DE102016104415A1 - Cylinder control valve - Google Patents

Abstract

Ein Steuerventil 100 mit einem Ventilkörper 102 ist zum Reduzieren des Fluidverbrauchs eines Kraftzylinders 112 konfiguriert. Das Steuerventil 100 umfasst einen Schieber 120, der zum Regeln der Fluidzuteilung zum Kraftzylinder 112 durch Ändern von Positionen im Ventilkörper 102 konfiguriert ist, wobei der Schieber 120 von einem Pilotventil 130 gesteuert werden kann, so dass er wenigstens eine erste, eine zweite und eine Zwischenposition hat. Ein Druckregelteil 128 in Fluidverbindung mit dem Kraftzylinder 112 ist zum Ändern der Position des Schiebers 120 vorgesehen und konfiguriert. Der Druckregelteil 128 ist so konfiguriert, dass er mit einer stangenseitigen Kammer 116 des Kraftzylinders 112 in Fluidverbindung ist, der dem Druckregelteil 128 signalisiert, den Schieber 120 proportional in Richtung auf die erste Position vorzuspannen. Ein Vorspannelement 122 im Steuerventil 100 ist so konfiguriert, dass es den Schieber 120 in Richtung auf die zweite Position vorspannt.A control valve 100 having a valve body 102 is configured to reduce the fluid consumption of a power cylinder 112. The control valve 100 includes a spool 120 configured to regulate fluid allocation to the power cylinder 112 by changing positions in the valve body 102, wherein the spool 120 may be controlled by a pilot valve 130 to have at least first, second, and intermediate positions Has. A pressure control member 128 in fluid communication with the power cylinder 112 is provided and configured to change the position of the spool 120. The pressure regulating member 128 is configured to be in fluid communication with a rod side chamber 116 of the power cylinder 112, which signals the pressure regulating member 128 to bias the slider 120 proportionally toward the first position. A biasing member 122 in the control valve 100 is configured to bias the slider 120 toward the second position.

Description

BEREICH DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die nachfolgend beschriebenen Ausgestaltungen beziehen sich auf Ventile und insbesondere auf ein verbessertes Zylindersteuerventil mit Druckregelung und ein diesbezügliches Verfahren.The embodiments described below relate to valves and in particular to an improved cylinder control valve with pressure control and a related method.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Kraftzylinder, die häufig pneumatisch oder hydraulisch sind, dienen zum Umwandeln von unter Druck fließendem Fluid in eine lineare Bewegung einer Kolbenstange, um eine mechanische Aufgabe auszuführen. Der elementarste Aufbau eines Kraftzylinders umfasst eine Röhre mit einer Stange, die aus einem der Enden vorsteht. An der Stange ist ein Kolben angebracht und der Kolben befindet sich in der Röhre. Fluiddruck wirkt auf den Kolben und bewirkt dessen Bewegung in der Röhre, um eine Hin- und Herbewegung der Stange zu bewirken. Die Betätigung des Zylinders muss gesteuert werden und dies kann mittels eines Steuer- oder Schaltventils erfolgen.Power cylinders, which are often pneumatic or hydraulic, serve to convert pressurized fluid into a linear motion of a piston rod to perform a mechanical task. The most elementary structure of a power cylinder comprises a tube with a rod protruding from one of the ends. A piston is attached to the rod and the piston is in the tube. Fluid pressure acts on the piston causing it to move in the tube to cause reciprocation of the rod. The operation of the cylinder must be controlled and this can be done by means of a control or switching valve.

Ein Steuerventil diktiert, welche Kammer des Zylinders unter Druck stehendes Fluid aufnimmt, um so den Betätigungszustand des Zylinders zu bestimmen. Fluidfluss von einem Steuerventil tritt typischerweise in einen von zwei Anschlüssen an dem Zylinder ein. Es gibt zwar zahlreiche Möglichkeiten zum Konfigurieren eines Ventils mit einem Zylinder, aber häufig wird ein Anschluss unter Druck gesetzt, während der andere als Rücklaufanschluss wirkt. Unter Druck stehendes Fluid wirkt auf eine Seite des Kolbens, so dass die Stange wiederum in das oder aus dem Ende des Zylinders gedrückt wird. Die Richtung hängt davon ab, welche Seite des Kolbens von dem Ventil unter Druck gesetzt wird. Wenn Druck abgelassen wird, dann bewirken auf die Stange wirkende externe Kräfte, dass sich die Stange in die gegenüberliegende Position bewegt. Durch Justieren der Ventilkonfiguration kann bewirkt werden, dass der Zylinder fluidgesteuert aus- und einfährt, ohne Notwendigkeit für externe Kräfte zum Auslösen eines Rückkehrhubs.A control valve dictates which chamber of the cylinder receives pressurized fluid so as to determine the operating state of the cylinder. Fluid flow from a control valve typically enters one of two ports on the cylinder. While there are many ways to configure a single cylinder valve, one port is often pressurized while the other is acting as a return port. Pressurized fluid acts on one side of the piston so that the rod is again forced into or out of the end of the cylinder. The direction depends on which side of the piston is pressurized by the valve. When pressure is released, external forces acting on the rod cause the rod to move to the opposite position. Adjusting the valve configuration may cause the cylinder to be fluidly retracted and retracted without the need for external forces to initiate a return stroke.

Der Rückkehrhub eines Zylinders erfordert häufig nur wenig Kraft, um ein Einfahren der Stange zu bewirken, da externe Kräfte von einem mit der Stange verbundenen Werkstück zu der benötigten Einfahrkraft beitragen. Daher besteht Bedarf an einem Steuerventil, das die von externen Werkstücken bereitgestellten Kräfte nutzt, indem es den Druck von Fluid reduziert, das dem Zylinder für den Rückkehrhub zugeführt wird, um Energie zu sparen und Betriebskosten zu senken. Es besteht auch Bedarf an der Integration eines Druckreglers zum Unterstützen des Sparens von im Rückkehrhub benutztem Fluid. Es besteht auch Bedarf an einem Zylindersteuerventil, das diese Funktionen auf eine Weise ausführt, die sich kostengünstig implementieren lässt.The return stroke of a cylinder often requires little force to effect retraction of the rod, as external forces from a workpiece connected to the rod contribute to the required retraction force. Therefore, a need exists for a control valve that utilizes the forces provided by external workpieces by reducing the pressure of fluid supplied to the cylinder for the return stroke to save energy and reduce operating costs. There is also a need to integrate a pressure regulator to assist in saving fluid used in the return stroke. There is also a need for a cylinder control valve that performs these functions in a manner that is cost effective to implement.

Die nachfolgend beschriebenen Ausgestaltungen überwinden diese und andere Probleme und es wird ein technischer Fortschritt erzielt. Die nachfolgend beschriebenen Ausgestaltungen stellen ein Zylindersteuerventil für einen Zylinder mit einem Druckregler bereit, der zum Sparen und Minimieren des Gebrauchs von Rückkehrhubfluid konfiguriert ist. Das Ergebnis ist ein Steuerventil, das die Leistungen von Einheiten des Standes der Technik übertrifft, sich kostengünstiger betreiben lässt und auch die Implementationskosten senkt.The embodiments described below overcome these and other problems, and technical advances are achieved. The embodiments described below provide a cylinder control valve for a cylinder with a pressure regulator configured to save and minimize the use of return lift fluid. The result is a control valve that outperforms prior art units, operates more cost-effectively, and also reduces implementation costs.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Es wird ein Steuerventil gemäß einer Ausgestaltung bereitgestellt. Die Ausgestaltung umfasst einen Ventilkörper und einen Schieber in dem Ventilkörper, der zum Regeln der Fluidzuteilung zu einem Kraftzylinder konfiguriert ist, wobei der Schieber von einem Pilotventil gesteuert werden kann und wenigstens eine erste Position, eine zweite Position und eine Zwischenposition zwischen der ersten und der zweiten Position im Ventilkörper hat. Ein Druckregelteil im Steuerventil ist in selektiver Fluidverbindung mit einer stangenseitigen Kammer des Kraftzylinders, wobei der Druckregelteil zum Ändern der Position des Schiebers konfiguriert ist und wobei ein Fluiddruck der stangenseitigen Kammer dem Druckregelteil signalisiert, den Schieber in Richtung auf die erste Position mit einer Vorspannkraft gegen den Schieber vorzuspannen, die proportional zum Fluiddruck der stangenseitigen Kammer ist. Ein Vorspannelement im Steuerventil ist zum Vorspannen des Schiebers in Richtung auf die zweite Position konfiguriert, wobei das Steuerventil zum Reduzieren des Fluidverbrauchs eines Kraftzylinders konfiguriert ist.A control valve according to an embodiment is provided. The embodiment includes a valve body and a spool in the valve body configured to control fluid allocation to a power cylinder, which spool may be controlled by a pilot valve and at least a first position, a second position, and an intermediate position between the first and second Position in the valve body has. A pressure regulating member in the control valve is in selective fluid communication with a rod side chamber of the power cylinder, wherein the pressure regulating member is configured to change the position of the spool and wherein a fluid pressure the rod-side chamber signals the pressure control member to bias the slider towards the first position with a biasing force against the slider, which is proportional to the fluid pressure of the rod-side chamber. A biasing member in the control valve is configured to bias the spool toward the second position, wherein the control valve is configured to reduce the fluid consumption of a power cylinder.

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Steuerventils bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltet die folgenden Schritte: Bereitstellen eines Ventilkörpers mit einem ersten und einem zweiten Ausstoßanschluss, einem ersten und einem zweiten Ablassanschluss sowie einem einzigen Fluidzufuhranschluss; Definieren eines Schieberzylinders, der longitudinal in dem Ventilkörper vorsteht; Platzieren eines Schiebers in dem Schieberzylinder, wobei der Schieber zum Regeln der Fluidzuteilung zu einem Kraftzylinder durch Ändern von Positionen in dem Ventilkörper konfiguriert ist; Vorspannen des Schiebers mit einem Vorspannelement in einer zweiten Richtung; Bereitstellen eines Druckregelteils im Steuerventil, der den Schieber in eine erste Richtung entgegengesetzt zum Vorspannelement vorspannt; Anbringen eines Pilotventils an dem Steuerventil, wobei das Pilotventil den Druckregelteil auslöst; und fluidisches Verbinden einer den Kraftzylinder enthaltenden stangenseitigen Kammer mit dem Druckregelteil, wobei ein Fluiddruck der stangenseitigen Kammer dem Druckregelteil signalisiert, den Schieber in Richtung auf die erste Position vorzuspannen, wobei eine Vorspannkraft gegen den Schieber proportional zum Fluiddruck der stangenseitigen Kammer ist.A method of manufacturing a control valve is provided. The method includes the steps of: providing a valve body having first and second discharge ports, first and second discharge ports, and a single fluid supply port; Defining a pusher cylinder projecting longitudinally in the valve body; Placing a pusher in the pusher cylinder, the pusher configured to control fluid metering to a power cylinder by changing positions in the valve body; Biasing the slider with a biasing member in a second direction; Providing a pressure regulating member in the control valve biasing the slider in a first direction opposite to the biasing member; Attaching a pilot valve to the control valve, wherein the pilot valve triggers the pressure control part; and fluidly connecting a rod-side chamber containing the power cylinder to the pressure-regulating member, wherein a fluid pressure of the rod-side chamber signals the pressure-regulating member to bias the slider towards the first position, wherein a biasing force against the slider is proportional to the fluid pressure of the rod-side chamber.

ASPEKTEASPECTS

Gemäß einem Aspekt umfasst ein Steuerventil einen Ventilkörper und einen Schieber in dem Ventilkörper, der zum Regeln der Fluidzuteilung zu einem Kraftzylinder konfiguriert ist, wobei der Schieber von einem Pilotventil gesteuert werden kann und wenigstens eine erste Position, eine zweite Position und eine Zwischenposition zwischen der ersten und der zweiten Position in dem Ventilkörper hat. Ein Druckregelteil im Steuerventil ist in selektiver Fluidverbindung mit einer stangenseitigen Kammer des Kraftzylinders, wobei der Druckregelteil zum Ändern der Position des Schiebers konfiguriert ist, wobei ein Fluiddruck der stangenseitigen Kammer dem Druckregelteil signalisiert, den Schieber in Richtung auf die erste Position mit einer Vorspannkraft gegen den Schieber vorzuspannen, die proportional zum Fluiddruck der stangenseitigen Kammer ist. Ein Vorspannelement im Steuerventil ist zum Vorspannen des Schiebers in Richtung auf die zweite Position konfiguriert und das Steuerventil ist zum Reduzieren des Fluidverbrauchs eines Kraftzylinders konfiguriert.According to one aspect, a control valve includes a valve body and a spool in the valve body configured to control fluid allocation to a power cylinder, the spool being controlled by a pilot valve and having at least a first position, a second position, and an intermediate position between the first and the second position in the valve body. A pressure regulating member in the control valve is in selective fluid communication with a rod side chamber of the power cylinder, wherein the pressure regulating member is configured to change the position of the slider, wherein a fluid pressure of the rod side chamber signals the pressure regulating member, the slider towards the first position with a biasing force against the To bias the slide, which is proportional to the fluid pressure of the rod-side chamber. A biasing member in the control valve is configured to bias the spool toward the second position and the control valve is configured to reduce fluid consumption of a power cylinder.

Der Schieber wird vorzugsweise in der Zwischenposition gehalten, wenn eine auf ein zweites Ende des Schiebers ausgeübte Kraft und eine Kraft des Vorspannelements einander im Wesentlichen gleich sind, und das Steuerventil ist zum Verhüten des Ein- oder Austritts von Fluid in den bzw. aus dem Zylinder in der Zwischenposition des Schiebers konfiguriert.The spool is preferably held in the intermediate position when a force applied to a second end of the spool and a force of the biasing member are substantially equal to each other, and the control valve is for preventing the entry or exit of fluid into and out of the cylinder configured in the intermediate position of the slider.

Das Pilotventil ist vorzugsweise so konfiguriert, dass es unter Druck stehendes Fluid von einer Fluidquelle zu einer Steuerkolbenkammer des Druckregelteils führt und einen Fluiddruck auf ein zweites Ende des Schiebers aufbringt und den Schieber in Richtung auf die erste Position vorspannt, wobei das Steuerventil dem Kraftzylinder Fluid zuführt, um eine Kolbenstange darin auszufahren, und wobei die kappenseitige Zylinderkammer in Fluidverbindung mit einer Fluidquelle gebracht wird.The pilot valve is preferably configured to direct pressurized fluid from a fluid source to a control piston chamber of the pressure regulating member and apply fluid pressure to a second end of the spool and bias the spool toward the first position, the control valve supplying fluid to the power cylinder to extend a piston rod therein, and wherein the cap-side cylinder chamber is brought into fluid communication with a fluid source.

Der Schieber umfasst vorzugsweise einen Schieberanschluss, der von einer Außenfläche des Schiebers zu einer Schieberbohrung im Schieber verläuft, die von einem zentralen Teil des Schiebers zum zweiten Ende des Schiebers verläuft, wobei der Schieberanschluss in Fluidverbindung mit einer steuerkolbenseitigen Kammer des Druckregelteils ist, wobei der Schieberanschluss in allen Schieberpositionen auch in Fluidverbindung mit einem zweiten Ausstoßanschluss ist, und wobei das Vorspannelement den Druckregelteil entgegengesetzt vorspannt, wobei der Schieber so konfiguriert ist, dass er in der Zwischenposition bleibt, wenn eine Kraft auf dem Schieber vom Vorspannelement gleich der Kraft ist, die von einem Steuerkolben des Druckregelteils auf den Schieber ausgeübt wird, wobei der Steuerkolben in Richtung auf die erste Position bewegt wird, wenn die steuerkolbenseitige Kammer Fluiddruck von der stangenseitigen Zylinderkammer aufnimmt.The spool preferably includes a spool port extending from an outer surface of the spool to a spool bore in the spool extending from a central portion of the spool to the second end of the spool, the spool port being in fluid communication with a control piston side chamber of the pressure regulating portion, the spool port in all slide positions also being in fluid communication with a second discharge port and wherein the biasing element biases the pressure regulating part oppositely, the slide being configured to remain in the intermediate position when a force on the slide of the biasing element is equal to that of a control piston of the pressure regulating member is applied to the slider, wherein the control piston is moved toward the first position when the control piston-side chamber receives fluid pressure from the rod-side cylinder chamber.

Das Steuerventil umfasst vorzugsweise Folgendes: einen Fluideinlassanschluss, der vom Ventilkörper definiert wird, so konfiguriert, dass er mit einer Fluidquelle in Fluidverbindung ist; einen ersten Ausstoßanschluss, so konfiguriert, dass er mit einer kappenseitigen Kammer des Kraftzylinders in Fluidverbindung ist; einen zweiten Ausstoßanschluss, so konfiguriert, dass er mit einer stangenseitigen Kammer des Kraftzylinders in Fluidverbindung ist; einen Ablassanschluss, so konfiguriert, dass er mit dem ersten Ausstoßanschluss in Fluidverbindung ist, wenn der Schieber in einer ersten Position ist; und einen Ablassanschluss, so konfiguriert, dass er mit dem zweiten Ausstoßanschluss in Fluidverbindung ist, wenn der Schieber in einer zweiten Position ist, wobei kein Ablassanschluss mit einem Ausstoßanschluss in Fluidverbindung ist, wenn der Schieber in der Zwischenposition ist.The control valve preferably includes: a fluid inlet port defined by the valve body configured to be in fluid communication with a fluid source; a first exhaust port configured to be in fluid communication with a cap side chamber of the power cylinder; a second exhaust port configured to be in fluid communication with a rod-side chamber of the power cylinder; a drain port configured to be in fluid communication with the first exhaust port when the spool is in a first position; and a drain port configured to be in fluid communication with the second exhaust port when the spool is in a second position, wherein no exhaust port is in fluid communication with an exhaust port when the spool is in the intermediate position.

Das Steuerventil ist vorzugsweise ein 5/3 Ventil, das als 5/2 Ventil betrieben werden kann.The control valve is preferably a 5/3 valve that can be operated as a 5/2 valve.

Gemäß einem Aspekt beinhaltet ein Verfahren zur Herstellung eines Steuerventils die folgenden Schritte: Bereitstellen eines Ventilkörpers mit einem ersten und einem zweiten Ausstoßanschluss, einem ersten und einem zweiten Ablassanschluss und einem einzigen Fluidzufuhranschluss; Definieren eines Schieberzylinders, der longitudinal in dem Ventilkörper vorsteht; Platzieren eines Schiebers in dem Schieberzylinder, wobei der Schieber zum Regeln der Fluidzuteilung zu einem Kraftzylinder durch Ändern von Positionen im Ventilkörper konfiguriert ist; Vorspannen des Schiebers mit einem Vorspannelement in einer zweiten Richtung; Bereitstellen eines Druckregelteils in dem Steuerventil, der den Schieber in einer ersten Richtung entgegengesetzt zum Vorspannelement vorspannt; Anbringen eines Pilotventils an dem Steuerventil, wobei das Pilotventil den Druckregelteil auslöst; und fluidisches Verbinden einer den Kraftzylinder enthaltenden stangenseitigen Kammer mit dem Druckregelteil, wobei ein Fluiddruck der stangenseitigen Kammer dem Druckregelteil signalisiert, den Schieber in Richtung auf die erste Position vorzuspannen, wobei eine Vorspannkraft gegen den Schieber porportional zum Fluiddruck der stangenseitigen Kammer ist.In one aspect, a method of manufacturing a control valve includes the steps of: providing a valve body having first and second exhaust ports, first and second exhaust ports, and a single fluid supply port; Defining a pusher cylinder projecting longitudinally in the valve body; Placing a pusher in the pusher cylinder, the pusher configured to control fluid metering to a power cylinder by changing positions in the valve body; Biasing the slider with a biasing member in a second direction; Providing a pressure regulating member in the control valve biasing the slider in a first direction opposite to the biasing member; Attaching a pilot valve to the control valve, wherein the pilot valve triggers the pressure control part; and fluidly connecting a rod-side chamber containing the power cylinder to the pressure-regulating member, wherein a fluid pressure of the rod-side chamber signals the pressure-regulating member to bias the slider towards the first position, wherein a biasing force against the slider is proportional to the fluid pressure of the rod-side chamber.

Der Schieber ist vorzugsweise so konfiguriert, dass er sich gleitend im Schieberzylinder zu wenigstens einer ersten, einer zweiten und einer Zwischenposition zwischen der ersten und der zweiten Position bewegt, wobei der erste Ablassanschluss so konfiguriert ist, dass er mit dem ersten Ausstoßanschluss in Fluidverbindung ist, wenn der Schieber in einer ersten Position ist, und wobei der zweite Ablassanschluss so konfiguriert ist, dass er mit dem zweiten Ausstoßanschluss in Fluidverbindung ist, wenn der Schieber in einer zweiten Position ist, und wobei kein Ablassanschluss mit einem Ausstoßanschluss in Verbindung ist, wenn der Schieber in der Zwischenposition ist.The pusher is preferably configured to slide in the pusher cylinder at least a first, a second and an intermediate position between the first and the second position, wherein the first discharge port is configured to be in fluid communication with the first discharge port when the spool is in a first position, and wherein the second discharge port is configured to be in fluid communication with the second discharge port when the spool is in a second position, and wherein no discharge port communicates with an exhaust port when the spool is in the intermediate position.

Das Verfahren beinhaltet vorzugsweise den Schritt des Konfigurierens des Druckregelteils, um den Schieber in Richtung auf die erste Position während eines Rückkehrhubs des Kraftzylinders vorzuspannen, wobei der Fluiddruck der stangenseitigen Kammer den Schieber in Richtung auf die erste Position bewegt, und wobei der Schieber so konfiguriert ist, dass er in der Zwischenposition bleibt, wenn die Kraft auf den Schieber vom Druckregelteil gleich der Kraft auf den Schieber vom Vorspannelement ist.The method preferably includes the step of configuring the pressure regulating member to bias the spool toward the first position during a return stroke of the power cylinder, wherein the fluid pressure of the rod-side chamber moves the spool toward the first position, and wherein the spool is configured in that it remains in the intermediate position when the force on the slider of the pressure regulating member is equal to the force on the slider of the biasing member.

Das Verfahren beinhaltet vorzugsweise den Schritt des Konfigurierens des Steuerventils so, dass es für einen Einwärtshub des Kraftzylinders etwa die Hälfte des Fluids verbraucht, das für einen Auswärtshub des Kraftzylinders nötig ist, durch Zuführen von Druck von einer stangenseitigen Kammer des Kraftzylinders zum Druckregelteil, um den Schieber in der Zwischenposition zu positionieren.The method preferably includes the step of configuring the control valve to consume about one half of the fluid necessary for an outward stroke of the power cylinder for an inward stroke of the power cylinder by supplying pressure from a rod side chamber of the power cylinder to the pressure control member Position the slider in the intermediate position.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Dieselben Bezugsziffern identifizieren in allen Zeichnungen dieselben Elemente. Die Zeichnungen sind nicht unbedingt maßstabsgetreu.The same reference numbers identify the same elements throughout the drawings. The drawings are not necessarily to scale.

1 illustriert einen Querschnitt eines Steuerventils gemäß einer Ausgestaltung; und 1 illustrates a cross section of a control valve according to an embodiment; and

2 illustriert ein Schema des Steuerventils von 1 in Fluidverbindung mit einem Pilotventil und einem Kraftzylinder; und 2 illustrates a scheme of the control valve of 1 in fluid communication with a pilot valve and a power cylinder; and

3 illustriert ein Schema einer alternativen Ausgestaltung des Steuerventils von 1 in Fluidverbindung mit einem Pilotventil und einem Kraftzylinder. 3 illustrates a schematic of an alternative embodiment of the control valve of 1 in fluid communication with a pilot valve and a power cylinder.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Die 1–3 und die nachfolgende Beschreibung veranschaulichen spezifische Beispiele, um die Fachperson in der Umsetzung und Nutzung des besten Modus von Ausgestaltungen eines Kraftzylindersteuerventils und diesbezüglicher Verfahren zu unterweisen. Für die Zwecke des Lehrens der erfinderischen Grundsätze wurden einige herkömmliche Aspekte vereinfacht oder weggelassen. Der Fachperson werden Variationen zu diesen Beispielen einfallen, die in den Rahmen der Erfindung fallen. Die Fachperson wird erkennen, dass die nachfolgend beschriebenen Merkmale auf verschiedene Weisen kombiniert werden können, um mehrere Variationen der Erfindung zu bilden. Demzufolge ist die Erfindung nicht auf die nachfolgend beschriebenen spezifischen Beispiele, sondern nur durch die Ansprüche und deren Äquivalente begrenzt.The 1 - 3 and the following description illustrate specific examples to guide those skilled in the implementation and use of the best mode of embodiments of a power cylinder control valve and related methods. For the purposes of teaching the inventive principles, some conventional aspects have been simplified or omitted. Those skilled in the art will be aware of variations to these examples that fall within the scope of the invention. Those skilled in the art will recognize that the features described below may be combined in various ways to form multiple variations of the invention. Accordingly, the invention is not limited to the specific examples described below, but only by the claims and their equivalents.

Die 1 und 2 illustrieren ein Steuerventil 100 gemäß einer Ausgestaltung. Der Deutlichkeit halber wurden einige Teile der Illustration symbolisch dargestellt. Außerdem können einige herkömmliche Komponenten in den Illustrationen der Deutlichkeit halber fehlen. Das Steuerventil 100 hat einen Körper 102 mit einem Schieberzylinder 104, der longitudinal darin vorsteht. Es ist ein einzelner Fluideinlassanschluss 106 vorhanden. Der Fluideinlassanschluss 106 ist mit einer Fluidquelle 108 verbunden. Auch ein erster Ausstoßanschluss 110a und ein zweiter Ausstoßanschluss 110b werden vom Körper 102 definiert. Die Ausstoßanschlüsse 110a und 110b sind in Fluidverbindung mit einem Kraftzylinder 112. In den Illustrationen sind zwar der Ausstoßanschluss 110a mit der kappenseitigen Kammer 114 und der Ausstoßanschluss 110b mit der stangenseitigen Kammer 116 verbunden, aber es ist zu verstehen, dass dies in einigen Ausgestaltungen auch umgekehrt sein könnte, so dass der Ausstoßanschluss 110a mit der stangenseitigen Kammer 116 und der Ausstoßanschluss 110b mit der kappenseitigen Kammer 114 verbunden sind. Ein erster Ablassanschluss 118a und ein zweiter Ablassanschluss 118b werden ebenfalls vom Körper 102 definiert.The 1 and 2 illustrate a control valve 100 according to an embodiment. For the sake of clarity, some parts of the illustration have been symbolically represented. In addition, some conventional components may be omitted in the illustrations for the sake of clarity. The control valve 100 has a body 102 with a slide cylinder 104 projecting longitudinally therein. It is a single fluid inlet port 106 available. The fluid inlet port 106 is with a fluid source 108 connected. Also a first discharge connection 110a and a second discharge port 110b be from the body 102 Are defined. The discharge connections 110a and 110b are in fluid communication with a power cylinder 112 , In the illustrations, although the discharge connection 110a with the cap side chamber 114 and the discharge port 110b with the rod-side chamber 116 but it should be understood that in some embodiments this could be reversed so that the discharge port 110a with the rod-side chamber 116 and the discharge port 110b with the cap side chamber 114 are connected. A first drain port 118a and a second drain port 118b are also from the body 102 Are defined.

Ein Schieber 120 greift gleitend in den Schieberzylinder 104 ein und kann darin longitudinal gleiten. Es können mehrere Dichtungen 121 vorhanden sein, um den Schieberzylinder 104 gegenüber dem Körper 102 abzudichten. In einer Ausgestaltung kann der Ventilkörper 102 eine Bohrung definieren, in der sich der Schieber 120 befindet, und in diesem Fall können Dichtungen 121 alternativ am Schieber 120 selbst vorhanden sein und es ist möglicherweise kein separater Schieberzylinder 104 vorhanden.A slider 120 slips into the slide cylinder 104 and can slide longitudinally therein. It can have multiple seals 121 be present to the slide cylinder 104 opposite the body 102 seal. In one embodiment, the valve body 102 define a hole in which the slider 120 located, and in this case can seals 121 alternatively on the slide 120 itself and it may not be a separate slide cylinder 104 available.

Der erste Ausstoßanschluss 110a ist so konfiguriert, dass er mit dem ersten Ablassanschluss 118a in Fluidverbindung ist, je nach der Position des Schiebers 120 im Schieberzylinder 104. Dadurch wird die Leitung 111 in Fluidverbindung mit der Leitung 111a gebracht. Ebenso ist der zweite Ausstoßanschluss 110b so konfiguriert, dass er mit dem zweiten Ablassanschluss 118b in Fluidverbindung ist, je nach der Position des Schiebers 120 im Schieberzylinder 104. Dadurch wird die Leitung 113 in Fluidverbindung mit der Leitung 113a gebracht. In einer Ausgestaltung können die Leitungen 111a und 113a mit einem gemeinsamen Ablass 117 verbunden sein.The first discharge connection 110a is configured to connect to the first drain port 118a in fluid communication, depending on the position of the slider 120 in the slide cylinder 104 , This will be the conduit 111 in fluid communication with the conduit 111 brought. Likewise, the second discharge port 110b configured to connect to the second drain port 118b in fluid communication, depending on the position of the slider 120 in the slide cylinder 104 , This will be the conduit 113 in fluid communication with the conduit 113a brought. In one embodiment can the wires 111 and 113a with a common indulgence 117 be connected.

Ein Vorspannelement 122 im Steuerventil 100 spannt den Schieber 120 in eine zweite Position vor (zur rechten Seite des Steuerventils wie illustriert). Ein Endgehäuse 123 kann das Vorspannelement 122 festhalten. Das Endgehäuse 123 kann eine Dichtung 125 wie z. B., ohne Begrenzung, einen O-Ring haben, um das Endgehäuse 123 gegenüber dem Körper 102 abzudichten. Eine erste Vorspannelement-Endkappe 124 kontaktiert das Vorspannelement 122 und nimmt Kräfte in Verbindung mit dem Vorspannelement auf, die auf ein erstes Ende 120a des Schiebers 120 übertragen werden, der ebenfalls mit der ersten Vorspannelement-Endkappe 124 in Kontakt ist. Eine zweite Vorspannelement-Endkappe 126 kann justierbar an dem Vorspannelement 122 positioniert werden, um die Spannung des Vorspannelements 122 zu erhöhen oder zu verringern, so dass die vom Vorspannelement 122 auf den Schieber 120 aufgebrachte Kraft justierbar ist. Es ist zwar eine Spiralfeder illustriert, aber das Vorspannelement 122 kann auch ein anderer Typ von elastischem Element sein, der eine Kraft auf den Schieber 120 aufbringt. In einer Ausgestaltung kann das Vorspannelement 122 durch einen Fluiddruck und einen Kolben, eine Membran oder ein ähnliches Element ersetzt oder ergänzt werden.A biasing element 122 in the control valve 100 tenses the slider 120 in a second position (to the right of the control valve as illustrated). An end housing 123 can the biasing element 122 hold tight. The end housing 123 can a seal 125 such as For example, without limitation, have an O-ring around the end housing 123 opposite the body 102 seal. A first leader element end cap 124 contacts the biasing element 122 and absorbs forces in connection with the biasing member which is at a first end 120a of the slider 120 which is also associated with the first biasing element end cap 124 is in contact. A second preload end cap 126 can be adjusted to the biasing element 122 be positioned to the tension of the biasing element 122 increase or decrease, so that the from the biasing element 122 on the slide 120 applied force is adjustable. Although it is illustrated a coil spring, but the biasing element 122 may also be another type of elastic element that exerts a force on the slider 120 applies. In one embodiment, the biasing element 122 be replaced or supplemented by a fluid pressure and a piston, a membrane or a similar element.

Ein Druckregelteil 128 nimmt Fluiddruck auf und bringt eine diesbezügliche Kraft auf den Schieber 120 auf. Fluiddruck von einem Pilotventil 130 wird in eine Steuerteilkammer 129 geleitet und dieser Fluiddruck wirkt auf ein zweites Ende 120b des Schiebers 120. Diese Kraft ist entgegengesetzt zur Kraft des Vorspannelements 122. Diese Kraft ist proportional zu dem vom Druckregelteil 128 aufgenommenen Fluiddruck. Der Druckregelteil 128 nimmt Fluid vom Pilotventil 130 und zusätzlich von wenigstens einer Leitung 111, 113 mit dem Kraftzylinder 112 auf.A pressure control part 128 absorbs fluid pressure and puts a force on the slider 120 on. Fluid pressure from a pilot valve 130 will be in a control sub-chamber 129 passed and this fluid pressure acts on a second end 120b of the slider 120 , This force is opposite to the force of the biasing member 122 , This force is proportional to that of the pressure control part 128 absorbed fluid pressure. The pressure control part 128 takes fluid from the pilot valve 130 and additionally of at least one line 111 . 113 with the power cylinder 112 on.

In einer Ausgestaltung ist das Pilotventil 130 ein elektrisch gestelltes Magnetventil. In einer anderen Ausgestaltung ist das Pilotventil 130 ein fluidgestelltes Ventil. Eine Versorgungsleitung 132 in Fluidverbindung mit der Fluidquelle 108 führt dem Pilotventil 130 ein Fluid zu. Es ist zu bemerken, dass das dem Pilotventil 130 zugeführte Fluid in einer Ausgestaltung nicht von der Fluidquelle 108 wie illustriert zu kommen braucht, sondern von einer anderen Fluidversorgung kommen kann. Eine Ablassleitung 133 vom Pilotventil 130 kann mit dem Ablass 117 in Fluidverbindung sein. Wenn das Pilotventil 130 gestellt wird, dann wird Fluid von der Versorgungsleitung 132 über einen Einlassanschluss 135 des Pilotventils 130 zu einem Ausstoßanschluss 134 des Pilotventils 130 geführt, das mit der Druckregelkammer 129 des Druckregelteils 128 in Fluidverbindung ist. Der Fluiddruck von der Versorgungsleitung 132 über den Ausstoßanschluss 134 und die Ausstoßleitung 136 übt eine Kraft auf das zweite Ende 120b des Schiebers 120 entgegengesetzt zu der vom Vorspannelement 122 erzeugten Kraft aus. Dadurch wird bewirkt, dass der Schieber 120 die Kraft des Vorspannelements 122 überwindet und sich in eine erste Position (links wie illustriert) bewegt.In one embodiment, the pilot valve 130 an electrically placed solenoid valve. In another embodiment, the pilot valve 130 a fluidized valve. A supply line 132 in fluid communication with the fluid source 108 leads the pilot valve 130 a fluid too. It should be noted that this is the pilot valve 130 supplied fluid in one embodiment not from the fluid source 108 as illustrated needs to come but can come from another fluid supply. A drain line 133 from the pilot valve 130 can with the drain 117 be in fluid communication. If the pilot valve 130 is placed, then fluid from the supply line 132 via an inlet connection 135 the pilot valve 130 to a discharge port 134 the pilot valve 130 led, with the pressure control chamber 129 of the pressure control part 128 is in fluid communication. The fluid pressure from the supply line 132 over the discharge connection 134 and the discharge line 136 exerts a force on the second end 120b of the slider 120 opposite to that of the biasing element 122 generated power out. This will cause the slider 120 the force of the biasing element 122 overcomes and moves into a first position (left as illustrated).

Ein Steuerkolben 138 kann gleitend in eine erste Bohrung 139 im Schieber eingreifen und kann auch gleitend in eine vom Steuerteilgehäuse 143 definierte zweite Bohrung 141 eingreifen. Das Steuerteilgehäuse 143 kann den Steuerkolben 138 festhalten. Das Steuerteilgehäuse 143 kann eine Dichtung 125 wie beispielsweise, ohne Begrenzung, einen O-Ring aufweisen, um das Steuerteilgehäuse 143 gegenüber dem Körper 102 abzudichten. Es können auch andere Dichtungen 125 im Steuerventil 100 vorhanden sein, wie die Fachperson gut verstehen wird.A control piston 138 can slide into a first hole 139 engage in the slide and can also slide into one of the control housing 143 defined second bore 141 intervention. The control part housing 143 can the control piston 138 hold tight. The control part housing 143 can a seal 125 such as, without limitation, having an O-ring around the control housing 143 opposite the body 102 seal. It can also be other seals 125 in the control valve 100 be present as the expert will understand well.

Wenn sich der Schieber 120 in einer ersten Position (links vom Steuerventil 100 wie illustriert) befindet, dann wird der zweite Ausstoßanschluss 110b in Fluidverbindung mit dem zweiten Ablassanschluss 118b gebracht. Wenn sich der Schieber 120 in einer zweiten Richtung (rechts vom Steuerventil wie illustriert) befindet, dann wird der erste Ausstoßanschluss 110a in Fluidverbindung mit dem ersten Ablassanschluss 118a gebracht. Wenn sich der Schieber 120 in einer Zwischenposition an einer Stelle zwischen der ersten und der zweiten Richtung befindet, dann ist kein Ausstoßanschluss 110a, 110b mit einem Ablassanschluss 118a, 118b in Verbindung. Wie die Fachperson verstehen wird, ist das Steuerventil 100 ein 5/3 Ventil, das als 5/2 Ventil betrieben werden kann.When the slider 120 in a first position (to the left of the control valve 100 as illustrated), then the second discharge port 110b in fluid communication with the second drain port 118b brought. When the slider 120 in a second direction (to the right of the control valve as illustrated), then the first discharge port 110a in fluid communication with the first drain port 118a brought. When the slider 120 is in an intermediate position at a position between the first and the second direction, then there is no discharge port 110a . 110b with a drain port 118a . 118b in connection. As the skilled person will understand, the control valve is 100 a 5/3 valve that can be operated as a 5/2 valve.

Wenn das Pilotventil 130 betätigt wird, dann bewirkt dies einen Auswärtshub des Kraftzylinders 112, während zur Steuerteilkammer 129 geführtes Fluid bewirkt, dass der Schieber 120 die Kraft des Vorspannelements 122 überwindet und sich in die erste Position bewegt. Daher wird die Fluidzufuhr 108 über den Fluideinlassanschluss 106 in Fluidverbindung mit dem ersten Ausstoßanschluss 110a gebracht, so dass Fluid über die Leitung 111 in die kappenseitige Kammer 114 des Kraftzylinders 112 eintritt, so dass bewirkt wird, dass sich ein Kolben 115 darin nach links (wie illustriert, 2) bewegt, so dass eine daran angebrachte Kolbenstange 140 vom Kraftzylinder 112 ausfährt. Gleichzeitig fließt Fluid von der stangenseitigen Kammer 116 über die Leitung 113 zum zweiten Ausstoßanschluss 110b, der mit dem zweiten Ablassanschluss 118b in Fluidverbindung ist, so dass der Druck in der stangenseitigen Kammer 116 abgelassen wird und der Kolben 115 in einer Kolbenbohrung 142 des Kraftzylinders 112 gleiten kann. Es ist zu verstehen, dass ein Schieberanschluss 146 im Schieber 120 in Fluidverbindung mit den Anschlüssen 110b und 118b gebracht wird und der Schieberanschluss 146 ferner in Fluidverbindung mit der Schieberbohrung 148 ist, die longitudinal im Schieber 120 positioniert ist. In einer Ausgestaltung wird, je nach der Position des Schiebers 120, eine Steuerkolbenbohrung 131 in Fluidverbindung mit der stangenseitigen Kammer 116 gebracht. Die Steuerkolbenbohrung 131 ist auch mit dem Druckregelteil 128 über eine Schieberbohrung 148 in Fluidverbindung. An dieser Stelle ist der Druck in der Steuerkolbenbohrung 131 relativ niedrig. Es ist auch zu bemerken, dass sich in einer Ausgestaltung eine Ablassdrossel 144 an Ablassanschlüssen 118b befindet, die beim Drosseln der Ablassgeschwindigkeit und somit der Gleitgeschwindigkeit des Kolbens 115 unterstützt. Die Ablassdrossel 144 kann justierbar sein.If the pilot valve 130 is actuated, then this causes an outward stroke of the power cylinder 112 while to the control sub-chamber 129 guided fluid causes the slide 120 the force of the biasing element 122 overcomes and moves to the first position. Therefore, the fluid supply 108 via the fluid inlet port 106 in fluid communication with the first discharge port 110a brought, so that fluid over the line 111 in the cap side chamber 114 of the power cylinder 112 enters, so that causes a piston 115 in it to the left (as illustrated, 2 ), so that a piston rod attached thereto 140 from the power cylinder 112 extending. At the same time, fluid flows from the rod-side chamber 116 over the line 113 to the second discharge port 110b , with the second drain port 118b is in fluid communication, so that the pressure in the rod-side chamber 116 is drained and the piston 115 in a piston bore 142 of the power cylinder 112 can slide. It should be understood that a slide connection 146 in the slide 120 in fluid communication with the ports 110b and 118b is brought and the slide connection 146 further in fluid communication with the spool bore 148 is that longitudinal in the slider 120 is positioned. In one embodiment, depending on the position of the slider 120 , a control piston bore 131 in fluid communication with the rod side chamber 116 brought. The spool bore 131 is also with the pressure control part 128 via a slide bore 148 in fluid communication. At this point, the pressure in the spool bore 131 relatively low. It should also be noted that in one embodiment, an exhaust throttle 144 at drain connections 118b when throttling the discharge rate and thus the sliding speed of the piston 115 supported. The drain throttle 144 can be adjustable.

Wenn das Pilotventil 130 deaktiviert wird, um einen Einwärtshub des Kraftzylinders 112 einzuleiten, dann kann Fluid, das zuvor zur Steuerteilkammer 129 geleitet wurde, durch die Leitung 36 über einen Pilotablassanschluss 137 entweichen, der an der Ablassleitung 133 angebracht ist. Dadurch wird Druck abgelassen, der auf das zweite Ende 120b des Schiebers 120 wirkt, und es wird zugelassen, dass das Vorspannelement 122 die Kraft des Fluiddrucks in der Steuerteilkammer 129 überwindet, so dass sich der Schieber 120 in Richtung auf die zweite Position (rechts wie illustriert) bewegt. Daher wird die Fluidzufuhr 108 über den Fluideinlassanschluss 106 mit dem zweiten Ausstoßanschluss 110b in Fluidverbindung gebracht, so dass Fluid über die Leitung 113 in die stangenseitige Kammer 116 des Kraftzylinders 112 eintritt, was zur Folge hat, dass sich der Kolben 115 nach rechts (wie illustriert) bewegt, bevor er die Kolbenstange 140 in den Kraftzylinder 112 einfährt.If the pilot valve 130 is deactivated to an inward stroke of the power cylinder 112 then fluid, which previously to the control sub-chamber 129 was passed through the line 36 via a pilot exhaust connection 137 Escape the at the drain line 133 is appropriate. This releases pressure on the second end 120b of the slider 120 acts, and it is allowed that the biasing element 122 the force of the fluid pressure in the control sub-chamber 129 overcomes, so that the slider 120 moved towards the second position (right as illustrated). Therefore, the fluid supply 108 via the fluid inlet port 106 with the second discharge port 110b brought into fluid communication, so that fluid over the line 113 in the rod-side chamber 116 of the power cylinder 112 occurs, which has the consequence that the piston 115 moved to the right (as illustrated), before moving the piston rod 140 in the power cylinder 112 retracts.

Im Laufe des Einwärtshubs fließt jedoch Fluid von der kappenseitigen Kammer 114 gleichzeitig über die Leitung 111 zum ersten Ausstoßanschluss 110a, der jetzt mit dem ersten Ablassanschluss 118a in Fluidverbindung ist, so dass der Druck in der kappenseitigen Kammer 114 abgelassen und zugelassen wird, dass der Kolben 115 in der Kolbenbohrung 142 des Kraftzylinders 112 gleitet. An dieser Stelle ist Fluiddruck in der Leitung 110b auch in Verbindung mit dem Schieberanschluss 146 (im Schieber 120 befindlich), so dass der Druck darin anfänglich auf etwa denselben Pegel ansteigt wie der Druck der Fluidzufuhr 108. Da der Schieberanschluss 146 ferner mit der Steuerkolbenbohrung 131 über die Schieberbohrung 148 in Fluidverbindung ist, tritt Fluid von der Fluidzufuhr 108 in eine steuerkolbenseitige Kammer 150 durch die Steuerkolbenbohrung 131 ein und bewirkt, dass sich der Steuerkolben 138 in Richtung auf den Schieber 120 (links wie illustriert) entgegen der vom Vorspannelement 122 auf den Schieber 120 ausgeübten Kraft bewegt. Wenn der Schieber 120 eine Zwischenposition erreicht, dann ist der Fluideinlassanschluss 106 nicht mehr mit den Ablassanschlüssen 118a, 118b oder den Ausstoßanschlüssen 110a, 110b in Fluidverbindung, sondern stattdessen ist die stangenseitige Kammer 116 jetzt über den zweiten Ausstoßanschluss 110b nur mit dem Schieberanschluss 146 und letztendlich mit der steuerkolbenseitigen Kammer 150 in Fluidverbindung. Das Vorspannelement 122 ist so konfiguriert, dass es eine Kraft ausübt, deren Größe gleich der vom Steuerkolben 138 aufgrund des Drucks der stangenseitigen Kammer 116 ausgeübten Kraft ist, so dass der Schieber 120 in der Zwischenposition gehalten wird.However, in the course of the inward stroke, fluid flows from the cap side chamber 114 simultaneously over the line 111 to the first discharge port 110a that now with the first drain port 118a is in fluid communication, so that the pressure in the cap side chamber 114 drained and admitted that the piston 115 in the piston bore 142 of the power cylinder 112 slides. At this point, there is fluid pressure in the line 110b also in connection with the slide connection 146 (in the slide 120 located) so that the pressure therein initially rises to about the same level as the pressure of the fluid supply 108 , Since the slide connection 146 further with the control piston bore 131 over the slide bore 148 is in fluid communication, fluid from the fluid supply 108 in a control piston side chamber 150 through the control piston bore 131 and causes the control piston 138 towards the slider 120 (left as illustrated) opposite to the biasing element 122 on the slide 120 applied force moves. When the slider 120 reaches an intermediate position, then the fluid inlet port 106 no longer with the drain connections 118a . 118b or the discharge ports 110a . 110b in fluid communication, but instead is the rod-side chamber 116 now via the second discharge connection 110b only with the slide connection 146 and finally with the control piston side chamber 150 in fluid communication. The biasing element 122 is configured to exert a force equal to that of the spool 138 due to the pressure of the rod side chamber 116 applied force is, so the slider 120 held in the intermediate position.

Daher sollte klar sein, dass der Druckregelteil 128 besonders beim Unterstützen des Rückkehrhubs des Kraftzylinders 112 relevant ist. Das Pilotventil 130 wird zwar zum Einleiten des Rückkehrhubs deaktivert, aber während sich der Schieber in der Zwischenposition befindet, fördert der Druck von der Fluidquelle 108 den Rückkehrhub des Kolbens 115 nicht mehr, fördert aber auch kein Ausfahren des Kolbens 115. Ferner führt Druck von der stangenseitigen Kammer 116 zum Druckregelteil 128 sowohl zu Druckregulierung (nur für den Rückkehrhub des Kraftzylinders 112) als auch zu Ventilschaltfunktionalitäten über die Auslösung des Schiebers 120. Es sollte auch klar sein, dass es eine Nettoreduzierung des zum Bewirken des Einwärtshubs notwendigen Fluids gibt, da der Druck der stangenseitigen Kammer 116 vom Druckregelteil 128 zum Regulieren des für den Einwärtshub zugeteilten Drucks genutzt wird. In einer Ausgestaltung beträgt das zum Bewirken des Einwärtshubs notwendige Fluid etwa die Hälfte von dem, das zum Bewirken des Auswärtshubs nötig ist. Somit entfällt gleichzeitig die Notwendigkeit für ein separates Druckregelventil, wodurch Kosten und Komplexität stark reduziert werden, während die Zuverlässigkeit erhöht wird. Es ist zu bemerken, dass diese Ventilkonfiguration auch separate Ablassdrosseln 144 an den Ablassleitungen 118a und 118b zulässt, die beim Regeln der Ablassgeschwindigkeit und somit der Gleitgeschwindigkeit des Kolbens 115 beim Ein- und Auswärtshub beitragen.Therefore, it should be clear that the pressure control part 128 especially while assisting the return stroke of the power cylinder 112 is relevant. The pilot valve 130 is indeed deactivated to initiate the return stroke, but while the slider is in the intermediate position, the pressure from the fluid source promotes 108 the return stroke of the piston 115 not more, but also does not promote extension of the piston 115 , Furthermore, pressure leads from the rod-side chamber 116 to the pressure control part 128 both to pressure regulation (only for the return stroke of the power cylinder 112 ) as well as valve switching functionalities via the triggering of the slide 120 , It should also be understood that there is a net reduction in the fluid necessary to effect the inward stroke as the pressure of the rod-side chamber 116 from the pressure control part 128 is used to regulate the pressure allocated for the inward stroke. In one embodiment, the fluid necessary to effect the inward stroke is about one-half of that needed to effect the outward stroke. Thus, at the same time eliminating the need for a separate pressure control valve, which costs and complexity are greatly reduced, while the reliability is increased. It should be noted that this valve configuration also has separate exhaust throttles 144 on the drain pipes 118a and 118b permits, when regulating the discharge rate and thus the sliding speed of the piston 115 contribute to the in and out stroke.

3 zeigt eine Ausgestaltung des Steuerventils 100. Diese Ausgestaltung bietet Mittel zum Betreiben des Kraftzylinders 112 mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit. Insbesondere werden, während sich der Schieber 120 in der Zwischenposition befindet, anstatt einer Unterbrechung der Fluidverbindung durch alle Ablassanschlüsse 118a, 118b und Ausstoßanschlüsse 110a, 110b, der Ablassanschluss 118b und der Ausstoßanschluss 110b in Fluidverbindung gebracht. Daher wird Fluid von der stangenseitigen Kammer 116 in Verbindung mit der Leitung 113a gebracht, die mit einer Ablassdrossel 144 in der Nähe des Ablassanschlusses 118b gedrosselt werden kann. 3 shows an embodiment of the control valve 100 , This embodiment provides means for operating the power cylinder 112 at a relatively low speed. In particular, while the slider 120 in the intermediate position instead of interrupting the fluid communication through all the discharge ports 118a . 118b and discharge ports 110a . 110b , the drain port 118b and the discharge port 110b brought into fluid communication. Therefore, fluid from the rod-side chamber 116 in connection with the line 113a brought that with a vent throttle 144 near the drain port 118b can be throttled.

Die ausführlichen Beschreibungen der obigen Ausgestaltungen sind keine erschöpfenden Beschreibungen aller von den Erfindern als in den Rahmen der Erfindung fallend angesehenen Ausgestaltungen. In der Tat wird die Fachperson erkennen, dass bestimmte Elemente der oben beschriebenen Ausgestaltungen auf verschiedene Weisen kombiniert oder eliminiert werden können, um weitere Ausgestaltungen zu erzeugen, und solche weiteren Ausgestaltungen fallen in den Rahmen und die Lehren der Erfindung. Es wird für die durchschnittliche Fachperson auch offensichtlich sein, dass die oben beschriebenen Ausgestaltungen ganz oder teilweise kombiniert werden können, um zusätzliche Ausgestaltungen innerhalb des Rahmens und der Lehren der Erfindung zu erzeugen.The detailed descriptions of the above embodiments are not exhaustive descriptions of all embodiments considered by the inventors to be within the scope of the invention. In fact, those skilled in the art will recognize that certain elements of the embodiments described above may be combined or eliminated in various ways to create further embodiments, and such further embodiments are within the scope and teachings of the invention. It will also be apparent to one of ordinary skill in the art that the above-described embodiments may be wholly or partly combined to create additional embodiments within the scope and teachings of the invention.

So wurden zwar hierin spezifische Ausgestaltungen der und Beispiele für die Erfindung für illustrative Zwecke beschrieben, aber es sind verschiedene äquivalente Modifikationen im Rahmen der Erfindung möglich, wie die Fachperson erkennen wird. Die hierin gegebenen Lehren können auch auf andere Vorrichtungen und Verfahren und nicht nur auf die oben beschriebenen und in den Begleitzeichnungen dargestellten Ausgestaltungen angewandt werden. Demgemäß ist der Umfang der Erfindung anhand der nachfolgenden Ansprüche zu bestimmen.Thus, while specific embodiments and examples of the invention have been described herein for illustrative purposes, various equivalent modifications within the scope of the invention are possible, as those skilled in the art will recognize. The teachings herein may also be applied to other apparatus and methods, and not just to the embodiments described above and illustrated in the accompanying drawings. Accordingly, the scope of the invention should be determined by the following claims.

Claims (10)

Steuerventil 100, das Folgendes umfasst: einen Ventilkörper 102; einen Schieber 120 in dem Ventilkörper 102, der zum Regeln der Fluidzuteilung zu einem Kraftzylinder 112 konfiguriert ist, wobei der Schieber 120 von einem Pilotventil 130 gesteuert werden kann und wenigstens eine erste Position, eine zweite Position und eine Zwischenposition zwischen der ersten und der zweiten Position in dem Ventilkörper 102 hat; einen Druckregelteil 128 in dem Steuerventil 100 in selektiver Fluidverbindung mit einer stangenseitigen Kammer 116 des Kraftzylinders 112, wobei der Druckregelteil 128 zum Ändern der Position des Schiebers 120 konfiguriert ist, wobei ein Fluiddruck der stangenseitigen Kammer 116 dem Druckregelteil 128 signalisiert, den Schieber 120 in Richtung auf die erste Position mit einer Vorspannkraft gegen den Schieber 120 vorzuspannen, die proportional zum Fluiddruck der stangenseitigen Kammer ist; und wobei ein Vorspannelement 122 im Steuerventil 100 zum Vorspannen des Schiebers 120 in Richtung auf die zweite Position konfiguriert ist; wobei das Steuerventil 100 zum Reduzieren des Fluidverbrauchs des Kraftzylinders 112 konfiguriert ist.control valve 100 comprising: a valve body 102 ; a slider 120 in the valve body 102 for controlling the flow of fluid to a power cylinder 112 is configured, with the slider 120 from a pilot valve 130 and at least a first position, a second position, and an intermediate position between the first and second positions in the valve body 102 Has; a pressure control part 128 in the control valve 100 in selective fluid communication with a rod-side chamber 116 of the power cylinder 112 , wherein the pressure control part 128 to change the position of the slider 120 is configured, wherein a fluid pressure of the rod-side chamber 116 the pressure control part 128 signals the slider 120 towards the first position with a biasing force against the slider 120 biasing, which is proportional to the fluid pressure of the rod-side chamber; and wherein a biasing element 122 in the control valve 100 for biasing the slider 120 configured in the direction of the second position; the control valve 100 for reducing the fluid consumption of the power cylinder 112 is configured. Steuerventil 100 nach Anspruch 1, wobei: der Schieber 120 in der Zwischenposition gehalten wird, wenn eine auf ein zweites Ende 120b des Schiebers 120 ausgeübte Kraft und eine Kraft des Vorspannelements 122 einander im Wesentlichen gleich sind; und das Steuerventil 100 konfiguriert ist zum Verhindern, dass Fluid in den Zylinder ein- oder daraus austritt, wenn der Schieber 120 in der Zwischenposition ist.control valve 100 according to claim 1, wherein: the slider 120 held in the intermediate position, if one on a second end 120b of the slider 120 applied force and a force of the biasing member 122 are substantially equal to each other; and the control valve 100 is configured to prevent fluid from entering or exiting the cylinder when the spool 120 is in the intermediate position. Steuerventil 100 nach Anspruch 2, wobei das Pilotventil 130 zum Zuführen von unter Druck stehendem Fluid von einer Fluidquelle 108 zu einer Steuerkolbenkammer 129 des Druckregelteils 128 und zum Ausüben eines Fluiddrucks auf ein zweites Ende 120b des Schiebers 120 und zum Vorspannen des Schiebers 120 in Richtung auf die erste Position konfiguriert ist, wobei das Steuerventil 100 dem Kraftzylinder 112 Fluid zuführt, um eine Kolbenstange 140 darin auszufahren, und wobei die kappenseitige Zylinderkammer 114 mit einer Fluidquelle 108 in Fluidverbindung gebracht wird.control valve 100 according to claim 2, wherein the pilot valve 130 for supplying pressurized fluid from a fluid source 108 to a control piston chamber 129 of the pressure control part 128 and applying a fluid pressure to a second end 120b of the slider 120 and for biasing the slider 120 configured in the direction of the first position, wherein the control valve 100 the power cylinder 112 Fluid feeds to a piston rod 140 extend it, and wherein the cap-side cylinder chamber 114 with a fluid source 108 is brought into fluid communication. Steuerventil 100 nach Anspruch 2, wobei der Schieber 120 Folgendes umfasst: einen Schieberanschluss 146, der von einer Außenfläche des Schiebers 120 zu einer Schieberbohrung 148 in dem Schieber 120 verläuft, der von einem mittleren Teil des Schiebers 120 zum zweiten Ende 120b des Schiebers 120 verläuft, wobei der Schieberanschluss 146 mit einer steuerkolbenseitigen Kammer 150 des Druckregelteils 128 in Fluidverbindung ist, wobei der Schieberanschluss 146 auch mit einem zweiten Ausstoßanschluss 110b in allen Schieberpositionen in Fluidverbindung ist und wobei das Vorspannelement 122 den Druckregelteil entgegengesetzt vorspannt; und wobei der Schieber 120 so konfiguriert ist, dass er in der Zwischenposition bleibt, wenn eine Kraft auf den Schieber 120 vom Vorspannelement 122 gleich der von einem Steuerkolben 138 des Druckregelteils 128 auf den Schieber 120 ausgeübten Kraft ist, wobei der Steuerkolben 138 in Richtung auf die erste Position gestellt wird, wenn die steuerkolbenseitige Kammer 150 Fluiddruck von der stangenseitigen Zylinderkammer 116 erhält.control valve 100 according to claim 2, wherein the slider 120 Includes: a slider port 146 coming from an outer surface of the slider 120 to a slide bore 148 in the slide 120 runs, that of a middle part of the slider 120 to the second end 120b of the slider 120 runs, wherein the slide connection 146 with a control piston side chamber 150 of the pressure control part 128 is in fluid communication, wherein the slide connection 146 also with a second discharge connection 110b is in fluid communication in all slide positions, and wherein the biasing element 122 biases the pressure control part in the opposite direction; and where the slider 120 is configured so that it stays in the intermediate position when a force is applied to the slider 120 from the biasing element 122 equal to that of a control piston 138 of the pressure control part 128 on the slide 120 applied force is, the control piston 138 is set toward the first position when the control piston-side chamber 150 Fluid pressure from the rod-side cylinder chamber 116 receives. Steuerventil 100 nach Anspruch 2, das Folgendes umfasst: einen Fluideinlassanschluss 106, der vom Ventilkörper 102 definiert wird, so konfiguriert, dass er mit einer Fluidquelle 108 in Fluidverbindung ist; einen ersten Ausstoßanschluss 110a, so konfiguriert, dass er mit einer kappenseitigen Kammer 114 des Kraftzylinders 112 in Fluidverbindung ist; einen zweiten Ausstoßanschluss 110b, so konfiguriert, dass er mit einer stangenseitigen Kammer 116 des Kraftzylinders 112 in Fluidverbindung ist; eine Ablassanschluss 118a, so konfiguriert, dass er mit dem ersten Ausstoßanschluss 110a in Fluidverbindung ist, wenn sich der Schieber 120 in einer ersten Position befindet; und einen Ablassanschluss 118b, so konfiguriert dass er mit dem zweiten Ausstoßanschluss 110b in Fluidverbindung ist, wenn der Schieber 120 in einer zweiten Position ist; wobei kein Ablassanschluss 118a, 118b mit einem Ausstoßanschluss 110a, 110b in Verbindung ist, wenn der Schieber 120 in der Zwischenposition ist.control valve 100 according to claim 2, comprising: a fluid inlet port 106 , the valve body 102 is defined, configured to be with a fluid source 108 in fluid communication; a first discharge port 110a , configured to be with a cap-side chamber 114 of the power cylinder 112 in fluid communication; a second discharge port 110b , configured to be with a rod-side chamber 116 of the power cylinder 112 in fluid communication; a drain port 118a , configured to connect to the first discharge port 110a is in fluid communication when the slider 120 located in a first position; and a drain port 118b , so it configures with the second discharge port 110b is in fluid communication when the slider 120 in a second position; with no drain port 118a . 118b with a discharge connection 110a . 110b is in contact when the slider 120 is in the intermediate position. Steuerventil 100 nach Anspruch 1, wobei das Steuerventil ein 5/3 Ventil ist, das als 5/2 Ventil betrieben werden kann.control valve 100 according to claim 1, wherein the control valve is a 5/3 valve which can be operated as a 5/2 valve. Verfahren zur Herstellung eines Steuerventils, das die folgenden Schritte beinhaltet: Bereitstellen eines Ventilkörpers mit einem ersten und einem zweiten Ausstoßanschluss, einem ersten und einem zweiten Ablassanschluss und einem einzelnen Fluidzufuhranschluss; Definieren eines Schieberzylinders, der longitudinal in dem Ventilkörper vorsteht; Platzieren eines Schiebers im Schieberzylinder, wobei der Schieber zum Regeln der Fluidzuteilung zu einem Kraftzylinder durch Ändern von Positionen in dem Ventilkörper konfiguriert ist; Vorspannen des Schiebers mit einem Vorspannelement in einer zweiten Richtung; Bereitstellen eines Druckregelteils in dem Steuerventil, das den Schieber in einer ersten Richtung entgegengesetzt zum Vorspannelement vorspannt; Anbringen eines Pilotventils am Steuerventil, wobei das Pilotventil den Druckregelteil betätigt; und fluidisches Verbinden einer den Kraftzylinder enthaltenden stangenseitigen Kammer mit dem Druckregelteil, wobei ein Fluiddruck der stangenseitigen Kammer dem Druckregelteil signalisiert, den Schieber in Richtung auf die erste Position vorzuspannen, wobei eine Vorspannkraft gegen den Schieber proportional zum Fluiddruck der stangenseitigen Kammer ist.Method of manufacturing a control valve, which includes the following steps: Providing a valve body having first and second discharge ports, first and second discharge ports, and a single fluid supply port; Defining a pusher cylinder projecting longitudinally in the valve body; Placing a pusher in the pusher cylinder, the pusher configured to control fluid metering to a power cylinder by changing positions in the valve body; Biasing the slider with a biasing member in a second direction; Providing a pressure regulating member in the control valve biasing the slider in a first direction opposite to the biasing member; Attaching a pilot valve to the control valve, the pilot valve actuating the pressure regulating member; and fluidly connecting a rod-side chamber containing the power cylinder to the pressure-regulating member, wherein a fluid pressure of the rod-side chamber signals the pressure-regulating member to bias the slider towards the first position, a biasing force against the slider being proportional to the fluid pressure of the rod-side chamber. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Schieber zum gleitenden Bewegen im Schieberzylinder in wenigstens eine erste, eine zweite und eine Zwischenposition zwischen der ersten und zweiten Position konfiguriert ist, wobei der erste Ablassanschluss so konfiguriert ist, dass er mit dem ersten Ausstoßanschluss in Fluidverbindung ist, wenn der Schieber in einer ersten Position ist, und wobei der zweite Ablassanschluss so konfiguriert ist, dass er mit dem zweiten Ausstoßanschluss in Fluidverbindung ist, wenn der Schieber in einer zweiten Position ist, und wobei kein Ablassanschluss mit einem Ausstoßanschluss in Verbindung ist, wenn der Schieber in der Zwischenposition ist.The method of claim 7, wherein the slider is configured to slide in the slider cylinder into at least first, second, and intermediate positions between the first and second positions, wherein the first drain port is configured to be in fluid communication with the first exhaust port. when it is in a first position, and wherein the second drain port is configured to be in fluid communication with the second exhaust port when the spool is in a second position, and wherein no exhaust port communicates with an exhaust port when the spool is in a second position Slider is in the intermediate position. Verfahren nach Anspruch 8, das den folgenden Schritt beinhaltet: Konfigurieren des Druckregelteils zum Vorspannen des Schiebers in Richtung auf die erste Position während eines Rückkehrhubs des Kraftzylinders, wobei der Fluiddruck der stangenseitigen Kammer den Schieber in Richtung auf die erste Position stellt, und wobei der Schieber so konfiguriert ist, dass er in der Zwischenposition bleibt, wenn die Kraft auf den Schieber vom Druckregelteil gleich der Kraft auf den Schieber vom Vorspannelement ist.The method of claim 8, including the step of: Configuring the pressure regulating member to bias the spool toward the first position during a return stroke of the power cylinder, wherein the fluid pressure of the rod-side chamber positions the spool toward the first position, and wherein the spool is configured to remain in the intermediate position, when the force on the slider of the pressure control member is equal to the force on the slider of the biasing member. Verfahren nach Anspruch 8, das den folgenden Schritt beinhaltet: Konfigurieren des Steuerventils, so dass es für einen Einwärtshub des Kraftzylinders etwa die Hälfte des Fluids verbraucht, das für einen Auswärtshub des Kraftzylinders nötig ist, durch Führen von Druck von einer stangenseitigen Kammer des Kraftzylinders zum Druckregelteil, um den Schieber in der Zwischenposition zu positionieren.The method of claim 8, including the step of: Configuring the control valve to consume about half of the fluid necessary for an outward stroke of the power cylinder for an inward stroke of the power cylinder by directing pressure from a rod-side chamber of the power cylinder to the pressure regulating member to position the spool in the intermediate position.

Images