmotor fortpflanzt, der gar nicht betätigt sein sollte, und diesen dann aber in Bewegung setzt, kann es in ungewollter und gefährlicher Weise zum Anheben von Lasten kommen. In diesem Zusammenhang früher bereits eingesetzte Sicherungsventile können jedoch gleichfalls leckagebehaftet sein und insoweit zu dem Entstehen der parasitären Druckfortpflanzungen sogar noch mit beitragen.

[0004] Durch die EP 1 370 773 B1 ist ein vergleichbares Wegeventil als hydraulische Ventilvorrichtung bekannt, das zur Steuerung des Druckes und des Flusses von Hydrauliköl von bzw. zu Arbeitsanschlüssen A,B mindestens eines Verbrauchers dient, bei dem der Druck und der Durchfluß mittels eines durch wenigstens einen Antrieb betätigbaren, in einer Schieberbohrung verschiebbaren Schieberkolbens als verfahrbare Steuereinrichtung und damit in Wirkverbindung stehenden Ringkanälen steuerbar ist, wobei im Symmetriemittelpunkt auf einer Symmetrieachse der Ventilvorrichtung ein Tankanschluß-Ringkanal als sog. Rücklaufanschluß angeordnet ist und beidseits weitere vorhandene Ringkanäle sind gleichfalls symmetrisch zu der Symmetrieachse angeordnet. Aufgrund des genannten symmetrischen Aufbaues ist dieser bei der bekannten Lösung insoweit aus konstruktiver Sicht einfach und erlaubt insoweit eine kostengünstige Fertigung. Auch soll die bekannte Ventilvorrichtung ein verbessertes dynamisches Schaltverhalten aufweisen und einen großen Funktionsumfang besitzen.

[0005] Durch die DE 88 01 058 U1 ist eine gattungsgemäße hydraulische Ventilvorrichtung bekannt, beinhaltend mindestens

• einen Druckversorgungsanschluß P,
• einen Rücklaufanschluß R,
• einen Sektions-Loadsensinganschluß LS,
• zwei Steueranschlüsse P_A' und P_B' sowie
• zwei Nutzanschlüsse A,B

und mit einer verfahrbaren Steuereinrichtung zum zumindest teilweisen Ansteuern von Anschlüssen der Fluidanschlußanordnung, wobei die Steuereinrichtung mit Lastmelde- und Lastfühlanschlüssen versehen ist, die paarweise miteinander verschaltet einen Lastmeldeanschluß einem Fühlanschluß zuordnen und die in Abhängigkeit der Verfahrstellung der Steuereinrichtung zumindest einen Teil der Anschlüsse der Fluidanschlußanordnung fluidführend miteinander verbinden, wobei die Steuereinrichtung einen Steuerschieber aufweist mit fluidführenden Verbindungskanälen, die die paarweise einander zuordenbaren Lastmelde- und Lastfühlanschlüsse miteinander verbinden, und wobei mindestens einer der Verbindungskanäle als Mittenkanal und mindestens ein weiterer der Verbindungskanäle als Ringlängskanal ausgebildet ist, der in der Neutralstellung der Steuereinrichtung mit seiner axialen Länge zumindest den Bereich zwischen Steueranschluß und Nutzanschluß abdeckt.

[0006] Vergleichbare Lösungen mit in einem Ventilschieber angeordneten Lastmelde- und Lastfühlanschlüssen sind auch durch die US-A-4 253 482, US-A-3 565 110 und EP-A-0 786 598 bekannt.

[0007] Die bekannten Lösungen sind aber insgesamt noch aufwendig in der Herstellung und sind dem Grunde nach für jeden fluidischen Anwendungsfall entsprechend an diesen anzupassen und zu konzipieren. Auch lassen die bekannten Lösungen im Stand der Technik, was die Funktionssicherheit anbelangt, nach wie vor noch Wünsche offen.

[0008] Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese unter Beibehalten ihrer Vorteile dahingehend weiter zu verbessern, dass die Funktionssicherheit noch weiter erhöht ist und dass sich die erfindungsgemäße Lösung bezogen auf sich ändernde Anwendungsfälle im Sinne eines modularen Baukastensystems gut konzipieren läßt. Eine dahingehende Aufgabe löst eine hydraulische Ventilvorrichtung mit den Merkmalen in der Gesamtheit des Patentanspruches 1.

[0009] Dadurch, dass gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 der Mittenkanal von einer Einsatzhülse begrenzt ist, die längs ihres Außenumfanges mit der Innenwand der Steuereinrichtung den jeweiligen Ringlängskanal begrenzt, läßt sich die Steuereinrichtung im Sinne eines modular aufbauenden Blockkonzeptes an verschiedenste fluidische Anwendungsfälle problemlos anpassen, ohne dass damit größere Umbau- oder Anpassungsarbeiten an der hydraulischen Ventilvorrichtung notwendig werden. Aufgrund des asymmetrischen Aufbaues der Steuereinrichtung, die insoweit auf die Fluidanschlußanordnung wirkt, ist ein sicheres Ansteuerverhalten erreicht und die Steuereinrichtung läßt sich insoweit mit einem ausgesprochen günstigen dynamischen Verfahrverhalten positionsgenau in die Funktionsstellungen bringen. Auch baut die erfindungsgemäße Lösung konstruktiv gesehen kurz auf, so dass alle relevanten Schalt- und Steuerstellungen für die hydraulischen Ventilvorrichtungen sich auf kleinem Einbauraum realisieren lassen. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen hydraulischen Ventilvorrichtung ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung auch eine sog. Schwimmstellung einnehmen kann, ohne dass es dabei zu einem Auflösungsverlust im Senken- und Hebenbereich bezogen auf die Arbeits- oder Nutzanschlüsse A,B kommt. Obwohl, wie dargestellt, der Proportionalbereich im Heben und Senken voll erhalten bleibt, ist aufgrund der speziellen Konzeption der Steuereinrichtung die Gehäuselänge nach wie vor in der Baulänge kurz gehalten, wozu die asymmetrische Aufbaukonzeption der hydraulischen Ventilvorrichtung mit beiträgt.

[0010] Bei einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist der Steuereinrichtung eine Druckwaage vorgeschaltet, mit der die sog. Mengenabschneidung durch eine Loadsensing-Druckbegrenzung im Federraum der Druckwaage möglich ist. Bei den im Stand der Technik bekannten Lösungen mit nachgeschalteter Druckwaage ist diese Funktion der Mengenabschneidung nicht möglich oder nur über entsprechende Ventilzusatzkonstruktionen in aufwendiger Weise zu erhalten. Insbesondere ist die Regelfunktion der Druckwaage verbessert, indem ein relativ großer Abflußquerschnitt in den Rücklaufanschluß mündet. Auch ist die sog. Schwimmstellung verbessert.

[0011] Im folgenden wird die erfindungsgemäße hydraulische Ventilvorrichtung anhand verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen in prinzipieller und nicht maßstäblicher Darstellung die

Fig.1 und 2

in der Art eines Längsschnittes zwei Ausführungsbeispiele der hydraulischen Ventilvorrichtung, wobei sich die Druckwaage in ihrer jeweil igen Regelstellung befindet;

Fig.3

in der Art eines Schaltplanes die Lösung der Ventilvorrichtung nach den Fig.1 und 2;

Fig.4

in Längsschnittdarstellung eine perspektivische Ansicht auf den Steuerschieber betreffend "Schwimmstellung und Eilgang" in Stellung "Eilgang" und mit seinen verschiedenen Anschlußstellen; und

Fig.5

eine vereinfachte Längsschnittdarstellung durch eine Ausführungsform des Steuerschiebers, die nicht Teil der Erfindung ist, mit seinen diversen Anschlußstellen; in der oberen Bildhälfte in Neutralstellung gezeigt, in der unteren Bildhälfte in ausgelenkter Betätigungsstellung.

[0012] Die Fig.1 zeigt eine als Ganzes mit 10 bezeichnete Fluidanschlußanordnung. Die dahingehende Fluidanschlußanordnung 10 weist einen Druckversorgungsanschluß P auf, einen Rücklaufanschluß R, einen Sektionsloadsensing-Anschluß LS, zwei Steueranschlüsse P_A' und P_B' sowie zwei Nutzanschlüsse A,B auf. Die genannten Fluidanschlüsse LS, P_A', R, P und P_B', A und B sind in einem Steuergehäuse 12 untergebracht, wobei in Blickrichtung auf die Fig.1 gesehen das untere Ende des Steuergehäuses 12 mit einer an sich üblichen Druckwaage 14 versehen ist, die den Anschlüssen LS, P_A', R, P und P_B' vorgeschaltet ist und diese insoweit ansteuert. Mit der dahingehend vorgeschalteten Druckwaage 14 ist die Funktion Mengenabschneidung durch eine LS - Druckbegrenzung im Federraum 16 der Druckwaage erreicht, wobei eine Mengenabschneidung beispielsweise dann Sinn macht, wenn ein Lenkzylinder, angeschlossen an den Nutzanschlüssen A, B, am Anschlag steht und man zur Vermeidung von Überlastungen die Zuflußmenge insoweit abschneiden möchte.

[0013] Die Steuereinrichtung 18 als solche wird in bekannter und daher nicht mehr näher beschriebener Art und Weise von üblichen Pilotventilen 20,22 angesteuert, die in der Fig.3 mit ihren hydraulischen Schaltsymbolen wiedergegeben sind und der einfacheren Darstellung wegen in der Fig.1 nur insoweit aufgezeigt sind, als ihre jeweils zuordenbaren Pilotgehäuse 24,26 angesprochen sind. Ausgangsseitig liefern die beiden Pilotventile 20,22 für die Steuereinrichtung 18 zwei gegenläufig wirkende Steuerdrücke X_A bzw. X_B. Ferner wirkt an dem jeweiligen Pilotventil 20,22 ein Pumpensteuerdruck P_ST ein und eine Tankanschlußleitung T_O ist gleichfalls an das jeweilige Pilotventil angeschlossen.

[0014] Die genannte Steuereinrichtung 18 weist einen in Blickrichtung auf die Fig.1 gesehen horizontal verschiebbaren Steuerschieber 28 auf, der in der Fig.1 in seiner nicht ausgelenkten Mitten- oder Neutralstellung dargestellt ist. Die dahingehende Neutralstellung des Steuerschiebers 28 wird noch durch zwei Federspeicher unterstützt, die als Druckfedern 30 ausgebildet sind und in einem jeweils zuordenbaren Federraum in den Pilotgehäusen 24,26 integriert sind. Auch der dahingehende Aufbau ist bei dahingehenden hydraulischen Ventilvorrichtungen bekannt, so dass insoweit an dieser Stelle hierauf nicht mehr näher eingegangen wird. Die Steuereinrichtung 18 mit Steuerschieber 28 ist mit Lastmeideanschlüssen 32,34 sowie mit Lastfühlanschlüssen 36,38 versehen, die paarweise miteinander fluidführend verschaltet sind. Und zwar ist der erste Lastmeideanschluß 32 fluidführend mit dem zweiten Lastfühlanschluß 38 verbunden und der zweite Lastmeldeanschluß 34 steht in Fluidverbindung mit dem ersten Lastfühlanschluß 36. Die genannten Meldeanschlüsse und Fühlanschlüsse sind in Form von radialen Querbohrungen in den Steuerschieber 18 eingebracht und je nachdem, welche axiale Verfahrstellung der Steuerschieber 18 einnimmt, kommen die genannten Anschlüsse 32,34,36 und 38 in fluidführende oder sperrende Verbindung mit den jeweils zuordenbaren Anschlüssen der Fluidanschlußanordnung 10.

[0015] Die Art der möglichen Schaltstellungen ergibt sich aus der üblichen Schaltdarstellung nach der Fig.3, so dass hierauf nicht mehr näher im einzelnen eingegangen wird. Zum Herstellen der fluidführenden Verbindung zwischen den paarweise einander zuordenbaren Lastmelde- und Lastfühlanschlüssen 32,36; 34,38 dienen innerhalb des Steuerschiebers 18 angeordnete Verbindungskanäle 40,42. Dabei ist einer der Verbindungskanäle 40 als sog. Mittenkanal ausgebildet, der in der in der Fig.1 gezeigten Neutralstellung der Steuereinrichtung 18 mit seiner axialen Länge den Bereich zwischen dem Sektions-Loadsensinganschluß LS und dem Nutzanschluß B abdeckt. Insoweit befindet sich der Mittenkanal in Blickrichtung auf die Fig.1 gesehen auf der linken Seite des Steuerschiebers 28 und verläuft in der Art einer angebrachten Sackbohrung entlang der Längsachse des Steuerschiebers 28. In paral leler Anordnung hierzu ist als weiterer Verbindungskanal 42 mindestens ein Ringlängskanal vorgesehen, der wiederum in der Neutralstellung der Steuereinrichtung 18 mit seiner axialen Baulänge zumindest den Bereich zwischen Steueranschluß P_A' und Nutzanschluß A abdeckt. Die Lastmelde- und Lastfühlanschlüsse 32,36;34,38 sind jeweils als radial verlaufende Boh rungen im Steuerschieber 28 ausgebildet.

[0016] Der Mittenkanal 40 ist zur Erzeugung der Kanalführungen insoweit von einer Einsatzhülse 44 begrenzt, die zumindest teilweise längs ihres Außenumfanges in einem vorgebbaren Mittenbereich angeordnet mit der Innenwand des Steuerschiebers 28 in diesem Bereich den Ringlängskanal 42 begrenzt, der insoweit auch aus einer Vielzahl an konzentrisch zum Mittenkanal 40 angeordneten Einzelkanälen (nicht dargestellt) gebildet sein kann. Die axiale Länge der Einsatzhülse 44 erstreckt sich gemäß der Darstellung nach der Fig.1 zwischen erstem Lastmeldeanschluß 32 und einer verengten Versatzstelle zwischen erstem Lastfühlanschluß 36 und zweitem Lastfühlanschluß 38 in der Höhe des Rücklaufanschlusses R. Während die Einsetzhülse 44 mit ihrem einen, in Blickrichtung auf die Fig.1 gesehen rechten Ende sich an der genannten Engstelle innerhalb der Längsbohrung des Steuerschiebers 28 abstützt, ist das gegenüberliegende andere freie Ende im Bereich des ersten Lastmeldeanschlusses 32 an eine Druckfeder angelehnt, die sich insoweit zwischen einem Abschlußstopfen 46 und dem freien Hülsenende erstreckt und insoweit mit einer vorgebbaren Vorspannung die Einsatzhülse 44 in ihrer Lage hält. Über die dahingehende Anordnung lassen sich gegebenenfalls vorhandene Längentoleranzen im System, Einsatzhülse 44 zu Steuerschieber 28, ausgleichen.

[0017] Wie des weiteren die Fig.1 zeigt, weist der Steuerschieber 28 entlang seines Außenumfanges zwei längsorientierte Steuerkanäle 48,50 auf, die in der Neutralstellung der Steuereinrichtung 18 jeweils in den Nutzanschluß A und den Nutzanschluß B ausmünden. Insoweit mündet in der gezeigten Neutralstellung des Steuerschiebers 28 die Lastfühlbohrung 36 unter der Gehäusewand zwischen Nutzanschluß A und dem Rücklaufanschluß R aus.

[0018] Insgesamt bildet die hydraulische Ventilvorrichtung ein sog. LS-Wegeventil mit vorgeschalteter Druckwaage 14 aus. Wie die Schaltstellung nach der Fig.3 zeigt, ist zur Absicherung von Teilen des hydraulischen Kreises noch mindestens ein Druckbegrenzungsventil 52 vorgesehen, und der Loadsensinganteil LS wird gegenüber LS max mittels eines Wechselventils 54 abgegl ichen.

[0019] Die erfindungsgemäße hydraulische Ventilvorrichtung ist als LS-Wegeventil mit vorgeschalteter Druckwaage 14 ausgebildet und weist eine von der Baulänge her kurze Ventilachsgestaltung auf mit gegenüber bekannten Lösungen weniger Ringkanälen. Mit der vorgeschalteten Druckwaage 14 ist die bereits beschriebene Funktion Mengenabschneidung durch LS-Druckbegrenzung im Federraum der Druckwaage 14 möglich.

[0020] Die nachfolgend beschriebene Ausführungsform nach der Fig.2 betrifft eine sog. Schwimmstellungslösung, wobei der dahingehende Ventilaufbau vergleichbar dem Ventilaufbau nach der Fig. 1 ist. Insoweit werden auch bei der Lösung nach der Fig.2 dieselben Bauteile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und die insoweit getroffenen Ausführungen gelten dann auch für die geänderte Ausführungsform. Letzte wird im folgenden nur noch insoweit beschrieben, als sie sich konstruktiv wesentlich von der vorstehend beschriebenen Ausführungsform nach der Fig.1 unterscheidet.

[0021] Bei der Ausführungsform nach der Fig.2 weist der Steuerschieber 28 entlang seines Außenumfanges zwischen den beiden nutartigen Steuerkanälen 48,50 noch separate Taschen 56 auf, die voneinander separiert sich in unterschiedfichen Winkelanordnungen längs des genannten Steuerschiebers 28 erstrecken. Ferner ist im Steuerkanal 48 zumindest im Bereich des Nutzanschlusses A eine segmentierende Trennwand 58 eingezogen und in der in der Fig.2 gezeigten Schwimmstellung ist der Nutzanschluß A in fluidführender Verbindung mit den einzelnen Taschen 56 des Steuerschiebers 28.

[0022] Mit der gezeigten Ventilanordnung nach der Fig.2 unter Einsatz zusätzlicher Taschen 56 zwischen den beiden Steuerkanälen 48,50 läßt sich eine Schwimmstellung für das Ventil erreichen ohne Auflösungsverlust im Senken- und Hebenbereich der hydraulischen Anordnung.

[0023] Mit der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtungslösung ist es möglich, die Kombination einer Schwimmstellung und einem Eilgang in einem Mobil-Ventil in Schieberbauweise zu lösen, was insbesondere für den Einsatz bei üblichen Arbeitsmaschinen (nicht dargestellt) sinnvoll ist, bei denen Arbeitsgerätschaften rasch zu bewegen sind und/oder wenn diese in einer Art Schwenkstellung ab- oder aufzulegen sind, was beispielsweise der Fall für einen Mähbalken eines Böschungsmähers od. dgl. ist.

[0024] Die Darstellung nach der Fig.4, die nur den Steuerschieber 28 darstellt zusammen mit den Gehäuseanschlüssen LS, P_A', A, R, B, P_B' trägt insoweit für die Realisierung einer dahingehenden Eilgangstellung mit bei. In der Eilgangstellung bleibt die fluidführende Verbindung P nach B erhalten, wobei die Verbindung A nach R geschlossen und dafür die Verbindung A nach P geöffnet wird, um den Rückfluß von der Stangenseite (Ringfläche) eines Arbeitszylinders der nicht näher dargestellten Arbeitsmaschine zur Bodenseite (Balkenmäheranwendung) hin zu ermöglichen. Die eine Lastfühlbohrung des Steuerschiebers 28 steht im Druckanschluß B und die eine Lastmeldebohrung wird zu einer zuordenbaren Gehäusetasche im Steuerschieber 28 geführt. Die dahingehende Lastmeldebohrung endet insoweit auf der Mantelfläche des Steuerschiebers 28, wobei die Mantelfläche örtlich um den Austritt der Meldebohrung herumgeführt ist. Ansonsten ist hier die Mantelfläche geöffnet und vertieft, um einen Rückflußquerschnitt zu schaffen von A nach P. Damit die Drehlage von Lastmeldebohrung und Gehäusetasche erhalten bleibt, ist eine nicht gezeigte mechanische Verdrehsicherung für den Steuerschieber 28 vorhanden. Die weitere Lastfühlbohrung steht dann im R-Kanal und die korrespondierende weitere Lastmeldebohrung steht unter der Gehäusewand zwischen P_A' und dem A-Kanal. Eine Eilgangstellung des Steuerschiebers 28 wird jeweils durch Überhub über die sog. Hebenstellung und die Schwimmstellung über die sog. Senkenstellung der angeschlossenen Hydraulikkomponenten der Arbeitsmaschine erreicht. Das entspricht den gewünschten Arbeitszuständen an den genannten Maschinen, denn der Eilgang als Schaltstellung sollte nicht direkt von "Neutral" aus eingeschaltet werden, um einen zu starken Schaltdruck zu vermeiden.

[0025] Da der Meldekanal des Load-Sensing-Druckes in die Federkammer der Sektionsdruckwaage über den gesamten Hub des Steuerschiebers 28 geöffnet sein muß, kann bezogen auf diese Funktion keine Verkürzung der Ventilachse erfolgen, was sich günstig auf die Baugröße der Ventilvorrichtung auswirken würde. Demgegenüber kann eine Verbesserung bei der Abdekkung der Meldebohrung am Steuerschieber 28 errei cht werden. Bei dem erfindungsgemäßen Vorschlag nach den Fig. 1 und 2 fahren die LS-Meldebohrungen in die Druckkanäle, soweit dort die Schwimmstellung angesprochen ist. Um hier eine Fehlfunktion in Form eines unerlaubten Durchflusses aus anderen Druckkanälen in den LS-Meldekreis zu vermeiden, werden zusätzliche Mittel eingesetzt in Form von Rückschlagventilen 60 gemäß der Darstellung nach der Fig.5, die nicht Teil des Erfindung ist.

[0026] In Neutralstellung des Steuerschiebers 28 (dargestellt in der oberen Bildhälfte) sind die radialen Lastfühlbohrung und die radiale Lastmeldebohrung jeweils von der Gehäusewand abgedeckt. Das Konzept der kurzen Bauweise bedingt, dass in der Stellung "Heben" (Arbeitsstellung der Arbeitsmaschine) die Lastmeldebohrung des Anschlusses A in den P-Anschluß und die Lastfühlbohrung in den R-Anschluß fährt. Zur Vermeidung eines Kurzschlusses von P nach R ist ein Rückschlagventil 60 in die entsprechende Verbindungsleitung 62 eingebaut. In der sog. Senken-Stellung und in der Neutralstellung hält eine Feder das Rückschlagventil 60 dann offen, so dass insoweit sowohl eine Druckmeldung gewährleistet ist als auch ein dynamischer Durchfluß, der durch die Regelbewegungen der angeschlossenen Druckwaage 14 bedingt ist.

[0027] Der Druckabfall am Rückschlagventil bei schnellen Regelbewegungen der Druckwaage 14 und die Federkraft sind so aufeinander abgestimmt, dass bei schnellen Regelbewegungen, wie sie einem hohen Durchfluß entsprechen, das Rückschlagventil 60 nicht schließen kann. In der Hebenstellung jedoch wird der Leckagedurchfluß von P nach R sofort so hoch, dass der Druckabfall über das offene Rückschlagventil 60 die Federkraft überwindet und das Rückschlagventil sicher schließt. Insoweit wird also auch die Schwimmstellung durch Überhub über die Senkenstellung und die Hebenstellung der jeweils angeschlossenen Arbeitsmaschine erreicht. Insoweit ist es möglich, dass erst wenn das Arbeitsgerät in der Senkenstellung beispielsweise auf den Boden gelegt worden ist, dann die Schwimmstellung eingeschaltet wird.

[0028] Die in der Fig.5 gezeigten Rückschlagventile 60 können auch bei der Ausführungsform nach den Fig.1 und 2 in die dortigen Steuerkanäle 48,50 eingesetzt werden (nicht dargestellt), wobei dann die Schließkugel jeweils in Richtung des Load-Sensing-Anschlusses öffnet, um vergleichbare Resultate zu erzielen, wie vorstehend beschrieben.

[0029] Mit der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung lassen sich Standard-WegeVentile mit den drei Grundpositionen für Neutral, Heben und Senken im Funktionsumfang erweitern auf eine Schwimmstellung und/oder eine Eilgangstellung, ohne dass es hierbei, wie bei den bekannten Schieberventillösungen, zu einer Verlängerung des Schieberhubs kommt, um in die zusätzliche Position mit den gewünschten logischen Verknüpfungen zu gelangen; vielmehr läßt sich mit der erfindungsgemäßen Lösung eine dahingehende Schieberverlängerung ganz vermeiden oder die Schieber-Ventilachse gar kürzen.

Ansprüche

1. Hydraulische Ventilvorrichtung mit einer Fluidanschlußanordnung (10) beinhaltend mindestens

- einen Druckversorgungsanschluß (P),

- einen Rücklaufanschluß (R),

- einen Sektions-Loadsensinganschluß (LS),

- zwei Steueranschlüsse (P_A') und (P_B') sowie

- zwei Nutzanschlüsse (A,B)

und mit einer verfahrbaren Steuereinrichtung (18) zum zumindest teilweisen Ansteuern von Anschlüssen der Fluidanschlußanordnung (10), wobei die Steuereinrichtung (18) mit Lastmelde- und Lastfühlanschlüssen (32,34;36,38) versehen ist, die paarweise miteinander verschaltet einen Lastmeldeanschluß einem Fühlanschluß (32,38;34,36) zuordnen und die in Abhängigkeit der Verfahrstellung der Steuereinrichtung (18) zumindest einen Teil der Anschlüsse der Fluidanschlußanordnung (10) fluidführend miteinander verbinden, wobei die Steuereinrichtung (18) einen Steuerschieber (28) aufweist mit fluidführenden Verbindungskanälen (40,42), die die paarweise einander zuordenbaren Lastmelde- und Lastfühlanschlüsse (32,36;34,38) miteinander verbinden, und wobei mindestens einer der Verbindungskanäle (40) als Mittenkanal und mindestens ein weiterer der Verbindungskanäle (42) als Ringlängskanal ausgebildet ist, der in der Neutralstellung der Steuereinrichtung (18) mit seiner axialen Länge zumindest den Bereich zwischen Steueranschluß (P_A') und Nutzanschluß (A) abdeckt, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittenkanal (40) von einer Einsatzhülse (44) begrenzt ist, die längs ihres Außenumfanges mit der Innenwand der Steuereinrichtung (18) den jeweiligen Ringlängskanal (42) begrenzt.

2. Ventilvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittenkanal (40) in der Neutralstellung der Steuereinrichtung (18) mit seiner axialen Länge den Bereich zwischen dem Sektions-Loadsensinganschluß (LS) und dem Nutzanschluß (B) abdeckt.

3. Ventilvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (18) von zwei entgegengesetzt wirkenden Pilotventilen (20,22) ansteuerbar ist und federzentriert in ihrer Neutralstellung gehalten ist.

4. Ventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerschieber (28) entlang seines Außenumfanges mindestens zwei längsorientierte, nutartige Steuerkanäle (48,50) aufweist, die in der Neutralstellung der Steuereinrichtung (18) jeweils in den Nutzanschluß (A) und den Nutzanschluß (B) münden.

5. Ventilvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Neutralstellung des Steuerschiebers (28) jeweils eine radiale Lastfühlbohrung (36,38) am Umfang versetzt zum zuordenbaren Steuerkanal (48,50) unter derjenigen Gehäusetrennwand endet, die jeweils zwischen den Nutzanschlüssen (A,B) und dem Rücklaufanschluß (R) liegt.

6. Ventilvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lastfühlbohrungen (36,38) fluiddicht voneinander getrennt sind.

7. Ventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Neutralstellung des Steuerschiebers (28) die radialen Lastmeldebohrungen (32,34) jeweils beidseitig neben dem Sektions-Load-Sensing-Anschluß (LS) ausmünden und von einer Gehäusewand abgedeckt sind.

8. Ventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Neutralstellung des Steuerschiebers (28) ein Längskanal im Steuerschieber (28) den Sektions-Load-Sensing-Anschluß (LS) mit einem Ansteuerraum (X_A) der Vorrichtung fluidführend verbindet.

9. Ventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuereinrichtung (18) mit ihren Fluidanschlüssen eine Druckwaage (14) vorgeschaltet ist, die zumindest teilweise die Fluidanschlußanordnung (10) mit ansteuert.

10. Ventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Schwimmstellung des Steuerschiebers (28) einer seiner Ringkanäle (48), der in den Nutzanschluß (A) ausmündet, eine Trennwand (58) beinhaltet, die den Steueranschluß (P_A') vom Nutzanschluß (A) separiert.

11. Ventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest bei einem Teil der Verbindungskanäle (40,42) zwischen den paarweise einander zuordenbaren Lastmelde- und Lastfühlanschlüssen mindestens ein Rückschlagventil (60) eingesetzt ist.

12. Ventilvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Rückschlagventil (60) innerhalb der Verbindungskanäle in Richtung von Last fühlen A sowie Last melden B oder Last fühlen B sowie Last melden A schließt.

13. Ventilvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerschieber (28) über eine maximale Arbeitsstellung hinaus in eine Eilgangstellung verschoben werden kann.

14. Ventilvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerschieber (28) in seiner Eilgangstellung durch eine Steuernut (50) den Steueranschluß (P_B') mit dem Nutzanschluß (B) verbindet und durch seine zusätzlichen taschenartigen Verbindungskanäle zwischen den Meldebohrungen (LS_A) den Nutzanschluß (A) mit dem Steueranschluß (P_A) verbindet.

15. Ventilvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lastmeldebohrungen (LS_A) und (LS_B) des Steuerschiebers (28) in ihrer Drehlage ausgerichtet sind auf örtliche Verbreiterungen des Sektionsloadsensing-Anschlusses (LS).

Claims

1. A hydraulic valve device with a fluid connector arrangement (10) containing at least

- a pressure supply connector (P),

- a return flow connector (R),

- a section load sensing connector LS,

- two control connectors (P_A') and (P_B'), and

- two utility connectors (A, B)

and with a displaceable control means (18) for at least partially triggering connectors of the fluid connector arrangement (10), the control means (18) being provided with load reporting and load sensing connectors (32, 34; 36, 38) which, interconnected in pairs, assign one load reporting connector to one sensing connector (32, 38; 34, 36) and which, depending on the position of movement of the control means (18), interconnect at least some of the connectors of the fluid connector arrangement (10) to carry fluid, the control means (18) having a control spool (28) with fluid-carrying connecting channels (40, 42) which interconnect the load reporting and load sensing connectors (32, 36; 34, 38) which can be assigned to one another in pairs, and at least one of the connecting channels (40) being made as a middle channel and at least one other of the connecting channels (42) being made as a longitudinal annular channel which, in the neutral position of the control means (18), with its axial length covers at least the region between the control connector (P_A') and the utility connector (A), characterised in that the middle channel (40) is bordered by an insertion sleeve (44) which limits the respective longitudinal annular channel (42) along its outside periphery with the inside wall of the control means (18).

2. The valve device according to Claim 1, characterised in that in the neutral position of the control means (18) the middle channel (40) covers the region between the section load sensing connector (LS) and the utility connector (B) with its axial length.

3. The valve device according to Claim 1 or 2, characterised in that the control means (18) can be triggered by two pilot valves (20, 22) which act in opposite directions, and is held spring-centred in its neutral position.

4. The valve device according to any of Claims 1 to 3, characterised in that the control spool (28) along its outer periphery has at least two groove-like control channels (48, 50) which are oriented lengthwise and which, in the neutral position of the control means (18), discharge into the utility connector (A) and the utility connector (B) respectively.

5. The valve device according to Claim 4, characterised in that in the neutral position of the control spool (28), one radial load sensing bore (36, 38) at a time offset on the periphery to the assignable control channel (48, 50) ends under that housing partition which is situated between the utility connectors (A, B) and the return flow connector (R).

6. The valve device according to Claim 5, characterised in that the load sensing bores (36, 38) are separated fluid-tight from one another.

7. The valve device according to any of Claims 1 to 6, characterised in that in the neutral position of the control spool (28), the radial load reporting bores (32, 34) each discharge on both sides next to the section load sensing connector (LS) and are covered by a housing wall.

8. The valve device according to any of Claims 4 to 7, characterised in that in the neutral position of the control spool (28) a longitudinal channel in the control spool (28) connects the section load sensing connector (LS) to a trigger space (X_A) of the device to carry fluid.

9. The valve device according to any of Claims 1 to 8, characterised in that a pressure compensator (14), which also at least partially triggers the fluid connector arrangement (10), is connected upstream to the control means (18) with its fluid connectors.

10. The valve device according to any of Claims 5 to 9, characterised in that in a floating position of the control spool (28), one of its annular channels (48), which discharges into the utility connector (A), contains a partition (58) that separates the control connector (P_A') from the utility connector (A).

11. The valve device according to any of Claims 1 to 10, characterised in that at least for some of the connecting channels (40, 42) between the load reporting and load sensing connectors, which can be assigned to one another in pairs, at least one check valve (60) is inserted.

12. The valve device according to Claim 11, characterised in that the respective check valve (60) within the connecting channels closes in the direction of load sensing A and load reporting B or load sensing B and load reporting A.

13. The valve device according to Claim 11, characterised in that the control spool (28) can be displaced beyond a maximum working position into a quick traverse position.

14. The valve device according to Claim 11, characterised in that the control spool (28) in its quick traverse position connects the control connector (P_B') to the utility connector (B) by means of a control groove (50) and by its additional pocket-like connecting channels between the reporting bores (LS_A) connects the utility connector (A) and the control connector (P_A).

15. The valve device according to Claim 11, characterised in that the load reporting bores (LS_A) and (LS_B) of the control spool (28) are aligned in their rotary position to the local widenings of the section load sensing connector (LS).

Revendications

1. Dispositif de vanne hydraulique ayant un agencement (10) de raccordement pour un fluide comprenant au moins

- un raccord (P) d'alimentation en pression,

- un raccord (R) de retour,

- un raccord (LS) de détection de charge de section,

- deux raccords (P_A') et (P_B') de commande, ainsi que

- deux raccords (A, B) utiles,

et comprenant un dispositif (18) de commande déplaçable, pour commander au moins en partie des raccords de l'agencement (10) de raccordement pour un fluide, dans lequel le dispositif (18) de commande est pourvu de raccords (32, 34 ; 36, 38) d'indication de charge et de remplissage de charge, qui en étant branchés par paire l'un avec l'autre, associent un raccord d'indication de charge à un raccord de charge (32, 38 ; 34, 36) de remplissage et qui, en fonction de la position en déplacement du dispositif (18) de commande, mettent en communication fluidique au moins une partie des raccords de l'agencement (10) de raccordement pour un fluide, le dispositif (18) de commande comportant un tiroir (28) de commande ayant des canaux (40, 42) fluidiques de liaison, qui relient entre eux les raccords (32 36 ; 34 38) d'indication de charge et de remplissage de charge pouvant être associés l'un à l'autre par paire, et dans lequel au moins l'un des canaux (40) de liaison est formé en canal médian et au moins un autre des canaux (42) de liaison est formé en canal longitudinal annulaire qui, dans la position neutre du dispositif (18) de commande, recouvre par sa longueur axiale au moins la zone comprise entre le raccord (P_A') de commande et le raccord (A) utile, caractérisé en ce que le canal (40) médian est délimité par une douille (44) rapportée, qui le long de son pourtour extérieur, délimite avec la paroi intérieur du dispositif (18) de commande le canal (42) longitudinal annulaire respectif.

2. Dispositif de vanne suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, dans la position neutre du dispositif (18) de commande, le canal (40) médian recouvre, par sa longueur axiale, la zone comprise entre le raccord (LS) de détection de charge de section et le raccord (B) utile.

3. Dispositif de vanne suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif (18) de commande peut être commandé par deux vannes (20, 22) pilotes agissant en sens opposé et être maintenu, en étant centré par un ressort, dans sa position neutre.

4. Système hydraulique suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le tiroir (28) de commande a, le long de son pourtour extérieur, au moins deux canaux (48, 50) de commande de type en rainure, orientés longitudinalement, qui, dans la position neutre du dispositif (18) de commande, débouchent respectivement dans le raccord (A) utile et dans le raccord (B) utile.

5. Dispositif de vanne suivant la revendication 4, caractérisé en ce que, dans la position neutre du tiroir (28) de commande, respectivement un trou (36, 38) radial de remplissage de charge se termine, de manière décalée sur le pourtour par rapport au canal (48, 50) de commande qui peut lui être associé, sous la paroi respective de séparation du corps, qui se trouve respectivement entre les raccords (A, B) utiles et le raccord (R) de retour.

6. Dispositif de vanne suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les trous (36, 38) de remplissage de charge sont séparés fluidiquement les uns des autres.

7. Dispositif de vanne suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, dans la position neutre du tiroir (28) de commande, les trous (32, 34) radiaux d'indication de charge débouchent respectivement des deux côtés à côté du raccord (LS) de détection de charge de section et sont recouverts par une paroi du corps.

8. Dispositif de vanne suivant l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que, dans la position neutre du tiroir (28) de commande, un canal longitudinal du tiroir (28) de commande relie fluidiquement la borne (LS) de détection de charge de section à une chambre (X_A) de commande du dispositif de vanne.

9. Dispositif de vanne suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'en amont du dispositif (18) de commande avec ses raccords pour du fluide est montée une bascule (14) manométrique qui commande au moins en partie l'agencement (10) de raccordement pour du fluide.

10. Dispositif de vanne suivant l'une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que, dans une position flottante du tiroir (28) de commande, l'un de ses canaux (48) annulaires, qui débouche dans le raccord (A) utile, comporte une cloison (58) qui sépare le raccord (P_A') de commande au raccord (A) utile.

11. Dispositif de vanne suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'au moins pour une partie des canaux (40, 42) de liaison, au moins un clapet (60) anti-retour est inséré entre les raccords d'indication de charge et de remplissage de charge pouvant être associés l'un à l'autre par paire.

12. Dispositif de vanne suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le clapet (60) anti-retour respectif à l'intérieur des canaux de liaison ferme dans la direction de remplissage de charge (A), ainsi que d'indication de charge (B) ou de remplissage de charge (B) ainsi que d'indication de charge (A).

13. Dispositif de vanne suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le tiroir (28) de commande peut être déplacé au-delà d'une position maximum de travail pour venir dans une position de déplacement rapide.

14. Dispositif de vanne suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le tiroir (28) de commande relie dans sa position de déplacement rapide, par une rainure (50) de commande, le raccord (P_B') de commande au raccord (B) utile et, par ses canaux de liaison supplémentaires en forme de poche entre les trous (LS_A) d'indication, relie le raccord (A) utile au raccord (P_A) de commande.

15. Dispositif de vanne suivant la revendication 11, caractérisé en ce que les trous (LS_A) et (LS_B) d'indication de charge du tiroir (28) de commande sont dirigés, dans leur position en rotation, sur des élargissements locaux du raccord (LS) de détection de charge de section.

Zeichnung