DE102009004322A1 - Switching valve for controlling pressurizing agent connection of two valve connections, has main stage formed as seat valve, where seat valve has controlling pressure area - Google Patents

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Abstract

The switching valve has a main stage (1) formed as a seat valve. The seat valve has a controlling pressure area (12). The controlling pressure area is increased with discharge line of a pre-controlling stage connecting a tank (T). A pre-controlling stage has an electromagnetically operated seat valve.

Description

Die Erfindung betrifft ein hochdynamisches Schaltventil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a highly dynamic switching valve according to the Preamble of claim 1.

Bei hochdynamischen Schaltventilen wird ein schnelles Ansprechen durch eine möglichst verzögerungsfreie Bewegung eines Ventilkörpers angestrebt. Dabei ist es von Vorteil, wenn das Ventil so konstruiert ist, dass der Ventilkörper zusätzlich zur schnellen Bewegung auch bereits nach einem kurzen Verstellweg die Druckmittelverbindung(en) entsprechend verändert (z. B. öffnet oder schließt).at highly dynamic switching valves will respond quickly a possible delay-free movement of a Aspired valve body. It is advantageous if the valve is constructed so that the valve body in addition for fast movement even after a short adjustment the pressure fluid connection (s) changed accordingly (z. B. opens or closes).

Die Druckschrift DE 38 02 648 A1 offenbart ein direkt gesteuertes Schaltventil, das als Sitzventil ausgebildet ist. Sein Ventilkörper wird elektromagnetisch verstellt und bewirkt ein Öffnen bzw. Schließen einer Druckmittelverbindung bereits nach kurzem Verstellweg des Ventilkörpers.The publication DE 38 02 648 A1 discloses a directly controlled switching valve, which is designed as a seat valve. Its valve body is electromagnetically adjusted and causes an opening or closing of a pressure fluid connection already after a short adjustment of the valve body.

Nachteilig an derartigen direkt gesteuerten Schaltventilen ist ihre konstruktive Begrenzung auf geringe Volumenströme.adversely At such directly controlled switching valves is their constructive Limitation to low volume flows.

Für höhere Volumenströme sind vorgesteuerte Ventile bekannt, bei denen für die Vorsteuerung zusätzliche Steuerdruckleitungen und Steuerdruckräume vorgesehen sind. Da im Falle einer Schaltung ein Steuerdruckmittel gewisse Zeit benötigt um durch eine Steuerdruckleitung zu strömen und um einen Steuerdruckraum zu entlasten oder zu belasten, sind vorgesteuerte Ventile langsamer als direkt gesteuerte Ventile.For higher volume flows are pilot operated valves known in which for the feedforward control additional Control pressure lines and control pressure chambers are provided. Since, in the case of a circuit, a control pressure medium takes some time to flow through a control pressure line and to a control pressure chamber To relieve or burden, pilot valves are slower as directly controlled valves.

Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein hochdynamisches Schaltventil für höhere Volumenströme zu schaffen.the opposite the invention is the object of a Highly dynamic switching valve for higher volume flows to accomplish.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Schaltventil nach Patentanspruch 1.These Task is solved by a switching valve according to claim 1.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.Further advantageous embodiments of the invention are in the dependent Claims described.

Das erfindungsgemäße Schaltventil dient zur Steuerung der Druckmittelverbindung zweier Ventilanschlüsse und hat eine als Sitzventil ausgebildete Hauptstufe, die einen Steuerdruckraum hat, der von einer in Schließrichtung wirksamen Steuerfläche eines Ventilkörpers begrenzt ist. Dabei kann eine Entlastungsleitung, die den Steuerdruckraum mit einem Tank verbindet, von einer Vorsteuerstufe aufgesteuert werden. In dem Steuerdruckraum ist ein Fülleinsatz angeordnet, durch den das Volumen des Steuerdruckraums und somit die hydraulische Kapazität des Vorsteuersystems verringert ist. Dies führt zu einer Beschleunigung des Druckaufbaus bzw. Druckabbaus im Steuerdruckraum. Hinzu kommt, dass das erfindungsgemäße Schaltventil wegen der als Sitzventil ausgebildeten Hauptstufe die Druckmittelverbindung zwischen den beiden Ventilanschlüssen schnell öffnet bzw. schließt. Dadurch ist die Ansprechgeschwindigkeit bzw. die Dynamik des Schaltventils maximiert, wobei es sich wegen seiner Ausführung als vorgesteuertes Schaltventil für relativ hohe Volumenströme eignet.The Switching valve according to the invention serves to control the pressure medium connection of two valve connections and has a trained as a seat valve main stage, the control pressure chamber has, that of a closing direction effective control surface a valve body is limited. In this case, a discharge line, which connects the control pressure chamber with a tank, from a pilot stage be turned on. In the control pressure chamber is a filling insert arranged, through which the volume of the control pressure space and thus reduces the hydraulic capacity of the pilot system is. This leads to an acceleration of the pressure build-up or pressure reduction in the control pressure chamber. In addition, the inventive Switching valve because of the main valve designed as a seat valve the Pressure medium connection between the two valve connections quickly opens or closes. This is the result Response speed or the dynamics of the switching valve maximizes, it is because of its execution as a pilot-controlled Switching valve for relatively high flow rates suitable.

Dabei wird es besonders bevorzugt, wenn die Vorsteuerstufe ein elektromagnetisch betätigtes Sitzventil hat. Dadurch ist auch die Ansprechgeschwindigkeit der Vorsteuerstufe maximiert.there It is particularly preferred if the pilot stage an electromagnetic actuated seat valve has. This is also the response speed the pilot stage is maximized.

Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Schaltventils begrenzt ein Wandabschnitt der Vorsteuerstufe den Steuerdruckraum der Hauptstufe, wobei ein Eingang der Vorsteuerstufe an diesem Wandabschnitt angeordnet ist und somit in den Steuerdruckraum mündet. Durch diese Minimierung der Leitungslänge zwischen Steuerdruckraum und Vorsteuerstufe ist die hydraulische Kapazität des Vorsteuersystems weiter verringert, was die Druckaufbau- und Druckabbaugeschwindigkeit im Steuerdruckraum optimiert.at a particularly preferred embodiment of the invention Switching valve limits a wall portion of the pilot stage the Control pressure chamber of the main stage, with an input of the pilot stage is arranged on this wall portion and thus in the control pressure chamber empties. By minimizing the cable length between control pressure chamber and pilot stage is the hydraulic capacity the pilot control system further reduces what the pressure build-up and Pressure reduction speed optimized in the control pressure chamber.

Je nach Auslegung kann es aus Gründen der optimalen Ausfüllung des Steuerdruckraums vorteilhaft sein, wenn der Fülleinsatz aus mehreren rotationssymmetrischen Füllkörpern besteht.ever according to design, it may be for the sake of optimal filling the control pressure chamber be advantageous when the filling insert from several rotationally symmetrical packing consists.

Dabei kann jeder Füllkörper durch Formschluss direkt oder indirekt über einen anderen Füllkörper am Wandabschnitt der Vorsteuerstufe befestigt sein.there Each filler can by direct fit directly or indirectly via another filler be attached to the wall portion of the pilot stage.

Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Schaltventils ist im Steuerdruckraum eine Druckfeder angeordnet, die sich am Wandabschnitt der Vorsteuerstufe abstützt und den Ventilkörper in Schließrichtung beaufschlagt.at a particularly preferred embodiment of the invention Switching valve, a compression spring is arranged in the control pressure chamber, which is supported on the wall portion of the pilot stage and the valve body is acted upon in the closing direction.

Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein längerer Füllkörper zumindest abschnittsweise im Inneren der Druckfeder angeordnet, während ein kürzerer Füllkörper einen Endabschnitt der Druckfeder umgreift. Dabei weisen beide Füllkörper die Form eines Hohlzylinders auf und haben jeweils stirnseitige Anlageabschnitte, die am Wandabschnitt der Vorsteuerstufe anliegen.at A particularly preferred embodiment is a longer filler at least in sections arranged inside the compression spring, while a shorter one Packing embraces an end portion of the compression spring. Both fillers have the shape of a hollow cylinder on and have each end-side abutment sections, on the wall section abut the pre-control stage.

Bei einem Ausführungsbeispiel hat der kürzere Füllkörper an seiner dem Anlageabschnitt gegenüber liegenden Stirnseite eine Anschlagringfläche für den Ventilkörper. Dadurch ist die Öffnungsbewegung des Ventilkörpers begrenzt.at An embodiment of the shorter packing has at its front side opposite the contact section a stop ring surface for the valve body. This is the opening movement of the valve body limited.

Dabei kann sich der Anlageabschnitt des kürzeren Füllkörpers zwischen den Endabschnitt der Druckfeder und den Wandabschnitt der Vorsteuerstufe erstrecken, so dass sich die Druckfeder indirekt über den Anlageabschnitt des kürzeren Füllkörpers am Wandabschnitt abstützt.In this case, the contact section of the extend shorter packing between the end portion of the compression spring and the wall portion of the pilot stage, so that the compression spring is supported indirectly on the contact portion of the shorter packing on the wall portion.

Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist eine Druckmittelverbindung von einer in Öffnungsrichtung wirksamen Stirnfläche des Ventilkörpers zu dem Steuerdruckraum der Hauptstufe vorgesehen.at A particularly preferred development is a pressure medium connection from an effective in the opening direction end face of the valve body to the control pressure chamber of the main stage intended.

Aus Gründen eines möglichst schnellen Ansprechverhaltens des erfindungsgemäßen Schaltventils ist die Druckmittelverbindung mit minimaler Länge vorzugsweise im Ventilkörper angeordnet. Dabei bildet die Druckmittelverbindung eine Düse aus, oder sie weist eine Düse auf.Out Reasons for the fastest possible response the switching valve according to the invention is the pressure medium connection with minimum length preferably in the valve body arranged. The pressure medium connection forms a nozzle out, or it has a nozzle.

Das erfindungsgemäße Schaltventil eignet sich auch als vorgesteuertes Druckbegrenzungsventil zu Begrenzung eines Systemdrucks, der die in Öffnungsrichtung wirksame Stirnfläche beaufschlagt.The Switching valve according to the invention is also suitable as a pilot operated pressure relief valve to limit a system pressure, the effective in the opening direction end face applied.

Bei einem Ausführungsbeispiel verschließt ein Ventilkörper der Vorsteuerstufe in einer federvorgespannten Grundstellung die Entlastungsleitung und verbindet in einer Schaltstellung den Steuerdruckraum der Hauptstufe mit dem Tank über die Entlastungsleitung.at an embodiment closes a valve body the pilot stage in a spring-biased home position the Relief line and connects in a switching position the control pressure chamber the main stage with the tank via the discharge line.

Im Folgenden werden anhand der Figuren verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung detailliert. beschrieben. Es zeigen:in the The following will be with reference to the figures, various embodiments the invention in detail. described. Show it:

1 ein Schaltschema eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen vorgesteuerten Schaltventils; und 1 a circuit diagram of an embodiment of a pilot-operated switching valve according to the invention; and

2 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen vorgesteuerten Schaltventils ähnlich dem aus 1 mit einer als Sitzventil ausgebildeten Vorsteuerstufe im seitlichen Schnitt. 2 an embodiment of a pilot-operated switching valve according to the invention similar to that 1 with a trained as a seat valve pilot stage in the lateral section.

Das erfindungsgemäße vorgesteuerte Schaltventil hat im Wesentlichen eine Hauptstufe 1 und eine Vorsteuerstufe 2. Die Hauptstufe 1 ist dabei als Sitzventil mit einem Sitzkolben 4 ausgebildet, wobei der Sitzkolben 4 in den 1 und 2 eine Druckmittelverbindung von einem Eingangsanschluss P zu einem Ausgangsanschluss A verschließt. Dabei beaufschlagt der Druck am Eingangsanschluss P eine in Öffnungsrichtung des Sitzkolbens 4 wirksame Stirnfläche 6, während der Druck am Ausgangsanschluss A eine ebenfalls in Öffnungsrichtung des Sitzkolbens 4 wirksame Konusfläche 7 des Sitzkolbens 4.The pilot-operated switching valve according to the invention essentially has a main stage 1 and a pilot stage 2 , The main stage 1 is here as a seat valve with a seat piston 4 formed, wherein the seat piston 4 in the 1 and 2 closes a fluid connection from an input port P to an output port A. In this case, the pressure at the input port P acts on an opening direction of the seat piston 4 effective face 6 , while the pressure at the output port A is also in the opening direction of the seat piston 4 effective cone surface 7 of the seat piston 4 ,

Der Sitzkolben 4 ist in einer Ventilbohrung 8a einer Ventilbuchse 8 verschiebbar geführt, wobei eine (in 2) unten angeordnete Stirnkante des Sitzkolbens 4 dichtend an einem Ventilsitz 8b der Ventilbuchse 8 anliegt.The seat piston 4 is in a valve hole 8a a valve bush 8th slidably guided, with a (in 2 ) arranged below the front edge of the seat piston 4 sealing against a valve seat 8b the valve socket 8th is applied.

Der Ausgangsanschluss A besteht aus einem an der Ventilbuchse 8 angeordneten Radialbohrungsstern, von dem in 2 zwei Bohrungen dargestellt sind.The output port A consists of one on the valve sleeve 8th arranged radial boring star, of which in 2 two holes are shown.

Auf einen (in 2) oberen Endabschnitt der Ventilbuchse 8 ist ein Druckraumgehäuse 10 aufgesetzt (z. B. aufgeschraubt), wobei eine Anschlagringfläche 8c der Ventilbuchse 8 ihre Position zum Druckraumgehäuse 10 definiert.On one (in 2 ) upper end portion of the valve sleeve 8th is a pressure chamber housing 10 mounted (eg screwed on), wherein a stop ring surface 8c the valve socket 8th their position to the pressure chamber housing 10 Are defined.

Im Innern des Druckraumgehäuses 10 sind neben dem oberen Endabschnitt der Ventilbuchse 8 ein Steuerdruckraum 12, eine Druckfeder 14 und zwei Füllkörper 16, 18 im Wesentlichen rotationssymmetrisch zueinander aufgenommen.Inside the pressure chamber housing 10 are next to the upper end of the valve sleeve 8th a control pressure chamber 12 , a compression spring 14 and two fillers 16 . 18 taken substantially rotationally symmetrical to each other.

An seiner (in 2) oberen Seite ist der Steuerdruckraum 12 durch einen an dem Druckraumgehäuse 10 anliegenden Wandabschnitt 22 eines Vorsteuergehäuses 20 begrenzt. Das Vorsteuergehäuse 20 ist etwa quaderförmig aufgebaut.At his (in 2 ) upper side is the control pressure chamber 12 through one on the pressure chamber housing 10 adjoining wall section 22 a pilot control housing 20 limited. The pilot control housing 20 is built approximately cuboid.

Am Wandabschnitt 22 des Vorsteuergehäuses 20 liegt eine Stirnseite eines etwa hohlzylindrischen kürzeren Füllkörpers 16 an, wobei seine Fixierung über eine radiale Erweiterung 16a erfolgt, die das Druckraumgehäuse 10 hintergreift. Auf prinzipiell vergleichbare Weise liegt im Innern des kürzeren Füllkörpers 16 ein längerer Füllkörper 18 stirnseitig am Wandabschnitt 22 an, wobei seine Fixierung durch eine radiale Erweiterung 18a erfolgt, die einen radialen Vorsprung 16b des kürzeren Füllkörpers 16 hintergreift. Dabei sind die beiden am Wandabschnitt 22 anliegenden Stirnseiten der Füllkörper 16, 18 bündig zueinander.At the wall section 22 of the pilot housing 20 is an end face of an approximately hollow cylindrical shorter packing 16 with its fixation via a radial extension 16a takes place, the pressure chamber housing 10 engages behind. In a basically comparable way lies in the interior of the shorter packing 16 a longer filler 18 frontally on the wall section 22 at, with its fixation by a radial extension 18a takes place, which has a radial projection 16b of the shorter packing 16 engages behind. The two are on the wall section 22 adjacent end faces of the packing 16 . 18 flush with each other.

Die Druckfeder 14 ist abschnittsweise zwischen den beiden Füllkörpern 16, 18 angeordnet und stützt sich (in 2) oben am radialen Vorsprung 16b des gehäusefesten kürzeren Füllkörpers 16 ab, während sie (in 2) unten in eine Ausnehmung 24 des Sitzkolbens 4 eintaucht und diesen in Schließrichtung mit Federkraft beaufschlagt.The compression spring 14 is in sections between the two packing 16 . 18 arranged and supported (in 2 ) at the top of the radial projection 16b of the housing-fixed shorter packing 16 while they are in (in 2 ) down into a recess 24 of the seat piston 4 dips and this applied in the closing direction with spring force.

Der Steuerdruckraum 12 ist von dem Druckraumgehäuse 10, der Ventilbuchse 8, dem Sitzkolben 4 und dem Wandabschnitt 22 der Vorsteuerstufe 2 begrenzt. Dabei beaufschlagt das Druckmittel des Steuerdruckraums 12 den Sitzkolben 4 über eine Kolbenfläche 4d, über eine innere Ringfläche 4b und über eine äußere Ringfläche 4c in Schließrichtung.The control pressure chamber 12 is from the pressure chamber housing 10 , the valve sleeve 8, the seat piston 4 and the wall section 22 the pilot stage 2 limited. The pressure medium of the control pressure chamber acts on this 12 the seat piston 4 over a piston surface 4d , over an inner ring surface 4b and over an outer ring surface 4c in the closing direction.

Zwischen dem Steuerdruckraum 12 und dem Eingangsanschluss P bzw. der Stirnfläche 6 des Sitzkolbens 4 ist eine Druckmittelverbindung 26 exzentrisch im Sitzkolben 4 angeordnet. In der Druckmittelverbindung 26 ist eine Düse 28 vorgesehen.Between the control pressure chamber 12 and the input terminal P and the end face, respectively 6 of the seat piston 4 is a pressure fluid connection 26 exzent in the seat piston 4 arranged. In the pressure medium connection 26 is a nozzle 28 intended.

Gemäß 2 mündet an einer konzentrisch zur Hauptstufe 1 angeordneten Stelle des Wandabschnitts 22 eine Vorsteuerleitung 30 in den Steuerdruckraum 12, die den Steuerdruckraum 12 mit einer im Vorsteuergehäuse 20 angeordneten Vorsteuerpatrone 36 verbindet, die abschnittsweise in das Vorsteuergehäuse 20 eingeschraubt ist. Die Vorsteuerpatrone 36 weist im Innern ein 2/2-Wegeventil 36a mit einem Sitzkolben auf, der in einer durch eine Feder vorgespannten Grundposition eine Verbindung zwischen der Vorsteuerleitung 30 und einer Tankleitung 38 verschließt. Durch Bestromung eines Elektromagneten des Wegeventils 36a wird sein Sitzkolben in eine Schaltstellung bewegt, wodurch die Vorsteuerleitung 30 mit der Tankleitung 38 und somit der Steuerdruckraum 12 mit dem Tank T verbunden wird. Dadurch kann über das Wegeventil 36a eine Druckentlastung vom Steuerdruckraum 12 der Hauptstufe 1 zum Tank T bewirkt werden.According to 2 flows at a concentric to the main stage 1 arranged location of the wall section 22 a pilot control line 30 in the control pressure chamber 12 that the control pressure chamber 12 with one in the pilot housing 20 arranged pilot cartridge 36 connects the sections in the pilot housing 20 is screwed. The pilot cartridge 36 has inside a 2/2-way valve 36a with a seat piston, which in a biased by a spring home position a connection between the pilot control line 30 and a tank line 38 closes. By energizing an electromagnet of the directional control valve 36a its seat piston is moved into a switching position, whereby the pilot control line 30 with the tank line 38 and thus the control pressure chamber 12 is connected to the tank T. This can be done via the directional control valve 36a a pressure relief from the control pressure chamber 12 the main stage 1 be effected to the tank T.

In der in den 1 und 2 gezeigten Grundstellung des Sitzkolbens 4 der Hauptstufe 1 liegt der Sitzkolben 4 am Ventilsitz 8b an und verschließt somit den Durchlass vom Eingangsanschluss P zum Ausgangsanschluss A. Die Schließkraft wird einerseits von der Druckfeder 14 und andererseits vom Druck des am Eingangsanschluss P anliegenden Druckmittels erzeugt, wobei der Druck des Druckmittels am Eingangsanschluss P über die Düse 28 und die Druckmittelverbindung 26 auch im Steuerdruckraum 12 herrscht und auf die Kolbenfläche 4d, die innere Ringstirnfläche 4b und die äußerer Ringstirnfläche 4c wirkt. Dabei ist das Wegeventil 35 bzw. 36a zunächst geschlossen, so dass das Druckmittel nicht über die Vorsteuerstufe 2 zum Tank T abströmen kann.In the in the 1 and 2 shown basic position of the seat piston 4 the main stage 1 is the seat piston 4 at the valve seat 8b and thus closes the passage from the input port P to the output port A. The closing force is on the one hand by the compression spring 14 and on the other hand generated by the pressure of the voltage applied to the input port P pressure medium, wherein the pressure of the pressure medium at the input port P via the nozzle 28 and the pressure medium connection 26 also in the control pressure room 12 prevails and on the piston surface 4d , the inner ring end face 4b and the outer ring end face 4c acts. Here is the directional control valve 35 respectively. 36a initially closed so that the pressure medium does not have the pilot stage 2 can flow to the tank T.

Wenn die das Wegeventil 35 bzw. 36a bestromt wird, öffnet sie eine Druckmittelverbindung, so dass das Druckmittel des Steuerdruckraums 12 über die Vorsteuerstufe 2 zum Tank T entlastet wird. Dadurch reduziert sich die Schließkraft des Sitzkolbens 4 im Wesentlichen auf die Federkraft der Druckfeder 14. In diesem Zustand öffnet die Hauptstufe 1, wenn der auf die Stirnfläche 6 wirkende Druck am Eingangsanschluss P und der auf der Konusfläche 7 wirkende Druck am Ausgangsanschluss A groß genug sind. Der Öffnungshub (in den 1 und 2) nach oben ist durch den Anschlag der innere Ringfläche 4b des Sitzkolbens 4 an eine Anschlagringfläche 16c des kürzeren Füllkörpers 16 begrenzt. Dabei kann das Druckmittel vom Eingangsanschluss P zum Ausgangsanschluss A abströmen.When the the directional valve 35 respectively. 36a is energized, it opens a pressure medium connection, so that the pressure medium of the control pressure space 12 via the pilot stage 2 to the tank T is relieved. This reduces the closing force of the seat piston 4 essentially to the spring force of the compression spring 14 , In this state, the main stage opens 1 when the on the frontal area 6 acting pressure at the input port P and on the conical surface 7 acting pressure at the output terminal A are large enough. The opening stroke (in the 1 and 2 ) is up through the stop of the inner ring surface 4b of the seat piston 4 to a stop ring surface 16c of the shorter packing 16 limited. In this case, the pressure medium from the input terminal P to the output terminal A flow.

Dieser Vorgang benötigt beim erfindungsgemäßen Schaltventil nur etwa zwei Millisekunden, da das beim Schaltvorgang zu entlastende und zu verdrängende Druckmittel aus dem Steuerdruckraum 12 gegenüber vergleichbaren Ventilen aus dem Stand der Technik um etwa 40% verringert ist. Diese Verringerung wird bei dem erfindungsgemäßen Schaltventil durch die beiden oben beschriebenen Füllkörper 16, 18 erreicht. Dadurch ist das Volumen des Steuerdruckraums 12 und somit die hydraulische Kapazität des Vorsteuersystems minimiert, wobei sich das erfindungsgemäße Schaltventil auch für höhere Volumenströme eignet.This process requires only about two milliseconds in the switching valve according to the invention, since the to be relieved during the switching process and to be displaced pressure medium from the control pressure chamber 12 compared to comparable valves of the prior art is reduced by about 40%. This reduction is in the switching valve according to the invention by the two fillers described above 16 . 18 reached. This is the volume of the control pressure chamber 12 and thus minimizes the hydraulic capacity of the pilot control system, wherein the switching valve according to the invention is also suitable for higher flow rates.

Offenbart ist ein hochdynamisches Schaltventil zur Steuerung der Druckmittelverbindung zweier Ventilanschlüsse, das eine als Sitzventil ausgebildete Hauptstufe hat, wobei die Hauptstufe einen Steuerdruckraum hat, der von einer in Schließrichtung wirksamen Steuerfläche eines Ventilkörpers begrenzt ist. Dabei kann eine Entlastungsleitung, die den Steuerdruckraum mit einem Tank verbindet, von einer Vorsteuerstufe aufgesteuert werden. In dem Steuerdruckraum ist ein Fülleinsatz angeordnet, durch den das Volumen des Steuerdruckraums und somit die hydraulische Kapazität des Vorsteuersystems verringert ist. Dies führt zu einer Beschleunigung des Druckaufbaus bzw. Druckabbaus im Steuerdruckraum. Hinzu kommt, dass der Ventilkörper der als Sitzventil ausgebildeten Hauptstufe die Druckmittelverbindung zwischen den beiden Ventilanschlüssen schnell öffnet bzw. schließt. Dadurch ist die Ansprechgeschwindigkeit bzw. die Dynamik des erfindungsgemäßen Schaltventils maximiert, wobei es sich wegen seiner Ausführung als vorgesteuertes Schaltventil für relativ hohe Volumenströme eignet.Disclosed is a highly dynamic switching valve for controlling the pressure medium connection two valve ports, which is designed as a seat valve main stage has, where the main stage has a control pressure chamber, the one of in the closing direction effective control surface of a Valve body is limited. In this case, a discharge line, which connects the control pressure chamber with a tank, from a pilot stage be turned on. In the control pressure chamber is a filling insert arranged, through which the volume of the control pressure space and thus reduces the hydraulic capacity of the pilot system is. This leads to an acceleration of the pressure build-up or pressure reduction in the control pressure chamber. In addition, the valve body of the designed as a seat valve main stage the pressure medium connection between the two valve connections opens quickly or closes. This is the response speed or the dynamics of the switching valve according to the invention It is maximized because of its design as a pilot-operated switching valve suitable for relatively high volume flows.

11
Hauptstufemain stage
22
Vorsteuerstufepilot stage
44
Sitzkolbenseat piston
4b4b
innere Ringflächeinner ring surface
4c4c
äußere Ringflächeouter ring surface
4d4d
Kolbenflächepiston area
66
Stirnflächeface
77
Konusflächeconical surface
88th
Ventilbuchsevalve sleeve
8a8a
Ventilbohrungvalve bore
8b8b
Ventilsitzvalve seat
8c8c
AnschlagringflächeStop ring surface
1010
DruckraumgehäusePressure chamber housing
1212
SteuerdruckraumControl pressure chamber
1414
Druckfedercompression spring
1616
kürzerer Füllkörpershorter packing
16a16a
radiale Erweiterungradial extension
16b16b
radialer Vorsprungradial head Start
16c16c
AnschlagringflächeStop ring surface
1818
längerer Füllkörperlonger packing
18a18a
radiale Erweiterungradial extension
2020
Vorsteuergehäusepilot housing
2222
Wandabschnittwall section
2424
Ausnehmungrecess
2626
DruckmittelverbindungPressure fluid connection
2828
Düsejet
3030
Vorsteuerleitungpilot line
3535
2/2-Wegeventil2/2 way valve
3636
Vorsteuerpatronepilot cartridge
36a36a
2/2-Wegeventil2/2 way valve
3838
Tankleitungtank line
PP
Eingangsanschlussinput port
AA
Ausgangsanschlussoutput port
TT
Tanktank

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 3802648 A1 [0003] - DE 3802648 A1 [0003]

Claims (13)

Schaltventil zur Steuerung einer Druckmittelverbindung zweier Ventilanschlüsse (P, A) mit einer als Sitzventil ausgebildeten Hauptstufe (1), die einen Steuerdruckraum (12) hat, der von einer in Schließrichtung wirksamen Steuerfläche eines Ventilkörpers (4) begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Steuerdruckraum (12) mit einem Tank (T) verbindende Entlastungsleitung (30, 38) von einer Vorsteuerstufe (2) aufsteuerbar ist, wobei in dem Steuerdruckraum (12) ein Fülleinsatz (16, 18) angeordnet ist.Switching valve for controlling a pressure medium connection of two valve connections (P, A) with a main valve designed as a main valve ( 1 ), which have a control pressure chamber ( 12 ), which of a closing in the effective direction control surface of a valve body ( 4 ) is limited, characterized in that a control pressure chamber ( 12 ) with a tank (T) connecting discharge line ( 30 . 38 ) from a pilot stage ( 2 ) is controllable, wherein in the control pressure space ( 12 ) a filling insert ( 16 . 18 ) is arranged. Schaltventil nach Anspruch 1, wobei die Vorsteuerstufe (2) ein elektromagnetisch betätigtes Sitzventil (36a) hat.Switching valve according to claim 1, wherein the pilot control stage ( 2 ) an electromagnetically actuated seat valve ( 36a ) Has. Schaltventil nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Wandabschnitt (22) der Vorsteuerstufe (2) mit einem Eingang der Vorsteuerstufe (2) den Steuerdruckraum (12) begrenzt.Switching valve according to claim 1 or 2, wherein a wall section ( 22 ) of the input stage ( 2 ) with an input of the pilot stage ( 2 ) the control pressure space ( 12 ) limited. Schaltventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Fülleinsatz (16, 18) aus mehreren im Wesentlichen rotationssymmetrischen Füllkörpern (16, 18) besteht.Switching valve according to one of the preceding claims, wherein the filling insert ( 16 . 18 ) of a plurality of substantially rotationally symmetrical packing ( 16 . 18 ) consists. Schaltventil nach Anspruch 4, wobei jeder Füllkörper (16, 18) durch Formschluss direkt oder indirekt über einen anderen Füllkörper (16) am Wandabschnitt (22) befestigt ist.Switching valve according to claim 4, wherein each filling body ( 16 . 18 ) by positive engagement directly or indirectly via another filler ( 16 ) on the wall section ( 22 ) is attached. Schaltventil nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei im Steuerdruckraum (12) eine Druckfeder (14) angeordnet ist, die sich am Wandabschnitt (22) abstützt und den Ventilkörper (4) in Schließrichtung beaufschlagt.Switching valve according to one of claims 3 to 5, wherein in the control pressure chamber ( 12 ) a compression spring ( 14 ) is arranged, which at the wall section ( 22 ) and the valve body ( 4 ) acted in the closing direction. Schaltventil nach Anspruch 6, wobei ein längerer Füllkörper (18) abschnittsweise im Inneren der Druckfeder (14) angeordnet ist, und ein kürzerer Füllkörper (16) einen Endabschnitt der Druckfeder (14) umgreift, wobei beide Füllkörper (16, 18) die Form eines Hohlzylinders aufweisen und jeweils stirnseitige radiale Erweiterungen (16a, 18a) aufweisen, die am Wandabschnitt (22) anliegen.Switching valve according to claim 6, wherein a longer filling body ( 18 ) in sections inside the compression spring ( 14 ), and a shorter packing ( 16 ) an end portion of the compression spring ( 14 ), wherein both fillers ( 16 . 18 ) have the shape of a hollow cylinder and each end-side radial extensions ( 16a . 18a ), which at the wall portion ( 22 ) issue. Schaltventil nach Anspruch 7, wobei der kürzere Füllkörper (16) an seiner der radialen Erweiterung (16a) gegenüber liegenden Stirnseite eine Anschlagringfläche (16c) für den Ventilkörper (4) aufweist.Switching valve according to claim 7, wherein the shorter packing ( 16 ) at its radial extension ( 16a ) opposite end face a stop ring surface ( 16c ) for the valve body ( 4 ) having. Schaltventil nach Anspruch 7 oder 8, wobei sich die radiale Erweiterung (16a) des kürzeren Füllkörpers (16) zwischen den Endabschnitt der Druckfeder (14) und den Wandabschnitt (22) erstreckt.Switching valve according to claim 7 or 8, wherein the radial extension ( 16a ) of the shorter packing ( 16 ) between the end portion of the compression spring ( 14 ) and the wall section ( 22 ). Schaltventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei eine Druckmittelverbindung (26) zwischen einer in Öffnungsrichtung wirksamen Stirnfläche (6) des Ventilkörpers (4) und dem Steuerdruckraum (12) vorgesehen ist.Switching valve according to one of the preceding claims, wherein a pressure medium connection ( 26 ) between an effective in the opening direction end face ( 6 ) of the valve body ( 4 ) and the control pressure chamber ( 12 ) is provided. Schaltventil nach Anspruch 10, wobei die Druckmittelverbindung (26) im Ventilkörper (4) angeordnet ist und eine Düse (28) bildet oder aufweist.Switching valve according to claim 10, wherein the pressure medium connection ( 26 ) in the valve body ( 4 ) and a nozzle ( 28 ) forms or has. Schaltventil nach Anspruch 11, das von einem vorgesteuerten Druckbegrenzungsventil gebildet ist.Switching valve according to claim 11, which is controlled by a pilot-operated Pressure relief valve is formed. Schaltventil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei ein Ventilkörper der Vorsteuerstufe (2) in einer federvorgespannten Grundstellung die Entlastungsleitung (30, 38) verschließt und in einer Schaltstellung den Steuerdruckraum (12) mit dem Tank (T) über die Entlastungsleitung (30, 38) verbindet.Switching valve according to one of the preceding claims, wherein a valve body of the pilot stage ( 2 ) in a spring-biased basic position, the discharge line ( 30 . 38 ) closes and in a switching position the control pressure chamber ( 12 ) with the tank (T) via the relief line ( 30 . 38 ) connects.
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