Bekannt sind Proportional-Druckregelventile, die unter anderem Steuerven- tile für ölhydraulische Anlagen bilden, die bei veränderlichem Eingangs- druck im wesentlichen einen konstanten Ausgangsdruck liefern. Der zu steuernde Ausgangsdruck wird durch das Stromsignal vorgegeben, das von einer entsprechenden Ansteuerelektronik geliefert wird und auf einen Betä- tigungsmagneten wirkt. Der Betätigungsmagnet kann als druckdichter 01- badmagnet ausgeführt sein und weist eine lange Lebensdauer auf.

Dahingehende Proportional-Druckregelventile können direktgesteuerte Kolbenschieberventile in Drei-Wege-Ausführung sein, d. h. mit ausgangssei- tiger Druckabsicherung. Sie werden unter anderem in ölhydraulischen An- lagen zur Steuerung von Kupplungen, in Schaltgetrieben, zur gezielten Be- einflussung von Druckaufbau und Druckabbau, zur Druckfernverstellung,

aber auch zur Steuerung von Druckverlaufen und zur Vorsteuerung von Hydroventilen und Logikelementen eingesetzt.

Dahingehende herkömmliche Proportional-Druckregelventile weisen insbe- sondere bei dünnflüssigen Fluidmedien eine schlechte Stabilität auf, d. h. sie beginnen zu schwingen, was insbesondere schädlich ist, wenn die bekann- ten Ventile Sonderfunktionen erfüllen sollen, beispielsweise in Kraftfahr- zeug-Servolenkungen, sicherheitstechnisch relevanten Bereichen od. dgl.. Es hat sich aligemein gezeigt, daß bei der Anwendung von Druckregelventilen die Anfälligkeit für Störgrößen im Eigenfrequenzbereich des Ventils liegt, wobei die auftretenden Instabilitäten bis zum Funktionsausfall des Ventils und der zugehörigen Anlagenteile führen können.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannten Ventile dahingehend weiter zu verbes- sern, daß sie in ihrem Verhalten stabiler sind, insbesondere gegenüber Dauerschwingungen, so daß sie auch für Sondereinsatzfälle gut geeignet sind. Eine dahingehende Aufgabe löst ein Ventil mit den Merkmalen des Anspruches 1.

Dadurch, daß gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 das Ventil mit einer hydraulischen Dämpfungseinrichtung versehen ist, die ei- nen Dämpfungsraum aufweist, der über eine Drossel fluidführend mit dem Nutzanschluß verbunden ist, und daß über eine Verbindungsleitung in Ab- hängigkeit von der Stellung des Ventilkolbens wahlweise der Pumpen-oder der Tankanschluß mit dem Nutzanschluß verbunden ist, wird bei einer Aus- lenkung des Ventilkolbens in Richtung der Drossel bedingt durch die Ma- gnetkraft des Schaltmagneten das im Dämpfungsraum bevorratete Fluid über die Drossel in Richtung des Nutzanschlusses verdrängt, wobei der

Verdrängungsvolumenstrom über die Drossel einen örtlichen Druckaufbau erzeugt. Auf die druckwirksame Fläche, die die Drosselstelle begrenzt, ! äßt sich eine Kraft ermitteln, die entgegen der auslenkenden Kraft des Ventil- kolbens gerichtet ist und so eine dämpfende Wirkung auf den gesamten Ventilkolben ausübt. Beim Zurückfahren des Ventilkolbens in die umge- kehrte Richtung muß dieses Fluidvolumen vom Nutzanschluß kommend in den sich nun vergrößernden Dämpfungsraum wieder über die definierte Drossel zurückströmen, was gleichfalls zu einer Dämpfung der auftretenden Schwingungen führt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils ist die Drossel aus einer Ringscheibe gebildet, die über eine Drosselstelle den Fluiddurchfluß zwischen Dämpfungsraum und Nutzanschluß hemmt. Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils kann dabei die Drosselstelle aus mindestens einer Durchgangsbohrung innerhalb der Ringscheibe gebildet sein. Vorzugsweise ist jedoch bei einer alternativen Ausführungsform vorgesehen, die Drosselstelle zumindest teilweise aus einem Ringspalt zu bilden, der zwischen der Ringscheibe und Teilen des die Ringscheibe umgebenden Ventilgehäuses gebildet ist. Letztere Lösung führt zu verbesserten Dämpfungsergebnissen und die dahingehende Lösung laft sich kostengünstig in der Fertigung realisieren.

Dabei ist ferner vorzugsweise vorgesehen, daß der Ringspalt in einen Ver- bindungskanal der Ringscheibe mündet, die fluidführend mit dem Dämp- fungsraum in Verbindung steht. Ferner ist die Ringscheibe punktweise mit dem Ventilgehäuse verbördelt, wobei an den Verbindungspunkten der Ringspalt unterbrochen ist, ebenso wie durch die stirnseitige Anlage der Ringscheibe an dem Inneren des Ventilgehäuses. Hierdurch ist eine einfa-

che und dennoch funktionssichere Verbindung der Drossel mit dem sonsti- gen Ventilgehause erreicht.

Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfin- dungsgemäßen Ventils verläuft die Verbindungsleitung zumindest teilweise parallel zur Verfahrrichtung des Ventilkolbens innerhalb des Ventilgehäu- ses, wobei über eine Ringausnehmung im Ventilkolben dieser wahlweise die Verbindung mit dem Tank oder dem Pumpenanschluß herstellt. Auf- grund der angesprochenen Verbindungsleitung ist der eigentliche Funk- tionsteil des Ventils vom Dämpfungstei ! getrennt und dadurch die Funkti- onssicherheit der Ventilkonstruktion erhöht.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der sonstigen Un- teransprüche.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Ventil anhand einer Ausführungs- form nach der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen in prinzipieller und nicht maßstäblicher Darstellung die Fig. 1 teilweise in Ansicht, teilweise im Schnitt eine Längsdarstel- lung durch ein bekanntes Proportional-Druckregelventil ; Fig. 2 teilweise in Ansicht, teilweise im Schnitt eine Längsdarstel- lung des erfindungsgemäßen Ventils ; Fig. 3 eine stirnseitige Ansicht auf die Drossel ; Fig. 4 eine Seitenansicht auf die Drossel nach der Fig. 3.

Um das erfindungsgemäße Ventil besser zu verstehen, wird zunächst an- hand der Fig. 1 ein bekanntes Proportional-Druckregelventil, wie es frei auf dem Markt erhältlich ist, näher erläutert.

Das in der Fig. 1 gezeigte Ventil zum Stand der Technik besteht aus einem Ventilgehäuse 10 in der Art einer Einschraubpatrone, was man in der Fach- sprache auch als Cartridge-Ventil bezeichnet, so daß sich das bekannte Ven- til über ein Außengewinde 11 in eine Ventilaufnahme 12 mit den Fluidan- schlüssen P, T und A einschrauben lä#t, wobei A der Nutzanschluß, P der Pumpenanschluß und T der Tankanschluß ist. Der im Inneren des Ventile- häuses 10 längsverfahrbare Haupt-oder Ventilkolben 16 ist entsprechend gehärtet und geschliffen ausgebildet. Zu seiner elektrischen Betätigung ist ein als Ganzes mit 20 bezeichnetes Magnetsystem vorhanden mit einer Lei- tungsdose 22 und einem innerhalb einer Magnetspule 24 geführten und betätigbaren Magnetanker 26. Der Magnetanker 26 ist über ein stößelartiges Betätigungsteil 28 mit dem Ventilkolben 16 verbunden, der sich an seinem vorderen Ende an einer Rückstell-oder Druckfeder 32 abstützt, und zwar im Bereich des Nutzanschlusses A, wobei die Druckfeder 32 mit ihrem an- deren freien Ende in Anlage mit einer stirnseitigen Innenausnehmung des Ventilkörpers 10 ist.

In der Ausgangsstellung, bei der kein Strom fließt und der Magnetanker 26 somit nicht betätigt wird, ist das Ventil eingangsseitig am Pumpenanschluß P geschlossen und ausgangsseitig am Anschluß A mit dem Tankanschluß T fluidführend verbunden. Hierfür weist der Ventilkolben 16 außenumfangs- seitig über eine vorgegebene Wegstrecke eine Ringausnehmung 54 auf.

Wird nun ein Stromsignal über die Leitungsdose 22 an das Magnetsystem 20 angelegt, so drückt der Magnetanker 26 mit der einer der Höhe des Steuerstromes entsprechenden Kraft auf den Ventilkolben 16. Dadurch wird

der Regelkolben 16 gegen die Rückstellfeder 32 nach unten geschoben und das Fluid oder Öl strömt vom Pumpenanschluß P zum Nutzanschluß A. Ist an den Nutzanschluß A ein Verbraucher angeschlossen, beispielsweise in Form eines hydraulischen Zylinders oder dergleichen, baut sich am Nutz- anschluß A ein Druck auf, der auf die Regelkolbenfläche wirkt und eine Gegenkraft zur Magnetkraft des Magnetsystems 20 erzeugt, welche den Ventil-oder Regelkolben 16 wieder nach oben bewegt. Dadurch wird der Zufluß des Pumpenanschlusses P zum Nutzanschluß A verringert, bis der am Nutzanschluß A anliegende Druck der Magnetkraft und damit die Druckwert-Vorgabe über das Stromsignal sich einander entsprechen. Benö- tigt der Verbraucher keine Druckflüssigkeit mehr, beispielsweise weil der hydraulische Zylinder seinen Hubanschlag erreicht hat, so bewegt sich der Ventilkolben 16 weiter nach oben und verschließt den Pumpenanschluß P.

Fällt der Ausgangsdruck durch Entlastung des Verbrauchers unter die Druckvorgabe, so drückt der Magnetanker 26 den Ventilkolben 16 wieder nach unten und der Regelvorgang kann erneut beginnen. Der maximal er- reichbare Ausgangsdruck wird dabei durch die Magnetkraft, die man auch als Druckstufe bezeichnet, festgelegt.

Eine mögliche Ausgangsdruckabsicherung an dem direkt gesteuerten Kol- benschieberventil von Nutzanschluß A zu Tankanschluß T geschieht dabei wie folgt. Steigt der Druck am Nutzanschluß A über den Vorgabedruck an, wird der Ventilkolben mit dem Magnetanker 26 nach oben verschoben und die Verbindung von Nutzanschluß A zum Tankanschluß T geöffnet. Da- durch wird der Druck am Nutzanschluß A begrenzt. Im Falle einer Unter- brechung des Steuerstromes wird der Ventilkolben 16 vom Druck am An- schluß A und der Rückstellfeder 32 nach oben verschoben. Dadurch wird wiederum der Nutzanschluß A mit dem Tankanschluß T verbunden und der Druck am Nutzanschluß A fällt auf das Tankdruckniveau ab.

Das dahingehende Proportional-Druckregelventil hat eine schlechte Stabili- tät, insbesondere bei Einsatz dünnflüssiger Medien, und grundsätzlich sind schädliche Schwingungen des Ventils um den Bereich des Ventilsitzes 14 herum möglich.

Um diesem schädlichen Schwingungsverhalten entgegenzuwirken, weist, wie dies anhand der Fig. 2 bis 4 noch gezeigt werden wird, das erfindungs- gemäße Ventil eine als Ganzes mit 34 bezeichnete hydraulische Dämp- fungseinrichtung auf. Sofern die bekannten beschriebenen Ventilelemente auch bei dem erfindungsgemäßen Ventil Anwendung finden, werden diese mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, wobei insofern das Gesagte auch für die erfindungsgemäße Ausführungsform gilt, so daß letztere nur insofern erläutert wird, als sie sich erfindungsgemäß von dem vorbeschriebenen Stand der Technik abhebt.

Die Dämpfungseinrichtung 34 ist mit einem Dämpfungsraum 36 versehen, der über eine Drossel 38 fluidführend mit dem Nutzanschluß A verbunden ist und mit Fluid befüllt ist. Über eine Verbindungsleitung 40 ist in Abhän- gigkeit von der Stellung des Ventilkolbens 16 wahlweise der Pumpenan- schluß P oder der Tankanschluß T mit dem Nutzanschluß A verbunden. Bei der in der Fig. 2 gezeigten Schaltstellung ist der Pumpenanschluß P vom Nutzanschluß A getrennt, letzterer jedoch zumindest teilweise über den Ventilkolben 16 an den Tankanschluß T angeschlossen.

Die angesprochene Drossel 38 ist aus einer Ringscheibe 42 gebildet, wie sie näher in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, wobei die Ringscheibe 42 über eine Drosselstelle 44 den Fluiddurchfluß zwischen Dämpfungsraum 36 und Nutzanschluß A in beiden Fluidrichtungen hemmt. Die Drosselstelle 44

entsteht dadurch, daß die Ringscheibe 42 gegenüber der Aufnahmebohrung 46 im Ventilgehäuse 10 ein Spiel von ca. 55 bis 70, um aufweist. Ansonsten ist die Ringscheibe 42 gegenüber dem Nutzanschluß A geschlossen ausge- führt. Die angesprochene Drosselstelle könnte auch aus einer Durchgangs- bohrung (nicht dargestellt), vorzugsweise im Zentrum der Ringscheibe 42, gebildet sein ; allein aus fertigungstechnischen Gründen ist das Herstellen der Passung zwischen Ringscheibe 42 und Aufnahmebohrung 46 des Ven- tilkörpers 10 einfacher zu realisieren und mithin kostengünstiger.

Wie insbesondere die Fig. 3 und 4 zeigen, weist die Ringscheibe 42 auf ih- rer dem Dämpfungsraum 36 zugewandten Seite einen rinnenartigen Ver- bindungskanal 48 auf. Der Verbindungskanal 48 kann kostengünstig da- durch gefertigt werden, daß man beim Herstellen der Ringscheibe 42 vor dem Abstechen des dahingehenden Drehbauteils eine Durchgangsbohrung fertigt, die dann später den halbkreisförmigen Ringkanal als Verbindungs- kanal 48 ausbildet. Der Verbindungskanal 48 mündet beidseitig der Ringscheibe 42 nach außen. Zur Verwendung des gezeigten Ventils gemäß der Fig. 2 in eine dahingehend nicht näher dargestellte Ventilaufnahme 12 sind außenumfangsseitig am Ventilkörper 10 Ausnehmungen 50 angeord- net, in die in üblicher und nicht näher beschriebener Weise Dichtmittel, insbesondere Dichtringe, eingreifen und für eine Abdichtung des Ventilin- neren gegenüber der Umgebung sorgen.

Die Ringscheibe 42 ist punktweise mit dem Ventilgehäuse 10 verbördelt, wobei an den Verbindungspunkten (nicht näher dargestellt) der fluidfüh- rende Ringspalt unterbrochen ist ebenso wie durch die stirnseitige Anlage der Ringscheibe 42 an dem Inneren des Ventilgehäuses 10 in Form der Aufnahmebohrung 46. Für eine sichere Verbördelung und einen sicheren Halt der Ringscheibe 42 innerhalb des Ventilgehäuses 10 ist im Abstand

von jeweils 90° ein Bördelpunkt vorgesehen, d. h. an dieser Stelle verengt sich die Aufnahmebohrung 46 punktweise und die zylindrische Ventilauf- nahme 52, die am freien Ende des Ventils dem Nutzanschluß oder Ver- braucheranschluß A zugewandt ist, verjüngt sich entsprechend in diesen Punkten. Bis auf die Stelle der vier Anlagepunkte ist jedoch der Fluiddurch- fluß zwischen dem Nutzanschluß A und dem Dämpfungsraum 36 nicht behindert. Da die Ringscheibe 42 stirnseitig am Ventilgehäuse anliegt, fin- det die weitere Fluidführung in den Dämpfungsraum 36 über den Verbin- dungskanal 48 statt, der zum einen in den Dämpfungsraum 36 mündet und zum anderen fluidführend über seine stirnseitigen Enden mit dem drosseln- den Ringspalt in Verbindung steht.

Wie die Fig. 2 des weiteren zeigt, ist die Verbindungsleitung 40 zumindest teilweise parallel zur Verfahrrichtung des Ventilkolbens 16 innerhalb des Ventilgehäuses 10 verlaufend angeordnet, wobei über die Ringausnehmung 54, die den Ventilkolben 16 radial umfaßt, dieser wahlweise die Verbin- dung mit dem Tankanschluß T oder dem Pumpenanschluß P herstellt. Die parallel zur Verschieberichtung des Ventilkolbens 16 verlaufende Verbin- dungsleitung 40 mündet mit ihrem einen freien Ende in den Nutzanschluß A und mit ihrem anderen freien Ende in eine Stichleitung 56, die in jeder Verschiebestellung des Ventilkolbens 16 in die Ringausnehmung 54 mün- det. Die angesprochene Stichleitung 56 ist nach außen hin von einer Ab- schlußkugel 58 in dichtender Weise verschlossen. Ebenso wie der Pumpen- anschluß P ist auch der Tankanschluß T quer zur Längsrichtung des Ventil- kolbens 16 angeordnet, wobei in die Tankleitung T eine Druckausgleichs- leitung 60 mündet, die wiederum mit ihrem anderen freien Ende in einen Druckraum 62 mündet, der von dem Betätigungsteil 28 des Magnetankers 26 durchgriffen ist und der in diesem Bereich an den Ventilkolben 16 an- stößt.

Der Tankanschluß T sowie der Pumpenanschluß P sind durch einen mittle- ren Ventilkolbenteil 64, der die Ringausnehmung 54 aufweist, fluidführend voneinander getrennt. Je nach dem Systemzustand des Ventils und mithin je nach Verschiebestellung des Ventilkolbens 16 und des mittleren Ventilkol- benteiles 64 ist eine fluidführende Verbindung zwischen dem Nutzan- schluß A und dem Tankanschluß T oder dem Nutzanschluß A und dem Pumpenanschluß P gegeben. Für die dahingehende fluidführende Verbin- dung wird eine Überdeckung der Ringausnehmung 54 mit dem jeweiligen Anschluß P oder T herbeigeführt. Ansonsten münden die Anschlüsse P und T in eine ringförmige Verjüngung 66 innerhalb des Ventilkolbens 16, die durch den mittleren Ventilkolbenteil 64 voneinander getrennt sind.

In beiden Richtungen an die jeweilige Verjüngung 66 anschließend sind weitere Kolbenteile 68 vorhanden, die jeweils eine übliche Abdichtung aufweisen. Zum besseren Verständnis des erfindungsgemäßen Ventils wird dieses nunmehr anhand seiner Funktion näher erläutert.

Bei einer Auslenkung des Ventil-oder Regelkolbens 16 in positiver X- Richtung, d. h. zur Ringscheibe 42 hin, was über die Magnetkraft des Ma- gnetsystems 20 erfolgt, wird über die als Ringspalt ausgebildete Drossel 38 zwischen Ventilgehäuse 10 und Ringscheibe 42 das vorhandene Fluidvo- lumen innerhalb des Dämpfungsraumes 36 von dort in Richtung des Nutz- anschlusses A verdrängt. Dieser Verdrängungsvolumenstrom über den Ringspalt erzeugt einen örtlichen Druckaufbau, wobei sich auf die druck- wirksame Flache des Kolbens 16 eine Dämpfungskraft ermitteln lä#t, die entgegen der auslenkenden Kraft des Ventilkolbens 16 gerichtet ist und so eine dämpfende Wirkung auf die gesamte Ventilachse ausübt. Beim etwai- gen Zurückfahren des Ventilkolbens 16 in die entgegengesetzte negative X-

Richtung, muß dieses Fluidvolumen in den sich nun vergrößernden Dämp- fungsraum 36 wieder über den definierten Ringspalt als Drossel 38 zurück- strömen, was wiederum eine Hemmung auf den Ventilkolben 16 ausübt.

Aufgrund dieser Hemmung über die Drossel 38 ist mit geringem Aufwand auf fertigungstechnisch einfache und kostengünstige Weise ein Druckregel- ventil mit einer hohen Stabilität gegenüber Dauerschwingungen geschaffen, da über die Drossel 38 und den Dämpfungsraum 36 eine Hemmung für die Ventilkolbenbewegung entsteht. Da man auf diese Art und Weise Instabili- täten bei dem Ventil begegnen kann, sind Funktionsausfälle vermieden.

Der Dämpfungsraum 36 ist Bestandteil eines Zentralkanals, der sich entlang der Längsachse des Ventilgehauses 10 erstreckt. Der Dämpfungsraum 36 ist auf seiner einen Seite durch die Kolbenteile 68 begrenzt und auf seiner an- deren Seite durch die Drossel 38. Sowohl die Drossel 38 als auch der Dämpfungsraum 36 sind benachbart dem Nutzanschluß A am freien stirn- seitigen Ende des Ventilgehäuses 10 angeordnet. Ferner mündet die Ver- bindungsleitung 40 parallel verlaufend zum Zentralkanal mit ihrem freien Ende am stirnseitigen Abschluß des Ventilgehäuses 10 ins Freie.

Auf diese Art und Weise ist ein besonders kompakter Aufbau für das Ventil erreicht und dieses kommt für seine Funktion mit nur einer Drosselstelle aus. Ferner erfolgt der Dämpfungsausgleich unmittelbar unter Einwirkung auf das stirnseitige freie Ende der unteren Kolbenteile 68. Der Dämpfungs- raum 36 ist darüber hinaus charakterisiert, daß er bis auf die Drossel 36 in sich im wesentlichen geschlossen ist, insbesondere über die Dichteinrich- tung der Kolbenteile 68 in Richtung der Verjüngung 66 mit dem Pumpen- anschluß P.