CN110067781A - 用于阀组块的内置阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于阀组块(2)的内置阀(1)，包括可置入阀组块(2)的套筒(3)和闭合元件(4)，套筒(3)能够以上部末端区域(5)固定地与阀组块(2)连接，套筒(3)具有与上部末端区域(5)对置的下部末端区域(6)，套筒(3)在上部末端区域(5)和下部末端区域(6)之间构成周壳(12)，其中，周壳(12)具有多个由接条(13)分隔的径向开口(14)，和闭合元件(4)布置在套筒(3)中，闭合元件(4)可在打开位置和闭锁位置之间运动，其中，在打开位置中释放端侧开口(8)和径向开口(14)之间的流体连接和在闭锁位置中避免端侧开口(8)和径向开口(14)之间的流体连接。

Description

用于阀组块的内置阀

技术领域

本发明涉及一种用于液压阀组块(Ventilblock)的液压内置阀(Einbauventil)，该内置阀包括可置入到阀组块中的套筒以及包括闭合元件，其中，套筒能够以上部末端区域与阀组块固定地连接，套筒具有与上部末端区域对置的下部末端区域，其中，下部末端区域在端侧末端中具有端侧开口并且构成插接环，其中，插接环能够置入到阀组块的接收孔中并且具有直径为插接环直径的外周，套筒在所述上部末端区域与所述下部末端区域之间构成周壳(Mantel)，其中，周壳具有多个由接条分隔开的径向开口，闭合元件布置在套筒中，闭合元件能够在打开位置与闭锁位置之间运动，其中，在打开位置中，端侧开口与径向开口之间的流体连接被释放(freigegeben)，在闭锁位置中，端侧开口与径向开口之间的流体连接被锁止，并且闭合元件具有密封面，套筒在其内侧上具有与之互补的密封面，其中，这些密封面在闭锁位置中相互交互作用(wechselwirken)用于锁止所述流体连接，其中，这些密封面具有直径为密封面直径的外周。

背景技术

这类内置阀通常安装在阀组块中，其中，在阀组块中构造有用于接收套筒的分级孔(gestufte Bohrung)，其中，分级孔具有主孔和接收孔。在已安装状态中，内置阀的插接环布置在分级孔的接收孔中。接收孔上附接有直径较小的导孔，所述导孔引导至阀组块的也被称为A-接口(A-Anschluss)的接口。不同的是，套筒的周壳中的径向开口在已安装状态中布置在分级孔的主孔中，所述主孔与阀组块的也被称为B-接口(B-Anschluss)的接口连通。基于由ISO 7368：2016给出的用于阀组块的分级孔的标准，预先给定套筒的相应区段的相应最大外直径。

EP 2 350 506 B1公开了一种具有上文提到特征的内置阀。在闭合元件的闭锁位置中，这些径向开口中存在处于高压下的液压流体。该压力使得套筒的下部末端区域在接条延展(Dehnung)情况下稍微从紧固在阀组块上的上部末端区域中运动离开。插接环因此在其轴向方向上以一定的间隙布置在阀组块的接收孔中。与之不同地，也存在内置阀这样的实施方式，在这些实施方式中，所述下部末端区域以其端侧面支撑在阀组块上，其中，套筒以其上部末端区域以距盖件有间隙的方式布置，从而套筒的上部末端区域基于由流体压力所导致的套筒长度变化而运动。这第二种可行的实施方式不是本发明的主题，这是因为在该第二种实施方式中的套筒不是固定地(也即不是不可运动地)与阀组块连接。

在所有公开的内置阀中，密封面直径基本上相应于端侧开口的直径，所述端侧开口的直径又与阀组块的引导至A-接口的导孔直径相符合。因为朝着插接环方向起作用的力由于流体高压力的原因可能很高，因此这些径向开口之间的连接部/接条(Stege)必须足够坚固，以避免这些接条爆裂。就此而言，所需的接条宽度限定了这些径向开口的最大尺寸。然而，由于这些径向开口的受限的尺寸，因而在闭合构件的打开位置中导致了相对大的流动阻力。

发明内容

因此，本发明的任务在于，至少部分地解决关于现有技术所描述到的问题并特别是提出一种内置阀，该内置阀的流动阻力能够被减小。

该任务通过具有独立权利要求所述特征的液压内置阀得以解决。所述内置阀有利的改进方案在从属权利要求和说明书中给出，其中，这些有利的改进方案的单个特征能够以技术上有意义的方式任意地相互组合。

该任务特别是通过具有上文提到的特征的液压内置阀得以解决，其中，密封面直径是插接环直径的至少90％，从而在闭锁位置中施加在径向开口上的流体将套筒朝着端侧末端方向仅在具有密封面直径的密封面的外周之外进行加载。

也就是说，本发明在基本构思基本上在于，在闭锁位置中对套筒朝着端侧末端方向作用的力是通过以下方式得以减小：即，通过使闭合元件的密封面的外周相对大，从而将液压流体在闭锁位置中有效地朝着端侧末端方向所施加的面进行减小。因此，密封面直径优选是插接环直径的至少95％、特别优选至少100％、并且非常特别优选至少105％。

在优选的实施方式中，如果周壳在主孔的区域中径向超过接收孔伸出，则这种伸出并不会产生朝着端侧末端的方向作用的力，这是因为液压流体不论在径向开口内部还是从下方都会施加在这个伸出区域上，并且由此在这个伸出区域中向下作用的力得到补偿。

通过减小在闭锁位置中朝着端侧末端方向有效作用到套筒上的力，也能够将传递这些力的接条在套筒的周壳中更薄地实施，从而能够将其侧上的径向开口更大地实施。如果密封面直径大于插接环直径，则作用到接条上的甚至可以不是拉力，而是压力。在此种情况下，套筒的作为周壳标明的区段的外直径大于插接环外直径。周壳则径向地超过接收孔伸出。

套筒可譬如通过拧入而以其上部末端区域固定地进而不可运动地与阀组块连接。为此，上部末端区域具有外螺纹。替换地可设置的是，套筒的上部末端区域可固定地进而不可运动地借助于盖件与阀组块连接，其中，盖件可固定地与阀组块连接(譬如拧紧)。套筒在此被插入到阀组块中。

被构造在套筒的下部末端区域中的插接环也可被称为密封环，该密封环在已安装的状态中特别是与阀组块的接收孔构成径向密封部，其中，特别是在插接环与接收孔之间设有额外的软密封部。这种软密封部譬如以O型环的方式构造，该O型环优选地布置在插接环中沿着圆周方向特别是外部环绕的槽中。也就是说，这种特别是一件式地构造的套筒具有三个连贯的区段：上部末端区域、具有径向开口的周壳、以及构成插接环的下部末端区域。套筒内侧上的密封面可构造成在周壳的高度处、构造在周壳与下部末端区域之间的过渡区域中、或者构造在下部末端区域中。

套筒内侧上的密封面可譬如这样地成型，使得闭合元件以其密封面在闭锁位置中压到套筒的密封面上，其中，构造有金属密封座。也就是说，闭合元件与套筒之间在套筒内侧上的密封面特别是被构造为金属密封座。

通过减小朝着端侧末端方向作用的力，也能够减少径向开口的数量。尤其设置的是，四个或小于四个径向开口在周壳中在圆周方向上相邻地构造，而将这些径向开口在圆周方向上分隔开的接条在其圆周方向上最短延伸范围上共同构成了周壳圆周的最多20％、优选最多15％、或者甚至最多10％。这也就意味着，这些径向开口至少在横向于(正交于)套筒纵轴线的平面中构成了周壳圆周的至少80％、优选90％。

为了更进一步减少在闭合元件的打开位置中液压流体的流动阻力，可设置的是，一个(且特别是每个)径向开口的针对液压流体可穿流的面积是套筒的端侧开口的面积的至少80％、优选至少90％、或者甚至100％。

只要阀组块中的分级孔除了插接环用的接收孔之外还具有周壳在内置阀的已安装的状态中布置在其中的主孔，那么主孔比插接环用的接收孔则具有更大的直径。通过本发明也实现了：套筒的在已安装状态中布置在主孔中的周壳在这些径向开口区域中具有比插接环直径大至少10％、优选大至少20％的周壳外直径。

在上述背景下，特别优选的是，在上部末端区域在内置阀或在盖件上的紧固部下方直至具有这些径向开口的周壳为止，套筒的外直径是恒定的。也就是说，套筒的外直径可几乎相当于阀组块的分级孔的主孔直径，其中，这个直径仅仅在从周壳至插接环的过渡区域中减小。

特别是，闭合元件自身这样地成型以使得在闭锁位置中通过液压流体将压力朝着端侧末端方向作用到闭合元件上，可设置的是，在闭锁位置中闭合元件以相应的突出部在这些径向开口上方与套筒或者盖件发生止挡，从而朝着端侧末端方向作用到闭合元件上的力被导入到这些径向开口上方的盖件或套筒中。

本发明也涉及一种具有阀组块和根据本发明所述的内置阀的液压阀组件，其中，阀组块具有分级孔，内置阀布置在该分级孔中，其中，内置阀的插接环以对流体密封的方式置入到分级孔的接收孔中，并且阀组块包括配属于端侧开口的A-接口以及配属于径向开口的B-接口。

尤其可设置的是，闭合元件以已知的方式具有突出部(Auskragung)，闭合元件能够借助于这些突出部通过所谓的C-接口(C-Anschluss)在闭合位置与打开位置之间运动。

阀组块的分级孔至少是两级式、特别是正好三级式实施，其中，分级孔包括用于插接环的接收孔和用于套筒周壳的主孔，其中，配备这些径向开口的周壳所具有的周壳外直径基本上相当于主孔的直径。在用于插接环的接收孔上通常附接有直径较小的导孔，液压流体通过所述导孔从A-接口引导至套筒的端侧开口。在主孔中汇入有至少一个以径向方式定向的、配属于B-接口的孔。

液压阀组件和液压内置阀特别是被设计用于50bar、特别是100bar以上的工作压力。液压内置阀优选地仅能液压地(进而特别是非手动地)操纵。

附图说明

接下来基于附图示例性地阐释本发明及其技术领域。附图示意性地示出：

图1：布置在阀组块中的内置阀，和

图2：布置在阀组块中的另一内置阀。

具体实施方式

在附图中未按照真实尺寸示出的阀组件分别包括阀组块2和布置在所述阀组块2中的内置阀1。

阀组块2具有分级孔：包括主孔21和接收孔10。在主孔21中汇入有配属于B-接口20的径向孔。在接收孔10上附接有引导至A-接口19的导孔24。导孔24的直径小于接收孔10的直径。

内置阀1分别包括套筒3和可运动地支承在套筒3中的闭合元件4。

套筒3具有上部末端区域5，所述上部末端区域5至少间接地通过盖件22固定地进而不可运动地与阀组块2连接。套筒3在上部末端区域5下方构成具有周壳外直径18的周壳12。在周壳12中构造有径向开口14。这些径向开口14在圆周方向上通过接条13彼此分隔开。

套筒3在周壳12下方构成下部末端区域6。所述下部末端区域6具有端侧末端7，该端侧末端7具有构造在其中的端侧开口8。此外，下部末端区域6构成插接环9，所述插接环9在已安装的状态中布置在阀组块2的接收孔10中，其中，一O型环构成插接环9与接收孔10之间软密封部。插接环9具有插接环直径11。

闭合元件4在其下部末端上构成密封面15，所述密封面15在附图所示的闭锁位置中与套筒3的内侧上作为密封座构造的密封面16交互作用。这些密封面15，16具有直径为密封面直径17的外周。在附图所示的闭锁位置中，端侧开口8与径向开口14之间不存在流体连接。在闭锁位置中施加在这些径向开口14上的液压流体仅在这些密封面15，16外部朝着下部末端区域6的方向作用到所述套筒3上。

为了减小或者甚至消除在闭锁位置中有效地向下作用的力，这些密封面15，16的外周的密封面直径17的尺寸大约相应于插接环9的插接环直径11的尺寸。如附图所示，在这些径向开口14中在插接环直径11外部向下作用的流体力通过以下方式得以补偿，即，经由B-接口20所施加的液压流体也从下方作用到周壳12的超过接收孔10伸出的区域上。

图1所示的内置阀1是基于闭合元件4上方的以及施加在这些接口19，20上的压力以已知的方式在打开位置与闭合位置之间切换，而图2所示的内置阀1则可通过布置在突出部23上方及下方的环空间的压力加载而以已知的方式在打开位置与闭合位置之间切换。

附图标记列表

1 内置阀

2 阀组块

3 套筒

4 闭合元件

5 上部末端区域

6 下部末端区域

7 端侧

8 端侧开口

9 插接环

10 接收孔

11 插接环直径

12 周壳

13 接条

14 径向开口

15 密封面(闭合元件)

16 密封面(套筒)

17 密封面直径

18 周壳外直径

19 A-接口

20 B-接口

21 主孔

22 盖件

23 突出部

24 导孔

Claims (8)

1.一种用于阀组块(2)的内置阀(1)，所述内置阀包括能够置入到所述阀组块(2)中的套筒(3)以及包括闭合元件(4)，

其中，所述套筒(3)能够以上部末端区域(5)与所述阀组块(2)固定地连接，所述套筒(3)具有与所述上部末端区域(5)对置的下部末端区域(6)，

其中，所述下部末端区域(6)在端侧末端(7)中具有端侧开口(8)，并且所述下部末端区域构成插接环(9)，

其中，所述插接环(9)能够置入到所述阀组块(2)的接收孔(10)中，并且具有直径为插接环直径(11)的外周，并且

所述套筒(3)在所述上部末端区域(5)与所述下部末端区域(6)之间构成周壳(12)，

其中，所述周壳(12)具有多个由接条(13)分隔的径向开口(14)，并且

所述闭合元件(4)布置在所述套筒(3)中，

所述闭合元件(4)能够在打开位置与闭锁位置之间运动，

其中，在打开位置中，所述端侧开口(8)与所述径向开口(14)之间的流体连接被释放，并且

在闭锁位置中，所述端侧开口(8)与所述径向开口(14)之间的流体连接被锁止，并且

所述闭合元件(4)具有密封面(15)，并且

所述套筒(3)在其内侧上具有互补的密封面(16)，

其中，上述密封面(15，16)在闭锁位置中彼此交互作用，用于锁止所述流体连接，并且

其中，上述密封面(15，16)具有直径为密封面直径(17)的外周，

其特征在于，

所述密封面直径(17)是所述插接环直径(11)的至少90％。

2.根据权利要求1所述的内置阀(1)，

其中，在所述周壳(12)中，四个或者小于四个径向开口(14)沿着圆周方向相邻地构造，并且

其中，将所述径向开口(14)分隔的接条(13)在这些接条沿着圆周方向最短延伸范围上共同构成周壳圆周的最多20％。

3.根据权利要求1或2所述的内置阀(1)，

其中，正好一个径向开口(14)的面积是所述套筒(3)的端侧开口(8)的面积的至少80％。

4.根据前述权利要求任一项所述的内置阀(1)，

其中，所述套筒(3)在所述径向开口(14)区域中具有周壳外直径(18)，所述周壳外直径比所述插接环直径(11)大至少10％。

5.根据权利要求4所述的内置阀(1)，

其中，从所述上部末端区域(5)直至具有所述径向开口(14)的所述周壳(12)为止，所述套筒的外直径是恒定的。

6.根据前述权利要求任一项所述的内置阀(1)，

其中，在所述闭锁位置中，所述闭合元件(4)以突出部(23)在所述径向开口(14)上方与所述套筒(3)或盖件(22)靠置，从而朝着所述下部末端区域(6)方向作用到所述闭合元件(4)上的力被导入到所述径向开口(14)上方的所述盖件(22)或所述套筒(4)中。

7.一种阀组件，该阀组件具有阀组块(2)和根据前述权利要求任一项所述的内置阀(1)，

其中，所述阀组块(2)具有分级孔，所述内置阀(1)布置在所述分级孔中，

其中，所述内置阀(1)的插接环(9)以对流体密封的方式置入到所述分级孔的接收孔(10)中，并且

所述阀组块(2)包括与所述端侧开口(8)相配属的A-接口(19)和与所述径向开口(14)相配属的B-接口(20)。

8.根据权利要求7所述的阀组件，

其中，所述分级孔至少两级式地构造：其具有接收孔(10)用于所述插接环(9)，以及具有主孔(21)用于所述套筒(3)的周壳(12)，

其中，具有所述径向开口(14)的周壳(12)具有周壳外直径(18)，所述周壳外直径基本上相应于所述主孔(21)的直径。