DE69916573T2 - CONTROL VALVE OF A HYDROMOTOR - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft ein Steuerventil für einen hydraulischen Motor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a control valve for one Hydraulic motor according to the preamble of claim 1.

Ein solches Steuerventil ist aus DE 44 13 216 C2 bekannt.Such a control valve is out DE 44 13 216 C2 known.

Ein weiteres Steuerventil ist aus DE 38 02 672 C2 bekannt. Die Gehäusebohrung weist eine mittlere, mit einem 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 synchron 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 unmittelbar im Anschluß daran ergibt sich ein Steuerbereich, bei dem sowohl die Zuflußdrossel als auch die Rückflußdrossel wirksam sind. Dies ist vor allem dann wichtig, wenn der Motor zumindest in einer Arbeitsrichtung von einer äußeren 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.Another control valve is out DE 38 02 672 C2 known. The housing bore has a central pump ring groove connected to a pump connection, on the two sides of which a motor ring groove connected to a motor connection and outside each of which a container ring groove connected to a container connection. The slide has two distributor ring grooves, each arranged in the region of a motor ring groove, from which flow pockets extending in the direction of the pump ring groove form the inflow restrictors and return flow pockets extending in the direction of the container ring grooves for forming the return flow restrictors. Since the related inflow and return flow restrictors close and open synchronously, there is - starting from the neutral position - a dead band in which the inflow pressure rises from a standby value to the required working pressure and immediately thereafter there is a control range in which both the inlet throttle and the return throttle are effective. This is particularly important when the motor can be loaded by an external force at least in one working direction, for example by means of a crane jib, a lifting platform, a forklift or the like, in which the reflux throttle must prevent it from lowering too quickly.

Das bekannte Steuerventil läßt sich jedoch nicht anwenden, wenn in der Rückflußleitung ein Überdruckventil vorgesehen ist, das beim Auftreten des Überdrucks öffnet 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 Rückflußdrossel nicht vollständig geschlossen wird, damit in der Neutralstellung eine Öffnung verbleibt, führt dies zu einer Verkürzung des Arbeitsbereichs.The known control valve can be but do not use if there is a pressure relief valve in the return line is provided that opens when the overpressure occurs and so long pressure fluid should until the overpressure is dismantled. Because is in the neutral position of the control valve the reflux throttle closed so that the overpressure liquid do not drain can. Especially with the engines of particular interest here, the from an external force can be burdened but are pressure relief valves necessary. But if the reflux throttle not completely is closed so that an opening remains in the neutral position, leads to this a shortening of the work area.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuerventil der eingangs genannten Art anzugeben, das gleichzeitig eine gute Steuerung und die Verwendung eines Überdruckventils ermöglicht.The invention is based on the object Control valve of the type mentioned specify that at the same time allows good control and the use of a pressure relief valve.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the Features of the characterizing part of claim 1 solved.

Bei dieser Auslegung hat die Rückflußdrossel eine Charakteristik, bei der eine Verlagerung des Steuerventils aus der Neutralstellung zunächst eine Schließ- und anschließend eine Öffnungsbewegung verursacht. Daher kann in der Neutralstellung Druckflüssigkeit, die vom Überdruckventil abgelassen worden ist, in den Behälter abgeführt werden. Trotzdem ist die Rückflußdrossel über den gesamten an das Totband anschließenden Steuerbereich voll wirksam. Da der Schieber Zusatztaschen von begrenzter axialer Länge aufweist, die in der Neutralstellung den jeweiligen Bund zwischen Motor-Ringnut und Behälter-Ringnut überbrücken, wird die übliche Rückflußtasche daher durch eine Zusatztasche ergänzt. Die gewünschte Charakteristik ergibt sich dann durch die kombinierte Wirkung beider Taschen.With this design, the backflow restrictor a characteristic in which a shift of the control valve from the neutral position initially a closing and subsequently causes an opening movement. Therefore, in the neutral position, hydraulic fluid from the pressure relief valve has been drained into the container. Still it is Return throttle over the entire control area adjoining the dead band is fully effective. There the slide has additional pockets of limited axial length, which in the neutral position the respective collar between the motor ring groove and bridge the container groove the usual Rückflußtasche therefore supplemented by an additional pocket. The desired characteristic then results from the combined effect of both pockets.

Zweckmäßig ist es, daß die Rückflußdrossel die Schließstellung mit Abstand vom Ende des Totbandes erreicht. Über diesen Abstand hinweg ist daher die Rückflußdrossel geschlossen, so daß der Druckaufbau beim Durchlaufen des Totbandes so wenig wie möglich gestört wird.It is expedient that the reflux throttle closed position reached at a distance from the end of the dead band. Is beyond this distance hence the backflow restrictor closed, so that the pressure build-up as little as possible is disturbed when passing through the dead band.

Günstig ist es auch, daß bei der Bewegung aus der Neutralstellung heraus die Rückflußdrossel erst schließt und dann wieder öffnet, bevor die Zuflußdrossel zu öffnen 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 dem Öffnen der Zuflußdrossel abgeschlossen ist. In vielen Fällen ist es aber auch günstig, die Zuflußdrossel vor der Rückflußdrossel öffnen zu lassen.Cheap is it also that at the movement from the neutral position, the reflux throttle only includes and then opens again before the inlet throttle to open starts. Since it is difficult to open the tolerances simultaneously return throttle and river choke to achieve the recommended order, because of the Pressure build-up only when opening the inlet throttle is completed. In many cases but it's also cheap the inlet throttle open before the reflux throttle to let.

Des weiteren ist es von Vorteil, daß die Zusatztasche sowohl eine Rückflußtasche als auch eine Lastdruckfühlöffnung axial überlappt und gegenüber beiden in Umfangsrichtung versetzt ist. Da die beiden Taschen und die Lastdruckfühlöffnung nur geringe Abmessungen zu haben brauchen, lassen sie sich ohne Schwierigkeiten an der Schieberoberfläche anbringen.It is also an advantage that the Additional pocket and a backflow pocket as well as axially overlapping a load pressure sensing opening and opposite both is offset in the circumferential direction. Since the two pockets and the load pressure sensing opening only need to have small dimensions, they can be easily attach to the slide surface.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated below of preferred embodiments shown in the drawing explained in more detail. It demonstrate:

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

2 einen Schnitt durch eine konstruktive Ausführungsform eines solchen Steuerventils. 2 a section through a constructive embodiment of such a control valve.

In 1 ist der Öffnungsquerschnitt F in mm2 über dem Stellweg s in mm des Schiebers eines Steuerventils dargestellt. Der erste Quadrant Q1 bezieht sich auf eine Rückflußdrossel, der zweite Quadrant Q2 auf eine Zuflußdrossel. Letztere ist über ein Totband c geschlossen und öffnet dann, wie die Kurve Z zeigt. Die Kurve für die Rückflußdrossel dagegen besteht aus zwei Abschnitten R1 und R2. Der Abschnitt R1 zeigt, daß die Rückflußdrossel etwa gleichzeitig mit der Zuflußdrossel öffnet, genauer gesagt, in einem Abstand b von der Neutralstellung, also zeitlich kurz vor der Zuflußdrossel. Gemäß dem Abschnitt R2 ist die Rückflußdrossel in der Neutralstellung geöffnet und schließt nach Durchlaufen eines Abschnitts a des Totbandes, so daß ein Stellwegabschnitt b–a verbleibt, in welchem die Rückflußdrossel völlig geschlossen ist.In 1 the opening cross section F is shown in mm 2 over the travel s in mm of the slide of a control valve. The first quadrant Q1 relates to a reflux throttle, the second quadrant Q2 to an inflow throttle. The latter is closed via a dead band c and then opens, as curve Z shows. The curve for the reflux throttle, however, consists of two sections 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 adjustment path section b-a 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 vollständig geschlossen ist.In the neutral position can therefore Hydraulic fluid, that of a pressure relief valve has been drained to the container be derived. Normal operation at the end of the dead band c begins but remains unchanged, because the backflow restrictor completely at the end of the dead band closed is.

2 zeigt ein Ventilgehäuse 1 mit einer Gehäusebohrung 2, in der ein Schieber 3 axial verstellbar ist. Eine Verstellung aus der Neutralstellung, beispielsweise nach rechts, wie der Pfeil s andeutet, führt zu dem Diagramm der 1. Dem so gebildeten Steuerventil ist ein Kompensationsventil 4 vorgeschaltet, das den Druckabfall 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. 2 shows a valve housing 1 with a housing bore 2 in which a slider 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 1 , The control valve thus formed is a compensation valve 4 upstream, 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 Behälter-Ringnuten 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 Pumpen-Ringnut 5 Zuflußdrosseln 14 und 15 bilden. Jeweils in Richtung auf die Behälter-Ringnut erstrecken sich Rückflußtaschen 16 und 17, die zusammen mit den Behälternuten 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 gleichmäßig über den Umfang verteilt.The housing bore 2 has an annular pump groove in the middle 5 on, which is connected to a pump connection P. There are motor ring grooves on both sides 6 and 7 which are connected to motor connections A or B. There are container ring grooves further outside 8th and 9 , which are connected to a container connection T. The slider 3 is with two distributor ring grooves 10 and 11 provided in the area of the motor ring grooves 6 and 7 are located. From them, inflow pockets face each other 12 and 13 out together with the pump ring groove 5 Zuflußdrosseln 14 and 15 form. Backflow pockets each extend in the direction of the container annular groove 16 and 17 together with the container grooves 8th and 9 Rückflußdrosseln 18 and 19 form. Backflow restrictors also include additional pockets 20 and 21 , each in the neutral position a bundle 22 and 23 between motor ring groove 6 and container ring groove 8th or between the motor ring groove 7 and container ring groove 9 bridged. The additional pockets 20 and 21 can be single or multiple. They are usually evenly distributed over the circumference.

2 zeigt auch die Totzone c, die der Schieber 3 aus der Neutralstellung zurücklegen muß, ehe die Zuflußtasche 12 oder 13 die Pumpen-Ringnut 5 erreicht. 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 Zusatztaschen 20, 21 können einen Abstand a zurücklegen, ehe sie unwirksam werden. Beispielsweise spielsweise betragen die werte a = 1,2 mm, b = 1,4 mm und c = 1,5 mm. 2 also shows the dead zone c that the slider 3 must return from the neutral position before the inflow pocket 12 or 13 the pump ring groove 5 reached. The distance b is the distance that the slide 3 must return from the neutral position before the backflow pocket 16 or 17 the container ring groove 8th or 9 reached. The additional pockets 20 . 21 can travel a distance a before they become 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 Lastdruckfühlöffnungen 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 Lastdruckfühlöffnung in axialer Überlappung anordnen kann.There are still load pressure sensing openings on the slide surface 24 . 25 . 26 and 27 that, 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 one can arrange the two pockets and a load pressure sensing opening in an axial overlap.

Das in der rückflußseitigen Motorleitung angeordnete Überdruckventil kann ein selbständiges federbelastetes Rückschlagventil sein, aber auch durch eine Zusatzfunktion eines anderen Ventils, z. B. eines Lasthalteventils, gebildet werden.The pressure relief valve located in the return line motor line can be an independent spring-loaded check valve be, but also by an additional function of another valve, z. B. a load holding valve are formed.

Claims (4)

Steuerventil für einen hydraulischen Motor, mit einem sich in einer Gehäusebohrung (2) erstreckenden Schieber (3), der zu beiden Seiten einer Neutralstellung je einer Arbeitsrichtung zugeordnete Arbeitsbereiche aufweist, in denen nach Durchlaufen eines Totbandes (c) eine Zuflußdrossel (14, 15) und etwa gleichzeitig auch eine Rückflußdrossel (18, 19) öffnet, wobei die Rückflußdrossel (18, 19) in der Neutralstellung geöffnet ist und beim Durchlaufen des Totbandes (c) schließt, wobei die Gehäusebohrung (2) eine mittlere, mit einem Pumpenanschluß (P) verbundene Pumpen-Ringnut (5) aufweist, die auf beiden Seiten eine Motor-Ringnut (6, 7), die jeweils mit einem Motoranschluß (A, B) verbunden ist und außerhalb von dieser eine Behälter-Ringnut (8, 9) aufweist, die jeweils mit einem Behälter-Anschluß verbunden ist, wobei der Schieber (3) zwei Verteiler-Ringnuten (10, 11) aufweist, die jeweils in dem Bereich einer Motor-Ringnut (6, 7) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß von den Verteilernuten zur Bildung der Zuflußdrosseln (14, 15) sich in Richtung auf die Pumpen-Ringnut (5) erstreckende Zuflußtaschen (12, 13) und zur Bildung eines Teils der Rückflußdrosseln (18, 19) sich in Richtung auf die Behälter-Ringnut (8, 9) erstreckende Rückflußtaschen (16, 17) ausgehen, und daß der Schieber (3) Zusatztaschen (20, 21) von begrenzter axialer Länge aufweist, die zu den Rückflußdrosseln (18, 19) gehören, wobei die Zusatztaschen (20, 21) in der Neutralstellung den vorhandenen Bund (22, 23) zwischen Motor-Ringnut (6, 7) und Behälter-Ringnut (8, 9) überbrücken, so daß die Rückflußdrossel (18, 19) in der Neutralstellung geöffnet ist, aber beim Durchlaufen des Totbandes schließt.Control valve for a hydraulic motor, with one in a housing bore ( 2 ) extending slide ( 3 ), which has working areas assigned to both sides of a neutral position, in which, after passing through a dead band (c), an inflow throttle ( 14 . 15 ) and at about the same time a reflux throttle ( 18 . 19 ) opens, the reflux throttle ( 18 . 19 ) is open in the neutral position and closes when passing through the dead band (c), whereby the housing bore ( 2 ) a central pump ring groove connected to a pump connection (P) ( 5 ) that has a motor ring groove on both sides ( 6 . 7 ), each of which is connected to a motor connection (A, B) and outside of this a container ring groove ( 8th . 9 ), each of which is connected to a container connection, the slide ( 3 ) two distributor ring grooves ( 10 . 11 ), each in the area of a motor ring groove ( 6 . 7 ) are arranged, characterized in that of the distributor grooves to form the inlet throttles ( 14 . 15 ) towards the pump ring groove ( 5 ) extending inflow pockets ( 12 . 13 ) and to form part of the reflux restrictors ( 18 . 19 ) towards the container ring groove ( 8th . 9 ) extending backflow pockets ( 16 . 17 ) and that the slide ( 3 ) Additional pockets ( 20 . 21 ) of limited axial length leading to the return flow restrictors ( 18 . 19 ) belong, whereby the additional pockets ( 20 . 21 ) in the neutral position the existing collar ( 22 . 23 ) between motor ring groove ( 6 . 7 ) and container ring groove ( 8th . 9 ) bridge so that the return flow restrictor ( 18 . 19 ) is open in the neutral position, but closes when passing through the dead band. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückflußdrossel (18, 19) die Schließstellung mit einem Abstand vom Ende des Totbandes erreicht.Control valve according to claim 1, characterized in that the reflux throttle ( 18 . 19 ) reaches the closed position at a distance from the end of the dead band. Steuerventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bewegung aus der Neutralstellung heraus die Rückflußdrossel (18, 19) erst schließt und dann wiederöffnet, bevor die Zuflußdrossel (14, 15) zu öffnen beginnt.Control valve according to claim 1 or 2, characterized in that when moving from the neutral position, the reflux throttle ( 18 . 19 ) first closes and then reopens before the inflow restrictor ( 14 . 15 ) begins to open. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatztasche (20, 21) sowohl eine Rückflußtasche (16, 17) als auch eine Lastdruckfühlöffnung (24, 26) axial überlappt und gegenüber beiden in Umfangsrichtung versetzt ist.Control valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the additional pocket ( 20 . 21 ) both a reflux pocket ( 16 . 17 ) as well as a load pressure sensor opening ( 24 . 26 ) overlaps axially and is offset in relation to both in the circumferential direction.
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