EP1913259A1 - Control valve unit with alternating stops - Google Patents
Control valve unit with alternating stopsInfo
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- EP1913259A1 EP1913259A1 EP06776614A EP06776614A EP1913259A1 EP 1913259 A1 EP1913259 A1 EP 1913259A1 EP 06776614 A EP06776614 A EP 06776614A EP 06776614 A EP06776614 A EP 06776614A EP 1913259 A1 EP1913259 A1 EP 1913259A1
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Definitions
- the invention relates to a control valve unit for an adjusting device of a hydrostatic piston engine.
- a control valve for this purpose, in which a valve piston is arranged as a valve element longitudinally displaceable in a valve housing.
- the valve piston can be acted upon by a force at its oppositely oriented end faces.
- an input pressure port is connected to a first output.
- a second outlet is connected to a tank connection.
- the second output port is connected to the input port while the first output port is connected to the tank port.
- the two acting in the opposite direction and associated with each output terminal control pressure chambers can be set to a direction and height adjustable force difference.
- the resulting actuating movement of the actuating piston is mechanically coupled back as a return force via a return element on the valve piston.
- the adjusting movement is transmitted by the return element and deflects one of two legs.
- the two legs are connected to each other via a spring, wherein each non-deflected leg is supported on a driving pin of the valve piston.
- the adjusting movement is transmitted by tensioning the spring connecting the two legs to the valve piston so that the resulting force counteracts the deflection of the valve piston.
- the adjustment described has the disadvantage that a considerable mechanical effort is required.
- valve piston Due to the one-piece valve piston, it is also necessary that in the valve housing a very precisely executed bore for receiving the valve piston is introduced. In this case, the one-piece design of the valve piston is required in order to be able to apply a counterforce for the return element in an adjustment of the actuating piston in both directions. In addition, considerable accuracy requirements are to be placed on the axial position of the individual control edges, since in each case a coupled movement of the two control pressure associated with the control edges.
- the invention has for its object to provide a control valve unit for a hydrostatic piston engine, which has a reliable function and is easy to manufacture.
- control valve unit according to the invention with the features of claim 1.
- the control valve unit on a valve housing with a longitudinally displaceably arranged therein valve element.
- the valve element is adjustable from a neutral position in both directions, whereby a first or a second output port is increasingly connectable to an input port. Simultaneously with the increasing connection of the first or the second output terminal to the input terminal, the respective other output terminal is increasingly connected to a tank volume.
- the valve element is constructed in the control valve unit from a first valve piston and a second valve piston, wherein the two valve pistons act on one another via an elastic element. This allows a coupled adjustment of the entire valve element without that a rigid connection of the positions of the respective control edges is required.
- the elastic element allows the relative movement of the two valve piston to each other, while still maintaining a coupling of the two valve piston with each other.
- the elastic coupling of the first valve piston and the second valve piston to influence the control behavior by acting on the respective valve piston axial forces. For example, it is possible to exert an increasing force on the one valve piston. This force is transmitted to the second valve piston, which, for example, is also still subjected to an opposite axial force. While the first valve piston is already being adjusted, the axial force can gradually be reduced successively on the second valve piston. With such a controlled admission of the two valve piston, each with its own force can be z. B. hydraulically clamp an adjusting piston at any time in an advantageous manner. The elastic element is compressed for this purpose, so that the opening on a control edge of a valve piston can be effected independently of the opening at a control edge of the other valve piston.
- each valve piston hydraulic force which is generated by the pressure acting on the respective output port pressure.
- the hydraulic force at a to attack on an extension of reduced diameter formed end face of the valve piston is particularly advantageous by a sleeve, in which engage the two extensions of the valve piston.
- the sleeve has a separate control pressure chamber for each extension, in which the pressure of the corresponding output port acts on the end face of the extension. It is particularly advantageous to arrange the sleeve longitudinally displaceable on the two extensions and thus to enable a relative movement between the extensions and the sleeve.
- the supply of the pressure prevailing in each case at the outlet connection is preferably effected by means of pressure medium channels formed in the respective valve piston.
- control valve unit A preferred embodiment of the control valve unit according to the invention is shown in the drawing and will be explained in more detail in the following description. Show it:
- Figure 1 is a schematic representation of an adjusting device for a hydrostatic piston engine.
- FIG. 2 shows a first partial section through a control valve unit according to the invention
- FIG. 3 is an enlarged view of a detail of the hydrostatic piston machine of FIG. 2 with a fixed sleeve;
- Fig. 6 shows a first embodiment of a valve piston of the invention
- Fig. 7 shows a second embodiment of a valve piston of the control valve unit according to the invention.
- FIG. 1 is a schematic representation of an adjusting device of a hydrostatic piston machine is shown for ease of understanding of the control valve unit according to the invention.
- the hydrostatic piston engine is designed in FIG. 1 as an adjustable hydraulic pump 1, which is connected via a drive shaft 2 with a drive motor, not shown.
- the hydraulic pump 1 is provided for delivery into a first working line 25 or a second working line 26.
- the control valve unit according to the invention can also be used in a piston engine designed as a hydraulic motor.
- an adjusting device 3 For adjusting the delivery volume of the hydraulic pump 1, an adjusting device 3 is provided.
- the adjusting device 3 comprises a double-acting cylinder 4, in which an actuating piston 5 is arranged.
- the control piston 5 divides the cylinder 4 into a first control pressure chamber 6 and a second control pressure chamber 7, wherein the control piston 5 in both control pressure chambers 6, 7 can be acted upon by a hydraulic force. Via a piston rod 8, the adjusting movement of the adjusting piston 5 is transmitted to an adjusting mechanism of the hydraulic pump 1.
- a control valve unit 9 For adjusting the actuating pressure acting in the first actuating pressure chamber 6 and the second actuating pressure chamber 7, a control valve unit 9 is provided.
- the Control valve unit 9 is connected via a first control pressure line 10 and a second control pressure line 11 to the first control pressure chamber 6 and the second control pressure chamber 7.
- the first actuating pressure line 10 and the second actuating pressure line 11 can each be connected to a feed pressure channel 12 or an expansion line 13.
- a valve element of the control valve unit 9 In a first end position of a valve element of the control valve unit 9 is thus, for example, the first
- Signaling line 10 is connected to the feed pressure channel 12, while the second actuating pressure line 11 is expanded via the expansion line 13 into the tank volume 14.
- End position is determined by a first proportional magnet
- Control valve unit 9 exerts an axial force.
- Fig. 1 is a movement to the right.
- a second proportional magnet 16 which is directed counter to the first proportional magnet 15, is subjected to an actuating signal.
- the valve element of the control valve unit 9 is adjusted in the direction of a second end position, so that increasingly the second actuating pressure line 11 is connected to the feed pressure channel 12 and the first actuating pressure line 10 with the expansion line 13.
- the pressure gradient between the first control pressure chamber 6 and the second control pressure chamber 7 is reversed, and the control piston 5 is in the opposite direction, in the illustrated embodiment to the left, deflected.
- the control signals for the proportional magnet 15, 16 are determined by an electronic control unit 17.
- the electronic control unit 17 is connected via a first control line 18 and a second control line 19 to the first proportional magnet 15 and the second proportional magnet 16.
- the input variables for the electronic control unit 17 are, for example, a travel lever preset, which is transmitted to the electronic control unit 17 via a signal input line 20.
- the position of the actuating piston 5 is detected to determine the adjusted swing angle of the hydraulic pump 1.
- a position sensor 22 is arranged on the piston rod 8 of the actuating piston 5, the signal is transmitted via a first signal line 21 to the electronic control unit 17.
- a temperature sensor 24 may be provided on the hydraulic pump unit, which transmits a measured temperature in the form of an electrical signal via a second signal line 23 to the electronic control unit 17.
- Hydraulic forces can act on end faces of the valve element, which are preferably determined by adjustable by a pilot valve actuating pressures.
- Fig. 1 the division of the control valve unit 9 according to the invention in a first pressure reducing valve 9a and a second pressure reducing valve 9b is shown.
- the pressure reducing valves each have an output port and an input port.
- the common input connection corresponds to the feed pressure channel 12 and the first and second output connection of the first and second control pressure lines 10 and 11, respectively.
- the output connections of the pressure-reducing valves 9a, 9b are also referred to as the outlet side.
- Each pressure reducing valve 9a, 9b is infinitely adjustable between a first end position and a second end position. In the first end position, the input terminal is connected to the respective output terminal. By contrast, in the second end position, the respective output connection is connected to the common expansion line 13.
- the two pressure reducing valves 9a and 9b are coupled together by a spring 27, so that between the valve piston of the pressure reducing valves 9a, 9b shear forces can be transmitted.
- the spring 27 may also be another elastic element for coupling the two pressure reducing valves 9a and 9b are used.
- Fig. 1 a first end position of the control valve unit 9 is shown. In this first end position, the feed pressure duct 12 is connected to the first actuating pressure line 10 by the first pressure reducing valve 9a.
- a valve piston of the first pressure reducing valve 9a is acted upon by a force by the first proportional solenoid 15 and moved in the direction of the second pressure reducing valve 9b.
- valve piston is adjusted in the direction of its first end position, in which it connects the feed pressure channel 12 with the first actuating pressure line 10.
- the pressure prevailing in the first actuating pressure line 10 is applied via a control pressure channel 10 'to a first measuring surface 29 a, where it acts on the valve piston opposite to the force of the proportional magnet 15.
- a control valve unit 9 according to the invention is shown as a partial section.
- the control valve unit 9 is acted upon via a feed pressure channel 12 as a common input port, which is incorporated in the illustrated embodiment as a groove in a side wall of the control valve unit 9, with a feed pressure.
- the first pressure-reducing valve 9a or the second pressure-reducing valve 9b is supplied with the feed pressure via a first feed pressure passage section 12a and a second feed pressure passage section 12b, respectively.
- the construction and the function of the two pressure reducing valves 9a, 9b will be explained below with reference to the first pressure reducing valve 9a shown on the left in FIG.
- the reference numerals of the elements of the first pressure reducing valve 9a are marked with the letter suffix "a".
- a separate explanation of the second pressure reducing valve 9b of the same design is dispensed with.
- the corresponding reference numerals of the second Pressure reducing valve 9b are each marked with the letter suffix "b".
- first annulus 31a formed around a reduced diameter portion of the first valve spool 32a.
- the first valve piston 32a is in a running as a bore 33 recess of the
- Valve housing 34 of the control valve unit 9 is arranged.
- the second valve piston 32 b is arranged in the opposite direction in the bore 33.
- the bore 33 has a radially expanded region, which forms a second annular space 35a around the first valve piston 32a.
- a further radially expanded region of the bore 33 forms a third annular space 36, which in the illustrated embodiment is designed to be common for both pressure reducing valves 9a, 9b and is connected to the expansion line 13 in a manner not shown.
- the first annular space 31a is bounded by a first portion 37a, which is formed on the first valve piston 32a.
- a second portion 38a is formed on the first valve piston 32a.
- a further, reduced in its radial extent region of the first valve piston 32a is formed.
- the distance between the mutually remote circumferential edges of the two sections 37a, 38a formed on control edges is less than the axial extent of the second annular space 35a.
- the first portion 37a and the second portion 38a sealingly cooperate with the bore 33.
- the first portion 37a sealingly cooperates with the bore 33, so that a connection between the first annular space 31a and the second annulus 35a is interrupted.
- the second radial extension 38a is in the region of the second annular space 35a, so that there is a flow-through connection between the second annular space 35a and the third annular space 36.
- the second annular space 35a is connected to the first control pressure line 10, not shown in FIG. In the illustrated first end position of the first pressure reducing valve 9a, therefore, the connection between the feed pressure channel 12 and the first control pressure line 10 is interrupted, whereas the pressure medium from the first control pressure chamber 6 via the first control pressure line 10, the first annular space 35a and the third annular space 36 in the expansion line 13 and can flow into the tank volume 14.
- the first valve piston 32a On its side facing the third annular space 36, the first valve piston 32a has a first extension 39a.
- the first extension 39a is preferably cylindrical in shape, wherein the free end may have a phase, and projects a little way into a sleeve 40.
- the sleeve 40 is pushed in the same way over a second extension 39b of the second valve piston 32b, wherein from the extension 39a and the sleeve 40 and the extension 39b and the sleeve 40, the inner volume of the sleeve 40 to a first control pressure chamber 42a and a second Regeldruckraum 42b is closed.
- a partition wall 41 is arranged for this purpose.
- the first measuring surface 29a is formed, to which acts via a control pressure channel 10 ', which is only partially visible in FIG. 2, the pressure prevailing in the second annular space 35a.
- the drain-side pressure of the first Druckredzierventils 9a On the end face of the first extension 39a thus acts the drain-side pressure of the first Druckredzierventils 9a.
- An increase in pressure in the first actuating pressure chamber 6 thus causes a force which is opposite to that of the first valve piston 32 Proportional magnet 15 generated applied force.
- the drain-side pressure is thus regulated to a predetermined value by the force of the first proportional solenoid 15.
- the first proportional magnet 15 is preferably screwed into the valve housing 34 via a first threaded connection 43a and acts via a plunger on a first end face 44a, which is formed on the end of the first valve piston 32a directed towards the outside of the valve housing 34. If an actuating signal is supplied to the first proportional magnet 15 via a signal line, not shown, the proportional magnet 15 generates on the end face 44a of the first valve piston 32a a positioning force which shifts the first valve piston 32a in FIG. 2 to the right. Thus, the first portion 37 a and the second portion 38 a are shifted to the right until the second portion 38 a sealingly cooperates with the bore 33 and so breaks the connection between the second annular space 35 a and the third annular space 36.
- the first section 37a is displaced into the region of the second annular space 35a, so that the corresponding control edge releases a through-flow connection between the first section 37a and the bore 33.
- the pressure prevailing in the first feed pressure channel section 12a thus increasingly also acts in the second annular space 35a, so that pressure medium flows into the first control pressure chamber 6.
- the rising pressure in the second annular space 35a is supplied via the first control pressure channel 10 'to the first control pressure chamber 42a in the displaceable sleeve 40 and acts there on the first measuring surface 29a. Due to the increasing pressure, a hydraulic force is generated which counteracts the actuating force of the first proportional magnet 15.
- the first valve piston 32a thus assumes an equilibrium position in which the hydraulic force at the first Measuring surface 29 a together with the force of the spring 27, the force of the proportional solenoid 15 compensated.
- the sleeve 40 and the spring 27 are displaced to the right in FIG. A displacement of the sleeve 40 is possible because the axial extent of the sleeve 40 is smaller than the distance between the corresponding contact surfaces 45a, 45b on the first valve piston and the second valve piston 32a, 32b.
- the contact surfaces 45a, 45b are provided on a collar formed on the valve piston 32a, 32b.
- the length of the sleeve 40 is preferably dimensioned such that both valve pistons 32a and 32b can be brought into their respective first end position by a force of the proportional solenoids 15, 16, in which the respective feed pressure channel sections 12a, 12 with the second annular space 35a of the first pressure reducing valve 9a or are connected to the second annular space 35b of the second pressure reducing valve 9b.
- the displacement of the sleeve 40 and the spring 27 takes place until a corresponding counterforce is applied by the second valve piston 32b.
- the control valve unit 9 is shown in its rest position, in which both proportional magnets 15, 16 receive a vanishing control signal.
- the length of the spring 27 is dimensioned such that it acts on the first valve piston 32a and the second valve piston 32b with non-energized proportional magnets 15, 16, so that the two valve pistons 32a, 32b in the second end position shown in FIG the pressure reducing valves 9a, 9b return. This ensures that at any time the Valve piston 32a, 32b are in a defined position. In particular, it is not necessary to have to generate a pressure in the control pressure chambers 42a, 42b in order to hold the valve pistons 32a, 32b in contact with the plungers of the proportional magnets 15, 16.
- the sleeve 40 is freely movable on the extensions 39a, 39b arranged. It is also possible to arrange the sleeve 40 fixed in the third annular space 36, as shown in FIG. 3.
- a sleeve 40, which is fixedly arranged in the third annular space 36, has the advantage that, in the event of a pressure increase in one of the control pressure chambers 42a, 42b, the increasing volume in the control pressure chamber 42a or 42b does not first have to be filled up. This leads to a faster response of the pressure reducing valves 9a, 9b.
- the fixation of the sleeve 40 can be done for example by a clamping screw 65.
- the spring 27 can be chosen with a pitch that still allows its axial displacement.
- the respective first annular space 31a, 31b of the first pressure-reducing valve 9a and the second pressure-reducing valve 9b is delimited in the direction of the proportional magnet 15 or the proportional magnet 16 by a region sealingly cooperating with the bore 33.
- a low leakage current forms, since the first annular spaces 31a, 31b are each subjected to the feed pressure.
- a leakage oil passage portion 46a, 46b is provided, which opens into a drain hole 46.
- the leakage oil bore 46 is connected to the expansion line 13, so that the resulting leakage fluid can flow away in the direction of the tank volume 14.
- the leakage oil bore 46 is introduced from one side into the valve housing 34 as a blind bore and is closed by a plug 47.
- the feed pressure channel 12 is introduced in the illustrated embodiment of the control valve unit 9 as a groove in a side wall of the valve housing 34.
- the groove is closed by contact with a housing portion of an adjusting device, not shown.
- dowels 48a, 48b are provided in the valve housing.
- For fixing threads 49a, 49b are arranged, with which the control valve unit 9 is screwed to the adjusting device 3.
- FIG. 4 shows a second view of the control valve unit 9 according to the invention. It can be seen that protrudes from a contact surface 66 of the valve housing 34, a return lever 50, at its end facing away from the valve housing 34 a driving head 51 is formed. With the driving head 51, the return lever 50 engages in the adjusting piston 5 of the adjusting device 3.
- the return lever 50 is fixedly connected to a shaft 52, wherein the shaft 52 is rotatably mounted in the valve housing 34.
- the linear actuating movement of the actuating piston 5 is converted into a rotational movement of the shaft 52 via the return lever 50.
- the respective angular position of the shaft 52 which corresponds to a specific set delivery volume, can be detected electronically, for example, and incorporated in the determination of the actuating signals for the proportional magnets 15, 16.
- FIG. 5 shows the control valve unit 9 according to the invention in a section through the valve housing 34. It can be seen that the second annular spaces 35a, 35b are connected via bores through the valve housing 34 to the first actuating pressure line 10 and the second actuating pressure line 11, respectively. The outwardly open holes in the housing 34 are closed by plugs 54, 55. Furthermore, a passage 53 can be seen, which serves to lead out the return lever 50 from the valve housing 34. The oval passage 53 extends in FIG. 5 perpendicular to the plane of the drawing and is connected to the third annular space 36, thus the third annular space 36 can be connected to the tank volume 14 via the passage 53.
- FIG. 6 is an enlarged view of a first embodiment of a valve piston 32a, 32b shown. Since the valve piston 32a, 32b are made identical, is subsequently dispensed with a use of the letter additions.
- the abutment surface 44 is formed at a first end 56 of the valve piston 32.
- the diameter of the valve piston 32 corresponds to the bore 33 of the valve housing 34, so that a sealing effect is achieved.
- the diameter of the first portion 37 and of the second portion 38 corresponds to the diameter of the bore 33.
- a second reduced in its radial extent region between the first portion 37 and the second portion 38 is formed.
- the extension 39 is formed following the second section 38.
- the extension 39 is further reduced in diameter relative to the reduced region 57, and its end face is designed as a measuring surface 42 which, when acted upon by the discharge-side pressure, generates a force opposing the force of the magnet which can be generated in size in the region of the magnet Power lies.
- the diameter of the extension 39 can thus be on the valve piston 32nd adjust acting hydraulic force to the proportional magnets used.
- a first control edge 58 and a second control edge 59 are formed at the opposite edges of the first portion 37 and the second portion 38.
- the displaceable connections between the first annular spaces 31a, 31b and the second annular spaces 35a, 35b and the second annular spaces 35a, 35b and the third annular space 36 are displaced by displacement of the valve piston 32 in the bore 33 generated.
- the actuating pressure channel 10 'or 11' In the sectional view of the valve piston 32, the actuating pressure channel 10 'or 11' can be seen.
- the actuating pressure channel 10 'or 11' consists of a transverse bore 62, which is arranged in the region between the first portion 37 and the second portion 38.
- the transverse bore 62 is thus always in communication with the second annular space 35 and performs the drain-side pressure of the reducing valve 9a and 9b.
- a longitudinal bore 63 is formed in the axial direction in the extension 39, which opens in the illustrated first embodiment of a valve piston 32 in FIG. 6 via a throttle point 64 in the transverse bore 62.
- FIG. 7 shows a second exemplary embodiment of a valve piston 32, in which the throttle point 64 is dispensed with.
- the contact surface 45 can be seen, on which the sleeve 40 is supported.
- the contact surface 45 is formed by a step in the transition from the extension 39 to the second portion 38.
- the first end 56, the first section 37 and the second Section 38 are preferably produced by a machining operation, in which by turning the reduced diameter in the region 57 and the region between the sections 37 and 38 circumferential grooves are introduced.
- the area between the sections 37 and 38 and the radially reduced area 57 and the collar 60, on which the contact surface 45 is formed preferably have an identical diameter.
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Abstract
The invention relates to a control valve unit (9) for an adjusting device of a hydrostatic piston engine. The control valve unit (9) comprises a valve housing (34), in which a valve element can bemoved in a longitudinal direction. The valve element can be adjusted from a neutral position into a first end position and an opposite second end position. Along with an increasing adjustment of the valve element, a first or second outlet connection (35a, 35b) is connected in an increasing manner to an inlet connection (12). The other respective outlet connection (35b, 35a) is connected simultaneously to a relief line (13). The valve element comprises a first valve piston (32a) and a second valve piston (32b), which act upon one another via an elastic element (27).
Description
Regelventilθinheit mit Wechselanschlag Control valve unit with changeover stop
Die Erfindung betrifft eine Regelventileinheit für eine Verstellvorrichtung einer hydrostatischen Kolbenmaschine.The invention relates to a control valve unit for an adjusting device of a hydrostatic piston engine.
Zur Verstellung des Fördervolumens einer hydrostatischen Kolbenmaschine ist es oft erforderlich, in einer Verstellvorrichtung zwei in entgegengesetzter Richtung auf einen Verstellkolben wirkende Stelldrücke einzustellen. Aus der DE 195 40 654 Cl ist hierzu ein Regelventil bekannt, bei dem ein Ventilkolben als Ventilelement längs verschieblich in einem Ventilgehäuse angeordnet ist. Der Ventilkolben ist an seinen entgegengesetzt orientierten Stirnflächen jeweils mit einer Kraft beaufschlagbar. Durch eine axiale Bewegung des Ventilkolbens in eine Richtung wird ein Eingangsdruckanschluss mit einem ersten Ausgang verbunden. Gleichzeitig wird ein zweiter Ausgang mit einem Tankanschluss verbunden. Bei einer Bewegung in der entgegengesetzten Richtung wird der zweite Ausgangsanschluss mit dem Eingangsanschluss verbunden und gleichzeitig der erste Ausgangsanschluss mit dem Tankanschluss verbunden. Auf diese Weise lassen sich die beiden in entgegengesetzter Richtung wirkenden und mit jeweils einem Ausgangsanschluss verbundenen Stelldruckkammern auf eine nach Richtung und Höhe einstellbare Kraftdifferenz einstellen. Die daraus resultierende Stellbewegung des Stellkolbens wird als Rückführkraft über ein Rückführelement auf den Ventilkolben mechanisch zurückgekoppelt. Die Stellbewegung wird durch das Rückführelement übertragen und lenkt einen von zwei Schenkeln aus. Die beiden Schenkel sind über eine Feder miteinander verbunden, wobei sich der jeweils nicht ausgelenkte Schenkel an einem Mitnahmestift des Ventilkolbens abstützt. Auf diese Weise wird die Stellbewegung durch Spannen der die beiden Schenkel verbindenden Feder auf den Ventilkolben so übertragen, dass die resultierende Kraft der Auslenkung des Ventilkolbens entgegenwirkt.
Die beschriebene Verstellvorrichtung hat den Nachteil, dass ein erheblicher mechanischer Aufwand erforderlich ist. Aufgrund des einteiligen Ventilkolbens ist es zudem erforderlich, dass in dem Ventilgehäuse eine sehr exakt ausgeführte Bohrung zur Aufnahme des Ventilkolbens eingebracht ist. Dabei ist die einteilige Ausführung des Ventilkolbens erforderlich, um bei einer Verstellung des Stellkolbens in beide Richtungen jeweils eine Gegenkraft für das Rückführelement aufbringen zu können. Zudem sind erhebliche Genauigkeitsanforderungen an die axiale Lage der einzelnen Steuerkanten zu stellen, da jeweils eine gekoppelte Bewegung der beiden den unterschiedlichen Stelldruckkammern zugeordneten Steuerkanten erfolgt.To adjust the delivery volume of a hydrostatic piston engine, it is often necessary to set in an adjusting two acting in the opposite direction to an adjusting actuating pressures. From DE 195 40 654 Cl a control valve is known for this purpose, in which a valve piston is arranged as a valve element longitudinally displaceable in a valve housing. The valve piston can be acted upon by a force at its oppositely oriented end faces. By an axial movement of the valve piston in one direction, an input pressure port is connected to a first output. At the same time, a second outlet is connected to a tank connection. When moving in the opposite direction, the second output port is connected to the input port while the first output port is connected to the tank port. In this way, the two acting in the opposite direction and associated with each output terminal control pressure chambers can be set to a direction and height adjustable force difference. The resulting actuating movement of the actuating piston is mechanically coupled back as a return force via a return element on the valve piston. The adjusting movement is transmitted by the return element and deflects one of two legs. The two legs are connected to each other via a spring, wherein each non-deflected leg is supported on a driving pin of the valve piston. In this way, the adjusting movement is transmitted by tensioning the spring connecting the two legs to the valve piston so that the resulting force counteracts the deflection of the valve piston. The adjustment described has the disadvantage that a considerable mechanical effort is required. Due to the one-piece valve piston, it is also necessary that in the valve housing a very precisely executed bore for receiving the valve piston is introduced. In this case, the one-piece design of the valve piston is required in order to be able to apply a counterforce for the return element in an adjustment of the actuating piston in both directions. In addition, considerable accuracy requirements are to be placed on the axial position of the individual control edges, since in each case a coupled movement of the two control pressure associated with the control edges.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Regelventileinheit für eine hydrostatische Kolbenmaschine zu schaffen, die eine sichere Funktion hat und einfach herzustellen ist.The invention has for its object to provide a control valve unit for a hydrostatic piston engine, which has a reliable function and is easy to manufacture.
Die Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Regelventileinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved by the control valve unit according to the invention with the features of claim 1.
Gemäß dem Anspruch 1 weist die erfindungsgemäße Regelventileinheit ein Ventilgehäuse mit einem darin längs verschieblich angeordneten Ventilelement auf. Das Ventilelement ist aus einer Neutralposition heraus in beide Richtungen verstellbar, wodurch ein erster oder ein zweiter Ausgangsanschluss zunehmend mit einem Eingangsanschluss verbindbar ist. Gleichzeitig mit dem zunehmenden Verbinden des ersten oder des zweiten Ausgangsanschlusses mit dem Eingangsanschluss wird der jeweils andere Ausgangsanschluss zunehmend mit einem Tankvolumen verbunden. Erfindungsgemäß ist in der Regelventileinheit das Ventilelement aus einem ersten Ventilkolben und einem zweiten Ventilkolben aufgebaut, wobei die beiden Ventilkolben über ein elastisches Element aufeinander wirken. Damit lässt sich eine gekoppelte Verstellung des gesamten Ventilelements erreichen, ohne
dass eine starre Anbindung der Positionen der jeweiligen Steuerkanten erforderlich ist. Insbesondere ist es möglich, einen der Ventilkolben in eine Position zu bringen, bei der dessen Ausgangsanschluss über eine große durchströmbare Fläche mit dem Tankanschluss verbunden ist. Durch das elastische Element bleibt gleichzeitig der andere Ventilkolben beliebig einstellbar. Das elastische Element ermöglicht daher die relative Bewegung der beiden Ventilkolben zueinander, wobei dennoch eine Koppelung der beiden Ventilkolben miteinander erhalten bleibt.According to claim 1, the control valve unit according to the invention on a valve housing with a longitudinally displaceably arranged therein valve element. The valve element is adjustable from a neutral position in both directions, whereby a first or a second output port is increasingly connectable to an input port. Simultaneously with the increasing connection of the first or the second output terminal to the input terminal, the respective other output terminal is increasingly connected to a tank volume. According to the invention, the valve element is constructed in the control valve unit from a first valve piston and a second valve piston, wherein the two valve pistons act on one another via an elastic element. This allows a coupled adjustment of the entire valve element without that a rigid connection of the positions of the respective control edges is required. In particular, it is possible to bring one of the valve piston in a position in which the output terminal is connected via a large flow-through surface with the tank connection. By the elastic element at the same time the other valve piston remains arbitrarily adjustable. Therefore, the elastic element allows the relative movement of the two valve piston to each other, while still maintaining a coupling of the two valve piston with each other.
Weiterhin ist es durch die elastische Koppelung des ersten Ventilkolbens und des zweiten Ventilkolbens möglich, dass Steuerverhalten durch die auf die jeweiligen Ventilkolben wirkenden axialen Kräfte zu beeinflussen. So ist es beispielsweise möglich, auf den einen Ventilkolben eine zunehmende Kraft auszuüben. Diese Kraft wird auf den zweiten Ventilkolben übertragen, der beispielsweise ebenfalls noch mit einer entgegengesetzten axialen Kraft beaufschlagt ist. Während der erste Ventilkolben bereits verstellt wird, kann nach und nach an dem zweiten Ventilkolben die axiale Kraft sukzessive reduziert werden. Mit einer solchen, gesteuerten Beaufschlagung der beiden Ventilkolben mit jeweils einer eigenen Stellkraft lässt sich z. B. in vorteilhafter Weise ein Stellkolben zu jedem Zeitpunkt hydraulisch einspannen. Das elastische Element wird hierzu komprimiert, so dass die Öffnung an einer Steuerkante eines Ventilkolbens unabhängig von der Öffnung an einer Steuerkante des anderen Ventilkolbens bewirkt werden kann.Furthermore, it is possible by the elastic coupling of the first valve piston and the second valve piston to influence the control behavior by acting on the respective valve piston axial forces. For example, it is possible to exert an increasing force on the one valve piston. This force is transmitted to the second valve piston, which, for example, is also still subjected to an opposite axial force. While the first valve piston is already being adjusted, the axial force can gradually be reduced successively on the second valve piston. With such a controlled admission of the two valve piston, each with its own force can be z. B. hydraulically clamp an adjusting piston at any time in an advantageous manner. The elastic element is compressed for this purpose, so that the opening on a control edge of a valve piston can be effected independently of the opening at a control edge of the other valve piston.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Regelventileinheit ausgeführt.In the dependent claims advantageous developments of the control valve unit according to the invention are carried out.
Insbesondere ist es vorteilhaft, zur Regelung eine auf eine Stirnfläche jedes Ventilkolbens wirkende hydraulische Kraft vorzusehen, die durch den an dem jeweiligen Ausgangsanschluss wirkenden Druck erzeugt wird. Dabei ist es weiterhin vorteilhaft, die hydraulische Kraft an einer
an einem Fortsatz mit reduziertem Durchmesser ausgebildeten Stirnfläche des Ventilkolbens angreifen zu lassen. Dies geschieht besonders vorteilhaft durch eine Hülse, in die die beiden Fortsätze der Ventilkolben eingreifen. Die Hülse weist für jeden Fortsatz eine separate Regeldruckkammer auf, in der der Druck des entsprechenden Ausgangsanschlusses auf die Stirnfläche des Fortsatzes wirkt. Besonders vorteilhaft ist es, die Hülse längs verschieblich auf den beiden Fortsätzen anzuordnen und so eine Relativbewegung zwischen den Fortsätzen und der Hülse zu ermöglichen.In particular, it is advantageous to provide a control acting on an end face of each valve piston hydraulic force, which is generated by the pressure acting on the respective output port pressure. It is also advantageous, the hydraulic force at a to attack on an extension of reduced diameter formed end face of the valve piston. This is particularly advantageous by a sleeve, in which engage the two extensions of the valve piston. The sleeve has a separate control pressure chamber for each extension, in which the pressure of the corresponding output port acts on the end face of the extension. It is particularly advantageous to arrange the sleeve longitudinally displaceable on the two extensions and thus to enable a relative movement between the extensions and the sleeve.
Die Zuführung des jeweils an dem Ausgangsanschluss herrschenden Drucks erfolgt vorzugsweise durch in den jeweiligen Ventilkolben ausgebildete Druckmittelkanäle.The supply of the pressure prevailing in each case at the outlet connection is preferably effected by means of pressure medium channels formed in the respective valve piston.
Besonders bevorzugt ist es, die beiden Ventilkolben in identischer Geometrie auszuführen und in dem Ventilgehäuse entgegengesetzt zueinander anzuordnen.It is particularly preferred to design the two valve pistons in identical geometry and to arrange them in opposite directions in the valve housing.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Regelventileinheit ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:A preferred embodiment of the control valve unit according to the invention is shown in the drawing and will be explained in more detail in the following description. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Verstellvorrichtung für eine hydrostatische Kolbenmaschine;Figure 1 is a schematic representation of an adjusting device for a hydrostatic piston engine.
Fig. 2 einen ersten Teilschnitt durch eine erfindungsgemäße Regelventileinheit;2 shows a first partial section through a control valve unit according to the invention;
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts der hydrostatischen Kolbenmaschine der Fig. 2 mit einer fixierten Hülse;FIG. 3 is an enlarged view of a detail of the hydrostatic piston machine of FIG. 2 with a fixed sleeve; FIG.
Fig. 4 einen zweiten Teilschnitt durch eine erfindungsgemäße Regelventileinheit;
Fig. 5 einen dritten Teilschnitt durch eine erfindungsgemäße Regelventileinheit ;4 shows a second partial section through a control valve unit according to the invention; 5 shows a third partial section through a control valve unit according to the invention;
Fig. 6 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Ventilkolbens der erfindungsgemäßenFig. 6 shows a first embodiment of a valve piston of the invention
Regelventileinheit; undControl valve unit; and
Fig. 7 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Ventilkolbens der erfindungsgemäßen Regelventileinheit.Fig. 7 shows a second embodiment of a valve piston of the control valve unit according to the invention.
In der Fig. 1 ist zum leichteren Verständnis der erfindungsgemäßen Regelventileinheit eine schematische Darstellung einer Verstellvorrichtung einer hydrostatischen Kolbenmaschine dargestellt. Die hydrostatische Kolbenmaschine ist in der Fig. 1 als verstellbare Hydropumpe 1 ausgeführt, die über eine Triebwelle 2 mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor verbunden ist. Die Hydropumpe 1 ist zur Förderung in eine erste Arbeitsleitung 25 oder eine zweite Arbeitsleitung 26 vorgesehen. Die erfindungsgemäße Regelventileinheit kann ebenso bei einer als Hydromotor ausgebildeten Kolbenmaschine eingesetzt werden.1 is a schematic representation of an adjusting device of a hydrostatic piston machine is shown for ease of understanding of the control valve unit according to the invention. The hydrostatic piston engine is designed in FIG. 1 as an adjustable hydraulic pump 1, which is connected via a drive shaft 2 with a drive motor, not shown. The hydraulic pump 1 is provided for delivery into a first working line 25 or a second working line 26. The control valve unit according to the invention can also be used in a piston engine designed as a hydraulic motor.
Zur Verstellung des Fördervolumens der Hydropumpe 1 ist eine Verstellvorrichtung 3 vorgesehen. Die Verstellvorrichtung 3 umfasst einen doppelt wirkenden Zylinder 4, in dem ein Stellkolben 5 angeordnet ist. Der Stellkolben 5 teilt den Zylinder 4 in eine erste Stelldruckkammer 6 und eine zweite Stelldruckkammer 7, wobei der Stellkolben 5 in beiden Stelldruckkammern 6, 7 mit einer hydraulischen Kraft beaufschlagbar ist. Über eine Kolbenstange 8 wird die Stellbewegung des Stellkolbens 5 auf einen Verstellmechanismus der Hydropumpe 1 übertragen.For adjusting the delivery volume of the hydraulic pump 1, an adjusting device 3 is provided. The adjusting device 3 comprises a double-acting cylinder 4, in which an actuating piston 5 is arranged. The control piston 5 divides the cylinder 4 into a first control pressure chamber 6 and a second control pressure chamber 7, wherein the control piston 5 in both control pressure chambers 6, 7 can be acted upon by a hydraulic force. Via a piston rod 8, the adjusting movement of the adjusting piston 5 is transmitted to an adjusting mechanism of the hydraulic pump 1.
Zum Einstellen des in der ersten Stelldruckkammer 6 bzw. der zweiten Stelldruckkammer 7 wirkenden Stelldrucks ist eine Regelventileinheit 9 vorgesehen. Die
Regelventileinheit 9 ist über eine erste Stelldruckleitung 10 und eine zweite Stelldruckleitung 11 mit der ersten Stelldruckkammer 6 bzw. der zweiten Stelldruckkammer 7 verbunden. Mittels der Regelventileinheit 9 ist die erste Stelldruckleitung 10 und die zweite Stelldruckleitung 11 jeweils mit einem Speisedruckkanal 12 oder einer Entspannungsleitung 13 verbindbar.For adjusting the actuating pressure acting in the first actuating pressure chamber 6 and the second actuating pressure chamber 7, a control valve unit 9 is provided. The Control valve unit 9 is connected via a first control pressure line 10 and a second control pressure line 11 to the first control pressure chamber 6 and the second control pressure chamber 7. By means of the control valve unit 9, the first actuating pressure line 10 and the second actuating pressure line 11 can each be connected to a feed pressure channel 12 or an expansion line 13.
In einer ersten Endposition eines Ventilelements der Regelventileinheit 9 ist somit beispielsweise die ersteIn a first end position of a valve element of the control valve unit 9 is thus, for example, the first
Stelldruckleitung 10 mit dem Speisedruckkanal 12 verbunden, während die zweite Stelldruckleitung 11 über die Entspannungsleitung 13 in das Tankvolumen 14 entspannt wird. Die Kraft zur Verstellung der Regelventileinheit 9 in Richtung der in der Fig. 1 dargestellten erstenSignaling line 10 is connected to the feed pressure channel 12, while the second actuating pressure line 11 is expanded via the expansion line 13 into the tank volume 14. The force for adjusting the control valve unit 9 in the direction of the first shown in FIG
Endposition wird durch einen ersten ProportionalmagnetenEnd position is determined by a first proportional magnet
15 erzeugt, der auf das Ventilelement der15 generated on the valve element of the
Regelventileinheit 9 eine axiale Kraft ausübt. Bei derControl valve unit 9 exerts an axial force. In the
Beaufschlagung der ersten Stelldruckkammer 6 mit dem Speisedruck und einer gleichzeitigen Entspannung der zweiten Stelldruckkammer 7 führt der Stellkolben 5 in derActuation of the first actuating pressure chamber 6 with the feed pressure and a simultaneous relaxation of the second actuating pressure chamber 7, the actuating piston 5 in the
Fig. 1 eine Bewegung nach rechts aus.Fig. 1 is a movement to the right.
Um eine Bewegung in die entgegengesetzte Richtung zu bewirken, wird ein dem ersten Proportionalmagnet 15 entgegengerichteter zweiter Proportionalmagnet 16 mit einem Stellsignal beaufschlagt. In Folge der zunehmenden Kraft durch den zweiten Proportionalmagneten 16 wird das Ventilelement der Regelventileinheit 9 in Richtung einer zweiten Endposition verstellt, so dass zunehmend die zweite Stelldruckleitung 11 mit dem Speisedruckkanal 12 und die erste Stelldruckleitung 10 mit der Entspannungsleitung 13 verbunden wird. In Folge dessen kehrt sich das Druckgefälle zwischen der ersten Stelldruckkammer 6 und der zweiten Stelldruckkammer 7 um, und der Stellkolben 5 wird in die entgegengesetzte Richtung, im dargestellten Ausführungsbeispiel nach links, ausgelenkt.
Die Stellsignale für den Proportionalmagneten 15, 16 werden durch eine elektronische Steuereinheit 17 bestimmt. Die elektronische Steuereinheit 17 ist hierzu über eine erste Steuerleitung 18 und eine zweite Steuerleitung 19 mit dem ersten Proportionalmagneten 15 und dem zweiten Proportionalmagneten 16 verbunden. Als Eingangsgrößen für die elektronische Steuereinheit 17 dient beispielsweise eine Fahrhebelvorgabe, die über eine Signaleingangsleitung 20 an das elektronische Steuergerät 17 übermittelt wird. Zusätzlich wird zur Bestimmung des einzustellenden Schwenkwinkels der Hydropumpe 1 die Position des Stellkolbens 5 erfasst. Hierzu ist an der Kolbenstange 8 des Stellkolbens 5 ein Positionsgeber 22 angeordnet, dessen Signal über eine erste Signalleitung 21 an das elektronische Steuergerät 17 übermittelt wird. Weiterhin kann beispielsweise ein Temperatursensor 24 an der Hydropumpeneinheit vorgesehen werden, der eine gemessene Temperatur in Form eines elektrischen Signals über eine zweite Signalleitung 23 an die elektronische Steuereinheit 17 übermittelt.In order to bring about a movement in the opposite direction, a second proportional magnet 16, which is directed counter to the first proportional magnet 15, is subjected to an actuating signal. As a result of the increasing force by the second proportional solenoid 16, the valve element of the control valve unit 9 is adjusted in the direction of a second end position, so that increasingly the second actuating pressure line 11 is connected to the feed pressure channel 12 and the first actuating pressure line 10 with the expansion line 13. As a result, the pressure gradient between the first control pressure chamber 6 and the second control pressure chamber 7 is reversed, and the control piston 5 is in the opposite direction, in the illustrated embodiment to the left, deflected. The control signals for the proportional magnet 15, 16 are determined by an electronic control unit 17. For this purpose, the electronic control unit 17 is connected via a first control line 18 and a second control line 19 to the first proportional magnet 15 and the second proportional magnet 16. The input variables for the electronic control unit 17 are, for example, a travel lever preset, which is transmitted to the electronic control unit 17 via a signal input line 20. In addition, the position of the actuating piston 5 is detected to determine the adjusted swing angle of the hydraulic pump 1. For this purpose, a position sensor 22 is arranged on the piston rod 8 of the actuating piston 5, the signal is transmitted via a first signal line 21 to the electronic control unit 17. Furthermore, for example, a temperature sensor 24 may be provided on the hydraulic pump unit, which transmits a measured temperature in the form of an electrical signal via a second signal line 23 to the electronic control unit 17.
An Stelle der Proportionalmagneten 15, 16 können auch andere Mittel zum Erzeugen der Stellkräfte vorgesehen werden. Z.B. können hydraulische Kräfte auf Stirnflächen des Ventilelements wirken, die vorzugsweise durch von einem Vorsteuerventil einstellbare Stelldrücke festgelegt werden.Instead of the proportional magnets 15, 16, other means for generating the actuating forces can be provided. For example, Hydraulic forces can act on end faces of the valve element, which are preferably determined by adjustable by a pilot valve actuating pressures.
In der Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Aufteilung der Regelventileinheit 9 in ein erstes Druckreduzierventil 9a und ein zweites Druckreduzierventil 9b gezeigt. Die Druckreduzierventile weisen jeweils einen Ausgangsanschluss und einen Eingangsanschluss auf. Dabei entspricht der gemeinsame Eingangsanschluss in dem dargestellten Ausführungsbeispiel dem Speisedruckkanal 12 und der erste bzw. zweite Ausgangsanschluss der ersten bzw. zweiten Stelldruckleitung 10 bzw. 11. Die Ausgangsanschlüsse der Druckreduzierventile 9a, 9b werden auch als Ablaufseite bezeichnet. Jedes Druckreduzierventil
9a, 9b ist zwischen einer ersten Endposition und einer zweiten Endposition stufenlos verstellbar. In der ersten Endposition ist der Eingangsanschluss mit dem jeweiligen Ausgangsanschluss verbunden. In der zweiten Endposition ist dagegen der jeweilige Ausgangsanschluss mit der gemeinsamen Entspannungsleitung 13 verbunden.In Fig. 1, the division of the control valve unit 9 according to the invention in a first pressure reducing valve 9a and a second pressure reducing valve 9b is shown. The pressure reducing valves each have an output port and an input port. In the illustrated embodiment, the common input connection corresponds to the feed pressure channel 12 and the first and second output connection of the first and second control pressure lines 10 and 11, respectively. The output connections of the pressure-reducing valves 9a, 9b are also referred to as the outlet side. Each pressure reducing valve 9a, 9b is infinitely adjustable between a first end position and a second end position. In the first end position, the input terminal is connected to the respective output terminal. By contrast, in the second end position, the respective output connection is connected to the common expansion line 13.
Die beiden Druckreduzierventile 9a und 9b sind über eine Feder 27 miteinander gekoppelt, so dass zwischen den Ventilkolben der Druckreduzierventile 9a, 9b Schubkräfte übertragbar sind. Anstelle der Feder 27 kann auch ein anderes elastisches Element zur Koppelung der beiden Druckreduzierventile 9a und 9b eingesetzt werden. In der Fig. 1 ist eine erste Endposition der Regelventileinheit 9 dargestellt. In dieser ersten Endposition wird durch das erste Druckreduzierventil 9a der Speisedruckkanal 12 mit der ersten Stelldruckleitung 10 verbunden. Hierzu wird, wie dies unter Bezugnahme auf weiteren Figuren 2 bis 5 noch erläutert wird, ein Ventilkolben des ersten Druckreduzierventils 9a mit einer Kraft durch den ersten Proportionalmagneten 15 beaufschlagt und in Richtung auf das zweite Druckreduzierventil 9b hin bewegt. Dadurch wird der Ventilkolben in Richtung seiner ersten Endposition verstellt, in der er den Speisedruckkanal 12 mit der ersten Stelldruckleitung 10 verbindet. Der in der ersten Stelldruckleitung 10 herrschende Druck wird über einen Stelldruckkanal 10' auf eine erste Messfläche 29a gegeben, wo er an dem Ventilkolben entgegengesetzt zu der Kraft des Proportionalmagneten 15 angreift.The two pressure reducing valves 9a and 9b are coupled together by a spring 27, so that between the valve piston of the pressure reducing valves 9a, 9b shear forces can be transmitted. Instead of the spring 27 may also be another elastic element for coupling the two pressure reducing valves 9a and 9b are used. In Fig. 1, a first end position of the control valve unit 9 is shown. In this first end position, the feed pressure duct 12 is connected to the first actuating pressure line 10 by the first pressure reducing valve 9a. For this purpose, as will be explained with reference to further Figures 2 to 5, a valve piston of the first pressure reducing valve 9a is acted upon by a force by the first proportional solenoid 15 and moved in the direction of the second pressure reducing valve 9b. As a result, the valve piston is adjusted in the direction of its first end position, in which it connects the feed pressure channel 12 with the first actuating pressure line 10. The pressure prevailing in the first actuating pressure line 10 is applied via a control pressure channel 10 'to a first measuring surface 29 a, where it acts on the valve piston opposite to the force of the proportional magnet 15.
Die Feder 27, die an dem Ventilkolben eine Anlagefläche als Federteller hat, wird durch die Bewegung des Ventilkolbens in Richtung auf das zweite Druckreduzierventil 9b verschoben und beaufschlagt den dortigen Ventilkolben mit einer Kraft. Befindet sich das zweite Druckreduzierventil 9b im Falle eines stromlosen Proportionalmagneten 16 bereits in seiner in der Fig. 1 gezeigten zweiten Endposition, so ist eine weitere Bewegung des Ventilkolbens in Richtung dieser Endlage
nicht möglich. Durch die Bewegung des Ventilkolbens des ersten Druckreduzierventils 9a wird dementsprechend die Feder 27 komprimiert.The spring 27, which has a bearing surface on the valve piston as a spring plate, is displaced by the movement of the valve piston in the direction of the second pressure reducing valve 9b and acts on the local valve piston with a force. If the second pressure reducing valve 9b is already in its second end position shown in FIG. 1 in the case of a de-energized proportional magnet 16, then a further movement of the valve piston in the direction of this end position is present not possible. As a result of the movement of the valve piston of the first pressure-reducing valve 9a, the spring 27 is compressed.
Auch an dem zweiten Druckreduzierventil 9b wird eine Gleichgewichtsposition durch den Ventilkolben eingenommen, der sich aufgrund der Kraft der Feder 27, der entgegengerichteten Kraft des zweiten Proportionalmagneten 26 sowie einer hydraulischen Kraft, die auf eine zweite Messfläche 29b des zweiten Druckreduzierventils 9b wirkt, einstellt. Zur Erzeugung der hydraulischen Kraft an der zweiten Messfläche 29b des zweiten Druckreduzierventils 9b wird der Druck der zweiten Stelldruckleitung 11 über einen zweiten Stelldruckkanal II1 der zweiten Messfläche 29b zugeführt. In der zweiten Endposition des zweiten Druckreduzierventils 9b ist die zweite Stelldruckleitung 11 mit der Entspannungsleitung 13 verbunden und entspannt so die zweite Stelldruckkammer 7 in das Tankvolumen 14.Also at the second pressure reducing valve 9b an equilibrium position is assumed by the valve piston, which is due to the force of the spring 27, the opposing force of the second proportional solenoid 26 and a hydraulic force acting on a second measuring surface 29b of the second pressure reducing valve 9b adjusted. In order to produce the hydraulic force on the second measuring surface 29b of the second pressure reduction valve 9b of the pressure of the second setting pressure line 11 via a second control pressure channel II 1 of the second measuring surface 29b is supplied. In the second end position of the second pressure reducing valve 9b, the second actuating pressure line 11 is connected to the expansion line 13 and thus relaxes the second actuating pressure chamber 7 into the tank volume 14.
In der Fig. 2 ist eine erfindungsgemäße Regelventileinheit 9 als Teilschnitt dargestellt. Die Regelventileinheit 9 wird über einen Speisedruckkanal 12 als gemeinsamen Eingangsanschluss, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Nut in einer Seitenwand der Regelventileinheit 9 eingearbeitet ist, mit einem Speisedruck beaufschlagt. Dem ersten Druckreduzierventil 9a bzw. dem zweiten Druckreduzierventil 9b wird der Speisedruck über einen ersten Speisedruckkanalabschnitt 12a bzw. einen zweiten Speisedruckkanalabschnitt 12b zugeführt. Der Aufbau und die Funktion der beiden Druckreduzierventile 9a, 9b wird nachfolgend anhand des in der Fig. 2 links dargestellten ersten Druckreduzierventils 9a erläutert. Die Bezugszeichen der Elemente des ersten Druckreduzierventils 9a sind mit dem Buchstabenzusatz "a" gekennzeichnet. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf eine separate Erläuterung des zweiten, gleich aufgebauten Druckreduzierventils 9b verzichtet. Die entsprechenden Bezugszeichen des zweiten
Druckreduzierventils 9b sind jeweils mit dem Buchstabenzusatz "b" gekennzeichnet.2, a control valve unit 9 according to the invention is shown as a partial section. The control valve unit 9 is acted upon via a feed pressure channel 12 as a common input port, which is incorporated in the illustrated embodiment as a groove in a side wall of the control valve unit 9, with a feed pressure. The first pressure-reducing valve 9a or the second pressure-reducing valve 9b is supplied with the feed pressure via a first feed pressure passage section 12a and a second feed pressure passage section 12b, respectively. The construction and the function of the two pressure reducing valves 9a, 9b will be explained below with reference to the first pressure reducing valve 9a shown on the left in FIG. The reference numerals of the elements of the first pressure reducing valve 9a are marked with the letter suffix "a". In order to avoid unnecessary repetitions, a separate explanation of the second pressure reducing valve 9b of the same design is dispensed with. The corresponding reference numerals of the second Pressure reducing valve 9b are each marked with the letter suffix "b".
Mit dem ersten Speisedruckkanalabschnitt 12a in Verbindung steht ein erster Ringraum 31a, der um einen im Durchmesser verringerten Bereich des ersten Ventilkolbens 32a ausgebildet ist. Der erste Ventilkolben 32a ist in einer als durchgehende Bohrung 33 ausgeführten Ausnehmung desConnected to the first feed pressure passage section 12a is a first annulus 31a formed around a reduced diameter portion of the first valve spool 32a. The first valve piston 32a is in a running as a bore 33 recess of the
Ventilgehäuses 34 der Regelventileinheit 9 angeordnet. Der zweite Ventilkolben 32b ist in entgegengesetzter Richtung in der Bohrung 33 angeordnet.Valve housing 34 of the control valve unit 9 is arranged. The second valve piston 32 b is arranged in the opposite direction in the bore 33.
Die Bohrung 33 weist einen radial erweiterten Bereich auf, der einen zweiten Ringraum 35a um den ersten Ventilkolben 32a ausbildet. Ein weiterer radial erweiterter Bereich der Bohrung 33 bildet einen dritten Ringraum 36 aus, der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel für beide Druckreduzierventile 9a, 9b gemeinsam ausgeführt ist und mit der Entspannungsleitung 13 in nicht dargestellter Weise verbunden ist.The bore 33 has a radially expanded region, which forms a second annular space 35a around the first valve piston 32a. A further radially expanded region of the bore 33 forms a third annular space 36, which in the illustrated embodiment is designed to be common for both pressure reducing valves 9a, 9b and is connected to the expansion line 13 in a manner not shown.
In axialer Richtung wird der erste Ringraum 31a durch einen ersten Abschnitt 37a begrenzt, der an dem ersten Ventilkolben 32a ausgebildet ist. Beabstandet zu dem ersten Abschnitt 37a des ersten Ventilkolbens 32a ist an dem ersten Ventilkolben 32a ein zweiter Abschnitt 38a ausgebildet. Zwischen den Abschnitten 37a und 38a ist ein weiterer, in seiner radialen Ausdehnung reduzierter Bereich an dem ersten Ventilkolben 32a ausgebildet. Der Abstand der an voneinander abgewandten Umfangskanten der beiden Abschnitte 37a, 38a an ausgebildeten Steuerkanten ist geringer als die axiale Erstreckung des zweiten Ringraums 35a. In Abhängigkeit von der axialen Position des ersten Ventilkolbens 32a wirken der erste Abschnitt 37a bzw. der zweite Abschnitt 38a dichtend mit der Bohrung 33 zusammen. In der in der Fig. 2 dargestellten ersten Endposition des ersten Ventilkolbens 32a" wirkt der erste Abschnitt 37a dichtend mit der Bohrung 33 zusammen, so dass eine Verbindung zwischen dem ersten Ringraum 31a und
dem zweiten Ringraum 35a unterbrochen ist. Im Gegensatz dazu befindet sich die zweite radiale Erweiterung 38a in dem Bereich des zweiten Ringraums 35a, so dass eine durchströmbare Verbindung zwischen dem zweiten Ringraum 35a und dem dritten Ringraum 36 besteht.In the axial direction, the first annular space 31a is bounded by a first portion 37a, which is formed on the first valve piston 32a. Spaced to the first portion 37a of the first valve piston 32a, a second portion 38a is formed on the first valve piston 32a. Between the sections 37a and 38a, a further, reduced in its radial extent region of the first valve piston 32a is formed. The distance between the mutually remote circumferential edges of the two sections 37a, 38a formed on control edges is less than the axial extent of the second annular space 35a. Depending on the axial position of the first valve piston 32a, the first portion 37a and the second portion 38a, respectively, sealingly cooperate with the bore 33. In the first end position of the first valve piston 32a "shown in FIG. 2, the first portion 37a sealingly cooperates with the bore 33, so that a connection between the first annular space 31a and the second annulus 35a is interrupted. In contrast, the second radial extension 38a is in the region of the second annular space 35a, so that there is a flow-through connection between the second annular space 35a and the third annular space 36.
Der zweite Ringraum 35a ist mit der in der Fig. 2 nicht dargestellten ersten Stelldruckleitung 10 verbunden. In der dargestellten ersten Endposition des ersten Druckreduzierventils 9a ist daher die Verbindung zwischen dem Speisedruckkanal 12 und der ersten Stelldruckleitung 10 unterbrochen, wohingegen das Druckmittel aus der ersten Stelldruckkammer 6 über die erste Stelldruckleitung 10, den ersten Ringraum 35a und den dritten Ringraum 36 in die Entspannungsleitung 13 und in das Tankvolumen 14 abströmen kann.The second annular space 35a is connected to the first control pressure line 10, not shown in FIG. In the illustrated first end position of the first pressure reducing valve 9a, therefore, the connection between the feed pressure channel 12 and the first control pressure line 10 is interrupted, whereas the pressure medium from the first control pressure chamber 6 via the first control pressure line 10, the first annular space 35a and the third annular space 36 in the expansion line 13 and can flow into the tank volume 14.
Auf seiner in Richtung des dritten Ringraums 36 gewandten Seite weist der erste Ventilkolben 32a einen ersten Fortsatz 39a auf. Der erste Fortsatz 39a ist vorzugsweise zylinderförmig ausgebildet, wobei das freie Ende eine Phase aufweisen kann, und ragt ein Stück weit in eine Hülse 40 hinein. Die Hülse 40 ist in gleicher Weise über einen zweiten Fortsatz 39b des zweiten Ventilkolbens 32b geschoben, wobei von dem Fortsatz 39a und der Hülse 40 bzw. dem Fortsatz 39b und der Hülse 40 das Innenvolumen der Hülse 40 zu einem ersten Regeldruckraum 42a bzw. einem zweiten Regeldruckraum 42b geschlossen wird. In der Hülse 40 ist hierzu eine Trennwand 41 angeordnet.On its side facing the third annular space 36, the first valve piston 32a has a first extension 39a. The first extension 39a is preferably cylindrical in shape, wherein the free end may have a phase, and projects a little way into a sleeve 40. The sleeve 40 is pushed in the same way over a second extension 39b of the second valve piston 32b, wherein from the extension 39a and the sleeve 40 and the extension 39b and the sleeve 40, the inner volume of the sleeve 40 to a first control pressure chamber 42a and a second Regeldruckraum 42b is closed. In the sleeve 40, a partition wall 41 is arranged for this purpose.
An der Stirnfläche des ersten Fortsatzes 39a ist die erste Messfläche 29a ausgebildet, auf die über einen Stelldruckkanal 10', der in der Fig. 2 nur teilweise erkennbar ist, der in dem zweiten Ringraum 35a herrschende Druck wirkt. Auf die Stirnfläche des ersten Fortsatzes 39a wirkt somit der ablaufseitige Druck des ersten Druckredzierventils 9a. Ein Druckanstieg in der ersten Stelldruckkammer 6 bewirkt somit eine Kraft, die den ersten Ventilkolben 32 entgegen der von dem ersten
Proportionalmagneten 15 erzeugten Stellkraft beaufschlagt. Der ablaufseitige Druck wird damit auf einem durch die Kraft des ersten Proportionalmagneten 15 vorgegebenen Wert geregelt .At the end face of the first extension 39a, the first measuring surface 29a is formed, to which acts via a control pressure channel 10 ', which is only partially visible in FIG. 2, the pressure prevailing in the second annular space 35a. On the end face of the first extension 39a thus acts the drain-side pressure of the first Druckredzierventils 9a. An increase in pressure in the first actuating pressure chamber 6 thus causes a force which is opposite to that of the first valve piston 32 Proportional magnet 15 generated applied force. The drain-side pressure is thus regulated to a predetermined value by the force of the first proportional solenoid 15.
Der erste Proportionalmagnet 15 ist vorzugsweise über eine erste Gewindeverbindung 43a in das Ventilgehäuse 34 eingeschraubt und wirkt über einen Stößel auf eine erste Stirnfläche 44a, die an dem zur Außenseite des Ventilgehäuses 34 hin gerichteten Ende des ersten Ventilkolbens 32a ausgebildet ist. Wird dem ersten Proportionalmagneten 15 über eine nicht dargestellte Signalleitung ein Stellsignal zugeführt, so erzeugt der Proportionalmagnet 15 auf die Stirnfläche 44a des ersten Ventilkolbens 32a eine Stellkraft, die den ersten Ventilkolben 32a in der Fig. 2 nach rechts verschiebt. Damit werden der erste Abschnitt 37a und der zweite Abschnitt 38a nach rechts verschoben, bis der zweite Abschnitt 38a dichtend mit der Bohrung 33 zusammenwirkt und so die Verbindung zwischen dem zweiten Ringraum 35a und dem dritten Ringraum 36 unterbricht.The first proportional magnet 15 is preferably screwed into the valve housing 34 via a first threaded connection 43a and acts via a plunger on a first end face 44a, which is formed on the end of the first valve piston 32a directed towards the outside of the valve housing 34. If an actuating signal is supplied to the first proportional magnet 15 via a signal line, not shown, the proportional magnet 15 generates on the end face 44a of the first valve piston 32a a positioning force which shifts the first valve piston 32a in FIG. 2 to the right. Thus, the first portion 37 a and the second portion 38 a are shifted to the right until the second portion 38 a sealingly cooperates with the bore 33 and so breaks the connection between the second annular space 35 a and the third annular space 36.
Gleichzeitig wird der erste Abschnitt 37a in den Bereich des zweiten Ringraums 35a hinein verschoben, so dass die entsprechende Steuerkante eine durchströmbare Verbindung zwischen dem ersten Abschnitt 37a und der Bohrung 33 frei gibt. Der in dem ersten Speisedruckkanalabschnitt 12a herrschende Druck wirkt somit zunehmend auch in dem zweiten Ringraum 35a, so dass Druckmittel in die erste Stelldruckkammer 6 strömt. Der steigende Druck in dem zweiten Ringraum 35a wird über den ersten Stelldruckkanal 10' dem ersten Regeldruckraum 42a in der verschiebbaren Hülse 40 zugeführt und wirkt dort auf die erste Messfläche 29a. Durch den steigenden Druck wird eine hydraulische Kraft erzeugt, die der Stellkraft des ersten Proportionalmagneten 15 entgegenwirkt. Der erste Ventilkolben 32a nimmt somit eine Gleichgewichtsposition ein, in der die hydraulische Kraft an der ersten
Messfläche 29a gemeinsam mit der Kraft der Feder 27 die Stellkraft des Proportionalmagneten 15 kompensiert.At the same time, the first section 37a is displaced into the region of the second annular space 35a, so that the corresponding control edge releases a through-flow connection between the first section 37a and the bore 33. The pressure prevailing in the first feed pressure channel section 12a thus increasingly also acts in the second annular space 35a, so that pressure medium flows into the first control pressure chamber 6. The rising pressure in the second annular space 35a is supplied via the first control pressure channel 10 'to the first control pressure chamber 42a in the displaceable sleeve 40 and acts there on the first measuring surface 29a. Due to the increasing pressure, a hydraulic force is generated which counteracts the actuating force of the first proportional magnet 15. The first valve piston 32a thus assumes an equilibrium position in which the hydraulic force at the first Measuring surface 29 a together with the force of the spring 27, the force of the proportional solenoid 15 compensated.
Durch den steigenden Druck in dem ersten Regeldruckraum 42a werden die Hülse 40 und die Feder 27 in der Fig. 2 nach rechts verschoben. Eine Verschiebung der Hülse 40 ist möglich, da die axiale Erstreckung der Hülse 40 kleiner ist als der Abstand der entsprechenden Anlageflächen 45a, 45b an dem ersten Ventilkolben bzw. dem zweiten Ventilkolben 32a, 32b. Die Anlageflächen 45a, 45b sind an einem an dem Ventilkolben 32a, 32b ausgebildeten Bund vorgesehen. Die Länge der Hülse 40 ist vorzugsweise so bemessen, dass beide Ventilkolben 32a und 32b durch eine Kraft der Proportionalmagnete 15, 16 in ihre jeweilige erste Endposition gebracht werden können, in der die jeweiligen Speisedruckkanalabschnitte 12a, 12 mit dem zweiten Ringraum 35a des ersten Druckreduzierventils 9a bzw. mit dem zweiten Ringraum 35b des zweiten Druckreduzierventils 9b verbunden sind. Die Verschiebung der Hülse 40 und der Feder 27 erfolgt so lange, bis durch den zweiten Ventilkolben 32b eine entsprechende Gegenkraft aufgebracht wird.Due to the increasing pressure in the first control pressure chamber 42a, the sleeve 40 and the spring 27 are displaced to the right in FIG. A displacement of the sleeve 40 is possible because the axial extent of the sleeve 40 is smaller than the distance between the corresponding contact surfaces 45a, 45b on the first valve piston and the second valve piston 32a, 32b. The contact surfaces 45a, 45b are provided on a collar formed on the valve piston 32a, 32b. The length of the sleeve 40 is preferably dimensioned such that both valve pistons 32a and 32b can be brought into their respective first end position by a force of the proportional solenoids 15, 16, in which the respective feed pressure channel sections 12a, 12 with the second annular space 35a of the first pressure reducing valve 9a or are connected to the second annular space 35b of the second pressure reducing valve 9b. The displacement of the sleeve 40 and the spring 27 takes place until a corresponding counterforce is applied by the second valve piston 32b.
Bei einer Auslenkung des ersten Ventilkolbens 32a durch eine Stellkraft des ersten Proportionalmagneten 15 wird die über die Hülse 40 geschobene Feder 27, die auf der Hülse 40 frei beweglich ist, mit einer in Richtung des zweiten Ventilkolbens 32b gerichteten Kraft beaufschlagt. Bei dem in der Fig. 2 ausgeführten Ausführungsbeispiel stützt sich die Feder 27 an dem zweiten Abschnitt 38a des ersten Ventilkolbens 32a sowie dem zweiten Abschnitt 38b des zweiten Ventilkolbens 32b ab. Eine Bewegung des ersten Ventilkolbens 32a in Richtung auf den zweiten Ventilkolben 32b hin erzeugt damit auf den zweiten Ventilkolben 32b eine axiale Kraft, die den zweiten Ventilkolben 32b in Richtung des zweiten Proportionalmagneten 16 beaufschlagt. Sofern die durch die Kraft der Feder 27 gemeinsam mit der hydraulischen Kraft an der Stirnfläche des Fortsatzes 39b erzeugte axiale Kraft auf den zweiten Ventilkolben 32b die
Stellkraft des zweiten Proportionalmagneten 16 übersteigt, wird der zweite Ventilkolben 32b in seine in der Fig. 2 dargestellte zweite Endposition gebracht und dort ■ gehalten.In a deflection of the first valve piston 32a by a force of the first proportional solenoid 15, the pushed over the sleeve 40 spring 27, which is freely movable on the sleeve 40, acted upon with a direction of the second valve piston 32b force. In the embodiment shown in FIG. 2, the spring 27 is supported on the second portion 38a of the first valve piston 32a and the second portion 38b of the second valve piston 32b. A movement of the first valve piston 32a in the direction of the second valve piston 32b thus produces on the second valve piston 32b an axial force which acts on the second valve piston 32b in the direction of the second proportional magnet 16. If the axial force generated by the force of the spring 27 together with the hydraulic force on the end face of the extension 39b on the second valve piston 32b the Setting force of the second proportional solenoid 16 exceeds the second valve piston 32 b is brought into its second end position shown in FIG. 2 and held there ■ .
Um ein verzögertes Entspannen der zweiten Stelldruckkammer 7 zu ermöglichen, kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass zunächst durch den zweiten Proportionalmagneten 16 eine Stellkraft auf den zweiten Ventilkolben 32b erzeugt wird, so dass eine Verbindung zwischen dem dritten Ringraum 36 und dem zweiten Ringraum 35b des zweiten Druckreduzierventils 9b noch unterbrochen ist, während über das erste Druckreduzierventil 9a bereits ein Druck in der ersten Stelldruckkammer 6 aufgebaut wird. Dies hat den Vorteil, dass der Stellkolben 5 zu jedem Zeitpunkt einer Verstellung hydraulisch eingespannt ist.In order to enable a delayed release of the second actuating pressure chamber 7, however, it may also be provided that initially by the second proportional solenoid 16 a force is generated on the second valve piston 32b, so that a connection between the third annular space 36 and the second annular space 35b of second pressure reducing valve 9b is still interrupted, while on the first pressure reducing valve 9a already a pressure in the first actuating pressure chamber 6 is established. This has the advantage that the adjusting piston 5 is hydraulically clamped at any time of an adjustment.
Ist ein ausreichend hoher Druck in der Stelldruckkammer 6 erzeugt, so wird das Signal für den zweiten Proportionalmagneten 16 reduziert, so dass durch die Kraft der Feder 27 und der hydraulischen Differenzkraft auf die Hülse 40 der zweite Ventilkolben 32b in Richtung der in der Fig. 2 dargestellten Endposition verschoben und damit die zweite Stelldruckkammer 7 zunehmend entspannt wird.If a sufficiently high pressure in the control pressure chamber 6 is generated, the signal for the second proportional solenoid 16 is reduced, so that by the force of the spring 27 and the hydraulic differential force on the sleeve 40 of the second valve piston 32 b in the direction of the in FIG .. 2 shifted shown end position and thus the second actuating pressure chamber 7 is increasingly relaxed.
Die vorstehenden Ausführungen gelten analog für eine Auslenkung der Regelventileinheit 9 in entgegengesetzter Richtung.The above statements apply analogously to a deflection of the control valve unit 9 in the opposite direction.
In der Fig. 2 ist die Regelventileinheit 9 in ihrer Ruheposition dargestellt, in der beide Proportionalmagnete 15, 16 ein verschwindendes Stellsignal erhalten. Die Länge der Feder 27 ist so bemessen, dass sie bei nicht bestromten Proportionalmagneten 15, 16 den ersten Ventilkolben 32a und den zweiten Ventilkolben 32b mit einer Kraft beaufschlagt, so dass die beiden Ventilkolben 32a, 32b in die in der Fig. 2 dargestellte zweite Endposition der Druckreduzierventile 9a, 9b zurückkehren. Damit wird sichergestellt, dass zu jedem Zeitpunkt die
Ventilkolben 32a, 32b in einer definierten Position sind. Insbesondere ist es nicht erforderlich, in den Regeldruckkammern 42a, 42b einen Druck erzeugen zu müssen, um die Ventilkolben 32a, 32b in Anlage mit den Stößeln der Proportionalmagneten 15, 16 zu halten.In FIG. 2, the control valve unit 9 is shown in its rest position, in which both proportional magnets 15, 16 receive a vanishing control signal. The length of the spring 27 is dimensioned such that it acts on the first valve piston 32a and the second valve piston 32b with non-energized proportional magnets 15, 16, so that the two valve pistons 32a, 32b in the second end position shown in FIG the pressure reducing valves 9a, 9b return. This ensures that at any time the Valve piston 32a, 32b are in a defined position. In particular, it is not necessary to have to generate a pressure in the control pressure chambers 42a, 42b in order to hold the valve pistons 32a, 32b in contact with the plungers of the proportional magnets 15, 16.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist die Hülse 40 frei beweglich auf den Fortsätzen 39a, 39b angeordnet. Ebenso ist es möglich, die Hülse 40 in dem dritten Ringraum 36 fixiert anzuordnen, wie es in der Fig. 3 gezeigt ist. Eine Hülse 40, die in dem dritten Ringraum 36 fest angeordnet ist, hat den Vorteil, dass bei einem Druckanstieg in einer der Regeldruckkammern 42a, 42b nicht zunächst das sich vergrößernde Volumen in der Regeldruckkammer 42a bzw. 42b aufgefüllt werden muss. Dies führt zu einem schnellern Ansprechen der Druckreduzierventile 9a, 9b. Die Fixierung der Hülse 40 kann beispielsweise durch eine Klemmschraube 65 erfolgen. Die Feder 27 kann mit einer Steigung gewählt werden, die ihre axiale Verschiebung dennoch erlaubt.In the illustrated embodiment of Fig. 2, the sleeve 40 is freely movable on the extensions 39a, 39b arranged. It is also possible to arrange the sleeve 40 fixed in the third annular space 36, as shown in FIG. 3. A sleeve 40, which is fixedly arranged in the third annular space 36, has the advantage that, in the event of a pressure increase in one of the control pressure chambers 42a, 42b, the increasing volume in the control pressure chamber 42a or 42b does not first have to be filled up. This leads to a faster response of the pressure reducing valves 9a, 9b. The fixation of the sleeve 40 can be done for example by a clamping screw 65. The spring 27 can be chosen with a pitch that still allows its axial displacement.
Der jeweils erste Ringraum 31a, 31b des ersten Druckreduzierventils 9a und des zweiten Druckreduzierventils 9b ist in Richtung des Proportionalmagneten 15 bzw. des Proportionalmagneten 16 durch einen dichtend mit der Bohrung 33 zusammenwirkenden Bereich begrenzt. Entlang dieser Dichtung bildet sich ein geringer Leckagestrom aus, da die ersten Ringräume 31a, 31b jeweils mit dem Speisedruck beaufschlagt sind. Zum Abführen des Leckagefluids ist jeweils ein Leckölkanalabschnitt 46a, 46b vorgesehen, der in eine Leckölbohrung 46 ausmündet. Die Leckölbohrung 46 ist mit der Entspannungsleitung 13 verbunden, so dass das anfallende Leckagefluid in Richtung des Tankvolumens 14 abfließen kann. Die Leckölbohrung 46 ist von einer Seite in das Ventilgehäuse 34 als Sackbohrung eingebracht und wird durch einen Stopfen 47 verschlossen.
Wie es bereits erläutert wurde, ist der Speisedruckkanal 12 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Regelventileinheit 9 als Nut in einer Seitenwand des Ventilgehäuses 34 eingebracht. Die Nut wird durch Anlage an einen Gehäuseabschnitt einer nicht dargestellten Verstellvorrichtung verschlossen. Um das Ventilgehäuse 34 in einer definierten Position relativ zu dem Gehäuseabschnitt der Verstellvorrichtung zu halten, sind in dem Ventilgehäuse 34 Passstifte 48a, 48b vorgesehen. Zur Fixierung sind Gewinde 49a, 49b angeordnet, mit denen die Regelventileinheit 9 an der Verstellvorrichtung 3 verschraubt wird.The respective first annular space 31a, 31b of the first pressure-reducing valve 9a and the second pressure-reducing valve 9b is delimited in the direction of the proportional magnet 15 or the proportional magnet 16 by a region sealingly cooperating with the bore 33. Along this seal, a low leakage current forms, since the first annular spaces 31a, 31b are each subjected to the feed pressure. For discharging the leakage fluid in each case a leakage oil passage portion 46a, 46b is provided, which opens into a drain hole 46. The leakage oil bore 46 is connected to the expansion line 13, so that the resulting leakage fluid can flow away in the direction of the tank volume 14. The leakage oil bore 46 is introduced from one side into the valve housing 34 as a blind bore and is closed by a plug 47. As has already been explained, the feed pressure channel 12 is introduced in the illustrated embodiment of the control valve unit 9 as a groove in a side wall of the valve housing 34. The groove is closed by contact with a housing portion of an adjusting device, not shown. In order to hold the valve housing 34 in a defined position relative to the housing portion of the adjusting device 34, dowels 48a, 48b are provided in the valve housing. For fixing threads 49a, 49b are arranged, with which the control valve unit 9 is screwed to the adjusting device 3.
In der Fig. 4 ist eine zweite Ansicht der erfindungsgemäßen Regelventileinheit 9 dargestellt. Es ist zu erkennen, dass aus einer Anlagefläche 66 des Ventilgehäuses 34 ein Rückführhebel 50 herausragt, an dessen von dem Ventilgehäuse 34 abgewandten Ende ein Mitnahmekopf 51 ausgebildet ist. Mit dem Mitnahmekopf 51 greift der Rückführhebel 50 in den Stellkolben 5 der Verstellvorrichtung 3 ein. Der Rückführhebel 50 ist mit einer Welle 52 fest verbunden, wobei die Welle 52 drehbar in dem Ventilgehäuse 34 gelagert ist. Bei einer Stellbewegung des Stellkolbens 5 wird über den Rückführhebel 50 die lineare Stellbewegung des Stellkolbens 5 in eine Drehbewegung der Welle 52 umgesetzt. Die jeweilige Winkelstellung der Welle 52, die einem bestimmten eingestellten Fördervolumen entspricht, kann beispielsweise elektronisch erfasst werden und in die Ermittlung der Stellsignale für die Proportionalmagneten 15, 16 einfließen.FIG. 4 shows a second view of the control valve unit 9 according to the invention. It can be seen that protrudes from a contact surface 66 of the valve housing 34, a return lever 50, at its end facing away from the valve housing 34 a driving head 51 is formed. With the driving head 51, the return lever 50 engages in the adjusting piston 5 of the adjusting device 3. The return lever 50 is fixedly connected to a shaft 52, wherein the shaft 52 is rotatably mounted in the valve housing 34. During an actuating movement of the actuating piston 5, the linear actuating movement of the actuating piston 5 is converted into a rotational movement of the shaft 52 via the return lever 50. The respective angular position of the shaft 52, which corresponds to a specific set delivery volume, can be detected electronically, for example, and incorporated in the determination of the actuating signals for the proportional magnets 15, 16.
Die Fig. 5 zeigt die erfindungsgemäße Regelventileinheit 9 in einem Schnitt durch das Ventilgehäuse 34. Es ist zu erkennen, dass die zweiten Ringräume 35a, 35b über Bohrungen durch das Ventilgehäuse 34 mit der ersten Stelldruckleitung 10 bzw. der zweiten Stelldruckleitung 11 verbunden sind. Die nach außen offenen Bohrungen in dem Gehäuse 34 werden durch Stopfen 54, 55 verschlossen.
Weiterhin ist eine Durchführung 53 zu erkennen, die zum Herausführen des Rückführhebels 50 aus dem Ventilgehäuse 34 dient. Die ovale Durchführung 53 erstreckt sich in der Fig. 5 senkrecht zu der Zeichenebene und ist mit dem dritten Ringraum 36 verbunden, über die Durchführung 53 kann somit der dritte Ringraum 36 mit dem Tankvolumen 14 verbunden sein.FIG. 5 shows the control valve unit 9 according to the invention in a section through the valve housing 34. It can be seen that the second annular spaces 35a, 35b are connected via bores through the valve housing 34 to the first actuating pressure line 10 and the second actuating pressure line 11, respectively. The outwardly open holes in the housing 34 are closed by plugs 54, 55. Furthermore, a passage 53 can be seen, which serves to lead out the return lever 50 from the valve housing 34. The oval passage 53 extends in FIG. 5 perpendicular to the plane of the drawing and is connected to the third annular space 36, thus the third annular space 36 can be connected to the tank volume 14 via the passage 53.
In der Fig. 6 ist eine vergrößerte Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Ventilkolbens 32a, 32b dargestellt. Da die Ventilkolben 32a, 32b identisch ausgeführt sind, wird nachfolgend auf eine Verwendung der Buchstabenzusätze verzichtet. An einem ersten Ende 56 des Ventilkolbens 32 ist die Anlagefläche 44 ausgebildet. Im Bereich des ersten Endes 56 korrespondiert der Durchmesser des Ventilkolbens 32 mit der Bohrung 33 des Ventilgehäuses 34, so dass eine Dichtwirkung erzielt wird. Ebenso korrespondiert der Durchmesser des ersten Abschnitts 37 sowie des zweiten Abschnitts 38 mit dem Durchmesser der Bohrung 33. Zwischen dem ersten Ende 56 und dem ersten Abschnitt 37 ist ein in seiner radialen Ausdehnung reduzierter Bereich 57 ausgebildet, so dass eine umlaufende Nut um den Ventilkolben 32 entsteht, die gemeinsam mit der Bohrung 33 dem jeweils ersten Ringraum 31a, 31b ausbildet.6 is an enlarged view of a first embodiment of a valve piston 32a, 32b shown. Since the valve piston 32a, 32b are made identical, is subsequently dispensed with a use of the letter additions. At a first end 56 of the valve piston 32, the abutment surface 44 is formed. In the region of the first end 56, the diameter of the valve piston 32 corresponds to the bore 33 of the valve housing 34, so that a sealing effect is achieved. Likewise, the diameter of the first portion 37 and of the second portion 38 corresponds to the diameter of the bore 33. Between the first end 56 and the first portion 37 a reduced in its radial extent portion 57 is formed, so that a circumferential groove around the valve piston 32nd arises, which together with the bore 33 forms the respective first annular space 31a, 31b.
Ebenso ist ein zweiter in seiner radialen Ausdehnung reduzierter Bereich zwischen dem ersten Abschnitt 37 und dem zweiten Abschnitt 38 ausgebildet. Auf der von dem ersten Ende 56 abgewandten Seite ist im Anschluss an den zweiten Abschnitt 38 der Fortsatz 39 ausgebildet. Der Fortsatz 39 ist in seinem Durchmesser gegenüber dem reduzierten Bereich 57 weiter reduziert und seine Stirnfläche ist als Messfläche 42 ausgebildet, die bei Beaufschlagen mit dem ablaufseitigen Druck eine der Stellkraft des Magneten entgegengerichtete Kraft erzeugt, die in der Größe im Bereich der durch den Magneten erzeugbaren Kraft liegt. Mittels des Durchmessers des Fortsatzes 39 lässt sich damit die auf den Ventilkolben 32
wirkende hydraulische Kraft an die verwendeten Proportionalmagnete anpassen. An den voneinander abgewandten Kanten des ersten Abschnitts 37 und des zweiten Abschnitts 38 sind eine erste Steuerkante 58 und eine zweite Steuerkante 59 ausgebildet. An der ersten und der zweiten Steuerkante 58, 59 werden bei Verschieben des Ventilkolbens 32 in der Bohrung 33 die durchströmbaren Verbindungen zwischen den ersten Ringräumen 31a, 31b und den zweiten Ringräumen 35a, 35b bzw. den zweiten Ringräumen 35a, 35b und dem dritten Ringraum 36 erzeugt.Likewise, a second reduced in its radial extent region between the first portion 37 and the second portion 38 is formed. On the side remote from the first end 56, the extension 39 is formed following the second section 38. The extension 39 is further reduced in diameter relative to the reduced region 57, and its end face is designed as a measuring surface 42 which, when acted upon by the discharge-side pressure, generates a force opposing the force of the magnet which can be generated in size in the region of the magnet Power lies. By means of the diameter of the extension 39 can thus be on the valve piston 32nd adjust acting hydraulic force to the proportional magnets used. At the opposite edges of the first portion 37 and the second portion 38, a first control edge 58 and a second control edge 59 are formed. At the first and the second control edge 58, 59, the displaceable connections between the first annular spaces 31a, 31b and the second annular spaces 35a, 35b and the second annular spaces 35a, 35b and the third annular space 36 are displaced by displacement of the valve piston 32 in the bore 33 generated.
In der geschnittenen Darstellung des Ventilkolbens 32 ist der Stelldruckkanal 10' bzw. 11' erkennbar. Der Stelldruckkanal 10' bzw. 11' besteht aus einer Querbohrung 62, die in dem Bereich zwischen dem ersten Abschnitt 37 und dem zweiten Abschnitt 38 angeordnet ist. Die Querbohrung 62 steht damit immer in Verbindung mit dem zweiten Ringraum 35 und führt den ablaufseitigen Druck des Reduzierventils 9a bzw. 9b. Um den in der Querbohrung 62 geführten Druck der Messfläche 42 zuzuführen, ist in axialer Richtung in dem Fortsatz 39 eine Längsbohrung 63 ausgebildet, die in dem dargestellten ersten Ausführungsbeispiel eines Ventilkolbens 32 in der Fig. 6 über eine Drosselstelle 64 in die Querbohrung 62 ausmündet. Durch die Drosselstelle 64, die als Bohrungsabschnitt mit reduziertem Durchmesser ausgeführt ist, wird die Neigung des Druckredzierventils 9a, 9b zum Schwingen reduziert. In der Drosselstelle 64 erfolgt hierzu bei dem Druckausgleich bzw. dem Volumenaugleich der Regeldruckkammer 42 eine Dämpfung.In the sectional view of the valve piston 32, the actuating pressure channel 10 'or 11' can be seen. The actuating pressure channel 10 'or 11' consists of a transverse bore 62, which is arranged in the region between the first portion 37 and the second portion 38. The transverse bore 62 is thus always in communication with the second annular space 35 and performs the drain-side pressure of the reducing valve 9a and 9b. In order to supply the guided in the transverse bore 62 pressure of the measuring surface 42, a longitudinal bore 63 is formed in the axial direction in the extension 39, which opens in the illustrated first embodiment of a valve piston 32 in FIG. 6 via a throttle point 64 in the transverse bore 62. Through the restrictor 64, which is designed as a reduced diameter bore section, the inclination of the Druckredzierventils 9a, 9b is reduced to vibrate. In the throttle point 64, this is done at the pressure equalization or the Volumenaugleich the control pressure chamber 42, a damping.
In der Fig. 7 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Ventilkolbens 32 dargestellt, bei dem auf die Drosselstelle 64 verzichtet wird. Zusätzlich ist an dem Ventilkolben 32 der Fig. 7 die Anlagefläche 45 zu erkennen, an der sich die Hülse 40 abstützt. Die Anlagefläche 45 wird durch einen Absatz beim Übergang von dem Fortsatz 39 zu dem zweiten Abschnitt 38 ausgebildet. Das erste Ende 56, der erste Abschnitt 37 sowie der zweite
Abschnitt 38 werden vorzugsweise durch eine spanende Bearbeitung erzeugt, in dem durch Drehen der reduzierten Durchmesser im Bereich 57 sowie dem Bereich zwischen den Abschnitten 37 und 38 umlaufende Nuten eingebracht werden. Der Bereich zwischen den Abschnitten 37 und 38 sowie der radial reduzierte Bereich 57 und der Bund 60, an dem die Anlagefläche 45 ausgebildet ist, weisen dabei vorzugsweise einen identischen Durchmesser auf.FIG. 7 shows a second exemplary embodiment of a valve piston 32, in which the throttle point 64 is dispensed with. In addition, on the valve piston 32 of FIG. 7, the contact surface 45 can be seen, on which the sleeve 40 is supported. The contact surface 45 is formed by a step in the transition from the extension 39 to the second portion 38. The first end 56, the first section 37 and the second Section 38 are preferably produced by a machining operation, in which by turning the reduced diameter in the region 57 and the region between the sections 37 and 38 circumferential grooves are introduced. The area between the sections 37 and 38 and the radially reduced area 57 and the collar 60, on which the contact surface 45 is formed, preferably have an identical diameter.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind die einzelnen Merkmale der Ausführungsbeispiele in beliebiger Weise miteinander kombinierbar.
The invention is not limited to the illustrated embodiments. Rather, the individual features of the embodiments can be combined with each other in any desired manner.
Claims
1. Regelventileinheit mit einem in einem Ventilgehäuse (34) längsverschieblich angeordneten Ventilelement, das aus einer Neutralposition heraus in Richtung einer ersten Endposition und einer entgegengesetzten zweiten Endposition verstellbar ist, wobei mit zunehmender Verstellung ein erster Ausgangsanschluss (10, 35a) oder ein zweiter Ausgangsanschluss (11, 35b) zunehmend mit einem Eingangsanschluss (12) verbindbar ist und der jeweils andere der zwei Ausgangsanschlüsse (11, 35b; 10, 35a) zunehmend mit einer Entspannungsleitung (12) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelemenent einen ersten Ventilkolben (32a) und einen zweiten Ventilkolben (32b) umfasst, die über ein elastisches Element (27) aufeinander wirken.A control valve unit having a valve element (34) arranged longitudinally displaceable valve element which is adjustable from a neutral position towards a first end position and an opposite second end position, wherein with increasing adjustment, a first output terminal (10, 35 a) or a second output terminal ( 11, 35b) is increasingly connectable to an input port (12) and the other of the two output ports (11, 35b; 10, 35a) is increasingly connectable to a flash line (12), characterized in that the valve element comprises a first valve piston (32a ) and a second valve piston (32b) which act on one another via an elastic element (27).
2. Regelventileinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ventilkolben (32a) durch eine erste Stellkraft in Richtung auf den zweiten Ventilkolben (32b) und der zweite Ventilkolben (32b) durch eine zweite Stellkraft in Richtung auf den ersten Ventilkolben (32a) hin beaufschlagbar sind.Second control valve unit according to claim 1, characterized in that the first valve piston (32 a) by a first actuating force in the direction of the second valve piston (32 b) and the second valve piston (32 b) by a second actuating force in the direction of the first valve piston (32 a) can be acted upon.
3. Regelventileinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (27) auf den ersten bzw. den zweiten Ventilkolben (32a, 32b) eine der ersten und der zweiten Stellkraft entgegengerichtete Kraft ausübt.3. Control valve unit according to claim 2, characterized in that the elastic element (27) on the first and the second valve piston (32 a, 32 b) exerts one of the first and the second actuating force opposing force.
4. Regelventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ventilkolben (32a) und der zweite Ventilkolben (32b) jeweils eine Stirnfläche (42a, 42b) aufweisen, die mit dem Druck des ersten Ausgangsanschlusses (10, 35a) bzw. dem Druck des zweiten Ausgangsanschlusses (11, 35b) beaufschlagt ist. 4. control valve unit according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first valve piston (32 a) and the second valve piston (32 b) each have an end face (42 a, 42 b) which with the pressure of the first output terminal (10, 35 a) or the pressure of the second output terminal (11, 35b) is acted upon.
5. Regelventileinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche (42a, 42b) jeweils an einem Fortsatz (39a, 39b) des ersten bzw. des zweiten Ventilkolbens (32a, 32b) ausgebildet ist und die Fortsätze (39a, 39b) in eine erste Regeldruckkammer (42a) bzw. eine zweite Regeldruckkammer (42b) einer gemeinsamen Hülse (40) eingreifen.5. Control valve unit according to claim 4, characterized in that the end face (42a, 42b) in each case on an extension (39a, 39b) of the first and the second valve piston (32a, 32b) is formed and the extensions (39a, 39b) in a first control pressure chamber (42a) and a second control pressure chamber (42b) of a common sleeve (40) engage.
6. Regelventileinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (40) axial verschieblich auf den Fortsätzen (39a, 39b) angeordnet ist.6. Control valve unit according to claim 5, characterized in that the sleeve (40) is arranged axially displaceably on the extensions (39 a, 39 b).
7. Regelventileinheit nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fortsätze (39a, 39b) des ersten und des zweiten Ventilkolbens (32a, 32b) in einem mit der Entspannungsleitung (13) verbundenen Ringraum (36) ragen, in dem die Hülse (40) im wesentlichen angeordnet ist.7. Control valve unit according to claim 5 or 6, characterized in that the extensions (39a, 39b) of the first and the second valve piston (32a, 32b) protrude into a with the expansion line (13) connected to the annular space (36), in which the sleeve (40) is arranged substantially.
8. Regelventileinheit nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Zuführung des Drucks des ersten8. Control valve unit according to one of claims 5 to 7, characterized in that for supplying the pressure of the first
Ausgangsanschlusses (10, 35a) bzw. des zweitenOutput terminal (10, 35a) and the second
Ausgangsanschlusses (11, 35b) zu der erstenOutput terminal (11, 35b) to the first
Regeldruckkammer (42a) bzw. der zweiten RegeldruckkammerControl pressure chamber (42 a) and the second control pressure chamber
(42b) in den Ventilkolben (32a, 32b) jeweils ein Stelldruckkanal (10', 11') ausgebildet ist.(42b) in the valve piston (32a, 32b) in each case a control pressure channel (10 ', 11') is formed.
9. Regelventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ventilkolben (32a) und der zweite Ventilkolben (32b) mit dem Ventilgehäuse (34) ein erstes Druckreduzierventil (9a) und ein zweites Druckreduzierventil (9b) ausbilden.9. Control valve unit according to one of claims 1 to 8, characterized in that the first valve piston (32a) and the second valve piston (32b) with the valve housing (34) form a first pressure reducing valve (9a) and a second pressure reducing valve (9b).
10. Regelventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ventilkolben (32a) und der zweite Ventilkolben (32b) gleich ausgeführt sind und in einer gemeinsamen Ausnehmung (33) des Ventilgehäuses (34) entgegengesetzt zueinander angeordnet sind.10. Control valve unit according to one of claims 1 to 9, characterized in that the first valve piston (32a) and the second valve piston (32b) are made the same and in a common recess (33) of the valve housing (34) are arranged opposite to each other.
11. Regelventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Ventilkolben (32a, 32b) mit einer durch jeweils einen Proportionalmagneten (15, 16) erzeugten Stellkraft beaufschlagbar sind.11. Control valve unit according to one of claims 1 to 10, characterized in that the first and the second valve piston (32a, 32b) can be acted upon by a respective force generated by a respective proportional solenoid (15, 16).
12. Regelventileinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ventilkolben (32a) und der zweite Ventilkolben (32b) jeweils mit einer hydraulischen Kraft beaufschlagbar sind. 12. Control valve unit according to one of claims 1 to 10, characterized in that the first valve piston (32a) and the second valve piston (32b) are each acted upon by a hydraulic force.
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