[0001] Die Erfindung betrifft ein hydraulisch steuerbares Lasthalte-Bremsventil für doppeltwirkende
Verbraucher gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.
[0002] Dieses Ventile ist bekannt durch die CH-PS 54 30 28. Das Lasthalte-Bremsventil weist
als Vorsteuerventil ein Kugelsitzventil auf, das einer sehr feinfühligen Steuerung
durch den Aufsteuerkolben bedarf, um eine von Beginn an gleichmäßige Durchflußzunahme
zu ermöglichen und ein sprunghaftes Öffnungsverhalten zu vermeiden.
[0003] Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, ein Lasthalte-Bremsventil der o. g. Gattung
so auszuführen, daß eine sehr feinfühlige Druckentlastung des Hauptkolbens ohne einen
sprungartigen Volumenstromanstieg erfolgt. Damit ein progressives Öffnungsverhalten
des Ventils erreicht wird, muß der Abbau des Lastvolumenstroms sehr gleichmäßig und
stetig erfolgen.
[0004] Unter einem progressiven Öffnungsverhalten wird hier verstanden, daß die Öffnung
im wesentlichen proportional dem Steuerdruck ist, daß jedenfalls aber eine definierte,
ruck- und stoßfreie Abhängigkeit zwischen Öffnungsquerschnitt und Steuerdruck (d.
h.: die 1. und 2. Ableitung der Funktion: "Öffnung des Ventils über dem Steuerdruck"
sind für jede Veränderung des Steuerdrucks endlich und stetig).
[0005] Diese Aufgabe wird durch ein Lasthalte-Bremsventil mit den Merkmalen gemäß Anspruch
1 gelöst.
[0006] Hierbei besitzt der Vorsteuerkolben im Anschluß an seine Dichtfläche einen Kolbenschaft
(Vorsteuerstößel), der mit geringem Spiel in der Sitzbohrung geführt wird. Der Kolbenschaft
weist über seine Länge eine Folge mehrerer Querschnittsbereiche auf. Der Maximalquerschnitt
folgt und entspricht dem Sitzquerschnitt. Er weist im wesentlichen ein sehr geringes
Spiel gegenüber der Sitzbohrung (Vorsteuerkanal) auf. Der Bereich mit Maximalquerschnitt
ist sehr kurz und kann gegen Null gehen.
[0007] Daran schließt sich der Drosselbereich an. Durch ihn bildet der Ventilstößel in der
Sitzbohrung (Vorsteuerkanal) eine Drosselstelle, deren Drosselwirkung beim Verschieben
des Stößels und/oder dem dadurch bewirkten Auftauchen aus dem Vorsteuerkanal stetig
- und vorzugsweise progressiv - kleiner wird. An einer Stelle des Drosselbereichs,
vorzugsweise bereits kurz nach dem Abheben des Vorsteuerkolbens von seinem Sitz, ist
die Drosselwirkung so groß, daß sie wesentlich größer ist als die Drosselwirkung der
Ausgleichsdrossel. Von dort aus nimmt die Drosselwirkung gegenüber dem Vorsteuerkanal
mit zunehmendem Aufsteuerweg des Aufsteuerkolbens und Verschiebung des Vorsteuerstößels
derart ab, daß die Funktion der Drosselwirkung über die Verschiebelänge des Vorsteuerstößels
stetig ist. Vorzugsweise nimmt die Drosselwirkung zunächst geringfügig und sodann
mit zunehmendem Verschiebeweg immer stärker ab; Länge und Querschnitt des Stößels
sind also derart abgestimmt, daß der Stößel mit dem Vorsteuerkanal des Hauptkolbens
bei Öffnungsbeginn des Vorsteuerkolbens einen sehr kleinen Drosselspalt bildet, dessen
Drosselwirkung wesentlich größer als die Drosselwirkung der Ausgleichsdrossel ist
und sodann bis zum Erreichen des Mindestquerschnitts einen stetig größer werdenden
Drosselspalt bildet, dessen Drosselwirkung mit der Bewegungslänge des Vorsteuerstößels
und Aufsteuerkolbens stetig und vorzugsweise immer stärker abnimmt, so daß die auf
den Hauptkolben einwirkenden Schließkräfte abnehmen. Dies wird durch die besondere
Ausbildung des Drosselbereichs hinsichtlich seiner Länge und seines Querschnitts erreicht.
Insbesondere sind zwei Gestaltungen des Querschnitts möglich:
[0008] Bei der ersten Ausgestaltung geht der Querschnitt von dem Maximalquerschnitt aus
und nimmt sodann über seine Länge bis auf den Mindestquerschnitt stetig ab. Hierbei
wird die abnehmende Drosselwirkung dadurch erreicht, daß der Drosselspalt des Vorsteuerstößels
gegenüber der Vorsteuerkanalwandung, ausgehend von dem Drosselspalt des Maximalquerschnitts,
stetig zunimmt.
[0009] Bei der zweiten Ausgestaltung geht der Querschnitt ebenfalls von dem Maximalquerschnitt
aus; er nimmt sodann über eine erste Teillänge bis auf einen Querschnitt ab, der größer
ist als der Mindestquerschnitt; über eine weitere Teillänge bleibt dieser Querschnitt
gleich. Hierbei wird die abnehmende Drosselwirkung dadurch erreicht, daß die in den
Vorsteuerkanal eintauchende Länge des Drosselspalts des Vorstcuerstößels mit Verschiebung
des Vorsteuerstößels stetig abnimmt. Auch Kombinationen beider Ausführungen sind denkbar.
[0010] Die stetige Verminderung des Querschnitts des Stößels im Drosselbereich d. h.: die
Abnahme der Drosselwirkung des Stößels gegenüber dem Vorsteuerkanal kann z.B. dadurch
erreicht werden, daß der Stößel in dem Bereich mit vermindertem Querschnitt ein Drchkörper
ist, dessen Durchmesser sich über seine Länge schwach konisch oder - vorzugsweise
- progressiv, d.h.: parabolisch oder hyperbolisch vermindert. Ebenso wäre es möglich,
den Bereich mit sich verminderndem Querschnitt zylindrisch mit dem Durchmesser des
Bereichs mit maximalem Querschnitt auszubilden, in dem Bereich des sich vermindernden
Querschnittes jedoch eine Anfasung oder Abflachung oder axialgerichtete Drosselnuten
variabler Tiefe und Breite vorzusehen, die von dem Bereich mit maximalem Querschnitt
ausgehen und auf den Umfang des Bereichs mit geringstem Querschnitt auslaufen. Zur
Erzielung einer progressiven Querschnittsverminderung kann dabei die Tiefe zusätzlich
oder alternativ jedoch auch die Breite dieser Anfasungen oder Drosselnuten parabolisch
oder hyperbolisch zunehmen.
[0011] Vorzugsweise ist die Länge des Drosselbereichs auf die Veränderung der auf den Hauptkolben
einwirkenden Schließkräfte abgestimmt. Diese Schließkräfte setzen sich zusammen aus
den hydraulischen Kräften und den auf den Hauptkolben einwirkenden Federkräften.
[0012] Diese Abstimmung geschieht derart, daß der Stößel mit dem Vorsteuerkanal des Hauptkolbens
bei Öffnungsbeginn des Vorsteuerkolbens einen sehr kleinen Drosselspalt bildet, dessen
Drosselwirkung größer als die Drosselwirkung der Ausgleichsdrossel ist und sodann
bis zum Erreichen des Mindestquerschnitts einen stetig größer werdenden Drosselspalt
bildet, wobei die Drosselwirkung mit der Bewegungslänge des Vorsteuerstößels und Aufsteuerkolbens
stärker abnimmt als die auf den Aufsteuerkolben einwirkenden Schließkräfte zunehmen.
In der Ausgestaltung des Ventils mit einer direkt auf den Hauptkolben wirkenden Feder
ist also die Länge des Drosselbereichs umgekehrt proportional zur Federsteifigkeit
der auf den Hauptkolben im Schließsinne einwirkenden Federn. Durch diese Ausbildung
wird erreicht, daß nach dem Öffnen des Vorsteuerventils der Druckabbau im Vorsteuerraum
langsam einsetzt und abhängig von der Länge des Stößels und der Bewegungslänge des
Aufsteuerkolbens bzw. Vorsteuer-Stößels einerseits und der hydraulisch wirksamen Ausbildung
des Hauptkolbens und der Federsteifigkeit der Federn, die den Hauptkolben in Schließrichtung
drücken, andererseits. Je größer die Federsteifigkeit dieser Federn ist, desto kürzer
ist der Stößel und sein Drosselbereich. Mit anderen Worten: Je stärker die Federkraft
auf den Hauptkolben beim Öffnen zunimmt, desto stärker muß bei der Bewegung des Vorsteuerstößels
dessen Drosselwirkung in dem Vorsteuerkanal abnehmen.
[0013] Dadurch ergibt sich bei jedem Aufsteuerdruck eine stabile Gleichgewichtslage des
Hauptkolbens. Somit wird auch ein plötzliches, ruckweises und sprunghaftes Öffnen
oder Bewegen des Lasthalte-Bremsventilkolbens verhindert. Die Öffnungscharakteristik
und Abstimmung der Stößellänge einerseits und der Federn andererseits verhindern zudem
die Anregung von Schwingungen an den beweglichen Lasten.
[0014] Der Druckabbau im Vorsteuerraum erfolgt stetig und in definierter Abhängigkeit von
dem Steuerdruck und der dadurch bewirkten Bewegung des Aufsteuerkolbens. Es wird vermieden,
daß der Hauptkolben dem Vorsteuerkolben vorauseilt oder unkontrollierte und unkontrollierbare
Bewegungen ausführt.
[0015] Es entsteht ein präzise arbeitendes hydraulisches Folgesystem. Sobald der Lastdruck
hinter dem Hauptkolben abgebaut wird, folgt der Hauptkolben selbsttätig dem Vorsteuerkolben,
da der Lastdruck, der auf die resultierende Ringfläche des Hauptkolbens wirkt, den
Hauptkolben aus seinem Ventilsitz schiebt. Da der Hauptkolben dem vom Aufsteuerkolben
verschobenen Vorsteuerkolben folgt, wird der Öffnungsquerschnitt im Vorsteuerventilsitz
sich wiederum verengen, so daß sich wieder ein Gegendruck im Vorsteuerraum des Hauptkolbens
aufbauen kann. Es stellt sich somit eine Gleichgewichtslage zwischen Aufsteuerkolben
und Vorsteuerkolben einerseits und Hauptkolben andererseits ein. Der Vorteil dieses
Prinzips ist, daß die in Schließrichtung wirkende Strömungskraft durch die erreichte
hydraulische Kraftverstärkung unter allen Bedingungen kleiner ist als die hydraulische
Öffnungskraft. Dadurch wird verhindert, daß Druckschwingungen im Verbraucheranschluß
B unerwünschten Bewegungen des Hauptkolbens auslösen. Dadurch kann das Aufschaukeln
eines Auslegers beim Hydraulikbagger oder -kran verhindert werden.
[0016] Dabei wird der Maximalquerschnitt des Vorsteuerstößels relativ zu dem Querschnitt
des Vorsteuerkanals so ausgeführt, daß der Drosselquerschnitt nach Öffnung des Vorsteuerventilsitzes
zunächst nur unwesentlich kleiner ist als der Drosselquerschnitt der Ausgleichsdrossel,
so daß beim Abheben des Hauptkolbens von dem Sitz ein langsamer Druckabbau im Vorsteuerraum
stattfinden kann. Durch die Gestaltung des Bereichs mit maximalem Querschnitt und
des daran anschließenden Bereichs mit vermindertem Querschnitt können verschiedene
Öffnungscharakteristiken realisiert werden, insbesondere auch ein Öffnungsverhalten,
das linear zum Steuerdruck und linear zu der Bewegung des Aufsteuerkolbens ist.
[0017] Insgesamt integriert das erfindungsgemäße Lasthalte-Bremsventil die Funktionen zum
Lasthalten, Lastsenken, Lastheben und Lastsichern in einem Ventilgehäuse mit sehr
kompakter Bauweise. Es wird erreicht, daß bei entsprechend gestaltetem Verlauf des
Drosselquerschnitts ständig eine hydraulische Kraft auf den Vorsteuerkolben einwirkt,
so daß dieser bzw. der Stößel sich nicht von dem Aufsteuerkolben abheben kann, trotz
des Druckabfalls auf der Federseite des Vorsteuerkolbens.
[0018] Im Zustand Lastheben übernimmt zudem der federbelastete Hauptkolben die Funktion
eines Rückschlagventils. Hierbei wird der kleine Öffnungsdruck des Rückschlagventils
durch eine große Sitzfläche ermöglicht. Durch das große Flächenverhältnis zwischen
dem Wirkdurchmesser des Ventilsitzes und dem Wirkdurchmesser des Vorsteuerventilsitzes
wird erreicht, daß der Vorsteuerkolben nicht öffnet.
[0019] Die Erfindung erlaubt eine feine Abstufung der verschiedenen Drosselstellen, die
in dem Ventil gebildet werden bzw. vorhanden sind. In der Ausgestaltung des Ventils
nach Anspruch 1 wird der Steuerdruck weitgehend unabhängig von dem zu steuernden Lastdruck,
so daß auch mit geringem Steuerdruck ein weiter Steuerbereich und eine feinfühlige
Steuerung ermöglicht wird.
[0020] Durch die Ausbildung nach Anspruch 1 wird erreicht, daß die Öffnung des Ventilsitzes,
die wegen der Größe des Ventilsitzdurchmessers zu einer nur ungenau definierbaren
Drosselung führt, keinen negativen Einfluß auf das Öffnungsverhalten des Ventiles
hat.
[0021] Die Ausbildung nach Anspruch 1 gewährleistet, daß auch die Aufsteuerung mit geringem
Steuerdruck bereits zu einer Reaktion des Ventils und einer Bewegung der Last führt.
[0022] Nach der Erfindung ist es möglich, die Öffnungs- und Schließbewegung des Hauptkolbens
allein hydraulisch zu führen, da auf beiden Seiten des Hauptkolbens durch die Feinabstimmung
der Drosselstellen stets definierbare hydraulische Zustände herrschen.
[0023] Zur Erhöhung der Schließwirkung dient die Ausführung nach Anspruch 1, wobei zur Sicherheit
vorzugsweise zwei parallel geschaltete Federn vorgesehen werden können. Von diesen
Federn kann eine nur auf den Hauptsteuerkolben wirken, die andere jedoch auf den Vorsteuerkolben
und damit indirekt auch auf den Hauptkolben. Vorteilhafterweise ist es wegen der feinfühligen
Vorsteuerung des Hauptkolbens auch möglich, nur den Vorsteuerkolben mit einer Feder
im Schließsinne zu belasten, die gleichzeitig auch im Schließsinne auf den Hauptkolben
einwirkt.
[0024] Hinsichtlich der Ausbildung der Vordrosselbohrung in dem Führungsschaft besteht weitgehende
Gestaltungsfreiheit, abhängig von dem gewünschten Verhalten. So kann der Querschnitt
der Vordrosselbohrung größer/gleich oder kleiner als der Durchflußquerschnitt der
Ausgleichsdrossel zwischen Vorsteuerraum und Ringraum sein.
[0025] Die Ausführung nach Anspruch 3 ist von Vorteil, wenn der Steuerdruck unabhängig vom
Zulaufdruck vorgegeben wird. Durch die Stufung des Vorsteuerkolbens und das Vorschalten
einer Vorsteuerdrossel wird bewirkt, daß ein höherer Schließdruck auf den Vorsteuerkolben
wirkt. Insbesondere bei offenen Systemen mit externer Ansteuerung kann somit der Durchfluß
von B nach A bei steigendem Lastdruck reduziert werden. Die Reaktion des Ventils wird
gedämpft, so daß sich Unstetigkeiten oder Schwingungen der Belastung oder Unstetigkeiten
in der Ansteuerung insbesondere nicht als Schwingungen des Ventils auswirken können.
[0026] Dadurch, daß der Aufsteuerkolben und der Vorsteuerkolben unabhängig voneinander geführt
werden, bleiben Fluchtungsfehler zwischen dem Aufsteuerkolben und dem Vorsteuerkolben
ohne Auswirkung.
[0027] Bei dem Lasthalte-Bremsventil nach Anspruch 4 ist in dem Ventilgehäuse ein Druckbegrenzungsventil
zur Absicherung des Lastdruckes integriert. Außerdem kann der höchste Lastdruck auf
einfache Weise eingestellt werden.
[0028] Dabei ist es zweckmäßig, Maßnahmen zu ergreifen, um die Federbelastung des Druckbegrenzungskolbens
zu reduzieren. Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß der Druckbegrenzungskolben nur
eine kleine Wirkfläche hat, die vom Lastdruck beaufschlagt wird. Dadurch wird die
erforderliche Federkraft stark reduziert und der Einbauraum verkleinert.
[0029] Eine derartige Ausführung ergibt sich aus Anspruch 5.
[0030] Aus Sicherheitsgründen greifen an dem Druckbegrenzungskolben zwei Druckfedern an,
die zwar parallel geschaltet sind, die jedoch zur Platzeinsparung entsprechend Anspruch
6 angeordnet sind.
[0031] Bei der Ausführung des Lasthalte-Bremsventils nach einem der Ansprüche 4 bis 6 ist
der Öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils auch unabhängig vom Rücklaufdruck. Durch
dieses Prinzip des Druckbegrenzungsventils wird erreicht, daß bei einem im Wegeventil
nachgeschalteten Druckbegrenzungsventil keine Summierung der Einstelldrücke erfolgt.
[0032] Das Lasthalte- und Bremsventil nach dieser Erfindung weist - wie schon ausgeführt
- einen Aufsteuerkolben auf, mit dem die Betätigung des Vorsteuerkolbens auf hydraulisch-mechanischem
Wege erfolgt. Eine derartige hydraulisch-mechanische Betätigung von Ventilen kommt
in der Hydraulik vielfach vor, z. B. bei der hydraulischen Bctätigung von Regelventilen.
Diese hydraulische Ansteuerung hat den Nachteil, daß die Öffnung des Ansteuerventils
zu einem - mehr oder weniger schnellen - Anwachsen der Ansteuer-Ölmenge führt. Es
hängt daher von der Aufmerksamkeit und Geschicklichkeit der Bedienungsperson ab, daß
das Ansteuerventil bei Erreichen einer gewünschten Ansteuer-Ölmenge, d. h. bei Erreichen
einer bestimmten Stellung des hydraulisch-mechanisch angesteuerten Ventils, das Ansteuerventil
in dieser Stellung zu halten.
[0033] Weiteres Ziel dieser Erfindung ist es, dieses, wie auch jedes andere hydraulisch-mechanisch
angesteuerte Ventil, in eine vorbestimmte Endposition zu bringen. Eine derartige Ausführung
ergibt sich aus Anspruch 7.
[0034] Derartige Dosierventile können auf einem hydraulischen Wirkprinzip beruhen, z. B.
durch Zumessen vorgegebener Ölmengen, die sodann als Steueröl dem Aufsteuerkolben
zugeführt werden.
[0035] Damit würde es jedoch erforderlich, die jeweils zu dosierende Ölmenge dem gewünschten
Weg des Aufsteuerkolbens anzupassen. Diese Anpassung geschieht automatisch bei der
Ausführung des Ventils nach Anspruch 8.
[0036] Hier kann das Schließelement in beliebiger Weise mechanisch mit dem Aufsteuerkolben
kontaktiert sein, so daß bei Erreichen einer vorbestimmten Position des Aufsteuerkolbens
die Zufuhr eines weiteren Aufsteuer-Ölstroms unterbrochen wird.
[0037] Eine hydraulisch und mechanisch vorteilhafte Integration des Dosierventils in die
Aufsteuereinrichtung ergibt sich aus Anspruch 9. In dieser Ausführung ergibt sich
eine leicht zugängliche und leicht zu bedienende Möglichkeit der Einstellung der Dosiermenge
aus Anspruch 10. Weiterhin ist hier eine Notbetätigung des Aufsteuerkolbens erwünscht
und erreicht durch die Ausführung nach Anspruch 11, 12 und 13. Es wird hierdurch einerseits
eine mechanische Betätigung des Aufsteuerkolbens bei Ausfall des Steuerdrucks und
zum anderen eine völlige Ausschaltung der Ansteuerbarkeit des Aufsteuerkolbens bewirkt.
Beide Funktionen können aus Sicherheitsgründen geboten sein.
[0038] Anspruch 14 ergibt eine einfache Möglichkeit der Druckentlastung des Schließelementes.
[0039] Anspruch 15 beschreibt nähere Ausführungsmöglichkeiten.
[0040] Durch diese Ausführungen wird also einerseits eine Hubbegrenzung der Aufsteuerung
und zum anderen die Möglichkeit einer mechanischen Entsperrung, insbesondere als Notfallfunktion,
ermöglicht.
[0041] Die Hubbegrenzung stellt sehr häufig nicht die gewünschte Endposition des Aufsteuerkolbens
und des dadurch betätigten Ventils dar sondern erst eine Stellung, von der aus die
Endstellung angefahren werden soll. Dies ist insbesondere beim Senken von Lasten der
Fall. Dort soll die wesentliche Strecke im Schnellgang durchfahren werden, während
die Endposition langsam, d. h. im Schleichgang angefahren wird.
[0042] Anspruch 16 bildet das Ventil nach den Ansprüchen 7 bis 15 entsprechend aus. Bei
dieser Ausbildung kann der Schnellbetrieb sehr plötzlich eingeschaltet werden, indem
das Ventil im geöffneten Zustand des Dosierventils betrieben wird. Nach Erreichung
des Endhubes des Dosierventils erfolgt dagegen ein Betrieb im Schleichgang über Dämpfungsdüsen,
die eine Einstellung der Geschwindigkeit des Schleichgangs erlauben. Der nunmehr gedämpfte
Betrieb des Aufsteuerkolbens erlaubt es, die gewünschte Endposition durch Feinsteuerung
anzufahren. Das Verhältnis des Schnellgangbereichs zum Schleichgang (Feinsteuerbereich)
kann von außen durch Einstellung der Verstellspindel für das Dosierventil eingestellt
werden. Die schnelle Reaktion des Aufsteuerkolbens bleibt möglich trotz der starken
hydraulischen Dämpfung. Um auch außerhalb des Funktionsbereiches des Dosierventils
eine schnelle Reaktion zu ermöglichen, wird ein Vorspannventil vorgesehen, das bei
Überschreiten eines bestimmten Steuerdrucks die Verbindung von Steuerdruckkanal zu
dem Aufsteuerraum und Aufsteuerkolben öffnet (Anspruch 17).
[0043] Die Ausbildung nach Anspruch 18 dient dem Zweck, Druckschwingungen des Steuerdrucks
sowohl im Schnellbetrieb als auch im Feinsteuerbetrieb zu dämpfen.
[0044] Weitere Vorteile und Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Lasthalte-Bremsventils
werden nun anhand der Zeichnungen detailliert erläutert.
[0045] Es zeigen:
- Fig. 1
- Hydraulischer Schaltplan zur Steuerung eines Verbrauchers im Sinne einer Anpassung
eines Ablaufstroms an einen Zulaufstrom,
- Fig. 2
- einen Längsschnitt einer Variante eines Lasthalte-Bremsventils,
- Fig. 3a/b
- einen Längsschnitt durch ein Vorsteuerventil,
- Fig. 4
- einen Längsschnitt einer Variante eines Lasthalte-Bremsventils,
- Fig. 5
- hydraulischer Schaltplan entsprechend Fig. 1 mit hydromechanischer Begrenzung des
Aufsteuerstroms,
- Fig. 6
- Detail des Dosierventils nach Fig. 5,
- Fig. 7
- das Detail nach Fig. 6, jedoch im Zustand des ausgefahrenen Hub des Ansteuerkolbens,
d. h.: bei hydraulischer Hubbegrenzung
- Fig. 8
- Detail nach Fig. 5, jedoch mit mechanischer Aufsteuerung des Aufsteuerkolbens,
- Fig. 9
- hydraulischer Schaltplan entsprechend Fig. 1 mit einer hydraulischen Dämpfung des
Ablaufstroms, mit Überdruckventil, Dämpfungsbypass sowie Entlastungs-Bypass.
- Fig. 10
- Ausführungsbeispiel nach Fig. 9.
[0046] In Fig. 1 ist der hydraulische Schaltplan einer Steuerung eines Verbrauchers im Sinne
einer Anpassung eines Ablaufstroms an einen Zulaufstrom mittels eines Lasthalte-Bremsventils
gezeigt. Der Verbraucher 26 ist an der Zulaufleitung 28 und der Senkleitung 25 angeschlossen.
Die Senkleitung 25 ist mit dem Anschluß B des Lasthalte-Bremsventils 1A verbunden.
Vom Lasthalte-Bremsventil 1A führt vom Anschluß A eine Rücklaufleitung 27 zu dem Wegeventil
31. Die Zulaufleitung 28 cndet ebenfalls am Wegeventil 31. Das Wegeventil 31 ist hierbei
als 4-3-Wegeventil ausgeführt. Neben der Zulaufleitung 28 und der Rücklaufleitung
27 ist der Anschluß einer Pumpe 32 sowie der Anschluß einer Leitung zum Tank 33 vorgesehen.
Das Lasthalte-Bremsventil 1A ist mit der Zulaufleitung 28 über eine Steuerleitung
29 verbunden. Desweiteren ist zwischen der Senkleitung 25 und der Rücklaufleitung
27 das Druckbegrenzungsventil 30 geschaltet. In der gezeigten Schaltstellung ist die
Zulaufleitung 28 und die Rücklaufleitung 27 mit dem Tank 33 verbunden. Somit verharrt
der Verbraucher 26 in der momentanen Stellung. Die Verbindung zwischen Anschluß B
und Anschluß A des Lasthalte-Bremsventils 1A ist gesperrt.
[0047] Wird das Schieber-Wegeventil 31 nach rechts verschoben, wird die Zulaufleitung 28
mit der Pumpe 32 verbunden. Der Verbraucher 26 befindet sich nun im Senkbetrieb. Daher
ist die Rücklaufleitung 27 mit dem Tank 33 verbunden. Die Verbindung zwischen dem
Anschluß B und dem Anschluß A im Lasthalte-Bremsventil 1A bleibt jedoch solange verschlossen,
bis der Druckaufbau im Zulauf erfolgt ist und ein über die Steuerleitung 29 ausreichender
Steuerdruck am Lasthalte-Bremsventil 1A anliegt. Sodann wird das Lasthalte-Bremsventil
1A gegen die Feder nach rechts verschoben. Anschluß B und Anschluß A im Lasthalte-Bremsventil
1A sind nun über eine variable Drossel miteinander verbunden. Somit fließt der Volumenstrom
aus der Senklcitung 25 zur Rücklaufleitung 27 und in den Tank 33. Das Lasthalte-Bremsventil
1A verharrt in dieser Stellung solange, wie der Steuerdruck konstant anliegt. Somit
wirkt sich jede Veränderung im Zulaufdruck direkt auf den Öffnungsquerschnitt des
Lasthalte-Bremsventils aus.
[0048] Wird das Schieber-Wegeventil 31 nach links verschoben, so wird die Pumpe 32 mit der
Rücklaufleitung 27 verbunden. Die Zulaufleitung 28 steht mit dem Tank 33 in Verbindung,
so daß auf der Steuerseite des Lasthalte-Bremsventils 1A kein Druck anliegt und das
Lasthalte-Bremsventil 1A in der dargestellten Position verharrt. In dieser Stellung
befindet sich der Verbraucher 26 in Hebebetrieb. Der Pumpenvolumenstrom gelangt über
die Rücklaufleitung 27 und das Rückschlagventil im Lasthalte-Bremsventil 1A zum Anschluß
B. Von dort fließt das Öl durch die Senkleitung 25 zum Verbraucher 26.
[0049] Das Druckbegrenzungsventil 30 dient zur Absicherung des Lastdruckes im Senkbetrieb
oder Stillstand des Verbrauchers und ist zwischen der Senkleitung 25 und der Rücklaufleitung
27 angeordnet. Eine zusätzliche Druckabsicherung ist üblicherweise am Wegeventil (hier
nicht gezeigt) angeordnet.
[0050] In Fig. 2 ist ein Längsschnitt eines Lasthalte-Bremsventils ohne integriertes Druckbegrenzungsventil
gezeigt. Das Lasthalte-Bremsventil weist ein Gehäuse 1 mit einer zylindrischen Steuerkammer
2 auf. Die Steuerkammer besteht aus, vorzugsweise fluchtend angeordneten, Kammerabschnitten
und zwar in dieser Reihenfolge:
Vorsteuerraum 15;
Ringraum 70, der (über Anschluß B) mit der Senkleitung 25 des Verbrauchers 26 verbunden
ist,
Rücklaufraum 73, der (über Anschluß A) mit der Rücklaufleitung 27 zum Tank verbunden
ist;
Aufsteuerraum 21, die mit einem Steuerkanal X verbunden ist;
[0051] Die zylindrische Steuerkammer 2 ist am Ende mittels Steuerkammerstopfen 13 verschlossen.
In die Steuerkammer 2 münden senkrecht zur Längsachse der Steuerkammer 2 die Anschlußbohrungen
A und B. Zwischen den Anschlußbohrungen A und B weist die Steuerkammer 2 einen Ventilsitz
5 auf. Der Ventilsitz 5 ist ortsfest am Ventilgehäuse 1 angebracht und trennt den
Ringraum 70 von der Rücklaufraum 73. Zwischen dem einen Ende der Steuerkammer 2 mit
Steuerkammerstopfen 13 und dem Ventilsitz 5 ist ein Hauptkolben 3 beweglich geführt.
Der Hauptkolben 3 weist einen dünneren Bund mit einer kegeligen Dichtfläche 4 auf,
die mit dem Ventilsitz 5 zusammenwirkt. Auf der von dem Ventilsitz 5 abgewandten und
der Anschlußbohrung B zugewandten Seite weist der Hauptkolben 3 einen Endbund 42 auf.
Der Endbund 42 hat einen größeren Durchmesser als der oben genannte Bund und wird
in der Steuerkammer 2 dichtend geführt, so daß der Hauptkolben 3 axial bewegbar ist.
Durch die Ausbildung als Stufenkolben bildet der Hauptkolben 3 den Ringraum 70, der
mit der Senkleitung 25 über Anschluß B verbunden ist. Der Ringraum 70 wird durch Abheben
des Hauptkolbens 3 von dem Ventilsitz 5 mit dem Rücklaufraum, dem Anschluß B und dem
Tank 33 verbunden.
[0052] Der Bereich der Steuerkammer 2 zwischen dem dicken Endbund 42 des Hauptkolbens 3
und dem Steuerkammerstopfen 13 ist als Vorsteuerraum 15 bezeichnet. Dieser Vorsteuerraum
15 dient zur Aufnahme einer Feder 12A (nicht dargestellt), die zwischen Steuerkammerstopfen
13 und dem Hauptkolben 3 eingespannt ist. Gezeigt ist eine - später näher zu beschreibende
Feder 12 -, die insoweit dieselbe Funktion hat, so daß der Hauptkolben 3 durch Federkraft,
zusätzlich aber auch durch die an ihm wirkenden hydraulischen Kräfte auf den Ventilsitz
5 gedrückt wird.
[0053] Die Ringraum 70 ist über die Drossel 14 mit dem Vorsteuerraum 15 verbunden. Die Drossel
14 kann - wie dargestellt - achsparallel in dem dickeren Kolbenbund angeordnet sein,
jedoch auch in dem Ventilgehäuse. Der Hauptkolben 3 wird konzentrisch von einem Vorsteuerkanal
34 durchdrungen, der den Vorsteuerraum 15 mit dem Rücklaufraum 73 verbindet. Hierzu
besitzt der Hauptkolben 3 eine gegenüber dem Vorsteuerraum 15 konzentrisch angeordnete
Stufenbohrung 71. Vom Grund 72 der ersten Stufe mit größerem Durchmesser geht die
als Vorsteuerkanal 34 bezeichnete Stufe mit kleinerem Durchmesser aus. Auf dem Grund
72 zwischen der Stufe 71 und dem Vorsteuerkanal 34 ist der Vorsteuerventilsitz 6 ausgebildet.
[0054] Ein Vorsteuerkolben 8 wird mit seinem Kolbenschaft, dem Vorsteuerstößel 9, in dem
Vorsteuerkanal 34 mit Spiel beweglich geführt. Vorsteuerkolben 8 und Vorsteuerstößel
9 sind aus einem oder auch zwei Stück gefertigt. Der Vorsteuerstößel 9 besitzt einen
kleineren Durchmesser als der aus dem Vorsteuerkanal 34 ragende Vorsteuerkolben 8.
Der Vorsteuerkolben 8 besitzt an seinem Ende, das mit dem Vorsteuerstößel 9 verbunden
ist, eine Dichtfläche 7, die unter der Kraft der Vorsteuerfeder 12 (Schließfeder)
auf dem Vorsteuerventilsitz 6 liegt. Dabei entspricht die kleinere Kegelstumpf-Fläche
im wesentlichen dem Querschnitt des Vorsteuerkanals 34 und des anschließenden Bereichs
des Vorsteuerstößels 9.
[0055] Der Vorsteuerstößel 9 weist über seine Länge mehrere Durchmesserbereiche bzw. Querschnittsbereiche
auf.
[0056] An den kegeligen Sitz schließt sich eine kleine Nut als Freistich an. Die Nut verläuft
in Umfangsrichtung und hat im wesentlichen fertigungstechnische Gründe.
[0057] An die Nut schließt sich ein sehr kurzer Bereich großen Querschnitts (= Querschnittsfläche)
des Vorsteuerkolbens 8 an. Dieser Bereich ist zylindrisch ausgebildet und hat mit
geringem Spiel einen Durchmesser, der dem Durchmesser des Vorsteuerkanals 34 und der
kleineren Dichtfläche 7 entspricht. Seine Länge kann gegen Null gehen, sodaß er lediglich
den Beginn des folgenden Bereichs darstellt.
[0058] An den sehr kurzen Bereich großen Querschnitts schließt sich ein Bereich mit abnehmender
Drosselwirkung an. Die mit der Stößelbewegung abnehmende Drosselwirkung wird dadurch
erzielt, daß sich der Querschnitt dieses Bereichs - ausgehend von dem Maximalquerschnitt
- zumindest über eine Teillänge stetig vermindert und/oder daß das Stück dieser Teillänge,
das in den Vorsteuerkanal eingetaucht ist, sich bei Verschieben des Vorsteuerstößels
verkürzt. Eine weitere Teillänge dieses Bereichs kann einen konstanten Querschnitt
haben, der jedoch größer ist als der Querschnitt des dann folgenden Bereichs mit geringstem
Querschnitt. Die abnehmende Drosselwirkung ergibt sich daraus, daß mit der Stößelbewegung
zunächst der Bereich mit abnehmendem Querschnitt aus dem Vorsteuerkanal in den Vorsteuerraum
auftaucht. Mit weiterer Stößelbewcgung ändert sich die in den Vorsteuerkanal 34 eingetauchte
Teillänge des Vorsteuerstößels 9, die einen gleichbleibenden Querschnitt besitzt.
Die Änderung der Drosselwirkung in diesem Bereich des Vorsteuerstößels 9 erfolgt also
durch Änderung des Drosselquerschnitts und/oder der Drossellänge, die in den Vorsteuerkanal
34 eintaucht und darin geführt ist. Das bedeutet, daß der Bereich mit abnehmendem
Querschnitt bzw. abnehmender Drosselwirkung nicht länger als der Vorsteuerkanal 34
sein darf. Die Länge hängt insbesondere von dem gewünschten Öffnungsverhalten in Relation
zum Steuerdruck ab.
[0059] Man kann jedoch den Bereich zylindrisch mit dem Durchmesser des vorangehenden Bereichs
ausbilden und auf dem Zylindermantel Anfasungen oder Nuten anbringen, die von dem
größten Querschnitt ausgehen und auf dem kleineren, gleichbleibenden Querschnitt enden.
Strömungstechnisch und fertigungstechnisch günstige Ausführungen des Bereichs mit
abnehmendem Querschnitt sind anhand der Figuren 3a und 3b beschrieben.
[0060] Das Ende des Vorsteuerstößels 9 (Kolbenschaftes) besitzt einen kleinsten Querschnitt,
der im wesentlichen dem kleinsten Querschnitt des Bereichs mit abnehmendem Querschnitt
entspricht. Dieser Endbereich liegt nur noch zu einem Teil innerhalb des Vorsteuerkanals
34. Er reicht über die Länge des Vorsteuerkanals 34 hinaus und ragt mit seinem Ende
in die Rücklaufkammer 73 der Steuerkammer 2.
[0061] Im besonderen ist gezeigt: Der Vorsteuerstößel 9 weist im Anschluß an die Dichtfläche
7 eine umlaufende Freistich-Nut 35 auf. Daran schließt sich ein zylindrischer Bereich
an, dessen Durchmesser mit Spiel dem Durchmesser des Vorsteuerkanals entspricht (Bereich
mit größtem Querschnitt, Bereich mit Maximalquerschnitt).
[0062] Mit geringem Abstand zu dem Freistich beginnt der "Bereich 143 mit abnehmender Drosselwirkung".
Der gesamte Bereich 143 kann einen abnehmenden Querschnitt haben und als Drehkörper
mit gerader oder vorzugsweise parabelförmiger oder hyperbelförmiger Mantellinie ausgebildet
sein.
[0063] Besonderes Augenmerk erfordert der Übergang zwischen dem Bereich mit Maximalquerschnitt
und dem Bereich mit abnehmendem Querschnitt. Dieser Übergang muß stetig sein, sodaß
bei Bewegung des Vorsteuerstößels 9 in diesem Bereich kein Stoß oder Ruck in der Lastbewegung
eintritt.
[0064] In Fig. 3a wird die abnehmende Drosselwirkung des Bereichs 143 auf der ersten Teillänge
144 durch einen sich vermindernden Querschnitt des Stößels erreicht. Der Stößel ist
auf dieser Teillänge schwach konisch, d. h.: als Kegelstumpf ausgebildet. Die große
Kegelfläche entspricht dem Querschnitt des vorangehenden Bereichs mit größtem Querschnitt.
Die kleine Kegelfläche entspricht dem Querschnitt der sodann folgenden Teillänge 145,
die einen gleichbleibenden Querschnitt hat. Diese Teillänge 145 ruft in dem Vorsteuerkanal
nur noch eine geringe Drosselwirkung hervor, die mit dem Auftauchen dieser Teillänge
aus dem Vorsteuerkanal stetig abnimmt. Diese Teillänge ist daher für die Funktion
des Ventils nur noch von untergeordneter Bedeutung. Ihre Länge kann daher gegen Null
gehen. Wichtig ist die Ausgestaltung und Länge des vorangehenden Bereichs mit abnehmendem
Querschnitt. Es muß zu der Zeichnung besonders betont werden, daß der Übergang zwischen
dem Bereich mit Maximalquerschnitt und dem Bereich mit abnehmendem Querschnitt dort
nicht angemessen dargestellt werden kann. In Wirklichkeit darf dort keine umlaufende
Kante gebildet werden, da ein stetiger, d. h. parabeloder hyperbelförmiger Übergang
erwünscht ist. Ebenso ist die parabel- oder hyperbelförmige Ausgestaltung der Mantellinie
nicht darstellbar. Gezeigt ist eine lineare Mantellinie, die allerdings nicht als
bevorzugt im Sinne dieser Erfindung gelten kann.
[0065] An die Teillänge 145 mit gleichbleibendem Querschnitt schließt sich ein Bereich 146
mit kleinstem Querschnitt an. Es sei betont, daß dieser kleinste Querschnitt jedenfalls
kleiner ist als der Querschnitt der vorangehenden Teillänge 145 mit gleichbleibendem
Querschnitt. Die Grenze zwischen beiden Querschnittsbereichen liegt jedenfalls bei
geschlossenem Vorsteuerventil in dem Vorsteuerkanal. Der Bereich mit kleinstem Querschnitt
ragt aus dem Vorsteuerkanal hinaus in den Rücklaufraum.
[0066] Die in Fig. 3b gezeigte Ausführung des Vorsteuerstößels 9 weist in dem Bereich mit
abnehmender Drosselwirkung in axialer Richtung mehrere Drosselnuten 10 auf, die mit
der Wandung des Vorsteuerkanals 34 die Drosselstelle 36 bilden. Die Drosselnuten 10
weisen im Bereich mit abnehmendem Querschnitt eine zum freien Ende des Vorsteuerstößels
9 hin stetig und - vorzugsweise progressiv - zunehmende Tiefe auf (Teillänge mit abnehmendem
Querschnitt). Sodann behalten sie die erreichte maximale Tiefe bei (Teillänge mit
gleichbleibendem Querschnitt). Im Anschluß an den Bereich mit den Drosselnuten 10
(Bereich mit abnehmender Drosselwirkung) folgt auch hier der Bereich mit kleinstem
Querschnitt. Dieser Bereich ist wiederum zylindrisch ausgebildet. Der Durchmesser
kann im wesentlichen dem Durchmesser des tieftsen Nutengrundes der Drosselnuten 10
entsprechen.
[0067] Die Drosselnuten 10 können durch Anflächungen oder Einkerbungen, die axial oder wendelförmig
auf dem Vorsteuerstößel 9 eingebracht sind, ersetzt werden. Statt oder neben der Tiefe
kann die Breite der Drosselnuten 10 verändert werden. Dies gilt insbesondere im Anfangsbereich
der Nuten, d. h.: im Bereich mit abnehmender Drosselwirkung. Die Nuten gehen von dem
Bereich mit Maximalquerschnitt mit der Tiefe = 0 und der Breite = 0 aus. Durch Zunahme
von Breite und Tiefe der Nuten läßt sich eine stetige parabolische oder hyperbolische
oder andere Verläufe des Querschnitts des Stößels erreichen.
Zur Funktion:
[0068] Bei axialer Verschiebung des Vorsteuerkolbens 8 nach rechts öffnet der Vorsteuerstößel
9, indem die Dichtfläche 7 von dem Vorsteuerventilsitz 6 abhebt. Solange der Bereich
größten Querschnitts in den Vorsteuerkanal 34 eintaucht (Drosselstelle 36), bleibt
der Volumenstrom stark gedrosselt, wobei diese Drosselwirkung im Vergleich zu der
Vorsteuerdrossel 14 den Druckabbau in dem Vorsteuerraum und damit das Öffnungsverhalten
des Hauptkolbens bestimmt.
[0069] Mit zunehmender axialer Verschiebung des Vorsteuerstößels 9 taucht der Bereich des
größten Stößel-Querschnitts aus dem Vorsteuerkanal 34 auf und verringert daher stetig
seine Drossclwirkung. Die Drosselwirkung wird nun von dem Bereich mit abnehmender
Drosselung, d. h.: zunächst durch den abnehmenden Querschnitt des aus dem Vorsteuerkanal
34 auftauchenden Vorsteuerstößels 9 bestimmt. Hier nimmt die Tiefe der Drosselnuten
zu (Fig. 3b) bzw. der Durchmesser des Stößels ab (Fig. 3a). Die Drosselwirkung wird
bei Auftauchen dieser Teillänge (Kegelstumpf bzw. Nuten) aus dem Vorsteuerkanal 34
in den Vorsteuerraum stetig geringer. Wenn die kleinste Kegelquerschnittsfläche des
Kegelstumpfes bzw. die größte Tiefe der Drosselnuten den Vorsteuerventilsitz 6 erreicht
haben, setzt sich die Abnahme der Drosselwirkung gleichwohl allerdings wesentlich
geringfügiger fort, da die in den Vorsteuerkanal eingetauchte Länge des Teilstücks
mit gleichbleibendem Querschnitt abnimmt. Daß dabei der Bereich mit geringstem Querschnitt
weiterhin in den Vorsteuerkanal 34 eingetaucht bleibt, hat keine Auswirkung, da die
Drosselwirkung dieses Bereichs sehr gering ist.
[0070] Es erfolgt somit ein kontinuierlich langsamer Druckabbau. Hierbei ist der Öffnungsquerschnitt
des Vorsteuerventilsitzes 6 auch unmittelbar nach dem Öffnen größer als der Drosselquerschnitt
in dem Vorsteuerkanal (Drosselstelle 36).
[0071] Ein Trennsteg 17 (Fig. 4) trennt den Rücklaufraum 73 von der dazu axial fluchtenden
Steuerbohrung 43. Die Steuerbohrung 43 ist an der anderen Stirnseite durch den Stopfen
22 verschlossen. In der Steuerbohrung 43 ist ein Aufsteuerkolben 20 (Führungsbund)
dichtend geführt. Der Aufsteuerkolben 20 unterteilt die Steuerbohrung 43 in den Aufsteuerraum
21 und den dem Trennsteg 17 benachbarten Federraum. Der Stopfen 22 weist eine Anschlußbohrung
X auf, durch die die Aufsteuerkammer 21 mit der Steuerleitung 29 (Fig. 1) verbunden
ist.
[0072] Der Aufsteuerkolben 20 besitzt einen Aufsteuerschaft 16, 19, der aus einem dickeren
Teil 19 und aus einem dünneren Teil 16 besteht. Der dünnere Teil 16 des Aufsteuerschafts
durchdringt den Trennsteg 17 und ist in dem Trennsteg in der Führungsbohrung 74 dichtend
(Dichtung 18 oder ein Dichtspalt) geführt. Das freie Ende des Aufsteuerschaftes 19
mit der Stirnfläche 44 ragt in die Rücklaufkammer 73 hinein, wobei der Aufsteuerschaft
16, 19 und der Vorsteuerstößel 9 des Vorsteuerkolbens 8 auf einer Achslinie liegen.
Der Aufsteuerkolben 20 wird durch eine als Druckfeder ausgebildete Aufsteuerfeder
24, die in der Federkammer 43 angeordnet ist und sich an dem Trennsteg abstützt, in
seine Ausgangslage gedrückt, wenn kein Steuerdruck in der Aufsteuerkammer 21 anliegt.
Die Federkammer 43 ist mittels der Leckölbohrung L druckentlastet. Aus Sicherheitsgründen
wird die Aufsteuerfeder 24 durch eine oder mehrere parallelgeschaltete Federn 46,
47 (siehe Fig. 4) gebildet.
[0073] Der dickere Bereich 19 des Aufsteuerschaftes 19 bildet gegenüber dem dünneren Bereich
16 eine Stirnfläche 48. Diese Stirnfläche dient als Anschlagfläche 48 zur mechanischen
Hubbegrenzung des Aufsteuerkolbens 20, indem sie zur Anlage mit dem Trennsteg 17 gelangt.
Zur Dimensionierung sei gesagt, daß der Führungsbund des Aufsteuerkolbens 20 eine
mit einem Steuerdruck beaufschlagte Stirnfläche 45 aufweist, deren Wirkfläche zur
Wirkfläche des Vorsteuerventilsitzes 6 im Verhältnis von größer 50 : 1, vorzugsweise
größer 100 : 1, steht.
[0074] Ferner, daß das Verhältnis der Stirnfläche 45 am Führungsbund zur Stirnfläche 44
am Aufsteuerende 16 größer 30 : 1 ist, insbesondere größer als 60 : 1.
[0075] Mit der zuvor geschilderten vorteilhaften Ausgestaltung bleibt der Steuerdruck weitgehend
unabhängig vom Lastdruck.
[0076] Insbesondere bleibt der Steuerdruck auch weitgehend unabhängig vom Rücklaufdruck.
Die Druckentlastung der Federkammer 43 im Bereich der Aufsteuerfeder 24 ermöglicht
somit, daß ein genau vorbestimmter und vom Aufbau des Steuerdrucks abhängiger Kraftverlauf
am Aufsteuerkolben 20 wirkt. Aus Sicherheitsgründen ist hierbei von Vorteil, wenn
mehrere Federn am Aufsteuerkolben 20 wirken. Damit ist gewährleistet, daß selbst bei
Bruch einer Feder der Aufsteuerkolben 20 z. B. bei Leitungsbruch noch kontrollierbar
in seine Schließposition verschoben wird.
[0077] Der Verlauf des Drosselquerschnitts am Vorsteuerstößel ist derart ausgeführt, daß
eine vom Aufsteuerkolben 20 aufgeprägte Verschiebebewegung des Vorsteuerkolben 8 in
Öffnungsrichtung nur mit ansteigender hydraulischer Kraft am Aufsteuerkolben 20 für
den Hebebetrieb möglich ist.
[0078] Das Verhältnis der Wirkflächen vom Hauptkolben 3 und Vorsteuerkolben 8 ist derart
ausgeführt, daß keine Relativbewegung zwischen Hauptkolben 3 und Vorsteuerkolben 8
im Sinne einer Öffnung des Vorsteuerventilsitzes 6 ausführbar ist.
[0079] Zur Funktion des Lasthalte-Bremsventils:
Im Stillstand:
[0080] In der Anschlußbohrung B und der Ringraum 70 steht der Lastdruck des Verbrauchers
an. Der Vorsteuerraum 15 ist über die Drossel 14 mit der Ringraum 70 verbunden. Der
Lastdruck wirkt auf die Wirkfläche des dickeren Endbundes 42 des Hauptkolbens 3. Der
Hauptkolben 3 mit seiner Dichtfläche 4 wird durch die Feder 12 sowie hydraulisch gegen
den Ventilsitz 5 gedrückt.
[0081] Der Vorsteuerkolben 8 ist mit dem Lastdruck und der Federkraft der Feder 12 beaufschlagt;
er wird mit seiner Dichtfläche 7 auf dem Vorsteuerventilsitz 6 gehalten. Die Verbindung
von B nach A ist somit leckfrei gesperrt.
Im Senkbetrieb:
[0082] Das Wegeventil 31 (Fig. 1) verbindet den Verbraucher 26 über Zulauf 28 mit der Pumpe
und über Rücklaufleitung 27 mit dem Tank. Das Lasthalte-Bremsventil ist über die Steuerleitung
29 sowie Anschlußbohrung X über Zulauf 28 mit der Pumpe verbunden. Der durch das Wegeventil
veränderbare Druck wirkt als Steuerdruck auf den Aufsteuerkolben 20. Dem Steuerdruck
entsprechend wird der Aufsteuerkolben 20 gegen die Aufsteuerfeder 24 zum Trennsteg
17 hin verschoben, bis Federkraft und Aufsteuerkraft im Gleichgewicht sind. Der Aufsteuerschaft
16 stößt hierbei mit seiner Stirnfläche 44 auf das freie Ende des Vorsteuerstößel
9 des Vorsteuerkolbens 8 und verschiebt den Vorsteuerstößel 9 - absolut gesehen -
um ein Wegstück, das proportional dem Aufsteuerdruck ist. Die Dichtfläche 7 des Vorsteuerkolbens
8 wird aus dem Vorsteuerventilsitz 6 gehoben. Dadurch wird die Verbindung zwischen
der Rücklaufkammer 73 und dem Vorsteuerraum 15 geschaffen, deren Drosselwirkung von
der Gestaltung des Vorsteuerstößels 9 und der Länge des Stößelweges bzw. Aufsteuerweges
bzw. Höhe des Steuerdrucks abhängt. Bei geringem Aufsteuerdruck, d. h.: Solange sich
der Bereich des Vorsteuerstößels 9 mit dem größten Querschnitt innerhalb des Vorsteuerkanals
34 befindet, ist diese Verbindung sehr stark gedrosselt. Bei weiterem Öffnen wird
die Drosselwirkung allerdings geringer als die Drosselwirkung der Ausgleichsdrossel
14 im Hauptkolben. Daraus ergibt sich ein langsamer Druckabfall im Vorsteuerraum 15
und damit beginnt eine langsame Bewegung des Hauptkolbens im Sinne der Öffnung des
Haupt-Ventilsitzes 4 und der Verbindung zwischen dem Ringraum 70 und dem Rücklaufraum
73. Daher senkt sich die Last sehr langsam ab. Die Bewegung des Hauptkolbens 3 im
Sinne der Öffnung des Hauptventilsitzes bedeutet relativ zu dem Vorsteuerkolben und
-stößel 9 eine Bewegung im Sinne des Schließens des Vorsteuerventils 6/7, da die Absolutstellung
des Vorsteuerstößels 9 durch die Position des Aufsteuerkolbens 20 vorgegeben ist.
Da der Hauptkolben 3 dem Vorsteuerkolben 8 in seiner Bewegung folgt, wird sich also
der Drosselquerschnitt an der Drosselstelle 36 im Vorsteuerkanal 34 wieder verengen.
Dadurch baut sich im Vorsteuerraum 15 erneut ein höherer Druck auf. Dieser Druckaufbau
sorgt dafür, daß zwischen dem Vorsteuerkolben 8 und dem Hauptkolben 3 ein Gleichgewichtszustand
eingestellt wird.
[0083] Sobald der Steuerdruck weiter erhöht wird, taucht der Bereich des Vorsteuerstößels
9 mit sich minderndem Querschnitt weiter aus dem Vorsteuerkanal 34 und dem Vorsteuer-Ventilsitz
6 auf. Damit wird der Vorsteuerkanal 34 weiter geöffnet, d. h.: die Drosselwirkung
des Vorsteuerstößels 9 weiter vermindert. Ein zunehmender Volumenstrom fließt aus
dem Vorsteuerraum 15 an dem Vorsteuerstößel 9 vorbei, z. B. durch die im Vorsteuerstößel
9 angeordneten Drosselnuten 10, in die Rücklaufkammer 73. Hierbei ist der Drosselquerschnitt
im Vorsteuerkanal 34, z. B. durch die Drosselnuten 10, derart bemessen, daß mit der
Bewegung des Vorsteuerstößels 9 ein gleichmäßiger langsamer Abbau der Drosselwirkung
und folglich ein stetiger Druckabbau in dem Vorsteuerraum 15 eintritt. Hierdurch wird
ein progressives Öffnungsverhalten des Vorsteuerkolbens 8 erreicht, das durch die
Größe des Steuerdrucks eindeutig definiert ist.
[0084] Die Länge und Drosselwirkung des Drosselbereichs des Vorsteuerstößels 9 sind auf
die Federkräfte und hydraulischen Kräfte am Hauptkolben 3 abgestimmt. Jeder Bewegung
des Aufsteuerkolbens 20 und des Vorsteuerkolbens 8 und Vorsteuerstößels 9 folgt der
Hauptkolben 3 sofort und gleichmäßig.
[0085] Die Ausgestaltung des Hauptkolbens 3 in Verbindung mit dem Ventilsitz 5 besitzt zudem
den Vorteil, daß den in Schließrichtung wirkenden Strömungskräften immer eine hydraulische
Öffnungskraft entgegenwirkt, die in jeder Stellung größer ist als die Strömungskräfte.
Damit werden die Auswirkungen von möglichen Druck-Schwingungen im Anschluß B auf den
Hauptkolben 3 vermieden.
[0086] Da der Aufsteuerkolben 20 eine im Verhältnis zum Vorsteuerventilsitz 6 große Wirkfläche
aufweist, ist der Aufsteuerdruck im wesentlichen unabhängig vom Lastdruck. Das Verhältnis
zwischen der Wirkfläche des Aufsteuerkolbens 20 zur Wirkfläche des Vorsteuerventilsitzes
ist größer 50 : 1, vorzugsweise größer 100 : 1. Desweiteren weist der Aufsteuerkolben
20 ein Verhältnis seiner Stirnflächen 45 und 44 auf, das vorzugsweise größer 30 :
1 ist. Damit ist der Aufsteuerdruck auch weitgehend unabhängig vom Rücklaufdruck.
[0087] Wenn der auf die Stirnfläche 45 wirkende Steuerdruck in der Aufsteuerkammer 21 nachläßt
oder - z. B. aufgrund eines Leitungsbruchs - zusammenbricht, wird der Aufsteuerkolben
20 mittels der Feder 24 zurückgeschoben und gelangt schließlich auf Anschlag in seine
Ausgangsposition. Durch Feder 12 folgt ihm der Vorsteuerkolben 8 und schließt den
Vorsteuerventilsitz 6/7. Dadurch wird der Vorsteuerdruck im Vorsteuerraum 15 wieder
aufgebaut, der dazu führt, daß der Hauptkolben folgt und den Ventilsitz 4/5 schließt.
Die Verbindung von der Anschlußbohrung B nach Anschlußbohrung A wird verschlossen,
damit die Last des Verbrauchers zum Stillstand kommt.
Im Hebebetrieb:
[0088] Hier ist der Anschluß A, wie aus Fig. 1 hervorgeht, mit der Pumpe 32 verbunden. Der
Pumpendruck stcht in der Rücklaufkammer 73 am Ventilsitz 5 an, und hebt den Hauptkolben
3 gegen die Federkraft (Feder 12 und evtl. Feder 12A) und öffnet den Ventilsitz 5.
Die Last wird gehoben. Aufgrund der großen Differenz zwischen der Wirkfläche des Ventilsitzes
5 und der Wirkfläche des Vorsteuerventilsitzes 6 wird sich bei dieser Rückschlagventilfunktion
der Hauptkolben 3 zusammen mit dem Vorsteuerkolben 8 bewegen. Aufgrund der großen
Fläche des Ventilsitzes 4 am Hauptkolben 3 entstehen an dem Ventilsitz nur geringe
Drosselverluste.
[0089] Es wird darauf hingewiesen, daß in dem erfindungsgemäßen Lasthalte-Bremsventil die
Ausgleichsdrossel 14 sowie die Vordrosselbohrung 41 auch durch Düsen ersetzt werden
können, so daß ein viskositätsunabhängiger Druckabbau erfolgen kann.
[0090] In das Lasthalte-Bremsventil kann ein Druckbegrenzungsventil zur Lastsicherung integriert
werden. Dies wird anhand von Fig 4 gezeigt und beschrieben.
[0091] Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist hinsichtlich der Steuerkammer 2 und Steuerbohrung
43 sowie der Ventilfunktion identisch zu dem Lasthalteventil Fig. 2. Deshalb wird
auf die dortige Beschreibung Bezug genommen und nur noch die Unterschiede erwähnt.
[0092] Bei diesem Ausführungsbeispiel sind der Vorsteuerkolben 8 und der Hauptkolben 3 vorteilhafterweise
nur mit der Feder 12 verspannt, die sich an dem Ventilgehäuse abstützt. Der Hauptkolben
3 wird im wesentlichen durch hydraulische Kräfte axial bewegt. Der Vorsteuerkolben
8 besitzt bei dieser Ausführung einen Führungsschaft 37, der in der Stufenbohrung
71 des Hauptkolbens 3 dichtend geführt wird. Somit bildet sich zwischen Vorsteuerventilsitz
6 und Führungsschaft 37 konzentrisch zum Aufsteuerkolben 8 ein Vorraum 40 zum Vorsteuerraum
15 aus. Der Vorkammer 40 ist über eine Vordrossel 41 mit dem Vorsteuerraum 15 verbunden.
Der Drosselquerschnitt der Vordrossel 41 kann hierbei größer, gleich oder kleiner
dem Drosselquerschnitt der Ausgleichsdrossel 14 ausgeführt sein. Diese Ausgestaltung
des Vorsteuerkolbens 8 besitzt den Vorteil, daß der Druckabbau im Vorsteuerraum 15
über zwei Stufen erfolgt, die einen festen Drosselquerschnitt aufweisen. Insbesondere
im geöffneten Zustand bewirkt die Vordrosselbohrung 41, daß bei steigendem Lastdruck
eine höhere Schließkraft auf den Vorsteuerkolben 8 wirkt. Die höhere Schließkraft
führt dazu, daß aufgrund der Axialverschiebung der Drosselquerschnitt in dem Vorsteuerkanal
(Drosselstelle 36 in Fig. 3) sich ebenfalls verkleinert und somit den Hauptkolben
3 aufgrund der Nachlaufregelung zunehmend schließt. Dieses System ist insbesondere
bei einem offenen Kreislauf von Vorteil. Hierbei wird ein Steuerdruck auf den Aufsteuerkolben
19 vorgegeben, der unabhängig von dem Pumpendruck und unabhängig von dem Zulaufdruck,
z. B. auch fest einstellbar ist.
[0093] Aufgrund der großen Fläche des Aufsteuerkolbens 20 können in der Steuerbohrung (Federkammer)
43 als Aufsteuerfeder zwei parallel geschaltete vorgespannte Federn 46 und 47 zwischen
dem Führungsbund 20 und dem Trennsteg 17 eingespannt werden. Bei Bruch einer Feder
ist die andere Feder in der Lage, den Aufsteuerkolben in seiner Ausgangsposition zu
bewegen. Dies ist im Hinblick auf die Sicherheit von besonderer Bedeutung.
[0094] Bei dem in Fig. 4 dargestellten Lasthalte-Bremsventil ist ein Druckbegrenzungsventil
30 in das Ventilgehäuse 1 integriert. Das Druckbegrenzungsventil 30 ist als Rückschlagventil
mit Durchlässigkeit von der Lastseite (Ringraum 70) zu der Tankseite (Rücklaufraum
73) ausgebildet. Dabei weist der Druckbegrenzungskolben 55 nur eine sehr kleine im
Öffnungssinne wirkende Fläche auf. Das wird dadurch erreicht,
- daß der Druckbegrenzungskolben 55 einen Schaft besitzt, der die Lastkammer 53 durchdringt
und als Ringraum ausbildet;
- daß die Lastkammer 53 einerseits durch den Kolben 55 mit Rückschlag-Ventilsitz 54
und an der anderen Seite durch einen am Schaft befestigten Endbund 62 begrenzt wird,
und
- daß der Rückschlag-Ventilsitz 54 nur eine geringfügig größere hydraulische Wirkfläche
hat als der am Schaft befestigten Endbund 62.
[0095] Zur Konstruktion ist in das Ventilgehäuse 1 auf der Seite der Steuerkammer stirnseitig
eine Sacklochbohrung 50 eingebracht. Die Sacklochbohrung 50 ist mittels Überlastbohrung
49 mit der Ringraum (Lastkammer) 70 und über die Rücklaufbohrung 60 mit der Rücklautkammer
73 verbunden. In die Sacklochbohrung 50 ist der Stopfen 51 (Buchse) eingeschraubt.
In den Stopfen 51 ist eine Innenbohrung 52 mittig eingebracht, die zur Sacklochbohrung
hin offen ist und mit ihrem Ende den Rückschlag-Ventilsitz 54 bildet. Der Rückschlag-Ventilsitz
54 liegt zwischen der Überlastbohrung 49 und der Rücklaufbohrung 60. Die Innenbohrung
52 ist über die Radialbohrungen 53 und eine Eindrehung 76 an dem Stopfen 51 mit der
Überlastkammer 49 verbunden. Die Überlastkammer 49 und die Rücklaufkammer 60 sind
zwischen der Bohrung 68 und der Innenbohrung 52 des Ventilgehäuses des Druckbegrenzungsventils
30 angeordnet. Der federbelastete Druckbegrenzungs-Kolben 55 des Druckbegrenzungsventils
30 weist eine Dichtfläche 56 auf, die unter der Vorspannkraft einer Druckfeder 57,
66 an dem Rückschlag-Ventilsitz 54 anliegt und die Radialbohrung 53 gegenüber dem
Rücklaufraum 73 abdichtet. Der Druckbegrenzungskolben 55 weist auf beiden Seiten je
einen Endbund 62, 63 auf. Der Kolbenschaft durchdringt die Radialbohrung 53 und besitzt
an seinem Ende einen Endbund 62. Dieser Endbund 62 ist in der Innenbohrung 52 dichtend
(Dichtung 79) geführt, deren Stirnfläche 64 etwas kleiner ist als der Querschnitt
des Rückschlag-Ventilsitzes 54 des Kolbens. Der Endbund 63 setzt an dem Druckbegrenzungskolben
55 an und ist - mit einem verjüngten Endteil - in der Stirnwand und Führungsbohrung
77 mit Dichtung 61 geführt und ragt in die Bohrung 68. Die Innenbohrung 52, die der
Überlastbohrung 49 benachbart ist, sowie ihr Endbund 62 sind mit dem Druck der Rücklaufkammer
73 belastet. Dazu dient ein Entlastungskanal 81, der als Längsbohrung in der Achse
dcs Kolbens ausgebildet ist und der die Rücklaufkammer 73 durch einen radialen Stichkanal
80 mit dem Endraum am Endbund 62 verbindet. Der Querschnitt dieses Endraums sowie
des Endbundes 62 ist geringfügig kleiner als die Sitzfläche 54 des Rückschlag-Ventilsitzes
54. Die Wirkfläche, die bei Lastdruck im Öffnungssinne wirksam ist, entspricht dieser
Differenz. Die Bohrung 68 ist zur Druckentlastung durch die Entlastungsbohrung 69
mit der Steuerbohrung 43 (Federkammer) und der Leckölbohrung L verbunden. Der in die
Bohrung 68 ragende dünnere Endbund 63 ist hinsichtlich seines hydraulisch wirksamen
Querschnitts (Stirnfläche 65) gleich groß wie die o. g. Wirkfläche im Öffnungssinne,
d. h.: Differenz zwischen der Ventilsitzfläche 54 und dem Querschnitt der Innenbohrung
52 mit Endbund 62.
[0096] Der Kolben 55 des Druckbegrenzungsventils 30 ist mit zwei parallel geschalteten Druckfedern
im Schließsinnc belastet; die eine Druckfeder 57 ist in der Rücklaufkammer gegen den
Kolbenansatz 58 und die andere Druckfeder 66 in der druckentlasteten Endkammer gegen
den Kolbenschaft mit Endbund 63 eingespannt. Zur Einstellung des Lastsicherungsdruckes
wird der Stopfen 51 mehr oder weniger tief in die Sacklochbohrung eingeschraubt.
Zur Funktion des Druckbegrenzungsventils 30:
[0097] Der Lastdruck steht in der Innenbohrung 52 gegen die Dichtfläche 56 des Ventilsitzes
56 an. Sobald der eingestellte Lastsicherungsdruck erreicht wird, ohne daß zuvor ein
Volumenstromabbau über den Hauptkolben 3 erfolgt ist, wird der Druckbegrenzungskolben
55 gegen die Federn 57 und 66 axial verschoben. Die Dichtfläche 56 hebt sich von dem
Rückschlag-Ventilsitz 54, und das Druckbegrenzungsventil 30 öffnet. Das Öl kann nun
von der Überlastbohrung 49 über den geöffneten Ventilsitz 54 zur Rücklaufbohrung 60
strömen. Dadurch werden die Ringraum 70 und die Rücklaufkammer 73 unter Umgehung des
Ventilsitzes am Hauptkolben 3 verbunden, wenn der Lastdruck einen voreingestellten
Grenzwert übersteigt. Der Grenzwert (Lastsicherungsdruck) wird durch die beiden hintereinander
parallel geschalteten Druckfedern 66 und 57 vorgegeben.
[0098] Die Ausgestaltung des Druckbegrenzungskolbens 55 und seine Druckentlastung hat zur
Folge, daß der Öffnungsdruck, der in der Innenbohrung 52 auf den Ventilsitz 54 wirkt,
unabhängig vom Rücklaufdruck und ausschließlich vom Lastdruck abhängig ist. Dieses
Ausführungsbeispiel eines Druckbegrenzungsventils ist besonders für die Funktion Lastsichern
im Lasthaltebremsventil geeignet. Da in den üblichen Schaltkreisen ein nachgeschaltetes
Druckbegrenzungsventil im Wegeventil vorhanden ist, kommt es dadurch nicht zu einer
Summierung der Einstelldrücke.
[0099] Die Figuren 5 bis 10 zeigen eine Möglichkeit der hydraulischen Hubbegrenzung eines
vorgesteuerten Ventils. Diese hydraulische Hubbegrenzung läßt sich auf alle hydraulisch
vorgesteuerten Ventile anwenden, bei denen ein Aufsteuerventil zu Betätigung eines
Ventilkolbens vorgesehen ist. Die hydraulische Hubbegrenzung wird verdeutlicht an
einem Lasthalte-Bremsventil; wie es in den Figuren 1 bis 4 beschricben ist. Der Schaltplan
nach Fig. 5 ist ähnlich dem Schaltplan nach Fig. 1. Auf die Beschreibung der Fig.
1 bis 4 wird vollinhaltlich Bezug genommen. Das Druckbegrenzungsventil 30 nach Fig.
3, 4 ist hier nicht gezeigt. Das Lasthalte-Bremsventil wird ergänzt durch ein Dosierventil
84 in der Ansteuerung des Aufsteuerkolbens 20 über den Steueranschluß X.
[0100] Für diese Ansteuerung dient ein Dosierventil 84. Das Dosierventil 84 ist in Einzelheiten
in Fig. 6 gezeigt und wird anhand von Fig. 6 beschrieben.
[0101] Das Dosierventil 84 befindet sich in dem Deckel 22, welcher die Aufsteuerkammer 21
begrenzt. Der Deckel 22 ist an das Ventilgehäuse 1 des Lasthalte-Bremsventils druckdicht
angeflanscht mittels Dichtung 121. Die Dosierkammer mit Ventilsitz 109 des Dosierventils
84 ist relativ zu der Aufsteuerkammer 21 beweglich geführt und positionierbar. Hierzu
ist z. B. der Ventilsitz 109 des Dosierventils 84 an einem Verschlußkolben 119 gebildet,
welcher dic Dosierventilkammer 102 gegenüber dem Aufsteuerraum 21 im übrigen verschließt
und welcher in der Dosierventilkammer 102 parallel zu dem Aufsteuerkolben dichtend
geführt und positionierbar ist. Dazu befindet sich in dem Deckel 22 eine Längsbohrung
104, 105, die koaxial zur Ventilachse des Lasthalte-Bremsventils liegt. Diese Längsbohrung
ist an ihrem Ende, welches von dem Lasthalte-Bremsventil abgewandt ist, mit einem
Gewinde 105 versehen. Auf ihrer restlichen Länge (Verbindungsstufe 104) besitzt sic
einen größeren Durchmesser. In das Gewinde 105 ist eine Verstellspindel 106 eingeschraubt
und mit einer Konterdichtmutter 113 druckdicht verspannt. Die Verstellspindel 106
bildet mit der Längsbohrung 104, 105 einen Ringraum im Bereich der Verbindungsstufe
104. In diese Verbindungsstufe 104 mündet die Steuerlcitung. In die Steuerleitung
X ist ein Filter 116 sowie eine Düse 117 eingeschaltet. Der Ringraum wird auf der
Seite, die dem Lasthalte-Bremsvcntil zugewandt ist, durch einen Führungsbund 119 abgeschlossen,
der mit dem Ende der Verstellspindel 106 fest verbunden und der in der Führungsstufe
103 der Längsbohrung 102 mittels als O-Ring ausgeführter Dichtungen 120 dichtend geführt
ist. Die Verstellspindel 106 wird zentrisch von einem Zentralkanal 108 durchdrungen.
An dem Ende, welches von dem Lasthalte-Bremsventil abgewandt ist, wird der Zentralkanal
108 durch einen Stopfen 112 druckdicht verschlossen. An dem Ende des Zentralkanals
108, der dem Lasthalte-Bremsventil zugewandt ist, öffnet sich der Zentralkanal 108
mit einem Ventilöffnungskanal 107 in den Aufsteuerraum 21. Vor dem Ventilöffnungskanal
107 befindet sich das Dosierventil mit dem Schließelement 110 und einem Schaft 118.
Das Schließelement 110 ist hier eine Kugel. Der Schaft 118 stützt sich einerseits
an dem Schließelement 110 ab und ist vorzugsweise mit Aufsteuerkolben 20 fest verbunden.
Der Schaft 118 durchdringt den Ventilöffnungskanal 107 mit großem Spiel und ragt in
die Aufsteuerkammer 21, wo er an der Stirnseite des Aufsteuerkolbens 20, welche die
Aufsteuerkammer 21 an der anderen Seite begrenzt, anliegt. Der Zentralkanal 108 bildet
mit dem im Durchmesser kleineren Ventilöffnungskanal 107 einen kegeligen oder kalottenförmigen
ringförmigen Ventilsitz 109, auf den das Schließelement 110 paßt. Das Schließelement
110 ist in dem Zentralkanal 108 mit Spiel geführt. Es wird durch eine Feder 111 in
Richtung auf den Aufsteuerkolben 20 derart gedrückt, daß es sich über den Schaft 118
an der Stirnseite des Aufsteuerkolbens 20 abstützt. Im drucklosen Zustand des Aufsteuerraums
21 liegt der Aufsteuerkolben 20 unter der Kraft der Federn 46, 47 an dem Deckel 22
an, in dem sich das Dosierventil befindet. In dieser Position stützt der Schaft 118
das Schließelement 110 so weit von dem Ventilsitz 109 ab, daß ein Radialkanal 114
Platz hat, welcher die Bohrung 102 und den darin einmündenden Steuerkanal X über die
Verbindungsstufe 104 mit dem Zentralkanal 108 verbindet.
Zur Funktion:
[0102] Wenn der Steueranschluß x mit Steuerdruck beaufschlagt wird, so pflanzt sich der
Steuerdruck in der Verbindungsstufe 104 und dem Radialkanal 114 bis in den Zentralkanal
108 fort. Da das Schließelement 110 gegenüber den Wandungen des Zentralkanals 108
großes Spiel hat, liegt der Steuerdruck zu beiden Seiten des Schließelementes 110.
Der Ölstrom gelangt sodann durch Ventilöffnung 107 in den Aufsteuerraum 21.
[0103] Das Schließelement 110 und der Schaft 118 des Schließelementes werden durch die Feder
111 in Richtung auf den Aufsteuerkolben 20 gedrückt, so daß Schaft 118 und Schließelement
110 die Aufsteuerbewegung des Aufsteuerkolbens mitmachen. Dabei gelangt das Schließelement
110, das hier als Kugel ausgebildet ist, an das Ende des Zentralkanals 108 und zur
Anlage an den Ventilsitz 109 der Ventilöffnung. Dadurch wird die Ventilöffnung 107
verschlossen und die Aufsteuerbewegung des Aufsteuerkolbens 20 beendet.
[0104] Dieser Zustand der hydraulischen Hubbegrenzung des Aufsteuerventils ist in Figur
7 dargestellt, für die im übrigen die Beschreibung der Figur 6 gilt. Vorzugsweise
liegt das Schließelement 110 leckfrei am Sitz 109.
[0105] Bei Druckentlastung des Steueranschlusses bewegt sich dagegen der Aufsteuerkolben
20 unter der Belastung durch die Federn 46, 47 bis auf seinen Anschlag, d. h. den
Deckel 22 zurück.
[0106] Es ist in einem Notfall, d. h.: bei Ausfall des hydraulischen Steuerdrucks, auch
möglich, den Aufsteuerkolben 20 mechanisch zu betätigen. Zu diesem Zweck wird die
Verstellspindel 106 in ihrem Gewinde 105 derart gedreht, daß das vordere, dem Aufsteuerkolben
20 zugewandte Ende der Verstellspindel 106 - d. h.: der Führungsbund 119 - gegen die
Stirnfläche des Aufsteuerkolbens 20 anschlägt und den Aufsteuerkolben in Richtung
auf den Hauptkolben 3 im Sinne einer Öffnung des Vorsteuerventils mit Vorsteuerventilsitz
6 bewegt. Damit wird es möglich, die Last ohne Steuerdruck abzusenken. Dieser Betriebszustand
ist in Figur 8 gezeigt, für die im übrigen die Beschreibung der Figur 6 gilt.
[0107] In den Figuren 9 und 10 wird eine weitere Ausgestaltung des Dosierventils zur Ansteuerung
des Aufsteuerkolbens 20 gezeigt. Hinsichtlich der Beschreibung des Dosierventils wird
auf die Beschreibung zu den Figuren 5 bis 8 verwiesen. Zusätzlich sind hier folgende
drei Elemente gezeigt, die allein für sich oder in Kombination zu zweit oder dritt
mit dem Dosierventil gemeinsam eingesetzt werden können:
a) Dosierbypass
Von dem Ringkanal 104, der mit dem Steuerdruck beaufschlagbar ist, zweigt ein Dosierbypasskanal
126 über eine Dämpfungsdüse 125 ab. Dieser Dosierbypasskanal 126 setzt sich in einem
Stichkanal 127 fort, der in den Aufsteuerraum 21 einmündet. In dem Stichkanal 127
kann erforderlichenfalls eine weitere Dämpfungsdüse 128 angeordnet sein.
Zur Funktion:
Durch den Dosierbypasskanal 126 mit einer oder mehreren Dämpfungsdüsen 127 wird der
Aufsteuerraum 21 auch dann mit dem Steuerdruck beaufschlagt, wenn das Schließelement
110 den Ventilsitz 109 schließt. Es erfolgt jedoch lediglich noch eine in gewünschtem
Maße bedämpfte Aufsteuerung des Aufsteuerkolbens 20. Es ändert sich hierdurch also
auch die Funktion des Dosierventils.
Bei Anwendung des Dosierbypass bewirkt das Dosierventil eine ungehindert schnelle
Ansteuerung des Aufsteuerkolbens 20 in dem ersten Steuerbereich. Das Dosierventil
bewirkt ein schnelles Ansprechen des Hauptventils, d. h.: des Lasthalte-Bremsventils
im Absenkbetrieb. Dieser Schnellsteuerbereich ist beendet, wenn das Dosierventil den
Zufluß des Steueröls durch Ventilöffnung 107 unterbindet (hydraulische Hubbegrenzung
des Schnellsteuerbereichs). Nunmehr wird der Aufsteuerraum nur noch über den Bypass
stark gedrosselt mit Steueröl beaufschlagt. Die Beschleunigungsabsenkung wird entsprechend
verlangsamt. In diesem Zustand bleibt allein der Dosierbypass 127 wirksam, so daß
das Lasthalte-Bremsventil feinfühlig betrieben werden kann. Ohne den Einsatz des Dosierventiles
wären die Forderungen: großer Aufsteuerweg mit schneller Ansteuerung bei guter Dämpfung
nur möglich, wenn in den Steuerkanal x die für die Dämpfung erforderlichen Düsen eingesetzt
würden und zum schnellen Ansteuern der Aufsteuerbewegung ein sehr hoher Steuerdruck
angewandt würde. Durch Verstellung der Verstellspindel kann das Verhältnis des Schnellsteuerbereiches
zu dem Gesamtsteuerbereich eingestellt werden.
Andererseits wird durch den Einsatz des wenig drosselnden Dosierventils auch eine
schnelle Rückbewegung des Aufsteuerkolbens 20 ermöglicht, da die beiden Dämpfungsdüsen
125, 128 im Dosierbypass 126 durch die Ventilöffnung 107 umgangen werden.
b) Tank-Bypass
Von dem Dosierbypass zweigt ein Tank-Bypasskanal 137 ab, der den Dosierbypass mit
dem Tank-Kanal 138 verbindet. In dem Tank-Bypasskanal 137 ist eine Bypassdüse 132
sowie ein Bypassrückschlag-Ventil mit Kugel 133 und Feder 134 angeordnet. Das Rückschlagventil
verhindert den Rückfluß im Dosierbypass 126 vom Leckölabschluß L über die Düse 132
zur Verbindungsbohrung.
Zur Funktion:
Der Druck in der Verbindungsbohrung 126 öffnet die Kugel 133 des Bypass-Rückschlagventils.
Dadurch fließt ein Teil des Steueröls durch die Bypassdüse 132 und den Bypasskanal
zum Tank. Es entsteht damit eine Strom- und Druckteilung im Dosierventil. Hierdurch
werden Druckschwingungen gedämpft. Die Stärke der Dämpfung kann durch die Größe der
Bypass-Düse 132 bestimmt werden.
c) Vorspannung des Steuerdrucks
Von dem Ringraum 104, der mit dem Steuerdruck belastet ist, zweigt ein Vorspann-Bypass
129, 131 ab. In diesem Vorspann-Bypass liegt ein Vorspannventil (Überdruckventil 130),
das durch eine Schraube einstellbar ist. Das Vorspannventil weist - wie bekannt -
ein federbelastetes Rückschlagventil auf, das durch den Druck in dem Ringkanal 104
geöffnet wird und eine Verbindung mit dem Aufsteuerraum 21 herstellt.
Zur Funktion:
Bei plötzlichem Anstieg des Steuerdrucks in dem Ringraum 104 und vor der Dämpfungsdüse
125 erfolgt eine Öffnung des Vorspannventils 130. Damit fließt das Steueröl schnell
und direkt in den Aufsteuerraum 21. Es erfolgt eine schnelle Reaktion des Aufsteuerelementes
im Sinne einer Öffnung des Lasthalte-Bremsventils für das Senken der Last.
[0108] Während durch das Dosierventil bei Normalbetrieb des Lasthalte- und Bremsventils
bereits eine schnelle Ansteuerung ermöglicht wird, wird durch das in Kombination damit
angewandte Vorspannventil eine weiter beschleunigte Ansteuerung unter Umgehung des
Schnellsteuerbereichs und des Feinsteuerbereichs ermöglicht.
[0109] Es sei bemerkt, daß das Dosierventil für sich, aber auch in Kombination mit einem
oder mehreren Elemente a, b und c auch für andere Steuerungsaufgaben angewandt werden
kann, bei denen es darum geht, einen Steuerkolben, durch den ein hydraulischer Strom
gesteuert wird, durch einen Steuerdruck hydraulisch anzusteuern und zu verstellen,
insbesondere gegen die Kraft einer Rückstellfeder zu verstellen.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0110]
- 1
- Ventilgehäuse
- 1A
- Lasthalte-Bremsventil
- 2
- Steuerkammer
- 3
- Hauptkolben
- 4
- Dichtfläche
- 5
- Ventilsitz
- 6
- Vorsteuerventilsitz
- 7
- Dichtfläche
- 8
- Vorsteuerkolben
- 9
- Vorsteuerstößel, Kolbenschaft
- 9A
- Ansatz
- 10
- Drosselnut
- 11
- Federteller
- 12
- Feder
- 12A
- Feder
- 13
- Steuerkammerstopfen
- 14
- Ausgleichdrossel
- 15
- Federraum, Vorsteuerraum
- 16
- Aufsteuerschaft, dünner Teil
- 17
- Trennsteg
- 18
- Dichtung
- 19
- Aufsteuerschaft, dicker Teil
- 20
- Aufsteuerkolben
- 21
- Aufsteuerraum
- 22
- Stopfen
- 23
- Mittelbund
- 24
- Aufsteuerfeder
- 25
- Senkleitung
- 26
- Verbraucher
- 27
- Rücklaufleitung
- 28
- Zulaufleitung
- 29
- Steuerleitung
- 30
- Druckbegrenzungsventil
- 31
- Wegeventil
- 32
- Pumpe
- 33
- Tank
- 34
- Vorsteuerkanal, Sitzbohrung
- 35
- Freistich-Nut
- 36
- Drosselstelle
- 37
- Führungsschaft
- 38
- Führungsbohrung
- 39
- Stirnfläche
- 40
- Vorraum
- 41
- Vordrosselbohrung, Vordrossel
- 42
- Endbund
- 43
- Steuerbohrung, Federkammer
- 44
- Stirnfläche
- 45
- Stirnfläche
- 46
- Feder
- 47
- Feder
- 48
- Anschlagfläche
- 49
- Überlastbohrung
- 50
- Sacklochbohrung
- 51
- Stopfen
- 52
- Innenbohrung
- 53
- Radialbohrung
- 54
- Rückschlag-Ventilsitz
- 55
- Druckbegrenzungskolben
- 56
- Dichtfläche
- 57
- Druckfeder
- 58
- Kolbenansatz
- 59
- Bohrungsgrund
- 60
- Rücklaufbohrung
- 61
- Dichtung
- 62
- Endbund
- 63
- Endbund
- 64
- Stirnfläche
- 65
- Stirnfläche
- 66
- Druckfeder
- 67
- Stopfen
- 68
- Bohrung
- 69
- Entlastungsbohrung
- 70
- Ringraum
- 71
- Stufenbohrung
- 72
- Stufe
- 73
- Rücklaufraum
- 74
- Führungsbohrung
- 75
- Stirnfläche
- 76
- Eindrehung
- 77
- Führungsbohrung
- 78
- Eindrehung
- 79
- Dichtung
- 80
- Stichkanal
- 81
- Entlastungskanal
- 82
- Dichtung
- 83
- Kontermutter
- 84
- Dosierventil
- 101
- Deckel
- 102
- Längsbohrung
- 103
- Führungsstufe
- 104
- Verbindungsstufe
- 105
- Gewinde
- 106
- Verstellspindel
- 107
- Ventilöffnungskanal
- 108
- Zentralkanal
- 109
- Ventilsitz
- 110
- Schließelement
- 111
- Feder
- 112
- Stopfen
- 113
- Konterdichtmutter
- 114
- Radialkanal
- 115
- Steueranschluß
- 116
- Filter
- 117
- Düse
- 118
- Schaft
- 119
- Verschlußkolben
- 120
- Dichtung (O-Ring)
- 121
- Dichtung (O-Ring)
- 125
- Dämpfungsdüse
- 126
- Verbindungsbohrung, Bohrung
- 127
- Verbindungsbohrung, Dämpfungskanal
- 128
- Dämpfungsdüse
- 129
- Verbindungsbohrung, Vorspannkanal
- 130
- Vorspannventil
- 131
- Verbindungskanal, Vorspannkanal
- 132
- Bypass-Düse
- 133
- Ventilkugel des Bypass-Rückschlagventils
- 134
- Feder des Bypass-Rückschlagventils
- 135
- Bypass-Kanal, Bohrung
- 136
- Dichtung (O-Ring)
- 137
- Bypasskanal
- 138
- Tankkanal, Verbindungsbohrung
- 141
- Freistich-Nut
- 142
- Bereich mit größtem Querschnitt
- 143
- Bereich mit abnehmender Drosselung (Drosselwirkung)
- 144
- Teillänge mit abnehmendem Querschnitt
- 145
- Teillänge mit gleichbleibendem Querschnitt
- 146
- Bereich mit kleinstem Querschnitt
- 147
- Endkammer
1. Hydraulisch steuerbares Lasthalte-Bremsventil, insbesondere für einen doppelwirkenden
Verbraucher, der einseitig auf seiner Lastseite unter einer äußeren Last steht, mit
folgenden Merkmalen:
in einem Ventilgehäuse (1) ist eine Steuerkammer (2) angeordnet;
die Steuerkammer besteht aus, vorzugsweise fluchtend angeordneten, Kammerabschnitten
und zwar in dieser Reihenfolge:
Vorsteuerraum (15);
Ringraum (70), der über Anschluß B mit der Senkleitung (25) des Verbrauchers (26)
verbunden ist,
Rücklaufraum (73), der über Anschluß A mit der Rücklaufleitung (27) zum Tank verbunden
ist;
Aufsteuerraum (21), die mit einem Steuerkanal (X) verbunden ist;
zwischen Ringraum und Rücklaufraum ist in der Steuerkammer (2) ortsfest am Ventilgehäuse(1)
ein Ventilsitz (5) mit zentralem Durchlaß angeordnet, worüber die Anschlußbohrungen
A und B verbindbar sind;
der Ventilsitz wird durch einen Hauptkolben (3) verschlossen bzw. geöffnet;
der Hauptkolben (3) ist als Stufenkolben ausgeführt und weist auf:
einen dünnen Kolbenbund, der mit der zylindrischen Wandung der Steuerkammer (2) den
Ringraum (70) bildet, eine Dichtfläche (4) an dem dünnen Kolbenbund, die dem Ventilsitz
zugewandt ist und die mit dem Ventilsitz (5) zusammenwirkt,
einen dicken Kolbenbund, der dichtend an der Wandung der Steuerkammer zwischen Ringraum
und Vorsteuerraum geführt ist und beide voneinander trennt;
der Hauptkolben ist axial in der Steuerkammer (2) verschiebbar mittels Druckbeaufschlagung
der Rücklaufkammer (73) oder des Ringraums (70) im Sinne des Abhebens von dem Ventilsitz
(4) und mittels Druckbeaufschlagung des Vorsteuerraums (15) im Sinne des Schließens
des Ventilsitzes;
der Vorsteuerraum (15) ist über eine Ausgleichdrossel (14) mit dem Ringraum (70) sowie
Anschluß B und über einen Vorsteuerkanal (34) mit Vorsteuerventilsitz (6) im Hauptkolben
(3) mit dem Rücklaufraum (73) sowie Anschluß A verbindbar;
der Vorsteuerkanal mit Vorsteuerventilsitz (6) ist durch ein konzentrisch zum Vorsteuerkanal
(34) geführtes Schließelement, der Vorsteuerkolben 8, mit seiner Dichtfläche (7) durch
Druckbeaufschlagung im Vorsteuerraum (15) und, vorzugsweise, der Kraft einer Schließfeder
(12) schließbar und in der Gegenrichtung durch einen Vorsteuerstößel (9) aufsperrbar,
welcher Vorsteuerstößel (9) in dem Vorsteuerkanal (34) mit Spiel geführt ist und in
den Rücklaufraum (73) ragt;
in dem Aufsteuerraum (21) ist ein Aufsteuerkolben (20) axial geführt und durch Druckbeaufschlagung
des Aufsteuerraums (21) in Richtung des Rücklaufraums (73) und durch eine Aufsteuerfeder
(24) in der Gegenrichtung verschiebbar;
der Aufsteuerkolben (20) weist einen gegen den Vorsteuerstößel (9) gerichteten und
koaxial dazu ausgerichteten Aufsteuerschaft (19) auf, der mit seinem einen Ende, dem
Aufsteuerende (16), in die Steuerkammer (2) hineinragt und bei axialer Verschiebung
des Aufsteuerkolbens (20) gegen die Kraft der Aufsteuerfeder (24) auf den Vorsteuerstößel
(9) und den Vorsteuerkolben (8) im Sinne des Öffnens einwirkt,
dadurch gekennzeichnet, daß
- der Vorsteuerstößel (9) über seine Länge und ausgehend von der Sitzfläche (7) des
Vorsteuerkolbens (9) zumindest folgende Längenbereiche besitzt:
zunächst einen Bereich (142) mit Maximalquerschnitt, der gegenüber dem Vorsteuerkanal
(34) mit geringstem Spiel geführt ist,
sodann einen daran anschließenden Drosselbereich (143), welcher über. seine Länge
mit seinem Querschnitt gegenüber dem Vorsteuerkanal (34) einen Drosselspalt bildet,
der von dem Drosselspalt des Maximalquerschnitts ausgeht und sodann, zumindest über
eine Teillänge (144) des Drosselbereichs (143), stetig, vorzugsweise progressiv, zunimmt;
sodann einen Bereich (146) mit Mindestquerschnitt;
daß vorzugsweise der Vorsteuerstößel (9) mit dem Vorsteuerkolben (8) fest verbunden
ist,
- daß die mit dem Steuerdruck beaufschlagte Wirkfläche (45) des Aufsteuerkolbens (20)
zur Wirkfläche des Vorsteuerventilsitzes (6) im Verhältnis von größer 50 : 1, vorzugsweise
größer 100 : 1, steht und daß, vorzugsweise, das Verhältnis der Stirnfläche (45) des
Aufsteuerkolbens (20) zur Stirnfläche (44) respektive Wirkfläche (74) am Aufsteuerende
(16) größer 30 : 1 ist, insbesondere größer als 60 : 1,
- daß der Drosselquerschnitt (36), den der Vorsteuerstößel (9) mit dem Vorsteuerkanal
(34) bildet, in allen Öffnungspositionen des Vorsteuerkolbens (8) kleiner ist als
der zwischen dem Vorsteuerventilsitz (6) und der Dichtfläche (7) des Vorsteuerkolbens
(8) gebildete Öffnungsquerschnitt, und
- daß der maximale Drosselquerschnitt, den der Vorsteuerkolben (8) mit dem Vorsteuerkanal
(34) bildet, größer ist als der Durchflußquerschnitt der Ausgleichdrossel (14).
2. Ventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsteuerstößel (9) im Drosselbereich, der dem Vorsteuerkolben am nächsten liegt,
kreiszylindrisch und im wesentlichen mit dem Maximalquerschnitt und mit geringem Spiel
gegenüber dem Vorsteuerkanal (34) ausgebildet ist,
daß der Vorsteuerstößel (9) in dem dann folgenden Drosselbereich (143) mit abnehmender
Drosselwirkung auf seinem Mantel mindestens eine axial gerichtete Drosselnut (10)
aufweist, deren Tiefe und/oder Breite an den Bereich des Maximalquerschnitts mit im
wesentlichen Null anschließt und über eine Teillänge (144) des Drosselbereichs (143)
stetig zunimmt, und - vorzugsweise - sich sodann über eine weitere Teillänge (145)
gleichbleibend fortsetzt,
und - vorzugsweise - daß der Nutengrund der Drosselnuten an dem anderen Ende des Drosselbereichs
(143) im wesentlichen auf dem Mindestquerschnitt des Vorsteuerstößels (9) ausläuft.
3. Ventil nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Hauptkolben (3) an seinem Ende, das dem Vorsteuerraum (15) zugewandt ist, eine
zentrische Führungsbohrung (38) aufweist, von deren Grund der Vorsteuerkanal (34)
ausgeht;
der Vorsteuerkolben (8) an dem dem Vorsteuerraum zugewandten Ende einen Führungsschaft
(37) aufweist, der in einer Führungsbohrung (38) im Hauptkolben (3) dichtend geführt
wird und eine im Vergleich zur Wirkfläche des Vorsteuerventilsitzes (6) größere Stirnfläche
(39) aufweist;
der Teil der Führungsbohrung (38), der zwischen Vorsteuerventilsitz (6), und Führungsschaft
(37) liegt, ist über eine Vordrosselbohrung (41) mit dem Vorsteuerraum (15) verbunden.
4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Ringraum (70) einschließlich Anschluß B und Senkleitung 25 und die Rücklaufkammer
(60) mit dem Rücklaufraum (73) einschließlich Anschluß A, Rücklaufleitung (27) und
Tank über eine Kammer (49) und eine Rücklaufkammer (60) und einen dazwischen angeordneten
federbelasteten Druckbegrenzungskolben (55) eines Druckbegrenzungsventils (30) verbunden
sind.
5. Ventil nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kammer (49) und die Rücklaufkammer (60) zwischen zwei Endkammern des Druckbegrenzungsventils
(30) liegen,
daß der federbelastete Druckbegrenzungskolben (55) des Druckbegrenzungsventils (30)
eine Dichtfläche (56) sowie an beiden Enden je einen Kolbenschaft mit Führungsende
(62) und Führungsende (63) aufweist,
wobei die Dichtfläche (56) unter der Vorspannkraft einer Druckfeder (57) an dem Ventilsitz
(54) anliegt und
wobei jedes Führungsende (62, 63) in einer der Endkammern des Ventilgehäuses (1) dichtend
geführt sind,
daß diejenige Endkammer, welche der Überlastbohrung (49) benachbart ist, sowie ihr
Führungsende (62) mit dem Druck der Rücklaufkammer (73) über Längsbohrung (81) und
Querbohrung (80) belastet und im Querschnitt (64) geringfügig kleiner als die Sitzfläche
des Ventilsitzes ist und
daß die Endkammer mit Führungsende (63) druckentlastet ist und hinsichtlich ihres
hydraulisch wirksamen Querschnitts (65) gleich groß ist wie die Differenz zwischen
der Ventilsitzfläche (54) und dem Querschnitt (64) der Endkammer (147) mit Führungsende
(62).
6. Ventil nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
der federbelastete Druckbegrenzungskolben (55) des Druckbegrenzungsventils (30) mit
zwei parallel geschalteten Druckfedern belastet ist, von denen die eine Druckfeder
(57) in der Rücklaufkammer (60) gegen den Druckbegrenzungskolben (58) und die andere
Druckfeder (66) in der druckentlasteten Endkammer gegen den Kolbenschaft mit Führungsende
(63) eingespannt ist.
7. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Aufsteuerkammer (21) mit dem Steuerkanal (X) über ein Dosierventil (84) verbunden
ist, durch welches der Aufsteuerkolben (20) mit einer auf einen vorgegebenen Hub des
Aufsteuerkolbens (20) begrenzten Steuerölmenge beaufschlagt wird.
8. Ventil nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Dosierkammer (102) des Dosierventils (84) mit dem Steueranschluß (115) verbunden
ist und aufweist:
eine Ventilöffnung (107) mit Ventilsitz (109), durch die das Steueröl zu dem Aufsteuerraum
(21) gelangt,
ein Schließelement (110), das sich mittels eines Schaftes (118) an dem Aufsteuerkolben
(20) derart abstützt, daß das Schließelement (110) in der Dosierkammer (102) zwischen
dem Ventilsitz (109) und einer Öffnungsstellung synchron mit dem Aufsteuerkolben (20)
beweglich ist, und daß es den Ventilsitz (109) bei vorgegebenem Hub des Aufsteuerkolbens
(20) verschließt.
9. Ventil nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ventilöffnung (107) in den Aufsteuerraum (21) auf der von der Aufsteuerfeder (147)
abgewandten Seite einmündet und von einer ringförmigen Schließfläche (109) umgeben
wird, welche parallel zur druckbeaufschlagten Stirnseite des Aufsteuerkolbens liegt,
der Schaft (118) die Ventilöffnung (107) mit großem Spiel durchdringt,
das Schließelement (110) durch eine Feder (111) zur Anlage des Schaftes an die druckbeaufschlagte
Stirnseite des Aufsteuerkolbens (20) und nach Durchfahren des vorgegebenen Hubes an
den Ventilsitz (109) gedrückt wird.
10. Ventil nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Ventilsitz (109) mit Ventilöffnung (107) des Dosierventils (84) relativ zu der
Aufsteuerkammer (21) beweglich geführt und positionierbar ist, insbesondere die Ventilöffnung
(107) des Dosierventils (84) an einem Verschlußkolben (119) gebildet wird, welcher
die Dosierventilkammer (102) gegenüber dem Aufsteuerraum (21) verschließt und welcher
in der Dosierventilkammer (102) parallel zu dem Aufsteuerkolben (20) dichtend geführt
und positionierbar ist.
11. Ventil nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Verschlußkolben (119) derart positionierbar ist, daß er an den Aufsteuerkolben
(20) anschlägt und den Aufsteuerkolben (20) im Sinne einer Entsperrung des Vorsteuer-Schließelements
(8) verschiebt und positioniert.
12. Ventil nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Verschlußkolben (119) an dem freien Ende einer Verstellspindel (106) angebracht
ist,
die Verstellspindel (106) einen mit der Ventilöffnung (107) fluchtenden Zentralkanal
(108) aufweist, welcher am freien Ende der Verstellspindel (106) durch den Stopfen
(112) verschlossen ist,
in dem Zentralkanal (108) das Schließelement (110) geführt ist,
der Zentralkanal (108) beidseits des Schließelements mit dem Steuerdruck beaufschlagt
wird und
die Verstellspindel (106) in eine zur Bewegung des Aufsteuerkolbens (20) parallele
Gewindebohrung (105) hinein- oder herausschraubbar ist.
13. Ventil nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
in der einen Endposition der Verstellspindel (106) der Verschlußkolben (119) in die
Aufsteuerkammer (21) ragt, an den Aufsteuerkolben anschlägt und den Aufsteuerkolben
(20) im Sinne einer Entsperrung des Vorsteuer-Schließelements (8) verschiebt (Fig.
8) und in der anderen Endposition der Abstand des Ventilsitzes (109) von der Stirnfläche
des in Ruheposition befindlichen Aufsteuerkolbens (20) kürzer als der Schaft (118)
ist.
14. Ventil nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Zentralkanal (108) beidseits des Schließelements (110) mit dem Steuerdruck beaufschlagt
wird, indem der Steuerdruckkanal (114) unmittelbar vor der Schließfläche des Verschlußkolbens
in den Zentralkanal (108) einmündet und das Schließelement mit Spiel in dem Zentralkanal
geführt ist.
15. Ventil nach Anspruch 7 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Schaft (118) festverbunden mit dem Schließelement (110) ist, oder getrennt von
dem Schließelement (110) ist;
der Schaft (118) festverbunden mit dem Aufsteuerkolben (20) ist, oder getrennt von
dem Aufsteuerkolben (20) ist.
16. Ventil nach einem der Ansprüche 7 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Dosierventil (84) durch einen Drosselkanal (127) umgangen wird, der nach dem Schließen
des Sitzes (109) durch das Schließelement (110) eine stärkere Drosselung (125, 128)
des Steuerölstroms aufweist.
17. Ventil nach einem der Ansprüche 7 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Dosierventil durch einen Vorspannkanal (129, 131) mit einem darin gelegenen Vorspannventil
(130) umgangen wird, mit dem maximale Druckdifferenz zwischen Vorspannkanal (129)
und Reststeuerkanal (21) vorgegeben wird.
18. Ventil nach einem der Ansprüche 7 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Dosierventil durch einen Entlastungskanal wie Bypasskanäle (135, 137) umgangen
wird, der den Steuerkanal über eine Bypass-Düse (132) und ein Rückschlagventil (133)
mit dem Tank verbindet.
1. Hydraulically controllable load-holding brake valve, in particular for a double-acting
consumer under an external load on one side on its load side, having the following
features:
a control chamber (2) is arranged in a valve housing (1);
the control chamber consists of preferably aligned chamber portions in this sequence:
pilot space (15);
annular space (70) connected via the connection B to the lowering line (25) of the
consumer (26);
return space (73) connected via the connection A to the return line (27) to the tank;
opening space (21) connected to a control duct (X);
a valve seat (5) with a central passage by means of which the connecting bores A and
B can be connected is fixedly arranged on the valve housing (1) in the control chamber
(2) between the annular space and the return space;
the valve seat is closed or opened by a main piston (3);
the main piston (3) is in the form of a step piston and comprises:
a thin piston collar which, together with the cylindrical wall of the control chamber
(2), forms the annular space (70), a sealing surface (4) on the thin piston collar
directed towards the valve seat and cooperating with the valve seat (5);
a thick piston collar which is guided in a sealing manner along the wall of the control
chamber between the annular space and the pilot space and separates the two from one
another;
the main piston is axially displaceable in the control chamber (2) by pressurisation
of the return chamber (73) or the annular space (70) in the direction of lifting away
from the valve seat (5) and by pressurisation of the pilot space (15) in the direction
of closure of the valve seat;
the pilot space (15) can be connected via a compensating throttle (14) to the annular
space (70) and the connection B and via a pilot duct (34) with the pilot valve seat
(6) in the main piston (3) to the return space (73) and the connection A;
the pilot duct with the pilot valve seat (6) can be closed by a closing element guided
concentrically with the pilot duct (34), the pilot piston (8), by means of its sealing
surface (7) by pressurisation in the pilot space (15) and, preferably, the force of
a closing spring (12) and can be opened in the opposite direction by a pilot tappet
(9), the said pilot tappet (9) being guided with play in the pilot duct (34) and projecting
into the return space (73);
an opening piston (20) is axially guided in the opening space (21) and is displaceable
in the direction of the return space (73) by pressurisation of the opening space (21)
and in the opposite direction by an opening spring (24);
the opening piston (20) has an opening shank (19) directed towards the pilot tappet
(9) and aligned coaxially therewith which projects via one end, the opening end (16),
into the control chamber (2) and acts on the pilot tappet (9) and on the pilot piston
(8) in the direction of opening in the event of axial displacement of the opening
piston (20) against the force of the opening spring (24),
characterised in that
- the pilot tappet (9) has at least the following longitudinal regions over its length
and departing from the bearing area (7) of the pilot piston (8):
first a region (142) with a maximum cross section which is guided with minimum play
relative to the pilot duct (34);
then a throttling region (143) adjacent thereto which forms a throttle gap relative
to the pilot duct (34) over its length with its cross section, said throttle gap departing
from the throttle gap with the maximum cross section and then increasing continuously,
preferably gradually, at least over part (144) of the length of the throttling region
(143);
then a region (146) with a minimum cross section;
- the pilot tappet (9) is preferably rigidly connected to the pilot piston (8),
- the active area (45) of the opening piston (20) acted upon by the control pressure
is in a ratio of more than 50:1, preferably more than 100:1 to the active area of
the pilot valve seat (6) and the ratio of the end face (45) of the opening piston
(20) to the end face (44) or active area (74) on the opening end (16) is preferably
more than 30:1, in particular more than 60:1,
- the throttle cross section (36) formed by the pilot tappet (9) and the pilot duct
(34) is smaller than the opening cross section formed between the pilot valve seat
(6) and the sealing surface (7) of the pilot piston (8) in all of the opening positions
of the pilot piston (8), and
- the maximum throttle cross section formed by the pilot piston (8) and the pilot
duct (34) is larger than the flow cross section of the compensating throttle (14).
2. Valve according to claim 1, characterised in that the pilot tappet (9) is circular cylindrical in the throttling region closest to
the pilot piston and substantially has the maximum cross section and little play relative
to the pilot duct (34), the pilot tappet (9) has at least one axially directed throttle
groove (10) on its jacket in the following throttling region (143) with a decreasing
throttling effect, the depth and/or width of which is substantially zero adjacent
to the region of the maximum cross section and increases continuously over part (144)
of the length of the throttling region (143) and, preferably, then continues in a
constant manner over a further part (145) of the length, and, preferably, the bottoms
of the throttle grooves at the other end of the throttling region (143) end substantially
at the minimum cross section of the pilot tappet (9).
3. Valve according to claim 1 Or claim 2, characterised in that the main piston (3) is provided at its end directed towards the pilot space (15)
with a central guide bore (38) from the bottom of which the pilot duct (34) departs;
the pilot piston (8) is provided at its end directed towards the pilot space with
a
guide shank (37) which is guided in a sealing manner in a guide bore (38) in the main
piston (3) and has an end face (39) larger than the active area of the pilot valve
seat (6);
the part of the guide bore (38) situated between the pilot valve seat (6) and the
guide shank (37) is connected via a pre-throttle bore (41) to the pilot space (15).
4. Valve according to one of claims 1 to 3, characterised in that the annular space (70) including the connection B and the lowering line (25) and
the return chamber (60) with the return space (73) including the connection A, the
return line (27) and the tank are connected via a chamber (49) and a return chamber
(60) and a spring-loaded pressure-limiting piston (55) of a pressure-limiting valve
(30) arranged therebetween.
5. Valve according to claim 4, characterised in that the chamber (49) and the return chamber (60) are situated between two end chambers
of the pressure-limiting valve (30), the spring-loaded pressure-limiting piston (55)
of the pressure-limiting valve (30) has a sealing surface (56) and, at either end,
a piston shank with a guide end (62) and a guide end (63), the sealing surface (56)
bearing against the valve seat (54) under the prestressing force of a compression
spring (57) and each guide end (62, 63) being guided in a sealing manner in one of
the end chambers of the valve housing (1), the said end chamber adjacent to the overload
bore (49) and its guide end (62) are loaded by the pressure of the return chamber
(73) via the longitudinal bore (81) and the transverse bore (80) and have a slightly
smaller cross section (64) than the bearing area of the valve seat, and the end chamber
with the guide end (63) is relieved from pressure and its hydraulically active cross
section (65) is identical to the difference between the valve bearing area (54) and
the cross section (64) of the end chamber (147) with the guide end (62).
6. Valve according to claim 4 or claim 5, characterised in that the spring-loaded pressure-limiting piston (55) of the pressure-limiting valve (30)
is loaded by two compression springs connected in parallel, one compression spring
(57) being fixed relative to the pressure-limiting piston (55) in the return chamber
(60) and the other compression spring being fixed relative to the piston shank with
the guide end (63) in the end chamber relieved from pressure.
7. Valve according to one of claims 1 to 6, characterised in that the opening chamber (21) is connected to the control duct (X) via a metering valve
(84) by means of which the opening piston (20) is acted upon by a quantity of control
oil limited to a predetermined stroke of the opening piston (20).
8. Valve according to claim 7,
characterised in that the metering chamber (102) of the metering valve (84) is connected to the control
connection (115) and comprises:
a valve opening (107) with a valve seat (109) through which the control oil reaches
the opening space (21), a closing element (110) which is supported by means of a shank
(118) on the opening piston (20) in such a manner that the closing element (110) is
movable in the metering chamber (102) between the valve seat (109) and an opening
position synchronously with the opening piston (20), and that it closes the valve
seat (109) given a predetermined stroke of the opening piston (20).
9. Valve according to claim 8, characterised in that the valve opening (107) in the opening space (21) opens on to the side directed away
from the opening spring (147) and is surrounded by an annular closing surface (109)
situated parallel to the end face of the opening piston acted upon by pressure, the
shank (118) passes through the valve opening (107) with large play, and the closing
element (110) is pressed against the valve seat (109) by a spring (111) bringing the
shank to bear against the end face of the opening piston (20) acted upon by pressure
and after executing the predetermined stroke.
10. Valve according to claim 9, characterised in that the valve seat (109) with the valve opening (107) of the metering valve (84) is movably
guided and can be positioned relative to the opening chamber (21), in particular the
valve opening (107) of the metering valve (84) is formed on a closing piston (119)
which closes the metering valve chamber (102) relative to the opening space (21) and
which is guided in a sealing manner and can be positioned in the metering valve chamber
(102) parallel to the opening piston (20).
11. Valve according to claim 10, characterised in that the closing piston (119) can be positioned in such a manner that it bears against
the opening piston (20) and displaces and positions the opening piston (20) in the
direction of unblocking the pilot closing element (8).
12. Valve according to claim 10 or claim 11, characterised in that the closing piston (119) is mounted on the free end of an adjusting spindle (106),
the adjusting spindle (106) has a central duct (108) aligned with the valve opening
(107) and closed at the free end of the adjusting spindle (106) by the plug (112),
the closing element (110) is guided in the central duct (108), control pressure acts
upon the central duct (108) on either side of the closing element and the adjusting
spindle (106) can be screwed into or unscrewed from a threaded bore (105) parallel
to the movement of the opening piston (20).
13. Valve according to claim 12, characterised in that, in one end position of the adjusting spindle (106), the closing piston (119) projects
into the opening chamber (21), bears against the opening piston and displaces the
opening piston (20) in the direction of unblocking the pilot closing element (8) (Fig.
8) and, in the other end position, the distance between the valve seat (109) and the
end face of the opening piston (20) situated in the rest position is shorter than
the shank (118).
14. Valve according to claim 12 or claim 13, characterised in that the control pressure acts upon the central duct (108) on either side of the closing
element (110), the control pressure duct (114) opening into the central duct (108)
directly in front of the closing surface of the closing piston and the closing element
being guided with play in the central duct.
15. Valve according to claims 7 to 14, characterised in that the shank (118) is rigidly connected to the closing element (110) or is separate
from the closing element (110), and that the shank (118) is rigidly connected to the
opening piston (20) or is separate from the opening piston (20).
16. Valve according to one of claims 7 to 15, characterised in that the metering valve (84) is by-passed by a throttling duct (127) which displays greater
throttling (125, 128) of the control oil flow after the closure of the seat (109)
by the closing element (110).
17. Valve according to one of claims 7 to 16, characterised in that the metering valve is by-passed by a pressurising duct (129, 131) with a pressurising
valve (130) disposed therein, by means of which the maximum pressure difference between
the pressurising duct (129) and the remaining control duct (21) is predetermined.
18. Valve according to one of claims 7 to 17, characterised in that the metering valve is by-passed by a relief duct, such as by-pass ducts (135, 137),
which connects the control duct to the tank via a by-pass nozzle (132) and a non-return
valve (133).
1. Soupape de frein à maintien de charge pouvant être commandée de manière hydraulique,
en particulier pour un consommateur à double effet, dont le côté charge est soumis
unilatéralement à une charge extérieure, avec les caractéristiques suivantes :
dans un boîtier de soupape (1) est disposée une chambre de commande (2) ;
la chambre de commande se compose de sections de chambre disposées de préférence en
alignement, et ceci dans l'ordre suivant :
compartiment de commande pilote (15) ;
compartiment annulaire (70) relié par le raccord B avec la conduite descendante (25)
du consommateur (26);
compartiment de retour (73) relié par le raccord A avec la conduite de retour (27)
vers le réservoir ;
compartiment de commande (21) ou de commande de progression, relié avec un canal de
commande (X) ;
un siège de soupape (5) avec un passage central, qui permet de relier les forures
de raccordement A et B, est disposé de manière fixe sur le boîtier de soupape (1)
dans la chambre de commande (2) entre le compartiment circulaire et le compartiment
de retour ;
le siège de soupape est fermé ou ouvert par un piston principal (3) ;
le piston principal (3) est réalisé comme piston à paliers et comprend :
une collerette de piston mince, qui constitue avec la paroi cylindrique de la chambre
de commande (2) le compartiment annulaire (70) et une surface d'étanchéité (4) se
trouvant sur la collerette de piston mince, qui est dirigée vers le siège de soupape
et qui est en interaction avec le siège de piston (5) et
une collerette de piston épaisse, qui est guidée de manière à assurer une étanchéité
sur la paroi de la chambre de commande entre le compartiment annulaire et le compartiment
de commande pilote et qui les sépare l'un de l'autre ;
le piston principal peut coulisser dans le sens axial dans la chambre de commande
(2), et ceci au moyen d'une application de pression dans la chambre de retour (73)
ou dans le compartiment annulaire (70) pour son décollement du siège de soupape (5)
et au moyen d'une application de pression dans le compartiment de commande pilote
(15) pour la fermeture du siège de soupape ;
le compartiment de commande pilote (15) peut être relié par l'intermédiaire d'un élément
d'étranglement de compensation (14) au compartiment annulaire (70) ainsi qu'au raccord
B et par l'intermédiaire d'un canal de commande pilote (34), comprenant un siège de
soupape de commande pilote (6) dans le piston principal (3), au compartiment de retour
(73) ainsi qu'au raccord A ;
le canal de commande pilote avec un siège de soupape de commande pilote (6) peut être
fermé par un élément de fermeture guidé de manière concentrique par rapport au canal
de commande pilote (34), le piston de commande pilote (8) avec sa surface d'étanchéité
(7) par une application de pression dans le compartiment de commande pilote (15) et
de préférence par la force d'un ressort de fermeture, et être ouvert dans le sens
opposé par un poussoir de commande pilote (9), lequel poussoir de commande pilote
(9) est guidé avec du jeu dans le canal de commande pilote (34) et pénètre dans le
compartiment de retour (73) ;
un piston de commande ou de commande de progression (20) est guidé dans le sens axial
dans le compartiment de commande (21) et peut être déplacé par une application de
pression dans le compartiment de commande (21) en direction du compartiment de retour
(73) et par un ressort de commande ou de commande de progression (24) dans le sens
opposé;
le piston de commande (20) comprend une tige de commande (19) dirigée contre le poussoir
de commande pilote (9) et alignée dans le sens coaxial par rapport à celui-ci, dont
une extrémité, c'est à dire l'extrémité de commande ou de commande de progression
(16), pénètre dans la chambre de commande (2) en agissant, dans le cas d'un déplacement
axial du piston de commande (20), contre la force du ressort de commande (24) sur
le poussoir de commande pilote (9) et le piston de commande pilote (8) dans le sens
de l'ouverture, caractérisée
- en ce que le poussoir de commande pilote (9) comprend sur sa longueur et en partant de la surface
d'appui (7) du poussoir de commande pilote (8) au moins les zones de longueurs suivantes
:
d'abord une zone à section maximale (142), qui est guidée avec le jeu le plus faible
par rapport au canal de commande pilote (34),
ensuite une zone d'étranglement (143) qui s'y rattache et qui forme sur sa longueur
et avec sa section par rapport au canal de commande pilote (34) une fente d'étranglement,
qui part de la fente d'étranglement de la section maximale et qui s'accroît ensuite
constamment, de préférence progressivement, au moins sur une longueur partielle (144)
de la zone d'étranglement (143) ;
enfin une zone (146) à section minimale ;
- en ce que le poussoir de commande pilote (9) est de préférence relié de manière fixe au piston
de commande pilote (8) ;
- en ce que le rapport entre la surface active (45) du piston de commande (20) soumise à la pression
de commande et la surface active du siège de soupape de commande pilote (6) est supérieur
à 50 : 1, de préférence supérieur à 100 : 1 et en ce que de préférence le rapport
entre la surface frontale (45) du piston de commande (20) et la surface frontale (44),
respectivement la surface active (74), à l'extrémité de commande (16) est supérieur
à 30 : 1, en particulier supérieur à 60 : 1 ;
- en ce que la section d'étranglement (36) que forme le poussoir de commande pilote (9) avec
le canal de commande pilote (34) est, dans toutes les positions d'ouverture du piston
de commande pilote (8), plus petite que la section d'ouverture formée entre le siège
de soupape de commande pilote (6) et la surface d'étanchéité (7) du piston de commande
pilote (8) et
- en ce que la section maximale d'étranglement que forme le piston de commande pilote (8) avec
le canal de commande pilote (34) est plus grande que la section de passage du flux
de l'élément d'étranglement de compensation (14).
2. Soupape selon la revendication 1, caractérisée en ce que dans la zone d'étranglement, qui est la plus proche du piston de commande pilote,
le poussoir de commande pilote (9) est de forme cylindrique et comprend sensiblement
la section maximale et un jeu faible par rapport au canal de commande pilote (34),
en ce que dans la zone d'étranglement (143) à effet d'étranglement décroissant qui suit après,
le poussoir de commande pilote (9) comprend sur son enveloppe au moins une rainure
d'étranglement (10) dirigée dans le sens axial, dont la profondeur et/ou la largeur
arrive à la zone à section maximale avec une valeur qui est sensiblement égale à zéro
et s'accroît constamment sur une longueur partielle (144) de la zone d'étranglement
(143) et qui, de préférence - se poursuit ensuite de manière constante sur une autre
longueur partielle (145) et de préférence en ce qu'à l'autre extrémité de la zone d'étranglement (143) le fond de rainure des rainures
d'étranglement se termine sensiblement au niveau de la section minimale du poussoir
de commande pilote (9).
3. Soupape selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'à son extrémité dirigée vers le compartiment de commande pilote (15) le piston principal
(3) comprend une forure de guidage centrale (38), du fond de laquelle part le canal
de commande pilote (34), en ce qu'à l'extrémité dirigée vers le compartiment de commande pilote le piston de commande
pilote (8) comprend une tige de guidage (37), qui est guidée de manière à assurer
une étanchéité dans la forure de guidage (38) dans le piston principal (3) et comprend
une surface frontale (39) plus importante par comparaison avec la surface active du
siège de soupape de commande pilote (6), et en ce que la partie de la forure de guidage (38), qui se trouve entre le siège de soupape de
commande pilote (6) et la tige de guidage (37), est reliée au compartiment de commande
pilote (15) par l'intermédiaire d'une forure d'étranglement primaire (41).
4. Soupape selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le compartiment annulaire (70), y compris le raccord B et la conduite descendante
(25), et la chambre de retour (60) avec le compartiment de retour (73), y compris
le raccord A, la conduite de retour (27) et le réservoir, sont reliés par l'intermédiaire
d'une chambre (49), d'une chambre de retour (60) et d'un piston de limitation de pression
(55) d'une soupape de limitation de pression (30), qui est disposé entre, et qui est
soumis à une action de ressort.
5. Soupape selon la revendication 4, caractérisée en ce que la chambre (49) et la chambre de retour (60) se trouvent entre deux chambres d'extrémité
de la soupape de limitation de pression (30), en ce que le piston de limitation de pression (55) soumis à une action de ressort de la soupape
de limitation de pression (30) comprend une surface d'étanchéité (56) ainsi qu'aux
deux extrémités respectivement une tige de piston avec une extrémité de guidage (62)
et une extrémité de guidage (63), la surface d'étanchéité (56) étant appliquée sur
le siège de soupape (54) sous la précontrainte d'un ressort de compression (57) et
chaque extrémité de guidage (62, 63) étant guidée de manière à assurer une étanchéité
dans une des chambres d'extrémité du boîtier de soupape (1), en ce que la chambre d'extrémité, qui est voisine de la forure de surcharge (49), ainsi que
son extrémité de guidage (62) sont soumises à la pression du compartiment de retour
(73) par l'intermédiaire de la forure longitudinale (81) et de la forure transversale
(80) et comprend une section (64) qui est légèrement inférieure à la surface du siège
de soupape et en ce que la chambre d'extrémité comprenant l'extrémité de guidage (63) est déchargée en pression
et a, en ce qui concerne sa section active au niveau hydraulique (65), la même taille
que la différence entre la surface du siège de soupape (54) et la section (64) de
la chambre d'extrémité (147) comprenant l'extrémité de guidage (62).
6. Soupape selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que le piston de limitation de pression (55) soumis à une action de ressort de la soupape
de limitation de pression (30) est mis en contrainte par deux ressorts de compression
disposés en parallèle, dont l'un (57) est mis en compression dans la chambre de retour
(60) contre le piston de limitation de pression (55) et l'autre (66) dans la chambre
d'extrémité déchargée en pression contre la tige de piston comprenant une extrémité
de guidage (63).
7. Soupape selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le compartiment de commande ou de commande de progression (21) est relié au canal
de commande (X) par l'intermédiaire d'une soupape de dosage (84), avec laquelle le
piston de commande ou de commande de progression (20) est soumis à l'action d'une
quantité d'huile de commande limitée à une course déterminée du piston de commande
(20).
8. Soupape selon la revendication 7, caractérisée en ce que la chambre de dosage (102) de la soupape de dosage (84) est reliée au raccord de
commande (115) et comprend une ouverture de soupape (107) avec un siège de soupape
(109), à travers laquelle l'huile de commande arrive au compartiment de commande (21),
et un élément de fermeture (110), qui s'appuie au moyen d'une tige (118) sur le piston
de commande (20), et ceci de manière telle que dans la chambre de dosage (102), l'élément
de fermeture (110) soit mobile de manière synchrone avec le piston de commande (20)
entre le siège de soupape (109) et un point d'ouverture et à ce qu'il ferme le siège
de soupape (109) pour une course imposée du piston de commande (20).
9. Soupape selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'ouverture de soupape (107) aboutit dans le compartiment de commande (21) sur le
côté opposé au ressort de commande ou de commande de progression (147) et est entourée
d'une surface de fermeture de forme annulaire (109), qui est située parallèlement
au côté frontal du piston de commande soumis à la pression, en ce que la tige (118) traverse l'ouverture de soupape (107) avec un jeu important et en ce que l'élément de fermeture (110) est poussé par un ressort (111) pour l'appui de la tige
sur le côté frontal soumis à la pression du piston de commande (20) et, après l'achèvement
de la course imposée, sur le siège de soupape (109).
10. Soupape selon la revendication 9, caractérisée en ce que le siège de soupape (109) comportant l'ouverture de soupape (107) de la soupape de
dosage (84) est guidé de manière mobile et peut être positionné par rapport au compartiment
de commande (21), en particulier que l'ouverture de soupape (107) de la soupape de
dosage (84) est formée sur un piston de fermeture (119), qui ferme la chambre de soupape
de dosage (102) par rapport au compartiment de commande (21) et qui, dans la chambre
de soupape de dosage (102), est guidé et peut être positionné de manière à assurer
une étanchéité et parallèlement au piston de commande (20).
11. Soupape selon la revendication 10, caractérisée en ce que le piston de fermeture (119) peut être positionné de telle manière qu'il se mette
en contact avec le piston de commande (20) et qu'il déplace et positionne le piston
de commande (20) dans le sens d'un déverrouillage de l'élément de fermeture de commande
pilote (8).
12. Soupape selon la revendication 10 ou 11, caractérisée en ce que le piston de fermeture (119) est placé à l'extrémité libre d'une broche de réglage
(106), en ce que la broche de réglage (106) comprend un canal central (108) placé en alignement avec
l'ouverture de soupape (107) et qui est fermé par le bouchon (112) à l'extrémité libre
de la broche de réglage (106), en ce que l'élément de fermeture (110) est guidé dans le canal central (108), en ce que le canal central (108) est soumis des deux côtés de l'élément de fermeture à la pression
de commande et en ce que la broche de réglage (106) peut être rentrée ou sortie par vissage ou dévissage dans
une forure taraudée (105), qui est parallèle au mouvement du piston de commande (20).
13. Soupape selon la revendication 12, caractérisée en ce que dans l'une des positions d'extrémité de la broche de réglage (106), le piston de
fermeture (119) pénètre dans le compartiment de commande (21), touche le piston de
commande (20) et le déplace dans le sens d'un déverrouillage de l'élément de fermeture
de commande pilote (8) (figure 8) et dans l'autre position d'extrémité, la distance
entre le siège de soupape (109) et la surface frontale du piston de commande (20)
se trouvant dans la position de repos est plus faible que la longueur de la tige (118).
14. Soupape selon la revendication 12 ou 13, caractérisée en ce que le canal central (108) est soumis des deux côtés de l'élément de fermeture (110)
à la pression de commande, et ceci par le fait que le canal de pression de commande
(114) aboutit dans le canal central (108) directement devant la surface de fermeture
du piston de fermeture et que l'élément de fermeture est guidé avec du jeu dans le
canal central.
15. Soupape selon les revendications 7 à 14, caractérisée
en ce que la tige (118) est reliée de manière fixe avec l'élément de fermeture (110) ou est
séparée de cet élément de fermeture (110) et en ce que la tige (118) est reliée de
manière fixe avec le piston de commande (20) ou est séparée de ce piston de commande
(20).
16. Soupape selon l'une des revendications 7 à 15, caractérisée en ce que la soupape de dosage (84) est contournée par un canal d'étranglement (127) qui, après
la fermeture du siège (109) par l'élément de fermeture (110), présente un étranglement
plus important (125, 128) du flux d'huile de commande.
17. Soupape selon l'une des revendications 7 à 16, caractérisée en ce que la soupape de dosage est contournée par un canal de mise en précontrainte (129, 131),
dans lequel se trouve une soupape de précontrainte (130), au moyen de laquelle est
imposée une différence maximale de pression entre le canal de mise en précontrainte
(129) et le canal de commande restant (21).
18. Soupape selon l'une des revendications 7 à 17, caractérisée en ce que la soupape de dosage est contournée par un canal de décharge, comme les canaux de
by-pass (135, 137), qui relie le canal de commande avec le réservoir par l'intermédiaire
d'une buse de by-pass (132) et d'un clapet anti-retour (133).