DE3645122C2

DE3645122C2 - Piston slide valve assembly

Info

Publication number: DE3645122C2
Application number: DE19863645122
Authority: DE
Inventors: Siegmar 4300 Essen De Block
Original assignee: Bochumer Eisenhuette Heintzmann GmbH and Co KG
Current assignee: Bochumer Eisenhuette Heintzmann GmbH and Co KG
Priority date: 1986-09-05
Filing date: 1986-11-03
Publication date: 1991-05-08
Anticipated expiration: 2006-11-04

Abstract

The valve has a sealing element floating on the neck (11) between each piston pair. The sealing element has its range of axial travel limited on one side by a shut-off element (12), and on the other side, by a stop (13) located on the neck.The sealing element comprises a rigid washer (14) and a resilient 'O' ring (15), the latter being installed between the washer and the shut-off element. The later has a end face recess (31) to accommodate the 'O' ring

Description

Die Erfindung betrifft ein Kolbenschieberventil für Druck flüssigkeit, insbesondere für Öl-in-Wasser-Emulsionen wie HFA-Flüssigkeiten und dergleichen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.The invention relates to a piston valve for pressure liquid, especially for oil-in-water emulsions such as HFA liquids and the like, according to the preamble of Claim.

Kolbenschieberventile dieser Art werden beispielsweise zur Steuerung von Hydraulikaggregaten wie Schreitzylindern und dergleichen eingesetzt. Ein solches Ventil ist aus der DE-OS 31 07 012 bekannt. Es weist einen in einer Längsbohrung des Ventilgehäuses axial verschiebbar gelagerten Kolben schieber auf, der je nach Stellung eine Versorgungsleitung mit einer Arbeitsleitung oder die Arbeitsleitung mit einer Rücklaufleitung verbindet. Die Versorgungsleitung ist dabei üblicherweise über eine Pumpe druckbeaufschlagt, die Arbeits leitung zum Beispiel mit einem Schreitzylinder verbunden und die Rücklaufleitung an einen Tank angeschlossen. Die Leitungs anschlüsse münden jeweils über Querbohrungen in einen ring förmig aufgeweiteten Bereich der Längsbohrung des Ventils und werden durch einen Kolben des Kolbenschiebers (Rücklauf- und Arbeitsleitung) beziehungsweise durch einen Verschluß körper (Arbeits- und Versorgungsleitung) voneinander dichtend abgeschlossen. Um auch bei hohen Drücken eine gute Dichtwir kung zu gewährleisten, ist der Kolbenschieber durch Dichtringe gegenüber der Längsbohrung abgedichtet, insbesondere im Be reich zwischen den Querbohrungen für die Anschlußleitungen. Als Dichtringe werden in der Regel O-Ringe eingesetzt, die einfach in der Herstellung und leicht zu montieren sind. Piston spool valves of this type are used, for example Control of hydraulic units such as shredding cylinders and the like used. Such a valve is from the DE-OS 31 07 012 known. It has one in a longitudinal bore of the valve housing axially displaceably mounted piston slide on, depending on the position of a supply line with a work management or the work management with a Return line connects. The supply line is there usually pressurized by a pump, the working line for example connected to a cry cylinder and the return line connected to a tank. The line Connections each open into a ring via cross holes shaped widened area of the longitudinal bore of the valve and are activated by a piston of the spool (return and work management) or by a closure body (work and supply line) sealing each other completed. To ensure a good seal even at high pressures to ensure the piston slide valve by means of sealing rings sealed against the longitudinal bore, especially in the loading rich between the cross holes for the connecting lines. O-rings are usually used as sealing rings simple to manufacture and easy to assemble.

Insbesondere bei hohen Arbeitsdrücken sind diese Dichtringe (O-Ringe) einem erhöhten Verschleiß unterworfen, da sie durch Turbulenzen im Ventil aus ihren Dichtsitzen herausgerissen werden können und dann einer erhöhten mechanischen Belastung ausgesetzt werden. Dies führt in der Praxis dazu, daß solche Ventile schon nach verhältnismäßig kurzer Betriebsdauer Un dichtigkeiten aufweisen. Ihre Dichtungen müssen erneuert werden, was in der Regel sehr zeitaufwendig ist und somit kostenintensiv ist.These are sealing rings, especially at high working pressures (O-rings) are subject to increased wear as a result of Turbulence in the valve torn out of their sealing seats and then an increased mechanical load get abandoned. In practice, this leads to such Valves after a relatively short period of operation Un have leaks. Your seals need to be replaced become what is usually very time consuming and therefore is expensive.

Bei Ventilen dieser Art, die üblicherweise mit positiver Über deckung arbeiten (d. h. während des Schaltvorganges wird die Arbeitsleitung zunächst von der Rücklaufleitung getrennt und dann erst mit der Vorsorgungsleitung verbunden oder umge kehrt), kann es vorkommen, daß die Dichtung zwischen der Ar beitsleitung und der Versorgungsleitung beim Überfahren der Steuerkante aus ihrem Dichtsitz herausgedrückt wird, wenn der Druck in der Arbeitsleitung höher als der in der Versor gungsleitung ist. Ein solches Herausdrücken der Dichtung wäh rend des Schaltvorganges führt zur Beschädigung oder gar Zer störung der Dichtung.In valves of this type, which are usually positive cover (i.e. during the switching process the working line is initially separated from the return line and only then connected to the supply line or vice versa returns), it can happen that the seal between the Ar and the supply line when driving over the Control edge is pushed out of its sealing seat when the pressure in the work line is higher than that in the supplier management is. Such a pushing out of the seal would be rend the switching process leads to damage or even Zer seal failure.

Die in der DE-OS 31 07 012 beschriebenen Maßnahmen zum An pressen der Dichtungen in ihre Dichtsitze (durch Verbindungs kanal vom Nutgrund der Dichtung zu einer Leitung mit gerin gerem Druck, z. B. der Rücklaufleitung) reichen zwar bei nor malen Betriebsverhältnissen aus, können aber dort versagen, wo Druckbelastungen oder Strömungen auftreten, die den nor malerweise vorgesehenen Verhältnissen nicht entsprechen. Dies kann insbesondere bei Schaltvorgängen auftreten, wenn kurz zeitig Unstetigkeiten im Druckgefälle und Strömungsverlauf innerhalb des Ventils vorliegen. Die dann nicht mehr exakt sitzenden Dichtungen können durch den sich bewegenden Schie ber beschädigt oder sogar abgeschert werden.The measures described in DE-OS 31 07 012 to press the seals into their sealing seats (by connecting channel from the groove base of the seal to a line with a small lower pressure, e.g. B. the return line) are sufficient for nor paint operating conditions, but can fail there, where pressure loads or currents occur, which the nor times do not correspond to the intended conditions. This can occur especially when switching, if short early discontinuities in pressure drop and flow pattern exist inside the valve. The then no longer exactly Seated seals can be caused by the moving slide Be damaged or even sheared off.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen sicheren Sitz für den in der beschriebenen Nut angeordneten Dichtring im Bereich zwischen den Querbohrungen der Rücklauf leitung und der Arbeitsleitung bei allen Betriebsbedingungen zu gewährleisten.In contrast, the invention is based on the object secure fit for the arranged in the groove described Sealing ring in the area between the cross bores of the return management and work management in all operating conditions to guarantee.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Quer schnitt der Querbohrung in der Hülse kleiner ist als der Querschnitt der Querbohrung für die Arbeitsleitung, daß die Hülse zur Veränderung des Quer schnittes der Querbohrung für die Rücklaufleitung gegen an dere Hülsen mit größeren oder kleineren Querbohrungen aus tauschbar ist und daß der Kanal an einem Rand der Hülse im Nutengrund der Nut mit dem eingelegten Dichtring das Ventil gehäuse quer durchdringt sowie mit der Atmosphäre verbunden ist. To achieve this object, the invention teaches that the cross cut the cross hole in the sleeve is smaller than the cross section of the cross hole for the working line that the sleeve for changing the cross cut the cross hole for the return line against other sleeves with larger or smaller cross holes is exchangeable and that the channel at an edge of the sleeve in Groove bottom of the groove with the inserted sealing ring the valve housing penetrates across and is connected to the atmosphere is.

Durch den Kanal im Nutengrund, der das Ventilgehäuse quer durchdringt sowie mit der Atmosphäre verbunden ist, wird ein sicherer Sitz und damit ein geringerer Verschleiß des Dicht ringes auch dann erreicht, wenn in der Rücklaufleitung ein erhöhter Druck herrscht. In der Praxis kann dieser Druck während der Steuerphase beispielsweise 50 bis 80 bar be tragen. Durch den den Nutengrund mit der Atmosphäre verbin denden Kanal wirkt stets der volle Druck zwischen Arbeits leitung und Rücklaufleitung auf den Dichtring, wodurch der Dichtring sicher in seiner Nut gehalten wird. Eine weitere Steigerung der Haltekraft des Dichtringes wird dadurch er reicht, daß das Druckgefälle zwischen Arbeitsleitung und Rück laufleitung erhöht wird. Das erreicht die Erfindung durch die Auslegung der Hülse und durch den Einsatz entsprechend ausgelegter Hülsen. Verwirbelungen, wie sie beispielsweise aufgrund höherer Strömungsgeschwindigkeiten beim Einfahren großvolumiger Zylinder entstehen, werden dadurch innerhalb des Ventils verhindert. Darüber hinaus wird durch das erhöhte Druckgefälle ein sicherer Sitz der Dichtung in ihrer Nut sichergestellt. Auch werden ein Herausreißen des Dichtringes aus seiner Nut und die damit verbundenen Beschädigungen bzw. erhöhter Verschleiß verhindert. Through the channel in the bottom of the groove, which crosses the valve housing is permeated as well as connected to the atmosphere secure fit and thus less wear on the seal ringes also reached when in the return line there is increased pressure. In practice, this pressure can during the control phase, for example, 50 to 80 bar wear. By connecting the groove base with the atmosphere the full pressure between work always acts line and return line on the sealing ring, whereby the Sealing ring is held securely in its groove. Another This increases the holding force of the sealing ring is enough that the pressure drop between the working line and the back Running line is increased. This is achieved by the invention the design of the sleeve and the use accordingly designed sleeves. Turbulence, such as due to higher flow speeds when entering large-volume cylinders are created within of the valve prevented. It is also increased by the Pressure drop ensures that the seal sits securely in its groove ensured. There will also be a tearing out of the sealing ring from its groove and the associated damage or prevents increased wear.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigtThe invention is based on one in the drawings illustrated embodiment explained in more detail. It shows

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Kolbenschieberventil mit zwei Kolbenschiebern und die Fig. 1 shows a longitudinal section through a spool valve with two spools and the

Fig. 2 und 3 das Ventil gemäß Fig. 1 in anderen Schalt stellungen.Positions FIGS. 2 and 3, the valve according to Fig. 1 in other circuit.

Das in den Figuren dargestellte Ventil weist ein Ventilgehäuse 1 auf, in dem zwei Längsbohrungen 2 und 2a angeordnet sind, in denen jeweils ein Kolbenschieber 3 bzw. 3a axial beweglich gelagert ist. In jede Längsbohrung 2, 2a münden drei Querbohrungen 4, 4a, 5, Sa, 6, 6a, über die das Ventil mit den zu schaltenden Leitungen T, A, P bzw. T, B, P verbunden wird.The valve shown in the figures has a valve housing 1 , in which two longitudinal bores 2 and 2 a are arranged, in each of which a piston slide 3 or 3 a is axially movably mounted. In each longitudinal bore 2, 2 a open three cross bores 4, 4 a, 5 , Sa, 6, 6 a, via which the valve is connected to the lines T, A, P or T, B, P to be switched.

Die Längsbohrung 2 ist über die Querbohrung 4 zur Verbindung mit einer Rücklaufleitung T vorgesehen, die zu einem Sammelbehälter führt. Die Querbohrung 5 verbindet die Längsbohrung 2 mit einer Arbeitsleitung A, an die ein hydraulisches Aggregat, beispiels weise ein Schreitzylinder angeschlossen ist. Über die Querbohrung 6 ist die Längsbohrung 2 mit einer Versorgungsleitung P verbunden. Diese Leitung P ist druckführend und beispielsweise mit einer zentralen Druckversorgung verbunden. Die Längsbohrung 2 bildet mit dem darin sitzenden Kolbenschieber 3 und den in die Längs bohrung 2 mündenden Querbohrungen 4, 5 und 6 ein 3/2-Wegeventil.The longitudinal bore 2 is provided via the transverse bore 4 for connection to a return line T, which leads to a collecting container. The transverse bore 5 connects the longitudinal bore 2 with a working line A, to which a hydraulic unit, for example a screech cylinder, is connected. The longitudinal bore 2 is connected to a supply line P via the transverse bore 6 . This line P is pressurized and connected to a central pressure supply, for example. The longitudinal bore 2 forms with the piston slide 3 located therein and the transverse bores 4, 5 and 6 opening into the longitudinal bore 2 , a 3/2-way valve.

Die Längsbohrung 2a bildet mit dem darin geführten Kolbenschieber 3a und den Querbohrungen 4a, 5a und 6a ebenfalls ein 3/2-Wegeventil, das in funktionell gleicher Weise wie das beschriebene parallele Ventil ausgebildet ist. Auch hier sind drei in Achsrichtung des Kolbenschiebers 3a hintereinander angeordnete Querbohrungen zum Anschluß einer Rücklaufleitung T (Querbohrung 4a), zum Anschluß einer Arbeitsleitung B (Querbohrung 5a) und zum Anschluß einer Versorgungsleitung P (Querbohrung 6a) vorgesehen. Während die Quer bohrung 5a einen direkten Anschluß für die Arbeitsleitung B bildet, sind die Querbohrungen 4a und 6a über Ringräume innerhalb des Ven tilgehäuses 1 mit den Querbohrungen 4 bzw. 6 der oberen Längsboh rung 2 verbunden.The longitudinal bore 2 a forms with the piston slide 3 a guided therein and the transverse bores 4 a, 5 a and 6 a also a 3/2-way valve, which is designed in a functionally identical manner to the parallel valve described. Here, too, three cross bores arranged one behind the other in the axial direction of the piston slide 3 a are provided for connecting a return line T (cross bore 4 a), for connecting a working line B (cross bore 5 a) and for connecting a supply line P (cross bore 6 a). While the transverse bore 5 a forms a direct connection for the working line B, the transverse bores 4 a and 6 a are connected via annular spaces within the valve housing 1 with the cross bores 4 and 6 of the upper longitudinal bore 2 .

Wie auch anhand der Bezugszeichen zu erkennen ist, sind die Kolben schieber 3, 3a gleich ausgebildet. Auch die beiden in das Ventilge häuse 1 integrierten 3/2-Wegeventile sind in ihrer Funktions- und Arbeitsweise gleich, so daß im folgenden nur das in Fig. 1 oben liegende Ventil beschrieben wird.As can also be seen from the reference numerals, the piston slide 3, 3 a are of the same design. The two integrated in the Ventilge housing 1 3/2-way valves are the same in their function and operation, so that only the valve in Fig. 1 above is described below.

Der Kolbenschieber 3 weist an seinen beiden voneinander abgewandten Enden zwei Kolben 7 und 8 auf, die jeweils dichtend innerhalb der Längsbohrung 2 geführt sind. Die Abdichtung gegenüber der Längsboh rung 2 erfolgt durch Dichtringe 9, die in entsprechenden in der Längsbohrung 2 eingelassenen Nuten 10 liegen. Die beiden Kolben 7 und 8 sind über einen Zapfen 11 kleineren Durchmessers fest mit einander verbunden. Zwischen dem Zapfen 11 und dem rechten Kolben 8 ist ein Verschlußkörper 12 angeordnet, der einen Bestandteil des Kolbens 8 bilden kann.The piston slide 3 has at its two ends facing away from each other two pistons 7 and 8 , each of which is sealingly guided within the longitudinal bore 2 . The sealing against the Längsboh tion 2 is effected by sealing rings 9, which lie in corresponding recessed into the longitudinal bore 2 grooves 10th The two pistons 7 and 8 are firmly connected to one another via a pin 11 of smaller diameter. Between the pin 11 and the right piston 8 , a closure body 12 is arranged, which can form part of the piston 8 .

Fest mit dem Zapfen 11 des Kolbenschiebers 3 verbunden ist ein ringförmiger Anschlag 13. Zwischen dem Anschlag 13 und dem Ver schlußkörper 12 ist ein in Achsrichtung des Zapfens 11 frei beweg licher Dichtkörper gelagert, der durch eine starre Scheibe 14 und einen elastischen O-Ring 15 gebildet ist. Der O-Ring 15 ist zwischen der Scheibe 14 und dem Verschlußkörper 12 angeordnet. Die Scheibe 14 und der Ring 15 sind zwischen dem Anschlag 13 und dem Verschlußkörper 12 axial frei beweglich. Die Scheibe 14 hat einen etwas kleineren Außenumfang als der O-Ring 15 und ist in Richtung auf den Anschlag 13 hin verjüngt. Diese, etwa konische Verjüngung setzt sich über den Außenumfang des Anschlags 13 fort. An annular stop 13 is fixedly connected to the pin 11 of the piston slide 3 . Between the stop 13 and the United circuit body 12 is a freely movable in the axial direction of the pin 11 Licher sealing body is mounted, which is formed by a rigid disc 14 and an elastic O-ring 15 . The O-ring 15 is arranged between the disc 14 and the closure body 12 . The disc 14 and the ring 15 are axially freely movable between the stop 13 and the closure body 12 . The disc 14 has a slightly smaller outer circumference than the O-ring 15 and is tapered in the direction of the stop 13 . This approximately conical taper continues over the outer circumference of the stop 13 .

Im Verschlußkörper 12 ist eine an den O-Ring 15 angepaßte Aufnahme tasche 31 vorgesehen. Die Aufnahmetasche 31 ist über vier um 90 Grad zueinander versetzte Querbohrungen 32 mit einer ringförmigen Erwei terung 19 verbunden.In the closure body 12 a pocket 31 adapted to the O-ring 15 is provided. The receiving pocket 31 is connected via four mutually offset 90 bores 32 with an annular extension 19 .

Die beiden Kolbenschieber 3 und 3a können manuell über einen am Ventilgehäuse 1 angelenkten Hebel 16 und damit gelenkig ver bundene Stößel 17 oder aber hydraulisch über Vorsteuerkanäle X und Y betätigt werden. Die Kolbenschieber 3 und 3a sind über Federn 18 kraftbeaufschlagt, so daß jeder Kolbenschieber bei Nichtbetäti gung die Stellung des Kolbenschiebers 3a einnimmt. In dieser Stel lung liegt die freie Stirnfläche 28 des Kolbens 7 am Stößel 17 an. Bei Betätigung des Hebels 16 wird der Kolbenschieber 3 oder der Kolbenschieber 3a gegen die Kraft der Federn 18 in die Stellung des Kolbenschiebers 3 bewegt, in der die endseitige Stirnfläche 29 des Kolbens 8 am Ende der Längsbohrung 2 anliegt. In dieser, nachfolgend Schaltstellung genannten Stellung, ist die Versorgungs leitung P mit der Arbeitsleitung A bzw. B verbunden. Bei Nichtbe tätigung, nachfolgend Neutralstellung genannt (Fig. 1 unterer Kolbenschieber 3a), ist die Arbeitsleitung A bzw. B mit der Rück laufleitung T verbunden.The two spool 3 and 3 a can be operated manually via a lever 16 articulated on the valve housing 1 and thus articulated ver connected tappet 17 or hydraulically via pilot channels X and Y. The spool 3 and 3 a are acted upon by springs 18 so that each spool takes the position of the spool 3 a when not in operation. In this position, the free end face 28 of the piston 7 rests on the plunger 17 . When the lever 16 is actuated, the piston slide 3 or the piston slide 3 a is moved against the force of the springs 18 into the position of the piston slide 3 , in which the end face 29 of the piston 8 abuts the end of the longitudinal bore 2 . In this position, hereinafter called the switch position, the supply line P is connected to the working line A or B. When not actuating, hereinafter called the neutral position ( Fig. 1 lower spool 3 a), the working line A or B is connected to the return line T.

Die Querbohrungen 4, 5, 6, die in Achsrichtung der zugehörigen Längsbohrung 2 hintereinander angeordnet sind, münden jeweils in einen ringförmig aufgeweiteten Bereich 25, 20, 19 der Längsbohrung 2. Im Bereich der Querbohrung 6 zum Anschluß der Versorgungslei tung P ist die Längsbohrung 2 zylindrisch aufgeweitet. Innerhalb dieses aufgeweiteten Bereichs 19 sind der Verschlußkörper 12 und die Feder 18 angeordnet, die sich zwischen Verschlußkörper 12 und der Stirnseite des aufgeweiteten Bereichs 19 abstützt.The transverse bores 4, 5, 6 , which are arranged one behind the other in the axial direction of the associated longitudinal bore 2 , each open into an annularly widened region 25, 20, 19 of the longitudinal bore 2 . In the area of the transverse bore 6 for connecting the supply line P, the longitudinal bore 2 is widened cylindrically. The closure body 12 and the spring 18 , which is supported between the closure body 12 and the end face of the expanded region 19, are arranged within this expanded region 19 .

An den zylindrisch aufgeweiteten Bereich 19 schließt sich in Richtung zur Querbohrung 5 für die Arbeitsleitung A ein Teil der Längsbohrung 2 (hier mit Nenndurchmesser) an, die im Bereich der Querbohrung 5 in einen aufgeweiteten Bereich 20 übergeht. Der aufgeweitete Bereich 20 weist einen größeren Durchmesser als die Längsbohrung 2 auf und ist zur Längsbohrung 2 hin abgerundet aus gebildet. Part of the longitudinal bore 2 (here with nominal diameter) adjoins the cylindrically widened region 19 in the direction of the transverse bore 5 for the working line A, which part merges into a widened region 20 in the region of the transverse bore 5 . The widened region 20 has a larger diameter than the longitudinal bore 2 and is formed rounded toward the longitudinal bore 2 .

An den aufgeweiteten Bereich 20 schließt sich in Richtung auf die Querbohrung 4 für die Rücklaufleitung T ein Teil der Längsboh rung 2 an, der einen geringfügig größeren Durchmesser als der übrige Teil der Längsbohrung 2 aufweist; dieser Bereich der Längs bohrung 2 ist in den Figuren mit 21 gekennzeichnet. Der Teil 21 geht in Richtung auf die Querbohrung 4 gerundet in eine Nut 22 über, in der ein O-Ring 23 angeordnet ist. Der Nutgrund der Nut 22 ist über einen Querkanal 24 mit der Atmosphäre verbunden.At the expanded area 20 joins in the direction of the transverse bore 4 for the return line T part of the Längsboh tion 2 , which has a slightly larger diameter than the rest of the longitudinal bore 2 ; this area of the longitudinal bore 2 is identified by 21 in the figures. The part 21 merges in the direction of the transverse bore 4 into a groove 22 in which an O-ring 23 is arranged. The bottom of the groove 22 is connected to the atmosphere via a transverse channel 24 .

Der Kanal 24 sorgt dafür, daß der O-Ring 23 stets durch den im Ventil herrschenden Druck (Leitungsdruck von A oder T, bzw. Stau druck zwischen A und T) in seine Nut 22 gepreßt wird.The channel 24 ensures that the O-ring 23 is always pressed into its groove 22 by the pressure prevailing in the valve (line pressure of A or T, or accumulation pressure between A and T).

Im Mündungsbereich der Querbohrung 4 ist ein zylindrischer Ring raum 25 angeordnet, der einen deutlich größeren Durchmesser als die übrige Längsbohrung 2 aufweist. Die ringförmig aufgeweiteten Räume im Mündungsbereich der Querbohrungen 4, 5, 6 haben die Auf gabe, das Druckmedium allseits dem Kolbenschieber 3 zuzuführen, um die Dichtungen gleichmäßig und damit verschleißarm zu belasten. Im Mündungsbereich der Querbohrungen 4, 4a ist jeweils eine etwa zylindrische Hülse 26 innerhalb der Längsbohrung 2, 2a eingelassen, die gegenüber dem Ventilgehäuse 1 abgedichtet ist und die eine Seite der Nut 22 bildet. Die Hülsen 26 können gegen andere Hülsen ausgewechselt werden, die eine größere oder kleinere Querbohrung 27 aufweisen. Hierdurch kann der Querschnitt der Querbohrung 27 und somit der Anschlußleitung T variiert werden. Durch Wahl der entsprechenden Querbohrung 27 kann entsprechend den Einsatzbedin gungen sichergestellt werden, daß stets ein Druckgefälle innerhalb des Ventils zwischen der Leitung A und T besteht, indem durch Ver minderung des Ablaufquerschnitts ein Staudruck aufgebaut wird. Durch diese Maßnahme wird die Haltekraft für den O-Ring 23 in der Nut 22 gesteigert, da der Staudruck die Dichtung 23 gegen den ge ringeren Atmosphärendruck (Verbindung über Kanal 24) fest in die Nut 22 drückt.In the mouth area of the transverse bore 4 , a cylindrical annular space 25 is arranged, which has a significantly larger diameter than the rest of the longitudinal bore 2 . The annularly widened spaces in the mouth area of the transverse bores 4, 5, 6 have the task of supplying the pressure medium to the piston slide 3 on all sides in order to load the seals evenly and thus with little wear. In the mouth area of the transverse bores 4, 4 a, an approximately cylindrical sleeve 26 is embedded within the longitudinal bore 2, 2 a, which is sealed off from the valve housing 1 and forms one side of the groove 22 . The sleeves 26 can be exchanged for other sleeves which have a larger or smaller transverse bore 27 . As a result, the cross section of the transverse bore 27 and thus the connecting line T can be varied. By choosing the appropriate cross bore 27 can be ensured according to the conditions of use that there is always a pressure drop within the valve between the line A and T by a back pressure is built up by reducing the drain cross section. This measure increases the holding force for the O-ring 23 in the groove 22 , since the dynamic pressure presses the seal 23 against the lower atmospheric pressure (connection via channel 24 ) firmly into the groove 22 .

Die Funktionsweise eines 3/2-Wegeventils, von denen beim Ausführungsbeispiel jeweils zwei in einem Ventilgehäuse 1 angeord net sind, wird im folgenden anhand der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ventilstellungen näher erläutert: The functioning of a 3/2-way valve, two of which are arranged in a valve housing 1 in the exemplary embodiment, is explained in more detail below with reference to the valve positions shown in FIGS . 1 to 3:

In der Neutralstellung (Fig. 1 unterer Kolbenschieber 3a) liegt der Verschlußkörper 12 an einer Stirnseite des zylindrisch aufge weiteten Raumes 19 an und wird in dieser Stellung durch die Kraft der Feder 18 gehalten. Die eigentliche Abdichtung zwischen den Querbohrungen 5a und 6a erfolgt durch den Dichtkörper 14, 15, der am Anschlag 13 des Zapfens 11 anliegt. Der zwischen den durch den Zapfen 11 und der Längsbohrung 2a gebildete Ringkanal zwischen den Querbohrungen 5a und 6a wird durch die starre Scheibe 14 mit dem dahinter liegenden O-Ring 15 vollständig abgedichtet. Die An schlüsse B und T sind in dieser Stellung (Fig. 1 unten) über die aufgeweiteten Bereiche 20 und 25 sowie den zwischen dem Zapfen 11 und dem Teil 21 der Längsbohrung 2a gebildeten Ringkanal mit einander leitungsverbunden. Die Druckflüssigkeit strömt von der Arbeitsleitung B durch das Ventil hindurch zur Rücklaufleitung T. Wird das Ventil, wie allgemein üblich, über ein Vorsteuerventil angesteuert, so ist die Steuerleitung Y, die auf die freie Stirn seite des Kolbens 7 als Steuerfläche 28 wirkt, gewöhnlich mit der Rücklaufleitung T verbunden. Um zu verhindern, daß bei Druckan stieg in der Rücklaufleitung T eine unbeabsichtigte Ventilsteuerung erfolgt, ist die freie Stirnseite des zweiten Kolbens 8 ebenfalls als Steuerfläche 29 ausgebildet und über den Vorsteuerkanal Z mit der Rücklaufleitung T verbunden. Bei gleich großen Steuerflächen 28 und 29 herrscht Kräfteausgleich, so daß die Kolbenschieber 3, 3a trotz Druckschwankungen in der Leitung T nicht bewegt werden.In the neutral position ( Fig. 1 lower spool 3 a), the closure body 12 rests against an end face of the cylindrically expanded space 19 and is held in this position by the force of the spring 18 . The actual sealing between the transverse bores 5 a and 6 a takes place through the sealing body 14, 15 , which bears against the stop 13 of the pin 11 . The between the cross holes 5 a and 6 a formed between the pin 11 and the longitudinal bore 2 a ring channel is completely sealed by the rigid disc 14 with the O-ring 15 behind it. At the connections B and T are in this position ( Fig. 1 below) on the widened areas 20 and 25 and the line channel formed between the pin 11 and part 21 of the longitudinal bore 2 a with each other. The hydraulic fluid flows from the working line B through the valve to the return line T. If the valve, as is generally the case, is controlled via a pilot valve, the control line Y, which acts on the free end face of the piston 7 as a control surface 28 , is usually also used the return line T connected. In order to prevent accidental valve control in the return line T when Druckan rose, the free end face of the second piston 8 is also designed as a control surface 29 and connected via the pilot channel Z to the return line T. If the control surfaces 28 and 29 are of equal size, the forces are equalized, so that the spool 3, 3 a are not moved in spite of pressure fluctuations in the line T.

Durch Betätigen des Hebels 16 oder durch Druckbeaufschlagung des Vorsteuerkanals X (oder Y, wenn der untere Kolbenschieber 3a be wegt werden soll) wird der Kolbenschieber 3a aus seiner Neutral stellung in seine Schaltstellung (Fig. 2 oberer Kolbenschieber 3) verschoben. Hierdurch wird zunächst die Rücklaufleitung T durch den Kolben 7 verschlossen, indem dieser mit seiner Steuer kante 30 den O-Ring 23 überfährt. Durch die abgerundete Steuer kante 30, die abgerundete Kante der Nut 22 und den größeren Durchmesser der Längsbohrung 2 im Bereich 21 wird der O-Ring 23 auch bei schnellen Schaltvorgängen vom Kolben 7 nicht abgeschert, sondern kann in gewissen Grenzen ausweichen, was seine Lebens dauer erheblich steigert. By operating the lever 16 or by pressurizing the pilot channel X (or Y if the lower spool 3 a is to be moved) the spool 3 a is moved from its neutral position into its switching position ( Fig. 2 upper spool 3 ). As a result, the return line T is initially closed by the piston 7 by running over the O-ring 23 with its control edge 30 . Due to the rounded control edge 30 , the rounded edge of the groove 22 and the larger diameter of the longitudinal bore 2 in the region 21 , the O-ring 23 is not sheared by the piston 7 even during fast switching operations, but can dodge within certain limits, which will last its life significantly increases.

Nachdem der Kolben 7 die Rücklaufleitung T verschlossen hat, wird bei weiterem Einschieben des Kolbenschiebers 3 der Dichtkörper 14, 15 aus dem Ringkanal in den zylindrisch aufgeweiteten Bereich 19 verlagert. Durch die konische Abschrägung der Scheibe 14, die sich im Anschlag 13 fortsetzt, wird der Querschnitt des Ringkanals langsam vergrößert, so daß ein weicher Schaltvorgang erzielt wird. Dieses kann durch Abrunden der entsprechenden Steuerkante der Längsbohrung 2 noch unterdrückt werden. Durch den üblicherweise in der Versorgungsleitung P herrschenden höheren Druck wird der Dichtkörper 14, 15 in seiner Stellung am Anschlag 13 gehalten. Das Umsteuern des Ventils erfolgt bei normalen Betriebsverhält nissen in umgekehrter Reihenfolge, wenn der Hebel 16 losgelassen oder der entsprechende Vorsteuerkanal druckentlastet wird.After the piston 7 has closed the return line T, when the piston slide 3 is pushed in further, the sealing body 14, 15 is displaced from the annular channel into the cylindrically widened region 19 . Due to the conical bevel of the disc 14 , which continues in the stop 13 , the cross section of the ring channel is slowly increased, so that a smooth switching process is achieved. This can be suppressed by rounding off the corresponding control edge of the longitudinal bore 2 . Due to the higher pressure usually prevailing in the supply line P, the sealing body 14, 15 is held in its position on the stop 13 . The reversal of the valve takes place in normal operating conditions in reverse order when the lever 16 is released or the corresponding pilot channel is relieved of pressure.

Um auch unter extrem ungünstigen Druckverhältnissen ein sicheres und verschleißarmes Schalten des Ventils zu gewährleisten, ist die schwimmende Lagerung des Dichtkörpers 14, 15 vorgesehen. Wenn bei spielsweise ein Schreitzylinder durch äußere Einwirkung gegen den anstehenden Druck eingefahren wird, so nimmt das Arbeitsfluid den umgekehrten Weg von A nach P. Sollte in dieser Phase das Ventil zugesteuert werden (siehe Fig. 2 untere und dann obere Stellung), so verengt sich im Bereich der Scheibe 14 sowie des O-Rings 15 der Querschnitt des Ringkanals, so daß der gesamte Dichtkörper 14, 15 von der Strömung in Richtung auf den Verschlußkörper 12 verschoben wird. Hierdurch entsteht ein ausreichend großer Abström querschnitt, so daß der O-Ring 23 nicht wie bei bekannten Ventilen üblich, aus seinem Sitz gespült wird. Bewegt sich der Kolbenschie ber 2 weiter in Schließrichtung, wie es in Fig. 2 oben dargestellt ist, so wird der Ringkanal zwischen dem Zapfen 11 und der Längsboh rung 2 mit der Rücklaufleitung T verbunden, indem die Steuerkante 30 des Kolbens 7 den O-Ring 23 überfährt, so daß sich der Druck von A nach T abbauen kann, bevor sich der Querschnitt zwischen A und P durch Einfahren des Dichtkörpers 14, 15 in den Ringkanal weiter verengt. Der dadurch bedingte Strömungswechsel - durch Öffnen der Rücklaufleitung T fließt das aus der Versorgungsleitung P kommende Druckmedium wieder in Richtung A und T - verschiebt den Dichtkörper 14, 15 in die Ausgangslage, in der die Scheibe 14 am Anschlag 13 anliegt, wobei die Versorgungsleitung P voll ständig abgeschlossen und die Arbeitsleitungen A oder B voll mit der Rücklaufleitung T verbunden wird (siehe auch Fig. 3). Das Ventil arbeitet also bei normalen Druckverhältnissen mit positiver Überdeckung, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, und in Extremfällen, wenn beispielsweise der Druck in der Arbeitsleitung A bzw. B über den Versorgungsdruck steigt, mit negativer Überdeckung, wie es anhand der Fig. 2 und 3 dargestellt ist.In order to ensure reliable and low-wear switching of the valve even under extremely unfavorable pressure conditions, the floating mounting of the sealing body 14, 15 is provided. If, for example, a cry cylinder is retracted against the pressure due to external influences, the working fluid takes the opposite route from A to P. If the valve is closed in this phase (see Fig. 2 lower and then upper position), it narrows in the area of the disk 14 and the O-ring 15, the cross section of the ring channel, so that the entire sealing body 14, 15 is displaced by the flow in the direction of the closure body 12 . This creates a sufficiently large outflow cross section, so that the O-ring 23 is not flushed from its seat as is customary in known valves. Moves the piston slide on 2 further in the closing direction, as shown in Fig. 2 above, the ring channel between the pin 11 and the Längsboh tion 2 is connected to the return line T by the control edge 30 of the piston 7, the O-ring 23 runs over, so that the pressure can decrease from A to T before the cross section between A and P narrows further by moving the sealing body 14, 15 into the annular channel. The resulting flow change - by opening the return line T, the pressure medium coming from the supply line P flows again in the direction A and T - shifts the sealing body 14, 15 into the starting position, in which the disc 14 rests against the stop 13 , the supply line P being full continuously completed and the working lines A or B are fully connected to the return line T (see also Fig. 3). The valve therefore works with positive overlap at normal pressure conditions, as shown in FIG. 1, and in extreme cases, for example when the pressure in the working line A or B rises above the supply pressure, with negative overlap, as is shown in FIG. 2 and 3 is shown.

Die Fig. 2 und 3 lassen erkennen, daß der O-Ring 15 in der Schutztasche 31 liegt, wenn der Dichtkörper 14, 15 aufgrund der Druckverhältnisse vom Anschlag weg in Richtung auf den Verschluß körper 12 verlagert wird. Die Schutztasche 31 ist dann durch die Scheibe 14 verschlossen, wodurch der O-Ring 15 unverlierbar und ohne Schaden zu nehmen in seiner Lage fixiert ist. Bewegt sich der Kol benschieber 3, 3a weiter in Schließrichtung, so verengt sich der Querschnitt zwischen A und P zunehmend, wobei sich gleichzeitig die Verbindung A-T öffnet (Fig. 2 oben), bis bei der Schieber stellung gemäß Fig. 3 oben der volle Querschnitt von A nach T freigegeben ist.Can see FIGS. 2 and 3 that the O-ring 15 is located in the protective pocket 31, if the sealing body 14, 15 is displaced due to the pressure conditions away from the stop in the direction of the closure body 12. The protective bag 31 is then closed by the disk 14 , as a result of which the O-ring 15 is fixed in position in a captive manner and without being damaged. Moves the Kol benschieber 3, 3 a further in the closing direction, the cross-section between A and P narrows increasingly, at the same time the connection AT opens ( Fig. 2 above) until the full position shown in FIG. 3 above Cross section from A to T is released.

Da sich nun das Druckgefälle wieder von P nach A umgekehrt hat, wird der O-Ring 15 zusammen mit der Scheibe 14 über die vier Querbohrungen 32 im Verschlußkörper 12 aus der Schutztasche 31 in die Normallage gemäß Fig. 3 unten gespült.Since the pressure gradient has now reversed again from P to A, the O-ring 15 is rinsed together with the disk 14 via the four transverse bores 32 in the closure body 12 from the protective bag 31 into the normal position according to FIG. 3 below.

Sämtliche Nuten 10, 22 sind derart ausgebildet, daß die Nutbreite und Nuttiefe geringer als der Durchmesser der entsprechenden O-Ringe 9, 23 ist. Dadurch wird eine gute Dichtwirkung und lange Lebensdauer der Dichtungen gewährleistet.All grooves 10, 22 are formed such that the groove width and groove depth is less than the diameter of the corresponding O-rings 9, 23 . This ensures a good sealing effect and long life of the seals.

Das beschriebene Kolbenschieberventil hat eine hohe Betriebssicher heit, da es so ausgelegt ist, daß auch bei extremen Belastungen die Dichtungen nicht überlastet oder beschädigt werden. Das hat eine hohe Lebensdauer der Dichtungen zur Folge, wodurch ein war tungsfreies Arbeiten des Ventils über lange Zeit gewährleistet ist.The spool valve described has a high level of operational reliability because it is designed so that even under extreme loads the seals are not overloaded or damaged. That has a long service life of the seals, which was a guaranteed free operation of the valve for a long time is.

Claims

Piston spool valve for hydraulic fluid, especially for oil-in-water emulsions such as HFA fluids and the like, with a valve housing with at least one longitudinal bore and a piston spool slidably mounted therein, with at least three transverse bores arranged one behind the other in the axial direction of the longitudinal bore in the valve housing, which each open into an annularly widened area of the longitudinal bore and each form a line connection for a supply line, a working line and a return line, the piston valve having at least one piston sealingly guided within the longitudinal bore for closing the return line, which has a small diameter Ren via a pin is connected to a closure body arranged at the end of the pin within the annularly widened area of the transverse bore for the supply line, in such a way that an annular flow channel is formed in the area of the pin is, depending on the position of the spool, the middle cross hole for the Arbeitslei device with one or the other adjacent cross hole for the supply line or for the return line connects, the closure body is assigned a seated on the pin sealing body, which is used for the sealing system within the longitudinal bore is provided, and with at least one sealing ring arranged in a groove between the piston valve and the longitudinal bore, which is provided in the closed position of the valve with the piston valve for the tight closure of two adjacent cross holes, and in the area between the cross holes of the return line and the Working line is arranged within the longitudinal bore, the longitudinal bore in the area widened for the confluence of the return line has an inserted sleeve which has the transverse bore for the return line, characterized in that the cross section of the transverse bore g ( 27 ) in the sleeve ( 26 ) is smaller than the cross section ( 5, 5 a) for the working line (A) that the sleeve ( 26 ) tion for changing the cross section of the transverse bore ( 27 ) for the return line (T ) is interchangeable with other sleeves ( 26 ) with larger or smaller transverse bores ( 27 ), and that a channel ( 24 ) at one edge of the sleeve in the groove base of the groove ( 22 ) with the inserted sealing ring ( 23 ) transversely extends the valve housing ( 1 ) penetrates and is connected to the atmosphere.