DE10164241A1

DE10164241A1 - poppet valve

Info

Publication number: DE10164241A1
Application number: DE2001164241
Authority: DE
Inventors: Goetz-Dieter Machat; Karl-Josef Meyer; Sabine Lohe
Original assignee: Bosch Rexroth AG
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2003-07-17
Also published as: WO2003056220A1

Abstract

Offenbart ist ein Sitzventil, insbesondere ein Druckbegrenzungsventil, bei dem einem Schließkörper ein Dämpfungszapfen zugeordnet ist. Der Dämpfungszapfen ist mit einem Endabschnitt durch einen Teil des Ventilgehäuses hindurch geführt, wobei an dem außenliegenden Teil eine Hubbegrenzung zur Begrenzung des Öffnungshubes des Schließkörpers vorgesehen ist.What is disclosed is a seat valve, in particular a pressure relief valve, in which a damping pin is assigned to a closing body. The damping pin is guided with an end section through part of the valve housing, a stroke limitation being provided on the outer part to limit the opening stroke of the closing body.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sitzventil insbesondere ein Druckbegrenzungsventil mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates in particular to a seat valve Pressure relief valve with the generic term of Claim 1.

Druckbegrenzungsventile werden zur Begrenzung eines Systemdruckes eines hydraulischen Kreislaufes verwendet. Aus dem Bosch-Rexroth-Datenblatt RD 25 710 09.96 ist ein direkt gesteuertes Druckbegrenzungsventil des Typs DBDS 6 K-1X/200 in Standardausführung gemäß Fig. 1 bekannt, auf die bereits hier Bezug genommen sei. Diese Figur zeigt den ventilsitzseitigen Teil eines Druckbegrenzungsventils 1. Dem gemäß ist ein kegelförmiger Schließkörper 2 gegen einen Ventilsitz 4 mittels einer Schließfeder 6 vorgespannt. Die Vorspannung der Schließfeder 6 läßt sich über eine nicht dargestellte Verstellschraube ändern, so daß der Systemdruck in Abhängigkeit von der Vorspannung der Schließfeder 6 veränderbar ist. In seiner dargestellten, federvorgespannten Grundposition sperrt der Schließkörper 2 eine Verbindung zwischen einem radialen Tankanschluß T und einem axialen Systemanschluß P ab. Bei Überschreiten des über die Schließfeder 6 voreingestellten Systemdrucks hebt der Schließkörper 2 vom Ventilsitz 4 ab, so daß Druckmittel vom Systemanschluß P zum Tankanschluß T hin abströmen kann und der Systemdruck auf seinen voreingestellten Wert beschränkt ist. Pressure relief valves are used to limit a system pressure in a hydraulic circuit. A directly controlled pressure relief valve of the type DBDS 6 K-1X / 200 in the standard version according to FIG. 1 is known from the Bosch Rexroth data sheet RD 25 710 09.96, to which reference is already made here. This figure shows the part of a pressure relief valve 1 on the valve seat side. Accordingly, a conical closing body 2 is biased against a valve seat 4 by means of a closing spring 6 . The bias of the closing spring 6 can be changed via an adjusting screw, not shown, so that the system pressure can be changed as a function of the bias of the closing spring 6 . In its spring-loaded basic position shown, the closing body 2 shuts off a connection between a radial tank connection T and an axial system connection P. When the system pressure preset via the closing spring 6 is exceeded, the closing body 2 lifts off the valve seat 4 , so that pressure medium can flow out from the system connection P to the tank connection T and the system pressure is limited to its preset value.

Bei Schwankungen des am Systemanschluß P anliegenden Druckes kann es zu Axialbewegungen des Schließkörpers 2 kommen, so daß dieser hochfrequente Schwingungen ausführt und dabei gegen den Ventilsitz 4 schlägt. Dieses unerwünschte "Rattern" des Schließkörpers 2 führt zu einer erheblichen Lärmbelästigung und darüber hinaus zu einer Beschädigung des Ventilsitzes 4, so daß Dichtigkeitsprobleme auftreten können. In the event of fluctuations in the pressure applied to the system connection P, the closing body 2 can move axially, so that it executes high-frequency vibrations and thereby strikes the valve seat 4 . This undesirable "rattling" of the closing body 2 leads to considerable noise pollution and moreover to damage to the valve seat 4 , so that sealing problems can occur.

Um diese hochfrequenten Schwingungen zu vermeiden, ist der Schließkörper 2 mit einer Dämpfungseinrichtung 8 versehen. Bei der bekannten Lösung hat diese einen Dämpfungszapfen 10, der mit zwei axial beabstandeten Ringbünden 12, 14 ausgebildet ist. Der Dämpfungszapfen 10 ist in einer sich an den Ventilsitz 4 nach rechts (Fig. 1) anschließenden Dämpfungsbohrung 16 geführt und bei der dargestellten Lösung einstückig mit dem Schließkörper 2 ausgebildet. Durch die beiden Ringbünde 12, 14 sind ein ringförmiger Dämpfungsraum 18 und ein rückwärtiger Dämpfungsraum 20 begrenzt, die über Ringspalte oder sonstige Strömungskanäle am Außenumfang der Ringbünde 12, 14 mit einem ventilsitzseitigen Druckraum 22 verbunden sind. In order to avoid these high-frequency vibrations, the closing body 2 is provided with a damping device 8 . In the known solution, this has a damping pin 10 which is formed with two axially spaced ring collars 12 , 14 . The damping pin 10 is guided in a damping bore 16 adjoining the valve seat 4 to the right ( FIG. 1) and, in the solution shown, is formed in one piece with the closing body 2 . An annular damping chamber 18 and a rear damping chamber 20 are delimited by the two ring collars 12 , 14 , which are connected to a valve seat-side pressure chamber 22 via annular gaps or other flow channels on the outer circumference of the ring collars 12 , 14 .

In der dargestellten Grundposition kann das Druckmittel vom Druckraum 22 über die vorgenannten Ringspalte in den ringförmigen Dämpfungsraum 18 und den rückwärtigen Dämpfungsraum 20 einströmen. Bei der Axialverschiebung des Dämpfungszapfens 10, d. h. beim Öffnen oder Schließen des Schließkörpers 2 muß, je nach Bewegungsrichtung, Druckmittel in die Dämpfungsräume 18, 20 nachgesaugt oder aus diesem verdrängt werden. Das Dämpfungsvolumen mit den Ringspalten soll dabei so ausgelegt werden, daß der Öffnungshub des Schließkörpers nur unwesentlich beeinflußt ist. In the basic position shown, the pressure medium can flow from the pressure chamber 22 via the aforementioned annular gaps into the annular damping chamber 18 and the rear damping chamber 20 . When the damping pin 10 is axially displaced, ie when the closing body 2 is opened or closed, depending on the direction of movement, pressure medium has to be sucked into the damping spaces 18 , 20 or displaced therefrom. The damping volume with the annular gaps should be designed so that the opening stroke of the closing body is only slightly influenced.

Bei der in Fig. 1 dargestellten bekannten Variante wird die Axialverschiebung des Dämpfungszapfens 10 in Öffnungsrichtung (nach links in Fig. 1) durch, eine Einpressung 24 am Außenumfang einer Sitzbuchse 26 begrenzt, die in eine Ventilhülse 28 eingesetzt ist. In der Grundposition befindet sich die Einpressung 24 im Bereich zwischen den beiden Ringbünden 12, 14, so daß der in Fig. 1 rechte Ringbund 14 bei der Öffnungsbewegung auf die Einpressung 24 aufläuft und somit der Schließkörper 2 nicht weiter in Öffnungsrichtung vom Ventilsitz 4 weg bewegbar ist. In the known variant shown in FIG. 1, the axial displacement of the damping pin 10 in the opening direction (to the left in FIG. 1) is limited by an indentation 24 on the outer circumference of a seat bushing 26 which is inserted into a valve sleeve 28 . In the basic position, the press-in 24 is in the area between the two ring collars 12 , 14 , so that the right-hand ring collar 14 in FIG. 1 runs onto the press-in 24 during the opening movement and thus the closing body 2 cannot be moved further away from the valve seat 4 in the opening direction is.

Es zeigte sich in der Praxis, daß sich mit einer derartigen Konstruktion nicht das gewünschte Dämpfungsverhalten erzielen läßt. It has been shown in practice that with a such a construction does not have the desired damping behavior can be achieved.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Sitzventil, insbesondere ein Druckbegrenzungsventil zu schaffen, bei dem die Dämpfungswirkung gegenüber herkömmlichen Lösungen verbessert ist. In contrast, the invention is based on the object a seat valve, in particular a pressure relief valve create where the damping effect compared conventional solutions is improved.

Diese Aufgabe wird durch ein Sitzventil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. This task is accomplished with a poppet valve Features of claim 1 solved.

Erfindungsgemäß ist ein Endabschnitt eines Dämpfungszapfens aus einem Gehäuseteil des Sitzventils herausgeführt und trägt einen Anschlag, der mit dem Gehäuseteil als Hubbegrenzung zusammenwirkt. Durch diese externe Anordnung der Hubbegrenzung kann eine den Dämpfungszapfen aufnehmende Dämpfungsbohrung mit geringerer Länge als beim vorbeschriebenen Stand der Technik ausgeführt werden, so daß das Dämpfungsvolumen verringert und das Ansprechverhalten des Ventils verbessert wird. Ein weiterer wesentlicher Vorteil liegt darin, daß die externe Anordnung der Hubbegrenzung in fertigungstechnischer Hinsicht wesentlich einfacher als die interne Hubbegrenzung mit einer vergleichsweise schwierig herzustellenden und hinsichtlich der Maßhaltigkeit problematischen Einpressung gefertigt werden kann. According to the invention, an end section is a Damping pin led out of a housing part of the seat valve and carries a stop that as the housing part Stroke limitation interacts. Through this external arrangement the stroke limitation can be a receiving the damping pin Damping hole with a shorter length than the described above, so that the Damping volume reduced and the response of the Valve is improved. Another major advantage is that the external arrangement of the stroke limitation in manufacturing technology much easier than that internal stroke limitation with a comparatively difficult to be produced and in terms of dimensional accuracy problematic press fit can be manufactured.

Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Dämpfungszapfen mit einem einzigen Ringbund ausgeführt, dessen Rückseite einen Dämpfungsraum begrenzt, der von dem aus dem Ventilgehäuse herausgeführten Endabschnitt durchsetzt ist. In a particularly preferred embodiment the damping pin with a single ring collar executed, the back of which limits a damping space from the end section led out of the valve housing is enforced.

Die Herstellung des Sitzventils ist besonders einfach, wenn die Hubbegrenzung durch einen Anschlagring gebildet ist, der in eine Ringnut des aus dem Ventilgehäuse herausgeführten Endabschnittes eingesetzt ist. In diesem Fall ist der Dämpfungsraum als Ringraum ausgebildet, so daß das Dämpfungsvolumen gegenüber den herkömmlichen Lösungen weiter verringert ist. The manufacture of the seat valve is particularly simple, if the stroke limitation is formed by a stop ring is that in an annular groove of out of the valve housing led out end section is used. In this case the damping space is designed as an annular space, so that the Damping volume compared to conventional solutions is further reduced.

Es wird bevorzugt, den Schließkörper als Schließkegel mit einstückig daran ausgebildetem Dämpfungszapfen auszubilden. It is preferred to use the closing body as a closing cone with integral damping pin train.

Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche. Other advantageous developments of the invention are the subject of further subclaims.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: The following is a preferred embodiment the invention with reference to a schematic drawing explained. Show it:

Fig. 1 eine Teilansicht eines bekannten Druckbegrenzungsventils und Fig. 1 is a partial view of a known pressure relief valve and

Fig. 2 eine Teilansicht eines erfindungsgemäßen Druckbegrenzungsventils. Fig. 2 is a partial view of a pressure relief valve according to the invention.

Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung einer Sitzbuchse 26 mit einem Schließkörper 2 wie sie bei dem in Fig. 1 dargestellten Druckbegrenzungsventil anstelle des dort dargestellten Schließkörpers 2' und der dort dargestellten Sitzbuchse 26' eingesetzt werden können. Die übrigen Bauelemente des erfindungsgemäßen Druckbegrenzungsventils 1 entsprechen weitgehend der in Fig. 1 dargestellten Variante, so daß der Einfachheit halber diesbezüglich auf die Ausführungen in der Beschreibungseinleitung verwiesen wird. Unter Sitzbuchse 26 wird daher derjenige Gehäuseteil verstanden, in dem der Dämpfungszapfen 10 zumindest abschnittsweise geführt ist. Die Sitzbuchse 26 muß nicht notwendigerweise den Ventilsitz 4 enthalten. Fig. 2 shows a sectional view of a seat bushing 26 with a closing body 2 as they can be used in the pressure relief valve shown in Fig. 1 instead of the closing body 2 'shown there and the seat bushing 26 ' shown there. The other components of the pressure relief valve 1 according to the invention largely correspond to the variant shown in FIG. 1, so that, for the sake of simplicity, reference is made to the explanations in the introduction to the description. Seat bushing 26 is therefore understood to mean that housing part in which the damping pin 10 is guided at least in sections. The seat bushing 26 does not necessarily have to contain the valve seat 4 .

Die in Fig. 2 dargestellte Sitzbuchse 26 wird in eine Ventilhülse 28 gemäß Fig. 1 eingesetzt. Wie beim Stand der Technik hat die dargestellte Sitzbuchse 26 einen Ventilsitz 4, gegen den der als Schließkegel ausgeführte Schließkörper 2 vorgespannt ist. Stromaufwärts des Ventilsitzes 4 ist in der Sitzbuchse 26 der Druckraum 22 ausgebildet, in dem mit dem Systemanschluß P verbundene Schrägbohrungen 30 münden. Der Druckraum 22 ist umfangsseitig durch die Dämpfungsbohrung 16 begrenzt, in der der Dämpfungszapfen 10 geführt ist. Bei der dargestellten Variante ist der Dämpfungszapfen 10 einstückig mit dem kegelförmigen Schließkörper 2 ausgebildet. The seat bushing 26 shown in FIG. 2 is inserted into a valve sleeve 28 according to FIG. 1. As in the prior art, the seat bushing 26 shown has a valve seat 4 against which the closing body 2 designed as a closing cone is biased. Upstream of the valve seat 4 , the pressure chamber 22 is formed in the seat bushing 26 , into which oblique bores 30 connected to the system connection P open. The pressure chamber 22 is delimited on the circumference by the damping bore 16 in which the damping pin 10 is guided. In the variant shown, the damping pin 10 is formed in one piece with the conical closing body 2 .

Der Dämpfungszapfen 10 hat einen etwa mittigen Ringbund 32, der nach rechts (Ansicht nach Fig. 2) zu einem Endabschnitt 34 radial zurückgesetzt ist, so daß ein ringförmiger Dämpfungsraum 36 gebildet ist. Der Dämpfungsraum 36 wird in Axialrichtung einerseits durch die benachbarte Ringstirnfläche des Ringbundes 32 und andererseits durch eine Radialschulter 38 der Dämpfungsbohrung 16 begrenzt. Über diese Radialschulter 38 ist die Dämpfungsbohrung 16 zu einem Führungsabschnitt 40 zurückgestuft, indem der Endabschnitt 34 dichtend geführt ist. Gemäß Fig. 2 ragt der Endabschnitt 34 aus einer Stirnfläche 42 der Sitzbuchse 26 heraus. An dem auskragenden Teil des Endabschnittes 34 ist eine Ringnut 44 ausgebildet, in die ein Anschlagring 46 eingesetzt ist. The damping pin 10 has an approximately central annular collar 32 which is radially set back to the right (view according to FIG. 2) to an end section 34 , so that an annular damping space 36 is formed. The damping space 36 is delimited in the axial direction on the one hand by the adjacent annular end face of the collar 32 and on the other hand by a radial shoulder 38 of the damping bore 16 . The damping bore 16 is stepped back to a guide section 40 via this radial shoulder 38 , in that the end section 34 is guided in a sealing manner. Referring to FIG. 2, the end portion 34 protrudes from an end face 42 of the seat bushing 26 out. On the projecting part of the end section 34 , an annular groove 44 is formed, into which a stop ring 46 is inserted.

Der in Fig. 2 linke Endabschnitt 48 des Schließkörpers 2 ist ballig ausgeführt und dient als Stützfläche für einen Federteller 50, an dem die Schließfeder 6 angreift und den Schließkörper 2 gegen den Ventilsitz 4 vorspannt. The left end section 48 of the closing body 2 in FIG. 2 is spherical and serves as a support surface for a spring plate 50 , on which the closing spring 6 engages and prestresses the closing body 2 against the valve seat 4 .

Bei Überschreiten des über die nicht dargestellte Verstellschraube eingestellten Systemdruckes hebt der Schließkörper 2 mit seinem Kegel vom Ventilsitz 4 ab. Bei der nachfolgenden Öffnungsbewegung des Schließkörpers 2 muß Druckmittel vom Druckraum 22 über den Ringspalt um den Ringbund 32 herum in den ringförmigen Dämpfungsraum 36 nachgesaugt werden, so daß dieses Nachströmen des Druckmittels den Öffnungshub mitbestimmt (wenn auch in geringen Maße). Umgekehrt wird bei der darauffolgenden Schließbewegung des Schließkörpers 2 das Druckmittel aus dem Dämpfungsraum 36 über die Ringspalte in den Druckraum 22 zurückverdrängt, so daß die Schließbewegung gedämpft erfolgt. Da das durch den ringförmigen Dämpfungsraum 36 und den Ringspalt um den Ringbund 32 definierte Dämpfungsvolumen gegenüber der eingangs beschriebenen Lösung wesentlich geringer ist, kann das Ansprechverhalten des Ventils wesentlich verbessert werden. When the system pressure set via the adjusting screw (not shown) is exceeded, the closing body 2 lifts off with its cone from the valve seat 4 . During the subsequent opening movement of the closing body 2 , pressure medium must be sucked in from the pressure chamber 22 via the annular gap around the annular collar 32 into the annular damping chamber 36 , so that this afterflow of the pressure medium also determines the opening stroke (albeit to a small extent). Conversely, during the subsequent closing movement of the closing body 2, the pressure medium is displaced back from the damping space 36 via the annular gaps into the pressure space 22 , so that the closing movement is damped. Since the damping volume defined by the annular damping space 36 and the annular gap around the annular collar 32 is significantly smaller compared to the solution described at the beginning, the response behavior of the valve can be significantly improved.

Bei vollständig geöffnetem Druckbegrenzungsventil 1 läuft der Anschlagring 46 auf die benachbarte Stirnfläche 42 der Sitzbuchse 26 auf, so daß eine weitere Axialverschiebung nach links (Ansicht nach Fig. 1) nicht möglich ist. When the pressure relief valve 1 is fully open, the stop ring 46 runs onto the adjacent end face 42 of the seat bush 26 , so that a further axial displacement to the left (view according to FIG. 1) is not possible.

Die Herstellung der in Fig. 2 dargestellten Sitzbuchse 26 ist wesentlich einfacher als die Herstellung des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels, da prinzipiell eine als Durchgangsbohrung ausgeführte Dämpfungsbohrung 16 mit dem zurückgestuften Führungsabschnitt 40 wesentlich einfacher und präziser als die Sacklochbohrung gemäß Fig. 1 herstellbar ist. Desweiteren entfällt die Einpressung 24, was den zusätzlichen Vorteil mit sich bringt, daß die Materialwahl der Sitzbuchse 26 nicht an eine Optimierung des Einpressvorganges angepaßt werden muß, so daß der Ventilsitz 4 mit der gewünschten Festigkeit ausgeführt werden kann. The manufacture of the seat bushing 26 shown in FIG. 2 is much simpler than the manufacture of the exemplary embodiment shown in FIG. 1, since in principle a damping bore 16 designed as a through-bore with the stepped-down guide section 40 can be manufactured much more simply and precisely than the blind hole bore according to FIG. 1 , Furthermore, the press-in 24 is omitted, which has the additional advantage that the choice of material for the seat bushing 26 does not have to be adapted to optimize the press-in process, so that the valve seat 4 can be designed with the desired strength.

Der Durchmesser des Endabschnitts 34 ist größer als der Durchmesser des sich an den Kegel anschließenden Teil des Dämpfungszapfens 10 gewählt. The diameter of the end section 34 is selected to be larger than the diameter of the part of the damping pin 10 adjoining the cone.

Prinzipiell kann der Dämpfungszapfen 10 auch getrennt vom Schließkörper 4 ausgebildet werden. Eine dementsprechende Variante ist in der DE 198 04 752 A1 gezeigt. In principle, the damping pin 10 can also be formed separately from the closing body 4 . A corresponding variant is shown in DE 198 04 752 A1.

Offenbart ist ein Sitzventil, insbesondere ein Druckbegrenzungsventil, bei dem einem Schließkörper ein Dämpfungszapfen zugeordnet ist. Der Dämpfungszapfen ist mit einem Endabschnitt durch einen Teil des Ventilgehäuses hindurch geführt, wobei an dem außenliegendem Teil eine Hubbegrenzung zur Begrenzung des Öffnungshubes des Schließkörpers vorgesehen ist. 1 Druckbegrenzungsventil
2', 2 Schließkörper
4 Ventilsitz
6 Schließfeder
8 Dämpfungseinrichtung
10 Dämpfungszapfen
12 Ringbund
14 Ringbund
16 Dämpfungsbohrung
18 ringförmiger Dämpfungsraum
20 Dämpfungsraum
22 Druckraum
24 Einpressung
26', 26 Sitzbuchse
28 Ventilhülse
30 Schrägbohrung
32 Ringbund
34 Endabschnitt
36 Dämpfungsraum
38 Radialschulter
40 Führungsabschnitt
42 Stirnfläche
44 Ringnut
46 Anschlagring
48 linker Endabschnitt
50 Federteller
What is disclosed is a seat valve, in particular a pressure relief valve, in which a damping pin is assigned to a closing body. The damping pin is guided with an end section through a part of the valve housing, a stroke limitation being provided on the outer part to limit the opening stroke of the closing body. 1 pressure relief valve
2 ', 2 closing bodies
4 valve seat
6 closing spring
8 damping device
10 damping pins
12 ring collar
14 ring collar
16 damping bore
18 ring-shaped damping space
20 damping space
22 pressure chamber
24 press fit
26 ', 26 seat bushing
28 valve sleeve
30 oblique hole
32 ring collar
34 end section
36 damping space
38 radial shoulder
40 guide section
42 end face
44 ring groove
46 stop ring
48 left end section
50 spring plates

Claims

1. Seat valve, in particular pressure limiting valve ( 1 ), with a closing body ( 2 ) biased against a valve seat ( 4 ), to which a damping pin ( 10 ) guided in a seat bushing ( 26 ) is assigned, the stroke of which is limited by a stroke limitation, characterized that an end section ( 34 ) of the damping pin ( 10 ) is led out of the seat bushing ( 26 ) and carries a stop ( 46 ) to limit the stroke.

2. Seat valve according to claim 1, wherein the damping pin ( 10 ) has an annular collar ( 32 ), the back of which delimits a damping space ( 36 ) which is penetrated by the end section ( 34 ).

3. Seat valve according to claim 1 or 2, wherein the stop is formed by a stop ring ( 46 ) which is inserted into an annular groove ( 44 ) of the end portion ( 34 ).

4. Seat valve according to one of the preceding claims, wherein the closing body ( 2 ) is designed as a one-piece with the damping pin ( 10 ) formed closing cone.

5. Seat valve according to claim 4, wherein the end section ( 34 ) has a larger diameter than a part of the damping pin ( 10 ) adjoining the closing body to the annular collar ( 32 ).

6. Seat valve according to one of the preceding claims, wherein the damping pin ( 10 ) receiving damping bore ( 16 ) is designed as a through hole, the diameter of which is stepped down towards the end section ( 34 ) of the damping pin.