DE3243180A1

DE3243180A1 - ELECTROMAGNETICALLY ACTUATED DIRECTION VALVE

Info

Publication number: DE3243180A1
Application number: DE19823243180
Authority: DE
Inventors: Manfred Ing.(Grad.) 7141 Schwieberdingen Hauser; Friedrich-Wilhelm 7257 Ditzingen Höfer; Walter 7141 Möglingen Kraus; Heinz Ing.(Grad.) 7000 Stuttgart Siegel; Wilhelm 7251 Hemmingen Zirps
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1982-11-23
Filing date: 1982-11-23
Publication date: 1984-05-24
Also published as: EP0110126B1; EP0110126A1; DE3363955D1

Description

R. 18220R. 18220

16.11.1982 My/Pi11/16/1982 My / Pi

ROBERT BOSCH GM3H, TOOO STUTTGART 1ROBERT BOSCH GM3H, TOOO STUTTGART 1

Elektromagnetisch betätigtes Wegeventil Stand der TechnikState of the art solenoid operated directional control valve

Die Erfindung geht aus von einem elektromagnetisch "betätigten Wegeventil nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein solches Wegeventil aus der US-PS 3 899 bekannt, das sich als billig und einfach bauendes Magnetventil zur Steuerung von vier Wegen in drei Stellungen eignet. Damit dieses Wegeventil einerseits schnell schaltet und andererseits die vom Magneten aufzubringende Schaltleistung nicht zu groß wird, ist der Längsschieber mit relativ großem Spiel in der Schieberbohrung des Gehäuses geführt. Dies hat den Nachteil, daß keine ausreichende Dichtheit zum Halten von Lasten erreichbar ist. Da außerdem in den Motoranschlüssen Rückschlagventile zum Absichern der Last fehlen, muß der jeweilige Umlaufdruck beim Ansteuern der Last zuerst angedrosselt werden. Ferner ist bei einem derartigen Ventil die maximale Durchflußmenge infolge der Schaltleistungsgrenze des Magnetventils oft unzureichend. Mit dem bekannten Magnetventil ist auch kein Parallelbetrieb möglich. Da der Längsschieber nur drei Stellungen einnehmen kann, können auch nurThe invention is based on an "electromagnetically" actuated Directional control valve according to the preamble of the main claim. It is one such directional control valve from US Pat. No. 3,899 known that is a cheap and simple solenoid valve to control four ways in three positions suitable. So that this directional valve switches quickly on the one hand and the one to be applied by the magnet on the other Switching capacity is not too large, the longitudinal slide has a relatively large play in the slide bore of the Housing led. This has the disadvantage that sufficient tightness to hold loads cannot be achieved. Since there are also check valves in the motor connections for If the load is not secured, the respective circulation pressure must first be throttled when controlling the load. Further is the maximum flow rate in such a valve due to the switching capacity limit of the solenoid valve often insufficient. Parallel operation is also not possible with the known solenoid valve. Because the longitudinal slide can only occupy three positions, can only

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drei Funktionen -wie z.B. Heben, " Halten und Senken gesteuert werden.three functions - such as lifting, holding and lowering controlled will.

Ferner ist aus der US-PS 3 216 Ϊ4Λ8 ein Fegeventil mit einem handbetätigten Steuerschieber bekannt, der zur Steuerung einer vierten Funktion eine Schwimmstellung einnehmen kann. Das Wegeventil kann auch Lasten gut halten, da seine Motoranschlüsse durch zusätzliche Sitzventile abgesichert sind. Die in vorgesteuerter Bauweise ausgebildeten Sitzventile liegen radial zur Längsachse des Steuerschiebers und werden von ihm unmittelbar mechanisch betätigt. Nachteilig bei diesem Wegeventil ist, daß es sich nicht für eine elektromagnetische Betätigung eignet. Zudem erfordern die mechanisch betätigten, vorgesteuerten Sitzventile relativ hohen Bauaufwand.Furthermore, from US-PS 3,216 Ϊ4Λ8 a sweeping valve with a manually operated control slide known, which assume a floating position to control a fourth function can. The directional control valve can also hold loads well, as its motor connections are secured by additional seat valves are. The pilot-operated seat valves are located radially to the longitudinal axis of the control slide and are directly operated mechanically by him. The disadvantage of this directional control valve is that it is not suitable for electromagnetic actuation. In addition, the mechanically operated, pilot operated Seat valves relatively high construction costs.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße Wegeventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß es als schnell schaltendes Magnetventil eine gute Dichtheit zum Halten von Lasten aufweist. Zudem eignet es sich zur Steuerung von einfachwirkenden und doppeltwirkenden Funktionen. Darüber hinaus baut das Wegeventil relativ einfach und kompakt.The directional control valve according to the invention with the characteristic Features of the main claim has the advantage that it is a good fast-switching solenoid valve Has tightness for holding loads. It is also suitable for controlling single-acting and double-acting Functions. In addition, the directional control valve is relatively simple and compact.

Durch die in den ITnteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Wegeventils möglich. Besonders vorteilhaft ist eine Ausbildung gemäß Anspruch 5, wodurch das Wegeventil für doppeltwirkende Funktion trotz Verwendung zweier einfacher Schaltmagnete neben den Stellungen Heben, Halten und Senken eine Schwimmstellung erlaubt. Weiterhin ergibt sich eine besonders zweckmäßigeThrough the measures listed in the IT subclaims Advantageous developments and improvements of the directional control valve specified in the main claim are possible. An embodiment according to claim 5 is particularly advantageous, whereby the directional valve for double-acting function despite the use of two simple switching magnets next to the positions Raising, holding and lowering a floating position allowed. Furthermore, a particularly useful one results

— J% —- J% -

Ausbildung gemäß Anspruch 6, wodurch das Wegeventil für einfachwirkende Funktion infolge seiner strömungsgünstigen Kanalführung für hohen Durchsatz eine hohe Schaltleistungsgrenze ermöglicht. Besonders vorteilhaft läßt sich bei einer Ausbildung nach Anspruch 9 für ein einfachwirkendes Wegeventil dessen anderer, der Hebenfunktion zugeordneter Magnet für eine zusätzliche Steuerfunktion mitverwenden. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung.Training according to claim 6, whereby the directional control valve for single-acting function due to its flow-favorable Channel routing for high throughput enables a high switching power limit. Can be particularly advantageous in a training according to claim 9 for a single-acting Directional control valve of the other magnet assigned to the lifting function for an additional control function also use. Further advantageous configurations emerge from the remaining claims and the description as well as the drawing.

Zeichnungdrawing

Vier Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 als erstes Ausführungsbeispiel einen Längsschnitt durch ein elektromagnetisch betätigtes Wegeventil für einfachwirkende Funktion, Figur 2 als zweites Ausführungsbeispiel einen "Längsschnitt durch ein Wegeventil für doppeltwirkende Funktion und mit Neutralumlaufkanal und Figur 3 als drittes Ausführungsbeispiel ein Wegeventil für doppeltwirkende Funktion ohne Neutralumlauf in vereinfachter Darstellung und Figur h ein viertes Ausführungsbeispiel.Four exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. 1 shows as a first embodiment a longitudinal section through an electromagnetically operated directional valve for a single-acting function, FIG. 2 as a second embodiment shows a "longitudinal section through a directional valve for a double-acting function and with a neutral circulation channel and FIG Representation and figure h a fourth embodiment.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the exemplary embodiments

Die Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein elektromagnetisch betätigtes Wegeventil 10 für eine einfachwirkende Funktion. Das Wegeventil 10 hat in einem Gehäuse 11 eine mehrfach abgesetzte Schieberbohrung 12, die von einer stirnseitigen Flanschfläche 13 zu einer gegenüberliegenden Flanschfläche Ik verläuft. In der Schieberbohrung 12 sind durch ringförmige Erweiterungen Kammern ausgebildet. Zu beidenFIG. 1 shows a longitudinal section through an electromagnetically operated directional valve 10 for a single-acting function. The directional control valve 10 has a multiple offset slide bore 12 in a housing 11, which extends from an end flange surface 13 to an opposite flange surface Ik . In the slide bore 12 chambers are formed by annular extensions. To both

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Seiten einer mitt igen. Zulaufkammer 15 liegen eine erste Motorkammer 16 sowie eine zweite Motorkammer 1Τ· Ατι die Motorkammern 16, 17 schließen sich nach außen hin jeweilsSides of a central. Feed chamber 15 are a first Motor chamber 16 and a second motor chamber 1Τ · Ατι the Motor chambers 16, 17 each close towards the outside

eine Rücklaufkammer 18 bzw. 19 an, In den stark vergrößerten Abschnitten der Schieberbohrung 12 jeweils in den Bereichen zwischen der Rücklaufkammer 18 bzw. 19 und der zugeordneten Flanschfläche 13 bzw. 1U liegen dort eine erste (21) bzw. eine zweite Steuerkammer 22.a return chamber 18 or 19, in the greatly enlarged sections of the slide bore 12 in each case in the areas between the return chamber 18 or 19 and the associated flange surface 13 or 1U there are one first (21) or a second control chamber 22.

Auf einer im Gehäuse parallel zur Schieberbohrung 12 verlaufenden Sperrventil-Achse 23 sind im Gehäuse 11 symmetrisch zu einer durch die Zulaufkammer 15 verlaufenden Ebene zwei Anschlußkammern 2k bzw. 25 ausgebildet. Von , .' jeder Anschlußkammer 2k, 25 führt ein abgewinkelter Motorkanal 26 bzw. 27 zu der ersten C16) bzw. zweiten Motorkammer 17· Während die erste Anschlußkammer 2l· mit einem Motoranschluß 28 in Verbindung steht, entfällt für die zweite Anschlußkammer 25 ein entsprechender Motoranschluß, da das Wegeventil 10 für einfachwirkende Funktion ausgerüstet ist, im übrigen aber den gleichen gegossenen Grundkörper wie bei einem Wegeventil für doppeltwirkende Funktion aufweist. Im Unterschied zu einem Gehäuse für doppeltwirkende Funktion sind bei dem Gehäuse 11 die beiden Motorkanäle 26, 27 durch eine Aufbohrung 29 miteinander verbunden. Ferner sind im Gehäuse 11 in der Sperrventil-Achse 23 zwei Druckkammern 31 bzw. 32 ausgebildet, die jeweils durch koaxiale Ausnehmungen 33 mit der zugeordneten Anschlußkammer 2k bzw. 25 und jeweils durch zugeordnete Steuerkanäle 3^-, 35 mit den zugeordneten Steuerkammern 21 bzw. 22 verbunden sind.On a check valve axis 23 running parallel to the slide bore 12 in the housing, two connection chambers 2k and 25 are formed in the housing 11 symmetrically to a plane extending through the inlet chamber 15. From , .' Each connection chamber 2k, 25 leads an angled motor duct 26 or 27 to the first C16) or second motor chamber 17 while the first connection chamber 2l is connected to a motor connection 28, a corresponding motor connection is not required for the second connection chamber 25, since Directional valve 10 is equipped for a single-acting function, but otherwise has the same cast base body as a directional control valve for double-acting function. In contrast to a housing for a double-acting function, in the housing 11 the two motor ducts 26, 27 are connected to one another by a bore 29. Furthermore, two pressure chambers 31 and 32 are formed in the housing 11 in the shut-off valve axis 23, each of which is connected by coaxial recesses 33 with the associated connection chamber 2k and 25 and through associated control channels 3 ^ -, 35 with the associated control chambers 21 and 25, respectively. 22 are connected.

Im Gehäuse 11 ist am Übergang vom ersten Motorkanal 26 zur ersten Anschlußkammer 2k ein Ventilsitz 36 ausgebildet, auf den sich ein von einer Feder 37 belasteter SitzventilkörperIn the housing 11, a valve seat 36 is formed at the transition from the first motor duct 26 to the first connection chamber 2k , on which a seat valve body loaded by a spring 37 rests

- Ä- Ä

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38 mit seinem Kegel 39 legt, während er mit seinem zylindrischen Schaft U1 in der Ausnehmung 33 geführt ist. Im Sitzventilkörper 38 ist eine Drossel h2 ausgebildet, über welche der Motoranschluß 28 mit der ersten Druckkammer 31 in Verbindung steht. Der Sitzventilkörper 38 ist somit ein Teil eines hydraulisch vorgesteuerten Sperrventils U3, das eine mit dem Motoranschluß 28 in Verbindung stehende Last absichert. Die Druckkammern 31, 32 sind nach außen hin durch Stopfen hh verschlossen.38 lays with its cone 39, while it is guided in the recess 33 with its cylindrical shaft U1. In the seat valve body 38, a throttle h2 is formed, via which the motor connection 28 is connected to the first pressure chamber 31. The seat valve body 38 is thus part of a hydraulically piloted shut-off valve U3, which protects a load connected to the motor connection 28. The pressure chambers 31, 32 are closed to the outside by plugs hh .

In der Schieberbohrung 12 im Bereich zwischen den beiden Rücklaufkammern 18, 19 ist ein Längsschieber U 5 dicht und gleitend geführt. Entsprechend seiner einfachwirkenden Punktion weist der Längsschieber k5 an einem mittleren Kolbenabschnitt k6 eine erste Steuerfase hj zijr Beeinflussung des zufließenden Druckmittelstroms sowie eine zweite Steuerfase UQ zur Beeinflussung des abfließenden Druckmittelstroms auf. An den Enden 51, 52 des Längsschiebers U5 stützen sich von Rückstellfedern 53, 5^· belastete Federteller 55» 56 ab, wodurch der Längsschieber ^5 in der gezeichneten Mittelstellung zentriert ist. Die linke Rückstellfeder 53 stützt sich dabei an der Stirnseite einer Schieberbuchse 57 ab, die in die Schieberbohrung 12 eingesetzt ist und den Bereich zwischen der Flanschfläche 13 und einem an die Rücklaufkammer 18 grenzenden Ringwulst 58 ausfüllt.In the slide bore 12 in the area between the two return chambers 18, 19, a longitudinal slide U 5 is tightly and slidably guided. Corresponding to its single-acting puncture, the longitudinal slide k5 has a first control bevel hj for influencing the inflowing pressure medium flow and a second control bevel UQ for influencing the outflowing pressure medium flow on a central piston section k6. At the ends 51, 52 of the longitudinal slide U5 are supported by return springs 53, 5 ^ · loaded spring plates 55 »56, whereby the longitudinal slide ^ 5 is centered in the center position shown. The left return spring 53 is supported on the end face of a slide bushing 57, which is inserted into the slide bore 12 and fills the area between the flange surface 13 and an annular bead 58 adjoining the return chamber 18.

In der Schieberbuchse 57 ist koaxial zur Achse des Längsschiebers U 5 eine Längsbohrung 59 ausgebildet, in der ein Vorsteuerschieber 61 dicht und gleitend geführt ist. Von dieser Längsbohrung 59 führt eine Radialbohrung 62 in der Schieberbuchse 57 nach außen und stellt die Verbindung zur ersten Steuerkammer 21 her. Ein in der Schieberbuchse 57 durch eine Eindrehung ausgebildeter Entlastungsraum 63 steht über einen parallel zum Vorsteuerschieber 61 ver-In the slide bushing 57 a longitudinal bore 59 is formed coaxially to the axis of the longitudinal slide U 5, in which a Pilot valve 61 is tightly and slidably guided. From this longitudinal bore 59 leads a radial bore 62 in the Slide bushing 57 to the outside and establishes the connection to the first control chamber 21. One in the slide bushing 57 Relief chamber 63 formed by a recess is connected via a parallel to pilot valve 61

-Jf--Jf-

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laufenden Längskanal 6U mit der ersten Rücklaufkammer 18 in Verbindung. Der Vorsteuerschieber 61 ist mit einem zylindrischen Abschnitt 65 in der Längsbohrung 59 geführt, wodurch er die Verbindung von der Radialbohrung 62 zum Entlastungsraum 63 in der gezeichneten Stellung sperrt. Der Abschnitt 65 ist dabei mit sehr geringem Spiel von z.B. wenigen tausendstel Millimetern in der Längsbohrung 59 geführt, so daß bei höheren Lastdrücken kein nennenswerter Leckölstrom auftreten kann. Zudem ist der Außendürchmesser des Abschnitts 65 relativ zum Außendurchmesser des Längsschiebers U 5 verhältnismäßig klein gewählt, was ebenfalls die Größe eines Leckölspaltes erheblich verringert. Der Vorsteuerschieber 61 liegt mit seinem äußeren Ende an einem Stößel 67 eines schaltenden Elektromagneten 68 an, der an der Flanschfläche 13 befestigt ist. Bei nicht erregtem Elektromagneten 68 wird der Vorsteuerschieber 61 durch eine schwache Druckfeder 69 am Stößel 67 anliegend gehalten, wobei die Druckfeder 69 in radialer Richtung durch einen bolzenartigen, inneren Schieberfortsatz 71 sowie durch den Federteller 55 geführt ist und sich am Ende 51 des Längsschiebers ^4-5 und am zylindrischen Abschnitt 65 des Vorsteuerschiebers 61 abstützt. In der gezeichneten Ausgangsslage des Vorsteuerschiebers 61 ist der Abstand zwischen dem Schieberfortsatz 71 und dem Ende 51 am Längsschieber U5 geringfügig größer als die positive Überdeckung des Vorsteuerschiebers 61 im Bereich zwischen der Radialbohrung 62 und dem Entlastungsraum 63. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß der Vorsteuerschieber 61 die Radialbohrung 62 zum Tank entlastet, wenn er mit seinem Schieberfor"tsatζ 71 am Längsschieber U 5 anliegt, während der Längsschieber noch seine Neutralstellung einnimmt.running longitudinal channel 6U with the first return chamber 18 in connection. The pilot valve 61 is cylindrical with a Section 65 guided in the longitudinal bore 59, whereby it blocks the connection from the radial bore 62 to the relief space 63 in the position shown. Of the Section 65 is with very little play of e.g. a few thousandths of a millimeter in the longitudinal bore 59 out, so that no significant leakage flow can occur at higher load pressures. In addition, the outside diameter is of the section 65 selected relatively small relative to the outer diameter of the longitudinal slide U 5, which is also the size of a leakage oil gap is significantly reduced. The pilot valve 61 lies with its outer end on a plunger 67 of a switching electromagnet 68 which is attached to the flange surface 13. When not aroused Solenoid 68, the pilot valve 61 is in contact with the plunger 67 by a weak compression spring 69 held, the compression spring 69 in the radial direction by a bolt-like, inner slide extension 71 and by the spring plate 55 is guided and located at the end 51 of the longitudinal slide ^ 4-5 and on the cylindrical section 65 of the pilot valve 61 supports. In the drawn starting position of the pilot valve 61, the distance between the Slide extension 71 and the end 51 on the longitudinal slide U5 slightly larger than the positive overlap of the pilot spool 61 in the area between the radial bore 62 and the relief space 63. This ensures that that the pilot slide 61 relieves the radial bore 62 to the tank when he tsatζ with his slide valve 71 rests on the longitudinal slide U 5 while the longitudinal slide is still in its neutral position.

Der Vorsteuerschieber 61 mit der Schieberbuchse 57 sind 3omit Teile eines VorSteuerventils 72, das in eine vomThe pilot valve 61 with the valve sleeve 57 are 3omit parts of a pilot valve 72, which is in one of the

- < - ΛΌ - <- ΛΌ

Sperrventil U 3 zum Rücklauf 18 geführte Steuerleitung 73 geschaltet ist. Der hierbei koaxial zum Stößel 67 und zum Längsschieber U5 angeordnete Vorsteuerschieber 61 dient dabei zugleich als ein den Hub des Elektromagneten 68 auf den Längsschieber ^5 übertragendes Bauteil. Ah der gegenüberliegenden Flanschfläche 1U ist ein gleichartiger Elektromagnet lh befestigt, dessen Hubbewegung vom Stößel 75 über einen Stift 76 auf den Längsschieber ^5 übertragbar ist. Infolge der einfachwirkenden Funktion des Wegeventils 10 ist, anstelle der Schieberbuchse im Bereich der ersten Steuerkammer 21, in die zweite Steuerkammer 22 eine einfachere Distanzbuchse 77 eingesetzt, in welcher der Stift 76 geführt ist.Check valve U 3 is connected to the return line 18 guided control line 73. The pilot slide 61, which is arranged coaxially with the plunger 67 and with the longitudinal slide U5, serves at the same time as a component that transmits the stroke of the electromagnet 68 to the longitudinal slide ^ 5. A similar electromagnet lh is attached to the opposite flange surface 1U, the stroke movement of which can be transmitted from the plunger 75 via a pin 76 to the longitudinal slide ^ 5. As a result of the single-acting function of the directional valve 10, instead of the slide bushing in the area of the first control chamber 21, a simpler spacer bushing 77 is inserted into the second control chamber 22, in which the pin 76 is guided.

An die Zulaufkammer 15 ist eine Pumpe 78 und an den Motoranschluß 28 ein einfachwirkender Hydromotor 79 angeschlossen. A pump 78 is connected to the inlet chamber 15 and a single-acting hydraulic motor 79 is connected to the motor connection 28.

Die Wirkungsweise des Wegeventils 10 für einfachwirkende Funktion wird wie folgt erläutert: In der gezeichneten Neutralstellung sind beide Elektromagnete 68, 7^- nicht erregt. Dadurch wird der Längsschieber ^5 durch seine doppeltwirkene Rückholeinrichtung 53 bis 56 in seiner Mittelstellung zentriert, wobei sein mittlerer Kolbenabschnitt h6 die Zulaufkammer 15 absperrt. Der Vor Steuer schieber 61 wird von seiner schwachen Druckfeder 69 anliegend am Stößel 67 des Elektromagneten 68 gehalten, so daß der zylindrische Abschnitt 65 die Radialbohrung 62 absperrt. Der vom Hydromotor 79 erzeugte Lastdruck kann sich zwar über die Drosselstelle h2 im Sperrventil h-3 in der Druckkammer 31 auf der Rückseite des Sperrventils und damit auch über den Steuerkanal 3!+ in der Radialbohrung 62 aufbauen, kann sich aber über das mit enger Passung gearbeitete, dichte Vorsteuerventil 72 nicht .zum Tank abbauen. Der Sitzventilkörper 38The mode of operation of the directional valve 10 for a single-acting function is explained as follows: In the drawn neutral position, both electromagnets 68, 7 ^ - are not excited. As a result, the longitudinal slide ^ 5 is centered in its central position by its double-acting return device 53 to 56, with its central piston section h6 closing off the inlet chamber 15. The front control slide 61 is held by its weak compression spring 69 resting against the plunger 67 of the electromagnet 68 so that the cylindrical portion 65 closes off the radial bore 62. The load pressure generated by the hydraulic motor 79 can build up via the throttle point h2 in the check valve h-3 in the pressure chamber 31 on the back of the check valve and thus also via the control channel 3! + In the radial bore 62, but it can build up via the tight fit Do not dismantle the machined, sealed pilot valve 72 to the tank. The poppet valve body 38

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des Sperrventils U3 wird somit vom Lastdruck auf seinen Sitz 36 gepreßt und sorgt somit für ein sicheres Halten der Last am Hydromotor 29. Es kann dabei die zweite Steuerfase i+8 am Längsschieber U 5 ohne weiteres mit negativer Überdeckung ausgebildet sein.of the check valve U3 is thus from the load pressure on its seat 36 and thus ensures that the load is held securely on the hydraulic motor 29. The second control phase i + 8 be easily formed with negative overlap on the longitudinal slide U 5.

Soll eine Last am Hydromotor 79 gehoben werden, so wird der Elektromagnet T^ erregt, worauf dessen Stößel 75 den Stift 76 nach Überwindung eines Leerhubes gegen den Längsschieber U5 drückt und diesen gegen die Kraft der Rückstellfeder 53 in seine Hebenstellung auslenkt. Dabei öffnet die erste Steuerfase hl die Verbindung von der Zulaufkammer 15 zur zweiten Motorkammer 17· Das dort hingelangende Druckmittel fließt weiter über den zweiten Motorkanal 27 j die Aufbohrung 29, das nun als sich öffnendes Rückschlagventil arbeitende Sperrventil k3 und den Motoranschluß 28 zum Hydromotor 79· Zugleich hat die zweite Steuerfase U8 die Verbindung von der ersten Motorkammer 16 zur ersten Rücklaufkammer 18 gesperrt, so daß kein von der Pumpe 78 kommendes Druckmittel zum Tank entweichen kann. Der Abstand zwischen Vor Steuerschieber 61 und Längsschieber U5 ist in dessen Neutralstellung so groß gewählt, daß die Bewegung des Längsschiebers U5 in seine Hebenstellung nicht behindert wird. Beim Abschalten des erregten Elektromagneten "Jh wird der Längsschieber U5 wieder in seine Neutralstellung zurückgestellt, wobei das Sperrventil J+ 3 selbsttätig schließt und den Hydromotor 79 in seiner jeweiligen Lage absichert.If a load is to be lifted on the hydraulic motor 79, the electromagnet T ^ is excited, whereupon its plunger 75 presses the pin 76 after overcoming an idle stroke against the longitudinal slide U5 and deflects it against the force of the return spring 53 into its lifting position. The first control phase hl opens the connection from the inlet chamber 15 to the second motor chamber 17 The pressure medium that reaches there continues to flow via the second motor channel 27 j, the opening 29, the check valve k3 , which now works as an opening check valve, and the motor connection 28 to the hydraulic motor 79 At the same time, the second control phase U8 has blocked the connection from the first motor chamber 16 to the first return chamber 18, so that no pressure medium coming from the pump 78 can escape to the tank. The distance between the front of the control slide 61 and the longitudinal slide U5 is chosen so large in its neutral position that the movement of the longitudinal slide U5 is not hindered in its lifting position. When the energized electromagnet Jh is switched off, the longitudinal slide U5 is returned to its neutral position, the shut-off valve J + 3 closing automatically and securing the hydraulic motor 79 in its respective position.

Zum Senken des Hydromotors 79 wird der linke Elektromagnet 68 erregt, wobei sein Stößel 67 den Vor Steuerschieber 61 gegen die Kraft der schwachen Druckfeder 69 zuerst auf Anschlag am Längsschieber U 5 bewegt, der sich noch in seiner Neutralstellung befindet. Bereits in dieser Zwischenstel-The left electromagnet is used to lower the hydraulic motor 79 68 energized, with its plunger 67 the front control slide 61 against the force of the weak compression spring 69 first on the stop moves on the longitudinal slide U 5, which is still in his Neutral position. Already in this intermediate

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lung des Vorsteuerschiebers 61 öffnet sein zylindrischer Abschnitt 65 eine Verbindung von der Radialbohrung 62 zum Entlastungsraum 63, so daß sich von der Last 79 über die Drosselstelle U2 im Sperrventil U3 ein Steuerölstrom über die Steuerleitung 73 mit dem Vorsteuerventil 72 zur Rücklaufkammer 18 ausbilden kann. Der auf diese Weise vorgesteuerte Sitzventilkörper 38 öffnet und Druckmittel vom Hydromotor kann über den ersten Motorkanal 26 und die erste Motorkammer 16 zur Rücklaufkammer 18 abströmen. Der Elektromagnet 68 drückt im weiteren Verlauf über den Vor Steuerschieber 61 den Längsschieber U5 in seine Senkenstellung, wodurch die zweite Steuerfase U8 die Entlastung zum Rücklauf voll aufsteuert. Der Senkenvorgang wird beendet, wenn der Elektromagnet 68 abgeschaltet wird. Dann wird der Längsschieber k-5 von der Rückholeinrichtung 53 bis 56 wieder in seine Neutrallage zurückgestellt und der Vorsteuerschieber 61 von der Druckfeder 69 in seine Ausgangsstellung verschoben, wodurch die Steuerleitung 73 unterbrochen wird und das Sperrventil schließt. Die Last am Hydromotor 79 ist wieder sicher gehalten. Development of the pilot valve 61, its cylindrical section 65 opens a connection from the radial bore 62 to the relief chamber 63, so that a control oil flow can form from the load 79 via the throttle point U2 in the check valve U3 via the control line 73 with the pilot valve 72 to the return chamber 18. The seat valve body 38 piloted in this way opens and pressure medium from the hydraulic motor can flow off via the first motor duct 26 and the first motor chamber 16 to the return chamber 18. The electromagnet 68 then pushes the longitudinal slide U5 into its lowering position via the front control slide 61, as a result of which the second control bevel U8 fully opens the relief to the return. The lowering process is ended when the electromagnet 68 is switched off. Then the longitudinal slide k-5 is returned to its neutral position by the return device 53 to 56 and the pilot slide 61 is displaced by the compression spring 69 into its starting position, whereby the control line 73 is interrupted and the shut-off valve closes. The load on the hydraulic motor 79 is held securely again.

Mit vorliegender Bauart des Wegeventils 10 wird ferner in besonders zweckmäßiger Weise erreicht» daß der über die erste Steuerfase hf zum Hydromotor 79 hinfließende Druckmittelstrom als auch der vom Hydromotor 79 kommende und über die zweite Steuerfase hQ zum Tank abfließende Druckmittelstrom jeweils aus einer Kammer 15 bzw. 16 in die Schieberbohrung 12 hineinfließen. Bei dieser Durchströmungsrichtung können mit Hilfe von Feinsteuerfasen in günstiger Weise Strömungskräfte kompensiert werden, wodurch die Schaltleistungsgrenze des Wegeventils 10 wesentlich erhöht und somit die Durchflußmenge gesteigert werden kann.With the present design of the directional control valve 10 it is also achieved in a particularly expedient manner that the pressure medium flow flowing to the hydraulic motor 79 via the first control phase hf and the pressure medium flow coming from the hydraulic motor 79 and flowing off to the tank via the second control phase hQ each from a chamber 15 or 16 flow into the slide bore 12. In this flow direction, flow forces can be compensated in a favorable manner with the aid of fine control bevels, whereby the switching capacity limit of the directional control valve 10 can be increased significantly and the flow rate can thus be increased.

Die Figur 2 zeigt ein zweites, elektromagnetisch betätigtes Wegeventil 80, das sich von dem ersten Wegeventil 10 nachFIG. 2 shows a second, electromagnetically actuated directional valve 80, which extends from the first directional valve 10 to

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Figur 1 vor allem dadurch unterscheidet, daß es für eine doppeltwirkende Funktion ausgerüstet ist und einen Neutralumlaufkanal aufweist. Das Wegeventil 80 unterscheidet sich vom Wegeventil 10 wie folgt, wobei für gleiche Bauelemente gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Das Wegeventil 80 hat ein Gehäuse 81, bei dem entsprechend der doppeltwirkenden Funktion die Aufbohrung zwischen den beiden Motorkanälen 26, 27 entfällt. Die Motorkanäle 26, 27 sind somit nur mit ihren zugeordneten Motorkammern T6 bzw. 17 verbunden. Zwischen den beiden Motorkammern 16, 17 liegen anstelle einer einzigen Zulaufkammer 15 nun drei Umlaufkammern 82, 83, 8Λ, von denen die beiden äußeren Umlaufkammern 82, 8U über einen Querkanal 85 miteinander und mit der Pumpe 78 verbunden sind. Im Gehäuse 81 ist nun ein zweiter Motoranschluß 86 ausgebildet, dem in entsprechender Weise wie beim ersten Motoranschluß 28 ein vorsteuerbares Sperrventil 87 zugeordnet ist. Zur Vorsteuerung des Sperrventils 87 dient in entsprechender Weise ein zweites Vorsteuerventil 88, das mit dem ersten Vorsteuerventil 72 baugleich ist. Entsprechend der doppeltwirkenden Funktion und dem nun vorhandenen Neutralumlaufkanal 89 ist in der Schieberbohrung 12 ein Längsschieber 91 geführt, der nun fünf symmetrisch angeordnete Kolbenabsehnitte 92 bis 96 aufweist. Dabei steuern in an sich bekannter Weise die mittleren Kolbenabschnitte 93 bis 95 den Neutralumlaufkanal 89» während die äußeren Kolbenabschnitte 92 bzw. 96 jeweils die zufließenden bzw. die abfließenden Druckmittelströme zu bzw. von den Motoranschlüssen 28, 86 steuern. Die beiden äußeren Kolbenabschnitte 92, 96 sind jeweils mit negativer Überdeckung ausgeführt, so daß in der gezeichneten Neutralstellung des Längsschiebers 91 die beiden Motorkanäle 26, 27 jeweils zu ihrer zugeordneten Rücklaufkammer 18 bzw. 19 entlastet sind.Figure 1 differs mainly in that it is for a is equipped with a double-acting function and has a neutral circulation channel. The directional control valve 80 differs from directional valve 10 as follows, the same reference numerals being used for the same components. The directional control valve 80 has a housing 81, in which the bore between the two motor ducts corresponds to the double-acting function 26, 27 is not applicable. The motor channels 26, 27 are thus only with their associated motor chambers T6 and 17, respectively. Between the two motor chambers 16, 17 are now three circulation chambers 82, 83, 8Λ, instead of a single inlet chamber 15, of which the two outer circulation chambers 82, 8U via one Cross channel 85 connected to one another and to pump 78 are. A second motor connection 86 is now formed in the housing 81, in the same way as with the first motor connection 28 a pilot-controllable shut-off valve 87 is assigned. For the pilot control of the shut-off valve 87, a second pilot valve 88 is used in a corresponding manner, which is connected to the first Pilot valve 72 is identical. According to the double-acting Function and the now existing neutral circulation channel 89 is a longitudinal slide 91 in the slide bore 12 out, which now has five symmetrically arranged piston absehnitte 92 to 96. In doing so, control is known per se Assign the middle piston sections 93 to 95 to the neutral circulation passage 89 »while the outer piston sections 92 and 96, respectively, the inflowing and outflowing pressure medium flows to or from the motor connections 28, 86. The two outer piston sections 92, 96 are each with executed negative overlap, so that in the drawn neutral position of the longitudinal slide 91, the two motor channels 26, 27 each to their associated return chamber 18 or 19 are exonerated.

ölkö IÖU ölkö IÖU

- yr - - yr -

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Die Wirkungsweise des Wegeventils 8o nach Figur 2 entspricht in bezug auf die schnell schaltende Funktion und auf die Lastsicherung am Hydromotor 79 im wesentlichen der Wirkungsweise beim Wegeventil 10. In der gezeichneten Neutralstellung des Längsschiebers 91 kann das von der Pumpe 78 geförderte Druckmittel über den Neutralumlaufkanal 89 ungedrosselt zu einem nachgeschalteten Wegeventil und dann zum Tank fließen. Bei nicht erregtem Elektromagneten 68 und 7^· sind beide Motoranschlüsse 28 und 86 durch ihre zugeordneten Sperrventile k3 und 87 abgesichert, während die Vorsteuerventile und 88 die Steuerleitungen 73 bzw. 97 unterbrechen. Der Hydromotor 79 -kann eine Last somit in beiden Bewegungsrichtungen halten. Durch Betätigen des Elektromagneten 7^· wird Druckmittel von der Pumpe 78 über den ersten Motoranschluß 28 zum Hydromotor 79 gesteuert, während von dessen anderen Seite Druckmittel über den zweiten Motoranschluß 86 zum Tank zurückgeführt wird. Der Längsschieber 91 sperrt hierbei den Neutralumlaufkanal 89 ab und steuert das von der Pumpe 78 kommende Druckmittel in den ersten Motorkanal 26 und über das sich öffnende Sperrventil k-3 zum Motoranschluß 28. Zugleich wird das zweite Sperrventil 87 vom zweiten Vorsteuerventil 88 aufgesteuert, so daß Druckmittel "vom zweiten Motoranschluß 86 über den zweiten Motorkanal 27 und die zweite Motorkammer 17 zur Rücklaufkammer I9 abströmen kann. Durch abwechselnde Erregung der Elektromagneten 68 bzw. 7^ läßt sich somit der Hydromotor 79 in beiden Richtungen steuern.The mode of operation of the directional valve 8o according to FIG. 2 essentially corresponds to the mode of operation of the directional valve 10 with regard to the fast switching function and the load securing on the hydraulic motor 79 flow unthrottled to a downstream directional control valve and then to the tank. When the electromagnets 68 and 7 ^ · are not energized, both motor connections 28 and 86 are protected by their associated shut-off valves k3 and 87, while the pilot valves and 88 interrupt the control lines 73 and 97, respectively. The hydraulic motor 79 can thus hold a load in both directions of movement. By actuating the electromagnet 7 ^ · pressure medium is controlled from the pump 78 via the first motor connection 28 to the hydraulic motor 79, while pressure medium is returned from the other side via the second motor connection 86 to the tank. The longitudinal slide 91 blocks the neutral circulation duct 89 and controls the pressure medium coming from the pump 78 into the first motor duct 26 and via the opening shut-off valve k-3 to the motor connection 28. At the same time, the second shut-off valve 87 is opened by the second pilot valve 88, so that Pressure medium "can flow off from the second motor connection 86 via the second motor channel 27 and the second motor chamber 17 to the return chamber 19. By alternately energizing the electromagnets 68 and 7 ^ the hydraulic motor 79 can thus be controlled in both directions.

Neben den drei Funktionen für Heben, Halten und Senken ermöglicht das zweite Wegeventil 80 in besonders vorteilhafter Weise als vierte Funktion eine sogenannte Schwimmst ellung. Zu diesem Zweck werden beide Elektromagneten 68 und Th gleichzeitig erregt. Damit werden beide Vor steuerventile 72 und 88 gleichzeitig geöffnet, so daß auch die zugeordneten Sperrventile U3 bzw. 87 öffnen. Der Längsschieber 9^ selbst befindet sich in der gezeichneten Mittelstellung, wobei in-In addition to the three functions for lifting, holding and lowering, the second directional control valve 80 enables a so-called floating position as a fourth function in a particularly advantageous manner. For this purpose, both electromagnets 68 and Th are energized at the same time. So that both control valves 72 and 88 are opened at the same time, so that the associated stop valves U3 and 87, respectively, open. The longitudinal slide 9 ^ itself is in the center position shown, whereby in-

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folge seiner negativen Überdeckung beide Motorkanäle 26, 27 jeweils zu den Rücklaufkammern 18 bzw. 19 entlastet sind. Bei auf gesteuerten Sperrventilen ^t 3 und 87 kann somit der Hydromotor 79 in beiden Richtungen unter Last bewegt werden, was einer Schwimmstellung des. Wegeventils 80 entspricht.due to its negative overlap, both motor ducts 26, 27 are relieved to the return chambers 18 and 19, respectively. When the shut-off valves ^ t 3 and 87 are controlled, the Hydraulic motor 79 can be moved in both directions under load, which corresponds to a floating position of the directional control valve 80.

Die Figur 3 zeigt ein drittes Wegeventil 100 in vereinfachter Darstellung. Es unterscheidet sich vom zweiten Wegeventil 8o lediglich dadurch, daß es keinen Neutralumlaufkanal 89 aufweist. Als Gehäuse für das Wegeventil 100 kann das' Grundgehäuse 11 des ersten Wegeventils 10 verwendet werden, wobei jedoch die Aufbohrung 29 entfällt, ein zweiter Motoranschluß 86 vorgesehen wird und zwei Vorsteuerventile sQwie zwei Sperrventile angeordnet werden. Als Steuerschieber für das dritte Wegeventil 100 kann eine Bauart mit zwei steuernden Kolbenabschnitten verwendet werden, wie dies aus der erwähnten US-PS 3 899 003 an sich bekannt ist.FIG. 3 shows a third directional control valve 100 in a simplified representation. It differs from the second directional control valve 8o only in that it does not have a neutral circulation channel 89. As a housing for the directional valve 100, the ' Base housing 11 of the first directional valve 10 can be used, but the counter bore 29 is omitted, a second motor connection 86 is provided and two pilot valves sQ as two check valves are arranged. As a control spool for the third directional control valve 100 may be of a two-control type Piston sections are used, as is known per se from the aforementioned US Pat. No. 3,899,003.

Die Figur k zeigt einen Längsschnitt durch ein viertes Wegeventil 110, das wie das Wegeventil 10 nach Figur 1 für eine einfachwirkende Funktion ausgebildet ist und sich von diesem wie folgt unterscheidet, wobei für gleiche Bauelemente gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Beim vierten Wegeventil 110 ist neben der Vorsteuerfunktion für das Sperrventil k3 eine zusätzliche Hilfssteuerfunktion integriert, wozu in dem Längsschieber h5 ein dem rechten Elektromagneten 7^ zugeordneter Hilfsschieber 111 angeornJLet ist. Dieser Hilfsschieber 111 wird - wie dies die obere Hälfte in Figur U darstellt - von einer Druckfeder 112 bei nicht erregtem Elektromagneten 7^· in einer Ausgangsstellung gehalten, in welcher die zweite Motorkammer 17 über eine Radialbohrung .113 im Längsschieber U 5 und Kanäle 11h im Hilfsschieber 111 zur zweiten Rücklaufkammer 19 entlastet ist. Der Hilfsschieber 111 liegt dabei im Abstand von dem inFIG. K shows a longitudinal section through a fourth directional valve 110 which, like the directional valve 10 according to FIG. 1, is designed for a single-acting function and differs therefrom as follows, the same reference numerals being used for the same components. In the fourth directional control valve 110 in addition to the pilot control function for the check valve k3 an additional auxiliary control function is integrated, for which purpose the right-hand electromagnet is angeornJLet 7 ^ associated auxiliary slider 111 in the longitudinal slide a h5. This auxiliary slide 111 is - as the upper half in Figure U shows - held by a compression spring 112 when the electromagnet is not excited 7 ^ · in an initial position in which the second motor chamber 17 via a radial bore .113 in the longitudinal slide U 5 and channels 11 h is relieved in the auxiliary slide 111 to the second return chamber 19. The auxiliary slide 111 is at a distance from the in

Α 4 ό Ι 8 U Α 4 ό Ι 8 U

Neutralstellung zentrierten Längsschieber 1+5. Wird der Elektromagnet 7*+ betätigt, so wird zuerst der Hilfsschieber 111 bis zum Anschlag am Längsschieber !+5 verstellt, wobei die erwähnte Entlastung über die Radialbohrung 113 zugesteuert wird, bevor der Stößel im weiteren Bewegungsverlauf den Längsschieber k5 aus der gezeichneten Neutrallage heraus nach links.in eine Hebenstellung verstellt. Die zweite Motorkammer 17 kann hier z.B. an eine Steuerleitung eines externen Stromreglers oder Schaltventils aji^geschloss^en sein, das bei der Hebenfunktion wirksam wird, so daß der ohnedies vorhandene Elektromagnet 7*+ für eine zusätzliche Funktion mitbenutzt werden kann, was besonders vorteilhaft ist. Selbstverständlich kann die Zuordnung von Schalt zuständen zu den Stellungen des Hilfsschiebers 111 auch vertauscht werden.Neutral position centered longitudinal slide 1 + 5. If the electromagnet 7 * + is actuated, the auxiliary slide 111 is first adjusted to the stop on the longitudinal slide! +5, the mentioned relief being controlled via the radial bore 113 before the plunger moves the longitudinal slide k5 out of the drawn neutral position left. adjusted to a lifting position. The second motor chamber 17 can, for example, be connected to a control line of an external flow regulator or switching valve, which is effective during the lifting function, so that the electromagnet 7 * +, which is already present, can also be used for an additional function, which is particularly advantageous . Of course, the assignment of switching states to the positions of the auxiliary slide 111 can also be interchanged.

Selbstverständlich sind Änderungen an den gezeigten Ausführungsbeispielen möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. So können anstelle der gezeigten Schieberbauarten andere Steuerschieber verwendet werden. Ebenso läßt sich die Bauart des Sperrventils variieren. Die Wegeventile nach den Figuren 1 und 2 zeigen jedoch besonders vorteilhafte Ausführungsformen.Changes to the exemplary embodiments shown are of course also possible possible without deviating from the concept of the invention. So instead of the slide types shown other control spools can be used. The design of the shut-off valve can also be varied. The directional control valves however, according to Figures 1 and 2 show particularly advantageous embodiments.

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Claims

,-. 18220, -. 18220

11/16/1982 My / Pi

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART T

Expectations

(1.! Electromagnetically "operated directional valve with a longitudinal slide arranged in a slide bore of a housing, which controls at least the connections between an inlet chamber and a motor chamber and from a motor chamber to a return chamber, including the longitudinal slide _; an initial position against the force of a return spring can be deflected into a working position by the armature of a magnet and has a motor duct leading from the motor chamber to the motor connection, characterized in that a pilot valve "(^ 3) which protects the motor connection (28) is connected in the motor duct (26), from the control connection (33) of which a control line (73) is guided in an influenceable manner via a pilot valve (61) to the return (l8), the pilot valve (6i) being connected to the operative connection between armature (67) and longitudinal slide (U5) and coaxially to the latter (67, ^ 5) is arranged and a much smaller sealing outer diameter au f points as the longitudinal slide (U5) and that the pilot slide (61) interrupts the control line (73) when the magnet (68) is not excited, but opens the control line (73) when the magnet (68) is excited and the longitudinal slide (U5) is in the neutral position .

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2. Directional valve according to claim 1, characterized in that that the pilot valve (61) is in an initial position when the magnet (68) is not excited by a compression spring (69) is held, in which its distance from the longitudinal slide (^ 5) is greater than that of the control line (72) assigned, positive coverage.

3. Directional valve according to one of claims 1 or 2, characterized in that the front control slide (61) is guided in a socket (5T) which is fixed between the electromagnet (68) and a return chamber (18) of the directional valve (10) in the housing (11) is installed and that the socket (57) has a longitudinal channel (6k) connecting its two end faces.

k. Directional valve according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the shut-off valve (U3) has a seat valve body (38) whose pressure chamber (31) assigned to the control line (73) is connected to the motor connection (28) via a throttle (^ 4-2) ) Has connection and receives a spring (37) loading the seat valve body (38).

5. Directional valve according to one of claims 1 to h, characterized in that the directional valve is designed as a U-way 3-position valve (80), each motor channel (26, 27) a pilot-controllable shut-off valve (U3, 87) and two magnets (68, 7 * 0 a pilot valve (72, 88) is assigned and that the longitudinal slide (-91) in its middle position relieves the two motor chambers (16, 17) via control chamfers to the respectively adjacent return chamber (18, 19)

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6. Directional valve according to one of claims 1 to k, characterized in that the directional valve (10) is designed for a single-acting function with a single motor connection (28) and the two motor ducts (26, 27) in the area between the longitudinal slide (U'5 ) and shut-off valve (h3) are connected to one another by a recess (29) and the longitudinal slide (* + 5) is designed so that the flow to the motor connection (28) and the flow coming back from it always come from a chamber (15 _S 16) in the. Housing (11) must flow into the slide bore (12) via control chamfers (* + 7, i + 8) on the longitudinal slide (U5).

T. directional valve according to one of claims 5 to 6, characterized characterized in that the directional valve (80) has a neutral circulation channel (89) into which the longitudinal slide (9I) is switched.

8. Directional valve according to one of claims 1 to 7, characterized in that characterized in that the pilot valve (61) one the Sealing, cylindrical section (65) which overrides a radial bore (62) arranged in the bushing (57).

9. Directional valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that an auxiliary slide (111) is arranged in the longitudinal slide (i + 5) which is in the operative connection between armature (75) of the second electromagnet (7 * 0 and longitudinal slide ( ^{^ 5) and which is in a connection (113, 1} IIh ) leading from the second motor chamber (17) to the return (19) and which is in a switching state when the electromagnet is not excited (7 * 0 this connection O13, 11 * 0 and when the electromagnet (7 * 0 and the longitudinal slide (* + 5) is in the neutral position) holds this connection in the other switching state.