DE2056637A1

DE2056637A1 - Pressure valve

Info

Publication number: DE2056637A1
Application number: DE19702056637
Authority: DE
Inventors: Bernd 8999 Scheidegg Morsch
Original assignee: GL Rexroth GmbH
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1970-11-18
Filing date: 1970-11-18
Publication date: 1972-05-25

Description

D r u c k v e n t i l Die Erfindung betrifft ein Druckventil. In bekannter Weise öffnet das vom Arbeitsdruck beaufschlagte Schließglied eines Druckventils gegen die Kraft einer Feder. Damit legt die Federkraft unmittelbar den Druck fest, bei dem das Druckventil öffnen soll. P r u c k v e n t i l The invention relates to a pressure valve. In In a known manner, the closing element of a pressure valve, which is acted upon by the working pressure, opens against the force of a spring. The spring force thus directly determines the pressure at which the pressure valve should open.

Zur Einstellung der Federkraft ist eine dieser Federkraft entsprechende Anstellkraft erforderlich. Erfolgt die Federanstl1ung mit Hilfe eines Stellantriebes, ist dessen Größe auf die erforderliche Stellkraft und gegebenenfalls auf die geforderte Stellgeschwindigkeit abzustimmen. Je größer die geforderte Federkraft ist, umso größer muß der Stellantrieb gewählt werden.To adjust the spring force, one of this spring force is appropriate Adjustment force required. If the spring adjustment is carried out with the aid of an actuator, is its size on the required actuating force and, if necessary, on the required Adjust the actuating speed. The greater the required spring force, the greater the actuator must be selected larger.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Druck ventils, bei dem die Stellkraft unabhängig von der Druckeinstellung ist.The object of the invention is to create a pressure valve, in which the actuating force is independent of the pressure setting.

Die Erfindung geht von einem Längsschieberventil aus, dessen Schieberkolben in SchlieBrichtung von einer Feuer und in Öffnungsrichtung vom Arbeitsdruck beaufschlagt ist. Die Erfindung bestent in der einstellbaren Überdeckung der miteinander in Wirkverbindung stehenden Steuerkanten in Ruhestellung. Die jeweils eingestellte überdeckung der miteinander in Wirkverbindung stehenden Steuerkanten stellt unmittelbar ein Maß für die Druckeinstellung dar, da der Schieberkolben bis zur Offenstellung zunächst gegen die mit zunehmendem Federweg anwachsende Federkraft um den Betrag der Uberdeckung verschoben werden muß. Vorteilhafterweise ist der Schieberkolben zumindest im Bereich seiner Steuerkante von einer im Gehäuse anstellbar geführten eine Steuerkante 2ufweisenden Hülse umgeben.The invention is based on a longitudinal slide valve whose slide piston acted upon in the closing direction by a fire and in the opening direction by the working pressure is. The invention is best in the adjustable overlap of the operatively connected to one another standing control edges in rest position. The set coverage of the Control edges that are operatively connected to one another directly provide a measure for the pressure setting, since the slide piston is initially up to the open position against the with increasing spring deflection increasing spring force around the The amount of the cover must be postponed. The slide piston is advantageous at least in the area of its control edge by one that is adjustable in the housing surround a control edge 2ufweisenden sleeve.

In weiterer Ausbildung der Erfindung weist der Schieberkolben eine Längsbohrung auf, in die eine die Steuerkante des Schieberkolwobei bens bildende Querbohrung einmündet die mit dieser Steuerkante zusammenwirkende Steuerkante der den Schieberkolben umgebenden Hülse schraubenförmig verläuft und die Hülse drehbar jedoch axial fixiert im Gehäuse angeordnet ist. Die änderung der Steuerkantenüberdeckung ist in einfacher Weise durch Drehen der Hülse durchzuführen. Zweckmäßigerweise umschließt die Hülse den Schieberkolben steuerkantenseitig haubenartig, wobei der Schieberkolben im von der Hülse umschlossenen Bereich als Stufenkolben ausgebildet ist und die dem kleineren Durchmesser zugeordnete Querschnittsfläche des Schieberkolbens vom Arbeitsdruck in Richtung der Federkraft beaufschlagt ist und der im Stufenbereich vom Schieberkolben und Hülse eingeschlossene Ringraum mit dem Tankanschluß in Verbindung steht. Dies ergibt den besonderen Vorteil, daß der Schieberkolben weitgehend druckausgeglichen ist, so daß die entgegen der Federkraft wirksame Kraft infolge der Druckbeaufschlagung klein bleibt und somit die den Schieberkolben in Schließrichtung belastende Feder ebenfalls klein zu halten ist. In Weiterbildung der Erfindung ist zum hydraulischen Druckausgleich der haubenförmigen HUlse auch diese als stufenförmiger Drehkörper ausgebildet, der in entsprechend abgestuften Führungsflächen des Gehäuses geführt ist und . der von den Führungsflächen und dem Drehkörper eingeschlossene Ringraum vom Arbeitsdruck beaufschlagt ist, wobei die druckbeaufschlagte Ringfläche des Drehkörpers vom Arbeitsdruck in der einen und die druckbeaufschlagte dem Schieberkolbenende gegenüberliegende Kreisfläche des haubenförmigen Drehkörpers vom Arbeitsdruck in die Gegenrichtung beaufschlagt ist und die beiden vom Arbeitsdruck beaufschlagten Flächen die gleiche oder annähernd die gleiche Größe haben.In a further embodiment of the invention, the slide piston has a Longitudinal bore, in which the control edge of the Schieberkolwobei ben forming The transverse bore opens into the control edge of the cooperating with this control edge the sleeve surrounding the slide piston extends helically and the sleeve is rotatable but is arranged axially fixed in the housing. The change in the control edge overlap can be carried out in a simple manner by turning the sleeve. Appropriately encloses the sleeve the spool on the control edge side hood-like, the spool is designed as a stepped piston in the area enclosed by the sleeve and the the smaller diameter associated cross-sectional area of the slide piston from Working pressure is applied in the direction of the spring force and that in the step area Annular space enclosed by the slide piston and sleeve in connection with the tank connection stands. This has the particular advantage that the slide piston is largely pressure-balanced is, so that the force acting against the spring force as a result of the application of pressure remains small and thus the spring loading the slide piston in the closing direction also has to be kept small. In a further development of the invention is the hydraulic Pressure equalization of the hood-shaped sleeve, also this as a step-shaped rotating body formed, which is guided in correspondingly stepped guide surfaces of the housing is and . that enclosed by the guide surfaces and the rotating body Annular space is acted upon by the working pressure, wherein the pressurized annular surface of the rotating body from the working pressure in the one and the pressurized the slide piston end opposite circular surface of the hood-shaped rotating body from the working pressure in the opposite direction is applied and the two acted upon by the working pressure Areas are the same or approximately the same size.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. An embodiment of the invention is shown in the drawing.

Es zeigen. Show it.

fig. 1 einen Axialschnitt eines vorgesteuerten Druckbegrenzungsventils, Fig. 2 einen axialen Ausschnitt eines Druckventils im Bereich der den Schieberkolben umgebenden die eine Steuerkante aufweisenden Hülse, und zwar mit weitgehend druckausteglichenen Schieberkolben und Fig. 3 ebenfalls einen axialen Ausschnitt eines Druckventils im Bereich der Hülse, wobei die Hülse zusätzlich druckausgeglichen ist. fig. 1 shows an axial section of a pilot operated pressure relief valve, 2 shows an axial section of a pressure valve in the area of the slide piston surrounding the sleeve having a control edge, with largely pressure-compensated Slide piston and FIG. 3 also shows an axial section of a pressure valve in the area of the sleeve, the sleeve also being pressure-compensated.

In den Figuren bezeichnet 1 das Ventilgehäuse, das nach Fig. 1 einen Einlaß 2 und einen Auslaß 3 aufweist. In einer Axialbohrung Li ist ein Einsatzkörper 5 mittels der Ringdichtungen 7 dichtend eingesetzt und mit Hilfe des Schraubgewindes 5 a-im Gehäuse 1 befestigt. In der Axialbohrung 5 b des Einsatzkörpers 5 ist der Hauptventilkegel 6 geführt. In der gezeigten Schließstellung sitzt der Hauptventilkegel 6 auf der Sitzfläche 5 c des Einsatzkörpers 5 auf. Der Einsatzkörper ist ferner mit Durchbrechungen 5 d -versehen, die in der Offenstellung des Hauptventilkegels 6 die Verbindung zwischen Ein- und Auslaß herstellen. Im Boden 6 æ des Hauptventilkelgels ist eine Düse 8 eingesetzt, die den Einlaß 2 mit dem Hauptventilkegelraum 9 verbindet. Vom Hauptventilkegelraum 9 führt ein Schieberkolben 1o durch eine Führungsbohrung 11 des Einsatzkörpers 5 in die Bohrung 12 der haubenförmigen Hülse 13. In the figures, 1 denotes the valve housing, which according to FIG Has inlet 2 and an outlet 3. An insert body is in an axial bore Li 5 inserted sealingly by means of the ring seals 7 and with the help of the screw thread 5 a-in housing 1 attached. In the axial bore 5 b of the insert body 5 the main valve cone 6 is guided. In the shown closed position sits the Main valve cone 6 on the seat surface 5 c of the insert body 5. The insert body is also provided with openings 5 d, which are in the open position of the main valve cone 6 Establish the connection between inlet and outlet. In the bottom 6 æ of the main valve plug a nozzle 8 is inserted, which connects the inlet 2 with the main valve cone chamber 9. A slide piston 1o leads from the main valve cone chamber 9 through a guide bore 11 of the insert body 5 into the bore 12 of the hood-shaped sleeve 13.

Die Hülse 13 stützt sich mit ihrer Stirnfläche 13 a an der Absatzfläche 14 des Einsatzkörpers und mit ihrer Stirnfläche 13 b zn dem im Einsatzkörper befestigten Sprengring 15 zb. Somit ist die als Drehkörper ausgebildete Hülse 13 im Einsatzkörper 5 axial fixiert.Mittels des Dichtungsringes 16 ist das Paßungsspiel zwischen Führungsbohrung 17 des Einsatzkörpers 5 und der Umfangsfläche 18 der Hülse 13 abgedichtet. An der nach außen gerichteten Seite der Hülse 13 ist ein innensechskant 19 eingelassen, in das ein mit einem Drehknopf 20 verbundener Außensechskant eingreift. Dadurch ist die Drehwinkellage der Hülse 13 im Einsatzkörper 5 von außen einstellbar. Der Schieberkolben 10 weist eine Axialbohrung 10 a auf, in die im Bereich der Hülse 13 eine Querbohrung 10 b einmündet, die gleichzeitig die Steuerkante des Schieberkolbens bildet.The sleeve 13 is supported with its end face 13 a on the shoulder surface 14 of the insert body and with its end face 13 b zn attached to the insert body Snap ring 15 e.g. The sleeve 13, which is designed as a rotating body, is thus in the insert body 5 axially fixed. By means of the sealing ring 16 there is the clearance between the guide bore 17 of the insert body 5 and the peripheral surface 18 of the sleeve 13 are sealed. At the outwardly facing side of the sleeve 13 is a hexagon socket 19 embedded, in which an external hexagon connected to a rotary knob 20 engages. Through this the angle of rotation of the sleeve 13 in the insert body 5 can be adjusted from the outside. Of the Slide piston 10 has an axial bore 10 a into which in the region of the sleeve 13 opens a transverse bore 10 b, which at the same time is the control edge of the slide piston forms.

Im Bereich der Führungsbohrung 11 ist eine längsverlaufende Führungsnut 21 eingelassen, in die zur Brehsicherung des Schieberkol bens 10 ein mit letzterem verbundener Stift 22 eingreift. In der gezeigten Ausgangsstellung-des Schieberkolbens 10 liegt der Stift 22 an der Abstützplatte 23 für die beiden Federn 24, 25 an. Mit ihrem anderen Ende stützt sich die Feder 24 an der scheibenförmigen Erweiterung lo c des Schieberkolbens 10 und die Feder 25 am Boden 6 a des Hauptventilkegels 6 ab. In der Bohrung 12 der haubenförmigen Hülse 13 ist eine über 360 sichverstreckende und in den vom Schieberkolben 1o begrenzten Raum 37 der Hülse 13 einmündende, schraubenförmig verlaufende Nut 27 eingelassen, die über eine Querbohrung 28 mit dem über die Querbohrung 30 im Einsatzkörper 5 mit dem Tankanschluß 31 verbundenen Raum 29 in Verbindung steht. Die schraubenförmig verlaufende Nut 27 bildet die Steuerkante der Hülse 13. In der gezeigten Stellung der miteinander zusammenwirkenden Steuerkanten lo b, 27 ist der Hauptventilkegelraum 9 mit dem Tankanschluß 31 verbunden. Damit steht der Hauptventilkegelraum 9 unter dem Druck der zum Tank zurückströmenden Hydraulikflüssigkeit. Da dieser Druck kleiner ist als der Arbeitsdruck unter dem der Einlaß 2 steht, erfolgt eine Verschiebung des Hauptventilkegels 6 in öffnungsrichtung bei gleichzeitiger Überwindung der in Schließrichtung wirkenden Kraft der Feder 25, so daß der Einlaß 2 mit dem Auslaß 3 verbunden ist.In the area of the guide bore 11 there is a longitudinal guide groove 21 let into the bens to Brehsicherung the Schieberkol bens 10 with the latter connected pin 22 engages. In the shown starting position-des Slide piston 10, the pin 22 rests on the support plate 23 for the two springs 24, 25 at. With its other end, the spring 24 is supported on the disk-shaped Extension lo c of the spool 10 and the spring 25 at the bottom 6 a of the main valve cone 6 from. In the bore 12 of the hood-shaped sleeve 13 is a 360 extending and into the space 37 of the sleeve 13 delimited by the slide piston 1o, which opens out in a helical manner running groove 27 let in, which has a transverse bore 28 with that of the transverse bore 30 in the insert body 5 with the tank connection 31 connected space 29 in connection stands. The helically running groove 27 forms the control edge of the sleeve 13. In the position shown, the interacting control edges lo b, 27 the main valve cone chamber 9 is connected to the tank connection 31. So stands the Main valve cone space 9 under the pressure of the hydraulic fluid flowing back to the tank. Since this pressure is lower than the working pressure under which the inlet 2 is, takes place a displacement of the main valve cone 6 in the opening direction with simultaneous Overcoming the force of the spring 25 acting in the closing direction, so that the inlet 2 is connected to the outlet 3.

Wird die Hülse 13 soweit verdreht, daß die Nut 27 außerhalb der Querbohrung 10 b des Schieberkolbens liegt, d.h. die Querbohrung 1o b überdeckt ist, ist der Hauptventilkegelraum 9 vom Tankanschluß getrennt. Damit baut sich infolge der durch die DUse 8 geschaffenen Verbindung zwischen Einlaß 2 und Ventilkegelraum 9 im letzteren einDruck auf, der dem im Einlaß 2 wirkenden Arbeitsdruck entspricht. Dieser Druck wirkt im Hauptventilkegelraum 9 gleichzeitig auf den Schieberkolben und zwar entgegen der dem Schieberkolben in Richtung dessen Ausgangsstellung belastenden Kraftwder Feder 24.If the sleeve 13 is rotated so far that the groove 27 is outside the transverse bore 10 b of the spool is located, i.e. the cross hole 1o b is covered, is the Main valve cone chamber 9 separated from the tank connection. This builds through as a result of the DUse 8 created connection between inlet 2 and valve cone space 9 in the latter a pressure which corresponds to the working pressure acting in inlet 2. This pressure acts in the main valve cone space 9 at the same time on the spool and that counteracts the forces loading the slide piston in the direction of its starting position Spring 24.

Der Schieberkolben verschiebt sich deshalb entsprechend der Größe dieser Druckkraft in Richtung der Hülse 13. Da die Federkraft mit zunehmendem Pederweg ansteigt, ist die Überdeckung der Steuerkanten ein Maß für den Druck des Arbeitsmittels, der erforderlich ist, damit sich der Schieberkolben soweit entgegen der Federkraft verschiebt, daß die Steuerkanten den Hauptventilkegelraum 9 mit dem Tankanschluß 31 wieder verbinden und ein öffnen des Hauptventilkegels 6 durch die damit verbundene Druckentlastung im Hauptventilkegelraum 9 herbeiführen.The slide piston therefore moves according to the size this compressive force in the direction of the sleeve 13. Since the spring force increases with increasing pedal travel increases, the overlap of the control edges is a measure of the pressure of the working medium, which is necessary so that the spool is so far against the spring force shifts that the control edges the main valve cone space 9 with the tank connection 31 reconnect and an opening of the main valve cone 6 through the associated Relieve the pressure in the main valve cone chamber 9.

Unabhängig von dieser Druckeinstellung ist eine Druckentlastung des Hauptventilkegelraumeß 9 mit Hilfe des Zwei-Wegeventils also, mit einer Durchgangs- und Abschlußstellung, das auf der einen Seite Uber die Leitung 41 und dem Anschluß 42 mit dem Hauptventilkegelraum 9 und auf der anderen Seite mit dem Tank T in Verbindung steht, durchzuführen.Regardless of this pressure setting, the Main valve cone space 9 with the help of the two-way valve so, with a through and termination position, on the one hand via the line 41 and the connection 42 with the main valve cone chamber 9 and on the other side with the tank T in connection stands to perform.

In Fig. 2 ist der Schieberkolben 10 als Stufenkolben ausgebildet und die Axialbohrung 10 a durch den Schieberkolben hindurchgeführt. Dadurch ist der Schieberkolben bis auf die infolge einer stufenkolbenartigen Ausbildung sich ergebende Ringfläche lo d druckausgeglichen. Der Raum 33 zwischen Ringfläche 10 d des Schieberkolbens 1o und der Ringfläche 13 c der Hülse 13 ist über eine Querbohrung 13 d mit einem von einer umlaufenden Nut 13 e der Hülse 13 gebildeten Raum 13 f verbunden und dieser Raum Uber eine Längsnut 13 g mit dem mit dem Tankanschluß 31 in Verbindung stehenden Ringraum 29. Die Größe der entgegen der Kraftrichtung der Feder 24 auf den Schieberkolben wirkenden Druckkraft wird somit aus dem Arbeitsdruck von der Ringfläche 10 d des Schieberkolbens 1o festgelegt. Da diese auf den Schieberkolben wirkende Druckraft kleiner ist als bei einer vollen wirksamen Druckbeaufschlagung des Schieberkolbens ist eine entsprechend kleinere Dimensionierung für die Feder 24 anzusetzen.In Fig. 2, the slide piston 10 is designed as a stepped piston and the axial bore 10 a passed through the slide piston. This is the Slide piston except for the one resulting from a stepped piston-like design Ring surface lo d pressure compensated. The space 33 between the annular surface 10 d of the slide piston 1o and the annular surface 13 c of the sleeve 13 is via a transverse bore 13 d with a connected by a circumferential groove 13 e of the sleeve 13 formed space 13 f and this Space via a longitudinal groove 13 g with the space connected to the tank connection 31 Annular space 29. The size of the opposite to the direction of force of the spring 24 on the spool acting compressive force thus from the working pressure from the ring surface 10 d of the spool 1o set. Since this acts on the spool Pressure force is smaller than with a full effective pressurization of the spool a correspondingly smaller dimensioning for the spring 24 is to be used.

Nach Fig. 3 ist auch die Hülse 13 stufenkolbenartig ausgebildet, wobei die Kreisringfläche 13 h der Kreisfläche 13 i der flülse 13 entspricht. Der von der Kreisringfiäche 13 h der Hülse und der Kreisringfläche 5 e des Einsatzkörpers 5 begrenzte Ringraum 35 steht über eine Querbohrung 36 mit dem vom Schieberkolbenende 10 e begrenzten Raum 37 der haubenförmigen HUlse 13 in Verbindung. In beiden Räumen herrscht somit derselbe Druck, so daß durch die gleiche Größe der beiden Flächen und durch den einander entgegengesetzt gerichteten vom Druckmittel bewirkten Kraftnngrif£ die HUlse 13 druckausgeglichen ist.According to FIG. 3, the sleeve 13 is also designed in the manner of a stepped piston, with the circular area 13 h corresponds to the circular area 13 i of the sleeve 13. The from the circular ring surface 13 h of the sleeve and the circular ring surface 5 e of the insert body 5 limited annular space 35 is via a transverse bore 36 with that of the slide piston end 10 e limited space 37 of the hood-shaped sleeve 13 in connection. In both rooms the pressure is therefore the same, so that the two surfaces are of the same size and by the oppositely directed force applied by the pressure medium the sleeve 13 is pressure balanced.

Claims

1. Pressure valve formed by a longitudinal slide valve with in the closing direction by a spring and by the working pressure in the opening direction g e k e n n n z e i c h -n e t, through an adjustable overlap of the one another cooperating control edges (1o b, 27) in the rest position.

2. Pressure valve according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the slide piston (lo) at least in the area of its control edge (lo b) from one in the housing (1) adjustably guided and having a control edge (27) Sleeve (13) is surrounded.

3. Pressure valve according to claims 1 and 2, characterized g e k e n n -z e i c h n e t that the slide piston (10) has a longitudinal bore (10 a) in the one of the control edge (10 b) of the Schierber piston forming transverse bore (lo b) opens and the control edge (27) interacting with this control edge (1o b) the sleeve (13) surrounding the slide piston (io) extends helically and the The sleeve (13) is rotatably but axially fixed in the housing (5).

4. Pressure valve according to claims 1 to 3 or one of the same, by the fact that the sleeve (13) pushes the spool (lo) on the control edge side encloses like a hood and the slide piston (lo) in the from the Enclosed sleeve (13) Area is designed as a stepped piston, wherein the cross-sectional area of the slide piston associated with the smaller diameter (lo) is acted upon by the working pressure in the direction of the spring force and that in the step range from the slide piston (lo) and sleeve (13) enclosed annular space (33) with the tank connection (31) is in connection.

5. Pressure valve according to one or more of claims 1 to 4, characterized note that the hood-shaped sleeve (13) as a step-shaped Rotary body is formed in correspondingly stepped guide surfaces of the housing (5) is guided and the enclosed by the guide surfaces and the rotating body Annular space (35) is acted upon by the working pressure, the pressurized annular surface (13 h) of the rotating body from the working pressure in one and the pressurized one the circular surface (13 i) of the rotating body (13) opposite the end of the spool is acted upon by the working pressure in the opposite direction and the two by the working pressure acted upon F1 surfaces have the same or approximately the same size.