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Patent Searching and Data


Title:
VALVE APPARATUS FOR INFLUENCING A FLOW OF MEDIUM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/220193
Kind Code:
A1
Abstract:
A valve apparatus for influencing a flow of medium between a supply port (38) and a pressure port (40), having a valve device (10) which, in at least one closed position, blocks the connection between the supply port (38) and the pressure port (40) and which opens this connection in at least one opened position, in which the pressure port (40) is connected to at least one of two medium chambers (62, 80) by a respective fluid channel (64, 82), of which one (64) consists of a fluid duct (68) in the valve slider (22), is characterized in that the other fluid channel (82) has at least one further fluid duct (84) which is separate from the first fluid duct (68) and which, at least in one of the opened positions of the valve slider (22), opens at one end (92) into the medium chamber (80) and which, in every displacement position of the valve slider (22), is permanently connected at the other end (94) to the pressure port (40).

Inventors:
BIWERSI SASCHA ALEXANDER (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/000700
Publication Date:
December 28, 2017
Filing Date:
June 16, 2017
Export Citation:
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Assignee:
HYDAC SYSTEM GMBH (DE)
International Classes:
F15B13/02; F15B13/04
Foreign References:
DE102014003086A12015-09-03
DE102013014671A12015-03-05
DE102014003086A12015-09-03
Attorney, Agent or Firm:
BARTELS UND PARTNER (DE)
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e

Ventilvorrichtung zum Beeinflussen eines Medienstromes zwischen einem Versorgungsansehl uss (38), an den eine Druckversorgungsquelle (P) anschließbar ist, und einem Druckanschluss (40), an den ein hydraulischer Verbraucher (U) anschließbar ist, mit einer Ventileinrichtung (10), die einen Ventilschieber (22) aufweist, der in axialen Verfahrrichtungen innerhalb eines Ventilgehäuses (18) geführt ist und mit seinen gegenüberliegenden Stirnseiten (60, 78) zumindest teilweise zwei Medienkammern (62, 80) innerhalb des Ventilgehäuses (18) begrenzt und der in mindestens einer Schließstellung die Verbindung (36) zwischen dem Versorgungs- (38) und dem Druckanschluss (40) sperrt und der die dahingehende Verbindung (36) in mindestens einer seiner geöffneten Stellungen freigibt, bei denen der Druckanschluss (40) mit zumindest einer der beiden Medienkammern (62, 80) über jeweils eine Fluidführung (64, 82) verbunden ist, von denen eine (64) aus einem im Ventilschieber (22) verlaufenden Fluid- kanal (68) gebildet ist, der mit seinem einen Ende (70) in die eine Medienkammer (62) und mit seinem anderen Ende (72) in einen Fluid- raum (48) im Ventilgehäuse (18) einmündet, der in der zumindest einen Schließstellung des Ventilschiebers (22) vom Druckanschluss (40) getrennt ist und zwischen Versorgungs- (38) und Druckanschluss (40) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Fluidführung (82) mindestens einen weiteren Fluidkanal (84) aufweist, der von dem ersten Fluidkanal (68) separiert ist und der zumindest in einer der geöffneten Stellungen des Ventilschiebers (22) mit seinem einen Ende (92) in die andere Medienkammer (80) einmündet und der in jeder Verfahrstellung des Ventilschiebers (22) mit seinem anderen Ende (94) permanent an den Druckanschluss (40) angeschlossen ist. Ventilvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der jeweils weitere Fluidkanal (84) parallel zu den axialen Verfahrrichtungen des Ventilschiebers (22) verlaufend angeordnet ist und bei Überfahren einer zuordenbaren Regelkante (90) im Ventilgehäuse (18) quer zu derselben die Fluidführung (82) des jeweils weiteren Fluidkanals (84) eine Umlenkung aus dieser Parallelrichtung erfährt.

Ventilvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an das eine Ende (92) des jeweils weiteren Fluidkanals (84), das in Richtung der anderen Medienkammer (80) weist, sich mindestens ein Steuerkanal (96) anschließt, der gegenüber dem weiteren Fluidkanal (84) über einen geänderten, insbesondere verringerten Kanalquerschnitt verfügt.

Ventilvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanalquerschnitt sich, ausgehend vom jeweils weiteren Fluidkanal (84), in Richtung des jeweiligen Steuerkanals (96) zumindest im Bereich der zuordenbaren Regelkante (90) unter Bildung einer Blende (98) mit derselben verringert.

Ventil Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Steuerkanal (96), im Querschnitt gesehen, in Richtung der einen freien Stirnseite (78) des Ventilschiebers (22), die zumindest teilweise die andere Medienkammer (80) begrenzt, sich konisch verjüngt und mit seinem dem jeweils zuordenbaren Fluidkanal (84) zugewandten Ende (100) unter Bildung einer absatzartigen Fluidführungsstufe (102) in diesen einmündet.

6. Ventil Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Abwicklung einer Steuerkante (1 14) des Ventilschiebers (22) im Bereich der mindestens einen Regelkante (90) im Ventilgehäuse (18) in einer Ebene deren Gesamtlänge größer ist als die Summe der einzelnen Abwicklungen, bezogen auf dieselbe Ebene, der freien Öffnungen (74) des einen im Ventilschieber (22) verlaufenden Fluidkanals (68) im Bereich seines jeweils anderen Endes (72), das in den Fluidraum (48) im Ventilgehäuse (18) ausmündet. 7. Ventilvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweils weitere Fluidkanal (84) aus einem radialen Wandabstand (89) zwischen Ventilschieber (22) und Ventilgehäuse (18) gebildet ist. 8. Ventilvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Wandabstand (89) zwischen Ventilgehäuse (18) und Ventilschieber (22) durch eine gleichförmig verlaufende Durchmesserreduzierung (86) im Ventilschieber (22), bezogen auf den Durchmesser (88) der freien Stirnseite (78) des Ventilschiebers (22), in Richtung der anderen Medienkammer (80) gebildet ist und dass bei im Bedarfsfall vorhandenem Steuerkanal (96) dieser jeweils in einen derart gebildeten Fluidringkanal permanent fluidführend einmündet. 9. Ventilvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Ventilgehäuse (18) verlaufende Regelkante (90) den in der Regelstellung befindlichen Ventilschieber (22) um- fasst und einen nutartigen vom Ventilschieber (22) wegweisenden Rücksprung (1 16) in dessen Richtung vorstehend begrenzt.

10. Ventilvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Endstellung, insbesondere bei einer Anschlagstellung des Ventilschiebers (22) in Richtung der anderen Medienkammer (80) der jeweils weitere Fluidkanal (84) unter Bildung einer 90°-Umlenkung für die Fluidführung (82) die Regelkante (90) überfahren hat und bei etwaig vorhandenem Steuerkanal (96) dieser in Höhe der Regelkante (90) in den jeweils weiteren Fluidkanal (84) end- seitig ausmündet.

Description:
Ventilvorrichtung zum Beeinflussen eines Medienstromes

Die Erfindung betrifft eine Ventilvorrichtung zum Beeinflussen eines Medienstromes zwischen einem Versorgungsanschluss, an den eine Druckversorgungsquelle anschließbar ist, und einem Druckanschluss, an den ein hydraulischer Verbraucher anschließbar ist, mit einer Ventileinrichtung, die einen Ventilschieber aufweist, der in axialen Verfahrrichtungen innerhalb eines Ventilgehäuses geführt ist und mit seinen gegenüberliegenden Stirnseiten zumindest teilweise zwei Medienkammern innerhalb des Ventilgehäuses begrenzt und der in mindestens einer Schließstellung die Verbindung zwischen dem Versorgungs- und dem Druckanschluss sperrt und der die dahingehende Verbindung in mindestens einer seiner geöffneten Stellungen freigibt, bei denen der Druckanschluss mit zumindest einer der beiden Medienkammern über jeweils eine Fluidführung verbunden ist, von denen eine aus einem im Ventilschieber verlaufenden Fluidkanal gebildet ist, der mit seinem einen Ende in die eine Medienkammer und mit seinem anderen Ende in einen Fluidraum im Ventilgehäuse einmündet, der in der zumindest einen Schließstellung des Ventilschiebers vom Druckanschluss getrennt und zwischen Versorgungs- und Druckanschluss angeordnet ist.

Durch die Lösung nach den Fig.3 ff nebst den zugehörigen Beschreibungs- Seiten der DE 10 2014 003 086 A1 ist eine gattungsgemäße Ventilvorrichtung bekannt. Die bekannte Ventilvorrichtung dient gleichfalls dem Beeinflussen eines Medienstroms zwischen einem Versorgungsanschluss, an den eine Druckversorgungsquelle anschließbar ist, und einem Druckanschluss, an den ein hydraulischer Verbraucher anschließbar ist, und weist eine Ventileinrichtung mit einem Ventilschieber auf, der in einem Ventilgehäuse zwischen Endstellungen längsverfahrbar geführt ist. Mittels einer Steuerein- richtung wird der durch den Ventilschieber eingeregelte Druck an dem Druckanschluss, ab einer vorgegebenen Verschiebung des Ventilschiebers, in Richtung auf eine seiner Endstellungen zu begrenzt, so dass es nicht mehr zu Überlastungen des am Druckanschluss angeschlossenen hydraulischen Verbrauchers kommen kann. Vorteilhafterweise weist dabei der Flu- iddruck am Druckanschluss eine konstante Druckdifferenz zum Versor- gungsanschluss auf, bis ein zulässiger maximaler Druck erreicht ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der bekannten Ventilvorrichtung mündet in das Ventilgehäuse eine Steuerleitung ein, die bevorzugt Bestand- teil einer LS-Signalleitung oder Signalkette ist. Zwecks Ansteuern dieser Steuerleitung weist die Steuereinrichtung einen als Steuerkanal dienenden einzigen Fluidkanal innerhalb des Ventilschiebers auf, der auf einer Steuerseite des Ventilschiebers in eine Medienkammer innerhalb des Ventilgehäuses ausmündet und der ab einer vorgegebenen Verschiebestellung des Ventilschiebers, die vorzugsweise einer Anschlag- oder Endstellung entspricht, diese Medienkammer mit einer weiteren Medienkammer innerhalb des Ventilgehäuses fluidführend verbindet, an die die Steuerleitung respektive die LS-Signalleitung angeschlossen ist. Bei der bekannten Lösung ist der einzige Steuer- oder Fluidkanal aus einem System von Längs- und Querbohrungen im Ventilschieber aufgebaut, die von ihrer Dimensionierung her zum Durchführen der Ansteuervorgänge möglichst exakt auszubilden sind, was zu entsprechend hohen Herstellkosten führt. Auch hat es sich in der Praxis gezeigt, dass es aufgrund der relativ eng bemessenen freien Kanalquerschnitte des angesprochenen Steuerkanals zu Problemen bei der unmittelbaren Weiterleitung des am Druckanschluss anstehenden Hydraulikdruckes auf die eigentliche Regelseite des Ventils kommen kann, was zu Druckverlusten innerhalb der Fluidführung und mithin zu Instabilitäten bei der Fluidregelung führt, was nachteilig für die erwünschte konstante Druckreduzierung auf der Druckversorgungsseite des Ventils ist. Zur Steigerung des Volumenstroms mit einer Druckteilerschaltung p' nach LS kann der Druck p' durch die Position der Bohrung vor der Rückschlagkante nicht korrekt abgegriffen werden, sondern wird durch die Schaltkante in Abhängigkeit von dem Volumenstrom Q und der Öffnung erhöht.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Beibehalten der Vorteile der bekannten Lösung, nämlich eine Begrenzung des durch den Ventilschieber eingeregelten Drucks an dem Druck- oder Nutzanschluss des Ventils zu erreichen, diese dahingehend weiter zu verbessern, dass das Betriebsverhalten im Rahmen der Regelung bei gleichzeitig kostengünstiger Realisierung verbessert ist.

Eine dahingehende Aufgabe löst eine Ventilvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 in seiner Gesamtheit.

Dadurch, dass gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 die andere Fluidführung mindestens einen weiteren Fluidkanal aufweist, der von dem ersten Fluidkanal separiert ist und der zumindest in einer der geöffneten Stellungen des Ventilschiebers mit seinem einen Ende in die ande- re Medienkammer einmündet und der in jeder Verfahrstellung des Ventilschiebers mit seinem anderen Ende permanent an den Druckanschluss angeschlossen ist, ist die vorstehend beschriebene bekannte Ein-Kanallösung durch eine Zwei-Kanallösung mit verkürzten Fluidwegen pro Kanal ersetzt, was zur Folge hat, dass es auf der angesprochenen Regelseite des Ventils nicht zu derart hohen Druckverlusten kommen kann, als das Instabilitäten bei der Fluidregelung zu befürchten wären. Hierzu trägt auch mit bei, dass der weitere Fluidkanal permanent an den einzuregelnden Druckanschluss des Ventils angeschlossen ist, so dass die Einregelvorgänge unmittelbar und ohne Druckverluste, bedingt durch die ansonsten zusätzlich notwendigen Kanalführungen, vonstatten gehen. Dies führt auch insgesamt zu einer ver- besserten Energiebilanz im Rahmen der angestrebten Regelvorgänge mit der Ventilvorrichtung und die angesprochenen Instabilitäten aufgrund von übergroßen Druckverlusten sind dergestalt mit Sicherheit vermieden. Trotz der Zwei-Kanalausbildung sind insgesamt die Herstellkosten verringert, da aufgrund der einfacher durchzuführenden Kanalgestaltung und insoweit auch einfacher zu beherrschenden Regel- und Ansteuergeometrien der Herstellaufwand entsprechend verringert ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung ist der jeweils weitere Fluidkanal parallel zu den axialen Verfahr- richtungen des Ventilschiebers verlaufend angeordnet, so dass bei Überfahren einer zuordenbaren Regelkante quer zu derselben mittels des Ventilschiebers die Fluidführung des jeweils weiteren Fluidkanals eine Umlen- kung aus dieser Parallelrichtung, vorzugsweise um 90°, erfährt. Dergestalt lässt sich mit der Zwei-Kanal lösung mit dem weiteren Fluidkanal, der per- manent druckführend mit dem Druckanschluss in jeder Verfahrstellung des Verschiebekolbens in Verbindung steht, eine verbesserte Regelgüte respektive Regelqualität erreichen gegenüber der bekannten Ein-Kanal lösung, bei der der Kanal während des Regelvorgangs mit seiner Fluidführung senkrecht in Ebenen, parallel zur angesprochenen Regelkante austritt.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung schließt sich an das eine Ende des jeweils weiteren Fluidkanals, das in Richtung der anderen Medienkammer weist, mindestens ein Steuerkanal an, der gegenüber dem weiteren Fluidkanal über einen geän- derten, insbesondere verringerten Kanalquerschnitt verfügt. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass der Kanalquerschnitt sich, ausgehend vom je- weils weiteren Fluidkanal, in Richtung des jeweiligen Steuerkanals zumindest im Bereich der zuordenbaren Regelkante unter Bildung einer Blende mit derselben verringert. Dergestalt ist mit dem jeweils weiteren Fluidkanal in Funktionsverbindung mit dem jeweils weiteren Steuerkanal erreicht, dass in der Regelposition des Ventils eine Art Druckteilerschaltung erreicht ist, mit der sich der benötigte Regeldruck auf der Druckabgabeseite des Ventils sinnfällig vergrößern lässt. Dies hat so keine Entsprechung im Stand der Technik. Hierbei ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass der jeweilige Steuerkanal im Querschnitt gesehen in Richtung der einen freien Stirnseite des Ventilschiebers, die zumindest teilweise die andere Medienkammer begrenzt, sich konisch verjüngt und mit seinem dem jeweils zuordenbaren Fluidkanal zugewandten Ende unter Bildung einer absatzartigen Fluidführungsstufe in diesen einmündet. Bei der dahingehenden Anordnung erlaubt der an den jeweiligen Fluidkanal sich anschließende Steuerkanal bei geringer Änderung der Fluidrichtung gegenüber der Parallelausrichtung an der Regelkante quer zu derselben einen Fluidströmungsverlauf, der weitgehend hemmnisfrei kontinuierlich die benötigten Einregelvorgänge am Ventilschieber er- möglicht.

Für das Einhalten einer besonders hohen Regelgüte hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Ventilgestaltung derart zu konzipieren, dass bei einer fiktiven Abwicklung einer Steuerkante des Ventilschiebers im Bereich der mindestens einen Regelkante im Ventilgehäuse in einer Ebene deren Gesamtlänge größer ist als die Summe der einzelnen Abwicklungen, bezogen auf dieselbe Ebene, der freien Öffnungen des einen im Ventilschieber verlaufenden Fluidkanals im Bereich seines jeweils anderen Endes, das in den Fluidraum im Ventilgehäuse ausmündet. Eine besonders hohe Fertigungsqualität bei geringem Herstellaufwand lässt sich erreichen, wenn der jeweils weitere Fluidkanal aus einem radialen Wandabstand zwischen Ventilschieber und Ventilgehäuse gebildet ist. Besonders bevorzugt zwecks vereinfachter Herstellung ist dabei, dass der ra- diale Wandabstand zwischen Ventilgehäuse und Ventilschieber durch eine gleichförmig verlaufende Durchmesserreduzierung im Ventilschieber, bezogen auf den Durchmesser der freien Stirnseite des Ventilschiebers, in Richtung der anderen Medienkammer gebildet ist, wobei bei im Bedarfsfall vorhandenem Steuerkanal dieser jeweils in den derart gebildeten Fluidring- kanal permanent fluidführend einmündet. Sofern der weitere Fluidkanal sich nicht über den gesamten Durchmesser in der Außenwand des Ventilschiebers erstreckt, kann über die Wahl dieses freien Durchmessers eine Feinabstimmung für den Regelvorgang in der Fluidführung erreicht werden. Eine definierte Regelkantengeometrie lässt sich erreichen, wenn bei der erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung vorzugsweise vorgesehen ist, dass die im Ventilgehäuse verlaufende Regelkante durch einen nutartigen, vom Ventilschieber wegweisenden Rücksprung im Ventilgehäuse in dessen Richtung vorstehend begrenzt ist.

Bei der Endstellung des Ventilschiebers, insbesondere bei einer vorgesehenen Anschlagstellung in Richtung der anderen Medienkammer, hat für den Regelvorgang der jeweils weitere Fluidkanal unter Bildung einer 90°-Umlenkung für die Fluidführung die Regelkante überfahren, wobei dann der etwaig vorhandene Steuerkanal in dieser Höhe der Regelkante in den derart jeweils weiteren Fluidkanal endseitig ausmündet.

Bevorzugt ist die Ventileinrichtung als eine Art Individualdruckwaage konzipiert. Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine hydraulische Symboldarstellung eines Volumenstromreglers mit einer erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Ventilvorrichtung aus Fig. 1 mit einem Ventilschieber in linker Anschlagstellung in Richtung der einen Medienkammer;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Ventilvorrichtung aus Fig. 1 mit einem Ventilschieber in rechter Anschlagstellung in Richtung der anderen Medienkammer; Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung eines in Fig. 3 mit einem Kreis X umrandeten Bereichs; und

Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung des in Fig.3 mit dem Kreis X umrandeten Bereichs in einer geänderten Ausgestaltung gegenüber der Aus- führungsform nach der Fig. 4.

In der Fig. 1 ist in Form einer hydraulischen Symboldarstellung eine Druckwaage 9 in Verbindung mit einer Zumessblende 12 gezeigt, die in der Gesamtfunktion einen Volumenstromregler 14 bilden, der die erfindungs- gemäße Ventilvorrichtung mit der Ventileinrichtung 10 aufweist, deren wesentliche Komponenten in einer rahmenartigen Blockdarstellung zusam- mengefasst sind.

Gemäß den Längsschnittdarstellungen nach den Fig. 2 und 3 weist ein Ventilgehäuse 18 eine Ventilbohrung 20 auf, in der ein längsverfahrbar geführ- ter Ventilschieber 22 angeordnet ist. Die Ventilbohrung 20 ist an beiden Enden 24,26 durch Abschlussschrauben 28,30 verschlossen, die jeweils in ein zuordenbares Innengewinde 32 der Ventilbohrung 20 eingreifen. Zwischen den Abschlussschrauben 28,30 und dem Ventilgehäuse 18 sind jeweils ringförmige Dichtelemente 34 vorgesehen. Der Ventilschieber 22 ist zum Ansteuern einer fluidführenden Verbindung 36 zwischen mindestens zwei im Ventilgehäuse 18 aufgenommenen Fluid- Anschlussstellen 38,40, einem Versorgungsanschluss 38 und einem Druck- anschluss 40, vorgesehen. An den Versorgungsanschluss 38 ist eine Druckversorgungsquelle P (Fig. 1 ) in Form einer Hydraulikpumpe 41 angeschlos- sen, und an den Druckanschluss 40 ist ein hydraulischer Verbraucher U (Fig. 1 ), beispielsweise in Form eines hydraulischen Arbeitszylinders (nicht dargestellt), über die Anschlussstelle ?' der Ventileinrichtung 10 anschließbar. Der Ventilschieber 22 weist insgesamt zwei nach außen vorspringende Steuerteile 42, 44 auf, von denen das erste Steuerteil 42 mindestens eine taschenartige Vertiefung 46 in Richtung des zweiten Steuerteils 42 aufweist und das zweite Steuerteil 44 ist durch einen ersten Fluidraum 48 als Teil der möglichen fluidführenden Verbindung 36 vom ersten Steuerteil 42 beabstandet angeordnet. Grundsätzlich besteht die Möglichkeit die erfindungsgemäße Lösung auch nur mit einem Steuerteil, beispielsweise dem Steuerteil 42 zu realisieren, was jedoch Nachteile im Gesamt-Ansteuerverhalten des kolbenartigen Ventilschiebers 22 mit sich bringt. Im unbetätigten Zustand des Ventilschiebers 22, also bei Nullhub, bei dem sich der Ventilschieber 22 in der in der Bildebene linken Endlage (Fig. 2) befindet, ist das zweite Steuerteil 44 mittels eines zylinderförmigen Führungsteils 50 in An- läge mit einer Gehäuseinnenwand 52 des Ventilgehäuses 18. Ein konisch verlaufendes Übergangsteil 54 am Steuerteil 44 bildet dabei eine Strömungsführung für das Fluid und bewirkt eine rampenartige Umlenkung des Fluidstroms von dem ersten Fluidraum 48 in Richtung des Druckanschlusses 40. Das Übergangsteil 54 trägt dabei auch zur Ström ungskraftkompensa- tion am Ventilschieber 22 mit bei. Mittels eines weiteren Führungsteils 56 ist der Ventilschieber 22 im Bereich des Druckanschlusses 40 im Ventilgehäuse 18 durch dessen Innenwand 52 geführt. Zwischen dem ersten Steuerteil 42 und dem zweiten Steuerteil 44 ist ein diese auf Abstand haltendes Stangenteil 57 angeordnet. Durch einen zweiten Fluidraum 58 zwischen dem zweiten Steuerteil 44 und dem weiteren Führungsteil 56 wird nun die Umströmung des Ventilschiebers 22 im Bereich des zweiten Steuerteils 44 verbessert, wodurch die Druckverluste innerhalb der Druckwaage 9 verringert werden. Weiterhin wird durch den zweiten Fluidraum 58 das Dichtverhalten des zweiten Steuerteils 44 gegen- über der Gehäuseinnenwand 52 verbessert, da der Dichtspalt zwischen Ventilschieber 22 und Gehäuseinnenwand 52 durch das Einbringen des zweiten Fluidraums 58 in den Ventilschieber 22 hinein verkleinert werden kann. Die beiden Fluidräume 48,58, die axiale Abstände zwischen dem ersten Steuerteil 42 und dem zweiten Steuerteil 44 bzw. zwischen dem zweiten Steuerteil 44 und dem weiteren Führungsteil 56 bilden, sind durch nutartig verlaufende Durchmesserreduzierungen 59 im Ventilschieber 22 gebildet. Derartige Durchmesserreduzierungen 59 werden fachsprachlich auch als Einstiche im Ventilschieber 22 bezeichnet.

Auf seiner einen, in der Bildebene linken Stirnseite 60 grenzt der Ventil- Schieber 22 an eine Medienkammer 62 veränderlichen Volumens an, die über eine Fluidführung 64 mit dem ersten Fluidraum 48 fluidführend verbunden ist. Die Fluidführung 64 ist durch einen im Ventilschieber 22 zentral verlaufenden Fluidkanal 68 gebildet, der mit seinem einen längsverlaufenden Ende 70 in die eine Medienkammer 62 und mit seinem anderen querverlaufenden Ende 72 über eine Öffnung 74 in den ersten Fluidraum 48 zwischen den beiden Steuerteilen 42, 44 des Ventilschiebers 22 im Ventilgehäuse 18 einmündet. Der erste Fluidraum 48 ist dabei randseitig von den beiden Steuerteilen 42, 44 des Ventilschiebers 22 und dem Ventilgehäuse 18 mit begrenzt. Der bei geöffnetem Ventil durch den Ventilschieber 22 eingeregelte Druck zwischen dem Versorgungsanschluss 38 und dem Druckanschluss 40 wird über den Fluidkanal 68 in die eine Medienkammer 62 weitergeleitet. Der in der einen Medienkammer 62 herrschende Fluiddruck beaufschlagt dann den Ventilschieber 22 weiter in Richtung einer seiner geöffneten Stellungen zwecks Herbeiführen einer Fluidverbindung mit vergrößerter Durchlassmenge zwischen Druckversorgungsanschluss 38 und Druckanschluss 40. Der Fluidkanal 68 im Ventilschieber 22 weist im Bereich seiner Umlenkung von der Längs- in die Querkanalführung eine Drosselstelle 76 auf. Eine wei- tere Drosselstelle 77 ist dadurch ausgebildet, dass sich der Durchmesser des Fluidkanals 68 ausgehend von dem anderen Ende 72 des Fluidkanals 68 in Richtung des einen Endes 70 des Fluidkanals 68 endseitig stufenartig erweitert. Durch diese Drosselstellen 76, 77 werden Druckschwankungen am Versorgungsanschluss 38 verzögert und gedämpft an die eine Medienkam- mer 62 weitergeleitet, wenn sich der Ventilschieber 22 in einer seiner geöffneten, fluiddurchlassenden Stellungen befindet.

Auf seiner anderen Stirnseite 78 grenzt der Ventilschieber 22 an eine andere Medienkammer 80 veränderlichen Volumens an, die bei einer vorgegebenen öffnenden Verschiebung des Ventilschiebers 22 in Blickrichtung auf die Fig. 2 und 3 gesehen nach rechts und mithin hin in Richtung der anderen Medienkammer 80 über eine andere weitere Fluidführung 82 mit dem Druckanschluss 40 fluidführend verbunden ist, so dass die eine Medienkammer 62 über den einen Fluidkanal 68 und den weiteren Fluidkanal 84 mit der anderen Medienkammer 80 verbindbar ist. Die Fig. 3 zeigt die dahingehende fluidführende Verbindung zwischen Druckanschluss 40 und Medienkammer 80. Ferner stützt sich die Stirnseite 78 des Ventilschiebers 22 an dem einen freien Ende einer Druckfeder 1 12 ab, die mit ihrem anderen freien Ende in Anlage mit der Abschlussschraube 30 ist und dabei die andere Medienkammer 80 durchgreift. Ferner ist die Druckfeder 1 12 mit einer vorgebbaren Vorspannung auch in der Nulllage des Ventilschiebers 22 (Fig. 2) in Anlage mit dem Schieber 22.

Wie in den Fig. 4 und 5 weiter dargestellt ist, ist die andere Fluidführung 82 durch den weiteren Fluidkanal 84 gebildet, der sich in Form einer Durchmesserreduzierung 86 des Ventilschiebers 22, bezogen auf einen Durchmesser 88 an der freien anderen Stirnseite 78 des Ventilschiebers 22 und begrenzt durch das weitere Führungsteil 56 des Ventilschiebers 22, parallel zu den axialen Verfahrrichtungen desselben erstreckt. So kann der weitere Fluidkanal 84 als mindestens eine nutförmige Durchmesserreduzierung 86 in dem Ventilschieber 22 oder bevorzugt aus einem radialen Wandabstand 89 zwischen Ventilschieber 22 und Ventilgehäuse 18 über den gesamten Außenumfang des Ventilschiebers 22 in diesem Bereich gebildet sein. Der radiale Wandabstand 89 zwischen Ventilgehäuse 18 und Ventilschieber 22 ist dabei durch die gleichförmig verlaufende Durchmesserreduzierung 86, bezogen auf den jeweiligen Durchmesser 88 der freien anderen Stirnseite 78 des Ventilschiebers 22, in dem Ventilschieber 22 in Richtung des Druckanschlusses 40 als diesem Bereich gebildet. Der weitere, zweite Fluidkanal 84 ist von dem einen, ersten Fluidkanal 68 im Sinne einer Zwei-Kanallösung räumlich und vom Fluidführungskonzept her mit zwei voneinander räumlich getrennten Fluidführungen 82, 64 vollständig separiert und in jeder Verfahrstellung des Ventilschiebers 22 mit seinem einen freien Ende 94, das der Medienkammer 80 abgewandt ist, in erfindungswesentlicher Weise permanent mit dem Druckanschluss 40 fluid- führend verbunden. In Richtung der anderen Medienkammer 80 endet an einem Ende 92 die in oder an dem weiteren Führungsteil 56 ausgebildete Durchmesserreduzierung 86 des Ventilschiebers 22, beabstandet von der anderen Stirnseite 78 des Ventilschiebers 22, und geht sprunghaft im Be- reich einer zuordenbaren Regelkante 90 im Ventilgehäuse 18 in den vollen Durchmesser 88 des sich an die andere Stirnseite 78 des Ventilschiebers 22 anschließenden Endbereichs des weiteren Führungsteils 56 des Ventilschiebers 22 über, wodurch eine Steuerkante 1 14 an der Stelle des Sprunges im Ventilschieber 22 gebildet ist. Die insoweit stationär angeordnete Regelkante 90 bildet dann mit der verfahrbaren Steuerkante 1 14 den einzuregelnden Blenden- oder Steuerquerschnitt zwischen dem Druck- oder Verbraucher- anschluss 40 und der Medienkammer 80, was in Fig. 1 symbolisch mit der Darstellung einer Drossel oder Blende 99 wiedergegeben ist. Dabei ist die Gesamtlänge der Abwicklung der Steuerkante 1 14 in einer horizontal verlaufenden, fiktiven Ebene (nicht dargestellt) größer als die Summe der ein- zelnen Abwicklungen, bezogen auf dieselbe horizontale Ebene, der freien Öffnungen 74 des ersten im Ventilschieber 22 verlaufenden Fluidkanals 68 im Bereich seines anderen Endes 72, das in den ersten Fluidraum 48 im Ventilgehäuse 18 über diese Öffnungen 74 ausmündet. Wie in Fig. 5 in einer geänderten Ausgestaltung der Lösung nach der Fig. 4 dargestellt, schließt sich an das der anderen Medienkammer 80 zugewandte andere Ende 92 des in Fig. 4 gezeigten und voranstehend beschriebenen weiteren Fluidkanals 84, mindestens ein Steuerkanal 96 an, der gegenüber dem weiteren Fluidkanal 84 über einen verringerten Kanalquerschnitt ver- fügt. Der jeweilige Steuerkanal 96 verjüngt sich, im Querschnitt betrachtet, in Richtung der anderen freien Stirnseite 78 des Ventilschiebers 22 konisch und mündet mit seinem dem weiteren Fluidkanal 84 zugewandten Ende 100 unter Bildung einer absatzartigen Fluidführungsstufe 102 in den weiteren Fluidkanal 84 ein. In Blickrichtung auf die Fig. 5 gesehen bildet das rechte Ende des Steuerkanals 86 mit seinem konisch verringerten Querschnitt eine weitere Steuerkante 1 1 5 am freien Ende des Ventilschiebers 22 aus, die mit der Regelkante 90 des Gehäuses 18 eine weitere Drossel- oder Blendeneinrichtung für das Fluid bildet, sobald die weitere Steuerkante 1 1 5 den freien Querschnitt an der stationären Regelkante 90 überfährt, was der Fall ist, wenn bei sich öffnenden Ventilstellungen der Ventilschieber 22 aus seiner Null-Lage nach der Fig. 2 in seine regelnden Stellungen in Richtung der End- oder Anschlagstellung nach der Fig. 3 nach rechts verfährt.

Bei Ausbildung der Durchmesserreduzierung 86 als radialer Wandabstand zwischen Ventilschieber 22 und Ventilgehäuse 18 mündet der jeweilige Steuerkanal 96 in den durch den radialen Wandabstand ausgeformten Flu- idringkanal permanent fluidführend ein. Anstelle eines einzelnen oder mehrerer Steuerkanäle 96 kann auch nur ein Steuerkanalraum durch eine umlaufende Durchmesserreduzierung mit konischem Querschnitt im Ventil- Schieber 22 gebildet sein.

Wie Fig. 1 zeigt, ist an den Druckanschluss 40 über eine fluidführende Leitung 104 der hydraulische Verbraucher U an die Anschlussstelle ?' der Ventileinrichtung 10 angeschlossen. In der fluidführenden Leitung 104 ist eine Regel-Einrichtung, insbesondere in der Art der Zumessblende 12 ausgebildet, vorgesehen. Zur„Abbildung" des Fluiddruckes zwischen Verbraucher U und der Zumessblende 12 auf die andere Stirnseite 78 des Ventilschiebers 22 ist eine entsprechende Steuerleitung 106 in Form einer LS-Signalleitung 108 vorgesehen, die an das Ventilgehäuse 18 angeschlossen ist und die in die andere Medienkammer 80 ausmündet. Die LS-Signalleitung 108 ist wiederum an die Hydraulikpumpe 41 in Form einer Verstellpumpe angeschlossen. Der Schwenkwinkel der Hydraulikpumpe 41 , der den Druck am Versorgungsanschluss 38 mit vorgibt, wird abhängig vom Systemdruck in der LS-Signalleitung 108 geregelt. Mittels des derart ausgebildeten Last- druck-Meldesystems lässt sich der durch die Hydraulikpumpe 41 eingespeiste Druck am Versorgungsanschluss 38 an die Erfordernisse des hydraulischen Verbrauchers U zeitnah anpassen. Des Weiteren ist vorgesehen, dass Fluid über die LS-Signalleitung 108 in einen Tankanschluss oder einen sonstigen, im Wesentlichen Umgebungsdruck aufweisenden Rücklaufan- schluss R aus der anderen Medienkammer 80 über eine einstellbare Drossel oder Blende 1 10 abfließen kann. Eine vergleichbare Drossel oder Blende 1 10 weist auch die LS-Signalleitung 108 auf.

Ein in der anderen Medienkammer 80 herrschender Fluiddruck beauf- schlagt die andere Stirnseite 78 des Ventilschiebers 22 nach links in Richtung der Schließstellung SS, in welcher der Ventilschieber 22 bei Nullhub den Druckanschluss 40 von dem Versorgungsanschluss 38 vollständig trennt. Der Ventilschieber 22 ist auf seiner anderen Stirnseite 78 außerdem von dem Energiespeicher in Form der Druckfeder 1 12 beaufschlagt.

Mittels des einen Fluidkanals 68, des weiteren Fluidkanals 84 und gegebenenfalls des an sich an den weiteren Fluidkanal 84 anschließenden Steuerkanals 96 ist der durch den Ventilschieber 22 eingeregelte Druck zwischen dem Versorgungsanschluss 38 und dem Druckanschluss 40 ab einer vor- gebbaren Verschiebung des Ventilschiebers 22 in Richtung auf die andere Medienkammer 80 begrenzbar, nämlich durch Abführen von überschüssigem Fluid über die Steuerleitung 106 in die LS-Signalleitung 108 aus der anderen Medienkammer 80 heraus unter Zwischenschaltung der Drossel oder Blende 99.

Nachfolgend wird die Funktionsweise der Ventilvorrichtung, soweit zum Verständnis der Erfindung notwendig, näher erläutert:

Im unbetätigten Zustand des Ventilschiebers 22, also bei Nullhub (Fig. 2), bei dem der Ventilschieber 22 in Anschlagstellung in Richtung der einen Medienkammer 62 positioniert ist, ist das zweite Steuerteil 44 mittels des zylinderförmigen Führungsteils 50 in Anlage mit der Gehäuseinnenwand 52 des Ventilgehäuses 18 im Bereich zwischen Versorgungsanschluss 38 und Druckanschluss 40, so dass der Ventilschieber 22 in einer seiner Schließstellungen SS angeordnet ist, in der dieser die fluidführende Verbindung 36 zwischen Versorgungsanschluss 38 und Druckanschluss 40 sperrt. In dieser Stellung SS wird der weitere Fluidkanal 84 und gegebenenfalls der Steuerkanal 96 von der Gehäuseinnenwand 52 in abdichtender Weise überdeckt und das weitere Führungsteil 56 ist mit seinem der anderen Medienkammer 80 zugewandten Endbereich in gleitender Anlage mit der zuordenbaren Gehäuseinnenwand 52.

Ein am Versorgungsansehl uss 38 anstehender Fluiddruck wird über den einen Fluidkanal 68 in die eine Medienkammer 62 weitergeleitet. Dort wirkt er auf die angrenzende Stirnseite 60 des Ventilschiebers 22 ein. Auf der gegenüberliegenden anderen Stirnseite 78 ist der Ventilschieber 22 vom Lastdruck über die LS-Signalleitung 108 sowie die Steuerleitung 106 und der Druckfeder 1 12 beaufschlagt. Wenn der Fluiddruck am Versorgungsan- schluss 38 den Gegendruck durch den Lastdruck und die Druckfeder 1 12 übersteigt, bewegt sich der Ventilschieber 22, ausgehend von der Schließ- Stellung SS in Richtung der anderen Medienkammer 80, so dass das Ventil in einer seiner geöffneten Stellungen gelangt. Durch diese zunehmende Verschiebung des Ventilschiebers 22 wird das zweite Steuerteil 44 außer Eingriff mit der Gehäuseinnenwand 52 gebracht, so dass die fluidführende Verbindung 36 zwischen dem Versorgungsansehl uss 38 und dem Druckan- schluss 40 auch zunehmend weiter geöffnet wird.

Ab einer vorgegebenen Verschiebung des Ventilschiebers 22 wird die weitere fluidführende Verbindung 48 durch Schließen des ersten Steuerteils 42 an einer weiteren Schließkante 51 des Gehäuses 1 8 unterbrochen und gleichzeitig die fluidführende Verbindung zwischen den Medienkammern 62, 80 hergestellt, weil, falls kein Steuerkanal 96 vorgesehen ist, das andere Ende 94 des weiteren Fluidkanals 84 oder, falls ein Steuerkanal 96 vorgesehen ist, das der anderen Medienkammer 80 zugewandte Ende dieses Steuerkanals 96 unter Bildung einer entsprechenden Umlenkung für die andere Fluidführung 82 die Regelkante 90 im Ventilgehäuse 18 überfahren hat, die das Ventilgehäuse 18 in seiner Gehäuseinnenwand 52 aufweist und die einen ringnutartigen vom Ventilschieber 22 wegweisenden ücksprung 1 16, in dessen Richtung jedoch vorstehend, begrenzt. Durch diese weitere fluidführende Verbindung 1 18 zwischen den Medienkammern 62,80 kommt es zu einer Druckangleichung zwischen diesen Medienkammern 62, 80.

Unter der Einwirkung der Druckfeder 1 12 wird der Ventilschieber 22 wieder nach links in Richtung seiner Schließstellung SS verschoben, solange ein Druckausgleich in den Kammern 62, 80 besteht. Dieser Effekt wird dadurch verstärkt, dass Fluid aus der anderen Medienkammer 80 über die Steuerleitung 106 in Richtung der LS-Signalleitung 108 und gegebenenfalls in Richtung des Rücklaufanschlusses R oder Tankanschlusses nur gedrosselt, also sehr eingeschränkt abfließen kann. Hat sich der Ventilschieber 22 hinreichend weit in Richtung der Schließstellung SS bewegt, so kommt es wieder zunächst zu einer zumindest teilweisen abdichtenden Überdeckung des weiteren Fluidkanals 84 und gegebenenfalls des Steuerkanals 96 durch die Gehäuseinnenwand 52 des Ventilgehäuses 18 und darauffolgend zu einer Anlage des der anderen Medienkammer 80 zugewandten Endbereichs des weiteren Führungsteils 56, wodurch die fluidführende Verbindung zwi- sehen den Medienkammern 62,80 zunächst gedrosselt und darauffolgend mit zunehmender Verschiebung des Ventilschiebers 22 weiter nach links vollständig getrennt wird. Aufgrund dieser vorstehend beschriebenen Funktionsweise stellt sich im Normalfall eine Gleichgewichtslage ein, die den Druck am Druckanschluss 40 vorteilhaft auf einen vorgebbaren Maximal- wert begrenzt. Mithin kann es nicht mehr zu Überlastungen am hydraulischen Verbraucher U kommen. Vorteilhaft weist der Fluiddruck am Druckanschluss 40 eine konstante Druckdifferenz zum Versorgungsanschluss 38 auf, bis der zulässige maximale Druck erreicht ist. Durch die Blenden- oder Regelquerschnitte 90, 1 14 und gegebenenfalls 90, 1 15 wird erreicht, dass der Druck P' vor der Zumessblende 12 definiert eingestellt werden kann und zwar unabhängig von der aktuellen Fluidnachfrage am Verbraucher U. Im Ergebnis wird so eine Ventilvorrichtung aufgezeigt, die Druckschwankungen am Versorgungsanschluss 38 nicht mehr ungedämpft über die Druckwaage 9 passieren lässt und somit etwaige Überbeanspruchungen am hydraulischen Verbraucher U wirksam verhindert sowie zudem vorteilhaft das Betriebsverhalten im Rahmen der Regelung bei gleichzeitig kostengünstiger Realisierung verbessert.