(57)【要約】  本発明は、ハイドロリック式の弁アッセンブリに関する。このハイドロリック式の弁アッセンブリは、特に移動式の作業機械のために使用され、流入通路（３４）と、流出通路（４２）と、消費器通路（３９）とを備えた弁ハウジング（１０）と、前記通路に交差する弁孔（１１）とを有している。この弁孔（１１）内では、中立位置から少なくとも一方向に作業位置に弁スプール（１２）が軸方向で運動可能である。この弁スプール（１２）によって、前記通路の間の流体的な接続が制御可能となる。さらに、圧力制限・供給弁（４５，４７）が設けられている。この圧力制限・供給弁（４５，４７）によって、流出通路（４２）への圧力流体の絞られた流出により、消費器通路（３９）内の圧力が制限可能となり、圧力流体が流出通路（４２）から消費器通路（３９）内に供給可能となる。本発明の課題は、このような形式のハイドロリック式の弁アッセンブリを改良して、低い製作コストと小さな構成サイズとが可能となるようにすることである。目標とされる目的は、本発明によれば、圧力制限・供給弁（４５，４７）が弁スプール（１２）の中空室内に収納されていることによって達成される。
2009529635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に移動式の作業機械に用いられるハイドロリック式の弁アッセンブリであって、弁ハウジング（１０）が設けられており、該弁ハウジング（１０）が、流入通路（３４）と、流出通路（４２）と、消費器通路（３９）と、弁孔（１１）とを有しており、該弁孔（１１）が、前記通路に交差しており、さらに、弁孔（１１）内で中立位置から少なくとも一方向に作業位置に軸方向で運動可能な弁スプール（１２）が設けられており、該弁スプール（１２）によって、前記通路の間の流体的な接続が制御可能であり、さらに、圧力制限・供給弁（４５；４７）が設けられており、該圧力制限・供給弁（４５；４７）によって、流出通路（４２）への圧力流体の絞られた流出により、消費器通路（３９）内の圧力が制限可能であり、圧力流体が、流出通路（４２）から消費器通路（３９）内に供給可能である形式のものにおいて、
圧力制限・供給弁（４５；４７）が、弁スプール（１２）の中空室（４９；５０）内に収納されていることを特徴とする、ハイドロリック式の弁アッセンブリ。
【請求項２】
弁ハウジング（１０）が、第２の消費器通路（３８）を有しており、弁スプール（１２）が、中立位置から両方向に作業位置に運動可能であり、第２の中空室（４８）を有しており、該第２の中空室（４８）内に第２の圧力制限・供給弁（４６）が収納されており、該第２の圧力制限・供給弁（４６）によって、流出通路（４２）への圧力流体の絞られた流出により、第２の消費器通路（３８）内の圧力が制限可能であり、圧力流体が、流出通路（４２）から第２の消費器通路（３８）内に供給可能である、請求項１記載のハイドロリック式の弁アッセンブリ。
【請求項３】
弁スプール（１２）が、中立位置から両方向に作業位置に運動可能であり、弁スプール（１２）に設けられた中空室（４８，４９，５０）が、流出通路（４２）に半径方向孔（５５）を介して接続可能であり、該半径方向孔（５５）が、中立位置から消費器通路（３８，３９）と流出通路（４２）との接続の方向への弁スプール（１２）の移動時に、流出通路に対して閉鎖されるようになっている、請求項１または２記載のハイドロリック式の弁アッセンブリ。
【請求項４】
中空室（４８，４９）に消費器通路側で２つの半径方向孔（５６，５７）が開口しており、両半径方向孔（５６，５７）が、弁スプール（１２）の軸方向に互いに間隔を置いて配置されており、弁スプール（１２）の一方の作業位置で、一方の半径方向孔（５６，５７）が、消費器通路（３８，３９）に向かって開放しており、他方の半径方向孔（５７，５６）が、流入通路（３４）もしくは流出通路（４２）に向かって開放している、請求項１から３までのいずれか１項記載のハイドロリック式の弁アッセンブリ。
【請求項５】
弁スプール（１２）が、消費器通路（３９）の領域に環状溝（９４）を有しており、該環状溝（９４）を介して、消費器通路（３９）が、流入通路（３４）または流出通路（４２）に接続可能である、請求項１から３までのいずれか１項記載のハイドロリック式の弁アッセンブリ。
【請求項６】
環状溝（９４）から半径方向孔（５７）が、圧力制限・供給弁（４７）を備えた中空室（５０）に通じている、請求項５記載のハイドロリック式の弁アッセンブリ。
【請求項７】
圧力制限・供給弁（４５，４７）が、可動の第１の弁体（７０）と、可動の第２の弁体（７２）とを有しており、両弁体（７０，７２）のうち、一方の弁体が、閉鎖コーン（８５，８９）として形成されており、他方の弁体が、閉鎖コーンに載着可能な弁座として形成されており、両弁体のうち、一方の弁体が、強いばね（７１）によって他方の弁体に向かって負荷されており、他方の弁体が、弱いばね（７３）によって一方の弁体に向かって負荷されており、両弁体が、圧力制限・供給弁（４５，４７）の開放のために、各ばねのばね力に抗して逆方向に運動可能であり、互いに近づく方向への弁体（７０，７２）の運動が、スプールに対して固定されたストッパ（８８，９１）によって制限されており、強いばね（７１）によって負荷された弁体（７０）が、スプールに対して固定されたストッパ（９１）に接触しかつ強いばね（７１）によって負荷された弁体（７０）に、弱いばね（７３）によって負荷された弁体（７２）が載置する場合に、弱いばね（７３）によって負荷された弁体（７２）が、スプールに対して固定されたストッパ（８８）に対して僅かな間隔を有しているように、ストッパ（８８，９１）相互の間隔が寸法設定されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のハイドロリック式の弁アッセンブリ。
【請求項８】
閉鎖コーン（８９）を備えた弁体（７０）が、弁座に対して間隔を置いて、半径方向外向きに段付けられた当接カラー（９０）を有している、請求項７記載のハイドロリック式の弁アッセンブリ。
【請求項９】
より深く弁スプール（１２）内へのかつ他方の弁体（７２）に向かっての一方の弁体（７０）の運動を制限する、スプールに対して固定されたストッパ（９１）が、中空室（５０）に設けられた肩部によって形成されている、請求項７または８記載のハイドロリック式の弁アッセンブリ。
【請求項１０】
閉鎖コーン（８５）が、弁座（７２）を貫通したロッドを介して、スプールに対して固定されたストッパに支持可能である、請求項７から９までのいずれか１項記載のハイドロリック式の弁アッセンブリ。
【請求項１１】
弁座（７２）の外面と中空室（４９，５０）の壁との間にシール部材（８３）が配置されている、請求項７から１０までのいずれか１項記載のハイドロリック式の弁アッセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に移動式の作業機械に設けられたハイドロリック式の消費器を制御するために使用されるハイドロリック式の弁アッセンブリであって、弁ハウジングが設けられており、該弁ハウジングが、流入通路と、流出通路と、消費器通路と、弁孔とを有しており、該弁孔が、前記通路に交差しており、さらに、弁孔内で中立位置から少なくとも一方向に作業位置に軸方向で運動可能な弁スプールが設けられており、該弁スプールによって、前記通路の間の流体的な接続が制御可能であり、さらに、圧力制限・供給弁が設けられており、該圧力制限・供給弁によって、流出通路への圧力流体の絞られた流出により、消費器通路内の圧力が制限可能であり、圧力流体が、流出通路から消費器通路内に供給可能である形式のものに関する。
【０００２】
このような形式の弁アッセンブリは、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９４８２３２号明細書、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０３２５２９４号明細書、欧州特許第１０９２０９５号明細書または出願人のデータシートＲＤ６４２９５／０７．０２またはデータシートＲＤ６４２８２／０５．００に基づき公知であり、別の弁ディスクと共に１つの制御ブロックに組み立てることができる個々の弁ディスクとして形成されていてもよいし、いわゆる「モノブロック」の１つの弁ディスクとして形成されていてもよい。前述した刊行物に記載された弁ディスクは、いわゆる「ロードセンシング弁」として形成されていて、弁ハウジングの弁孔内に弁スプールを有している。この弁スプールによって、調量絞りの開放横断面と、既存の消費器通路内の圧力流体の流れ方向とを制御することができる。
【０００３】
さらに、弁ハウジング内では、別の孔内に圧力補償器が収納されている。この圧力補償器は、データシートＲＤ６４２８２／０５．００に記載された弁ディスクの場合、調量絞りの上流側に配置されている。また、圧力補償器の調整ピストンが、閉鎖方向には、調量絞りの前方の圧力によって負荷されていて、開放方向には、調量絞りの後方の圧力と、ばねとによって負荷されている。別の刊行物に記載された弁ディスクでは、圧力補償器が調量絞りの下流側に配置されていて、閉鎖方向には、同時に操作される全てのハイドロリック式の消費器の最高の負荷圧によって負荷され、開放方向には、調量絞りの後方の圧力によって負荷される。このような弁ディスクによって、同時に複数のハイドロリック式の消費器に圧力流体を供給しかつポンプによって圧送される圧力流体量が、要求された圧力流体量よりも僅かである場合には、負荷圧に依存しない流量分配が可能となる。
【０００４】
さらに、公知の弁ディスクは弁ハウジング内に２つの圧力制限・供給弁を有している。両圧力制限・供給弁のうち、それぞれ一方の圧力制限・供給弁は両消費器通路の一方に対応配置されている。このような圧力制限・供給弁は、弁スプールの位置に依存せずに、圧力流体が、消費器通路から絞られて流出通路に流出し得ることによって、相応の消費器通路内の圧力が、規定された値に到達しかつ圧力をこの値に制限する場合に応答する（圧力制限機能）。このことは、たとえば、弁スプールが中立位置で消費器通路を遮断していて、消費器通路と、この消費器通路に接続された消費器管路と、ハイドロリック式の消費器自体とに位置する圧力流体が加熱され、ハイドロリック式の消費器がストッパに位置する場合に生ぜしめられ得る。
【０００５】
さらに、圧力制限・供給弁は、負荷が所望の運動方向に作用しかつハイドロリック式の消費器に圧力流体を供給する消費器通路内の圧力が流出通路内の圧力未満に減少する場合に応答する（供給機能）。この場合、流出通路内の圧力は堰止め弁によって大気圧を超えて上昇されていてよい。
【０００６】
消費器通路に圧力制限・供給弁が接続されているとは限らない。規定された使用事例では、弁ディスクの両消費器通路の一方にだけ圧力制限・供給弁が対応配置されていれば十分である。時には、弁ディスクが、主として、圧力制限・供給弁を有していない。したがって、種々異なる使用事例に対して、種々異なる弁ハウジングが製作されなければならず、組付け時に適正の弁スプールに組み合わされなければならない。このことは、かなりのハンドリングコストを生ぜしめる。鋳造された弁ハウジング内には、種々異なる素材を鋳込みたくないので、常に２つの圧力制限・供給弁に対する組付けスペースが設けられている。
【０００７】
本発明の課題は、請求項１の上位概念部に記載した特徴を備えたハイドロリック式の弁アッセンブリを改良して、より低い製作コストと、より小さな構成サイズとが可能となるようにすることである。
【０００８】
この課題を解決するために本発明の構成では、圧力制限・供給弁が、弁スプールの中空室内に収納されているようにした。
【０００９】
本発明の有利な構成によれば、弁ハウジングが、第２の消費器通路を有しており、弁スプールが、中立位置から両方向に作業位置に運動可能であり、第２の中空室を有しており、該第２の中空室内に第２の圧力制限・供給弁が収納されており、該第２の圧力制限・供給弁によって、流出通路への圧力流体の絞られた流出により、第２の消費器通路内の圧力が制限可能であり、圧力流体が、流出通路から第２の消費器通路内に供給可能である。
【００１０】
本発明の有利な構成によれば、弁スプールが、中立位置から両方向に作業位置に運動可能であり、弁スプールに設けられた中空室が、流出通路に半径方向孔を介して接続可能であり、該半径方向孔が、中立位置から消費器通路と流出通路との接続の方向への弁スプールの移動時に、流出通路に対して閉鎖されるようになっている。
【００１１】
本発明の有利な構成によれば、中空室に消費器通路側で２つの半径方向孔が開口しており、両半径方向孔が、弁スプールの軸方向に互いに間隔を置いて配置されており、弁スプールの一方の作業位置で、一方の半径方向孔が、消費器通路に向かって開放しており、他方の半径方向孔が、流入通路もしくは流出通路に向かって開放している。
【００１２】
本発明の有利な構成によれば、弁スプールが、消費器通路の領域に環状溝を有しており、該環状溝を介して、消費器通路が、流入通路または流出通路に接続可能である。
【００１３】
本発明の有利な構成によれば、環状溝から半径方向孔が、圧力制限・供給弁を備えた中空室に通じている。
【００１４】
本発明の有利な構成によれば、圧力制限・供給弁が、可動の第１の弁体と、可動の第２の弁体とを有しており、両弁体のうち、一方の弁体が、閉鎖コーンとして形成されており、他方の弁体が、閉鎖コーンに載着可能な弁座として形成されており、両弁体のうち、一方の弁体が、強いばねによって他方の弁体に向かって負荷されており、他方の弁体が、弱いばねによって一方の弁体に向かって負荷されており、両弁体が、圧力制限・供給弁の開放のために、各ばねのばね力に抗して逆方向に運動可能であり、互いに近づく方向への弁体の運動が、スプールに対して固定されたストッパによって制限されており、強いばねによって負荷された弁体が、スプールに対して固定されたストッパに接触しかつ強いばねによって負荷された弁体に、弱いばねによって負荷された弁体が載置する場合に、弱いばねによって負荷された弁体が、スプールに対して固定されたストッパに対して僅かな間隔を有しているように、ストッパ相互の間隔が寸法設定されている。
【００１５】
本発明の有利な構成によれば、閉鎖コーンを備えた弁体が、弁座に対して間隔を置いて、半径方向外向きに段付けられた当接カラーを有している。
【００１６】
本発明の有利な構成によれば、より深く弁スプール内へのかつ他方の弁体に向かっての一方の弁体の運動を制限する、スプールに対して固定されたストッパが、中空室に設けられた肩部によって形成されている。
【００１７】
本発明の有利な構成によれば、閉鎖コーンが、弁座を貫通したロッドを介して、スプールに対して固定されたストッパに支持可能である。
【００１８】
本発明の有利な構成によれば、弁座の外面と中空室の壁との間にシール部材が配置されている。
【００１９】
目標とされる目的は、請求項１の上位概念部に記載した特徴を備えたハイドロリック式の弁アッセンブリにおいて、本発明によれば、請求項１の特徴部により、圧力制限・供給弁が、弁スプールの中空室内に収納されていることによって達成される。このような構成では、弁ハウジングが標準エレメントであってよい。この標準エレメントの原形と別の構成とは、いま、弁ディスクが圧力制限・供給弁を有していないかまたは１つの圧力制限・供給弁を有しているかまたは２つの圧力制限・供給弁を有しているかどうかにもはや関連している必要はない。弁ハウジングには、もはや圧力制限・供給弁に対する構成スペースが提供される必要はなく、これによって、弁ハウジングを公知の弁ディスクの場合よりも小さく寸法設定することができる。種々異なる構成の弁ディスクは、相応の弁スプールの挿入による製作プロセスの終了頃に初めて形成される。この弁スプールは、いずれにせよ、別の視点を考慮して、各使用事例に適合されている。必要に応じて、弁スプールが１つまたは２つの圧力制限・供給弁を収容することができる。
【００２０】
本発明によるハイドロリック式の弁アッセンブリの有利な構成は従属請求項に記載してある。
【００２１】
この場合、請求項３記載の構成が特に有利であると見なされる。これによれば、弁スプールが中立位置から両方向に作業位置に運動可能であり、弁スプールに設けられた中空室が流出通路に半径方向孔を介して接続可能であり、この半径方向孔が、中立位置から第２の消費器通路と流入通路との接続の方向への弁スプールの移動時に流出通路に対して閉鎖されるように弁スプールの一方の端部の近傍に位置している。この構成には、弁スプールの、消費器通路が流出通路に接続されている作業位置において、弁スプールに設けられた中空室が流出通路に向かって開放している必要がないという根底がある。これに相応して、半径方向孔を広幅に外向きに弁スプールの端部に設けることができる。弁スプールの大きなストロークは維持することができる。流出通路が弁孔に形成する制御チャンバが軸方向に拡大される必要はない。
【００２２】
弁スプール内に組み込むことができる圧力制限・供給弁の種々異なるバージョンが存在する。この場合、これらの種々異なるバージョンはその構成長さまたは供給の通流横断面において異なっていてよい。請求項４によれば、中空室に消費器通路側で２つの半径方向孔が開口しており、両半径方向孔が弁スプールの軸方向に互いに間隔を置いて配置されており、両半径方向孔のうち、弁スプールの一方の作業位置で一方の半径方向孔が消費器通路に向かって開放しており、他方の半径方向孔が流入通路もしくは流出通路に向かって開放していると、圧力制限・供給弁の特定のバージョンの使用が可能となる。この特定のバージョンでは、中空室が大きな直径を備えて弁スプールの所定の領域にまで達していなければならない。この領域には、公知の弁アッセンブリの弁スプールが、種々異なる流体的な接続部を形成するために、環状溝を有している。構成によれば、中空室が、消費器通路と流入通路もしくは流出通路との流体的な接続部に一緒に位置している。環状溝は不要となる。
【００２３】
中空室が大きな直径を備えて十分に弁スプール内に進入していることを不要にする圧力制限・供給弁の別のバージョンが使用され、弁スプールが、請求項５により、消費器通路の領域に環状溝を有しており、この環状溝を介して、消費器通路が流入通路または流出通路に接続可能であると、請求項６に記載したように、有利には環状溝から半径方向孔が中空室に導入している。圧力制限・供給弁が応答する場合にしか、この半径方向孔を介して圧力流体は流れない。
【００２４】
請求項７は、圧力制限・供給弁を備えたハイドロリック式の弁アッセンブリに向けられている。この圧力制限・供給弁は、特に僅かな直径を備えて形成することができ、これによって、弁スプールの、中空室を取り囲む壁を、形状安定性および破折安全性に関する全ての要求を難なく満たすように肉厚に形成することができる。請求項７記載の圧力制限・供給弁は、請求項８〜１１により有利に改良することができる。
【００２５】
本発明によるハイドロリック式の弁アッセンブリの、ＬＵＤＶ弁として形成された複数の実施例が図面に示してある。いま、この図面につき本発明を詳しく説明する。
【００２６】
図１および図２に示した弁ディスクは、ディスク状の弁ハウジング１０を有している。この弁ディスク１０を、中間のディスクレベルに位置する弁孔１１が貫通している。この弁孔１１内では、弁スプール１２が軸方向に運動可能である。図１に示した構成では、この弁スプールが機械的に操作可能であり、このために、弁ハウジング１０を越えて突出した端部に二面部１３を有している。この二面部１３には、ハンドレバーを固定することができる。弁スプール１２の、同じく弁ハウジング１０を越えて突出しているものの、この弁ハウジングにねじ締結されたカバー１４によってカバーされている他方の端部では、カバーの内部に２つのばね受け１５，１６によって圧縮コイルばね１７が保持されている。この圧縮コイルばね１７は弁スプールを中立位置にセンタリングし、この中立位置からの弁スプールの各運動時に運動の方向と無関係にベースプリロードからより強く圧縮される。
【００２７】
図２に示した実施例では、弁スプールがハイドロリック的に操作可能である。このためには、弁スプール１２の、弁ハウジング１０を越えて突出した両端部が、中実のカバー１８によってカバーされている。このカバー１８は弁ハウジング１０にねじ締結されていて、制御管路に対する接続開口１９を有している。ハイドロリック式のパイロット制御機器によって、制御管路を介して制御圧を一方のカバー内にまたは他方のカバー内に制御して提供することができる。この制御圧は、押圧力とばね力との間にバランスが形成されるまで、弁スプールを、第１の実施例のように２つのばね受け１５，１６の間に保持された圧縮コイルばね１７に抗して移動させる力を弁スプール１２の横断面に発生させる。
【００２８】
弁孔１１は、両実施例では、軸方向に互いに間隔を置いて配置された８つの制御チャンバによって取り囲まれている。これらの制御チャンバは、ハイドロポンプからハイドロリック式の消費器、たとえばハイドロシリンダへのハイドロリックオイルの流入およびハイドロリック式の消費器からタンクへのハイドロリックオイルの流入を制御するために働く。両側に設けられたそれぞれ３つの制御チャンバの間には、２つの制御チャンバ２５，２６が位置している。両制御チャンバ２５，２６は、弁スプール１２の、図１および図２に示した中立位置でスプールつば２７によって流体的に互いに分離されている。このスプールつば２７には、両側で、環状溝２８；２９を備えたスプールネックが続いている。また、スプールつば２７は二列の精密制御溝３０；３１を有している。両精密制御溝３０；３１は周方向で互いにずらされている。また、両精密制御溝３０；３１のうち、精密制御溝３０は環状溝２８に向かって開放しており、精密制御溝３１は環状溝２９に向かって開放している。制御チャンバ２５は、ポンプ管路への接続のために設けられていて、したがって、ポンプチャンバと呼ぶこともできる。制御チャンバ２６は中間チャンバである。弁スプール１２が中立位置から運動する方向に応じて、精密制御溝３０または精密制御溝３１によって、ポンプチャンバ２５から中間チャンバ２６への通流横断面が開放される。この通流横断面は弁アッセンブリの調量絞りを形成している。
【００２９】
両制御チャンバ２５，２６の一方の側には、流入チャンバ３２が位置しており、他方の側には、流入チャンバ３３が位置している。両流入チャンバはブリッジ状の流入通路３４の一部である。この流入通路３４内には、ハイドロリックオイルが中間チャンバ２６から圧力補償器３５を介して到達する。この圧力補償器３５に関して、ここでは、そのワンピースの調整ピストン（図１参照）またはツーピースの調整ピストン（図２参照）が、閉鎖方向では、同時に操作される全てのハイドロリック式の消費器の最高の負荷圧と、場合により、弱いばねとによって負荷されていて、開放方向では、中間チャンバ２６内の圧力によって負荷されていることだけを念のために不言しておく。したがって、圧力補償器は調量絞りの下流側に配置されていて、中間チャンバ内に、その都度の最高の負荷圧から得られる圧力を蓄える。すなわち、図１および図２に示した弁アッセンブリはＬＵＤＶ弁である。
【００３０】
流入チャンバ３２には、消費器チャンバ３６が続いており、流入チャンバ３３には、消費器チャンバ３７が続いている。各消費器チャンバは消費器通路３８；３９の一部である。この消費器通路３８；３９は弁ハウジング１０の消費器接続部で終わっている。さらに、各消費器チャンバ３６，３７には、流出チャンバ４０；４１が続いている。両流出チャンバは、完成された弁ブロックにおいて互いに接続されていて、流出通路４２の一部である。この流出通路４２は、場合により堰止め弁を介してタンク接続部に通じている。
【００３１】
弁スプール１２の中立位置では、全ての制御チャンバ２５，２６，３２，３３，３６，３７，４０，４１が互いに遮断されている。弁スプール１２が中立位置から運動させられると、精密制御溝３０；３１によって調量絞りが開放される。さらに、一方の消費器チャンバが流入チャンバに向かって開放され、他方の消費器チャンバが流出チャンバに向かって開放される。
【００３２】
これまで説明した構成要素のほかに、図１に示した弁ディスクは、さらに、２つの圧力制限・供給弁４５，４６を有しており、図２に示した弁ディスクは、さらに、１つの圧力制限・供給弁４７を有している。本発明によれば、圧力制限・供給弁が、それぞれ弁スプール１２の中空室４８，４９（図１参照）もしくは中空室５０（図２参照）に収納されている。図１によれば、弁スプールに二種類の圧力制限・供給弁が装着されている。当然ながら、弁スプールが２つの同じ圧力制限・供給弁を有していてもよい。
【００３３】
中空室４８，４９，５０は、それぞれ弁スプール１２の主部分の一方の端面から主部分に加工されていて、この主部分にねじ込まれたそれぞれ１つの端片５１；５２；５３によって閉鎖されている。閉鎖された位置では、圧力制限・供給弁が、１つの中空室の流出チャンバ側の第１の領域を、１つの中空室の消費器チャンバ側の第２の領域から分離している。第１の領域は、弁スプール１２に設けられた半径方向孔５５を介して弁スプール１２の外側に向かって開放している。半径方向孔５５もやはり中立位置でかつ相応の消費器チャンバ３６；３７が、対応配置された流入チャンバに接続される方向への弁スプールの調節時に流出チャンバ４０；４１に向かって開放している。他方向への弁スプール１２の調節時には、半径方向孔５５が短いストローク後に閉鎖される。機能に対して、このことは全く影響を与えない。なぜならば、相応の消費器チャンバが弁スプールを介して、いずれにせよ流出チャンバに接続されているからである。
【００３４】
図１に示した両中空室４８，４９の第２の領域は、軸方向に互いに間隔を置いて配置された二列の半径方向孔５６；５７を介して弁スプールの外側に向かって開放している。弁スプール１２の、図１に示した中立位置では、孔５６，５７が外側で各消費器チャンバ３６；３７に向かって開放している。弁スプール１２が中立位置から図１で見て右方に運動させられると、中空室４８の半径方向孔５７が消費器チャンバ３６に向かって開放され続けるのに対して、半径方向孔５６は消費器チャンバ３６に対して閉鎖され、流出チャンバ４０に向かって開放される。さらに、中空室４９の半径方向孔５６は消費器チャンバ３７に向かって開放し続け、中空室４９の半径方向孔５７は消費器チャンバ３７に対して閉鎖され、流入チャンバ３３に向かって開放される。すなわち、いま、ハイドロリックオイルが、調量絞りおよび圧力補償器から到来して、流入チャンバ３３から、半径方向孔５７と、消費器チャンバ３７の中空室４９の第２の領域および半径方向孔５６とを介して、そこから、ハイドロリック式の消費器に流入することができる。この消費器から戻るハイドロリックオイルは、消費器チャンバ３６と、半径方向孔５７と、中空室４８の第２の領域および半径方向孔５６とを介して流出チャンバ４０に到達する。したがって、図１に示した実施例では、中空室４８，４９の第２の領域が作業流体の流体路に位置していて、弁スプールに設けられたそれぞれ１つの環状溝の代わりを成している。この場合、中空室が十分に弁スプール内に大きな直径を有することができると有利である。このことは、規定された形式で形成された圧力制限・供給弁の収納に対して有利である。
【００３５】
各圧力制限・供給弁４５，４６，４７は弁体７０を有している。この弁体７０は、開放方向には、相応の消費器チャンバ内の圧力によって負荷されていて、閉鎖方向には、隣り合った流出チャンバ内の圧力と、たとえば３００ｂａｒであることが望ましい圧力を備えた強い圧縮コイルばね７１とによって負荷されていて、一方の消費器チャンバ内の圧力を制限するために、この消費器チャンバから、隣り合った流出チャンバへの通流横断面を開放する。さらに、各圧力制限・供給弁は弁体７２を有している。この弁体７２は、閉鎖方向には、相応の消費器チャンバ内の圧力によって負荷されていて、開放方向には、隣り合った流出チャンバ内の圧力と、たとえば０．５ｂａｒであることが望ましい圧力を備えた弱い圧縮コイルばね７３とによって負荷されている。消費器チャンバ内の圧力が、圧縮コイルばね７３の圧力よりも多く流出チャンバ内の圧力未満に減少すると、弁体７２が通流横断面を開放し、これによって、ハイドロリックオイルが流出チャンバから消費器チャンバ内に供給される。
【００３６】
図１および図４に示した圧力制限・供給弁４６では、弁体７０がガイドロッド７４を有している。このガイドロッド７４は、全周にわたって延びる切込み７５の後方に閉鎖コーン７６を支持している。この閉鎖コーン７６は、切込みに面して、円錐形の座面７７を有している。ガイドロッド７４には、弁体７２が被せられている。この弁体７２は、切込み７５を取り囲んで、１つの環状溝と、この環状溝から出発する複数の半径方向孔７８とを有していて、閉鎖コーン７６を越えて半径方向に突出していて、この閉鎖コーンの外部に、この閉鎖コーンの座面７７と逆方向に向けられた円錐形の座面７９を有している。弁体７２の後方では、圧縮コイルばね７１がガイドロッド７４に被せられている。圧縮コイルばね７１の背後では、ガイドロッド７４にばね受け７８が被せられており、これによって、圧縮コイルばね７１が弁体７２とばね受け７８との間に緊締されていて、閉鎖コーン７６をその円錐形の座面７７で弁体７２の内側の座縁部に向かって押圧している。座直径はガイドロッド７４の直径に等しく寸法設定されている。すなわち、圧力制限・供給弁４６の、これまで記載した部材は、紛失し得ないようにまとめられて、１つのユニットを形成している。弁には、さらに、圧縮コイルばね７３が所属している。この圧縮コイルばね７３は組付け後にばね受け７８と中空室４８の底部との間に配置されている。弁体７２の座面７９に対する座縁部は弁スプール１２の端片５１に形成されている。このためには、この端片が中空の区分で弁スプールの半径方向孔５５を越えるまで中空室４８内に到達している。端片の端面の内側の縁部には、弁体７２が休止位置で載置している。したがって、中空室４８の第１の領域が完全に端片５１の内部に形成されている。弁スプール１２の主部分に設けられた半径方向孔５５に対する外向きの流体的な接続のためには、端片が半径方向孔５５の高さに外向きに、１つの環状溝８０と、この環状溝８０から内方に通じる半径方向孔８１とを有している。環状溝８０と端片５１の端面との間では、この端片５１と弁スプール１２の内壁との間に、端片の環状溝内に位置するシールリング８２が位置している。
【００３７】
運転中には、消費器チャンバ３６内に形成された圧力が、ガイドロッド７４の直径によって規定された面で弁体７０に開放の方向で作用する。弁体７２を介して端片５１に支持されている圧縮コイルばね７１は、消費器チャンバ内の圧力が、流出チャンバ４０内に形成された圧力を考慮して、ばねの圧力を上回らない限り、弁体７０の閉鎖コーン７６を面７７で弁体７２に保持している。このことが当てはまるやいなや、弁体７０、すなわち、閉鎖コーン７６を含むガイドロッド７４が、図１および図４で見て、右方に移動させられ、これによって、閉鎖コーン７６と弁体７２との間の通流横断面が開放され、ハイドロリックオイルが消費器チャンバ３６から絞られずに流出チャンバ４０内に流出する。したがって、消費器チャンバ３６内の圧力が、弁体７０を開放する圧力に制限されている。
【００３８】
弁体７２は、上述した状況では静止したままである。これに対して、消費器チャンバ３６内の圧力が、圧縮コイルばね７３の圧力よりも多く流出チャンバ４０内の圧力未満に減少すると、ガイドロッド７４が中空室４８の底部に衝突するまで、弁体７０と、弁体７２と、圧縮コイルばね７１とがユニットとして圧縮コイルばね７３に抗して移動させられる。弁体７２と端片５１の端面との間に通流横断面が開放される。この通流横断面を介して、ハイドロリックオイルがほぼ絞られずに流出チャンバ４０から消費器チャンバ３６に流入することができる。これによって、消費器チャンバ３６と、この消費器チャンバ３６に接続された管路および消費器室とで確実に負圧の形成が回避される。
【００３９】
図１に示した圧力制限・供給弁４５も、圧力制限のために働く弁体７０と、供給のために働く弁体７２とを有している。この弁体７２は、中心の開口を備えたリングとして形成されていて、軸方向で弁スプール１２の半径方向孔５５，５６の間に位置している。弁体７２は内側の肩部で、中空室４９の肩部に支持されている弱い圧縮コイルばね７３によって一方向に中空室から負荷されている。弁体７２の外側の環状溝内には、シールリング８３が位置している。図１に示した静止位置から、弁体７２は圧縮コイルばね７３のばね力に抗して中空室４９の別の肩部にまで運動することができる。この場合に弁体７２がとる位置では、半径方向孔５６が中空室４９に向かって開放し続けている。
【００４０】
圧力制限・供給弁４５の弁体７０は、閉鎖コーン８５と、当接フィンガ８６と、強いコイルばね７１と、支持ロッド８７とを有している。閉鎖コーン８５は、中空室４９の流出チャンバ側の領域に位置していて、円錐形の面で弁体７２の中心の開口の縁部に載置することができる。当接フィンガ８６は端片５２に向けられている。コイルばね７１は、当接フィンガ８６を取り囲んで、閉鎖コーン８５と端片５２との間に緊締されている。支持ロッド８７は弁体７２を貫通していて、圧縮コイルばね７３の内部に延びていて、半径方向孔５７を越えて中空室４９の端区分に進入していて、閉鎖コーン８５をこの静止位置で圧縮コイルばね７１の作用に抗して弁スプール１２に支持している。ここでは、端片５２による中空室のシーリングの相応の選択時に、圧縮コイルばね７１のプリロードを、弁スプールの主部分にねじ込まれる端片５２の回転によって、さらに、圧力制限・供給弁４５の組付け後に変化させることができると有利である。
【００４１】
両弁体７０，７２の静止位置でかつチャンバ３７，４１内の圧力なしで、弁体７２は圧縮コイルばね７３の作用下で、支持ロッド８７を介して弁スプール１２に支持された弁体７０の閉鎖コーン８５に接触している。この場合、弁体７２は、弁スプール内に挿入された当接リング８８から僅かな間隔を有している。この当接リング８８は、半径方向孔５５に向けられた弁体７２のストロークを半径方向孔５５の前方で制限する。
【００４２】
運転中、弁スプールが中立位置に位置しているかまたは消費器チャンバ３７が流入チャンバ３３に流体的に接続されている作業位置に位置している場合には、消費器チャンバ３７内に形成された消費器チャンバ圧が弁体７０，７２に圧縮コイルばね７１と、流出チャンバ内に場合により形成された堰止め圧とに抗して作用している。この場合、消費器チャンバ圧に対する第１の作用面が、まず、弁体７２の直径によって規定されている。第１の作用面に形成される押圧力が圧縮コイルばね７１のばね力に到達するような値に消費器チャンバ圧が増加すると、弁体７２が当接リング８８に到達するまで、弁体が運動させられる。この点以降、消費器チャンバ圧は、もはや弁体７２に設けられた中心の開口の直径によって規定された面でしか、圧縮コイルばね７１のばね力と逆方向に向けられた押圧力を弁体７０に形成することができない。いま、消費器チャンバ圧が、圧縮コイルばね７１のプリロードによって設定された値に到達すると、弁体７０が弁体７２から持ち上がり、これによって、弁体７０の閉鎖コーン８５と弁体７２との間の通流横断面が開放され、ハイドロリックオイルが消費器チャンバ３７から絞られずに流出チャンバ４１内に流出する。したがって、消費器チャンバ３７内の圧力が、弁体７０が弁体７２から持ち上がる圧力に制限されている。
【００４３】
これに対して、消費器チャンバ３７内の圧力が、圧縮コイルばね７３の圧力よりも多く流出チャンバ４１内の圧力未満に減少すると、弁体７２が圧縮コイルばね７３に抗して、弁体７０の、ロッド８７を介して支持された閉鎖コーン８５から持ち上げられ、弁スプールの、すでに述べた肩部に向かって押圧される。弁体７２と閉鎖コーン８５との間に通流横断面が開放される。この通流横断面を介して、ハイドロリックオイルがほぼ絞られずに流出チャンバ４１から消費器チャンバ３７に流入することができる。この場合、圧縮コイルばね７３は、密着高さに圧縮されていることからまだ十分に遠ざけられており、これによって、ハイドロリックオイルが半径方向孔５６に自由に流入することができる。
【００４４】
図２および図３に示した圧力制限・供給弁４７は、基本的な構造から、図１に示した弁４５に相当している。特にシール部材８３を備えた弁体７２は、図１に示した弁体と同じ弁体である。弁体７２に対する圧縮コイルばね７３と当接リング８８との配置事例は、図１に示した弁４５と同じままである。
【００４５】
弁体７０が異なって形成されている。この弁体７０は、いま、端片５３に向けられた、閉鎖コーン８９に対して半径方向外向きに段付けられたカラー９０を有している。このカラー９０で弁体７０は、一方では、圧縮コイルばね７１の作用力の方向で弁スプール１２の、半径方向孔５５の前方に位置する肩部９１に接触することができ、他方では、圧縮コイルばね７１の作用力に抗して端片５３に接触することができる。弁体７０の可能なストロークは、図２および図３では、端片５３からのカラー９０の僅かな間隔によって生ぜしめられる。
【００４６】
図２および図３に示した圧力制限・供給弁４７は、弁４５，４６に比べて、その構成部材が僅かに深く弁スプール１２内に配置されており、そこから、弁４７の収納に用いられる中空室５０の寸法を、図１に示した中空室４８，４９の寸法よりも小さく寸法設定することもできることによって優れている。図２および図３に示した実施例の弁スプール１２は、消費器チャンバ３６の領域だけでなく、消費器チャンバ３７の領域にも環状溝９４を備えている。この環状溝９４は、消費器チャンバ３７と流入チャンバ３３および流出チャンバ４１との流体的な接続のために働く。この場合、流入チャンバ３３に対する接続部は、全周にわたって延びる縁部を介して形成され、流出チャンバ４１に対する接続部は、流出溝９５を介して形成される。
【００４７】
中空室５０は、比較的小さな直径を備えた孔として環状溝９４の領域にまで達していて、そこで、この環状溝に開口した半径方向孔５７を介して環状溝に向かって開放している。図１に示した実施例と異なり、半径方向孔５７は、いま、消費器チャンバ３７に流入チャンバ３３から流入するかまたは消費器チャンバ３７から流出チャンバ４１に流出するハイドロリックオイルの通常の流体路に位置していない。図１に示した実施例の半径方向孔５６に相当する半径方向孔は、図２および図３に示した実施例では存在していない。
【００４８】
圧力制限・供給弁４７は、図１に示した圧力制限・供給弁４５と同様に作業する。圧力制限機能では、ハイドロリックオイルが消費器チャンバ３７から半径方向孔５７と、中空室５０の第２の領域と、両弁体７０，７２の間の絞り横断面と、中空室の第１の領域と、半径方向孔５５とを介して流出チャンバ４１に流出する。供給機能では、ハイドロリックオイルが逆の経路をとる。しかし、この場合、両弁体７０，７２の間の通流横断面が十分に開放しており、流出チャンバ４１と消費器チャンバ３７との間の圧力減少はほんの僅かである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】２つの消費器通路と、互いに異なって形成された２つの圧力制限・供給弁が収納された１つの弁スプールとを備えた弁ディスクの縦断面図である。
【図２】２つの消費器通路と、第３のバージョンによるただ１つの圧力制限・供給弁が収納された１つの弁スプールとを備えた第２の弁ディスクの縦断面図である。
【図３】圧力制限・供給弁の領域における図２に示した弁ディスクの拡大図である。
【図４】図１に示した両圧力制限・供給弁の一方の縦断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  弁ハウジング、  １１  弁孔、  １２  弁スプール、  １３  二面部、  １４  カバー、  １５  ばね受け、  １６  ばね受け、  １７  圧縮コイルばね、  １８  カバー、  １９  接続開口、  ２５  制御チャンバ、  ２６  制御チャンバ、  ２７  スプールつば、  ２８  環状溝、  ２９  環状溝、  ３０  精密制御溝、  ３１  精密制御溝、  ３２  流入チャンバ、  ３３  流入チャンバ、  ３４  流入通路、  ３５  圧力補償器、  ３６  消費器チャンバ、  ３７  消費器チャンバ、  ３８  消費器通路、  ３９  消費器通路、  ４０  流出チャンバ、  ４１  流出チャンバ、  ４２  流出通路、  ４５  圧力制限・供給弁、  ４６  圧力制限・供給弁、  ４７  圧力制限・供給弁、  ４８  中空室、  ４９  中空室、  ５０  中空室、  ５１  端片、  ５２  端片、  ５３  端片、  ５５  半径方向孔、  ５６  半径方向孔、  ５７  半径方向孔、  ７０  弁体、  ７１  圧縮コイルばね、  ７２  弁体、  ７３  圧縮コイルばね、  ７４  ガイドロッド、  ７５  切込み、  ７６  閉鎖コーン、  ７７  座面、  ７８  半径方向孔またはばね受け、  ７９  座面、  ８０  環状溝、  ８１  半径方向孔、  ８２  シールリング、  ８３  シール部材、  ８５  閉鎖コーン、  ８６  当接フィンガ、  ８７  支持ロッド、  ８８  当接リング、  ８９  閉鎖コーン、  ９０  カラー、  ９１  肩部、  ９４  環状溝、  ９５  流出溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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