DE19800720C2

DE19800720C2 - Control valve for a hydraulic motor

Info

Publication number: DE19800720C2
Application number: DE19800720A
Authority: DE
Inventors: Carl Christian Dixen
Original assignee: Sauer Danfoss Nordborg ApS
Current assignee: Danfoss Power Solutions Holding ApS
Priority date: 1998-01-12
Filing date: 1998-01-12
Publication date: 2001-10-31
Anticipated expiration: 2018-01-13
Also published as: AU1960399A; WO1999035424A1; DE19800720A1; DE69916573T2; DE69916573D1; EP1046003A1; EP1046003B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuerventil für ei nen hydraulischen Motor, mit einem in einer Gehäuseboh rung geführten Schieber, der zu beiden Seiten einer Neutralstellung je einer Arbeitsrichtung zugeordnete Arbeitsbereiche aufweist, in denen nach Durchlaufen ei nes Totbandes eine Zuflußdrossel und etwa gleichzeitig eine Rückflußdrossel öffnet.The invention relates to a control valve for egg hydraulic motor, with one in a housing bore tion guided slide, which on both sides of a Neutral position assigned to each working direction Has work areas in which, after passing through nes dead band an inflow throttle and approximately simultaneously a reflux throttle opens.

Ein solches Steuerventil ist aus DE 38 02 672 C2 be kannt. Die Gehäusebohrung weist eine mittlere, mit ei nem Pumpenanschluß verbundene Pumpen-Ringnut, zu deren beiden Seiten je eine mit jeweils einem Motoranschluß verbundene Motor-Ringnut und außerhalb davon je eine mit einem Behälteranschluß verbundene Behälter-Ringnut auf. Der Schieber weist zwei jeweils im Bereich einer Motor-Ringnut angeordnete Verteiler-Ringnuten auf, von denen zur Bildung der Zuflußdrosseln sich in Richtung auf die Pumpen-Ringnut erstreckende Zuflußtaschen und zur Bildung der Rückflußdrosseln sich in Richtung auf die Behälter-Ringnuten erstreckende Rückflußtaschen ausgehen. Da die zueinander gehörenden Zufluß- und Rückflußdrosseln im Gleichlauf schließen und öffnen, ergibt sich - ausgehend von der Neutralstellung - ein Totband, in dem der Zuflußdruck von einem Standby-Wert auf den erforderlichen Arbeitsdruck ansteigt und unmit telbar im Anschluß daran ein Steuerbereich, bei dem so wohl die Zuflußdrossel als auch die Rückflußdrossel wirksam sind. Dies ist vor allem dann wichtig, wenn der Motor zumindest in einer Arbeitsrichtung von einer äu ßeren Kraft belastbar ist, beispielsweise durch den Ausleger eines Krans, eine Hebebühne, einen Hubstapler o. dgl., bei dem die Rückflußdrossel ein zu schnelles Absenken verhindern muß.Such a control valve is from DE 38 02 672 C2 known. The housing bore has a medium, with egg Pump ring groove connected to the pump connection, to their one on each side, each with a motor connection connected motor ring groove and one each outside of it container ring groove connected to a container connection on. The slide has two each in the area Motor ring groove arranged distributor ring grooves on, from towards the formation of the inlet throttles on the pump ring groove extending inflow pockets and to form the reflux chokes towards reflux pockets extending the container ring grooves out. Since the related inflow and Close and open reflux restrictors in synchronism, results from - starting from the neutral position Dead band in which the inflow pressure from a standby value increases to the required working pressure and immediately subsequently a tax area, in which so probably the inlet throttle as well as the return throttle are effective. This is especially important if the Motor at least in a working direction from an external external force is resilient, for example by the Jib of a crane, a lifting platform, a forklift or the like, in which the reflux throttle is too fast Must prevent lowering.

Das bekannte Steuerventil läßt sich jedoch nicht anwen den, wenn in der Rückflußleitung ein Überdruckventil vorgesehen ist, das beim Auftreten des Überdrucks öff net und so lange Druckflüssigkeit ablassen soll, bis der Überdruck abgebaut ist. Denn in der Neutralstellung des Steuerventils ist die Rückflußdrossel geschlossen, so daß die Überdruck-Flüssigkeit nicht abfließen kann. Gerade bei den hier besonders interessierenden Motoren, die von einer äußeren Kraft belastet sein können, sind aber Überdruckventile notwendig. Wenn aber die Rück flußdrossel nicht vollständig geschlossen wird, damit in der Neutralstellung eine Öffnung verbleibt, führt dies zu einer Verkürzung des Arbeitsbereichs.However, the known control valve cannot be used if there is a pressure relief valve in the return line is provided which opens when the overpressure occurs net and should drain hydraulic fluid until the overpressure is reduced. Because in the neutral position of the control valve, the reflux throttle is closed, so that the overpressure liquid cannot drain off. Especially with the engines of particular interest here, that can be burdened by an external force but pressure relief valves necessary. But if the back flow restrictor is not completely closed so an opening remains in the neutral position this will shorten the work area.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuer ventil der eingangs genannten Art anzugeben, das gleichzeitig eine gute Steuerung des hydraulischen Motors und die Verwendung ei nes Überdruckventils in der rückflußseitigen Motorleitung ermöglicht. The invention has for its object a tax valve of the type mentioned above, the at the same time good control of the hydraulic motor and the use of egg Nes pressure relief valve in the return line motor line allows.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rückflußdrossel in der Neutralstellung geöffnet ist und beim Durchlaufen des Totbandes schließt.This object is achieved in that the return throttle is open in the neutral position and closes when passing through the dead band.

Bei dieser Auslegung hat die Rückflußdrossel eine neu artige Charakteristik. Bei einer Verlagerung des Steu erventils aus der Neutralstellung ergibt sich zunächst eine Schließ- und anschließend eine Öffnungsbewegung. Daher kann in der Neutralstellung Druckflüssigkeit, die vom Überdruckventil abgelassen worden ist, in den Be hälter abgeführt werden. Trotzdem ist die Rückflußdros sel über den gesamten an das Totband anschließenden Steuerbereich voll wirksam.With this design, the reflux throttle has a new one like characteristic. If the tax is shifted valve from the neutral position results initially a closing and then an opening movement. Therefore, in the neutral position, hydraulic fluid can has been drained from the pressure relief valve in the Be containers are removed. Even so, the reflux dros sel over the entire adjoining the dead band Control area fully effective.

Zweckmäßig ist es, daß die Rückflußdrossel die Schließ stellung mit Abstand vom Ende des Totbandes erreicht. Über den genannten Abstand hinweg ist daher die Rück flußdrossel geschlossen, so daß der Druckaufbau beim Durchlaufen des Totbandes so wenig wie möglich gestört wird.It is expedient for the reflux throttle to close position reached at a distance from the end of the dead band. The back is therefore over the distance mentioned flow throttle closed, so that the pressure buildup at Disrupted running through the dead band as little as possible becomes.

Günstig ist es auch, daß bei der Bewegung aus der Neu tralstellung heraus die Rückflußdrossel erst schließt und dann wieder öffnet, bevor die Zuflußdrossel zu öff nen beginnt. Da es schwierig ist, die Toleranzen für ein gleichzeitiges Öffnen von Rückflußdrossel und Zu flußdrossel zu erreichen, empfiehlt sich die erwähnte Reihenfolge, weil der Druckaufbau erst mit der Öffnung der Zuflußdrossel abgeschlossen ist. In vielen Fällen ist es aber auch günstig, die Zuflußdrossel vor der Rückflußdrossel öffnen zu lassen.It is also favorable that when moving from the new position the reflux valve closes and then open again before opening the inlet throttle starts. Because it is difficult to find tolerances for a simultaneous opening of the reflux throttle and closed Reaching the river choke is recommended Order because the pressure builds up only with the opening the inlet throttle is complete. In many cases but it is also cheap, the inflow throttle before Let the reflux valve open.

Konstruktiv hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, daß die Gehäusebohrung eine mittlere, mit einem Pumpen anschluß verbundene Pumpen-Ringnut, zu deren beiden Seiten je eine mit jeweils einem Motoranschluß verbun dene Motor-Ringnut und außerhalb davon je eine mit ei nem Behälteranschluß verbundene Behälter-Ringnut auf weist, daß der Schieber zwei jeweils im Bereich einer Motor-Ringnut angeordnete Verteiler-Ringnuten aufweist, von denen zur Bildung der Zuflußdrosseln sich in Rich tung auf die Pumpen-Ringnut erstreckende Zuflußtaschen und zur Bildung der Rückflußdrosseln sich in Richtung auf die Behälter-Ringnut erstreckende Rückflußtaschen ausgehen, und daß der Schieber Zusatztaschen von be grenzter axialer Länge aufweist, die in der Neutral stellung den jeweiligen Bund zwischen Motor-Ringnut und Behälter-Ringnut überbrücken. Die übliche Rückflußta sche wird daher durch eine Zusatztasche ergänzt. Die gewünschte Charakteristik ergibt sich dann durch die kombinierte Wirkung beider Taschen.In terms of design, it has proven to be advantageous that the housing bore is a medium one, with a pump connected pump ring groove, to the two Sides one each with a motor connection the motor ring groove and outside each one with an egg Connected container ring groove on the container connection indicates that the slide two each in the area Motor ring groove arranged distributor ring grooves, of which to form the inlet throttles are in Rich tion on the pump ring groove extending inflow pockets and towards the formation of the reflux restrictors reflux pockets extending onto the container ring groove go out, and that the slider additional pockets from be has limited axial length in the neutral position the respective collar between the motor ring groove and Bridge the ring groove. The usual reflux ta cal is therefore supplemented by an additional pocket. The The desired characteristic then results from the combined effect of both pockets.

Des weiteren ist es von Vorteil, daß die Zusatztasche sowohl eine Rückflußtasche als auch eine Lastdruck fühlöffnung axial überlappt und gegenüber beiden in Um fangsrichtung versetzt ist. Da die beiden Taschen und die Lastdruckfühlöffnung nur geringe Abmessungen zu ha ben brauchen, lassen sie sich ohne Schwierigkeiten an der Schieberoberfläche anbringen.Furthermore, it is advantageous that the additional pocket both a backflow bag and a load pressure Feeling opening axially overlapped and opposite to both in um catch direction is offset. Since the two pockets and the load pressure sensor opening only has small dimensions need, they can be started without difficulty attach the slide surface.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbei spiels näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on one in the Preferred embodiment shown in the drawing explained in more detail. Show it:

Fig. 1 die Öffnungscharakteristik einer Rückfluß drossel und einer Zuflußdrossel bei einem Steuerventil gemäß der Erfindung und Fig. 1 shows the opening characteristic of a reflux throttle and an inflow throttle in a control valve according to the invention and

Fig. 2 einen Schnitt durch eine konstruktive Ausfüh rungsform eines solchen Steuerventils. Fig. 2 shows a section through a constructive Ausfüh approximate shape of such a control valve.

In Fig. 1 ist der Öffnungsquerschnitt F in mm² über dem Stellweg s in mm des Schiebers eines Steuerventils dar gestellt. Der erste Quadrant Q1 bezieht sich auf eine Rückflußdrossel, der zweite Quadrant Q2 auf eine Zu flußdrossel. Letztere ist über ein Totband c geschlos sen und öffnet dann, wie die Kurve Z zeigt. Die Kurve für die Rückflußdrossel dagegen besteht aus zwei Ab schnitten R1 und R2. Der Abschnitt R1 zeigt, daß die Rückflußdrossel etwa gleichzeitig mit der Zuflußdrossel öffnet, genauer gesagt, in einem Abstand b von der Neu tralstellung, also zeitlich kurz vor der Zuflußdrossel. Gemäß dem Abschnitt R2 ist der Rückflußdrossel in der Neutralstellung geöffnet und schließt nach Durchlaufen eines Abschnitts a des Totbandes, so daß ein Stell wegabschnitt b-a verbleibt, in welchem die Rückfluß drossel völlig geschlossen ist.In Fig. 1, the opening cross section F in mm ^{2 is set} over the travel s in mm of the slide of a control valve. The first quadrant Q1 relates to a backflow restrictor, the second quadrant Q2 to a flow restrictor. The latter is closed over a dead band c and then opens, as curve Z shows. The curve for the return throttle, however, consists of two sections from R1 and R2. Section R1 shows that the reflux throttle opens approximately simultaneously with the inflow throttle, more precisely, at a distance b from the neutral position, ie shortly before the inflow throttle. According to section R2, the reflux throttle is open in the neutral position and closes after passing through a section a of the dead band, so that an actuating path section ba remains in which the reflux throttle is completely closed.

In der Neutralstellung kann daher Druckflüssigkeit, die von einem Überdruckventil abgelassen worden ist, zum Behälter abgeleitet werden. Der normale Betrieb, der am Ende des Totbandes c beginnt, bleibt aber unverändert, weil die Rückflußdrossel am Ende des Totbandes voll ständig geschlossen ist.In the neutral position, hydraulic fluid can has been discharged from a pressure relief valve to Containers are derived. The normal operation, which on End of dead band c begins but remains unchanged, because the return throttle is full at the end of the dead band is constantly closed.

Fig. 2 zeigt ein Ventilgehäuse 1 mit einer Gehäuseboh rung 2, in der ein Schieber 3 axial verstellbar ist. Eine Verstellung aus der Neutralstellung, beispielswei se nach rechts, wie der Pfeil s andeutet, führt zu dem Diagramm der Fig. 1. Dem so gebildeten Steuerventil ist ein Kompensationsventil 4 vorgeschaltet, das den Druck abfall an der Zuflußdrossel des Steuerventils konstant hält. Statt dieser Durchflußsteuerung kann das Steuer ventil auch Teil einer Drucksteuerung sein oder eine beliebige andere Funktion haben. Fig. 2 shows a valve housing 1 with a housing boring 2 , in which a slide 3 is axially adjustable. An adjustment from the neutral position, for example to the right, as the arrow s indicates, leads to the diagram of FIG. 1. The control valve formed in this way is preceded by a compensation valve 4 which keeps the pressure drop at the inlet throttle of the control valve constant. Instead of this flow control, the control valve can also be part of a pressure control or have any other function.

Die Gehäusebohrung 2 weist in der Mitte eine Pumpen- Ringnut 5 auf, die mit einem Pumpenanschluß P verbunden ist. Zu beiden Seiten findet man Motor-Ringnuten 6 und 7, die mit Motoranschlüssen A bzw. B verbunden sind. Weiter außerhalb gibt es je eine Behälter-Ringnut 8 und 9, die mit einem Behälteranschluß T verbunden sind. Der Schieber 3 ist mit zwei Verteiler-Ringnuten 10 und 11 versehen, die sich im Bereich der Motor-Ringnuten 6 und 7 befinden. Von ihnen gehen aufeinander zu gerichtete Zuflußtaschen 12 und 13 aus, die zusammen mit der Pum pen-Ringnut 5 Zuflußdrosseln 14 und 15 bilden. Jeweils in Richtung auf die Behälter-Ringnut erstrecken sich Rückflußtaschen 16 und 17, die zusammen mit den Behäl ternuten 8 und 9 Rückflußdrosseln 18 und 19 bilden. Zu den Rückflußdrosseln gehören auch noch Zusatztaschen 20 und 21, die in der Neutralstellung jeweils einen Bund 22 und 23 zwischen Motor-Ringnut 6 und Behälter-Ringnut 8 bzw. zwischen Motor-Ringnut 7 und Behälter-Ringnut 9 überbrücken. Die Zusatztaschen 20 und 21 können einfach oder mehrfach vorhanden sein. Sie sind zumeist gleich mäßig über den Umfang verteilt.The housing bore 2 has a pump ring groove 5 in the middle, which is connected to a pump connection P. On both sides there are motor ring grooves 6 and 7 which are connected to motor connections A and B, respectively. Further outside there is a container annular groove 8 and 9 , which are connected to a container connection T. The slide 3 is provided with two distributor ring grooves 10 and 11 , which are located in the area of the motor ring grooves 6 and 7 . Of them go towards each other towards inflow pockets 12 and 13 , which together with the Pum pen-ring groove 5 form inlet chokes 14 and 15 . In each case in the direction of the container annular groove, return flow pockets 16 and 17 , which together with the container ternuten 8 and 9 form reflux restrictors 18 and 19 . The return flow restrictors also include additional pockets 20 and 21 , which in the neutral position each bridge a collar 22 and 23 between the motor ring groove 6 and the container ring groove 8 or between the motor ring groove 7 and the container ring groove 9 . The additional pockets 20 and 21 can be present one or more times. They are usually evenly distributed over the circumference.

In Fig. 2 ist auch die Totzone c eingetragen, die der Schieber 3 aus der Neutralstellung zurücklegen muß, ehe die Zuflußtasche 12 oder 13 die Pumpen-Ringnut 5 er reicht. Der Abstand b ist diejenige Strecke, die der Schieber 3 aus der Neutralstellung zurücklegen muß, ehe die Rückflußtasche 16 oder 17 die Behälter-Ringnut 8 oder 9 erreicht. Die Zusatztasche 20, 21 kann einen Ab stand a zurücklegen, ehe sie unwirksam wird. Beispiels weise betragen die Werte a = 1,2 mm, b = 1,4 mm und c = 1,5 mm. In Fig. 2, the dead zone c is also entered, which the slide 3 must move from the neutral position before the inflow pocket 12 or 13 reaches the pump annular groove 5 . The distance b is the distance that the slide 3 must travel from the neutral position before the backflow pocket 16 or 17 reaches the container annular groove 8 or 9 . The additional bag 20 , 21 can cover a position from a before it becomes ineffective. For example, the values are a = 1.2 mm, b = 1.4 mm and c = 1.5 mm.

An der Schieberoberfläche befinden sich noch Lastdruck fühlöffnungen 24, 25, 26 und 27, die, wie auch die Rückflußtaschen 16 und 17 und die Zusatztaschen 20 und 21 nur eine begrenzte Erstreckung in Umfangsrichtung haben, so daß man die beiden Taschen und eine Last druckfühlöffnung in axialer Überlappung anordnen kann.On the slide surface there are load pressure sensing openings 24 , 25 , 26 and 27 , which, like the backflow pockets 16 and 17 and the additional pockets 20 and 21, have only a limited extent in the circumferential direction, so that the two pockets and a load pressure opening in can arrange axial overlap.

Das in der rückflußseitigen Motorleitung angeordnete Überdruckventil kann ein selbständiges federbelastetes Rückschlagventil sein, aber auch durch eine Zusatzfunk tion eines anderen Ventils, z. B. eines Lasthalteven tils, gebildet werden.The one located in the return line motor line Pressure relief valve can be an independent spring-loaded Check valve, but also by an additional radio tion of another valve, e.g. B. a load holding tils.

Claims

1. Control valve for a hydraulic motor, with egg NEM guided in a housing slide, which on both sides of a neutral position each Ar working direction assigned work areas in which, after passing through a dead band, a flow restrictor and approximately simultaneously a reflux throttle opens, characterized that the reflux throttle ( 18 , 19 ) in the neutral position is open and closes when passing through the dead band (c).

2. Control valve according to claim 1, characterized in that the return throttle ( 18 , 19 ), the closing position at a distance from the end of the dead band (c) it extends.

3. Control valve according to claim 1 or 2, characterized in that when moving from the neutral position, the reflux throttle ( 18 , 19 ) only closes and then opens again before the inflow throttle ( 14 , 15 ) begins to open.

4. Control valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the housing bore ( 2 ) has a central, with a pump connection (P) verbun dene pump annular groove ( 5 ), on each side of which one with a motor connection ( A, B) connected motor ring groove ( 6 , 7 ) and outside of each one with a container connection (T) Be connected container ring groove ( 8 , 9 ) that the slide ( 3 ) two each in the area of a motor Ring groove ( 6 , 7 ) arranged distributor ring grooves ( 10 , 11 ), of which to form the inflow throttles ( 14 , 15 ) in the direction of the pump ring groove ( 5 ) extending inflow pockets ( 12 , 13 ) and to form the return flow restrictors ( 18 , 19 ) extending in Rich direction on the container annular groove ( 8 , 9 ) extending return flow pockets ( 16 , 17 ), and that the slide ( 3 ) additional pockets ( 20 , 21 ) of limited axial length, which in the neutral position the respective collar ( 22 , 23 ) between Mon Bridge the toroidal groove ( 6 , 7 ) and the container ring groove ( 8 , 9 ).

5. Control valve according to claim 4, characterized in that the additional pocket ( 20 , 21 ) both a backflow pocket ( 16 , 17 ) and a load pressure sensing opening ( 24 , 26 ) overlaps axially and is offset in relation to both in the circumferential direction.