DE29721244U1 - Control valve - Google Patents
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27.11.1997 22 498 Rk/nu27.11.1997 22 498 Rk/nu
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Hydrauliksysteme Müller GmbH Robert-Bosch-Str. 11 72124 PliezhausenHydrauliksysteme Müller GmbH Robert-Bosch-Str. 11 72124 Pliezhausen
Die Erfindung betrifft ein Steuerventil mit einem Ventilkörper und mit einem mit dem Ventilkörper in Öffnungsrichtung des Steuerventils bewegungsgekoppelten Steuerkörper, wobei der Ventilkörper und der Steuerkörper in SchlieSrichtung kraftbeaufschlagt sind.The invention relates to a control valve with a valve body and with a control body that is coupled to the valve body in the opening direction of the control valve, wherein the valve body and the control body are subjected to force in the closing direction.
Bekannte Steuerventile (Hydroventile), insbesondere Sperr-Brems-Ventile, werden zur Geschwindigkeitsregelung von Verbrauchern bei wechselnden Lastrichtungen eingesetzt. Sie dienen als Druckbe-Known control valves (hydraulic valves), especially lock-brake valves, are used to control the speed of consumers with changing load directions. They serve as pressure
grenzungsventil bei statischer Überlast und bei thermischer Expansion der Hydraulikflüssigkeit.limit valve in the event of static overload and thermal expansion of the hydraulic fluid.
Zum Beispiel dienen Steuerventile als Lasthalteventile von Zylindern mit Arbeitsdrücken von 100 bis 450 bar. Mit dem Steuerventil kann der für das Arbeitsfluid wirksame Öffnungsquerschnitt einer Ventilöffnung im Steuerventil mittels eines Steuerfluids eingestellt und bei Überschreiten eines bestimmten Arbeitsdrucks die Ventilöffnung auch bei fehlendem Steuerdruck aufgesteuert werden. Die Ventilöffnung wird durch einen Ventilkörper verschlossen, der gegen die Wirkung einer einstellbaren Druckfeder in Richtung auf eine Freigabe der Ventilöffnung verschiebbar ist. Innerhalb des Ventilkörpers ist ein Steuerkörper geführt, der mit dem Ventilkörper in Öffnungsrichtung bewegungsgekoppelt ist und daher entgegen der Öffnungsrichtung ebenfalls durch die Druckfeder kraftbeaufschlagt ist, wobei der Steuerkörper durch Druckbeaufschlagung mit dem Steuerfluid in Öffnungsrichtung verschiebbar ist.For example, control valves serve as load-holding valves for cylinders with working pressures of 100 to 450 bar. The control valve can be used to set the effective opening cross-section for the working fluid of a valve opening in the control valve using a control fluid and, if a certain working pressure is exceeded, the valve opening can be opened even if there is no control pressure. The valve opening is closed by a valve body that can be moved against the effect of an adjustable compression spring in the direction of releasing the valve opening. A control body is guided inside the valve body, which is coupled in terms of movement with the valve body in the opening direction and is therefore also subjected to force by the compression spring against the opening direction, whereby the control body can be moved in the opening direction by applying pressure with the control fluid.
Über die Druckfeder läßt sich zwar der zum Aufsteuern erforderliche Druck, d.h. die Druckbegrenzung, beliebig einstellen, jedoch, ändert sich dabei gleichzeitig auch die auf den Steuerkörper bei geschlossener Ventilöffnung wirkende Kraftbeaufschlagung. Daher kann bei bekannten Steuerventilen ein gewünschter Arbeitsdruckbereich (z.B. 100 bis 400 bar) durch Einstellen der Druckbegrenzung nicht eingestellt werden, ohne dabei gleichzei-The pressure required for opening, i.e. the pressure limit, can be set as required using the compression spring, but this also changes the force acting on the control body when the valve opening is closed. Therefore, with known control valves, a desired working pressure range (e.g. 100 to 400 bar) cannot be set by setting the pressure limit without simultaneously
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tig auch den zum Öffnen des Steuerventils erforderlichen Mindeststeuerdruck zu verändern.also change the minimum control pressure required to open the control valve.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuerventil der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß die Steuerdruck-Arbeitsdruck-Charakteristik weitgehend beliebig eingestellt und»«geändert werden kann.It is therefore the object of the present invention to further develop a control valve of the type mentioned at the outset in such a way that the control pressure-working pressure characteristic can be set and changed largely as desired.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Schließrichtung des Steuerventils der Ventilkörper durch eine erste Federeinrichtung und der Steuerkörper durch eine zweite Federeinrichtung kraftbeaufschlagt sind und ein gemeinsamer Verstellmechanismus für beide Federeinrichtungen vorgesehen ist, der diese unterschiedlich vorspannt.This object is achieved according to the invention in that in the closing direction of the control valve the valve body is subjected to force by a first spring device and the control body by a second spring device and a common adjustment mechanism is provided for both spring devices, which preloads them differently.
Durch den gemeinsamen Verstellmechanismus ist sichergestellt, daß beide Federeinrichtungen auf unterschiedliche, aber in vorgebbarem Verhältnis zueinander geändert werden können. Durch Wahl der Federkonstanten sowie der Verstellcharakteristik beider Federeinrichtungen zueinander läßt sich in einem breiten maximalen Arbeitsdruckbereich eine bestimmte gewünschte Steuerdruck-Arbeitsdruck-Charakteristik vorgeben.The common adjustment mechanism ensures that both spring devices can be changed to different, but predeterminable, ratios to each other. By selecting the spring constants and the adjustment characteristics of both spring devices to each other, a specific desired control pressure-working pressure characteristic can be specified in a wide maximum working pressure range.
Bei ganz bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung spannt der Verstellmechanismus die eine Federeinrichtung und entlastet dabei gleichzeitig die andere-Federeinrichtung. Dies hat den wesentli-In very preferred embodiments of the invention, the adjustment mechanism tensions one spring device and at the same time relieves the other spring device. This has the essential
chen Vorteil, daß bei Erhöhen der Federkraft der einen Federeinrichtung gleichzeitig die Federkraft der anderen Federeinrichtung verringert wird. Wenn die auf den Ventilkörper wirkende Federkraft (Druckbegrenzung) ohne Änderung der auf den Steuerkörper insgesamt wirkenden Federkraft (Öffnungskraft) einstellbar sein soll, so werden die beiden Federeinrichtungen über den gemeinsamen Verstellmechanismus derart geändert, daß die Summe der am Steuerkörper bei geschlossener Ventilöffnung entgegen der Öffnungsrichtung wirkenden Federkräfte konstant bleibt.The advantage is that when the spring force of one spring device is increased, the spring force of the other spring device is simultaneously reduced. If the spring force acting on the valve body (pressure limitation) is to be adjustable without changing the spring force acting on the control body as a whole (opening force), the two spring devices are changed via the common adjustment mechanism in such a way that the sum of the spring forces acting on the control body against the opening direction when the valve opening is closed remains constant.
Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Verstellmechanismus zwei mittels einer gemeinsamen Gewindespindel in Wirkrichtung der Federeinrichtungen verstellbare, jeweils auf eine Federeinrichtung wirkende Gegenlager auf.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the adjustment mechanism has two counter bearings that can be adjusted in the direction of action of the spring devices by means of a common threaded spindle and that each act on a spring device.
Das Verstellverhältnis der beiden Federeinrichtungen zueinander kann besonders einfach und leicht über die gemeinsame Gewindespindel eingestellt werden, wenn in bevorzugten Weiterbildungen die Gewindespindel zwei Gewindeabschnitte mit unterschiedlicher oder gleicher Gewindesteigung und/oder mit unterschiedlichen Gewindedurchmessern und/oder mit jeweils einander gegenläufigen Gewinden aufweist. Dabei sind die beiden Gegenlager vorzugsweise direkt auf die Gewindespindel aufgeschraubt.The adjustment ratio of the two spring devices to each other can be adjusted particularly simply and easily via the common threaded spindle if, in preferred developments, the threaded spindle has two thread sections with different or the same thread pitch and/or with different thread diameters and/or with threads that run in opposite directions. The two counter bearings are preferably screwed directly onto the threaded spindle.
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung dieser Weiterbildungen ist das eine (erste) Gegenlager für die erste Federeinrichtung eine unverdrehbar geführte, in Richtung auf die zweite Federeinrichtung offene Gewindehülse, innerhalb der das andere (zweite) Gegenlager für die zweite Federeinrichtung unverdrehbar geführt ist. Zum Beispiel können die Außenquerschnitte der Gegenlager polygon, insbesondere sechseckig, sein und in innenquerschnittsmäßig entsprechend ausgebildeten Führungen innerhalb eines Gehäuses bzw. des ersten Gegenlagers unverdrehbar in Wirkrichtung der beiden Federeinrichtungen geführt sein. Im einfachsten Fall ist das zweite Gegenlager eine im ersten Gegenlager verschiebbar geführte Schraubenmutter.In a particularly preferred embodiment of these developments, the one (first) counter bearing for the first spring device is a non-rotatably guided threaded sleeve that is open in the direction of the second spring device, within which the other (second) counter bearing for the second spring device is non-rotatably guided. For example, the outer cross sections of the counter bearings can be polygonal, in particular hexagonal, and can be non-rotatably guided in the direction of action of the two spring devices in guides with an appropriate internal cross section within a housing or the first counter bearing. In the simplest case, the second counter bearing is a screw nut that is slidably guided in the first counter bearing.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung dieser Weiterbildungen ist vorgesehen, daß die Gewindespindel, gegebenenfalls mit Hilfe eines Abstandshalters, einen Anschlag für die Bewegung des Steuerkörpers in Öffnungsrichtung bildet.In another advantageous embodiment of these further developments, it is provided that the threaded spindle, if necessary with the aid of a spacer, forms a stop for the movement of the control body in the opening direction.
Bei weiteren besonders bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist die erste Federeinrichtung eine (äußere) Druckfeder, welche die ebenfalls als (innere) Druckfeder ausgebildete zweite Federeinrichtung umgibt. Vorzugsweise ist dann die innere Druckfeder - und gegebenenfalls über sie auch die äußere Druckfeder auf der Gewindespindel geführt und zentriert.In further particularly preferred embodiments of the invention, the first spring device is an (outer) compression spring, which surrounds the second spring device, which is also designed as an (inner) compression spring. Preferably, the inner compression spring - and possibly also the outer compression spring via it - is then guided and centered on the threaded spindle.
Die Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt auch ein Steuerventil mit einem Ventilkörper und mit einem im Ventilkörper geführten, in Öffnungsrichtung des Steuerventils bewegungsgekoppelten Steuerkörper, wobei in Schließrichtung des Steuerventils der Ventilkörper und der Steuerkörper jeweils kraftbeaufschlagt sind, sowie mit einem Arbeitsraum, der bei geschlossenem Steuerventil durch den Ventilkörper, den Steuerkörper und eine Gehäusewand gebildet ist.In a further aspect, the invention also relates to a control valve with a valve body and with a control body guided in the valve body and coupled for movement in the opening direction of the control valve, wherein the valve body and the control body are each subjected to force in the closing direction of the control valve, and with a working space which is formed by the valve body, the control body and a housing wall when the control valve is closed.
Bei bekannten Steuerventilen dieser Art, die bereits eingangs beschrieben sind, herrscht im Arbeitsraum jeweils der Arbeitsdruck des Arbeitsfluids. Dabei wirkt der Arbeitsdruck auf eine in Öffnungsrichtung wirksame Ringfläche des Ventilkörpers, so daß bei Überschreiten eines bestimmten Arbeitsdrucks der Ventilkörper gegen die Wirkung der ersten Federeinrichtung (Druckfeder) verschoben und damit das Steuerventil geöffnet wird.In known control valves of this type, which have already been described at the beginning, the working pressure of the working fluid prevails in the working chamber. The working pressure acts on an annular surface of the valve body that is effective in the opening direction, so that when a certain working pressure is exceeded, the valve body is displaced against the effect of the first spring device (compression spring) and the control valve is thus opened.
Allerdings verringert der im Arbeitsraum herrschende Arbeitsdruck damit auch die auf den Steuerkörper wirkende Federkraft der zweiten Federeinrichtung, so daß der zum Öffnen des Steuerventils erforderliche Mindeststeuerdruck mit wachsendem Arbeitsdruck im Arbeitsraum abnimmt. Wenn daher im Arbeitsraum der zum Aufsteuern erforderliche Mindestdruck gerade noch nicht erreicht ist, reicht bereits eine geringfügige Erhöhung des Steuerdrucks aus, um das Steuerventil zu öffnen, was oft nicht gewünscht ist.However, the working pressure prevailing in the working chamber also reduces the spring force of the second spring device acting on the control body, so that the minimum control pressure required to open the control valve decreases as the working pressure in the working chamber increases. Therefore, if the minimum pressure required to open the control valve has not yet been reached in the working chamber, a slight increase in the control pressure is sufficient to open the control valve, which is often not desired.
Die oben genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem oben genannten Steuerventil dadurch gelöst, daß im Arbeitsraum die in Schließrichtung wirksame Fläche des Steuerkörpers größer als seine in Öffnungsrichtung wirksame Fläche ist und daß die in Öffnungsrichtung wirksame Fläche des Ventilkörpers größer als seine in Schließrichtung wirksame Fläche ist.The above-mentioned object is achieved according to the invention in the above-mentioned control valve in that in the working chamber the area of the control body effective in the closing direction is larger than its area effective in the opening direction and that the area of the valve body effective in the opening direction is larger than its area effective in the closing direction.
Durch entsprechende Wahl des Größenverhältnis zwischen den beiden insgesamt wirksamen Flächen von Ventilkörper und Steuerkörper kann der Einfluß des Arbeitsdruckes auf die zum Öffnen durch den Steuerkörper erforderliche Öffnungskraft entweder bei gleich großen wirksamen Flächen vollständig kompensiert oder bei unterschiedlich großen wirksamen Flächen teil- bzw. überkompensiert werden.By selecting the appropriate size ratio between the two total effective areas of the valve body and control body, the influence of the working pressure on the opening force required for the control body to open can either be completely compensated for equally large effective areas or partially or overcompensated for different sized effective areas.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung. Es zeigt:Further advantages of the invention emerge from the description and the drawing. Likewise, the features mentioned above and those listed below can be used individually or in combination in any combination. The embodiments shown and described are not to be understood as an exhaustive list, but rather are exemplary in nature for the description of the invention. It shows:
Fig. la ein erfindungsgemäßes Steuerventil im Längsschnitt; Fig. la shows a control valve according to the invention in longitudinal section;
Fig. Ib die Steuerdruck-Arbeitsdruck-Charakteristik des Steuerventils der Fig. la, um das Steuerventil in Abhängigkeit vom Arbeits- und Steuerdruck zu öffnen;Fig. Ib shows the control pressure-working pressure characteristic of the control valve of Fig. la, for opening the control valve depending on the working and control pressure;
Fig. 2 einen Fluidflußplan des in Fig. la gezeigten Steuerventils;Fig. 2 is a fluid flow diagram of the control valve shown in Fig. la;
Fign. 3 bis 5 weitere Ausführungsbeispiele eines Details desFigs. 3 to 5 further embodiments of a detail of the
in Figur 1 gezeigten Steuerventils (a) und die zugehörigen Steuerdruck-Arbeitsdruck-Charakteristiken (b) .control valve shown in Figure 1 (a) and the associated control pressure-working pressure characteristics (b).
In Fig. la ist mit 1 ein Hydro- oder Steuerventil bezeichnet, das sowohl den Durchfluß eines Arbeitsfluids steuert als auch einen im Steuerventil 1 herrschenden Arbeitsdruck pz des Arbeitsfluids begrenzt.In Fig. la, 1 denotes a hydraulic or control valve which both controls the flow of a working fluid and limits a working pressure p z of the working fluid prevailing in the control valve 1.
Im Steuerventil 1 stehen zwei Ventilräume 2, 3 miteinander über eine Ventilöffnung 4 in Verbindung, deren Freigabe und deren Öffnungsquerschnitt über einen in Öffnungsrichtung 5 verschiebbaren hülsenförmigen Ventilkörper 6 gesteuert wird. Bei geschlossener Ventilöffnung 4 liegt der Ventilkörper 6 an einer in einer Gehäusebohrung angeordneten und einen ringförmigen Ventilsitz bildenden Ventilsitzhülse 7 stirnseitig an, innerhalb der der Ventilkörper 6 auch geführt ist. Innerhalb desIn the control valve 1, two valve chambers 2, 3 are connected to one another via a valve opening 4, the release and opening cross-section of which is controlled by a sleeve-shaped valve body 6 that can be moved in the opening direction 5. When the valve opening 4 is closed, the valve body 6 rests on the front side of a valve seat sleeve 7 arranged in a housing bore and forming an annular valve seat, within which the valve body 6 is also guided. Within the
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Ventilkörpers 6 ist ein Steuerkörper 8 in Öffnungsrichtung 5 verschiebbar geführt, der bei geschlossener Ventilöffnung 4 in Öffnungsrichtung 5 an einer Schulter 9 des Ventilkörpers 6 anliegt, wodurch der Steuerkörper 8 den Ventilkörper 6 in Öffnungsrichtung 5 mitbewegt. Der Ventilkörper 6 ist über eine erste Federeinrichtung 10 in Form einer (äußeren) Druckfeder in Schließrichtung 11 kraftbeaufschlagt, während der Steuerkörper 8 in Schließrichtung 11 über eine zweite Federeinrichtung 12 in Form einer (inneren) Druckfeder kraftbeaufschlagt ist. Das Arbeitsfluid strömt über einen ersten Ventilanschluß 2a in den ersten Ventilraum 2 und von dort über Bohrungen 13, 14 im Steuerkörper 8 in einen ringförmigen Arbeitsraum 15 zwischen Ventilkörper 6 und Steuerkörper 8 ein, wobei die Bohrung 14 als Drosselstelle wirkt. Der Steuerkörper 8 kann in Öffnungsrichtung 5 durch ein Steuerfluid kraftbeaufschlagt werden, das über einen Steuerraum 16 an der in Schließrichtung 11 weisenden Stirnfläche 17 des Steuerkörpers 8 ansteht.A control body 8 is guided in the valve body 6 so as to be displaceable in the opening direction 5, which rests against a shoulder 9 of the valve body 6 in the opening direction 5 when the valve opening 4 is closed, whereby the control body 8 moves the valve body 6 in the opening direction 5. The valve body 6 is subjected to a force in the closing direction 11 via a first spring device 10 in the form of an (external) compression spring, while the control body 8 is subjected to a force in the closing direction 11 via a second spring device 12 in the form of an (internal) compression spring. The working fluid flows via a first valve connection 2a into the first valve chamber 2 and from there via bores 13, 14 in the control body 8 into an annular working chamber 15 between the valve body 6 and the control body 8, with the bore 14 acting as a throttle point. The control body 8 can be acted upon in the opening direction 5 by a control fluid which is present via a control chamber 16 on the front surface 17 of the control body 8 pointing in the closing direction 11.
Wenn im Arbeitsraum 15 kein Arbeitsdruck pz wirkt, öffnet das Steuerventil 1, wenn der (Steuer)Druck pst des Steuerfluids im Steuerraum 16 ausreicht, um den Steuerkörper 8 zusammen mit dem Ventilkörper 6 in Öffnungsrichtung 5 gegen die Wirkung der beiden Federeinrichtungen 10, 12 zu verschieben. Dann kann das Arbeitsfluid aus dem Arbeitsraum 15 durch die Ventilöffnung 4 und zwischen Ventilsitzhülse 7 und Ventilkörper 6 über eine ÖffnungIf no working pressure p z acts in the working chamber 15, the control valve 1 opens when the (control) pressure p st of the control fluid in the control chamber 16 is sufficient to move the control body 8 together with the valve body 6 in the opening direction 5 against the action of the two spring devices 10, 12. The working fluid can then flow out of the working chamber 15 through the valve opening 4 and between the valve seat sleeve 7 and the valve body 6 via an opening
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18 in der Ventilsitzhülse 7 in den zweiten Ventilraum 3 abströmen. 18 in the valve seat sleeve 7 into the second valve chamber 3.
Ein im Arbeitsraum 15 herrschender Arbeitsdruck pz wirkt auf eine gegenüber der Ventilsitzhülse 7 radial nach innen versetzte Ringfläche 19 des Ventilkörpers 6, wodurch dieser in Öffnungsrichtung 5 kraftbeaufschlagt ist. Wenn daher der auf die Ringfläche 19 wirkende Arbeitsdruck im Arbeitsraum 15 ausreicht, um den Ventilkörper 6 gegen die Wirkung der ersten Federeinrichtung 10 in Öffnungsrichtung 5 zu verschieben, öffnet das Steuerventil 1, d.h., der im Arbeitsraum 15 maximal herrschende Arbeitsdruck ist durch die erste Federeinrichtung 10 bestimmt (Druckbegr-enzung).A working pressure p z prevailing in the working chamber 15 acts on an annular surface 19 of the valve body 6 which is offset radially inwards relative to the valve seat sleeve 7, whereby the latter is subjected to a force in the opening direction 5. Therefore, if the working pressure acting on the annular surface 19 in the working chamber 15 is sufficient to move the valve body 6 in the opening direction 5 against the effect of the first spring device 10, the control valve 1 opens, ie the maximum working pressure prevailing in the working chamber 15 is determined by the first spring device 10 (pressure limitation).
Da ein im Arbeitsraum 15 herrschender Arbeitsdruck pz der in Schließrichtung 11 wirkenden Federkraft F1 der ersten Federeinrichtung 10 entgegenwirkt, ist mit steigendem Arbeitsdruck pz ein immer geringer werdender Steuerdruck pst erforderlich, um den Steuerkörper 8 zusammen mit dem Ventilkörper 6 in Öffnungsrichtung 5 gegen die Wirkung der beiden Federeinrichtungen 10, 12 zu bewegen und das Steuerventil 1 zu öffnen. Dies führt zu der in Fig. Ib dargestellten abfallenden Steuerdruck(pst)-Arbeitsdruck (pz)- Charakteristik.Since a working pressure p z prevailing in the working chamber 15 counteracts the spring force F 1 of the first spring device 10 acting in the closing direction 11, an ever decreasing control pressure p st is required as the working pressure p z increases in order to move the control body 8 together with the valve body 6 in the opening direction 5 against the effect of the two spring devices 10, 12 and to open the control valve 1. This leads to the decreasing control pressure (p st ) - working pressure (p z ) characteristic shown in Fig. 1b.
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Die beiden Federeinrichtungen 10, 12 sind über einen gemeinsamen Verstellmechanismus 20 in ihrer Federwirkung gleichzeitig verstellbar. Dazu ist eine Gewindespindel 21 vorgesehen, die in einem rohrförmigen Gehäuse 22 mittels eines Spindellagers 23 drehbar aber unverschiebbar gelagert ist. Die Gewindespindel weist zwei Gewindeabschnitte 24, 25 mit gegenläufigen Gewinden auf. Auf dem Gewindeabschnitt 24 ist eine in Richtung auf den Steuerkörper 8 offene Gewindehülse 26 aufgeschraubt, die im Gehäuse 22 unverdrehbar in Wirkrichtung der ersten Federeinrichtung 10 geführt ist. Innerhalb der Gewindehülse 26 ist weiterhin eine Schraubenmutter 27, die auf den zweiten Gewindeabschnitt 25 aufgeschraubt ist, unverdrehbar in Wirkrichtung der zweiten Federeinrichtung 12 geführt. Die beiden Gewindeabschnitte 24, 25 weisen unterschiedliche Gewindedurchmesser und gleiche oder unterschiedliche, aber gegenläufige Gewindesteigungen auf. Gewindehülse 26 und Schraubenmutter 27 bilden jeweils die Gegenlager, an denen sich die Druckfedern abstützen.The two spring devices 10, 12 can be adjusted simultaneously in their spring effect via a common adjustment mechanism 20. For this purpose, a threaded spindle 21 is provided, which is mounted in a tubular housing 22 by means of a spindle bearing 23 so that it can rotate but cannot move. The threaded spindle has two threaded sections 24, 25 with opposing threads. A threaded sleeve 26 that is open in the direction of the control body 8 is screwed onto the threaded section 24 and is guided in the housing 22 so that it cannot rotate in the direction of action of the first spring device 10. A screw nut 27 that is screwed onto the second threaded section 25 is also guided in the direction of action of the second spring device 12 within the threaded sleeve 26. The two threaded sections 24, 25 have different thread diameters and the same or different but opposing thread pitches. Threaded sleeve 26 and screw nut 27 each form the counter bearings on which the compression springs are supported.
Wenn die Gewindespindel 21 mittels ihres nach außen vorstehenden Endes 28 gedreht wird, so werden die Gewindehülse 26 und die Schraubenmutter 27 aufgrund der gegenläufigen Gewindeabschnitte 24, 25 in entgegengesetzten Richtungen bewegt. Dadurch kann die auf den Ventilkörper 6 wirkende Federkraft F1 der ersten Federeinrichtung 10 beliebig eingestellt werden. Außerdem ist es durch geeignete Wahl der Federkonstanten, Gewindedurchmesser und -Steigungen möglich, die Federkraft F2 der zweitenWhen the threaded spindle 21 is rotated by means of its outwardly projecting end 28, the threaded sleeve 26 and the screw nut 27 are moved in opposite directions due to the opposing thread sections 24, 25. As a result, the spring force F 1 of the first spring device 10 acting on the valve body 6 can be set as desired. In addition, by suitable selection of the spring constants, thread diameters and pitches, it is possible to adjust the spring force F 2 of the second
Federeinrichtung 12 entsprechend der Federkraft F1 der ersten Federeinrichtung 10 entgegengesetzt zu verändern, d.h. derart, daß die auf den Steuerkörper 8 wirkende Summe beider Federkräfte (F-^F2) trotz verstellter Federkräfte F1, F2 konstant bleibt.Spring device 12 is to be changed in the opposite direction to the spring force F 1 of the first spring device 10, ie in such a way that the sum of the two spring forces (F-^F 2 ) acting on the control body 8 remains constant despite the adjusted spring forces F 1 , F 2 .
Die Gewindespindel 21 ist in Richtung auf den Steuerkörper 8 durch einen Abstandshalter 29 verlängert, der die beiden Druckfedern zentriert und dessen eine Stirnseite 30 die Bewegung des Steuerkörpers 8 in Öffnungsrichtung 5 begrenzt.The threaded spindle 21 is extended in the direction of the control body 8 by a spacer 29, which centers the two compression springs and whose one end face 30 limits the movement of the control body 8 in the opening direction 5.
Der zweite Ventilraum 3 ist über die Öffnung 18 in der Ventilsitzhülse 7 sowie über Öffnungen 31, 32 im Ventilkörper 6 bzw. Steuerkörper 8 mit einem im Steuerkörper 8 verlaufenden Verbindungskanal 33 verbunden. Der Verbindungskanal 33 ist in Richtung auf die Bohrung 13 bzw. den ersten Ventilraum 2 über eine im Verbindungskanal 33 verschiebbare Kugel 34 verschlossen, die durch eine Druckfeder 35 in Richtung auf ihren Ventilsitz bzw. auf einen verschlossenen Verbindungskanal 33 beaufschlagt ist. Die Kugel 34 bildet ein Rückschlagventil, über das der zweite Ventilraum 3 mit dem ersten Ventilraum 2 verbindbar ist, wenn der im zweiten Ventilraum 3 herrschende Arbeitsdruck pz ausreicht, um die Kugel 34 gegen die Wirkung der Druckfeder 35 fort von ihrem Ventilsitz zu bewegen.The second valve chamber 3 is connected via the opening 18 in the valve seat sleeve 7 and via openings 31, 32 in the valve body 6 or control body 8 to a connecting channel 33 running in the control body 8. The connecting channel 33 is closed in the direction of the bore 13 or the first valve chamber 2 by a ball 34 which can be moved in the connecting channel 33 and which is urged by a compression spring 35 in the direction of its valve seat or a closed connecting channel 33. The ball 34 forms a check valve via which the second valve chamber 3 can be connected to the first valve chamber 2 when the working pressure p z prevailing in the second valve chamber 3 is sufficient to move the ball 34 away from its valve seat against the effect of the compression spring 35.
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In den Fig. 3a, 4a und 5a sind verschiedene weitere Ausführungsbeispiele des Arbeitsraums des in Fig. la gezeigten Steuerventils 1 dargestellt, wobei der Arbeitsraum 15a, 15b bzw. 15c bei geschlossenem Steuerventil jeweils durch den Steuerkörper 8 radial nach innen und in Schließrichtung 11, durch den Ventilkörper 6 in Öffnungsrichtung 5 und durch eine innere Gehäusewand 40 radial nach außen begrenzt ist. Auf den Steuerkörper 8 wirken in Schließrichtung 11, wie oben beschrieben, sowohl die Federkraft F1 der ersten Federeinrichtung 10 als auch die Federkraft F2 der zweiten Federeinrichtung 12.In Fig. 3a, 4a and 5a, various further embodiments of the working chamber of the control valve 1 shown in Fig. 1a are shown, wherein the working chamber 15a, 15b and 15c , when the control valve is closed, is limited radially inwards and in the closing direction 11 by the control body 8, in the opening direction 5 by the valve body 6 and radially outwards by an inner housing wall 40. Both the spring force F 1 of the first spring device 10 and the spring force F 2 of the second spring device 12 act on the control body 8 in the closing direction 11, as described above.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3a ist die in Schließrichtung 11 wirksame Fläche 41a des Steuerkörpers 8 gleich groß wie die auf den Ventilkörper 6 in Öffnungsrichtung 5 wirksame Ringfläche 19a. Der im Arbeitsraum 15a herrschende Arbeitsdruck pz führt am Ventilkörper 6 zu einer in Öffnungsrichtung 5 wirkenden Kraft und am Steuerkörper 8 zu einer in Schließrichtung 11 wirkenden gleich großen Gegenkraft. Dadurch wird die Wirkung des im Arbeitsraum 15a herrschenden Arbeitsdruckes pz auf den zur Öffnung des Ventilkörpers 6 erforderlichen Steuerdruck pst im Steuerraum 16 vollständig kompensiert (Figur 3b).In the embodiment according to Fig. 3a, the surface 41a of the control body 8 which is effective in the closing direction 11 is the same size as the annular surface 19a which is effective on the valve body 6 in the opening direction 5. The working pressure p z prevailing in the working chamber 15a leads to a force acting in the opening direction 5 on the valve body 6 and to an equally large counterforce acting in the closing direction 11 on the control body 8. As a result, the effect of the working pressure p z prevailing in the working chamber 15a on the control pressure p st required to open the valve body 6 in the control chamber 16 is completely compensated (Fig. 3b).
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4a springt die innere Gehäusewand 40 zur wirksamen Fläche 41b des Steuerkörpers 8 auf einem Gehäusewandabschnitt 42 radial nach außen zurück, wodurch die wirksame Fläche 41b-des Steuerkörpers 8 kleiner als dieIn the embodiment according to Fig. 4a, the inner housing wall 40 springs back radially outward to the effective surface 41b of the control body 8 on a housing wall section 42, whereby the effective surface 41b of the control body 8 is smaller than the
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wirksame Ringfläche 19b des Ventilkörpers 6 ist. Ein im Arbeitsraum 15b herrschender Arbeitsdruck pz führt daher zu einer am Ventilkörper 6 wirkenden druckabhängigen Öffnungskraft, die größer als die druckabhängig wirkende Schließkraft am Steuerkörper 8 ist, so daß der Einfluß des Arbeitsdrucks pz nur noch teilkompensiert ist (Figur 4b).effective annular surface 19b of the valve body 6. A working pressure p z prevailing in the working chamber 15b therefore leads to a pressure-dependent opening force acting on the valve body 6 which is greater than the pressure-dependent closing force acting on the control body 8, so that the influence of the working pressure p z is only partially compensated (Figure 4b).
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5a springt die innere Gehäusewand 40 innerhalb des Arbeitsraumes 15c auf einem Gehäusewandabschnitt 43 radial nach innen zurück, so daß die wirksame Fläche 41c des Steuerkörpers 8 größer als die wirksame Ringfläche 19c des Ventilkörpers 6 ist. Daher führt ein im Arbeitsraum 15c herrschender Arbeitsdruck pz zu einer am Steuerkörper 8 wirkenden druckabhängigen zusätzlichen Schließkraft, so daß der Einfluß des Arbeitsdrucks pz auf den Steuerdruck pst überkompensiert ist (Figur 5b).In the embodiment according to Fig. 5a, the inner housing wall 40 within the working chamber 15c springs back radially inwards on a housing wall section 43, so that the effective surface 41c of the control body 8 is larger than the effective annular surface 19c of the valve body 6. Therefore, a working pressure p z prevailing in the working chamber 15c leads to a pressure-dependent additional closing force acting on the control body 8, so that the influence of the working pressure p z on the control pressure p st is overcompensated (Fig. 5b).
Claims (13)
dadurch gekennzeichnet,10. Control valve (1) with a valve body (6) and with a control body (8) guided in the valve body (6) and coupled for movement in the opening direction (5) of the control valve (1), wherein the valve body (6) and the control body (8) are each subjected to force in the closing direction (11) of the control valve (1), and with a working chamber (15; 15a, -15b; 15c) which is formed by the valve body (6), the control body (8) and a housing wall (40; 42; 43) when the control valve (1) is closed, in particular according to one of the preceding claims,
characterized,
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29721244U DE29721244U1 (en) | 1997-12-01 | 1997-12-01 | Control valve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29721244U DE29721244U1 (en) | 1997-12-01 | 1997-12-01 | Control valve |
Publications (1)
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|---|---|
| DE29721244U1 true DE29721244U1 (en) | 1998-05-07 |
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ID=8049349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE29721244U Expired - Lifetime DE29721244U1 (en) | 1997-12-01 | 1997-12-01 | Control valve |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29721244U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1063431A1 (en) | 1999-06-24 | 2000-12-27 | HEILMEIER & WEINLEIN Fabrik für Oel-Hydraulik GmbH & Co. KG | Hydraulic loadholding valve |
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- 1997-12-01 DE DE29721244U patent/DE29721244U1/en not_active Expired - Lifetime
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