WEGEVENTIL

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Wegeventil mit im Ventilgehäuseinnenraum axial verschiebbarem Steuerkolben und einem am Ventilgehäuse angebrachten, zum Erfassen der Position des Steuerkolbens dienenden Wegaufnehmer, der ein am einen Ende druckdicht abgeschlossenes Wegaufnehmerrohr aufweist, in dessen Öffnung am anderen Ende ein Weggeberstab eintaucht, der am Steuerkolben befestigt ist und sich in der Richtung von dessen Axialverschiebung durch einen den Ventilgehäuseinnenraum mit dem Wegaufnehmerrohr verbindenden Durchgang hindurch erstreckt.

[0002] Ventile dieser Art sind bekannt. Ein von der Anmelderin hergestelltes Proportional-Einbauventil dieser Art ist beispielsweise unter der Bezeichnung 3WRC im Handel erhältlich. Derartige Ventile dienen vorzugsweise der Steuerung oder Regelung großer Drucköl-Volumenströme, z.B. bei Schmiedemanipulatoren, Pressenzylindern, Druckgießmaschinen und dergleichen.

[0003] Bei einem aus der DE 34 20 400 A1 bekannten Wegeventil ähnlicher Art, ist kein druckdicht abgeschlossenes Wegaufnehmerrohr vorhanden, vielmehr ist das Innere des Wegaufnehmers über Bohrungen mit Tank verbunden und somit drucklos. Eine Weggeberstange, die sich aus der benachbarten Ventilkammer in den Weggeber erstreckt, durchgreift eine Dichteinrichtung, die die Ventilkammer fluidisch von dem mit Tank verbundenen drucklosen Bereich trennt.

[0004] Die bekannten gattungsgemäßen Ventile zeichnen sich durch eine einfache Bauweise aus, weil der Wegaufnehmer dank seiner druckdichten Ausbildung unmittelbar an dem Durchgang des Ventilgehäuses anbringbar ist, durch den hindurch sich der Weggeberstab aus dem Ventilgehäuseinnenraum heraus in die Öffnung des Wegaufnehmerrohres hinein erstreckt. Da bei dieser Bauart der im Durchgang herrschende Verbraucherdruck auch im druckdichten Wegaufnehmerrohr wirksam ist, besteht jedoch die Gefahr, daß in Fällen, wo im Verbraucherdruck hohe Druckspitzen mit steilen Anstiegsflanken auftreten, es zu plastischen Aufweitungen des druckdichten Wegaufnehmerrohres kommen kann. Dies führt oftmals zu Störungen bei der Positionserfassung, insbesondere bei der Verwendung von induktiven Wegaufnehmern mit auf das Wegaufnehmerrohr aufgestecktem Spulenkörper, dessen Wicklung reißen kann, was zum Ausfall der zugehörigen Ansteuerelektronik und damit des Ventiles führt.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wegeventil der besagten Art zu schaffen, das sich demgegenüber durch eine erhöhte Betriebssicherheit auszeichnet. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einem Wegeventil der eingangs genannten Art durch eine im Durchgang zwischen dem Ventilgehäuseinnenraum und der Öffnung des Wegaufnehmerrohres vorgesehene, einen Dämpfungsspalt freilassende Abdichtung gelöst, die eine einen Ölfluß in das Wegaufnehmerrohr hinein zulassende Drosselstelle bildet.

[0006] Die erfindungsgemäß vorgesehene Drosselung des Ölflusses in das Wegaufnehmerrohr dämpft den bei einer Druckspitze im Verbraucherdruck auftretenden Kompressionsvolumenstrom in Richtung des Wegaufnehmers so stark, daß der Druckanstieg im Wegaufnehmerrohr nicht mehr zu plastischen Verformungen des Rohres und damit zu einer Beeinträchtigung der Funktion der Positionserfassung des Wegaufnehmers führt.

[0007] Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die im Durchgang befindliche Abdichtung, welche den Dämpfungsspalt bildet, zusätzlich ein den Ölfluß in das Wegaufnehmerrohr sperrendes Rückschlagventil auf. Dadurch kann Öl, das bei Eintauchbewegungen des Weggeberstabes in das Wegaufnehmerrohr hinein verdrängt wird, über das Rückschlagventil zum Ventilgehäuseinnenraum zurückfließen, so daß auch das Auftreten von Kompressions-Druckspitzen im Wegaufnehmerrohr aufgrund von Eintauchbewegungen des Weggeberstabes vermieden ist.

[0008] Vorzugsweise ist der Dämpfungsspalt am Ventilkörper des Rückschlagventils vorgesehen.

[0009] Dieser Ventilkörper kann bei einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel als eine ein zentrales Durchgangsloch aufweisende Lochscheibe ausgebildet sein, die mit ihrer dem Wegaufnehmerrohr zugekehrten Seite mit einer als Ventilsitzfläche dienenden, an einem Absatz des Durchganges ausgebildeten Schulterfläche zusammenwirkt und mit ihrem Durchgangsloch auf dem Weggeberstab mit einem den Dämpfungsspalt bildenden Spiel geführt ist.

[0010] Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

einen teilweise schematisch vereinfacht gezeichneten Längsschnitt eines Ausführungsbeispieles des erfindungsgemäßen Wegeventils und

Fig. 2

einen in größerem Maßstab gezeichneten Ausschnitt aus Fig. 1, wobei der Bereich des Durchganges vom Ventilgehäuseinnenraum zum Wegaufnehmer gezeigt ist.

[0011] Ein in Fig. 1 als Ganzes mit 1 bezeichnetes Einbau-Wegeventil weist ein Ventilgehäuse 3 auf, in dem ein Steuerkolben 5 in Axialrichtung, bezogen auf die Gehäuselängsachse 7, verschiebbar ist, um in 3/2-Wege-Funktion eine stufenlose Regelung eines Drucköl-Volumenstromes vom Druckölanschluß P zum Verbraucheranschluß A und vom Anschluß A zum Tankanschluß T zu bewirken. Steueranschlüsse für die Ansteuerung des Wegeventils mittels eines Vorsteuerventils 9 sind in Fig. 1 mit 11 und 13 bezeichnet. Für die Betätigung des Vorsteuerventils 9 ist eine Steuerelektronik 15 vorgesehen, die in üblicher Weise ausgebildet und daher nicht im einzelnen dargestellt und beschrieben ist. Die Steuerelektronik 15 ist im Gehäuse eines induktiven Wegaufnehmers 17 untergebracht, der am Ventilgehäuse 3 angeflanscht ist und über die Steuerelektronik 15 Teil eines Lageregelkreises bildet.

[0012] Der Wegaufnehmer 17 ist mit dem Ventilgehäuse 3 über ein Zwischenstück 19 verbunden, das einen nach außen druckdicht abgeschlossenen Durchgang 21 vom angrenzenden Ventilgehäuseinnenraum 23 zur zugewandten Öffnung 25 eines Wegaufnehmerrohres 27 bildet, das an seinem der Öffnung 25 (Fig. 2) abgekehrten Ende 29 druckdicht abgeschlossen ist. Auf der Außenseite des Wegaufnehmerrohres 27, das sich koaxial zur Längsachse 7 erstreckt, befindet sich ein aufgesteckter, bewickelter Spulenkörper 31.

[0013] Ein an der dem Durchgang 21 zugewandten Stirnseite des Steuerkolbens 5 befestigter, zur Achse 7 koaxialer Weggeberstab 33 erstreckt sich durch das offene Ende 25 in das Wegaufnehmerrohr 27 hinein. Der Weggeberstab 33 besteht in bekannter Weise aus einem im wesentlichen nichtmagnetischen Kernträgerstab, an dessen vorderes Ende ein Weicheisenstab angeschweißt ist, der als ferromagnetischer Kern mit der Bewicklung des Spulenkörpers 31 zur wegabhängigen Beeinflussung der Induktivität zusammenwirkt.

[0014] Aufgrund des durch Durchgangskanäle 35 im Steuerkolben 5 erreichten Druckausgleichs herrscht im Betrieb in dem an den Durchgang 21 angrenzenden Bereich des Ventilgehäuseinnenraumes 23 der Druck des Verbraucheranschlusses A. Über den Durchgang 21 und über das zugekehrte Ende 25 des Wegaufnehmerrohres 27, das an seinem anderen Ende 29 druckdicht abgeschlossen ist, baut sich dieser Druck auch im Wegaufnehmerrohr 27 auf. Um zu vermeiden, daß bei im Ventilgehäuseinnenraum 23 auftretenden sprunghaften Druckänderungen sich entsprechende Druckspitzen im Wegaufnehmerrohr 27 ausbilden, die zu plastischen Verformungen und damit zu Beschädigungen der Bewicklung des Spulenkörpers 31 führen könnten, befindet sich im Durchgang 21 eine Dämpfungseinrichtung, die einen Ölfluß in das Wegaufnehmerrohr 27 nur über eine Drosselstelle gestattet.

[0015] Die Funktion dieser Dämpfungseinrichtung übernimmt eine im Durchgang 21 vorgesehene Abdichtung, die den Durchgang 21 bis auf einen Dämpfungsspalt abschließt, der eine Drosselstelle für den Ölfluß in das Wegaufnehmerrohr 27 bildet. Bei dem dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Dämpfungsspalt an einer Lochscheibe 37 gebildet, die mit ihrem zentralen Durchgangsloch 39 auf dem Weggeberstab 33 gelagert ist. Der Innendurchmesser des Durchgangsloches 39 ist etwas größer als der Außendurchmesser des Weggeberstabes 33, um zwischen diesem und der Innenwand des Durchgangsloches 39 den Dämpfungsspalt zu bilden.

[0016] Ein im Durchgang 21 durch einen Sicherungsring 41 (Fig. 2) abgestütztes Federelement, das beim Ausführungsbeispiel aus Tellerfedern 43 besteht, spannt die dem Wegaufnehmerrohr 27 zugewandte Seite der Lochscheibe 37 für die Anlage an einer Schulterfläche 45 vor, die durch einen Absatz des Durchganges 21 gebildet ist.

[0017] Die Lochscheibe 37 bildet so zusammen mit der als Ventilsitzfläche wirkenden Schulterfläche 45 ein Rückschlagventil, das den Ölfluß in das Wegaufnehmerrohr 27 hinein bis auf den gedrosselten Ölfluß sperrt, der durch den Dämpfungsspalt hindurchtritt. Andererseits kann, wenn der Weggeberstab 33 bei einer entsprechenden Bewegung des Kolbens 5 in das Wegaufnehmerrohr 27 einfährt und dabei eine bestimmte Ölmenge verdrängt, diese in Durchlaßrichtung des gebildeten Rückschlagventiles abfließen, so daß keine durch Kolbenbewegung verursachte Druckspitze im Wegaufnehmerrohr 27 auftritt.

[0018] Beim vorgesehenen Ausführungsbeispiel, siehe Fig. 2, ist der Außendurchmesser der Lochscheibe 37 etwas geringer als der Innendurchmesser des betreffenden Abschnittes des Durchganges 21, so daß die Lochscheibe 37 nur auf dem Weggeberstab 33 geführt ist, was die an der Lochscheibe 37 wirkenden Reibkräfte und damit auch den Verschleiß verringert.

[0019] Anstelle der beim gezeigten Ausführungsbeispiel vorgesehenen Abdichtung in Form eines einen Dämpfungsspalt freilassenden Rückschlagventils könnte ein übliches Dichtungselement vorgesehen sein, dessen natürlicherweise auftretende Leckage den gedrosselten Ölfluß bildet, der im Inneren des Wegaufnehmerrohres 27 einen im wesentlichen statischen, d.h. von Druckspitzen mit steilen Anstiegsflanken freien, Innendruck aufbaut.

Ansprüche

1. Wegeventil mit im Ventilgehäuseinnenraum (23) axial verschiebbarem Steuerkolben (5) und einem am Ventilgehäuse (3) angebrachten, zum Erfassen der Position des Steuerkolbens (5) dienenden Wegaufnehmer (17), der ein am einen Ende (29) druckdicht abgeschlossenes Wegaufnehmerrohr (27) aufweist, in dessen Öffnung (25) am anderen Ende ein Weggeberstab (33) eintaucht, der am Steuerkolben (5) befestigt ist und sich in der Richtung von dessen Axialverschiebung durch einen den Ventilgehäuseinnenraum (23) mit dem Wegaufnehmerrohr (27) verbindenden Durchgang (21) hindurch erstreckt, gekennzeichnet durch eine im Durchgang (21) zwischen dem Ventilgehäuseinnenraum (23) und der Öffnung (25) des Wegaufnehmerrohres (27) vorgesehene, einen Dämpfungsspalt freilassende Abdichtung (37), die eine einen Ölfluß in das Wegaufnehmerrohr (27) hinein zulassende Drosselstelle bildet.

2. Wegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine völlige, nur leckagebehaftete Abdichtung vorgesehen ist, deren Leckage den gedrosselten Ölfluß in das Wegaufnehmerrohr (27) bildet.

3. Wegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung ein den Ölfluß in das Wegaufnehmerrohr (27) sperrendes Rückschlagventil (37, 43, 45) aufweist.

4. Wegeventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungsspalt am Ventilkörper (37) des Rückschlagventils vorgesehen ist.

5. Wegenventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Ventilkörper eine ein zentrales Durchgangsloch (39) aufweisende Lochscheibe (37) vorgesehen ist, die mit ihrer dem Wegaufnehmerrohr (27) zugekehrten Seite mit einer als Ventilsitzfläche dienenden, an einem Absatz des Durchganges (21) ausgebildeten Schulterfläche (45) zusammenwirkt und mit ihrem Durchgangsloch (39) auf dem Weggeberstab (33) mit einem den Dämpfungsspalt bildenden Spiel geführt ist.

6. Wegeventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Lochscheibe (37) zur Anlage an die Ventilsitzfläche (45) vorspannendes Federelement (43) vorhanden ist.

7. Wegeventil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Lochscheibe (37) geringer ist als der Innendurchmesser des sie aufnehmenden Abschnittes des Durchganges (21).

8. Wegeventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wegaufnehmer (17) für eine induktive Erfassung der Position des Steuerkolbens (5) einen auf das Wegaufnehmerrohr (27) aufgesteckten Spulenkörper (31) mit einer Wicklung aufweist, deren Induktivität durch einen ferromagnetischen Kern des als Kernträger dienenden Weggeberstabes (33) beeinflußbar ist.

Claims

1. Directional control valve with control piston (5) axially displaceable in the valve housing interior chamber (23) and a travel sensor (17) serving for the detection of the position of the control piston (5), mounted on the valve housing (3), wherein the travel sensor has a travel sensor tube (27) sealed pressure-tight at one end (29), into the opening (25) of which at. the other end is telescopically displaced a directional transmitter rod (33), which is fastened to the control piston (5) and extends in the direction of its axial displacement through a passage (21) connecting the valve housing interior chamber (23) with the travel sensor tube (27), characterized by a seal (37) provided in the passage (21) between the valve housing interior chamber (23) and the opening (25) of the travel sensor tube (27), leaving open a damping gap, wherein the seal forms a throttle point allowing an oil flow into the travel sensor tube (27).

2. Directional control valve according to Claim 1, characterized in that a complete but still leaking seal is provided, wherein the leakage therefrom forms the throttled oil flow into the travel sensor tube (27).

3. Directional control valve according to Claim 1, characterized in that the seal includes a check valve (37, 43, 45) blocking the oil flow into the travel sensor tube (27).

4. Directional control valve according to Claim 3, characterized in that the damping gap is provided on the valve body (37) of the check valve.

5. Directional control valve according to Claim 4, characterized in that a perforated disk (37) having a central passage opening (39) is provided as valve body, which perforated disk with its side adjacent to the travel sensor tube (27) cooperates with a shoulder surface (45) constructed on an offset of the passage (21) and serving as valve seat surface and is guided with its passage opening (39) on the directional transmitter rod (33) with a certain amount of play forming the damping gap.

6. Directional control valve according to Claim 5, characterized in that a spring element (43) is present prestressing the perforated disk (37) to form the contact on the valve seat surface (45).

7. Directional control valve according to Claim 5 or 6, characterized in that the exterior diameter of the perforated disk (37) is smaller than the interior diameter of the segment of the passage (21) intended to receive it.

8. Directional control valve according to any of Claims 1 to 7, characterized in that the travel sensor (17) for inductive detection of the position of the control piston (5) has a coil body (31) with a winding positioned on the travel sensor tube (27), of which the inductance can be influenced by a ferromagnetic core of the directional transmitter rod (33) serving as core carrier.

Revendications

1. Un distributeur, doté d'un tiroir (5) de commande, pouvant coulisser à l'intérieur (23) du corps de valve, et d'un capteur (17) de position, apposé sur le corps (3) de valve, servant à saisir la position du tiroir (5) de commande et présentant un tube (27) de captéur de position, lequel est isolé du point de vue de la pression en une de ses extrémités (29) et, en son autre extrémité, dans l'ouverture (25) duquel pénètre un bâton (33) de capteur de position, qui est fixé sur le tiroir (5) de commande et qui, dans la direction de son coulissement axial, s'étend au travers d'un passage (21), lequel raccorde l'intérieur (23) du corps de valve avec le tube (27) de capteur de position, caractérisé par une étanchéité (37), qui est prévue dans le passage (21) éntre l'intérieur (23) du corps de valve et l'ouverture (25) du tube (27) de capteur de position, qui laisse une fente d'amortissement libre et qui forme une portion d'étranglement, permettant à un flux d'huile de pénétrer à l'intérieur du tube (27) de capteur de position.

2. Un distributeur conforme à la revendication n° 1, caractérisé en ce qu'est prévue une étanchéité complète, simplement conditionnée par les fuites, dont la fuite constitue le flux d'huile étranglé à l'intérieur du tube (27) de capteur de position.

3. Un distributeur conforme à la revendication n° 1, caractérisé en ce que l'étanchéité présente un clapet anti-retour (37, 43, 45), qui bloque le flux d'huile à l'intérieur du tube (27) de capteur de position.

4. Un distributeur conforme à la revendication n° 3, caractérisé en ce que la fente d'amortissement est prévue au niveau du corps (37) de valve du clapet anti-retour.

5. Un distributeur conforme à la revendication n° 4, caractérisé en ce qu'est prévu comme corps de valve un disque (37) perforé, présentant un trou (39) de perforation central, qui, de par sa face orientée vers le tube (27) de capteur de position, interagit avec une surface (45) d'épaule, laquelle est formée au niveau d'un rebord du passage (21) et laquelle sert de surface de siège de clapet, et qui est guidé par son trou (39) de perforation sur le bâton (33) de capteur de position avec un jeu, lequel constitue la fente d'amortissement.

6. Un distributeur conforme à la revendication n° 5, caractérisé en ce qu'est présent un élément (43) ressort, qui précontraint le disque (37) perforé de façon à ce qu'il soit plaqué contre le siège (45) de clapet.

7. Un distributeur conforme à la revendication n° 5 ou n° 6, caractérisé en ce que le diamètre extérieur du disque (37) perforé est inférieur au diamètre intérieur de la section du passage (21), qui le reçoit.

8. Un distributeur conforme à une des revendications n° 1 à n° 7, caractérisé en ce que, afin de permettre une saisie par induction de la position du tiroir (5) de commande, le capteur (17) de position présente un corps (31) de bobine, qui est étendu sur le tube (27) de capteur de position, qui possède une boucle et qui présente une inductance modifiable à l'aide d'un noyau ferromagnétique du bâton (33) de capteur de position, lequel sert de porteur de noyau.

Zeichnung