DE19605862A1 - Wegeventil - Google Patents

Wegeventil

Info

Publication number
DE19605862A1
DE19605862A1 DE1996105862 DE19605862A DE19605862A1 DE 19605862 A1 DE19605862 A1 DE 19605862A1 DE 1996105862 DE1996105862 DE 1996105862 DE 19605862 A DE19605862 A DE 19605862A DE 19605862 A1 DE19605862 A1 DE 19605862A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
main piston
pressure
way valve
pilot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE1996105862
Other languages
English (en)
Inventor
Georg Rausch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bosch Rexroth AG
Original Assignee
Mannesmann Rexroth AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mannesmann Rexroth AG filed Critical Mannesmann Rexroth AG
Priority to DE1996105862 priority Critical patent/DE19605862A1/de
Priority to DE59700719T priority patent/DE59700719D1/de
Priority to PCT/DE1997/000237 priority patent/WO1997030306A2/de
Priority to JP52887897A priority patent/JP2000505864A/ja
Priority to US09/117,865 priority patent/US6068021A/en
Priority to EP97919246A priority patent/EP0879374B1/de
Priority to CA 2246709 priority patent/CA2246709A1/en
Publication of DE19605862A1 publication Critical patent/DE19605862A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/0401Valve members; Fluid interconnections therefor
    • F15B13/0402Valve members; Fluid interconnections therefor for linearly sliding valves, e.g. spool valves
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/7722Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7758Pilot or servo controlled
    • Y10T137/7762Fluid pressure type
    • Y10T137/7764Choked or throttled pressure type
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/7722Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7781With separate connected fluid reactor surface
    • Y10T137/7784Responsive to change in rate of fluid flow
    • Y10T137/7787Expansible chamber subject to differential pressures
    • Y10T137/7788Pressures across fixed choke

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Safety Valves (AREA)
  • Fluid-Driven Valves (AREA)
  • Multiple-Way Valves (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Wegeventil gemäß dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1 sowie mit einem derartigen We­ geventil versehene Druckreduzier- und Stromregelventile.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines derartigen Wegeventils ausgeführt, das als 2-Wege-Einbauventil 2 aus­ geführt ist. Dieses hat eine Ventilbuchse 4, in der ein Hauptkolben 6 axial verschiebbar geführt ist. Die Ventil­ buchse 4 kann auf bekannte Weise in einem Steuerblock befe­ stigt werden und somit Teil einer hydraulischen Schaltung sein, auf die im weiteren noch näher eingegangen wird.
Die Ventilbuchse 4 hat zwei Anschlüsse A und B, wobei der Anschluß B üblicherweise der Eingangsanschluß ist und als radialer oder seitlich abzweigender Anschluß ausgeführt ist. Der Ausgangsanschluß A ist koaxial zum Hauptkolben 6 angeordnet. An der Umfangswandung des Hauptkolbens 6 sind Radialbohrungen 8 vorgesehen, über die bei Durchströmung des Hauptkolbens 6 der Anschluß B mit dem Anschluß A ver­ bindbar ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind der Anschluß B und die Radialbohrungen 8 jeweils als Bohrungs­ stern ausgeführt. In der in Fig. 1 dargestellten Ausgangs­ stellung ist der Hauptkolben 6 über eine Feder 10 gegen ei­ ne Anschlagposition vorgespannt, in der die Verbindung von B über den Hauptkolben 6 zum Ausgangsanschluß A geöffnet ist. Das heißt, in der Ausgangsstellung des Hauptkolbens 6 strömt das Hydraulikfluid in Radialrichtung durch den An­ schluß B ein, tritt durch die Radialbohrungen 8 in das In­ nere des Hauptkolbens 6 ein und wird um etwa 90° zum An­ schluß A hin umgelenkt.
Durch geeignete Ausgestaltung des Steuerblockes und des Ventildeckels (nicht gezeigt) läßt sich ein Steuerdruck an die Federseite des Hauptkolbens 6 führen, über den dieser zusätzlich in Richtung seiner Ausgangsstellung vorgespannt ist. Dieser Steuerdruck kann beispielsweise über eine vom Ausgangsanschluß A abzweigende Steuerdruckleitung aufge­ bracht werden.
Derartige Ventilanordnungen in 2/2-Wegeventil-Bauweise gehören zur Gruppe der sogenannten Logikelemente, die als Hauptstufe, beispielsweise für Druckbegrenzungs-, Druckre­ gel-, Druckschaltventile etc. Verwendung finden. Dabei kön­ nen der Hauptstufe Vorsteuerventile zugeordnet werden, die beispielsweise auf dem Ventildeckel, im Ventildeckel inte­ griert oder an einer anderen Stelle eines Steuerblocks an­ geordnet sein können.
In Fig. 3 ist ein Schaltungsbeispiel dargestellt, bei dem das Einbauventil 2 eine Komponente eines vorgesteuerten Druckreduzierventiles 12 darstellt. Dieses besteht im we­ sentlichen aus dem Einbauventil 2 und einem direktgesteuer­ ten Pilotventil 14, das als Druckbegrenzungsventil ausge­ bildet ist. Die Volumenstromrichtung am Einbauventil 2 ist von Anschluß B nach Anschluß A, wobei gemäß der Darstellung in Fig. 1 in der Ausgangsstellung ein freier Volumenstrom gewährleistet ist.
Der Druck am Ausgangsanschluß A wird über eine Steuer­ leitung 16 abgegriffen und über zwei hintereinandergeschal­ tete Düsen 18 und 20 zur Federseite des Hauptkolbens 8 ge­ führt. Der gewünschte Ausgangsdruck am Ausgangsanschluß A läßt sich über die Feder der Pilotventils 14 einstellen. Dieser Ausgangsdruck wirkt auf die Kolbenunterseite des Hauptkolbens 6 und wird über die Steuerleitung 16 und die Düsen 18 und 20 zur Federseite des Hauptkolbens 6 geführt. Solange der Druck am Ausgangsanschluß A kleiner ist als der am Pilotventil 14 eingestellte Eingangsdruck, bleibt der Hauptkolben 6 durch die Feder 10 in seiner Ausgangsstel­ lung, in der die Verbindung zwischen A und B vollständig aufgesteuert ist. Wenn der Druck am Ausgangsanschluß A - und und damit derjenige zwischen den beiden Düsen 18 und 20 - den voreingestellten Wert übersteigt, wird das Pilotventil 14 geöffnet, so daß Steuerfluid über das Pilotventil 14 zu einem Tank T hin strömt.
Durch die entstehende Steuerflüssigkeitsströmung ent­ steht an der Düse 18 ein Druckgefälle, so daß aufgrund der Steuerfluiddruckdifferenz zwischen der Kolbenunterseite und der Federseite, der Hauptkolben 6 gegen die Spannung der Feder 10 aus seiner Ausgangsstellung heraus nach oben (Ansicht nach Fig. 1) bewegt wird und die Verbindung von B nach A zugesteuert wird bis sich ein Druckgleichgewicht einstellt. In diesem Zustand kann dann nur noch soviel Hy­ draulikfluid vom Anschluß B durch den Hauptkolben 6 hin­ durch zum Anschluß A strömen, daß der über das Pilotventil 14 bei A eingestellte Druck nicht überschritten wird. Falls ein am Ausgangsanschluß A angeschlossener Verbraucher kein Hydraulikfluid abnimmt, wird der Hauptkolben 6 in seine Schließstellung gebracht, in der die Verbindung zwischen B und A soweit geschlossen ist, daß nur noch der benötigte Steuerölvolumenstrom zum Anschluß A gelangt. Während der Regelfunktion fließt ständig Steuerfluid über das Pilotven­ til 14 zum Tank T. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel sind die beiden Düsen 18 und 20 sowie das Pi­ lotventil 14 im oder am Ventildeckel 22 ausgebildet.
Bei der Durchströmung des Einbauventils 2 wirkt ein Strömungsimpuls auf den Boden 24 des Hauptkolbens 6, so daß dieser mit einer Impulskraft FI beaufschlagt wird, die ent­ gegen der von der Feder 10 aufgebrachten Federkraft F₁ wirkt (siehe Fig. 1). Bei hohen Volumenströmen kann es vor­ kommen, daß die Impulskraft FI größer ist als die Feder­ kraft F₁, so daß der Hauptkolben allein durch den Impuls des strömenden Hydraulikfluids in seine Schließstellung be­ wegt wird. In diesem Fall ist die Leistungsgrenze des Ein­ bauventils 2 erreicht, die den maximalen durchsetzbaren Vo­ lumenstrom begrenzt. Das heißt, bei Überschreiten der Lei­ stungsgrenze läßt sich der Volumenstrom nicht weiter ver­ größern.
In Fig. 2 ist der Ausgangsdruck am Ausgangsanschluß A über dem durchgesetzten Volumenstrom dargestellt, wobei die senkrechten, gestrichelt eingezeichneten Linien die Lei­ stungsgrenzen darstellen, die sich beim Einsatz unter­ schiedlicher Federn 10 einstellen. In dem in Fig. 2 gezeig­ ten Ausführungsbeispiel liegt die Leistungsgrenze bei der Verwendung einer 4 bar-Feder etwa bei 120 L/min, so daß bei höheren Volumendurchsätzen eine stärkere Feder eingesetzt werden muß.
Eine stärkere Feder 10 birgt allerdings eine Reihe von Nachteilen, wie beispielsweise ein mangelndes Ansprechen und eine mangelnde Feinsteuerung in sich, die insbesondere bei geringen Volumenströmen zum Tragen kommen und nicht ak­ zeptabel sind. Der minimal einstellbare Druck am Anschluß A erhöht sich nachteilig durch die Verwendung von stärkeren Federn.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Wegeventil, sowie mit einem derartigen Wegeventil ver­ sehene Druckreduzier-/Stromregelventile zu schaffen, die bei minimalem vorrichtungstechnischen Aufwand eine erhöhte Leistungsgrenze aufweisen und auch bei niedrigen Volumen­ strömen ein hinreichendes Ansprechverhalten zeigen.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Wegeventils durch die Merkmale des Patentanspruchs 1, hinsichtlich des Druck­ reduzierventils durch die Merkmale des Patentanspruchs 8 und hinsichtlich des Stromregelventils durch die Merkmale des Patentanspruchs 10 gelöst.
Durch die Maßnahme, stromaufwärts einer Drosselstelle des Hauptkolbens eine Flächendifferenz auszubilden, über die bei der Durchströmung eine Kraftkomponente auf den Hauptkolben wirkt, die diesen in Richtung seiner Ausgangs­ stellung beaufschlagt, kann die auf den Hauptkolben wirken­ de Impulskraft FI zumindest teilweise kompensiert werden, so daß die Leistungsgrenze gegenüber den herkömmlichen Lö­ sungen angehoben wird, ohne daß eine stärkere Feder verwen­ det werden muß. Diese zusätzliche, in Öffnungsrichtung auf die Flächendifferenz-Wirkfläche wirkende resultierende Kraft entsteht aufgrund des bei dem strömenden Hydraulik­ fluid auftretenden Druckabfalls beim Durchströmen der Ra­ dialbohrungen. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Wirkfläche als Radialschulter am Außenumfang des Hauptkol­ bens ausgebildet wird, so daß dieser stufenförmig erweitert ist. Bei dieser Ausführung der Wirkfläche erfolgt selbst­ verständlich auch eine entsprechende Ausgestaltung der Boh­ rung der Ventilbuchse.
Wenn der Hauptkolben mit einem Radialbohrungsstern aus­ geführt ist, wird die Radialschulter vorzugsweise in dem Bereich zwischen dem Radialbohrungsstern und der Kolbenun­ terseite angeordnet.
In umfangreichen Vorversuchen hat es sich gezeigt, daß eine Flächendifferenz von 3-10% bezogen auf den kleineren Hauptkolbendurchmesser optimale Ergebnisse gewährleistet.
Aus fertigungstechnischen Gründen wird es bevorzugt, wenn die Radialschulter (Flächendifferenz) mittels einer Ringnut ausgebildet wird, wobei die Radialschulter eine Stirnfläche der Ringnut bildet. Die andere Stirnfläche wird dann vorzugsweise als Schrägschulter ausgebildet.
Die Herstellung, insbesondere das Schleifen der Ventil­ bohrung wird erleichtert, wenn auch die entsprechende stu­ fenförmige Erweiterung der Ventilbuchse über eine Umfangs­ nut ausgebildet wird, deren eine Stirnfläche die stufenför­ mige Erweiterung bildet.
Besonders vorteilhafte Anwendungen des erfindungsgemä­ ßen Wegeventils ergeben sich bei einem vorgesteuerten Druckreduzierventil gemäß Patentanspruch 8 oder einem Stromregelventil gemäß Patentanspruch 10.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der sonstigen Unteransprüche.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch ein aus dem Stand der Technik bekanntes Einbauventil;
Fig. 2 ein Diagramm aus dem die Leistungsgrenze des Einbauventils aus Fig. 1 in Abhängigkeit von einer verwen­ deten Ventilfeder dargestellt ist;
Fig. 3 eine Schaltung, bei der das Einbauventil aus Fig. 1 die Hauptstufe eines Druckreduzierventils ist;
Fig. 4 ein erfindungsgemäßes Einbauventil, wie es in einer Schaltung gemäß Fig. 3 verwendbar ist und
Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem das Einbauventil gemäß Fig. 4 bei einem Stromregelventil verwendet wird.
In Fig. 4 ist ein Teilschnitt eines erfindungsgemäßen Einbauventils 2 dargestellt, wobei in den folgenden Dar­ stellungen für einander entsprechende Bauelemente die glei­ chen Bezugszeichen wie bei Fig. 1 verwendet werden sollen.
Das erfindungsgemäße Einbauventil 2 läßt sich bei­ spielsweise bei einem vorgesteuerten Druckreduzierventil gemäß Fig. 3 oder einem Stromregelventil gemäß Fig. 5 ver­ wenden, auf die im folgenden eingegangen wird.
Gemäß Fig. 4 hat das erfindungsgemäße Einbauventil 2 eine Ventilbuchse 4, in deren Ventilbohrung 28 ein Haupt­ kolben 6 axial verschiebbar geführt ist. Dieser ist über eine Feder 10 in seine Ausgangsstellung vorgespannt, in der ein am Außenumfang des Hauptkolbens 6 befestigter Anschlag­ ring 30 an einer Anschlagfläche der Ventilbuchse 4 anliegt. Die Ventilbuchse 4 wird mittels einer Befestigungsbuchse 32 in einem Steuerblock 26 befestigt und mit einem nicht ge­ zeigten Ventildeckel verschlossen, in oder an dem die wei­ teren, in den Fig. 3 und 5 angedeuteten Bauelemente ange­ ordnet sein können. Die Befestigungsbuchse 32 hat eine In­ nenbohrung, die koaxial zur Ventilbohrung 28 angeordnet ist, und die einen derartigen Durchmesser aufweist, daß der federseitige Teil (oben in Fig. 4) des Hauptkolbens 6 in sie eintauchen kann, ohne zu kollidieren.
Die Ventilbuchse 4 könnte einbaumäßig entsprechend Fig. 1 ausgebildet sein.
Ein Eingangsanschluß B ist an der Ventilbuchse 4 als Bohrungsstern, das heißt als eine Vielzahl von Radialboh­ rungen 36 ausgebildet. Zusätzlich sind versetzt mehrere, vorzugsweise zwei kleinere Bohrungen 38 vorgesehen.
Über die kleineren Bohrungen 38 erfolgt eine Feinsteue­ rung bei geringen Volumenströmen, wenn die Verbindung von B nach A aufgesteuert wird.
Wie weiterhin aus Fig. 4 hervorgeht, ist der Hauptkol­ ben 6 als Hohlkolben ausgeführt, wobei etwa im Mittelbe­ reich ein Kolbenboden 40 ausgebildet ist. An diesem Kolben­ boden 40 greift die Feder 10 an, um den Hauptkolben 6 in seine Öffnungsstellung (Fig. 4) vorzuspannen.
Unterhalb des Kolbenbodens 40, das heißt in dem von der Feder 10 abgewandten Teil des Kolbenmantels sind Radialboh­ rungen 8 ausgebildet, über die das Hydraulikfluid vom An­ schluß B (Bohrungen 36, 38) in das Kolbeninnere eintreten kann. Diese Radialbohrungen 8 sind in der gleichen Weise wie in Fig. 1 dargestellt als Bohrungsstern ausgebildet, der den Mantel des Hauptkolbens 6 durchsetzt.
In der in Fig. 4 dargestellten Ausgangsstellung des Hauptkolbens 6 überlappen sich die Bohrungen 36, 38 des An­ schlusses B und die Radialbohrungen 8, so daß die Verbin­ dung zwischen den Anschlüssen B und A vollständig aufge­ steuert ist.
Unterhalb der Radialbohrungen 8 (Ansicht nach Fig. 4) ist der Hauptkolben 6 über eine Radialschulter 42 von einem federseitigen Hauptkolbendurchmesser d auf einen Hauptkol­ bendurchmesser D erweitert. Die Radialschulter 42 ist mit­ tels einer Ringnut 44 ausgebildet, in deren Basis die Ra­ dialbohrungen 8 münden und deren andere Stirnfläche als Schrägschulter 46 ausgeführt ist.
Die Ventilbohrung 28 der Ventilbuchse 4 ist oberhalb (Ansicht nach Fig. 4) des Anschlusses B entsprechend des Durchmesserverhältnisses d/D radial erweitert, wobei im Be­ reich der radialen Erweiterung eine Umfangsnut 48 ausgebil­ det ist, über die der untere, erweiterte Teil der Ventil­ bohrung (Durchmesser D) vom oberen, verengten Teil der Ven­ tilbohrung 28 (Durchmesser d) getrennt ist.
Die Umfangsnut 48 und die Ringnut 44 sind aus ferti­ gungstechnischen Gründen vorgesehen, da die an die beiden Nuten angrenzenden Flächen (Umfangsfläche des Hauptkolbens 6; Innenumfangsfläche der Ventilbohrung 28) durch Schleifen feinstbearbeitet werden und durch die Nuten vermieden wird, daß die Schleifscheibe beim Schleifen des kleineren Kolben­ durchmessers bzw. des größeren Ventilbohrungsdurchmessers bis zu den Radialschultern hingeführt werden muß.
In der in Fig. 4 dargestellten Ausgangsstellung ist die Schrägschulter 46 der Ringnut 44 im Axialabstand zu der be­ nachbarten Stirnfläche der Umfangsnut 48 angeordnet, so daß die beiden Nuten 44, 48 einander in der Ausgangsstellung nicht überlappen.
In dem Bereich zwischen den beiden Nuten 44, 48 ist ein Ringspalt 50 zwischen Hauptkolben 6 und Ventilbuchse 4 aus­ gebildet.
Bei der Durchströmung des Einbauventils 2 mit Hydrau­ likfluid entsteht entlang den Radialbohrungen 8 ein Druck­ abfall, der dazu führt, daß auf die Differenzfläche, die gekennzeichnet ist durch den Durchmesserunterschied D-d, an der Radialschulter 42 eine resultierende Druckkraft wirkt, die den Hauptkolben 6 in Richtung der Ausgangsstellung be­ aufschlagt. Das heißt, diese Druckkraft wirkt zusätzlich zur Kraft der Feder 10 in Öffnungsrichtung, so daß die Lei­ stungsgrenze erhöht wird.
Die Größe der Kraft F hängt einerseits vom Durchmesser­ verhältnis d/D und andererseits vom Druckabfall in den Ra­ dialbohrungen 8 ab. Aus diesem Grund wird man bemüht sein, die Tiefe der Ringnut 44 möglichst gering auszuführen, da der Druckabfall auch von der verbleibenden Wandstärke des Hauptkolbens 6 abhängt. Das gleiche gilt für die Tiefe der Umfangsnut 48 und für den Ringspalt 50, die ebenfalls mög­ lichst gering ausgeführt werden sollten, so daß das Hydrau­ likfluid beim Durchströmen des Einbauventils 2 nicht in er­ heblichem Maße durch den Ringspalt 50 hindurch in die Um­ fangsnut 48 einströmen kann, so daß gewährleistet ist, daß ein geeignete Druck am Außenumfang des Hauptkolbens 6 an­ steht und somit der Druckabfall entlang der Radialbohrungen ebenfalls die erforderliche Größenanordnung aufweist.
Gemäß Fig. 3 wird das in einem Steuerblock eingebaute Einbauventil 2 mit einem Ventildeckel 22 versehen, in dem die vorstehend beschriebenen Bauelemente, wie beispielswei­ se die Düsen 18, 20 und das Pilotventil 14 vorgesehen sein können.
In der gezeigten Ausgangsposition (Fig. 4) wird das Einbauventil 2 durchströmt, wobei die Wirkung der Feder 10 durch die auf die Flächendifferenz wirkende Kraft verstärkt wird, die aufgrund des Druckabfalls in den Radialbohrungen 8 ansteht. Die Leistungsgrenze wird dann entsprechend der zusätzlich aufgebrachten Druckkraft nach oben verschoben, so daß ein größerer Volumenstrom durchsetzbar ist. Bei Er­ reichen des voreingestellten Drucks an der Federseite des Hauptkolbens 6 öffnet das Pilotventil 14, so daß das Steu­ erfluid zum Tank T hin strömt und an der Drossel 18 ein Druckabfall entsteht, der zu einer Schließbewegung des Hauptkolbens (nach oben in Fig. 4) führt. Durch diese Schließbewegung werden die Bohrungen 36 und 38 zugesteuert, so daß die Verbindung von B nach A entsprechend angedros­ selt wird und sich am Ausgangsanschluß A ein Druck ein­ stellt, der der Pilotventileinstellung entspricht.
Wie bereits eingangs erwähnt, befindet sich das Einbau­ ventil 2 in seiner Schließstellung, wenn der an den An­ schluß A angeschlossene Verbraucher kein Hydraulikfluid ab­ nimmt. Bei einem Hydraulikfluidverbrauch sinkt dann der Druck am Ausgangsanschluß A ab, so daß das Pilotventil 14 die Verbindung zum Tank T zusteuert und der Hauptkolben 6 aufgrund des sich an der Federseite aufbauenden Steuer­ druckes zurück in Richtung seiner Ausgangsstellung bewegt wird. Dabei werden zunächst die kleineren Bohrungen 38 auf­ gesteuert, die somit bei geringen Volumenströmen wirksam werden und eine Feinansteuerung des Verbrauchers mit gutem Ansprechverhalten ermöglichen.
Bei größeren Volumenströmen werden auch die Bohrungen 36 mit größerem Durchmesser aufgesteuert, bis der Hauptkol­ ben 6 in seine Ausgangsstellung (Fig. 4) zurückbewegt ist und der maximal durchsetzbare Volumenstrom erreicht ist, der durch die oben beschriebene Leistungsgrenze limitiert ist.
In Fig. 5 ist schematisch ein weiteres Anwendungsbei­ spiels eines Einbauventils gemäß Fig. 4 dargestellt. Dabei wird das Einbauventil 2 in einer 2-Wege-Stromregelung ver­ wendet, wobei einer Drosselstelle zur Lastkompensation eine Druckwaage zugeordnet ist, die durch das Einbauventil 2 ge­ bildet ist. Die Drosselstelle ist als einstellbares Dros­ selventil 52 ausgeführt, die stromabwärts des Einbauventils 2 vorgesehen ist.
Stromabwärts des Drosselventils 52 zweigt eine Steuer­ leitung 54 ab, die über eine Drossel 18 zur Federseite des Hauptkolbens geführt ist. Der am Ausgangsanschluß A des Einbauventils 2 anliegende Druck liegt - wie beim vorbe­ schriebenen Ausführungsbeispiel - an der Kolbenunterseite (Ausgangsanschlußseite) an. Somit wird bei diesem Ausfüh­ rungsbeispiel das Einbauventil 2 als Druckwaage mit Druck­ reduzierfunktion eingesetzt. Bei dieser Variante ist das Einbauventil 2 in der Ausgangsstellung geöffnet, so daß das Hydraulikfluid vom Anschluß B über das Einbauventil 2 nach A und von dort weiter über das Drosselventil 52 zum Ver­ braucher, beispielsweise ein Hydraulikzylinder oder ein Hy­ dromotor (nicht gezeigt) strömt. Der Druck am Ausgang des Drosselventils 52 wird durch Axialverschiebung des Haupt­ kolbens 6 und der damit verbundenen Veränderung des Volu­ menstromquerschnitts so beeinflußt, daß das Druckgefälle über dem Drosselventil 52 immer konstant bleibt. Dieses Druckgefälle ist abhängig von der Stärke der Feder am Kol­ ben.
Sinkt durch eine Laständerung der Druck am Ausgang des Drosselventils 52, so verringert sich entsprechend der Druck in der Steuerleitung 54, der über die als Dämpfungse­ lement wirkende Düse 18 zur Federseite des Hauptkolbens 6 geführt ist. Durch die Druckabsenkung an der Federseite des Hauptkolbens wird dieser gegen die Vorspannung der Feder in Richtung seiner Schließstellung bewegt, so daß der Volumen­ stromquerschnitt, das heißt der wirksame Querschnitt der Radialbohrungen 36 zugesteuert wird. Dadurch sinkt auch der Volumenstrom des Hydraulikfluids, das über das Einbauventil 2 zum Drosselventil 52 geführt wird. Die Bewegung des Hauptkolbens 6 erfolgt so lange, bis sich der Druck am Aus­ gangsanschluß A und somit auch am Eingang des Drosselven­ tils 52 um das gleiche Maß verringert hat wie der Druck am Ausgang des Drosselventils 52 (Steuerleitung 54). Das Druckgefälle über dem Drosselventil 52 wird somit stets auf einem konstanten Wert gehalten.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wird der maximal durch das Einbauventil 2 durchsetzbare Volumenstrom durch das Nachobenschieben der Leistungsgrenze gegenüber herkömm­ lichen Lösungen erheblich vergrößert.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht daher bei mini­ malem vorrichtungstechnischen Aufwand ein Nachobenschieben der Leistungsgrenze, so daß das erfindungsgemäße Einbauven­ til ohne Wechsel der Feder 10 in einem weiteren Volumen­ strombereich einsetzbar ist.

Claims (10)

1. 2-Wegeventil mit einem in einer Ventilbuchse (4) ge­ führten und von einem Hydraulikfluid durchströmbaren Hauptkolben (6), über den ein Eingangsanschluß (B) mit einem Ausgangsanschluß (A) verbindbar ist und der mit­ tels einer Feder (10) in seine Ausgangsstellung vorge­ spannt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptkolben (6) stromaufwärts einer Drosselstelle (8) mit einer Flächendifferenz-Wirkfläche (42, D-d) versehen ist, über die bei der Durchströmung eine Druckkraftkomponen­ te auf den Hauptkolben (6) wirkt, die diesen in Rich­ tung seiner Ausgangsstellung beaufschlagt.
2. 2-Wegeventil gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Wirkfläche als Radialschulter (42) am Außenumfang des Hauptkolbens (6) ausgeführt ist und die Ventilbuchse (4) entsprechend stufenförmig erweitert ist.
3. 2-Wegeventil nach Patentanspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Hauptkolben (6) Radialbohrungen (8) als Drosselstelle aufweist, durch die das Hydraulik­ fluid vom Eingangsanschluß (B) zum Ausgangsanschluß (A) strömen kann, wobei die Radialschulter (42) im Bereich zwischen den Radialbohrungen (8) und der dem Ausgangs­ anschluß (A) zugewandten Kolbenunterseite ausgebildet ist.
4. 2-Wegeventil nach Patentanspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Durchmesser des Hauptkolbens durch die Radialschulter (42) um 3-10% erweitert ist.
5. 2-Wegeventil nach einem der Patentansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialschulter (42) durch eine Ringnut (44) gebildet ist, in die die Ra­ dialbohrungen (44) des Hauptkolbens (6) münden.
6. 2-Wegeventil nach Patentanspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die von der Radialschulter (42) entfernte Stirnfläche als Schrägschulter (46) ausgebildet ist.
7. 2-Wegeventil nach einem der Patentansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilbuchse (4) im Be­ reich der stufenförmigen Erweiterung eine Umfangsnut (48) hat.
8. Vorgesteuertes Druckreduzierventil mit einem 2-Wegeven­ til gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, wo­ bei der Druck am Ausgangsanschluß (A) über eine Düse (18) zur Federseite des Hauptkolbens (6) geführt ist und der Druck an der Federseite über ein Vorsteuerven­ til (14) begrenzbar ist.
9. Vorgesteuertes Druckreduzierventil nach Patentanspruch (8), dadurch gekennzeichnet, daß das Vorsteuerventil ein direkt- oder vorgesteuertes Druckbegrenzungsventil (14) ist.
10. Stromregelventil mit einem verstellbaren Drosselventil (52), der ein 2-Wegeventil (2) gemäß einem der Patent­ ansprüche 1 bis 7 als Druckwaage vorgeschaltet ist, wo­ bei der Druck stromabwärts des Drosselventils (52) zur Federseite des Hauptkolbens (6) des 2-Wegeventils (2) geführt ist.
DE1996105862 1996-02-16 1996-02-16 Wegeventil Withdrawn DE19605862A1 (de)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1996105862 DE19605862A1 (de) 1996-02-16 1996-02-16 Wegeventil
DE59700719T DE59700719D1 (de) 1996-02-16 1997-02-06 Wegeventil
PCT/DE1997/000237 WO1997030306A2 (de) 1996-02-16 1997-02-06 Wegeventil
JP52887897A JP2000505864A (ja) 1996-02-16 1997-02-06 方向制御弁
US09/117,865 US6068021A (en) 1996-02-16 1997-02-06 Directional control valve
EP97919246A EP0879374B1 (de) 1996-02-16 1997-02-06 Wegeventil
CA 2246709 CA2246709A1 (en) 1996-02-16 1997-02-06 Directional valve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1996105862 DE19605862A1 (de) 1996-02-16 1996-02-16 Wegeventil

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19605862A1 true DE19605862A1 (de) 1997-08-21

Family

ID=7785641

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1996105862 Withdrawn DE19605862A1 (de) 1996-02-16 1996-02-16 Wegeventil
DE59700719T Expired - Lifetime DE59700719D1 (de) 1996-02-16 1997-02-06 Wegeventil

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE59700719T Expired - Lifetime DE59700719D1 (de) 1996-02-16 1997-02-06 Wegeventil

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6068021A (de)
EP (1) EP0879374B1 (de)
JP (1) JP2000505864A (de)
CA (1) CA2246709A1 (de)
DE (2) DE19605862A1 (de)
WO (1) WO1997030306A2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10145975A1 (de) * 2000-11-10 2002-08-29 Mannesmann Rexroth Ag Vorgesteuertes Druck-Einspeiseventil

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3514418B1 (de) * 2018-01-22 2020-03-04 Parker Hannifin Emea S.A.R.L. Einbauventil für einen ventilblock
JP6621225B1 (ja) * 2018-12-07 2019-12-18 ニッタン株式会社 負圧湿式予作動スプリンクラー設備における流量制御弁

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2594626A (en) * 1946-09-09 1952-04-29 Clarence E Earle Safety valve
DE3701572A1 (de) * 1987-01-21 1988-08-04 Danfoss As Druckbegrenzungsventil

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1210120A (fr) * 1958-09-02 1960-03-07 Canadian Patents Dev Régulateur de pression pour canalisations de fluide
GB1096434A (en) * 1964-01-24 1967-12-29 Plessey Uk Ltd Improvements in or relating to automatic regulating valves for fluid flow
US3439696A (en) * 1966-12-15 1969-04-22 Bendix Westinghouse Automotive Fluid pressure control valve
DE2949231C2 (de) * 1979-12-07 1984-12-13 Mannesmann Rexroth GmbH, 8770 Lohr Druckmittelventil, insbesondere Druckreduzierventil
JPS59112316A (ja) * 1982-12-20 1984-06-28 Kayaba Ind Co Ltd 減圧弁
DE3625428A1 (de) * 1985-08-10 1988-02-04 Rexroth Mannesmann Gmbh Proportional-drosselventil

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2594626A (en) * 1946-09-09 1952-04-29 Clarence E Earle Safety valve
DE3701572A1 (de) * 1987-01-21 1988-08-04 Danfoss As Druckbegrenzungsventil

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10145975A1 (de) * 2000-11-10 2002-08-29 Mannesmann Rexroth Ag Vorgesteuertes Druck-Einspeiseventil

Also Published As

Publication number Publication date
WO1997030306A3 (de) 1997-09-25
EP0879374A2 (de) 1998-11-25
EP0879374B1 (de) 1999-11-17
DE59700719D1 (de) 1999-12-23
CA2246709A1 (en) 1997-08-21
JP2000505864A (ja) 2000-05-16
WO1997030306A2 (de) 1997-08-21
US6068021A (en) 2000-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1943693B2 (de) Federbelastetes rueckschlagventil
DE10325177A1 (de) Ventil
EP0590339B1 (de) Wegeventil
DE4112065C2 (de) Vorgesteuertes Druckabschaltventil mit einstellbarer Schaltdruckdifferenz
DE19524900A1 (de) Vorgesteuertes Druckbegrenzungsventil
DE2843576A1 (de) Pumpensteueranordnung
DE3320047C2 (de)
DE19605862A1 (de) Wegeventil
DE3710863C2 (de) Hydraulisches, entsperrbares Rückschlagventil
DE3502518A1 (de) Direkt gesteuertes druckbegrenzungsventil
DE3905959C2 (de)
DE2404807A1 (de) Beschleunigungsregelventil fuer mediumdurchfluss und stellgliedsystem mit einem solchen ventil
DE19620975A1 (de) Dämpfungsventil
DE60202925T2 (de) Druckregelventil
DE3915652C2 (de) Hydraulische Steuereinrichtung
DE1941676C3 (de) Stromregler für hydraulische Anlagen
EP1452744B1 (de) Hydraulische Steueranordnung
WO1990012232A1 (de) Druckmittelventil
DE3837182A1 (de) Stromteilventil
DE19626324A1 (de) Sicherheitsventileinrichtung
EP1063431B1 (de) Hydraulisches Lasthalteventil
DE4312257A1 (de) Hydraulische Steuereinrichtung
DE19900573B4 (de) Hydraulisches Stromregelventil
DE3345361A1 (de) Steuereinrichtung
DE4226495A1 (de) Druckregelventil

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: MANNESMANN REXROTH AG, 97816 LOHR, DE

8139 Disposal/non-payment of the annual fee