DE102007056958B4 - Damping valve, as well as this comprehensive fluid systems - Google Patents
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Abstract
Dämpfungsventil (1), umfassend
– mindestens eine Durchflussöffnung (6; 18) in einem Durchströmungsbereich des Ventils,
– einen Ventilkörper (8; 19), der verlagerbar so angeordnet ist, dass er je nach seiner Lage den Öffnungsquerschnitt der Durchflussöffnung (6; 18) in unterschiedlichem Ausmaß verändert, und
– ein Stellorgan (11, 12, 14; 11, 12, 17) zum Verlagern des Ventilkörpers (8; 19),
dadurch gekennzeichnet, dass das Stellorgan einen zweiseitig wirkenden Druckkolben (11) umfasst, der mit dem Ventilkörper (8; 19) so verbunden ist, dass das Verlagern des Druckkolbens (11) eine Verlagerung des Ventilkörpers (8; 19) bewirkt, wobei sich der Druckkolben (11) mit einer Seite in einen Durchströmungsbereich des Ventils (1) und mit der entsprechend anderen Seite in einen hermetisch abgedichteten Raum (12) erstreckt.Damping valve (1), comprising
At least one flow opening (6, 18) in a flow area of the valve,
- A valve body (8; 19) which is arranged displaceably so that it varies depending on its position, the opening cross-section of the flow opening (6; 18) to varying degrees, and
An actuator (11, 12, 14, 11, 12, 17) for displacing the valve body (8, 19),
characterized in that the actuator comprises a bi-directional pressure piston (11) connected to the valve body (8; 19) so that displacement of the pressure piston (11) causes displacement of the valve body (8; Pressure piston (11) extends with one side in a flow area of the valve (1) and with the other side in a hermetically sealed space (12).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dämpfungsventil für den Einsatz in Hydraulik- oder Pneumatiksystemen, insbesondere zur Verwendung in servounterstützten Lenksystemen von Kraftfahrzeugen und dergleichen. Das erfindungsgemäße Ventil ist aber auch zur Bedämpfung anderer Pneumatik- und Hydrauliksysteme einsetzbar. Im folgenden werden diese Systeme der Einfachheit halber pauschal als Hydrauliksysteme bezeichnet. Hydrauliksysteme bestehen im wesentlichen aus ein oder mehreren Ventilblöcken die über schlauch- oder rohrförmige Leitungen mit Peripheriegeräten wie Pumpe, Tank und insbesondere Stellgliedern von Verbrauchern verbunden sind. Weitere hydraulische Bauelemente wie Druckspeicher, Dämpfungsventile und dergleichen können an geeigneten Stellen der Leitungen vorgesehen sein. Beispielsweise werden Dämpfungsventile in den Leitungen oder im Ventilblock eingesetzt, um unerwünschte Schwingungen des Hydraulikfluids innerhalb des Systems zu bedämpfen.The The present invention relates to a damping valve for use in hydraulic or pneumatic systems, in particular for use in power-assisted Steering systems of motor vehicles and the like. The valve according to the invention is but also for damping other pneumatic and Hydraulic systems can be used. The following are these systems For the sake of simplicity, this is referred to as hydraulic systems. Hydraulic systems exist essentially one or more valve blocks via the hose or tubular lines with peripherals like pump, tank and in particular actuators connected by consumers are. Other hydraulic components such as pressure accumulator, damping valves and the like can be provided at appropriate locations of the lines. For example become damping valves used in the lines or in the valve block to unwanted vibrations of the hydraulic fluid within the system.
Bekannte, komplett schlauchintegrierte Elemente zur Schwingungsbedämpfung innerhalb des Hydrauliksystems sind passiver Bauart und umfassen beispielsweise Drosseln, Blenden und dergleichen. Diese Elemente sind jedoch geometrisch starr und können auf wechselnde Systembedingungen nicht selbsttätig reagieren. Vielmehr erfolgt die Auslegung dieser Elemente auf einen speziellen Betriebspunkt. Abweichend von diesem Betriebspunkt ist ihre Funktion eingeschränkt und bisweilen sogar nachteilig.Known, complete hose integrated elements for vibration damping within of the hydraulic system are passive and include, for example Throttles, screens and the like. However, these elements are geometric rigid and can do not react automatically to changing system conditions. Rather, it is done the design of these elements to a specific operating point. Deviating from this operating point, their function is restricted and sometimes even disadvantageous.
Denkbar ist der Einsatz von aktiven Elementen, beispielsweise Magnetventilen, deren Stellung an die gerade herrschenden Systembedingungen aktiv angepasst werden kann. Nachteilig an solchen aktiven Elementen ist jedoch der technische Aufwand. Auch erfordert ihre Integration in das Leitungssys tem ein Auftrennen des Schlauches bzw. Rohres, entsprechend aufwändige Verbindungstechnik zwischen Schlauch, Rohr und Dämpfungsventil, zusätzliche Dichtungen, relativ viel Bauraum und es besteht die Gefahr, dass das Druckmedium über eine fehlerhafte Abdichtung in die Umgebung gelangt. Darüber hinaus ist das Ventil für rauhe Einsatzzwecke vor Umwelteinflüssen durch spezielle Beschichtungen, den Einsatz resistenter Werkstoffe und andere Maßnahmen zu schützen.Conceivable is the use of active elements, such as solenoid valves, their position to the currently prevailing system conditions active can be adjusted. A disadvantage of such active elements However, the technical effort. Also requires their integration in the Leitungssys system a separation of the tube or pipe, accordingly complex Connection technology between hose, pipe and damping valve, additional seals, a relatively large amount of space and there is a risk that the print medium on a incorrect sealing in the environment. Furthermore is the valve for rough applications against environmental influences by special coatings, to protect the use of resistant materials and other measures.
Aufgrund
dieser Komplexität
aktiver Dämpfungsventile
wird der Einsatz passiver Dämpfungsventile
bevorzugt, die auf wechselnde Systembedingungen reagieren können. Ein
solches Ventil ist beispielsweise aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Dämpfungsventil als passives Bauteil vorzuschlagen, dessen Eigenschaften sich abhängig von wechselnden Druckbedingungen ändern, und dies vorzugsweise unabhängig vom Volumenstrom. Die Aufgabe der Erfindung besteht auch dann, Fluidsysteme mit einem solchen Dämpfungsventil vorzuschlagen. task It is therefore an object of the present invention to provide a damping valve as passive To propose a component whose properties are dependent on change changing pressure conditions, and this preferably independently from the volume flow. The object of the invention then also exists, fluid systems with such a damping valve propose.
Diese Aufgabe wird durch ein – druckfühlendes – Dämpfungsventil mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. In davon abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung angegeben. Die Lösung der Aufgabe erfolgt auch mit Fluidsystemen nach den Ansprüchen 15 und 16.These The task is performed by a pressure-sensing damping valve with the characteristics of the independent Claim 1 solved. In dependent claims are indicated advantageous developments and refinements of the invention. The solution The task also takes place with fluid systems according to claims 15 and 16.
Das erfindungsgemäße Dämpfungsventil umfasst eine verstellbare Drossel oder Blende, welche durch eine Durchflussöffnung des Ventils und einen Ventilkörper gebildet wird, der relativ zur Durchflussöffnung so verlagerbar ist, dass er den Öffnungsquerschnitt der Durchflussöffnung je nach seiner Lage in unterschiedlichem Ausmaß verändert. Die Veränderung der Lage des Ventilkörpers erfolgt mittels eines Stellorgans, welches auf Druckschwankungen in den an das Ventil angeschlossenen Druckleitungen reagiert. Zu diesem Zweck erfasst das Stellorgan einen mit dem Ventilkörper verbundenen, zweiseitig wirkenden Druckkolben, der sich mit einer Seite in den Durchströmungsbereich des Ventils und mit der entsprechend anderen Seite in einen hermetisch abgedichteten Raum erstreckt. Dieser Raum wird nachfolgend als Referenzdruckraum bezeichnet.The comprises damping valve according to the invention an adjustable throttle or orifice, which passes through a flow opening of the Valve and a valve body is formed, which is displaceable relative to the flow opening, that he has the opening cross-section the flow opening changed to varying degrees depending on its location. The change the position of the valve body takes place by means of an actuator which is sensitive to pressure fluctuations reacted in the pressure lines connected to the valve. To For this purpose, the actuator detects a connected to the valve body, two-sided acting pressure piston, with one side in the flow area of the valve and with the corresponding other side in a hermetic extends sealed space. This space will be referred to as the reference pressure chamber designated.
Auf die eine Seite des Druckkolbens bzw. auf dessen Kolbenstirnfläche wirkt somit ein Systemdruck des Hydraulik- oder Pneumatiksystems und auf die andere Seite des Druckkolbens bzw. auf die andere Stirnfläche wirkt ein davon unabhängiger Referenzdruck. Eine Dichtung grenzt den Referenzdruckraum vom Durchströmungsbereich des Ventils ab. Abhängig von der Druckdifferenz zwischen dem Referenzdruckraum und dem Durchströ mungsbereich ergibt sich eine Kraftdifferenz über die beiden Druckkolbenstirnflächen und daraus eine resultierende Stellkraft am Druckkolben, die dafür sorgt, dass der daran gekoppelte Ventilkörper relativ zur Durchflussöffnung verlagert wird. Je nach Verlagerungsrichtung wird die Drosselwirkung, das heißt der Druckabfall über das Ventil, verstärkt oder reduziert. Durch entsprechende konstruktive Gestaltung des Ventils ist es möglich, die resultierende Stellkraft am Druckkolben zur Abbildung von gewünschten Ventilfunktionen zu nutzen.On one side of the pressure piston or on the piston end face thus acts a system pressure of the hydraulic or pneumatic system and on the other side of the pressure piston or on the other end face acts independent independent reference pressure. A seal separates the reference pressure chamber from the flow area of the valve. Depending on the pressure difference between the reference pressure chamber and the Durchströ flow range results in a force difference across the two pressure piston end faces and therefrom a resultant force on the pressure piston, which ensures that the valve body coupled thereto is displaced relative to the flow opening. Depending on the direction of displacement, the throttling effect, ie the pressure drop across the valve, is increased or reduced. By appropriate design of the valve, it is possible to use the resulting force on the pressure piston for mapping desired valve functions.
Dieses erfindungsgemäße Prinzip kann in unterschiedlicher Weise konstruktiv realisiert werden und wird nachfolgend am Beispiel eines Ventils in Schieberventilbauweise und eines Ventils in Sitzventilbauweise erläutert. Es ist auch möglich, den Ventilkörper als Kombination aus Schieberventilkolben und Sitzventilkörper auszubilden. Auch werden eine Variante, bei der das Ventil bei Erhöhung des Systemdrucks öffnet, und eine Variante, bei dem das Ventil bei Erhöhung des Systemsdrucks schließt, erläutert.This inventive principle can be realized constructively in different ways and will be described below using the example of a valve in slide valve construction and a valve in poppet design. It is also possible the valve body as a combination of spool valve piston and seat valve body form. Also, a variant in which the valve when increasing the System pressure opens, and a variant in which the valve closes when the system pressure increases, explained.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass der Referenzdruckraum zur Atmosphäre verschlossen ist. Zwar wäre prinzipiell die Funktion des erfindungsgemäßen Ventils auch gegeben, wenn der Referenzdruckraum zur Atmosphäre offen wäre. Dadurch aber, dass der Referenzdruckraum hermetisch abgedichtet ist, ist das Ventil in Hydraulik- und Pneumatiksystemen voll integrierbar. So kann das Ventil beispielsweise direkt in Ventilblöcken im Druckbereich, das heißt umgeben von Druckmedium, eingesetzt werden. Aber auch der Einsatz des Ventils mit Kontakt zur Atmosphäre bietet Vorteile, insoweit als nämlich bei Versagen der zwischen dem Durchströmungsbereich des Ventils und dem Referenzdruckraum liegenden Dichtung ein Austreten des Druckmediums in die Atmosphäre durch den Referenzdruckraum hindurch ausgeschlossen ist. Die Wandung des Referenzdruckraums bildet quasi eine nachgelagerte Zweitabdichtung.One particular advantage of the invention is the fact that the reference pressure chamber to the atmosphere is closed. Although it would be in principle, the function of the valve according to the invention also given when the reference pressure chamber would be open to the atmosphere. Thereby, however, that the Reference pressure chamber is hermetically sealed, the valve is in Hydraulic and pneumatic systems fully integrated. That's how it works Valve, for example, directly in valve blocks in the pressure range, that is surrounded of printing medium, are used. But also the use of the valve with contact to the atmosphere offers advantages as far as as viz in case of failure between the flow area of the valve and the reference pressure chamber seal leakage of the pressure medium through to the atmosphere the reference pressure space is excluded. The wall of the Reference pressure chamber forms quasi a downstream secondary seal.
Besonders vorteilhaft ist aber der Einsatz des erfindungsgemäßen Ventils in einer Druckleitung, beispielsweise einem Rohr oder insbesondere einem Schlauch. Dazu ist das Ventil vorteilhafterweise projektilförmig ausgebildet, also insbesondere länglich, vorzugsweise mit einem konischen Ende und mit vorzugsweise glatter Umfangsoberfläche.Especially but advantageous is the use of the valve according to the invention in a pressure line, for example a pipe or in particular a Tube. For this purpose, the valve is advantageously formed projectile-shaped, so in particular oblong, preferably with a conical end and preferably smoother Peripheral surface.
Der Ventilkörper, der Druckkolben und der abgedichtete Raum können vorteilhaft in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein und sind vorzugsweise innerhalb des Ventilgehäuses entlang einer gemeinsamen Achse angeordnet. Ein derartiges Ventil lässt sich in eine Schlauch- oder Rohrleitung in einfacher Weise einschieben. Es kann aber alternativ auch in einer Hohlschraube integriert sein, um es beispielsweise in einen Ventilblock einzuschrauben.Of the Valve body, the pressure piston and the sealed space can advantageously in a common casing be housed and are preferably within the valve housing along a arranged common axis. Such a valve can be in a hose or pipe in a simple manner. But it can alternatively be integrated in a hollow screw to For example, screw it into a valve block.
Das Einsetzen des erfindungsgemäßen Ventils in eine Schlauch- oder Rohrverbindung des Systems ist auch insofern vorteilhaft, als ein Auftrennen der Leitung zur Integration des Ventils nicht erforderlich ist. Darüber hinaus nutzt das Ventil den Schlauch bzw. das Rohr als Schutz vor atmosphärischen Einflüssen. Das Ventil muss daher nicht gegen rauhe Umgebungsbedingungen korrosionsgeschützt ausgeführt werden und es besteht auch nicht die Gefahr der Leckage aufgrund etwaiger undichter Stellen des Ventils. Schließlich bedarf ein solches Ventil auch keinen zusätzlichen Bauraum, da es in den vorhandenen Schlauch bzw. Rohrbauraum integriert werden kann.The Insertion of the valve according to the invention in a hose or pipe connection of the system is also so far advantageous as a separation of the line to integrate the Valve is not required. In addition, the valve uses the hose or pipe as protection against atmospheric Influences. Therefore, the valve does not have to be protected against harsh environmental conditions And there is also no risk of leakage due to any leaking points of the valve. Finally, such a valve is needed also no additional Space as it integrates into the existing hose or pipe space can be.
Das Ventil kann im Schlauch oder Rohr mittels einer Schlauchklemme oder in ähnlicher Weise klemmend gehalten werden. Zu diesem Zweck weist das Ventil auf einer radial äußeren Oberfläche mindestens eine Erhebung zur Arretierung des Ventils gegen axiales Verschieben im Schlauch auf. Vorteilhafterweise sind mindestens zwei solcher Erhebungen in einem axialen Abstand zueinander vorgesehen, um das Ventil zwischen den beiden Erhebungen mittels der Schlauchklemme im Schlauch gegen ein Verschieben in beide Richtungen fixieren zu können.The Valve can be in the hose or pipe by means of a hose clamp or in a similar way Be kept in a clamped way. For this purpose, the valve on a radially outer surface at least a survey to lock the valve against axial displacement in the hose. Advantageously, at least two such Elevations provided at an axial distance from each other to the Valve between the two elevations by means of the hose clamp in the hose against displacement in both directions to fix can.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der begleitenden Zeichnungen beschrieben. Darin zeigen:following the invention will be described by way of example with reference to the accompanying drawings described. Show:
Das
Ventil
Die
Funktionsweise des Ventils
Auch
bei dem Ausführungsbeispiel
nach
Claims (17)
Priority Applications (1)
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DE200710056958 DE102007056958B4 (en) | 2007-11-27 | 2007-11-27 | Damping valve, as well as this comprehensive fluid systems |
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DE102007056958A1 DE102007056958A1 (en) | 2009-05-28 |
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Citations (3)
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US6439266B1 (en) * | 2001-05-01 | 2002-08-27 | American Air Liquide, Inc. | Pressure pulsation damping valve |
DE19729777C2 (en) * | 1997-07-11 | 2003-06-12 | Audi Ag | damping valve |
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