DE102013107306B4 - Hydraulic valve assembly with an oriented built-in cartridge valve - Google Patents
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Abstract
Hydraulische Ventilanordnung mit einem wenigstens zwei Strömungskanäle (12, 13) aufweisenden Ventilblock (10), in welchem eine mit den Strömungskanälen (12, 13) verbundene Bohrung (11) zur Aufnahme eines in die Bohrung (11) eingesteckten Einbauventils (14) ausgebildet ist, wobei ein in der Längsachse der Bohrung (11) ausgerichteter Strömungskanal (12) im Tiefsten der Bohrung (11) mündet und wenigstens ein zweiter Strömungskanal (13) seitlich von der Bohrung (11) abgeht und das Einbauventil aus einer in die Bohrung (11) eingesetzten, in ihrer Wandung wenigstens eine Durchströmöffnung (20) für das Fluid sowie einen Ventilsitz für ein in der Hülse (15) zwischen einer Schließstellung für den seitlich abgehenden Strömungskanal (13) und einer Öffnungsstellung dafür geführtes Schließglied (16) aufweisenden Hülse (15) besteht und die Bohrung (11) mit dem darin eingesteckten Einbauventil (14) über einen mit dem Ventilblock (10) verbundenen Ventildeckel (25) dicht verschlossen ist, und wobei die in dem Ventilblock (10) ausgebildete Bohrung (11) einen ersten, einsteckseitigen Durchmesser (d1) und in ihrem in Einsteckrichtung hinter dem seitlich abgehenden Strömungskanal (13) gelegenen Bereich (24) einen zweiten kleineren Durchmesser (d2) mit einem dadurch gebildeten Absatz (23) als Wegbegrenzung für die in die Bohrung (11) eingesteckte Hülse (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser (d1) der Bohrung (11) durchgängig bei Vermeidung eines zwischen der ventilblockseitigen Bohrungswand und der Hülse (15) bestehenden Ringraums dem Außendurchmesser der Hülse (15) entspricht und dass die in die Bohrung (11) eingesteckte Hülse (15) mittels eines zwischen ihr und dem Ventilblock (10) und/oder dessen Deckel (25) ausgebildeten Orientierungsmittels in einer eine fluchtende Lage ihrer wenigstens einen fensterartigen Durchströmöffnung (20) zu dem seitlich abgehenden Strömungskanal (13) definierenden Stellung undrehbar orientiert ist.Hydraulic valve arrangement with a valve block (10) having at least two flow channels (12, 13), in which a bore (11) connected to the flow channels (12, 13) is formed for receiving an insert valve (14) inserted into the bore (11) in which a flow channel (12) aligned in the longitudinal axis of the bore (11) opens in the lowest part of the bore (11) and at least one second flow channel (13) emerges laterally from the bore (11) and the fitting valve is pushed out of the bore (11) ), in its wall at least one flow-through opening (20) for the fluid and a valve seat for in the sleeve (15) between a closed position for the laterally outgoing flow channel (13) and an open position for this guided closing member (16) having sleeve (15 ) and the bore (11) with the plug-in valve inserted therein (14) via a valve block (10) connected to the valve cover (25) tightly verschlos and wherein the bore (11) formed in the valve block (10) has a first, plug-in diameter (d1) and a second, smaller diameter (d2) in its region (24) in the plug-in direction behind the laterally outgoing flow channel (13). having a shoulder (23) formed thereby as a travel limit for the sleeve (15) inserted into the bore (11), characterized in that the inner diameter (d1) of the bore (11) is continuous while avoiding a between the valve block side bore wall and the sleeve (15) existing annular space corresponds to the outer diameter of the sleeve (15) and that in the bore (11) inserted sleeve (15) by means of a between the valve block (10) and / or its lid (25) formed in an orientation means aligned position of their at least one window-like flow opening (20) to the laterally outgoing flow channel (13) defining position is non-rotatably oriented.
Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Ventilanordnung mit einem wenigstens zwei Strömungskanäle aufweisenden Ventilblock, in welchem eine mit den Strömungskanälen verbundene Bohrung zur Aufnahme eines in die Bohrung eingesteckten Einbauventils ausgebildet ist, wobei ein in der Längsachse der Bohrung ausgerichteter Strömungskanal im Tiefsten der Bohrung mündet und wenigstens ein zweiter Strömungskanal seitlich von der Bohrung abgeht und das Einbauventil aus einer in die Bohrung eingesetzten, in ihrer Wandung wenigstens eine Durchströmöffnung für das Fluid sowie einen Ventilsitz für ein in der Hülse zwischen einer Schließstellung für den seitlich abgehenden Strömungskanal und einer Öffnungsstellung dafür geführtes Schließglied aufweisenden Hülse besteht und die Bohrung mit dem darin eingesteckten Einbauventil über einen mit dem Ventilblock verbundenen Ventildeckel dicht verschlossen ist, und wobei die in dem Ventilblock ausgebildete Bohrung einen ersten, einsteckseitigen Durchmesser (d1) und in ihrem in Einsteckrichtung hinter dem seitlich abgehenden Abströmungskanal gelegenen Bereich einen zweiten kleineren Durchmesser (d2) mit einem dadurch gebildeten Absatz als Wegbegrenzung für die in die Bohrung eingesteckte Hülse aufweist.The invention relates to a hydraulic valve assembly having a valve block having at least two flow channels, in which a bore connected to the flow channels is formed for receiving a plug-in valve inserted into the bore, wherein a flow channel aligned in the longitudinal axis of the bore opens in the lowest of the bore and at least one second flow channel laterally from the bore goes off and the cartridge valve from a used in the bore, in its wall at least one flow opening for the fluid and a valve seat for in the sleeve between a closed position for the laterally outgoing flow channel and an open position therefor guided closing member having sleeve and the bore is sealed with the plug-in valve inserted therein via a valve block connected to the valve cover, and wherein the formed in the valve block bore a first, plug Side diameter (d 1 ) and in their insertion direction behind the laterally outgoing outflow channel region located a second smaller diameter (d 2 ) having a heel formed as a travel limit for the inserted into the bore sleeve.
Eine derartige Ventilanordnung ergibt sich bezüglich des Einbauventils beispielsweise aus dem Produktkatalog „Industriehydraulikventile” der Firma Parker Hannifin Corporation, Serie TDA, Katalogseite 8–72, wobei der zugehörige Ventilblock mit der darin ausgebildeten, zur Aufnahme des Einbauventils vorgesehenen Bohrung der DIN ISO 7368 entspricht. Danach ist vorgesehen, dass die Bohrung einen sich über den von ihr abgehenden Strömungskanal hinaus erstreckenden größeren Durchmesser (d1) aufweist. Um dem im Betrieb auf Schließglied und Hülse einwirkenden Druck entgegenzuwirken, sieht die DIN ISO 7368 vor, die Bohrung in deren unterem Bereich über einen kleineren Durchmesser (d2) mit einer Stufe abzusetzen, so dass die Hülse auf der Stufe der Bohrung eine Anlage findet, wobei der an die Bohrung anschließende, im Ventilblock ausgebildete Strömungskanal einen kleineren Durchmesser aufweist als die Bohrung. Eine entsprechende Ventilanordnung im Zusammenhang ist zudem in der
Bei der bekannten Ventilanordnung weist die in die Bohrung des Ventilblocks einzusetzende Hülse lediglich in ihrem obersten, noch außerhalb des von der Bohrung seitlich abgehenden Strömungskanals einen Abschnitt mit einem den Durchmesser (d1) der Bohrung entsprechenden Durchmesser auf. Insbesondere in dem Bereich des abgehenden Strömungskanals verjüngt sich die Hülse auf einen kleineren, dem unteren Bohrungsdurchmesser (d2) entsprechenden Durchmesser, so dass sich zwischen der Hülse und der Bohrungswand ein Ringraum ergibt. In diesem Bereich der Hülse ist auch die wenigstens eine Durchströmöffnung ausgebildet. Da die Hülse in einer nicht weiter festgelegten beziehungsweise orientierten Stellung in die Bohrung eingesteckt ist, wird dieser Ringraum als Umströmungs- bzw. Durchströmungsraum für die Verbindung der wenigstens zwei in dem Ventilblock ausgebildeten Strömungskanäle miteinander über die Hülse benötigt, da das über den Ventilblock zu führende Fluid über den im Tiefsten der Bohrung mündenden Strömungskanal in die Hülse eintritt, bei in der Öffnungsstellung befindlichem Schließglied durch die Hülse und die in deren Außenwandung befindlichen Durchströmöffnungen in den Ringraum und von hier aus in den seitlich abgehenden Strömungskanal strömt. Es kommt hinzu, dass die bei bekannten Einbauventilen eingesetzten Hülsen in der Regel eine Mehrzahl von Durchströmöffnungen aufweisen, um den erforderlichen Fluidfluss zu gewährleisten.In the known valve arrangement, the sleeve to be inserted into the bore of the valve block has a section with a diameter corresponding to the diameter (d 1 ) of the bore only in its uppermost, still outside of the bore laterally outgoing flow channel. In particular, in the region of the outgoing flow channel, the sleeve tapers to a smaller, the lower bore diameter (d 2 ) corresponding diameter, so that there is an annular space between the sleeve and the bore wall. In this region of the sleeve and the at least one flow opening is formed. Since the sleeve is inserted into the bore in a not further defined or oriented position, this annular space is required as Umströmungs- or flow space for the connection of the at least two formed in the valve block flow channels with each other via the sleeve, since the leading over the valve block Fluid enters the sleeve over the flow channel opening in the deepest of the bore, flows through the sleeve and the throughflow openings located in the outer wall thereof into the annular space and from here into the laterally outgoing flow channel when the closing member is in the open position. It should be added that the sleeves used in known cartridge valves usually have a plurality of flow openings in order to ensure the required fluid flow.
Eine Ventilanordnung mit den gattungsgemäßen Merkmalen ergibt sich auch aus der
Mit den bekannten Ventilanordnungen ist im Wesentlichen der Nachteil verbunden, dass die Umlenkung des Fluidstromes aus der Hülse heraus in den Ringraum der Bohrung und dessen Übergang in den an die Bohrung anschließenden Strömungskanal erhebliche Druckverluste verursacht. Es kommt hinzu, dass aufgrund der Anordnung von mehreren Durchströmöffnungen der Hülsenwandung eine erhebliche Schwächung der Hülse gegeben ist, da die zwischen den Durchströmöffnungen verbleibenden Stege die im Betrieb auf die Hülse einwirkenden Druck- und Zugbelastungen aufnehmen müssen.The disadvantage with the known valve arrangements is that the deflection of the fluid flow out of the sleeve into the annular space of the bore and its transition into the flow channel adjoining the bore causes considerable pressure losses. It should be added that due to the arrangement of multiple flow openings of the sleeve wall a significant weakening of the sleeve is given, since the remaining between the flow-through webs must absorb the pressure and tensile loads acting on the sleeve during operation.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Ventilanordnung mit den eingangs genannten Merkmalen so auszugestalten, dass die Druckverluste beim Durchströmen der Ventilanordnung minimiert und die Stabilität der Hülse verbessert ist.The invention is therefore based on the object, a hydraulic valve assembly with the features mentioned in such a way that the pressure losses minimized when flowing through the valve assembly and the stability of the sleeve is improved.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.The solution to this problem arises, including advantageous refinements and developments of the invention from the content of the claims, which are adjusted to this description.
Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, dass der Innendurchmesser (d1) der Bohrung (
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Querschnitt der in der Hülse ausgebildeten fensterartigen Durchströmöffnung mindestens dem Querschnitt des seitlich abgehenden Strömungskanals entspricht. Vorzugsweise ist der Querschnitt der fensterartigen Durchströmöffnung dabei etwas größer ausgelegt als der Querschnitt des seitlich abgehenden Strömungskanals.According to one embodiment of the invention, it can be provided that the cross-section of the window-shaped throughflow opening formed in the sleeve corresponds at least to the cross section of the laterally outgoing flow channel. Preferably, the cross section of the window-like flow opening is designed to be slightly larger than the cross section of the laterally outgoing flow channel.
Soweit nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie aus der
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Hülse zwei einander gegenüberliegende fensterartige Durchströmöffnungen aufweist; diese Möglichkeit ist insbesondere aus Gründen einer einfacheren Herstellung der Hülse mit der bei Vorhandensein eines seitlich abgehenden Strömungskanals notwendigen Durchströmöffnung, soweit nach Herstellung der Hülse zwei einander gegenüberliegende Öffnungen in deren Außenwandung eingebracht werden können.According to one embodiment of the invention, it can be provided that the sleeve has two window-like throughflow openings lying opposite one another; this possibility is particularly for the sake of easier manufacture of the sleeve with the necessary in the presence of a laterally outgoing flow channel flow-through, as far as after production of the sleeve, two opposing openings in the outer wall can be introduced.
Allerdings ermöglicht es die Erfindung auch, bei einer Mehrzahl von in dem Ventilblock ausgebildeten, seitlich von der Bohrung abgehenden Strömungskanälen in der Außenwandung der Hülse eine entsprechende Anzahl von einem jeden abgehenden Strömungskanal zugeordneten fensterartigen Durchströmöffnungen anzuordnen, womit der Vorteil verbunden ist, dass in einem Ventilblock mehrere Anschlüsse mit zugeordneten Strömungskanälen ausgebildet sein können.However, the invention also makes it possible, in the case of a plurality of flow channels in the outer wall of the sleeve formed in the valve block, to arrange a corresponding number of window-like throughflow openings assigned to each outgoing flow channel, which has the advantage that in a valve block several connections can be formed with associated flow channels.
Zur orientierten Festlegung der Hülse in der Bohrung ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass die Hülse an dem Ventildeckel mittels den Ventildeckel durchgreifender und in die Hülsenwandung eingeschraubter Schrauben gehalten ist, wobei die Schrauben die Orientierungsmittel für die Orientierung der Hülse gegenüber dem Strömungskanal ausbilden; eine derartige Halterung der Hülse an dem Ventildeckel ist in der angesprochenen
Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Hülse mit ihrem unteren Abschnitt auf dem in der Bohrung gebildeten Absatz aufsteht, wobei als Orientierungsmittel für die Orientierung der Hülse gegenüber dem Strömungskanal an Ventildeckel oder Hülse ein in eine an Hülse oder Ventildeckel ausgebildete Bohrung eingreifender Stift angeordnet ist. Eine derartige Anordnung der Hülse in der Bohrung ist im Stand der Technik beispielsweise nach der DIN ISO 7363 bekannt, wobei erfindungsgemäß durch die Anordnung von Bohrung beziehungsweise Stift in der Hülsenwandung beziehungsweise im Ventildeckel die erfindungsgemäße orientierte Stellung der Hülse in der Bohrung gewährleistet ist.Alternatively it can be provided that the sleeve rests with its lower portion on the shoulder formed in the bore, being arranged as an orientation means for the orientation of the sleeve relative to the flow channel on the valve cover or sleeve engaging in a formed on the sleeve or valve cover bore pin. Such an arrangement of the sleeve in the bore is known in the art, for example, according to DIN ISO 7363, according to the invention by the arrangement of bore or pin in the sleeve wall or in the valve cover, the inventive oriented position of the sleeve is ensured in the bore.
Soweit es bei im Stand der Technik weiterhin bekannten hydraulischen Ventilanordnungen mit einem in eine Bohrung eines Ventilblocks eingesteckten Einbauventil bekannt ist, die Hülse in einer zweiteiligen Form auszubilden, ist diesbezüglich vorgesehen, dass bei einer bekanntermaßen geteilt ausgebildeten Hülse die beiden Teilhülsen mittels einer zwischen ihnen wirkenden Gestaltung gegeneinander orientiert sind, wobei der obere Teil der zweiteiligen Hülse wiederum bezüglich des Ventildeckels orientiert ist.As far as is known in the prior art further known hydraulic valve assemblies with a plugged into a bore of a valve block cartridge valve to form the sleeve in a two-part form, it is provided in this respect that in a known split sleeve formed the two sub-sleeves by means of acting between them Design are oriented against each other, wherein the upper part of the two-part sleeve is again oriented with respect to the valve cover.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Es zeigen:In the drawing, an embodiment of the invention is reproduced, which is described below. Show it:
Der aus
Die in die Bohrung
Die Hülse
Soweit im Inneren der Hülse
Soweit beim Einstecken des Einbauventils
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The features disclosed in the foregoing description, the claims, the abstract and the drawings of the subject matter of these documents may be essential individually as well as in any combination with each other for the realization of the invention in its various embodiments.
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