[0001] Die Erfindung geht aus von einem Ventil, das eine Positionserkennung aufweist, von
einer hydraulischen Anordnung mit einem derartigen Ventil und von einer Verwendung
eines Tasters oder Schalters für ein Ventil.
[0002] In der
DE 10 2006 049 724 A1 ist ein Ventil mit einer Positionserkennung eines Ventilelements vorgesehen. Das
Ventil hat ein Ventilgehäuse in dem das Ventilelement verschiebbar geführt ist. An
dem Ventilelement ist ein Permanentmagnet angeordnet, der mit einem Magnetfeldsensor
zur Positionserkennung des Ventilelements zusammenwirkt. Nachteilig bei dieser Lösung
ist, dass eine derartige Positionserfassung vorrichtungstechnisch äußerst aufwendig
ist.
[0003] Aus dem Stand der Technik sind des Weiteren Schieberventile bekannt, bei denen eine
Vorrichtung zur Positionserkennung direkt auf einem Ventilschieber angeordnet ist,
oder mit einem Schaltmagneten des Ventilschiebers zusammenwirkt. Eine direkte Montage
auf einem Ventilschieber erfordert Sensoren mit einer äußerst hohen Messgenauigkeit
aufgrund der geringe Toleranzen aufweisenden Neutralstellung des Ventilschiebers.
Die Vorrichtung zur Positionserkennung muss hierbei aufwendig kalibriert werden, was
zu hohen Kosten führt.
[0004] Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Ventil und eine hydraulische
Anordnung mit einem derartigen Ventil zu schaffen, bei denen die Position eines Ventilkörpers
des Ventils vorrichtungstechnisch einfach und kostengünstig erfassbar ist. Diese Aufgabe
wird hinsichtlich des Ventils mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich
der hydraulischen Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst.
[0005] Erfindungsgemäß hat ein Ventil, insbesondere ein Schieberventil oder ein Sitzventil,
beispielsweise ein Kegel-, Kugel- oder Teller-Sitzventil, einen Ventilkörper, der
in zumindest zwei Schaltpositionen verschiebbar ist. Hierbei ist ein Sensor vorgesehen,
der bei einer Anordnung des Ventilkörpers in einer der Schaltstellungen aktiviert
und bei der Anordnung des Ventilkörpers in der anderen Schaltstellung deaktiviert
ist.
[0006] Diese Lösung hat den Vorteil, dass zumindest zwei Positionen des Ventilkörpers mit
einem vorrichtungstechnisch äußerst einfach aufgebauten Sensor bestimmt werden können.
[0007] Mit Vorteil ist der Sensor als elektrischer Taster oder elektrischer Schalter ausgebildet.
Ein derartiger Sensor kann bei den unterschiedlichsten Ventiltypen eingesetzt werden
und muss im Unterschied zum Stand der Technik nicht individuell für ein jeweiliges
Ventil kalibriert werden. Dies führt zu einem geringem Herstellungs- und Montageaufwand
und ist somit äußerst kostengünstig.
[0008] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann zusätzlich zum Ventilkörper ein Detektionskolben
vorgesehen sein, über den der Sensor vom Ventilkörper aktivierbar ist. Der Ventilkörper
ist somit nicht direkt in Wirkverbindung mit dem Sensor und kann in herkömmlicher
Weise ausgestaltet sein.
[0009] Bevorzugter Weise ist das Ventil ein Schieberventil und der Ventilkörper ein Ventilschieber.
Eine Schaltstellung des Ventilschiebers kann dann die Neutralstellung sein, in der
der Ventilschieber beispielsweise federzentriert ist. Der Ventilschieber kann dann
von der Neutralstellung aus in Richtung der weiteren Schaltstellungen verschiebbar
sein, in denen der Sensor durch den Ventilschieber aktiviert ist.
[0010] Es ist denkbar, dass der Ventilschieber von einer Neutralstellung in entgegengesetzte
Richtungen in eine jeweilige Schaltstellung verschiebbar ist. Hierbei können zwei
Sensoren vorgesehen sein. Einer der Sensoren ist dann bei einer Verschiebung des Ventilschiebers
von der Neutralstellung in die eine Richtung aktiviert und der andere Sensor ist bei
einer Verschiebung der Ventilschiebers von der Neutralstellung in die andere Richtung
aktiviert. Damit ist zum Einen auf einfache Weise die Anordnung des Ventilschiebers
in seiner Neutralstellung feststellbar und zum Anderen ist die Verschieberichtung
des Ventilschiebers außerhalb seiner Neutralstellung feststellbar.
[0011] Mit Vorteil ist für jeden Sensor ein Detektionskolben vorgesehen, der sich jeweils
vorrichtungstechnisch einfach koaxial zum Ventilschieber erstreckt und in eine Endposition
in Richtung des Ventilschiebers verfahrbar ist. Ein jeweiliger Detektionskolben kann
dann aus seiner Endposition durch den Ventilschieber herausbewegt werden, wodurch
dann der dem jeweiligen Detektionskolben zugeordnete Sensor von dem Detektionskolben
aktiviert ist.
[0012] Zum Verschieben eines jeweiligen Detektionskolbens in seine Endposition kann einfach
eine Feder eingesetzt werden, die den Detektionskolben in Richtung seiner Endposition
mit einer Federkraft beaufschlagt.
[0013] Vorteilhafterweise wird der Ventilschieber dann über die Feder des jeweiligen Detektionskolbens
ebenfalls mit der Federkraft beaufschlagbar, wodurch er in seiner Neutralstellung
federzentriert ist. In der Neutralstellung sind dann beide Detektionskolben im Wesentlichen
in ihren Endpositionen.
[0014] Das Ventil kann einen ersten Druckmittelströmungspfad und einen zweiten unabhängigen
Druckmittelströmungspfad steuern. Der Ventilschieber hat dann eine erste und zweite
Steuerfläche, die voneinander weg weisen. Bei einer Druckbeaufschlagung einer jeweiligen
Steuerfläche ist der Ventilschieber in seine Schaltstellungen verschiebbar. Die erste
Steuerfläche ist dabei vom Druck im ersten Druckmittelströmungspfad und die zweite
Steuerfläche vom Druck im zweiten Druckmittelströmungspfad beaufschlagbar.
[0015] Jede der Steuerflächen des Ventilschiebers kann hierbei einen Druckraum begrenzen,
in dem dann auch ein jeweiliger Detektionskolben mündet und mit dem Ventilschieber
mechanisch in Wirkverbindung bringbar ist. Eine Druckangriffsfläche eines jeweiligen
Detektionskolbens, auf die ein jeweiliger Druck in dem jeweiligen Druckraum in einer
Verschieberichtung des Detektionskolbens weg von seiner Endposition und entgegen der
Federkraft der Feder wirkt, ist dabei derart gewählt, dass der Detektionskolben nicht
entgegen der Federkraft der Feder aufgrund dieses Drucks im Druckraum verschiebbar
ist. Hierdurch wird vermieden, dass der durch den jeweiligen Detektionskolben aktivierte
Schalter durch einen Druck und nicht durch den Ventilschieber aktiviert wird. Die
Druckangriffsfläche eines jeweiligen Detektionskolbens kann dabei kleiner als die
jeweilige Steuerfläche des Ventilschiebers sein.
[0016] Der Detektionskolben kann zweiteilig ausgestaltet sein und einen im Wesentlichen
kreiszylindrischen Stift zur mechanischen Kontaktierung des Ventilschiebers und einen
Federteller, insbesondere einen Abschnitt mit einem Federteller, aufweisen, der zum
einen den Sensor aktivieren kann und zum anderen mit der Federkraft der dem Detektionskolben
zugeordneten Feder beaufschlagbar ist. Eine Detektionskolben ist dabei des Weiteren
über seinen Federteller in seiner Endposition haltbar, insbesondere, indem dieser
an einem Sitz anliegt.
[0017] Erfindungsgemäß hat eine hydraulische Anordnung ein erfindungsgemäßes Ventil, das
als Sperrventil in einen Strömungspfad zwischen einer Druckmittelquelle und einem
Verbrauchers angeordnet ist. Das Sperrventil ist dabei derart ausgestaltet, dass es
nur über den Druck der Druckmittelquelle steuerbar ist und im geschlossenen Zustand
ein Abströmen von Druckmittel vom Verbraucher verhindert.
[0018] Des Weiteren kann ein Stromregelventil im Druckmittelströmungspfad zwischen der Druckmittelquelle
und dem Sperrventil angeordnet sein.
[0019] Erfindungsgemäß kann ein elektrischer Taster oder ein elektrischer Schalter zur Überwachung
einer Neutralstellung und/oder einer Schaltstellung eines Ventilkörpers eines Ventils
eingesetzt werden.
[0020] Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
[0021] Im Folgenden wird die Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 einen hydraulischen Schaltplan mit einem erfindungsgemäßen Sperrventil gemäß
einem ersten Ausführungsbeispiel;
Figur 2a einen hydraulischen Schaltplan mit einem Sperrventil gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel;
Figur 2b einen Ausschnitt des hydraulischen Schaltplans auf Figur 2a mit einem abgewandelten
Stromregelventil;
Figur 2c in einer vergrößerten schematischen Darstellung das Sperrventil aus Figur
2a;
Figur 3 einen hydraulischen Schaltplan mit dem Sperrventil gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
Figur 4 in einer Draufsicht das Sperrventil gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel;
Figur 5 in einer Längsschnittansicht das Sperrventil gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel;
Figur 6 in einer Längsschnittansicht das Sperrventil gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel;
Figur 7 einen hydraulischen Schaltplan mit dem Sperrventil gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel;
Figur 8 in einer Längsschnittansicht das Sperrventil gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel;
Figur 9 einen hydraulischen Schaltplan mit einem Sperrventil gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel;
Figur 10 in einer Längsschnittansicht das Sperrventil gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel.
[0022] Gemäß Figur 1 hat eine hydraulische Anordnung 1 eine Druckmittelquelle in Form einer
Hydropumpe 2 und einen von dieser antreibbaren Verbrauchers in Form eines Hydromotors
4. Im Druckmittelströmungspfad zwischen der Hydropumpe 2 und dem Hydromotor 4 ist
ein Stromregelventil 6 und ein erfindungsgemäßes Ventil in Form eines Sperrventils
8 angeordnet.
[0023] Die Pumpe 2 fördert über eine Tankleitung 10 Druckmittel von einem Tank 12 in eine
Speiseleitung 14. Diese ist an einem Druckanschluss P des Stromregelventils 6 angeschlossen.
Bei diesem handelt es sich um ein proportional verstellbares 2/2-Wegeventil, das neben
dem Druckanschluss P einen Arbeitsanschluss A aufweist, an den eine Druckmittelleitung
16 angeschlossen ist, die wiederum mit einem Druckanschluss P des Sperrventils 8 verbunden
ist. Ein Ventilschieber des Stromregelventils 6 ist über eine Feder 18 in Richtung
einer Schließstellung mit einer Federkraft beaufschlagt, wobei in der Schließstellung
eine Druckmittelverbindung zwischen den Anschlüssen P und A unterbrochen ist. Über
einen Aktuator 20 ist der Ventilschieber dann in seine Schaltstellungen entgegen der
Federkraft der Feder 18 bewegbar, bei denen die Druckmittelverbindung zwischen dem
Druckanschluss P und den Arbeitsanschluss A geöffnet ist. Mit dem Stromregelventil
6 ist somit ein Druckmittelvolumenstrom des von der Hydropumpe 2 geförderten Druckmittels
einstellbar. Zur Druckbegrenzung zweigt von der Speiseleitung 14 zwischen der Hydropumpe
2 und dem Stromregelventil 6 eine Leitung 22 ab, in der ein Druckbegrenzungsventil
24 angeordnet ist, das ab einem vorbestimmten Druck eine Verbindung zum Tank 12 aufsteuert.
[0024] Das schematisch dargestellte Sperrventil 8 hat einen Ventilkörper in Form eines Ventilschiebers
26, der in einer Ventilbohrung 27 eines Ventilgehäuses 28 gleitend geführt ist. Mit
dem Ventilschieber 26 ist eine Druckmittelverbindung zwischen dem Druckanschluss P
und einem weiteren Arbeitsanschluss A auf- und zusteuerbar. An den Arbeitsanschluss
A ist eine mit dem Hydromotor 4 verbundene Arbeitsleitung 30 angeschlossen, in der
ein sich in Strömungsrichtung hin zum Hydromotor 4 öffnendes Rückschlagventil 32 angeordnet
ist. Der Ventilschieber 26 ist über eine Federkraft einer Ventilfeder 34 in einer
Schließposition, bei der die Druckmittelverbindung zwischen dem Druckanschluss P und
dem Arbeitsanschluss A unterbrochen ist, vorgespannt, wobei eine von der Ventilfeder
34 weg weisende Stirnseite 36 des Ventilschiebers 26 an einem Bohrungsgrund der Ventilbohrung
27 im Wesentlichen anliegt. Der Druckanschluss P und der Arbeitsanschluss A münden
etwa radial in der Ventilbohrung 27 und sind in der Figur 1 etwa in einer gleichen
Ebene etwa senkrecht zu einer Längsachse des Ventilschiebers 26 ausgebildet. In der
in der Figur 1 dargestellten Schließposition des Ventilschiebers 26 verschließt dessen
Außenmantelfläche den Arbeitsanschluss A und Druckmittelanschluss P. Die Stirnseite
36 ist über einen im Ventilgehäuse 28 eingebrachten Steuerkanal 38 mit Druckmittel
vom Druckanschlusses P beaufschlagbar, wobei sich der Ventilschieber 26 dann bei einen
die Federkraft der Ventilfeder 34 übersteigenden auf die Stirnfläche 36 wirkenden
Steuerdruck sich in eine Öffnungsrichtung entgegen der auf ihn wirkenden Federkraft
bewegt. Hierbei wird dann eine Druckmittelverbindung zwischen dem Druckanschluss P
und dem Arbeitsanschluss A aufgesteuert. Das Sperrventil 8 kann somit nur vom Druckmittel
stromaufwärts des Ventilschiebers 26 beaufschlagt werden.
[0025] Der Ventilschieber 26 hat einen von seiner Stirnfläche 36 weg weisenden radial zurückgestuften
Ventilschieberabschnitt 40, der durch das Ventilgehäuse 28 nach außen geführt ist.
Der Ventilschieber 26 begrenzt mit seiner Stirnseite 36 im Ventilgehäuse 28 einen
Zylinderraum und mit seinem Ventilschieberabschnitt 40 einen die Ventilfeder 34 aufweisenden
Ringraum 42. Mit dem Ventilschieberabschnitt 40 ist ein außerhalb des Ventilgehäuses
28 angeordneter Sensor 44 betätigbar. Bei diesem handelt es sich um einen herkömmlichen
vorrichtungstechnisch einfach aufgebauten elektrischen Taster oder elektrischen Schalter.
[0026] Durch den Sensor 44 kann auf äußerst einfache Weise die Neutralstellung bzw. die
Schließstellung des Ventilschiebers 26 festgestellt werden, in der der Druckanschluss
P vom Arbeitsanschluss A fluidisch getrennt ist. Der Sensor 44 hat ein stabförmig
aufgebautes Betätigungselement 46, das in der in Figur 1 gezeigten Position im Kontakt
oder nahezu im Kontakt mit einer Stirnseite des Ventilschieberabschnitts 40 und somit
mit dem Ventilschieber 26 mechanisch in Kontakt bringbar ist. Bei einer Verschiebung
des Ventilschiebers 26 aus seiner in der Figur 1 gezeigten Neutralstellung in Richtung
seiner Öffnungs- beziehungsweise Schaltstellungen wird das Betätigungselement 46 über
den Ventilschieberabschnitt 40 ebenfalls in diese Richtung bewegt, wodurch der Sensor
44 betätigt wird und ein Schaltsignal beispielsweise an eine Electronic Control Unit
meldet. Wird der Ventilschieber 26 in Richtung seiner Neutral- beziehungsweise Schließstellung
bewegt, so wird das Betätigungselement 46 durch eine Sensorfeder 48 des Sensors 44
ebenfalls in diese Richtung verschoben. Ist der Ventilschieber 26 in der in Figur
1 gezeigten Schließstellung, dann ist das Betätigungselement 46 in einer Position,
in der der Sensor 44 ausgeschaltet ist.
[0027] Im Ventilgehäuse 28 des Sperrventils 8 ist des Weiteren ein Leckageanschluss 50 vorgesehen,
der mit der Ventilbohrung 27 im Bereich des von dem Ventilschieber 26 begrenzten Ringraums
42 verbunden ist und über eine Tankleitung 52 an den Tank 12 angeschlossen ist. Der
Hydromotor 4 ist ausgangsseitig über eine Ablaufleitung 54 ebenfalls mit dem Tank
12 verbunden.
[0028] Figur 2a zeigt eine weitere hydraulische Anordnung 56 mit einem erfindungsgemäßen
Ventil 58. Im Unterschied zur Figur 1 ist das Stromregelventil 60 als proportional
verstellbares 4/3-Wegeventil ausgebildet, das einen Druckanschluss P, einen Tankanschluss
T und zwei Arbeitsanschlüsse A, B aufweist. An den Arbeitsanschluss A des Stromregelventils
60 ist eine erste Verbindungsleitung 62 angeschlossen, die mit einem Anschluss A1
des unterschiedlich zur Figur 1 ausgebildeten Sperrventils 58 verbunden ist und an
den Arbeitsanschluss B ist eine zweite Verbindungsleitung 64 angeschlossen, die mit
einem Anschluss A2 des Sperrventils 58 verbunden ist. Des Weiteren hat das Sperrventil
58 einen ersten Verbraucheranschluss V1, an dem eine erste Verbraucherleitung 66 angeschlossen
ist, und einen zweiten Verbraucheranschluss V2, an dem eine zweite Verbraucherleitung
68 angeschlossen ist. Als Verbraucher ist ein Differentialzylinder 70 mit einem einseitig
eine Kolbenstange 72 aufweisenden Kolben 74 vorgesehen. Der Kolben 74 trennt somit
einen Zylinderraum 76 von einem Ringraum 78. In einer jeweiligen Verbraucherleitung
66 und 68 ist ein in Druckmittelströmungsrichtung hin zum Differentialzylinder 70
sich öffnendes Rückschlagventil 80 beziehungsweise 82 angeordnet. Zum Entsperren ist
das Rückschlagventil 80 über eine Steuerleitung 84 mit der Verbraucherleitung zwischen
dem Sperrventil 58 und dem Rückschlagventil 82 verbunden. Zum Entsperren des Rückschlagventils
82 ist wiederum eine Steuerleitung 86 vorgesehen, die an die Verbraucherleitung 66
zwischen dem Rückschlagventil 80 und dem Sperrventil 58 abzweigt.
[0029] An den Druckanschluss P des Stromregelventils 60 ist entsprechend der hydraulischen
Anordnung 1 aus Figur 1 die Hydropumpe 2 angeschlossen und es ist auch das Druckbegrenzungsventil
24 vorgesehen, mit dem eine Verbindung zum Tank12 aufsteuerbar ist.
[0030] Das Stromregelventil 60 hat einen Ventilschieber, der aus seiner Neutralstellung,
bei der eine Druckmittelverbindung zwischen den Anschlüssen A, B, P und T unterbrochen
ist, über Aktuatoren in Richtung von ersten und in Richtung von zweiten Schaltstellungen
verschiebbar ist, wobei die Richtungen einander entgegengesetzt sind. In Richtung
der ersten Schaltstellungen a ist die Druckmittelverbindung zwischen dem Druckanschluss
P und dem Arbeitsanschluss A und zwischen dem Tankanschluss T und dem Arbeitsanschluss
B aufgesteuert, während in der zweiten Schaltstellung b eine Druckmittelverbindung
zwischen dem Druckanschluss P und dem Arbeitsanschluss B und zwischen dem Arbeitsanschluss
A und dem Tankanschluss T aufgesteuert ist. Des Weiteren ist der Ventilschieber in
seiner Neutralstellung 0 federzentriert.
[0031] Das Sperrventil 58 hat im Unterschied zum Sperrventil 8 aus Figur 1 einen in einem
Ventilgehäuse 88 geführten Ventilschieber 90, der aus einer in der Figur 2a dargestellten
Neutralstellung in Richtung von ersten und zweiten Schaltstellungen verschiebbar ist,
wobei die Richtungen entgegengesetzt sind. Zum Erfassen der Neutralstellung des Ventilschiebers
90 und zum Erfassen seiner Verschieberichtung aus der Neutralstellung sind Sensoren
92 und 94 vorgesehen, die entsprechend dem Sensor aus der Figur 1 als vorrichtungstechnisch
äußerst einfach aufgebaute elektrische Taster oder elektrische Schalter ausgestaltet
sind. Der Ventilschieber 90 ist hierbei in einer Ventilbohrung 92 gleitend geführt,
in der vier in Längsrichtung der Ventilbohrung 92 zueinander beabstandete Ringkammern
98, 100, 102 und 104 ausgebildet sind. Zur besseren Erläuterung des Sperrventils 58
ist dieses in der Figur 2c vergrößert dargestellt.
[0032] Die Ringkammer 98 in Figur 2c ist hierbei mit dem Anschluss A1, die von ihr benachbarte
Ringkammer 100 mit dem Anschluss V1, die nächste Kammer 102 mit dem Anschluss V2 und
die äußere Kammer 104 mit dem Anschluss A2 verbunden. Die beiden mittleren Kammern
100 und 102 sind in jeder Stellung des Ventilschiebers 90 durch dessen mittleren Radialbund
106 voneinander getrennt. Des Weiteren hat der Ventilschieber 90 einen, in der Figur
2c vom mittleren Radialbund 106 aus gesehen, linken Radialbund 108 und einen rechten
Radialbund 110. Mit dem linken Radialbund 108 ist dabei in der Neutralstellung des
Ventilschiebers 90 eine Druckmittelverbindung zwischen den Ringkammern 98 und 100
zugesteuert, während sowohl in den ersten als auch in den zweiten Schaltstellungen
des Ventilschiebers 90 eine Druckmittelverbindung zwischen den Ringkammern 98 und
100 aufgesteuert ist. Mit dem rechten Radialbund 110 ist dagegen in der Neutralstellung
des Ventilschiebers 90 eine Druckmittelverbindung zwischen den Ringkammern 102 und
104 zugesteuert und in den Schaltstellungen des Ventilschiebers 90 aufgesteuert.
[0033] Der Ventilschieber 90 ist an seinen Endabschnitten 112 und 114 radial zurückgestuft
und weist jeweils eine durch den Radialbund 108 und dem Endabschnitt 112 und dem Radialbund
110 und dem Endabschnitt 114 gebildete Ringstirnfläche 116 beziehungsweise 118 auf.
Des Weiteren hat der Ventilschieber 90 jeweils an seinem Endabschnitt 112 und 114
ausgebildete Stirnfläche 120 beziehungsweise 122.
[0034] Der Ventilschieber 90 betätigt bei einer Verschiebung aus seiner in der Figur 2c
gezeigten Neutralstellung nach links über einen koaxial zum ihm angeordnete Detektionskolben
124 den Sensor 92 und bei einer Verschiebung nach rechts über einen weiter Detektionskolben
126 den Sensor 94. Ein jeweiliger Detektionskolben 124 und 126 weist einen Radialbund
128 beziehungsweise 130 auf, der jeweils etwa im mittleren Bereich des Detektionskolbens
124 beziehungsweise 126 ausgebildet ist. Vom Radialbund 128 und 130 eines jeweiligen
Detektionskolbens 124 beziehungsweise 126 erstreckt sich jeweils zum Ventilschieber
90 ein Kolbenabschnitt 132 beziehungsweise 134. Eine jeweilige zum Ventilschieber
90 weisende Stirnfläche des Kolbenabschnitts 132 beziehungsweise 134 ist im Wesentlichen
kuppelförmig ausgebildet und stützt sich in der Neutralstellung des Ventilschiebers
90 an dessen jeweiliger Stirnfläche 120 beziehungsweise 122 ab. Die Kolbenabschnitte
132 und 134 kragen dabei in die Ringkammer 98 beziehungsweise 104 ein. Des Weiteren
erstreckt sich von einem jeweiligen Radialbund 128 und 130 aus, weg von dem Ventilschieber
90, ein weiterer Kolbenabschnitt 136 beziehungsweise 138. Diese begrenzen dabei jeweils
im Ventilgehäuse 88 einen ringförmigen Federraum 140 beziehungsweise 142 und erstrecken
sich durch das Ventilgehäuse 88 nach außen zum Betätigen eines jeweiligen Betätigungselements
46 des Sensors 92 beziehungsweise 94. In dem jeweiligen Federraum 140 und 142 ist
eine Ventilfeder 144 beziehungsweise 146 angeordnet, die den jeweiligen Kolbenabschnitt
136 beziehungsweise 138 umgreift, sich jeweils am Ventilgehäuse 88 abstützt und den
jeweiligen Radialbund 128 beziehungsweise 130 mit einer Federkraft in Richtung des
Ventilschiebers 90 beaufschlagt. Der Ventilschieber 90 wird dann über die Ventilfeder
144 beziehungsweise 146 in seiner Neutralstellung federzentriert. Die Federräume 140
und 142 sind jeweils über einen Leckagekanal 150 beziehungsweise 152 mit dem Tank
12 verbunden.
[0035] Die Funktionsweise des Sperrventils 58 wird nun anhand der Figuren 2a und 2c erläutert.
Durch das Stromregelventil 60 ist entweder der Anschluss A1 oder A2 mit der Hydropumpe
2 verbindbar, während der jeweils andere mit dem Tank 12 verbunden ist. Wird der Anschluss
A1 mit der Hydropumpe 2 verbunden, das heißt das Stromregelventil 60 befindet sich
in seinen Schaltstelllungen a, dann baut sich in der Ringkammer 98 des Sperrventils
58 durch ein darin hinein befördertes Druckmittel ein Druck auf, wodurch auf den Ventilschieber
90 über seine zur Ringkammer 98 weisende Ringstirnfläche 116 und Stirnfläche 120 eine
Druckkraft wirkt. Die andere Ringkammer 104 ist dagegen zum Tank 12 entlastet. Übersteigt
die auf den Ventilschieber 90 wirkende Druckkraft die Federkraft der Ventilfeder 146,
dann verschiebt sich der Ventilschieber 90 in seine Schaltstellungen, in denen eine
Druckmittelverbindung zwischen den Anschlüssen A1 und V1 und zwischen den Anschlüssen
V2 und A2 aufgesteuert ist. Stromabwärts des Anschlusses V1 des Sperrventils 58 werden
dann die Rückschlagventile 80 und 82 geöffnet, wobei dann der Zylinderraum 76 mit
der Hydropumpe 2 und der Ringraum 78 mit dem Tank 12 in Druckmittelverbindung stehen.
Beim Verschieben des Ventilschiebers 90 des Sperrventils 58 in die beschriebene Schaltstellung
wird der Detektionskolben 126 ebenfalls bewegt, indem die Stirnfläche 122 des Ventilschiebers
90 an die Stirnfläche des Kolbenabschnitts 134 anliegt. Die Verschiebung des Detektionskolbens
126 erfolgt dabei ebenfalls entgegen der Federkraft der Ventilfeder 146 in Richtung
zum Betätigungselement 46. Da dieses an einer Stirnfläche des Kolbenabschnitts 138
anliegt wird es in Richtung des Sensors 94 bewegt, wodurch dieser betätigt ist. Der
andere Sensor 92 bleibt unbetätigt, da der Detektionskolben 124 durch dem ihm zugeordnete
Ventilfeder 144 in seiner Endposition verbleibt, in der der Radialbund 128 an einer
Ringfläche des Ventilgehäuses 58 im Wesentlichen anliegt. Da nur der Sensor 94 betätigt
ist, kann daraus geschlossen werden, dass der Ventilschieber 90 in dessen Richtung
aus seiner Neutralstellung verschoben ist.
[0036] Wird die Druckmittelverbindung zwischen dem Sperrventil 58 und der Hydropumpe 2 durch
eine Verstellung des Ventilschiebers des Stromregelventils 60 in seine Neutralstellung
unterbrochen, dann fließt Druckmittel aus der Ringkammer 98 als Leckage zum Tank 12
ab, wodurch sich ein Druck in dieser Kammer 98 verringert. Die Rückschlagventile 80
und 82 werden verschlossen, wodurch der Differentialzylinder 70 in seiner Position
im Wesentlichen verbleibt. Sinkt der Druck im Ringraum 98 so weit ab, dass die auf
den Ventilschieber 90 entgegen der Federkraft der Ventilfeder 146 wirkende Druckkraft
kleiner als die Federkraft ist, dann wird der Ventilschieber 90 durch die Ventilfeder
146 und dem Detektionskolben 126 in seine Neutralstellung verschoben. Erreicht der
Ventilschieber 90 seine Neutralstellung dann ist das Betätigungselement 46 des Sensors
94 durch die Sensorfeder 48 ebenfalls wieder in seiner Ausgangsposition, in der der
Sensor 94 unbetätigt ist. Da der Sensor 92 in der Neutralstellung des Ventilschiebers
90 ebenfalls unbestätigt ist, ist somit auf einfache Weise daraus schließbar, dass
sich der Ventilschieber 90 ebenfalls in seiner Neutralstellung befindet.
[0037] Bei einer Verschiebung des Ventilschiebers des Stromregelventils 60 in die Schaltstellungen
b ist die Ringkammer 104 mit der Hydropumpe 2 und die Ringkammer 98 mit dem Tank 12
verbunden. Hierbei wird der Ventilschieber 90 bei entsprechenden Druckverhältnissen
in seine Schaltstellungen in den Figuren nach links verschoben, wodurch wiederum der
Sensor 92 über den Detektionskolben 132 betätigt ist. Der Sensor 94 bleibt unbetätigt.
In den Schaltstellungen des Ventilschiebers 90 ist der Anschluss A2 mit dem Anschluss
V1 und der Anschluss A1 mit dem Anschluss V1 verbunden. Sinkt der Druck in der Ringkammer
104 ab, nachdem der Ventilschieber des Stromregelventils 60 in seine Neutralstellung
0 verschoben ist, so wird der Ventilschieber 90 wieder in seine Neutralstellung federzentriert,
und der Sensor 92 ist wieder unbetätigt.
[0038] Ein Durchmesser der zum Ventilschieber 90 weisenden Kolbenabschnitte 132 und 134
des Detektionskolbens 124 beziehungsweise 126 ist dabei derart gewählt, dass eine
auf ihn wirkende Druckkraft aufgrund eines Drucks in der Ringkammer 98 beziehungsweise
104 kleiner als die Federkraft der Ventilfeder 144 beziehungsweise 146 ist, damit
der Detektionskolben 124 beziehungsweise 126 nur durch den Ventilschieber 90 verschiebbar
ist.
[0039] Zur Bestimmung der Neutralstellung des Ventilschiebers 90 können die Sensoren 92
und 94 vorteilhafter Weise eine vergleichsweise geringe Präzision aufweisen, wodurch
einfache Schalter als Vorrichtung zur Positionserfassung ausreichend sind, was zu
einem äußerst kostengünstigen Ventil mit Positionsüberwachung führt.
[0040] In der Figur 2b ist ein Stromregelventil 154 als Variante zum Stromregelventil 60
aus Figur 2a gezeigt. Dieses hat im Unterschied zum Stromregelventil 60 eine Neutralstellung
0, bei der die Arbeitsanschlüsse A und B jeweils gedrosselt mit dem Tankanschluss
T verbunden sind. Hierdurch kann in der Neutralstellung des Stromregelventils 154
Druckmittel insbesondere aus den Ringkammern 98 und 104 des Sperrventils 58 zum Tank
12 fließen.
[0041] Gemäß Figur 3 hat die hydraulische Anordnung 156 ein sich von der Figur 2b unterscheidendes
Stromregelventil 158. Die Verbindungen zwischen dem Druckanschluss P und dem Arbeitsanschluss
A oder B sind hierbei jeweils gedrosselt. Des Weiteren zweigt von der Speiseleitung
14 ein Kanal mit einem Druckbegrenzungsventil 160 ab, deren Federkraft der Ventilfeder
162 im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsformen einstellbar ist. In der
Figur 3 ist zusätzlich ein die Hydropumpe 2 antreibender Motor 164 dargestellt.
[0042] Das Sperrventil 193 ist gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel als Blockschaltbild
in der Figur 3 dargestellt. Stromabwärts des Sperrventils 58 sind in der Figur 3 zwei
unterschiedliche Variationen zum Anschluss des Differenzialzylinders 70 vorgesehen.
Die rechte Variation weist im Unterschied zur Ausführungsform in der Figur 2a Rückschlagventile
166 und 168 auf, deren Ventilkörper jeweils über eine Feder 170 beziehungsweise 172
mit einer Federkraft in Richtung ihrer Schließrichtung beaufschlagt sind. In der zweiten
Variante, links in der Figur 3 ist parallel zu einem jeweiligen Rückschlagventil 166
und 168 ein Ventil 174 beziehungsweise 176 vorgesehen. Hierbei handelt es sich jeweils
um ein proportional 2/2-Wegeventil. Ein Ventilschieber des jeweiligen Ventils 174
und 176 ist dabei über eine Federkraft einer Feder in Schließrichtung beaufschlagt.
Auf den jeweiligen Ventilschieber des Ventils 174 beziehungsweise 176 wirkt zusätzlich
in Schließrichtung der Druck der ihm zugeordneten Verbraucherleitung 66 beziehungsweise
68 zwischen Sperrventil 193 und dem jeweiligen Ventil 174 beziehungsweise 176, wofür
jeweils eine von der Verbraucherleitung 66 beziehungsweise 68 abzweigende Steuerleitung
178 beziehungsweise 180 vorgesehen ist. In Öffnungsrichtung wird ein jeweiliger Ventilschieber
des Ventils 174 beziehungsweise 176 über eine Steuerleitung 182 beziehungsweise 184
vom Druck zwischen einem jeweiligen Ventil 174 beziehungsweise 176 und dem Differentialzylinder
70 beaufschlagt. Des Weiteren wird der Ventilschieber des rechten Ventils 176 in seiner
Öffnungsrichtung über eine Steuerleitung 186 vom Druck der Verbraucherleitung 66 zwischen
Sperrventil 193 und dem linken Ventil 174 und der Ventilschieber des linken Ventils
174 in seiner Öffnungsrichtung über die Steuerleitung 188 vom Druck der Verbraucherleitung
68 zwischen Sperrventil 193 und dem rechten Ventil 176 beaufschlagt.
[0043] Das Blockschaltbild des Sperrventils 193 zeigt schematisch die Sensoren 92 und 94
die vom Ventilschieber des Sperrventils 193 betätigbar sind. Des Weiteren sind die
im Tank 12 mündenden Leckagekanäle 150, 152 dargestellt. Eine Druckbeaufschlagung
des Ventilschiebers des Sperrventils 193 erfolgt durch die Steuerleitungen 190 beziehungsweise
192, die jeweils von der Verbindungsleitung 62 beziehungsweise 64 abzweigen.
[0044] In der Darstellung gemäß Figur 4 hat das Sperrventil 193 aus Figur 3 im Ventilgehäuse
88 ausgebildete Arbeitsanschlüsse V1 und V2. Die Sensoren 92 und 94 sind seitlich
in das Ventilgehäuse 88 eingeschraubt und weisen jeweils zwei elektrische Kontakte
194 und 196 zur elektrischen Kontaktierung auf.
[0045] Figur 5 zeigt in einer Längsschnittansicht entlang einer Schnittebene A-A aus Figur
4 das Sperrventil 193. Die Arbeitsanschlüsse V1 und V2 sind hierbei als Sacklochbohrungen
in das Ventilgehäuse 88 eingebracht. Am Bohrungsgrund eines jeweiligen Anschlusses
V1 und V2 führt ein Schrägkanal 198 beziehungsweise 200 zur Ringkammer 100 beziehungsweise
102. Die Anschlüsse A1 und A2 sind als Schrägkanäle 202 beziehungsweise 204 in das
Ventilgehäuse 88 eingebracht und münden jeweils im Ringkanal 98 beziehungsweise 104.
Im Unterschied zum Sperrventil 58 aus der Figur 2c ist ein jeweiliger Detektionskolben
206 beziehungsweise 208 zweiteilig ausgestaltet. Hier ist jeweils der vom Radialbund
128 beziehungsweise 130 zum Ventilschieber 90 führende Kolbenabschnitt 210 beziehungsweise
212 einstückig und stabförmig ausgestaltet. Der jeweilige Kolbenabschnitt 210 und
212 kann sich dann mit seiner von dem Ventilschieber 90 weg weisenden Stirnfläche
an dem Kolbenabschnitt 136 beziehungsweise 138 abstützen. Jeweils mit seiner zum Ventilschieber
90 weisenden Stirnfläche kann sich der Kolbenabschnitt 210 beziehungsweise 212 an
dem Ventilschieber 90 abstützen. Dieser hat im Unterschied zum Sperrventil 58 aus
der Figur 2c von seiner jeweiligen Stirnseite 120 beziehungsweise 122 her eingebrachte,
sich etwa koaxial zur Längsachse des Ventilschiebers 90 erstreckende Sacklochbohrungen
214 beziehungsweise 216. Eine jeweilige Sacklochbohrung 214 beziehungsweise 216 erstreckt
sich dabei etwa bis zum Radialbund 108 beziehungsweise 110 des Ventilschiebers 90
und weist einen größeren Durchmesser als der jeweilige stabförmige Kolbenabschnitt
210 beziehungsweise 212 auf. Durch den zweitteilig aufgebauten Detektionskolben 206
und 208 wird eine statisch überbestimmte Führung vermieden, so dass eine Klemmung
des jeweiligen Detektionskolben 206 beziehungsweise 208 im Wesentlichen vermieden
ist.
[0046] Figur 6 zeigt das Sperrventil 193 in einer Längsschnittansicht, wobei die Schnittebene
etwa senkrecht zur Schnittebene A-A aus Figur 4 verläuft. In dieser Ansicht sind Leckagekanäle
150 und 152 erkennbar, die die Federräume 140 beziehungsweise 142 mit dem Tank 12
aus Figur 3 fluidisch verbinden. Die Federräume 140 und 142 sind jeweils in einer
in das Ventilgehäuse 88 eingeschraubten Gehäusepatrone 218 beziehungsweise 220 aufgenommen.
Diese sind dabei gleich ausgestaltet, weswegen der Einfachheit halber nur die in der
Figur 6 linke Gehäusepatrone 218 im Folgenden beschrieben ist. Die Gehäusepatrone
218 hat einen in das Ventilgehäuse 88 eingetauchten Innenabschnitt 222 und eine einen
größeren Durchmesser aufweisenden Außenabschnitt 224. Der Außenabschnitt 224 hat,
siehe Figur 4 eine kantenförmige Außenmantelfläche, die zum Angreifen eines Werkzeugs
entsprechend einer Mutter ausgestaltet ist. Das Ventilgehäuse 88 hat eine durchgehende
Ventilbohrung 226 mit zwei unterschiedlichen Durchmessern. In ihrem mittleren Bereich,
in der der Ventilschieber 90 in der Ventilbohrung 226 gleitend geführt ist, ist der
Durchmesser geringer, als in ihren Endbereichen 228 beziehungsweise 230 in denen jeweils
die Gehäusepatrone 218 beziehungsweise 220 eingetaucht ist. In einem jeweiligen Endbereich
228 und 230 der Ventilbohrung 226 ist ein Innengewinde 232 eingebracht in das die
jeweilige Gehäusepatrone 218 beziehungsweise 220 mit einem Außengewinde 234 eingeschraubt
ist. Eine Einschraubtiefe der Gehäusepatrone 218 wird dabei durch eine zwischen dem
Innen- und Außenabschnitt 222, 224 gebildeten Ringstirnfläche 238 begrenzt, die im
eingeschraubten Zustand am Ventilgehäuse 88 im Wesentlichen anliegt.
[0047] Der Federraum 140 ist als Sacklochbohrung in die Gehäusepatrone 218 eingebracht,
wobei dann der Radialbund 128 des Detektionskolbens 206 aus Figur 5 als Federteller
gleitend in dem Federraum 140 geführt ist. Eine Endposition des Federtellers 128 ist
durch den Bohrungsgrund der Sacklochbohrung des Federraums 140 gebildet, wobei der
Bohrungsgrund von dem Ventilschieber 90 weg weist. Zum Verschließen des Federraums
140 ist ein ringförmiges Schließelement 240 vorgesehen, durch dessen Innenmantelfläche
der von dem Ventilschieber 90 weg weisende Kolbenabschnitt 136 dichtend und gleitend
aufgenommen ist und das mit seiner Außenmantelfläche an einer Innenmantelfläche einer
Bohrung in der Gehäusepatrone 218 anliegt, die einen etwas größeren Durchmesser als
der Federraum 140 aufweist. In Längsrichtung gesehen nach dem Schließelement 240 hat
die Gehäusepatrone 218 ein Innengewinde 242, in das dann ein Sensorgehäuse 244 des
Sensors 92 eingeschraubt ist. Das Schließelement 240 stützt sich dann an einer Stirnfläche
des Sensorgehäuses 244 ab und die Ventilfeder 144 wiederum stützt sich an einer Ringstirnfläche
des Schließelements 240 ab und beaufschlagt den Radialbund 128 des Detektionskolbens
206, siehe Figur 5, mit der Federkraft in Richtung des Ventilschiebers 90. Das Schließelement
240 weist einen inneren und äußeren Dichtring auf, wobei der äußere Dichtring an der
Gehäusepatrone 218 und der innere Dichtring am Kolbenabschnitt 136 anliegt und den
Federraum 140 im Wesentlichen nach außen abdichtet. Der Federraum 140 ist über einen
in der Gehäusepatrone 218 eingebrachten Radialkanal 246 mit einem die Gehäusepatrone
218 umgreifenden in das Ventilgehäuse 88 eingebrachten Ringraum 248 verbunden, der
wiederum mit dem Leckagekanal 150 verbunden ist. Der Radialkanal 246 ist dabei vom
Bohrungsgrund des Federraums 140 beabstandet, so dass in der gezeigten Anordnung des
Radialbunds 128 in seiner am Bohrungsgrund anliegenden Endposition der Radialkanal
246 nicht durch diesen verdeckt ist.
[0048] Der als zylindrischer Stift ausgebildete Kolbenabschnitt 210 ist gleitend in einer
Stiftbohrung 250 der Gehäusepatrone 218 geführt, wobei die Gehäusepatrone 218 im Bereich
des Kolbenabschnitts 210 an ihrem Außenumfang und im Bereich der Stiftbohrung Dichtmittel
aufweist, um den Ringraum 98 nach außen abzudichten.
[0049] Der Aufbau der Sensoren 92 und 94 wird anhand des in der Figur 6 rechten Sensors
94 näher erläutert. Als Betätigungselement weist der Sensor 94 eine Betätigungskugel
252 auf, die stirnseitig in einem Sensorgehäuse 254 gelagert ist. Im nicht betätigten
Zustand liegt die Betätigungskugel 252 an einem Kegelsitz 256 des Schließelements
240 an und der Kolbenabschnitt 138 ist dabei mit seiner Stirnfläche von der Betätigungskugel
252 etwas beabstandet. Das Sensorgehäuse 254 ist gestuft ausgestaltet und hat einen
Gewindeabschnitt 256 mit einem Außengewinde, der in das Innengewinde 242 der Gehäusepatrone
220 eingeschraubt ist.
[0050] Figur 7 zeigt eine hydraulische Anordnung 258 in einer weiteren Ausführungsform,
die im Unterschied zur Ausführungsform aus Figur 3 ein anders ausgestaltetes Sperrventil
260 aufweist. Hierbei sind die Arbeitsanschlüsse V1 und V2 in der Neutralstellung
des Ventilschiebers des Sperrventils 260 über einen Leckagekanal 262 und einer Tankleitung
264, an die auch die Leckagekanäle 150 und 152 angeschlossen sind, mit dem Tank 12
verbunden. Hiermit wird ein unbeabsichtigtes Verschieben des Ventilschiebers des Sperrventils
260 aus seiner Neutralstellung aufgrund eines hohen verbraucherseitigen Drucks zusätzlich
vermieden.
[0051] In der Figur 8 ist das Sperrventil 258 dargestellt, bei der der Ventilschieber 266
zusätzlich zwei Ventilschieberkanäle 268 und 270 aufweist, um in der Neutralstellung
des Ventilschiebers 260 die Ringräume 100, 102 zum Tank 12 aus Figur 7 über den im
Ventilgehäuse 88 eingebrachten Tankkanal 262 zu verbinden. Die Ventilschieberkanäle
268 und 270 sind dabei jeweils von einer durch den Radialbund 106 des Ventilschiebers
90 gebildeten Ringstirnfläche 272 beziehungsweise 274 her schräg und parallel zueinander
in den Ventilschieber 90 im Bereich dessen Radialbunds 106 als Sacklochbohrung eingebracht.
Die Ventilschieberkanäle 268 und 270 enden dann jeweils etwa mittig des Ventilschiebers
90 in Längsrichtung gesehen und sind jeweils mit einer mittig in den Radialbund 106
eingebrachten Radialbohrung 276 beziehungsweise 278 verbunden. In der gezeigten Neutralstellung
des Ventilschiebers 90 sind die Radialbohrungen mit einem in Ventilgehäuse 88 zwischen
den Ringkammern 100 und 102 eingebrachten weiteren Ringkammer 280 fluidisch verbunden,
in die wiederum der Leckagekanal 262 mündet. Bei einer Verschiebung des Ventilschiebers
90 aus seiner Neutralstellung in Richtung der ersten oder zweiten Schaltstellungen
werden die Radialbohrungen 276 und 278 weg von der Ringkammer 280 verschoben, wodurch
die fluidische Verbindung zwischen der Ringkammer 280 und den Radialbohrungen 276
und 278 und somit zu den Ringkammern 100 und 102 über die schrägen Ventilschieberkanäle
268 beziehungsweise 270 unterbrochen ist.
[0052] Figur 9 zeigt eine hydraulische Anordnung 282 gemäß einer weiteren Ausführungsform,
bei der das Sperrventil 283 im Wesentlichen entsprechend der hydraulischen Anordnung
aus Figur 3 ausgebildet ist und im Unterschied zur Figur 3 das Stromregelventil 284
eine andere Ausgestaltung aufweist. Dieses ist als7/3-Wegeventil ausgebildet. Neben
den Arbeitsanschlüssen A und B, dem Druckanschluss P und dem Tankanschluss T hat das
Stromregelventil 284 zwei Ausgangsanschlüsse Y1 und Y2 und einen Eingangsanschluss
X, die jeweils mit einem weiteren proportional verstellbaren 3/3-Wegeventil 286 verbunden
sind. Mit diesen wird ein Druckmittelvolumenstrom zum Druckanschluss P des Stromregelventils
284 zusätzlich gesteuert.
[0053] Der Anschluss X des Stromregelventils 284 ist mit der Speiseleitung 14 verbunden,
und die Ausgangsanschlüsse Y1 und Y2 sind an eine gemeinsame Zulaufleitung 288 angeschlossen,
die mit einem Eingangsanschluss X des Wegeventils 286 verbunden ist. Über einen ersten
Ausgangsanschluss Y1 ist das Wegeventil 286 mit einer Druckleitung 290 verbunden,
die über ein hin zum Stromregelventil 284 öffnendes Rückschlagventil 292 mit dem Druckanschluss
P des Stromregelventils 284 verbunden ist. Über einen weiteren Ausgangsanschluss Y2
ist das Wegeventil 286 mit einer Steuerleitung 294 verbunden über die ein Ventilschieber
des Wegeventils 286 in Richtung einer Schließstellung mit Druckmittel beaufschlagbar
ist. In der Schließstellung sind dabei der Eingangsanschluss X und die Ausgangsanschlüsse
Y1 und Y2 voneinander getrennt. In Richtung einer ersten Schaltstellung ist der Ventilschieber
des Wegeventils 286 über eine Steuerleitung 296 mit Druckmittel der Zulaufleitung
288 zwischen dem Stromregelventils 284 und dem Wegeventil 286 beaufschlagbar, wobei
in den ersten Schaltstellungen a der Eingangsanschluss X mit dem Ausgangsanschluss
Y1 gedrosselt verbunden ist. Bei einer weiteren Verschiebung des Ventilschiebers des
Wegeventils 286 nach den ersten Schaltstellungen zu zweiten Schaltstellungen b wird
zusätzlich eine Verbindung zwischen dem Eingangsanschluss X und dem Ausgangsanschluss
Y2 aufgesteuert.
[0054] In der in der Figur 9 gezeigten Neutralstellung 0 des Ventilschiebers des Stromregelventils
284 sind die Arbeitsanschlüsse A und B mit dem Tankanschluss gedrosselt verbunden,
während die anderen Anschlüsse X, P, Y1 und Y2 voneinander getrennt sind. Bei einer
Verschiebung des Ventilschiebers des Stromregelventils 284 in Richtung der Schaltstellungen
a wird der Eingangsanschluss X, der mit der Speiseleitung 14 verbunden ist, gedrosselt
mit dem Ausgangsanschluss Y1 verbunden, der Druckanschluss P mit dem Arbeitsanschluss
A und der Arbeitsanschluss B mit dem Tankanschluss T. Bei einer Verschiebung des Ventilschiebers
des Stromregelventils 284 in seine Schaltstellungen b ist wiederum der Eingangsanschluss
X mit dem Ausgangsanschluss Y2, der Arbeitsanschluss A mit dem Tankanschluss T und
der Druckanschluss P mit dem Arbeitsanschluss B verbunden. Ist der Ventilschieber
des Wegeventils 286 dann in den Schaltstellungen a oder b, so ist der Druckanschluss
P des Stromregelventils 284 mit der Speiseleitung 14 über den Eingangesanschluss X
und den Ausgangsanschluss Y1 beziehungsweise Y2 des Stromregelventils 284, über die
Zulaufleitung 288, über das Wegeventil 286 und über die Druckleitung 290 verbunden.
[0055] In der Figur 10 ist das Sperrventil 283 aus Figur 9 in einer Längsschnittansicht
dargestellt. Dies entspricht dabei im Wesentlichen dem Sperrventil 193 aus der Figur
6. Der Einfachheit halber ist in der Figur 10 nur der linke Sensor 92 dargestellt.
Der Ventilschieber 90 ist in der Figur 10 in einer Schaltstellung dargestellt, bei
der zum einen die Ringkammer 98 mit der Ringkammer 100 und die Ringkammer 104 mit
der Ringkammer 102 verbunden ist. Der Verschiebeweg der Ventilschiebers 90 wird dadurch
begrenzt, dass dessen Stirnfläche 120 an eine Stirnfläche der Gehäusepatrone 218 anliegt.
Der stiftförmige Kolbenabschnitt 210 des Detektionskolbens 206 ist in der Schaltstellung
in den Federraum 140 eingetaucht, wodurch dieser den Kolbenabschnitt 136 entgegen
der Federkraft in Richtung des Sensors 92 verschiebt, wodurch wiederum die Betätigungskugel
252 in eine in der Figur 10 nicht dargestellten Betätigungsposition verschoben ist,
bei der der Sensor 92 betätigt beziehungsweise eingeschaltet ist. Übersteigt die Federkraft
der Ventilfeder 144 die auf den Ventilschieber 90 wirkenden Druckkräfte, so wird der
Ventilschieber 90 durch die Federkraft der Ventilfeder 144 in seine Neutralstellung
verschoben.
[0056] Offenbart ist ein Ventil, insbesondere ein Schieberventil oder ein Sitzventil, das
einen Ventilkörper aufweist. Dieser ist zumindest in zwei Schaltstellungen bewegbar.
Um die Position des Ventilkörpers in einer der Schaltstellungen zu erfassen, ist ein
Sensor vorgesehen, der in einer Schaltstellung aktiviert und in der anderen Schaltstellung
deaktiviert ist.
Bezugszeichenliste:
[0057]
- 1
- hydraulische Anordnung
- 2
- Hydropumpe
- 4
- Hydromotor
- 6
- Stromregelventil
- 8
- Sperrventil
- 10
- Tankleitung
- 12
- Tank
- 14
- Speiseleitung
- 16
- Druckmittelleitung
- 18
- Feder
- 20
- Aktuator
- 22
- Leitung
- 24
- Druckbegrenzungsventil
- 26
- Ventilschieber
- 27
- Ventilbohrung
- 28
- Ventilgehäuse
- 30
- Arbeitsleitung
- 32
- Rückschlagventil
- 34
- Ventilfeder
- 36
- Stirnseite
- 38
- Druckmittel
- 40
- Ventilschieberabschnitt
- 42
- Ringraum
- 44
- Sensor
- 46
- Betätigungselement
- 48
- Sensorfeder
- 50
- Leckageleitung
- 52
- Tankleitung
- 54
- Ablaufleitung
- 56
- hydraulische Anordnung
- 58
- Sperrventil
- 60
- Stromregelventil
- 62
- erste Verbindungsleitung
- 64
- zweite Verbindungsleitung
- 66
- Verbraucherleitung
- 68
- Verbraucherleitung
- 70
- Differentialzylinder
- 72
- Kolbenstange
- 74
- Kolben
- 76
- Zylinderraum
- 78
- Ringraum
- 80
- Rückschlagventil
- 82
- Rückschlagventil
- 84
- Steuerleitung
- 86
- Steuerleitung
- 88
- Ventilgehäuse
- 90
- Ventilschieber
- 92
- Sensor
- 94
- Sensor
- 96
- Ventilbohrung
- 98
- Ringkammer
- 100
- Ringkammer
- 102
- Ringkammer
- 104
- Ringkammer
- 106
- Radialbund
- 108
- Radialbund
- 110
- Radialbund
- 112
- Endabschnitt
- 114
- Endabschnitt
- 116
- Ringstirnfläche
- 118
- Ringstirnfläche
- 120
- Stirnfläche
- 122
- Stirnfläche
- 124
- Detektionskolben
- 126
- Detektionskolben
- 128
- Radialbund
- 130
- Radialbund
- 132
- Kolbenabschnitt
- 134
- Kolbenabschnitt
- 136
- Kolbenabschnitt
- 138
- Kolbenabschnitt
- 140
- Federraum
- 142
- Federraum
- 144
- Ventilfeder
- 146
- Ventilfeder
- 150
- Leckagekanal
- 152
- Leckagekanal
- 154
- Stromregelventil
- 156
- hydraulische Anordnung
- 158
- Stromregelventil
- 160
- Druckbegrenzungsventil
- 162
- Feder
- 164
- Motor
- 166
- Rückschlagventil
- 168
- Rückschlagventil
- 170
- Feder
- 172
- Feder
- 174
- Ventil
- 176
- Ventil
- 178
- Steuerleitung
- 180
- Steuerleitung
- 182
- Steuerleitung
- 184
- Steuerleitung
- 186
- Steuerleitung
- 188
- Steuerleitung
- 190
- Steuerleitung
- 192
- Steuerleitung
- 193
- Sperrventil
- 194
- elektrischer Kontakt
- 196
- elektrischer Kontakt
- 198
- Schrägkanal
- 200
- Schrägkanal
- 202
- Schrägkanal
- 204
- Schrägkanal
- 206
- Detektionskolben
- 208
- Detektionskolben
- 210
- Kolbenabschnitt
- 212
- Kolbenabschnitt
- 214
- Sacklochbohrung
- 216
- Sacklochbohrung
- 218
- Gehäusepatrone
- 220
- Gehäusepatrone
- 222
- Innenabschnitt
- 224
- Außenabschnitt
- 226
- Ventilbohrung
- 228
- Endbereich
- 230
- Endbereich
- 232
- Innengewinde
- 234
- Innengewinde
- 236
- Außengewinde
- 238
- Ringstirnfläche
- 240
- Schließelement
- 242
- Innengewinde
- 244
- Sensorgehäuse
- 246
- Radialkanal
- 248
- Ringraum
- 250
- Stiftbohrung
- 252
- Betätigungskugel
- 254
- Sensorgehäuse
- 256
- Ventilsitz
- 258
- hydraulische Anordnung
- 260
- Sperrventil
- 262
- Leckagekanal
- 264
- Leckageleitung
- 266
- Ventilschieber
- 268
- Ventilschieberkanal
- 270
- Ventilschieberkanal
- 272
- Ringstirnfläche
- 274
- Ringstirnfläche
- 276
- Radialbohrung
- 278
- Radialbohrung
- 280
- Ringkammer
- 282
- hydraulische Anordnung
- 283
- Sperrventil
- 284
- Stromregelventil
- 286
- Wegeventil
- 288
- Zulaufleitung
- 290
- Druckleitung
- 292
- Rückschlagventil
- 294
- Steuerleitung
1. Ventil, insbesondere ein Schieberventil oder ein Sitzventil, mit einem Ventilkörper
(26; 90), der in zumindest zwei Schaltstellungen bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor (44; 92, 94) vorgesehen ist, der in einer der Schaltstellungen des Ventilkörpers
(26; 90) akiviert und in der anderen Schaltstellung deaktiviert ist.
2. Ventil nach Anspruch 1, wobei der Sensor (44; 92, 94) als Taster oder als Schalter
ausgebildet ist.
3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Detektionskolben (124, 126) vorgesehen ist,
über den der Sensor (92, 94) durch den Ventilkörper (90) aktivierbar ist.
4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei dieses ein Schieberventil (58) und
der Ventilkörper ein Ventilschieber (90) ist, wobei eine Schaltstellung des Ventilschiebers
(90) eine Neutralstellung ist, von der aus der Ventilschieber (90) in Richtung der
weiteren Schaltstellung verschiebbar ist, in der der Sensor (92, 94) durch den Ventilschieber
(90) aktiviert ist.
5. Ventil nach Anspruch 4, wobei der Ventilschieber (90) von der Neutralstellung aus
in entgegengesetzte Richtungen jeweils in eine Schaltstellung verschiebbar ist, wobei
zwei Sensoren (92, 94) vorgesehen sind, wobei der eine Sensor (92) in den ersten Schaltstellungen
des Ventilschiebers (90) und der andere Sensor (94) in den zweiten Schaltstellungen
des Ventilschiebers (90) aktivierbar ist.
6. Ventil nach Anspruch 5, wobei für einen jeweiligen Sensor (92, 94) jeweils ein Detektionskolben
(124, 126) vorgesehen ist, die sich im Wesentlichen koaxial zum Ventilschieber (90)
erstrecken und jeweils in einer Verschieberichtung hin zum Ventilschieber (90) eine
Endposition aufweisen, wobei ein jeweiliger Detektionskolben (124, 126) zur Aktivierung
des jeweiligen Sensors (92, 94) vom Ventilschieber (90) aus seiner Endposition verschiebbar
ist.
7. Ventil nach Anspruch 6, wobei ein jeweiliger Detektionskolben (124, 126) über eine
Federkraft einer Feder (144, 146) in seine Endposition spannbar ist.
8. Ventil nach Anspruch 7, wobei der Ventilschieber (90) in seiner Neutralstellung über
die Federkraft der Federn (144, 146) der Detektionskolben (124, 126) federzentriert
ist.
9. Ventil nach Anspruch 4 bis 8, wobei dieses einen ersten und einen zweiten Druckmittelströmungspfad
(A1, V1; A2, V2) steuert, wobei der Ventilschieber (90) zwei voneinander abweisende
erste und zweite Steuerflächen (116, 120; 118, 122) zur Druckbeauschlagung des Ventilschiebers
(90) in Richtung seiner Schaltstellungen hat, wobei die erste Steuerfläche (116, 120)
mit Druckmittel des ersten Druckmittelströmungspfad (A1, V1) und die andere zweite
Steuerfläche (118, 122) mit Druckmittel des zweiten Druckmittelströmungspfads (A2,
V2) beaufschlagbar ist.
10. Ventil nach Anspruch 9, wobei die Steuerflächen (116, 120; 118, 122) des Ventilschiebers
(90) jeweils einen Druckraum (98, 104) begrenzen, in dem jeweils ein Detektionskolben
(124, 126) mündet und in dem der Ventilschieber (90) den jeweiligen Detektionskolben
(124, 126) zum Verschieben mechanisch kontaktiert, wobei eine Druckangriffsfläche
eines jeweiligen Detektionskolben (124, 126), bei der ein Druck im jeweiligen Druckraum
in einer Verschieberichtung des Detektionskolbens (124, 126) weg von seiner Endposition
wirkt, und die Federkraft der dem jeweiligen Detektionskolben (124, 126) zugeordneten
Feder (144, 146) derart gewählt sind, dass die Detektionskolben (124, 126) nicht entgegen
der Federkraft über den Druck im jeweiligen Druckraum (98, 104) verschiebbar sind.
11. Ventil nach Anspruch 7 bis 10, wobei der Detektionskolben (124, 126) zweiteilig mit
einem ersten als Stift (210, 212) ausgebildeten Kolbenabschnitt zum mechanischen Kontaktieren
des Ventilschiebers (90) und mit einem zum Aktivieren des Sensors (92, 94) als Federteller
(128, 130) ausgebildeten Kolbenabschnitt aufgebaut ist, an dem die jeweilige Feder
(144, 146) angreift, und wobei der Federteller (128, 130) durch die Federkraft der
Feder (144, 146) in die Endposition des Detektionskolbens (124, 126) spannbar ist,
wobei der Stift (210, 212) an einer von der Feder abgewandten Stützfläche des Federtellers
(128, 130) abstützbar ist.
12. Hydraulische Anordnung mit einem Ventil gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
das als Sperrventil (8, 58) in einem Druckmittelströmungspfad zwischen einer Druckmittelquelle
(2) und einem Verbraucher (4, 78) angeordnet ist.
13. Hydraulische Anordnung nach Anspruch 12, wobei das Sperrventil (8, 58) mit einem Druck
im mit der Druckmittelquelle (2) verbundenen Druckmittelströmungspfad stromaufwärts
ihres Ventilkörpers (26, 90) in Richtung ihrer Schaltstellungen beaufschlagbar ist.
14. Hydraulische Anordnung nach Anspruch 12 oder 13, wobei im Druckmittelströmungspfad
zwischen dem Sperrventil (8, 58) und der Druckmittelquelle (2) ein Stromregelventil
(6, 60) angeordnet ist.
15. Verwendung eines Tasters oder Schalters (44; 92, 94) zur Kontrolle einer Neutralstellung
und/oder einer Verschieberichtung eines Ventilkörpers (26; 90) eines Ventils (8, 58).