EP0879374B1 - Directional valve - Google Patents

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EP0879374B1
EP0879374B1 EP97919246A EP97919246A EP0879374B1 EP 0879374 B1 EP0879374 B1 EP 0879374B1 EP 97919246 A EP97919246 A EP 97919246A EP 97919246 A EP97919246 A EP 97919246A EP 0879374 B1 EP0879374 B1 EP 0879374B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
main piston
control valve
directional control
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP97919246A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0879374A2 (en
Inventor
Georg Rausch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bosch Rexroth AG
Original Assignee
Mannesmann Rexroth AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mannesmann Rexroth AG filed Critical Mannesmann Rexroth AG
Publication of EP0879374A2 publication Critical patent/EP0879374A2/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0879374B1 publication Critical patent/EP0879374B1/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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

Definitions

  • the invention relates to a directional valve according to the preamble of claim 1 and with such a directional valve provided pressure reducing and flow control valves.
  • Fig. 1 is an embodiment of such a directional control valve executed as a 2-way cartridge valve 2 is.
  • This has a valve bushing 4 in which a main piston 6 is guided axially.
  • the valve bushing 4 can be known Way fixed in a control block and thus Be part of a hydraulic circuit, to which further is discussed in more detail.
  • the valve socket 4 has two connections A and B, the Port B is usually the input port and is radial or laterally branching connection. Of the Output port A is arranged coaxially with the main piston 6. On the circumferential wall of the main piston 6 are radial bores 8 provided, through which the flow through the main piston 6 of the Port B can be connected to port A. With the shown Exemplary embodiment are the connection B and the radial bores 8 each designed as a bore star.
  • the starting position is the main piston 6 via a spring 10 biased against a stop position in which the connection opened from B via the main piston 6 to the outlet port A. is. That is, in the starting position of the main piston 6 the hydraulic fluid flows through the connection in the radial direction B enters through the radial bores 8 into the interior of the Main piston 6 and is deflected by about 90 ° to port A.
  • control block and Valve cover can be a control pressure to the Lead the spring side of the main piston 6, over which this additionally is biased towards its starting position.
  • This Control pressure can be, for example, from the output port A branching control pressure line can be applied.
  • Such valve arrangements in 2/2-way valve design include to the group of so-called logic elements, which as the main stage, for example for pressure limitation, pressure control, Pressure switching valves etc. are used.
  • the Main stage pilot valves are assigned, for example on the valve cover, integrated in the valve cover or on can be arranged at another location of a control block.
  • a circuit example is shown in which the built-in valve 2 is a component of a pilot-controlled pressure reducing valve 12. This essentially exists from built-in valve 2 and a directly controlled pilot valve 14, which is designed as a pressure relief valve.
  • the flow direction on installation valve 2 is from port B to port A, being as shown in Fig. 1 in the starting position a free volume flow is guaranteed.
  • the pressure at the output port A is via a control line 16 tapped and via two consecutive nozzles 18 and 20 led to the spring side of the main piston 8.
  • Desired outlet pressure at outlet connection A can be made via adjust the spring of the pilot valve 14.
  • This output pressure acts on the piston underside of the main piston 6 and is about the control line 16 and the nozzles 18 and 20 to the spring side of the Main piston 6 out.
  • the main piston 6 remains in its spring 10 Starting position in which the connection between A and B is complete is controlled. If the pressure at outlet port A - and thus the one between the two nozzles 18 and 20 - the exceeds the preset value, the pilot valve 14 is opened, so that control fluid via the pilot valve 14 to one Tank T flows.
  • the outlet pressure at the outlet port A is over the throughput
  • the vertical, dotted lines show the performance limits represent that when using different springs 10 set.
  • the power limit is approximately 4 bar when using a spring at 120 L / min, so that at higher volume throughputs stronger spring must be used.
  • a stronger spring 10 contains a number of Disadvantages, such as a lack of response and a lack of fine control in itself, especially at low Volume flows come into play and are not acceptable are.
  • the minimum adjustable pressure at port A increases disadvantageous through the use of stronger springs.
  • the invention is based on the object Directional valve, as well as provided with such a directional valve Pressure reducing / flow control valves to create the minimum device effort an increased performance limit have and sufficient even at low volume flows Show responsiveness.
  • the impulse force F I acting on the main piston can be at least partially compensated, so that the Performance limit compared to the conventional solutions is raised without the need to use a stronger spring.
  • This additional, resulting force acting in the opening direction on the surface difference effective surface arises due to the pressure drop occurring in the flowing hydraulic fluid when flowing through the radial bores.
  • the active surface is designed as a radial shoulder on the outer circumference of the main piston, so that it is widened in a step-like manner.
  • the bore of the valve bushing is of course also designed accordingly.
  • the radial shoulder is preferably in the area arranged between the radial bore star and the piston underside.
  • the radial shoulder (area difference) by means of an annular groove is formed, the radial shoulder an end face of the Ring groove forms. The other end face is then preferred trained as a sloping shoulder.
  • Directional control valves result from a pilot operated pressure reducing valve according to claim 8 or a flow control valve according to claim 10.
  • FIG. 4 is a partial section of a cartridge valve according to the invention 2, wherein in the following representations the same reference numerals for corresponding components as used in Fig. 1.
  • the cartridge valve 2 according to the invention can, for example in the case of a pilot-controlled pressure reducing valve according to FIG. 3 or use a flow control valve according to FIG. 5, to which in following is discussed.
  • the cartridge valve 2 has a Valve bushing 4, in the valve bore 28 of which a main piston 6 is guided axially. This is via a spring 10 biased into its initial position, in the one on the outer circumference of the main piston 6 attached stop ring 30 on a Stop surface of the valve bush 4 is present.
  • the valve bush 4 is by means of a mounting bush 32 in a control block 26 attached and closed with a valve cover, not shown, in or on which the other indicated in FIGS. 3 and 5 Components can be arranged.
  • the mounting bush 32 has an inner bore that is coaxial to the valve bore 28 is arranged, and which has such a diameter, that the spring-side part (top in Fig. 4) of the main piston 6 can dip into it without colliding.
  • valve bushing 4 could be installed according to FIG. 1 be trained.
  • An input connection B is on the valve bushing 4 as a bore star, that is, as a plurality of radial bores 36 educated. In addition, several are staggered, preferably two smaller holes 38 are provided.
  • Fine control takes place via the smaller bores 38 at low volume flows, if the connection from B to A is controlled.
  • the main piston 6 designed as a hollow piston, with a piston crown approximately in the central region 40 is formed.
  • This piston crown 40 engages the spring 10 to the main piston 6 in its open position (Fig. 4) to bias.
  • radial bores 8 formed below the piston crown 40, that is, in that of the spring 10 part of the piston jacket facing away are radial bores 8 formed, via which the hydraulic fluid from port B (Bores 36, 38) can enter the interior of the piston.
  • This Radial bores 8 are shown in the same way as in Fig. 1 formed as a bore star, which the jacket of the Main piston 6 passes through.
  • the radial shoulder 42 is by means of an annular groove 44 formed in the base of the radial bores 8th open and their other end face executed as an inclined shoulder 46 is.
  • valve bore 28 of the valve bush 4 is above (View according to Fig. 4) of the connection B according to the diameter ratio d / D expanded radially, being in the range of radial expansion a circumferential groove 48 is formed over the lower, enlarged part of the valve bore (diameter D) from the upper, narrowed part of the valve bore 28 (diameter d) is separated.
  • the circumferential groove 48 and the annular groove 44 are made of manufacturing technology Reasons provided, since the adjacent to the two grooves Surfaces (peripheral surface of the main piston 6; inner peripheral surface the valve bore 28) finely machined by grinding be avoided by the grooves that the Grinding wheel when grinding the smaller piston diameter or the larger valve bore diameter up to the radial shoulders must be brought there.
  • Annular gap 50 is formed between main piston 6 and valve bushing 4.
  • the magnitude of the force F depends on the diameter ratio on the one hand d / D and on the other hand from the pressure drop in the radial bores 8 from. Because of this, one will endeavor the depth the annular groove 44 to be as small as possible, since the pressure drop also depends on the remaining wall thickness of the main piston 6. The same applies to the depth of the circumferential groove 48 and the annular gap 50, which is also made as small as possible should be so that the hydraulic fluid when flowing through the Installation valve 2 not to a significant extent through the annular gap 50 can flow into the circumferential groove 48, so that ensures is that a suitable pressure on the outer circumference of the Main piston 6 is present and thus the pressure drop along the Radial bores also have the required size arrangement having.
  • valve 3 is the built-in valve in a control block 2 provided with a valve cover 22 in which the above described components, such as the nozzles 18, 20 and the pilot valve 14 can be provided.
  • FIG. 5 schematically shows another application example of a cartridge valve shown in FIG. 4. It will Insert valve 2 used in a 2-way flow control, whereby a pressure compensator is assigned to a throttle point for load compensation which is formed by the cartridge valve 2.
  • the Throttle point is designed as an adjustable throttle valve 52, which is provided downstream of the built-in valve 2.
  • a control line branches downstream of the throttle valve 52 54 from a throttle 18 to the spring side of the main piston is led.
  • the one at the outlet port A of the cartridge valve 2 applied pressure is - as in the embodiment described above - on the underside of the piston (Output connection side).
  • the built-in valve 2 as a pressure compensator with a pressure reducing function used.
  • the cartridge valve is 2 open in the starting position so that the hydraulic fluid from Port B via cartridge valve 2 to A and on from there via the throttle valve 52 to the consumer, for example a Hydraulic cylinder or a hydraulic motor (not shown) flows.
  • the pressure at the outlet of the throttle valve 52 is due to axial displacement of the main piston 6 and the associated Changes in the volume flow cross-section influenced so that the Pressure drop across the throttle valve 52 always remains constant. This pressure drop depends on the strength of the spring Piston.
  • the maximum is the built-in valve 2 enforceable volume flow by pushing it up the performance limit compared to conventional solutions significantly enlarged.
  • the solution according to the invention therefore enables minimal device-related effort, pushing the performance limit up, so that the cartridge valve according to the invention without Change of spring 10 can be used in a further volume flow range is.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wegeventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie mit einem derartigen Wegeventil versehene Druckreduzier- und Stromregelventile.The invention relates to a directional valve according to the preamble of claim 1 and with such a directional valve provided pressure reducing and flow control valves.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines derartigen Wegeventils ausgeführt, das als 2-Wege-Einbauventil 2 ausgeführt ist. Dieses hat eine Ventilbuchse 4, in der ein Hauptkolben 6 axial verschiebbar geführt ist. Die Ventilbuchse 4 kann auf bekannte Weise in einem Steuerblock befestigt werden und somit Teil einer hydraulischen Schaltung sein, auf die im weiteren noch näher eingegangen wird.In Fig. 1 is an embodiment of such a directional control valve executed as a 2-way cartridge valve 2 is. This has a valve bushing 4 in which a main piston 6 is guided axially. The valve bushing 4 can be known Way fixed in a control block and thus Be part of a hydraulic circuit, to which further is discussed in more detail.

Die Ventilbuchse 4 hat zwei Anschlüsse A und B, wobei der Anschluß B üblicherweise der Eingangsanschluß ist und als radialer oder seitlich abzweigender Anschluß ausgeführt ist. Der Ausgangsanschluß A ist koaxial zum Hauptkolben 6 angeordnet. An der Umfangswandung des Hauptkolbens 6 sind Radialbohrungen 8 vorgesehen, über die bei Durchströmung des Hauptkolbens 6 der Anschluß B mit dem Anschluß A verbindbar ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind der Anschluß B und die Radialbohrungen 8 jeweils als Bohrungsstern ausgeführt. In der in Fig. 1 dargestellten Ausgangsstellung ist der Hauptkolben 6 über eine Feder 10 gegen eine Anschlagposition vorgespannt, in der die Verbindung von B über den Hauptkolben 6 zum Ausgangsanschluß A geöffnet ist. Das heißt, in der Ausgangsstellung des Hauptkolbens 6 strömt das Hydraulikfluid in Radialrichtung durch den Anschluß B ein, tritt durch die Radialbohrungen 8 in das Innere des Hauptkolbens 6 ein und wird um etwa 90° zum Anschluß A hin umgelenkt.The valve socket 4 has two connections A and B, the Port B is usually the input port and is radial or laterally branching connection. Of the Output port A is arranged coaxially with the main piston 6. On the circumferential wall of the main piston 6 are radial bores 8 provided, through which the flow through the main piston 6 of the Port B can be connected to port A. With the shown Exemplary embodiment are the connection B and the radial bores 8 each designed as a bore star. In the shown in Fig. 1 The starting position is the main piston 6 via a spring 10 biased against a stop position in which the connection opened from B via the main piston 6 to the outlet port A. is. That is, in the starting position of the main piston 6 the hydraulic fluid flows through the connection in the radial direction B enters through the radial bores 8 into the interior of the Main piston 6 and is deflected by about 90 ° to port A.

Durch geeignete Ausgestaltung des Steuerblockes und des Ventildeckels (nicht gezeigt) läßt sich ein Steuerdruck an die Federseite des Hauptkolbens 6 führen, über den dieser zusätzlich in Richtung seiner Ausgangsstellung vorgespannt ist. Dieser Steuerdruck kann beispielsweise über eine vom Ausgangsanschluß A abzweigende Steuerdruckleitung aufgebracht werden.By suitable design of the control block and Valve cover (not shown) can be a control pressure to the Lead the spring side of the main piston 6, over which this additionally is biased towards its starting position. This Control pressure can be, for example, from the output port A branching control pressure line can be applied.

Derartige Ventilanordnungen in 2/2-Wegeventil-Bauweise gehören zur Gruppe der sogenannten Logikelemente, die als Hauptstufe, beispielsweise für Druckbegrenzungs-, Druckregel-, Druckschaltventile etc. Verwendung finden. Dabei können der Hauptstufe Vorsteuerventile zugeordnet werden, die beispielsweise auf dem Ventildeckel, im Ventildeckel integriert oder an einer anderen Stelle eines Steuerblocks angeordnet sein können.Such valve arrangements in 2/2-way valve design include to the group of so-called logic elements, which as the main stage, for example for pressure limitation, pressure control, Pressure switching valves etc. are used. The Main stage pilot valves are assigned, for example on the valve cover, integrated in the valve cover or on can be arranged at another location of a control block.

In Fig. 3 ist ein Schaltungsbeispiel dargestellt, bei dem das Einbauventil 2 eine Komponente eines vorgesteuerten Druckreduzierventiles 12 darstellt. Dieses besteht im wesentlichen aus dem Einbauventil 2 und einem direktgesteuerten Pilotventil 14, das als Druckbegrenzungsventil ausgebildet ist. Die Volumenstromrichtung am Einbauventil 2 ist von Anschluß B nach Anschluß A, wobei gemäß der Darstellung in Fig. 1 in der Ausgangsstellung ein freier Volumenstrom gewährleistet ist.In Fig. 3, a circuit example is shown in which the built-in valve 2 is a component of a pilot-controlled pressure reducing valve 12. This essentially exists from built-in valve 2 and a directly controlled pilot valve 14, which is designed as a pressure relief valve. The flow direction on installation valve 2 is from port B to port A, being as shown in Fig. 1 in the starting position a free volume flow is guaranteed.

Der Druck am Ausgangsanschluß A wird über eine Steuerleitung 16 abgegriffen und über zwei hintereinandergeschaltete Düsen 18 und 20 zur Federseite des Hauptkolbens 8 geführt. Der gewünschte Ausgangsdruck am Ausgangsanschluß A läßt sich über die Feder der Pilotventils 14 einstellen. Dieser Ausgangsdruck wirkt auf die Kolbenunterseite des Hauptkolbens 6 und wird über die Steuerleitung 16 und die Düsen 18 und 20 zur Federseite des Hauptkolbens 6 geführt. Solange der Druck am Ausgangsanschluß A kleiner ist als der am Pilotventil 14 eingestellte Eingangsdruck, bleibt der Hauptkolben 6 durch die Feder 10 in seiner Ausgangsstellung, in der die Verbindung zwischen A und B vollständig aufgesteuert ist. Wenn der Druck am Ausgangsanschluß A - und damit derjenige zwischen den beiden Düsen 18 und 20 - den voreingestellten Wert übersteigt, wird das Pilotventil 14 geöffnet, so daß Steuerfluid über das Pilotventil 14 zu einem Tank T hin strömt. The pressure at the output port A is via a control line 16 tapped and via two consecutive nozzles 18 and 20 led to the spring side of the main piston 8. Of the Desired outlet pressure at outlet connection A can be made via adjust the spring of the pilot valve 14. This output pressure acts on the piston underside of the main piston 6 and is about the control line 16 and the nozzles 18 and 20 to the spring side of the Main piston 6 out. As long as the pressure at the outlet port A is lower than the inlet pressure set on the pilot valve 14, the main piston 6 remains in its spring 10 Starting position in which the connection between A and B is complete is controlled. If the pressure at outlet port A - and thus the one between the two nozzles 18 and 20 - the exceeds the preset value, the pilot valve 14 is opened, so that control fluid via the pilot valve 14 to one Tank T flows.

Durch die entstehende Steuerflüssigkeitsströmung entstehtan der Düse 18 ein Druckgefälle, so daß aufgrund der Steuerfluiddruckdifferenz zwischen der Kolbenunterseite und der Federseite, der Hauptkolben 6 gegen die Spannung der Feder 10 aus seiner Ausgangsstellung heraus nach oben (Ansicht nach Fig. 1) bewegt wird und die Verbindung von B nach A zugesteuert wird bis sich ein Druckgleichgewicht einstellt. In diesem Zustand kann dann nur noch soviel Hydraulikfluid vom Anschluß B durch den Hauptkolben 6 hindurch zum Anschluß A strömen, daß der über das Pilotventil 14 bei A eingestellte Druck nicht überschritten wird. Falls ein am Ausgangsanschluß A angeschlossener Verbraucher kein Hydraulikfluid abnimmt, wird der Hauptkolben 6 in seine Schließstellung gebracht, in der die Verbindung zwischen B und A soweit geschlossen ist, daß nur noch der benötigte Steuerölvolumenstrom zum Anschluß A gelangt. Während der Regelfunktion fließt ständig Steuerfluid über das Pilotventil 14 zum Tank T. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Düsen 18 und 20 sowie das Pilotventil 14 im oder am Ventildeckel 22 ausgebildet.The resulting control liquid flow creates the nozzle 18 a pressure drop so that due to the control fluid pressure difference between the piston underside and the spring side, the main piston 6 against the tension of the spring 10 its starting position out upwards (view according to FIG. 1) is moved and the connection from B to A is controlled until a pressure equilibrium is established. In this condition can then only as much hydraulic fluid from port B. the main piston 6 flow through to port A that the over the pilot valve 14 at A set pressure does not exceed becomes. If a consumer connected to output connection A no hydraulic fluid decreases, the main piston 6 in brought its closed position in which the connection between B and A is closed so far that only the required one Control oil volume flow reaches port A. During the control function control fluid constantly flows through the pilot valve 14 Tank T. In the embodiment shown in Fig. 3 are the two nozzles 18 and 20 and the pilot valve 14 in or formed on the valve cover 22.

Bei der Durchströmung des Einbauventils 2 wirkt ein Strömungsimpuls auf den Boden 24 des Hauptkolbens 6, so daß dieser mit einer Impulskraft FI beaufschlagt wird, die entgegen der von der Feder 10 aufgebrachten Federkraft F1 wirkt (siehe Fig. 1). Bei hohen Volumenströmen kann es vorkommen, daß die Impulskraft F1 größer ist als die Federkraft F1, so daß der Hauptkolben allein durch den Impuls des strömenden Hydraulikfluids in seine Schließstellung bewegt wird. In diesem Fall ist die Leistungsgrenze des Einbauventils 2 erreicht, die den maximalen durchsetzbaren Volumenstrom begrenzt. Das heißt, bei Überschreiten der Leistungsgrenze läßt sich der Volumenstrom nicht weiter vergrößern.When the built-in valve 2 flows through, a flow pulse acts on the bottom 24 of the main piston 6, so that this is acted upon by an impulse force F I which acts counter to the spring force F 1 applied by the spring 10 (see FIG. 1). At high volume flows, it can happen that the impulse force F 1 is greater than the spring force F 1 , so that the main piston is moved into its closed position solely by the impulse of the flowing hydraulic fluid. In this case, the performance limit of the built-in valve 2 is reached, which limits the maximum flow rate that can be implemented. This means that if the performance limit is exceeded, the volume flow cannot be increased any further.

In Fig. 2 ist der Ausgangsdruck am Ausgangsanschluß A über dem durchgesetzten Volumenstrom dargestellt, wobei die senkrechten, gestrichelt eingezeichneten Linien die Leistungsgrenzen darstellen, die sich beim Einsatz unterschiedlicher Federn 10 einstellen. In dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel liegt die Leistungsgrenze bei der Verwendung einer 4 bar-Federetwa bei 120 L/min, so daß bei höheren Volumendurchsätzen eine stärkere Feder eingesetzt werden muß.In Fig. 2, the outlet pressure at the outlet port A is over the throughput, the vertical, dotted lines show the performance limits represent that when using different springs 10 set. In the embodiment shown in FIG. 2 the power limit is approximately 4 bar when using a spring at 120 L / min, so that at higher volume throughputs stronger spring must be used.

Eine stärkere Feder 10 birgt allerdings eine Reihe von Nachteilen, wie beispielsweise ein mangelndes Ansprechen und eine mangelnde Feinsteuerung in sich, die insbesondere bei geringen Volumenströmen zum Tragen kommen und nicht akzeptabel sind. Der minimal einstellbare Druck am Anschluß A erhöht sich nachteilig durch die Verwendung von stärkeren Federn.However, a stronger spring 10 contains a number of Disadvantages, such as a lack of response and a lack of fine control in itself, especially at low Volume flows come into play and are not acceptable are. The minimum adjustable pressure at port A increases disadvantageous through the use of stronger springs.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Wegeventil, sowie mit einem derartigen Wegeventil versehene Druckreduzier-/Stromregelventile zu schaffen, die bei minimalem vorrichtungstechnischen Aufwand eine erhöhte Leistungsgrenze aufweisen und auch bei niedrigen Volumenströmen ein hinreichendes Ansprechverhalten zeigen.In contrast, the invention is based on the object Directional valve, as well as provided with such a directional valve Pressure reducing / flow control valves to create the minimum device effort an increased performance limit have and sufficient even at low volume flows Show responsiveness.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Wegeventils durch die Merkmale des Patentanspruchs 1, hinsichtlich des Druckreduzierventils durch die Merkmale des Patentanspruchs 8 und hinsichtlich des Stromregelventils durch die Merkmale des Patentanspruchs 10 gelöst.This task is performed by the directional valve Features of claim 1, with respect to the pressure reducing valve by the features of claim 8 and in terms the flow control valve by the features of the claim 10 solved.

Durch die Maßnahme, stromaufwärts einer Drosselstelle des Hauptkolbens eine Flächendifferenz auszubilden, über die bei der Durchströmung eine Kraftkomponente auf den Hauptkolben wirkt, die diesen in Richtung seiner Ausgangsstellung beaufschlagt, kann die auf den Hauptkolben wirkende Impulskraft FI zumindest teilweise kompensiert werden, so daß die Leistungsgrenze gegenüber den herkömmlichen Lösungen angehoben wird, ohne daß eine stärkere Feder verwendet werden muß. Diese zusätzliche, in Öffnungsrichtung auf die Flächendifferenz-Wirkfläche wirkende resultierende Kraft entsteht aufgrund des bei dem strömenden Hydraulikfluid auftretenden Druckabfalls beim Durchströmen der Radialbohrungen. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Wirkfläche als Radialschulter am Außenumfang des Hauptkolbens ausgebildet wird, so daß dieser stufenförmig erweitert ist. Bei dieser Ausführung der Wirkfläche erfolgt selbstverständlich auch eine entsprechende Ausgestaltung der Bohrung der Ventilbuchse.The measure of forming a surface difference upstream of a throttle point of the main piston, via which a force component acts on the main piston during the flow and acts on it in the direction of its starting position, the impulse force F I acting on the main piston can be at least partially compensated, so that the Performance limit compared to the conventional solutions is raised without the need to use a stronger spring. This additional, resulting force acting in the opening direction on the surface difference effective surface arises due to the pressure drop occurring in the flowing hydraulic fluid when flowing through the radial bores. It is particularly preferred if the active surface is designed as a radial shoulder on the outer circumference of the main piston, so that it is widened in a step-like manner. In this embodiment of the active surface, the bore of the valve bushing is of course also designed accordingly.

Wenn der Hauptkolben mit einem Radialbohrungsstern ausgeführt ist, wird die Radialschulter vorzugsweise in dem Bereich zwischen dem Radialbohrungsstern und der Kolbenunterseite angeordnet.If the main piston is designed with a radial bore star the radial shoulder is preferably in the area arranged between the radial bore star and the piston underside.

In umfangreichen Vorversuchen hat es sich gezeigt, daß eine Flächendifferenz von 3-10% bezogen auf den kleineren Hauptkolbendurchmesser optimale Ergebnisse gewährleistet.Extensive preliminary tests have shown that a Area difference of 3-10% based on the smaller main piston diameter ensures optimal results.

Aus fertigungstechnischen Gründen wird es bevorzugt, wenn die Radialschulter (Flächendifferenz) mittels einer Ringnut ausgebildet wird, wobei die Radialschulter eine Stirnfläche der Ringnut bildet. Die andere Stirnfläche wird dann vorzugsweise als Schrägschulter ausgebildet.For manufacturing reasons, it is preferred if the radial shoulder (area difference) by means of an annular groove is formed, the radial shoulder an end face of the Ring groove forms. The other end face is then preferred trained as a sloping shoulder.

Die Herstellung, insbesondere das Schleifen der Ventilbohrung wird erleichtert, wenn auch die entsprechende stufenförmige Erweiterung der Ventilbuchse über eine Umfangsnut ausgebildet wird, deren eine Stirnfläche die stufenförmige Erweiterung bildet.The manufacture, especially the grinding of the valve bore will be easier if the corresponding step-shaped Extension of the valve bushing formed over a circumferential groove whose one end face is the stepped extension forms.

Besonders vorteilhafte Anwendungen des erfindungsgemäßen Wegeventils ergeben sich bei einem vorgesteuerten Druckreduzierventil gemäß Patentanspruch 8 oder einem Stromregelventil gemäß Patentanspruch 10.Particularly advantageous applications of the invention Directional control valves result from a pilot operated pressure reducing valve according to claim 8 or a flow control valve according to claim 10.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der sonstigen Unteransprüche.Further advantageous embodiments of the invention are the subject of other subclaims.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

  • Fig. 1 einen Schnitt durch ein aus dem Stand der Technik bekanntes Einbauventil;
  • Fig. 2 ein Diagramm aus dem die Leistungsgrenze des Einbauventils aus Fig. 1 in Abhängigkeit von einer verwendeten Ventilfeder dargestellt ist;
  • Fig. 3 eine Schaltung, bei der das Einbauventil aus Fig. 1 die Hauptstufe eines Druckreduzierventils ist;
  • Fig. 4 ein erfindungsgemäßes Einbauventil, wie es in einer Schaltung gemäß Fig. 3 verwendbar ist und
  • Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem das Einbauventil gemäß Fig. 4 bei einem Stromregelventil verwendet wird.
  • Preferred exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with the aid of schematic drawings. Show it:
  • 1 shows a section through a cartridge valve known from the prior art.
  • FIG. 2 shows a diagram from which the performance limit of the cartridge valve from FIG. 1 is shown as a function of a valve spring used;
  • 3 shows a circuit in which the cartridge valve from FIG. 1 is the main stage of a pressure reducing valve;
  • Fig. 4 shows a cartridge valve according to the invention, as can be used in a circuit according to FIG. 3 and
  • Fig. 5 shows another embodiment in which the cartridge valve of FIG. 4 is used in a flow control valve.
  • In Fig. 4 ist ein Teilschnitt eines erfindungsgemäßen Einbauventils 2 dargestellt, wobei in den folgenden Darstellungen für einander entsprechende Bauelemente die gleichen Bezugszeichen wie bei Fig. 1 verwendet werden sollen.4 is a partial section of a cartridge valve according to the invention 2, wherein in the following representations the same reference numerals for corresponding components as used in Fig. 1.

    Das erfindungsgemäße Einbauventil 2 läßt sich beispielsweise bei einem vorgesteuerten Druckreduzierventil gemäß Fig. 3 oder einem Stromregelventil gemäß Fig. 5 verwenden, auf die im folgenden eingegangen wird.The cartridge valve 2 according to the invention can, for example in the case of a pilot-controlled pressure reducing valve according to FIG. 3 or use a flow control valve according to FIG. 5, to which in following is discussed.

    Gemäß Fig. 4 hat das erfindungsgemäße Einbauventil 2 eine Ventilbuchse 4, in deren Ventilbohrung 28 ein Hauptkolben 6 axial verschiebbar geführt ist. Dieser ist über eine Feder 10 in seine Ausgangsstellung vorgespannt, in der ein am Außenumfang des Hauptkolbens 6 befestigter Anschlagring 30 an einer Anschlagfläche der Ventilbuchse 4 anliegt. Die Ventilbuchse 4 wird mittels einer Befestigungsbuchse 32 in einem Steuerblock 26 befestigt und mit einem nicht gezeigten Ventildeckel verschlossen, in oder an dem die weiteren, in den Fig. 3 und 5 angedeuteten Bauelemente angeordnet sein können. Die Befestigungsbuchse 32 hat eine Innenbohrung, die koaxial zur Ventilbohrung 28 angeordnet ist, und die einen derartigen Durchmesseraufweist, daß der federseitige Teil (oben in Fig. 4) des Hauptkolbens 6 in sie eintauchen kann, ohne zu kollidieren.4, the cartridge valve 2 according to the invention has a Valve bushing 4, in the valve bore 28 of which a main piston 6 is guided axially. This is via a spring 10 biased into its initial position, in the one on the outer circumference of the main piston 6 attached stop ring 30 on a Stop surface of the valve bush 4 is present. The valve bush 4 is by means of a mounting bush 32 in a control block 26 attached and closed with a valve cover, not shown, in or on which the other indicated in FIGS. 3 and 5 Components can be arranged. The mounting bush 32 has an inner bore that is coaxial to the valve bore 28 is arranged, and which has such a diameter, that the spring-side part (top in Fig. 4) of the main piston 6 can dip into it without colliding.

    Die Ventilbuchse 4 könnte einbaumäßig entsprechend Fig. 1 ausgebildet sein.The valve bushing 4 could be installed according to FIG. 1 be trained.

    Ein Eingangsanschluß B ist an der Ventilbuchse 4 als Bohrungsstern, das heißt als eine Vielzahl von Radialbohrungen 36 ausgebildet. Zusätzlich sind versetzt mehrere, vorzugsweise zwei kleinere Bohrungen 38 vorgesehen.An input connection B is on the valve bushing 4 as a bore star, that is, as a plurality of radial bores 36 educated. In addition, several are staggered, preferably two smaller holes 38 are provided.

    Über die kleineren Bohrungen 38 erfolgt eine Feinsteuerung bei geringen Volumenströmen, wenn die Verbindung von B nach A aufgesteuert wird.Fine control takes place via the smaller bores 38 at low volume flows, if the connection from B to A is controlled.

    Wie weiterhin aus Fig. 4 hervorgeht, ist der Hauptkolben 6 als Hohlkolben ausgeführt, wobei etwa im Mittelbereich ein Kolbenboden 40 ausgebildet ist. An diesem Kolbenboden 40 greift die Feder 10 an, um den Hauptkolben 6 in seine Öffnungsstellung (Fig. 4) vorzuspannen.4, the main piston 6 designed as a hollow piston, with a piston crown approximately in the central region 40 is formed. This piston crown 40 engages the spring 10 to the main piston 6 in its open position (Fig. 4) to bias.

    Unterhalb des Kolbenbodens 40, das heißt in dem von der Feder 10 abgewandten Teil des Kolbenmantels sind Radialbohrungen 8 ausgebildet, über die das Hydraulikfluid vom Anschluß B (Bohrungen 36, 38) in das Kolbeninnere eintreten kann. Diese Radialbohrungen 8 sind in der gleichen Weise wie in Fig. 1 dargestellt als Bohrungsstern ausgebildet, der den Mantel des Hauptkolbens 6 durchsetzt.Below the piston crown 40, that is, in that of the spring 10 part of the piston jacket facing away are radial bores 8 formed, via which the hydraulic fluid from port B (Bores 36, 38) can enter the interior of the piston. This Radial bores 8 are shown in the same way as in Fig. 1 formed as a bore star, which the jacket of the Main piston 6 passes through.

    In der in Fig. 4 dargestellten Ausgangsstellung des Hauptkolbens 6 überlappen sich die Bohrungen 36, 38 des Anschlusses B und die Radialbohrungen 8, so daß die Verbindung zwischen den Anschlüssen B und A vollständig aufgesteuert ist.In the starting position of the main piston shown in FIG. 4 6 overlap the bores 36, 38 of the connection B and the radial bores 8, so that the connection between the Ports B and A is fully open.

    Unterhalb der Radialbohrungen 8 (Ansicht nach Fig. 4) ist der Hauptkolben 6 über eine Radialschulter 42 von einem federseitigen Hauptkolbendurchmesser d auf einen Hauptkolbendurchmesser D erweitert. Die Radialschulter 42 ist mittels einer-Ringnut 44 ausgebildet, in deren Basis die Radialbohrungen 8 münden und deren andere Stirnfläche als Schrägschulter 46 ausgeführt ist.Below the radial bores 8 (view of FIG. 4) the main piston 6 via a radial shoulder 42 from a spring side Main piston diameter d to a main piston diameter D expanded. The radial shoulder 42 is by means of an annular groove 44 formed in the base of the radial bores 8th open and their other end face executed as an inclined shoulder 46 is.

    Die Ventilbohrung 28 der Ventilbuchse 4 ist oberhalb (Ansicht nach Fig. 4) des Anschlusses B entsprechend des Durchmesserverhältnisses d/D radial erweitert, wobei im Bereich der radialen Erweiterung eine Umfangsnut 48 ausgebildet ist, über die der untere, erweiterte Teil der Ventilbohrung (Durchmesser D) vom oberen, verengten Teil der Ventilbohrung 28 (Durchmesser d) getrennt ist.The valve bore 28 of the valve bush 4 is above (View according to Fig. 4) of the connection B according to the diameter ratio d / D expanded radially, being in the range of radial expansion a circumferential groove 48 is formed over the lower, enlarged part of the valve bore (diameter D) from the upper, narrowed part of the valve bore 28 (diameter d) is separated.

    Die Umfangsnut 48 und die Ringnut 44 sind aus fertigungstechnischen Gründen vorgesehen, da die an die beiden Nuten angrenzenden Flächen (Umfangsfläche des Hauptkolbens 6; Innenumfangsfläche der Ventilbohrung 28) durch Schleifen feinstbearbeitet werden und durch die Nuten vermieden wird, daß die Schleifscheibe beim Schleifen des kleineren Kolbendurchmessers bzw. des größeren Ventilbohrungsdurchmessers bis zu den Radialschultern hingeführt werden muß.The circumferential groove 48 and the annular groove 44 are made of manufacturing technology Reasons provided, since the adjacent to the two grooves Surfaces (peripheral surface of the main piston 6; inner peripheral surface the valve bore 28) finely machined by grinding be avoided by the grooves that the Grinding wheel when grinding the smaller piston diameter or the larger valve bore diameter up to the radial shoulders must be brought there.

    In der in Fig. 4 dargestellten Ausgangsstellung ist die Schrägschulter 46 der Ringnut 44 im Axialabstand zu der benachbarten Stirnfläche der Umfangsnut 48 angeordnet, so daß die beiden Nuten 44, 48 einander in der Ausgangsstellung nicht überlappen.In the starting position shown in Fig. 4 is the Oblique shoulder 46 of the annular groove 44 at an axial distance from the neighboring one End face of the circumferential groove 48 arranged so that the two grooves 44, 48 do not mutually in the starting position overlap.

    In dem Bereich zwischen den beiden Nuten 44, 48 ist ein Ringspalt 50 zwischen Hauptkolben 6 und Ventilbuchse 4 ausgebildet.In the area between the two grooves 44, 48 is a Annular gap 50 is formed between main piston 6 and valve bushing 4.

    Bei der Durchströmung des Einbauventils 2 mit Hydraulikfluid entsteht entlang den Radialbohrungen 8 ein Druckabfall, der dazu führt, daß auf die Differenzfläche, die gekennzeichnet ist durch den Durchmesserunterschied D-d, an der Radialschulter 42 eine resultierende Druckkraft wirkt, die den Hauptkolben 6 in Richtung der Ausgangsstellung beaufschlagt. Das heißt, diese Druckkraft wirkt zusätzlich zur Kraft der Feder 10 in Öffnungsrichtung, so daß die Leistungsgrenze erhöht wird.When hydraulic fluid flows through the built-in valve 2 there is a pressure drop along the radial bores 8, which leads to the difference area that is marked is due to the diameter difference D-d, on the radial shoulder 42 a resulting compressive force acts on the main piston 6 acted towards the starting position. That is, this Compressive force acts in addition to the force of the spring 10 in the opening direction, so that the power limit is increased.

    Die Größe der Kraft F hängt einerseits vom Durchmesserverhältnis d/D und andererseits vom Druckabfall in den Radialbohrungen 8 ab. Aus diesem Grund wird man bemüht sein, die Tiefe der Ringnut 44 möglichst gering auszuführen, da der Druckabfall auch von der verbleibenden Wandstärke des Hauptkolbens 6 abhängt. Das gleiche gilt für die Tiefe der Umfangsnut 48 und für den Ringspalt 50, die ebenfalls möglichst gering ausgeführt werden sollten, so daß das Hydraulikfluid beim Durchströmen des Einbauventils 2 nicht in erheblichem Maße durch den Ringspalt 50 hindurch in die Umfangsnut 48 einströmen kann, so daß gewährleistet ist, daß ein geeigneter Druck am Außenumfang des Hauptkolbens 6 ansteht und somit der Druckabfall entlang der Radialbohrungen ebenfalls die erforderliche Größenanordnung aufweist.The magnitude of the force F depends on the diameter ratio on the one hand d / D and on the other hand from the pressure drop in the radial bores 8 from. Because of this, one will endeavor the depth the annular groove 44 to be as small as possible, since the pressure drop also depends on the remaining wall thickness of the main piston 6. The same applies to the depth of the circumferential groove 48 and the annular gap 50, which is also made as small as possible should be so that the hydraulic fluid when flowing through the Installation valve 2 not to a significant extent through the annular gap 50 can flow into the circumferential groove 48, so that ensures is that a suitable pressure on the outer circumference of the Main piston 6 is present and thus the pressure drop along the Radial bores also have the required size arrangement having.

    Gemäß Fig. 3 wird das in einem Steuerblock eingebaute Einbauventil 2 mit einem Ventildeckel 22 versehen, in dem die vorstehend beschriebenen Bauelemente, wie beispielsweise die Düsen 18, 20 und das Pilotventil 14 vorgesehen sein können.3 is the built-in valve in a control block 2 provided with a valve cover 22 in which the above described components, such as the nozzles 18, 20 and the pilot valve 14 can be provided.

    In der gezeigten Ausgangsposition (Fig. 4) wird das Einbauventil 2 durchströmt, wobei die Wirkung der Feder 10 durch die auf die Flächendifferenz wirkende Kraft verstärkt wird, die aufgrund des Druckabfalls in den Radialbohrungen 8 ansteht. Die Leistungsgrenze wird dann entsprechend der zusätzlich aufgebrachten Druckkraft nach oben verschoben, so daß ein größerer Volumenstrom durchsetzbar ist. Bei Erreichen des voreingestellten Drucks an der Federseite des Hauptkolbens 6 öffnet das Pilotventil 14, so daß das Steuerfluid zum Tank T hin strömt und an der Drossel 18 ein Druckabfall entsteht, der zu einer Schließbewegung des Hauptkolbens (nach oben in Fig. 4) führt. Durch diese Schließbewegung werden die Bohrungen 36 und 38 zugesteuert, so daß die Verbindung von B nach A entsprechend angedrosselt wird und sich am Ausgangsanschluß A ein Druck einstellt, der der Pilotventileinstellung entspricht. In the starting position shown (Fig. 4) the cartridge valve 2 flows through, the action of the spring 10 by the force acting on the area difference is amplified, the due to the pressure drop in the radial bores 8. The Performance limit is then applied according to the additional one Pushing force shifted upwards, making a larger one Volume flow is enforceable. When the preset is reached Pressure on the spring side of the main piston 6 opens the pilot valve 14 so that the control fluid flows to the tank T and a pressure drop arises at the throttle 18, which leads to a Closing movement of the main piston (up in Fig. 4) leads. The bores 36 and 38 are closed by this closing movement, so that the connection from B to A is throttled accordingly and there is a pressure at the outlet port A, which corresponds to the pilot valve setting.

    Wie bereits eingangs erwähnt, befindet sich das Einbauventil 2 in seiner Schließstellung, wenn der an den Anschluß A angeschlossene Verbraucher kein Hydraulikfluid abnimmt. Bei einem Hydraulikfluidverbrauch sinkt dann der Druck am Ausgangsanschluß A ab, so daß das Pilotventil 14 die Verbindung zum Tank T zusteuert und der Hauptkolben 6 aufgrund des sich an der Federseite aufbauenden Steuerdruckes zurück in Richtung seiner Ausgangsstellung bewegt wird. Dabei werden zunächst die kleineren Bohrungen 38 aufgesteuert, die somit bei geringen Volumenströmen wirksam werden und eine Feinansteuerung des Verbrauchers mit gutem Ansprechverhalten ermöglichen.As already mentioned at the beginning, there is the cartridge valve 2 in its closed position when the one connected to port A. Consumer no hydraulic fluid decreases. At a Hydraulic fluid consumption then drops the pressure at the outlet connection A off, so that the pilot valve 14 connects to the tank T controls and the main piston 6 due to the on the spring side building control pressure back towards his Starting position is moved. First, the smaller ones Drilled holes 38, which thus at low volume flows take effect and fine control of the consumer enable with good response.

    Bei größeren Volumenströmen werden auch die Bohrungen 36 mit größerem Durchmesser aufgesteuert, bis der Hauptkolben 6 in seine Ausgangsstellung (Fig. 4) zurückbewegt ist und der maximal durchsetzbare Volumenstrom erreicht ist, der durch die oben beschriebene Leistungsgrenze limitiert ist.With larger volume flows, the bores 36 opened with a larger diameter until the main piston 6 in its starting position (Fig. 4) is moved back and the maximum enforceable volume flow is achieved by the above described performance limit is limited.

    In Fig. 5 ist schematisch ein weiteres Anwendungsbeispiels eines Einbauventils gemäß Fig. 4 dargestellt. Dabei wird das Einbauventil 2 in einer 2-Wege-Stromregelung verwendet, wobei einer Drosselstelle zur Lastkompensation eine Druckwaage zugeordnet ist, die durch das Einbauventil 2 gebildet ist. Die Drosselstelle ist als einstellbares Drosselventil 52 ausgeführt, die stromabwärts des Einbauventils 2 vorgesehen ist.5 schematically shows another application example of a cartridge valve shown in FIG. 4. It will Insert valve 2 used in a 2-way flow control, whereby a pressure compensator is assigned to a throttle point for load compensation which is formed by the cartridge valve 2. The Throttle point is designed as an adjustable throttle valve 52, which is provided downstream of the built-in valve 2.

    Stromabwärts des Drosselventils 52 zweigt eine Steuerleitung 54 ab, die über eine Drossel 18 zur Federseite des Hauptkolbens geführt ist. Der am Ausgangsanschluß A des Einbauventils 2 anliegende Druck liegt - wie beim vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel - an der Kolbenunterseite (Ausgangsanschlußseite) an. Somit wird bei diesem Ausführungsbeispiel das Einbauventil 2 als Druckwaage mit Druckreduzierfunktion eingesetzt. Bei dieser Variante ist das Einbauventil 2 in der Ausgangsstellung geöffnet, so daß das Hydraulikfluid vom Anschluß B über das Einbauventil 2 nach A und von dort weiter über das Drosselventil 52 zum Verbraucher, beispielsweise ein Hydraulikzylinder oder ein Hydromotor (nicht gezeigt) strömt. Der Druck am Ausgang des Drosselventils 52 wird durch Axialverschiebung des Hauptkolbens 6 und der damit verbundenen Veränderung des Volumenstromquerschnitts so beeinflußt, daß das Druckgefälle über dem Drosselventil 52 immer konstant bleibt. Dieses Druckgefälle ist abhängig von der Stärke der Feder am Kolben.A control line branches downstream of the throttle valve 52 54 from a throttle 18 to the spring side of the main piston is led. The one at the outlet port A of the cartridge valve 2 applied pressure is - as in the embodiment described above - on the underside of the piston (Output connection side). Thus, in this embodiment the built-in valve 2 as a pressure compensator with a pressure reducing function used. In this variant, the cartridge valve is 2 open in the starting position so that the hydraulic fluid from Port B via cartridge valve 2 to A and on from there via the throttle valve 52 to the consumer, for example a Hydraulic cylinder or a hydraulic motor (not shown) flows. The pressure at the outlet of the throttle valve 52 is due to axial displacement of the main piston 6 and the associated Changes in the volume flow cross-section influenced so that the Pressure drop across the throttle valve 52 always remains constant. This pressure drop depends on the strength of the spring Piston.

    Sinkt durch eine Laständerung der Druck am Ausgang des Drosselventils 52, so verringert sich entsprechend der Druck in der Steuerleitung 54, der über die als Dämpfungselement wirkende Düse 18 zur Federseite des Hauptkolbens 6 geführt ist. Durch die Druckabsenkung an der Federseite des Hauptkolbens wird dieser gegen die Vorspannung der Feder in Richtung seiner Schließstellung bewegt, so daß der Volumenstromquerschnitt, das heißt der wirksame Querschnitt der Radialbohrungen 36 zugesteuert wird. Dadurch sinkt auch der Volumenstrom des Hydraulikfluids, das über das Einbauventil 2 zum Drosselventil 52 geführt wird. Die Bewegung des Hauptkolbens 6 erfolgt so lange, bis sich der Druck am Ausgangsanschluß A und somit auch am Eingang des Drosselventils 52 um das gleiche Maß verringert hat wie der Druck am Ausgang des Drosselventils 52 (Steuerleitung 54). Das Druckgefälle über dem Drosselventil 52 wird somit stets auf einem konstanten Wert gehalten.If the load changes, the pressure at the outlet of the Throttle valve 52, the pressure in decreases accordingly the control line 54, which acts as a damping element Nozzle 18 is guided to the spring side of the main piston 6. By reducing the pressure on the spring side of the main piston this will counter the bias of the spring towards it Closed position moves so that the volume flow cross section is called the effective cross section of the radial bores 36 becomes. This also reduces the volume flow of the hydraulic fluid, that led via the built-in valve 2 to the throttle valve 52 becomes. The main piston 6 moves for as long as until the pressure at the output port A and thus also at the input of the throttle valve 52 has decreased by the same amount like the pressure at the outlet of the throttle valve 52 (control line 54). The pressure drop across the throttle valve 52 is thus always kept at a constant value.

    Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wird der maximal durch das Einbauventil 2 durchsetzbare Volumenstrom durch das Nachobenschieben der Leistungsgrenze gegenüber herkömmlichen Lösungen erheblich vergrößert.In this embodiment, too, the maximum is the built-in valve 2 enforceable volume flow by pushing it up the performance limit compared to conventional solutions significantly enlarged.

    Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht daher bei minimalem vorrichtungstechnischen Aufwand ein Nachobenschieben der Leistungsgrenze, so daß das erfindungsgemäße Einbauventil ohne Wechsel der Feder 10 in einem weiteren Volumenstrombereich einsetzbar ist.The solution according to the invention therefore enables minimal device-related effort, pushing the performance limit up, so that the cartridge valve according to the invention without Change of spring 10 can be used in a further volume flow range is.

    Claims (10)

    1. A 2-directional control valve including a main piston (6) guided in a valve bush (4) and allowing flow of a hydraulic fluid therethrough, which enables connection of an inlet port (B) with an outlet port (A) and which is biased into its home position by means of a spring (10), characterised in that the main piston (6), upstream of a throttle point (8), is provided with a differential area effective surface (42, D-d) whereby, upon flow therethrough, a pressure force component acts on the main piston (6) such as to urge it in the direction towards its home position.
    2. A 2-directional control valve in accordance with claim 1, characterised in that the effective surface is designed as a radial shoulder (42) at the outer periphery of the main piston (6), and that the valve bush (4) is steppingly expanded accordingly.
    3. A 2-directional control valve according to claim 2, characterised in that the main piston (6) comprises radial bores (8) as throttle point wherethrough the hydraulic fluid may flow from inlet port (B) to outlet port (A), with the radial shoulder (42) being formed in the region between the radial bores (8) and the piston bottom facing the outlet port (A).
    4. A 2-directional control valve according to claim 2 or 3, characterised in that the diameter of the main piston is enlarged by 3-10% by the radial shoulder (42).
    5. A 2-directional control valve according to any one of claims 3 or 4, characterised in that the radial shoulder (42) is formed by an annular groove (44) into which the radial bores (8) of the main piston (6) open.
    6. A 2-directional control valve according to claim 5, characterised in that the front surface removed from the radial shoulder (42) is designed as an inclined shoulder (46).
    7. A 2-directional control valve according to any one of claims 2 to 6, characterised in that the valve bush (4) comprises a peripheral groove (48) in the region of the steppingly expanded portion.
    8. A pilot controlled pressure reducing valve including a 2-directional control valve in accordance with any one of the preceding claims, wherein the pressure at the outlet port (A) is supplied to the spring side of the main piston (6) via a nozzle (18), and the pressure at the spring side may be limited by way of a pilot control valve (14).
    9. A pilot controlled pressure reducing valve according to claim 8, characterised in that the pilot control valve is a direct operated or pilot operated pressure reducing valve (14).
    10. A flow control valve including an adjustable throttle valve (52), upstream of which a 2-directional control valve (2) according to any one of claims 1 to 7 is arranged as a pressure compensator, wherein the pressure downstream of the throttle valve (52) is supplied to the spring side of the main piston (6) of the 2-directional control valve (2).
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