DE1962237A1 - Pressure control valve for brakes or the like. - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS Dr. D. ThomsenDr. D. Thomsen

Dipl.-Chem.Dipl.-Chem.

H. TiedtkeH. Tiedtke

Dipl.-Ing.Dipl.-Ing.

G. BühlingG. Bühling Dipl.-Chem.Dipl.-Chem.

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MÖNCHEN 11. Dezember 1969 case P59-264 / T 3414MONKS December 11, 1969 case P59-264 / T 3414

Nippon Oil Seal Industry Co., Ltd. Tokyo-to, JapanNippon Oil Seal Industry Co., Ltd. Tokyo-to, Japan

Drucksteuerventil für Bremsen oder dergleichenPressure control valve for brakes or the like

Die Erfindung bezieht sich auf ein Drucksteuerventil und insbesondere auf ein Drucksteuerventil für Bremsanlagen von Vierradfahrzeugen wie Kraftfahrzeugen.The invention relates to a pressure control valve and in particular to a pressure control valve for braking systems of four-wheel vehicles such as automobiles.

Drucksteuerventile werden benutzt-, um durch Anziehen von Vorderrad- und Hinterradbremsen ein Fahrzeug schnell zu stoppen. Bei einer derartig starken Bremsung kann das Fahrzeug hinten ausweichen, wodurch schwere Unfälle auftreten können, wenn Kraftfahrer bei starkem Verkehr häufig die Bremsen betätigen müssen.Pressure control valves are used to tighten by tightening to stop a vehicle quickly using front and rear brakes. With such strong braking, it can Dodge the rear of the vehicle, which can result in serious accidents if drivers frequently drive in heavy traffic Have to apply brakes.

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Es sind bei Brems systemen oder Bremsanlagen eine Reihe von Drucksteuerventiltypen in Gebrauch. Bei diesen bekannten Drutksteuerventilen sind die an die Vorderrad- und Hinterradbremsen eines Fahrzeugs angelegten Öldrücke zu hoch oder zu niedrig, um die Haltezeit oder Stoppzeit und die Stoppstrecke des Fahrzeugs in einem Sicherheitsbereich zu halten.There are a number of types of pressure control valve in brake systems or braking systems in use. With these well-known Pressure control valves are those on the front and rear brakes Oil pressures applied to a vehicle are too high or too low to limit the hold time or stop time and the Keep the stopping distance of the vehicle in a safety area.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Drucksteuerventil zu schaffen, das eine sichere und kraftvolle Notbremsung gestattet. The object of the invention is to create a pressure control valve which allows safe and powerful emergency braking.

Erfindungsgemäß ist ein Drucksteuerventil mit doppelten inneren und äußeren Ventilen und einem verzögerten Hydrauliksystem versehen und so ausgestaltet, daß in der ersten Stufe das äußere Ventil kurzzeitig schließt, um den Druck zu unterbrechen und den Primärdruck zu erhöhen, wobei in der zweiten Stufe bei weiterem Ansteigen des Primärdrucks das innere Ventil öffnet, damit der Sekundärdruck an den Primärdruck herankommt. Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen kann die richtige Druckhöhe an die Vorderrad- und Hinterradbremsen eines Kraftfahrzeugs angelegt und somit das Fahrzeug schnell gestoppt werden.According to the invention is a pressure control valve with double internal and external valves and a delayed hydraulic system provided and designed so that the external valve closes briefly in the first stage to reduce the pressure to interrupt and to increase the primary pressure, with a further increase in the primary pressure in the second stage the inner valve opens so that the secondary pressure can approach the primary pressure. By means of these measures according to the invention can apply the correct pressure level to the front and rear brakes of a motor vehicle and thus the vehicle can be stopped quickly.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematlecher Zeichnungen näher erläutert» The invention is explained in more detail below with reference to schematic drawings »

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Fig.l zeigt schematisch die Anordnung eines Drucksteuerventils bei einem Vierrad-Kraftfahrzeug; Fig.l shows schematically the arrangement of a pressure control valve in a four-wheel motor vehicle;

Fig. 2 und 3 zeigen graphisch die Eigenschaften bekannter Drucksteuerventile;Figures 2 and 3 graphically show the characteristics of known pressure control valves;

Fig. U bis 6 zeigen graphisch die Eigenschaft eines erfindungsgemäßen.Drucksteuerventils;Figures U to 6 graphically show the characteristic of a pressure control valve according to the invention;

Fig. 7 bis 9 sind Querschnittsansichten von drei Beispielen eines erfindungsgemäßen Drucksteuerventils. 7 to 9 are cross-sectional views of three examples of a pressure control valve according to the present invention.

Gemäß Fig. 1 sitzt ein Drucksteuerventil gewöhnlich zwischen einem Hauptzylinder und Hinterradzylindern der Bremsanlage. Bei dieser Ventilart unterscheiden sich die Druckkennwerte beim Primärdruck und Sekundärdruck. Der Öldruck vom Hauptzylinder wird in 'die Vorderradzylinder und die Hinterradzylinder geschickt.1, a pressure control valve is usually seated between a master cylinder and the rear wheel cylinders Braking system. With this type of valve, the pressure parameters differ for the primary pressure and the secondary pressure. The oil pressure from the master cylinder is sent to the front and rear cylinders.

Die Fig. 2 zeigt die Beziehung zwischen dem Öldruck im Hinterradzylinder (Hinterdruck) und dem Öldruck im Vorderradzylinder (Vorderdruck) für den Fall, bei dem kein Drucksteuerventil verwendet wird. Das Verhältnis dieser beiden Drücke ist 1, was bedeutet, daß bei einem schnellen Betätigen oder Niedertreten des Gaspedals (Tretgeschwindigkeit)Fig. 2 shows the relationship between the oil pressure in the rear wheel cylinder (rear pressure) and the oil pressure in the front wheel cylinder (Front pressure) in the case where no pressure control valve is used. The relationship between these two Pressures is 1, which means that when the accelerator pedal is pressed or depressed quickly (pedaling speed)

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die Räder "blockieren" (Bremsenblockierung), was möglicherweise mit "Schleudern" oder "Durchrutschen" begleitet ist. Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten sollte die Bremskraft etwas abgeschwächt werden. Da das Mindern der Bremskraft auf die Hinterräder zu einer langen Stoppstrecke führt, sollte dies auf ein gegebenes Ausmaß begrenzt werden. Wenn beispielsweise nach den Sicherheitsbestimmungen in den Vereinigten Staaten von Amerika bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 9 6 km/h eine Bremse betätigt wird, muß das Fahrzeug auf einer Strecke von 19 7 m zum Stillstand kommen.the wheels "lock" (brake lock), which may be accompanied by "skidding" or "slipping". To avoid these difficulties, the braking force should be weakened a little. Since the decrease in the braking force leads to a long stopping distance on the rear wheels, this should be limited to a given extent. if for example, according to the safety regulations in the United States of America at a vehicle speed If a brake is applied from 9 6 km / h, the vehicle must come to a standstill over a distance of 19 7 m.

Ein Drucksteuerventil muß daher erstens die Bremskraft auf ein bestimmtes Maß vermindern und zweitens das Fahrzeug innerhalb einer gegebenen Strecke zum Stillstand bringen. A pressure control valve must therefore firstly reduce the braking force to a certain extent and secondly the vehicle bring to a stop within a given distance.

In Fig. 3 sind die Eigenschaften eines bekannten Drucksteuerventils gezeigt; die Linie (A) zeigt die Eigenschaften für den Fall, bei dem kein Steuerventil verwendet wird und das Verhältnis von Vorderdruck und Hinter'druck 1:1 ist. Die Linie (B) zeigt den Fall, bei dem ein "Proportionierventil" verwendet wird. Hier ist der Gradient vom Punkt P beispielsweise 0,4. In diesem Fall erreicht man bei hoher Tretgeschwindigkeit keine Wirkung zur Verhinderung der "Bremsenblockierung". Dies führt zum "Schleudern", so daß die erste Aufgabe nicht erfüllt wird. Die Linie (C) ver deutlicht den Fall, bei dem ein "Begrenzungsventil" in einem In Fig. 3 the characteristics of a known pressure control valve are shown; the line (A) shows the properties for the case in which no control valve is used and the ratio of front pressure and rear pressure is 1: 1. The line (B) shows the case where a "proportioning valve" is used. Here the gradient from point P is 0.4, for example. In this case, at high pedaling speed, there is no effect of preventing the "brake lock". This leads to "skidding" so that the first task is not fulfilled. The line (C) ver illustrates the case where a "relief valve" in one

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Drucksteuerventil vorgesehen ist. In diesem Fall wird der Hinterdruck "gesperrt", während der Vorderdruck ansteigt. Dies bedeutet, daß die zweite Aufgabe nicht erfüllt wird. Die durch die Linien (A und B) verdeutlichten Eigenschaften zeigen Phänomene, die zur richtigen Erfüllung der beiden Aufgaben im Gegensatz zueinander stehen. Diese beiden Aufgaben werden jedoch durch die Erfindung erfüllt.Pressure control valve is provided. In this case the downstream pressure is "blocked" while the upstream pressure increases. This means that the second task is not fulfilled. The properties indicated by the lines (A and B) show phenomena leading to the correct fulfillment of the two Tasks are in opposition to each other. However, both of these objects are achieved by the invention.

Bei einem erfindungsgemäßen Drucksteuerventil wird gemäß Fig. 4 "Schleudern" zwischen den Punkten Pl und P2 wie bei einem "Begrenzungsventil" verhindert, während an der Stelle P2 der Hinterdruck zur Annäherung an den Vorderdruck ansteigt, um die Stoppstrecke oder den Bremsweg des Fahrzeugs zu verkürzen.In a pressure control valve according to the invention, as shown in FIG. 4, "spinning" between points P1 and P2 as with a "limiting valve" prevents, while at point P2 the downstream pressure to approach the front pressure increases to shorten the stopping distance or the braking distance of the vehicle.

In der Fig. 5 ist die Tendenz zwischen den Punkten Pl und P2 die gleiche wie in Fig. 4, wobei ein weiterer Punkt P3 vorgesehen ist, hinter dem der Vorderdruck und der Hinterdruck parallel zueinander laufen. Ist der Punkt P3 zu niedrig, wird die erste Aufgabe nicht erfüllt; ist er hingegen zu hoch, ist die Tendenz die gleiche wie in Fig. 4, womit der Nachteil verbunden ist, daß bei Notbremsung, d.h. bei hoher Tretgeschwindigkeit die Möglichkeit des "Schleuderns" besteht. In FIG. 5, the tendency between points P1 and P2 is the same as in FIG. 4, with a further point P3 being provided, behind which the front pressure and the rear pressure run parallel to one another. If the point P3 is too low, the first task is not fulfilled; if, on the other hand, it is too high, the tendency is the same as in FIG. 4, which is associated with the disadvantage that there is the possibility of "skidding" during emergency braking, ie at high pedaling speed.

Die Fig. U und S zeigen die Grundeigenschaften der Erfindung} in Fig. 6 sind die Eigenschaften der Erfindung beiFigures U and S show the basic characteristics of the invention} in Figure 6 the characteristics of the invention are shown at praktischem Gebrauch und bei Dämpfung mit "Gefühl¹¹ verdeut-practical use and when attenuated with "feeling ¹¹ clarify-

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licht, wobei auf der Abszisse die Stoppzeit oder Bremszeit und auf der Ordinate die Vorderdrücke und Hinterdrücke aufgetragen sind. Die durch diese Kurve gezeigte Eigenschaft erfüllt vollständig die Forderungen der beiden Aufgaben und des "Gefühls". Bei hoher Geschwindigkeit tritt in einer kürzeren Zeit (A) leicht "Schleudern" auf, wobei zur Verhinderung dieses Vorgangs der Hinterdruck "gesperrt" wird. Da bei 'niedriger Tretgeschwindigkeit in einer längeren Zeit (B) die Stoppzeit länger wird, steigt zu dem Zeitpunkt, bei dem keine Möglichkeit für "Schleudern" besteht, d.h. am Punkt P2 in Fig. 5 der Hinterdruck zur Vermeidung einer derartigen Tendenz an. light, with the stop time or braking time plotted on the abscissa and the front pressures and back pressures on the ordinate are. The property shown by this curve fully meets the requirements of the two tasks and of "feeling". At high speed, "spinning" occurs easily in a shorter time (A), with the aim of preventing it this process the back pressure is "blocked". Since at low pedaling speed in a longer time (B) the stopping time becomes longer, increases to the point in time at which there is no possibility of "spinning", i.e. on Point P2 in Fig. 5 indicates the back pressure to avoid such a tendency.

In der Fig. 7 bezeichnet 1 einen hohlen Ventilkörper mit offenen Enden,in dem sich eine am Ventilkörper 1 abstützende Schraubenfeder 2, ein Ventilstößel U, O-Ringe 3, 8, eine Buchse 5, ein Kugelventil 6, eine auf die Kugel 6 drückende Schraubenfeder 7 und eine Kappe 9 befinden. In dem Stößel H ist ein in die Kammer der Feder 2 öffnendes Loch ¹^¹ und in der Buchse 5 ein in die Kammer der Kugel 6 öffnendes kleines Loch 5* ausgebildet. Das Bezugszeichen bezeichnet einen an den Hauptzylinder und einen Vorderradzylinder angeschlossenen Einlaß und das Bezugszeichen 11 einen zu den Hinterrad zylindern führenden Auslaß. In dem dargestellten Zustand sind unter dem Einlaß 10 zwischen dem Körper 1 und dem Stößel 4 und oberhalb des Auslasses 11 Öldruckkanäle a, b und ο vorgesehen. In Fig. 7, 1 denotes a hollow valve body with open ends, in which there is a helical spring 2 supported on the valve body 1, a valve tappet U, O-rings 3, 8, a bushing 5, a ball valve 6, and one pressing on the ball 6 Coil spring 7 and a cap 9 are located. In the tappet H an opening in the chamber of the spring hole 2 ¹ ^ ¹ and in the sleeve 5 an opening in the chamber of the ball 6 is formed small hole 5 *. Reference numeral denotes an inlet connected to the master cylinder and a front wheel cylinder, and reference numeral 11 an outlet leading to the rear wheel cylinders. In the state shown, oil pressure channels a, b and o are provided below the inlet 10 between the body 1 and the plunger 4 and above the outlet 11.

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Bei einem derartigen Aufbau des Drucksteuerventils gelangt Öldruck vom Hauptzylinder zunächst in den Ventilkörper 1, gelangt zwischen 0 und Punkt Pl in Fig. 5 über den Kanal a zu dem Kanal c und schließlich zu den Hinterradzylindern. Am Punkt Pl drücken die auf die Rückseite des Stößels U und auf die Buchse 5 wirkende Öldrücke den Stössel 4 unter Überwindung der durch die Schraubenfeder 2 ausgeübten Kraft gegen den Ventilkörper 1 (nach rechts in der Zeichnung). Dann kann der Öldruck vom Einlaß 10 nicht durch den Kanal a gehen, wobei der Druck auf der Seite des Kanals c auf dem Wert Pl gehalten wird. Der Stößel hat somit seinen ersten Ventilabschnitt auf seinem Außenumfang und seinen zweiten Ventilabschnitt auf seinem Innenumfang.With such a construction of the pressure control valve, oil pressure from the master cylinder first enters the valve body 1, reaches between 0 and point P1 in FIG. 5 via channel a to channel c and finally to the rear wheel cylinders. At point P1, the oil pressures acting on the rear of the tappet U and on the bushing 5 press the tappet 4, overcoming the force exerted by the helical spring 2 against the valve body 1 (to the right in FIG Drawing). Then the oil pressure from the inlet 10 cannot go through the channel a, the pressure being on the side of the channel c is held at the value Pl. The plunger thus has its first valve section on its outer circumference and its second valve section on its inner circumference.

An der Stelle P2 stößt Öldruck im Loch 5¹ unter Überwindung der Kraft der Schraubenfeder 7 die Kugel G weg und gelangt über das Loch 5¹ zum Kanal c, so daß der Druck nahe an den Wert des Vorderöldrucks ansteigt. Der Hinteröldruck steigt bis zum Punkt P3 an; da jedoch die auf die Kugel wirkenden Drücke im Gleichgewicht stehen, wird der Druck konstant gehalten und hält die Druckdifferenz aufrecht, die der durch die Schraubenfedern 2 und 7 gegebenen Belastung entspricht. Vorderdruck und Hirterdruck fallen somit nicht zusammen, d.h., das in Fig. 7 gezeigte Ventil hat die Eigenschaft gemäß Fig. 5.At the point P2, oil pressure in the hole 5 ¹ pushes the ball G away by overcoming the force of the helical spring 7 and passes through the hole 5 ¹ to the channel c, so that the pressure rises close to the value of the front oil pressure. The rear oil pressure increases to point P3; however, since the pressures acting on the ball are in equilibrium, the pressure is kept constant and maintains the pressure difference which corresponds to the load given by the coil springs 2 and 7. Front pressure and shepherd pressure therefore do not coincide, ie the valve shown in FIG. 7 has the property according to FIG. 5.

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Die in Fig. 8 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen nach.Fig. 7 lediglich dadurch, daß anstelle des Kugelventils ein gewöhnliches Ventil 16 verwendet worden ist.The embodiment shown in Fig. 8 differs from the one in Fig. 7 only in that instead of the ball valve, an ordinary valve 16 has been used.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 hat ein Ventil 2 einen Stößel 26', der durch einen Ventilkörper 4 geführt und in derselben Ebene wie das Ende des Körpers 4 nahe seinem Ende durch einen O-Ring 28 abgedichtet ist. Somit sind Rückdrücke (Drücke, die in der Zeichnung nach links wirken) um einen Betrag kleiner, der der Endfläche des Stößels 26' entspricht. Aus diesem Grund wird bei dieser Ausführungsform der Druckunterschied bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 7 und 8 nicht aufrechterhalten; übersteigt der¹ Öldruck einen Druck zum öffnen des Ventils 26, bleibt dieses zu jeder Zeit geöffnet und nähern sich Vorder- und Hinterdrücke schnell einander,bis sie schließlich denselben Wert erreichen. Dies bedeutet, daß diese Ausführungsform nach Fig. k arbeitet. In the embodiment according to FIG. 9, a valve 2 has a tappet 26 'which is guided through a valve body 4 and is sealed by an O-ring 28 in the same plane as the end of the body 4 near its end. Thus, back pressures (pressures that act to the left in the drawing) are smaller by an amount corresponding to the end face of the plunger 26 '. For this reason, in this embodiment, the pressure difference in the embodiments according to FIGS. 7 and 8 is not maintained; If the ¹ oil pressure exceeds a pressure for opening valve 26, this remains open at all times and front and rear pressures quickly approach one another until they finally reach the same value. This means that this embodiment. K operates according to Fig.

In allen Fällen werden die Öffnungen und das Spiel zwischen den Teilen so klein wie praktisch möglich gemacht, um die Druckübertragung zu verzögern und die Kennwerte eines verzögerten Drosselsystems zu erhalten. Dies führt dazu, daß der Sekundärdruck "gesperrt" wird, wenn die Tretgeschwindigkeit hoch ist. In all cases the openings and the clearance between the parts are made as small as practically possible in order to delay the pressure transmission and to obtain the characteristics of a delayed throttle system. This results in the secondary pressure being "locked" when the pedaling speed is high.

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Bei der vorbeschriebenen Ausführungsform und den erläuterten Wirkungen der Drucksteuerventile nach der Erfindung können die erforderlichen Eigenschaften gewährleistet werden, die für Ventile dieser Art notwendig sind, um insbesondere bei Anwendung für Bremsen an Kraftfahrzeugen sicher die erwünschten Aufgaben zu erfüllen.In the above-described embodiment and the explained Effects of the pressure control valves according to the invention can ensure the required properties are necessary for valves of this type, especially when used for brakes on motor vehicles sure to perform the desired tasks.

Die Erfindung ist nicht in ihrer Anwendung auf Bremsen beschränkt und kann überall dort benutzt werden, wo die Steuerung der Primär- und Sekundärdrücke notwendig ist.The invention is not limited in its application to brakes and can be used wherever the Control of the primary and secondary pressures is necessary.

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Claims (3)

- ίο -- ίο - PatentansprücheClaims i -—\i - \ \1.JDrucksteuerventil für Bremsen oder dergleichen, insbesondere bei Kraftfahrzeugen, gekennzeichnet durch einen Ventilstößel (H) mit einem gewöhnlich offenen ersten Ventilabschnitt und einem gewöhnlich geschlossenen zweiten Ventilabschnitt, von denen der erste Ventilabschnitt geschlossen ist, wenn der Öldruck im Ventil .ansteigt und von denen der zweite Ventilabschnitt entsprechend offen ist, so daß der Sekundärdruck nach Aufrechterhaltung eines gegebenen Werts nahe an den Primärdruck kommt.\ 1.JPressure control valve for brakes or the like, in particular in motor vehicles, characterized by a valve tappet (H) with a usually open first valve section and a usually closed second valve section, of which the first valve section is closed is when the oil pressure in the valve .an increases and of which the second valve section is open accordingly, so that the Secondary pressure comes close to the primary pressure after maintaining a given value. 2. Drucksteuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (H) ein verzögertes Hydrauliksystem aus einem kleinen Loch (H¹) im Stößel aufweist.2. Pressure control valve according to claim 1, characterized in that the plunger (H) has a delayed hydraulic system from a small hole (H ¹ ) in the plunger. 3. Drucksteuerventil nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen hohlen Ventilkörper (1) mit einem Einlaß (10), einem Auslaß (11) und einer öffnung an beiden Enden, von denen eine durch eine Kappe (9) verschlossen ist und von denen die andere durch einen hohlen beweglichen Ven-3. Pressure control valve according to claim 1 or 2, characterized by a hollow valve body (1) with an inlet (10), an outlet (11) and an opening at both ends, one of which is closed by a cap (9) and of which the other by a hollow movable valve tilstößel (H) verschlossen ist, wobei erste und zweite kleinevalve plunger (H) is closed, the first and second small 009829/0957009829/0957 - ii -- ii - Löcher zur Bildung von Druckkanälen vorgesehen und in dem hohlen Stößel ein Ventil (6,16,26) untergebracht ist und der Ventilstößel mit dem ersten Ventilabschnitt versehen ist, der beim Stoßen gegen eine Seite der Kappe unter Federkraft zwischen seinem.Außenumfang und dem Innenumfang des hohlen Ventilkörpers einen Weg oder Kanal (b) für den Strömungsmitteldruck bildet, während der hohle Ventilkörper "mit dem zweiten Ventilabschnitt versehen ist, der gewöhnlich unter Federkraft das erste kleine Loch verschließt, sowie dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn der Strömungsmitteldruck einen gegebenen Wert erreicht, sich der Ventilstößel von dem ersten Ventilabschnitt zum öffnen wegbewegt, so daß der Strömungsmitteldruck durch das erste und zweite kleine Loch. CU*,5*) geht.Holes for the formation of pressure channels provided and in the hollow tappet a valve (6,16,26) is housed and the valve tappet is provided with the first valve section is that when bumped against one side of the cap under spring force between its.Außenkreis and the inner periphery of the hollow valve body forms a path or channel (b) for the fluid pressure, while the hollow valve body "is provided with the second valve section, which usually closes the first small hole under spring force, and characterized in that when the fluid pressure reaches a given value, the valve stem moves away from the first valve section to open, so that the fluid pressure is through the first and second small holes. CU *, 5 *) goes. 009829/09B7009829 / 09B7 LeerseiteBlank page