DE102015215830A1

DE102015215830A1 - valve means

Info

Publication number: DE102015215830A1
Application number: DE102015215830.6A
Authority: DE
Inventors: Guenter Escher; Gerhard Wetzel; Stefan Woerz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-08-19
Filing date: 2015-08-19
Publication date: 2017-02-23
Also published as: JP2017040370A; KR20170022914A

Abstract

Eine Ventileinrichtung (10) umfasst ein Ventilelement (14) und eine Druckschwingungs-Dämpfungseinrichtung (16) zum Dämpfen von Druckschwingungen in einem Fluidbereich (66). Es wird vorgeschlagen, dass die Druckschwingungs-Dämpfungseinrichtung (16) in das Ventilelement (14) integriert ist.A valve device (10) comprises a valve element (14) and a pressure-vibration damping device (16) for damping pressure oscillations in a fluid region (66). It is proposed that the pressure-vibration damping device (16) is integrated in the valve element (14).

Description

Stand der Technik State of the art

Die Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a valve device according to the preamble of claim 1.

DE 10 2011 087 546 A1 beschreibt ganz allgemein eine Schieberventil. Die US 2001/0025662 A1 offenbart ebenfalls ganz allgemein ein Schieberventil mit einem Doppelkolben. Darüber hinaus ist es bekannt, dass in hydraulischen Systemen Druckschwankungen in Form von Schwingungen und Stößen auftreten können, die durch geeignete Maßnahmen reduziert werden müssen. Zur Dämpfung derartiger Druckschwankungen werden meist volumenveränderbare Vorrichtungen eingesetzt, beispielsweise Dehnschläuche, Kolbenspeicher, Blasenspeicher, Membranspeicher, oder ähnliches. DE 10 2011 087 546 A1 generally describes a slide valve. The US 2001/0025662 A1 also discloses quite generally a slide valve with a double piston. In addition, it is known that in hydraulic systems pressure fluctuations in the form of vibrations and shocks can occur, which must be reduced by appropriate measures. To dampen such pressure fluctuations usually variable volume devices are used, such as expansion hoses, piston accumulator, bladder accumulator, diaphragm accumulator, or the like.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird durch eine Ventileinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben. Darüber hinaus finden sich für die Erfindung wichtige Merkmale in der nachfolgenden Beschreibung und in der Zeichnung, wobei die Merkmale sowohl in Alleinstellung als auch in unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung wesentlich sein können, ohne dass hierauf nochmals explizit hingewiesen werden wird. The problem underlying the invention is achieved by a valve device having the features of claim 1. Advantageous developments of the invention are specified in subclaims. In addition, there are important features for the invention in the following description and in the drawing, wherein the features both alone and in different combinations for the invention may be essential, without being explicitly referred to again.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass die aus dem Stand der Technik bekannten Druckschwingungs-Dämpfungseinrichtungen, die abgekürzt einfach als „Druckdämpfer“ bezeichnet werden, einen zusätzlichen Bauraum benötigen und darüber hinaus über eine eigene Fluidleitung in Form einer Bohrung oder eines Kanals mit dem Fluidbereich, in dem die Druckschwankungen auftreten, verbunden werden müssen. Weist eine Ventileinrichtung mehrere Varianten auf, von denen manche einen Druckdämpfer benötigen und andere nicht, muss entweder ein anderes Gehäuse für jede Variante vorgesehen sein, oder der Bauraum für den Druckdämpfer muss unnötigerweise vorgehalten werden. According to the invention, it has been recognized that the known from the prior art pressure-damping devices, which are simply referred to simply as "pressure damper" require additional space and beyond its own fluid line in the form of a bore or a channel with the fluid region in which the pressure fluctuations occur, must be connected. If a valve device has several variants, some of which require a pressure damper and others do not, then either another housing must be provided for each variant, or the installation space for the pressure damper must be stored unnecessarily.

All dies wird durch die erfindungsgemäße Ventileinrichtung vermieden. Durch die Integration des Druckdämpfers in das Ventilelement entfällt der sonst benötigte Bauraum beispielsweise in einem Gehäuse der Ventileinrichtung. Dadurch kann ein solches Gehäuse kleiner, leichter und kostengünstiger hergestellt werden. Darüber hinaus kann das gleiche Gehäuse auch für unterschiedliche Varianten der Ventileinrichtung verwendet werden, wodurch sich aufgrund der erhöhten Stückzahl Synergie-Effekte und Kosteneinsparungen ergeben. Der Einsatz eines Druckdämpfers ist nämlich oft nur für bestimmte Varianten einer Ventileinrichtung notwendig, da das Schwingungsverhalten eines hydraulischen Systems von ganz spezifischen Parametern des jeweiligen Systems abhängt, beispielsweise von den Durchmessern von im System vorhandenen Strömungsdrosseln und von unterschiedlichen Typen der Ansteuerung, beispielsweise der Amplitude und/oder Ditherfrequenz. Auch kann dank der Erfindung auf zusätzliche Bohrungen und Kanäle verzichtet werden, da keine eigene Fluidverbindung zwischen dem Fluidbereich, in dem die zu dämpfenden Druckschwingungen auftreten, und dem Druckdämpfer vorgesehen werden muss. All this is avoided by the valve device according to the invention. The integration of the pressure damper in the valve element eliminates the otherwise required space, for example, in a housing of the valve device. As a result, such a housing can be made smaller, lighter and less expensive. In addition, the same housing can also be used for different variants of the valve device, resulting in synergy effects and cost savings due to the increased number. The use of a pressure damper is often necessary only for certain variants of a valve device, since the vibration behavior of a hydraulic system of very specific parameters of each system depends, for example, the diameters of flow throttles present in the system and of different types of control, for example, the amplitude and / or dither frequency. Also, thanks to the invention can be dispensed with additional holes and channels, as no separate fluid connection between the fluid region in which the pressure oscillations to be damped, and the pressure damper must be provided.

Die erfindungsgemäße Ventileinrichtung kann dabei in allen hydraulischen Systemen eingesetzt werden, in denen sich Druckschwankungen – zumindest solche, die ein gewisses Maß überschreiten – störend auswirken. Hierbei handelt es sich beispielsweise um Hydraulikmodule in automatischen Getrieben, um Kraftstoffsysteme von Benzin- und Dieselfahrzeugen, ABS- und ESP-Systeme, Lenkhilfesysteme, und sonstige stationäre oder mobile hydraulische Systeme. The valve device according to the invention can be used in all hydraulic systems in which pressure fluctuations - at least those that exceed a certain level - have a disruptive effect. These include, for example, hydraulic modules in automatic transmissions, fuel systems for gasoline and diesel vehicles, ABS and ESP systems, power steering systems, and other stationary or mobile hydraulic systems.

Dabei wird besonders bevorzugt, wenn die Druckschwingungs-Dämpfungseinrichtung eine vorgespannte bewegliche Wand umfasst, die den Fluidbereich begrenzt. Dabei versteht sich, dass unter dem Fluidbereich, in dem die zu dämpfenden Druckschwingungen auftreten, nicht nur jener Fluidbereich bzw. Fluidraum ist, der unmittelbar an die vorgespannte bewegliche Wand angrenzt, sondern der gesamte Fluidbereich bzw. Fluidraum ist, der mit dem unmittelbar an die Wand angrenzenden Raum so fluidisch verbunden ist, dass durch die in das Ventilelement integrierte Druckschwingungs-Dämpfungseinrichtung dort vorhandene Druckschwingungen gedämpft werden. Eine vorgespannte bewegliche Wand ist konstruktiv besonders einfach und daher kostengünstig realisierbar. It is particularly preferred if the pressure-vibration damping device comprises a prestressed movable wall which limits the fluid area. It is understood that under the fluid area in which the pressure oscillations to be damped, not only that fluid area or fluid space is that is immediately adjacent to the biased movable wall, but the entire fluid area or fluid space is with the directly to the Wall adjacent space is fluidly connected so that there are damped by the integrated pressure in the valve element pressure vibration damping device existing pressure oscillations. A prestressed movable wall is structurally particularly simple and therefore inexpensive to implement.

In Weiterbildung hierzu wird vorgeschlagen, dass die Druckschwingungs-Dämpfungseinrichtung einen vorgespannten Kolben umfasst, an dem die Wand vorhanden ist. Ein solcher Kolben ist ein sehr robustes massives oder hohles Teil, mit dem auch starke Druckschwingungen mit großen Amplituden gut gedämpft werden können. Grundsätzlich denkbar ist aber auch beispielsweise eine Druckschwingungs-Dämpfungseinrichtung, welche eine beispielsweise durch einen Gasdruck vorgespannte Membran umfasst. Die Druckschwingungen, die durch eine solche Membran gedämpft werden können, können sehr dynamisch sein, beispielsweise hochfrequent, sollten jedoch keine allzu großen Amplituden aufweisen. In a further development, it is proposed that the pressure-vibration damping device comprises a prestressed piston on which the wall is present. Such a piston is a very robust solid or hollow part, with which even strong pressure oscillations with large amplitudes can be well damped. In principle, however, is also conceivable, for example, a pressure-damping device, which comprises a biased for example by a gas pressure membrane. The pressure oscillations that can be damped by such a membrane can be very dynamic, for example, high frequency, but should not have too large amplitudes.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das Ventilelement ein Ventilschieber ist, in dem eine Führungsöffnung vorhanden ist, in der der Kolben verschieblich geführt ist. Bei der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung handelt es sich dann also um ein Schieberventil. Die Integration der Druckschwingungs-Dämpfungseinrichtung in den Ventilschieber eines solchen Ventilschiebers ist deshalb besonders vorteilhaft, weil ein solcher Ventilschieber selbst meist keine allzu große Bewegungsdynamik aufweist, in vielen Betriebssituationen also quasi stationär ist oder sich zumindest relativ langsam bewegt. Der Betrieb der Druckschwingungs-Dämpfungseinrichtung wird bei einem solchen Ventilschieber also durch die Bewegung des Ventilschiebers selbst nicht oder nur gering beeinflusst. A particularly advantageous embodiment of the valve device according to the invention is characterized in that the valve element is a valve slide, in which a guide opening is present, in which the piston is displaceably guided. The valve device according to the invention is then a slide valve. The integration of the pressure-damping device in the valve spool of such a valve spool is therefore particularly advantageous because such a valve spool itself usually does not have too high dynamics of movement, that is quasi stationary in many operating situations or moves at least relatively slowly. The operation of the pressure-damping device is thus not or only slightly influenced in such a valve slide by the movement of the valve spool itself.

Dabei eignet sich ein solcher Ventilschieber, der meist ein zylindrisches Teil ist, besonders gut, um die erfindungsgemäße Führungsöffnung kostengünstig und einfach einzubringen, welche den Kolben der Druckschwingungs-Dämpfungseinrichtung verschieblich führt. Die für das Einbringen der Führungsöffnung erforderlichen zusätzlichen Kosten sind dabei gering, da ein solcher Ventilschieber ohnehin ein sogenanntes „feinbearbeitetes“ Drehteil ist. In this case, such a valve slide, which is usually a cylindrical part, is particularly well suited to inexpensively and simply introduce the guide opening according to the invention, which guides the piston of the pressure-damping device slidably. The additional costs required for the introduction of the guide opening are small, since such a valve slide is a so-called "finished" turned part anyway.

Dies ist dann besonders einfach, wenn die Führungsöffnung koaxial zu einer Längsachse des Ventilschiebers verläuft. Dabei sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die normalerweise notwendige harte Oberfläche in der Führungsöffnung beim Einbringen keine Mehrkosten erzeugt, da ein solcher Ventilschieber aus Verschleißgründen ohnehin meist eine gehärtete Oberfläche benötigt. Eine entsprechende Oberflächenbearbeitung, gegebenenfalls auch Oberflächenbeschichtung, wird daher bei einem solchen Ventilschieber ohnehin fast immer durchgeführt. This is particularly easy when the guide opening is coaxial with a longitudinal axis of the valve spool. It should be noted at this point that the normally necessary hard surface in the guide opening when introducing no additional costs, since such a valve spool for wear reasons anyway usually requires a hardened surface. A corresponding surface treatment, optionally also surface coating, is therefore almost always carried out in such a valve slide anyway.

Die Führungsöffnung ist vorzugsweise als Stufenbohrung mit einem Absatz ausgebildet, an dem sich die Vorspanneinrichtung – beispielsweise eine Spiralfeder – abstützen kann, welche die bewegliche Wand gegen den Fluidbereich, in dem die zu dämpfenden Schwingungen vorhanden sind, beaufschlagt. The guide opening is preferably formed as a stepped bore with a shoulder on which the biasing device - for example, a coil spring - can support, which acts on the movable wall against the fluid region in which the vibrations to be damped, is applied.

Vorgeschlagen wird auch, dass an der Führungsöffnung ein entgegen der Wirkrichtung der Vorspanneinrichtung wirkendes Gegenlager für den Kolben vorhanden ist. It is also proposed that an abutment for the piston acting against the direction of action of the pretensioning device be present at the guide opening.

In Weiterbildung hierzu wird vorgeschlagen, dass die Führungsöffnung eine Nut umfasst, in die ein beispielsweise C-förmiger Spannring eingesetzt ist, der Gegenlager für den Kolben dient. Somit kann bei der Montage zunächst die Vorspanneinrichtung in die Führungsöffnung eingesetzt werden, dann wird der Kolben eingesetzt, und schließlich der Spannring in die Nut eingesetzt, wodurch der Ventilschieber zusammen mit der Druckschwingung-Dämpfungseinrichtung ein kompaktes vormontiertes Teil bildet. Alternativ kann das Gegenlager für den Kolben auch mit anderen Elementen oder Mitteln dargestellt werden, beispielsweise einem Pressring, einer Scheibe, oder einer Verbördelung. In a further development, it is proposed that the guide opening comprises a groove into which, for example, a C-shaped clamping ring is inserted, which serves as an abutment for the piston. Thus, during assembly, first the biasing means can be inserted into the guide opening, then the piston is inserted, and finally the clamping ring is inserted into the groove, whereby the valve spool forms a compact preassembled part together with the pressure-vibration damping device. Alternatively, the abutment for the piston can be represented with other elements or means, such as a press ring, a disc, or a flanging.

Ein Bereich der Führungsöffnung, der von der den Fluidbereich begrenzenden Wand des Kolbens abgewandt ist, kann mit einem Niederdruckanschluss verbunden sein, wodurch beispielsweise Leckagefluid, welches zwischen der Umfangswand des Kolbens und der Führungsöffnung hindurchtritt, abgeführt werden kann. Die Funktion des Kolbens wird hierdurch sichergestellt. A portion of the guide opening facing away from the fluid-restricting wall of the piston may be connected to a low-pressure port, whereby, for example, leakage fluid passing between the peripheral wall of the piston and the guide opening may be discharged. The function of the piston is thereby ensured.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beispielhaft erläutert. In der Zeichnung zeigen: The invention will be explained by way of example with reference to the accompanying drawings. In the drawing show:

1 einen schematischen Schnitt durch eine Ventileinrichtung mit einem Ventilschieber und einer in diesen integrierten Druckschwingungs-Dämpfungseinrichtung; und 1 a schematic section through a valve device with a valve spool and a pressure in this integrated pressure damping device; and

2 eine perspektivische und teilweise geschnittene Darstellung des Ventilschiebers von 1. 2 a perspective and partially sectional view of the valve spool of 1 ,

Es werden für funktionsäquivalente Elemente und Bereiche in allen Figuren die gleichen Bezugszeichen verwendet. The same reference numerals are used for functionally equivalent elements and regions in all figures.

Eine Ventileinrichtung in Form eines Schieberventils trägt in den Figuren insgesamt das Bezugszeichen 10. Sie umfasst ein Gehäuse 12, ein Ventilelement in Form eines Ventilschiebers 14 und eine in den Ventilschieber 14 integrierte Druckschwingungs-Dämpfungseinrichtung 16, die nachfolgend kurz als „Druckdämpfer“ bezeichnet werden wird. Zu der Ventileinrichtung 10 gehören noch weitere Elemente und Teile, beispielsweise Anschlüsse, die jedoch in 1 nicht dargestellt sind. A valve device in the form of a slide valve bears the reference numeral in the figures as a whole 10 , It includes a housing 12 , a valve element in the form of a valve spool 14 and one in the valve spool 14 integrated pressure vibration damping device 16 , which will be referred to below as "pressure damper". To the valve device 10 include other elements and parts, such as connectors, but in 1 are not shown.

Das Gehäuse 12 ist vorliegend als ein im Wesentlichen zylindrischer und an seinen beiden Stirnseiten geschlossener Körper ausgeführt, der in seinem Inneren einen insgesamt einen konstanten Durchmesser aufweisenden zylindrischen Hohlraum 18 aufweist. In der Umfangswand des Gehäuses 12 sind mehrere Öffnungen vorhanden, die durch radial verlaufende Kanäle gebildet werden. Die beiden in 1 ganz rechten Öffnungen 20 und 22 führen zu einem Niederdruckanschluss T der Ventileinrichtung 10, der beispielsweise mit einem drucklosen Tank verbunden werden kann. The housing 12 is presently designed as a substantially cylindrical and closed at its two end faces body having in its interior a total of a constant diameter cylindrical cavity 18 having. In the peripheral wall of the housing 12 There are several openings formed by radially extending channels. The two in 1 rightmost openings 20 and 22 lead to a low pressure port T of the valve device 10 , which can be connected to a non-pressurized tank, for example.

Eine in 1 ungefähr mittige Öffnung 24 führt zu einem Arbeitsanschluss A der Ventileinrichtung 10, der beispielsweise mit dem zu steuernden hydraulischen Aktor verbunden werden kann. In 1 links hiervon ist eine Öffnung 26 vorhanden, die zu einem Versorgungsanschluss P führt, der beispielsweise mit dem Ausgang einer Hydraulikpumpe verbunden werden kann. In 1 ganz links ist schließlich eine Öffnung 28 gezeigt, die zu einem Vorsteueranschluss PI der Ventileinrichtung 10 führt, der beispielsweise mit einem entsprechenden Schaltventil verbunden werden kann. An in 1 approximately central opening 24 leads to a working port A of the valve device 10 , which can be connected, for example, to the hydraulic actuator to be controlled. In 1 to the left of this is an opening 26 present, which leads to a supply port P, which can be connected to the output of a hydraulic pump, for example. In 1 on the left is an opening 28 shown leading to a pilot port PI of the valve device 10 leads, which can be connected for example with a corresponding switching valve.

Der Ventilschieber 14 weist zwei vergleichsweise breite nutartige und umlaufende Ausnehmungen 30 und 32 auf, zwischen denen ein zylindrischer und mit einer Stufe versehener Steuerabschnitt 34 gebildet ist, der den eigentlichen Regelschieber bildet. Der Steuerabschnitt 34 weist zwei Steuerkanten 36A und 36B auf, die mit der Öffnung 24 zusammenwirkt: Je nach axialer Position des Ventilschiebers 14 überdecken die Steuerkanten 36A und 26B die Öffnung 24 mehr oder weniger, wodurch mehr oder weniger Fluid von der Öffnung 26 zu der Öffnung 24 gelangen kann. Die in den Figuren „rechte“ Steuerkante 36B stellt den Querschnitt zwischen der Öffnung 24 und der Öffnung 22 ein. Dabei wird die axiale Position durch den Vorsteuerdruck an der Öffnung 28 eingestellt, der an einer in 1 linken ersten stufenförmigen Stirnfläche 38 des Ventilschiebers 14 hydraulisch wirkt und hierdurch den Ventilschieber 14 in 1 nach rechts beaufschlagt, und zwar gegen die Kraft einer zwischen einer in 1 rechten zweiten stufenförmigen Stirnfläche 40 des Ventilschiebers 14 und dem Gehäuse 12 verspannten Ventilfeder 42. Die Stufe in der Mantelfläche des Steuerabschnitts 34 bildet eine axiale Kreisringfläche, welche als Druckfühlfläche für den Schieber 14 dient. The valve spool 14 has two comparatively wide groove-like and circumferential recesses 30 and 32 between which is a cylindrical and stepped control section 34 is formed, which forms the actual control slide. The control section 34 has two control edges 36A and 36B on that with the opening 24 cooperates: Depending on the axial position of the valve spool 14 cover the control edges 36A and 26B the opening 24 more or less, causing more or less fluid from the opening 26 to the opening 24 can get. The in the figures "right" control edge 36B represents the cross section between the opening 24 and the opening 22 one. In this case, the axial position by the pilot pressure at the opening 28 set at an in 1 left first stepped end face 38 of the valve spool 14 hydraulically acts and thereby the valve spool 14 in 1 acted upon to the right, against the force of one in between 1 right second stepped end face 40 of the valve spool 14 and the housing 12 tensioned valve spring 42 , The step in the lateral surface of the control section 34 forms an axial annular surface, which serves as a pressure-sensitive surface for the slide 14 serves.

Die in 1 linke Ausnehmung 30 wird auf ihrer linken Seite begrenzt durch einen ersten Führungsabschnitt 44 des Ventilschiebers 14, und die in 1 Rechteausnehmung 32 wird auf ihrer rechten Seite begrenzt durch einen zweiten Führungsabschnitt 46 des Ventilschiebers 14. Insbesondere mit diesen beiden Führungsabschnitten 44 und 46 ist der Ventilschieber 14 in dem Hohlraum 18 des Gehäuses 12 axial verschieblich geführt. In the 1 left recess 30 is bounded on its left side by a first guide section 44 of the valve spool 14 , and those in 1 Rechteausnehmung 32 is bounded on its right side by a second guide section 46 of the valve spool 14 , Especially with these two guide sections 44 and 46 is the valve spool 14 in the cavity 18 of the housing 12 guided axially displaceable.

Der eingangs erwähnte Druckdämpfer 16 ist im Einzelnen wie folgt aufgebaut: der Ventilschieber 14 wird in axialer Richtung von einer zu einer Längsachse 47 des Ventilschiebers 14 koaxialen Durchgangsbohrung 48 durchsetzt. Diese weist an ihrem in den Figuren linken Ende einen ersten Abschnitt 48A auf, der einen vergleichsweise großen Durchmesser hat, und an den sich ungefähr auf Höhe der axialen Mitte des ersten Führungsabschnitts 44 ein zweiter Abschnitt 48B anschließt, der ungefähr auf Höhe der axialen Mitte der ersten (linken) Ausnehmung 30 in einen dritten Abschnitt 48C übergeht, der einen vergleichsweise kleinen Durchmesser aufweist. Der Durchmesser des zweiten Abschnitts 48B liegt zwischen dem Durchmesser des ersten Abschnitts 48A und dem Durchmesser des dritten Abschnitts 48C. The initially mentioned pressure damper 16 In detail, it is structured as follows: the valve slide 14 becomes in the axial direction from one to a longitudinal axis 47 of the valve spool 14 coaxial through-hole 48 interspersed. This has at its left in the figures, a first section 48A on, which has a comparatively large diameter, and at which approximately at the level of the axial center of the first guide portion 44 a second section 48B connects, which is approximately at the level of the axial center of the first (left) recess 30 into a third section 48C passes, which has a relatively small diameter. The diameter of the second section 48B lies between the diameter of the first section 48A and the diameter of the third section 48C ,

Der erste Abschnitt 48A der Durchgangsbohrung 48 bildet eine Führungsöffnung für einen zylindrischen Kolben 50, der insoweit im Abschnitt 48A im weitgehend fluiddichten Gleitsitz aufgenommen ist. Am Übergang zwischen dem zweiten Abschnitt 48B und dem dritten Abschnitt 48C der Durchgangsbohrung 48 ist ein Absatz 52 gebildet, an dem sich ein Ende einer Vorspanneinrichtung in Form einer Spiralfeder 54 abstützt. Das andere Ende der Spiralfeder 54 beaufschlagt den Kolben 50 in 1 nach links. Im Bereich des in 1 linken Endes des Abschnitts 48A der Durchgangsbohrung 48 ist eine umlaufende Nut (ohne Bezugszeichen) vorhanden, in die ein C-förmiger Spannring 56 eingesetzt ist. In der in den 1 und 2 dargestellten Ruhestellung des Druckdämpfers 16 liegt der Kolben 50 mit einer Stirnfläche 58 am Spannring 56 an. Der Spannring 56 wirkt also als entgegen der Wirkrichtung der Vorspanneinrichtung 54 wirkendes Gegenlager für den Kolben 50. The first paragraph 48A the through hole 48 forms a guide opening for a cylindrical piston 50 , the extent in the section 48A is received in the largely fluid-tight sliding fit. At the transition between the second section 48B and the third section 48C the through hole 48 is a paragraph 52 formed, at which one end of a biasing device in the form of a spiral spring 54 supported. The other end of the coil spring 54 acts on the piston 50 in 1 to the left. In the area of in 1 left end of the section 48A the through hole 48 is a circumferential groove (no reference) exists, in which a C-shaped clamping ring 56 is used. In the in the 1 and 2 shown rest position of the pressure damper 16 is the piston 50 with a face 58 on the clamping ring 56 at. The clamping ring 56 So acts as counter to the direction of action of the biasing device 54 acting counter bearing for the piston 50 ,

In der Nähe zu dem Übergang zwischen dem Abschnitt 48A und dem Abschnitt 48B der Durchgangsbohrung 48 zweigt vom Abschnitt 48B ein radialer Kanal 60 ab, der in eine umlaufende Nut 62 in der Mantelfläche des ersten Führungsabschnitts 44 mündet. Close to the transition between the section 48A and the section 48B the through hole 48 branches from the section 48B a radial channel 60 starting in a circumferential groove 62 in the lateral surface of the first guide section 44 empties.

Zwischen dem in 1 linken Ende des Ventilschiebers 14 und dem Gehäuse 12 ist ein Fluidraum 64 gebildet, der über die Öffnung 28 mit dem Vorsteueranschluss PI verbunden ist. Der Fluidraum 64 gehört insgesamt zu einem Fluidbereich 66, in dem Druckschwingungen auftreten, die gedämpft werden sollen. Diese Druckschwingungen können beispielsweise durch ein nicht gezeigtes Vorsteuerventil verursacht werden, durch welches der Druck am Steueranschluss PI eingestellt wird. Insoweit bildet die Stirnfläche 58 des Kolbens 50 eine durch die Spiralfeder 54 vorgespannte bewegliche Wand, die den Fluidraum 64 und somit den besagten Fluidbereich 66 begrenzt. Jener Bereich der Durchgangsbohrung 48, der in 1 rechts vom Kolben 50 liegt, der also von der den Fluidbereich 66 begrenzenden Wand 58 des Kolbens 50 abgewandt ist, ist über einen zwischen dem in 1 rechten Ende des Ventilschiebers 14 und dem Gehäuse 12 gebildeten Fluidraum 68 und die Öffnungen 20 und 22 mit dem Niederdruck- bzw. Tankanschluss T verbunden. Between the in 1 left end of the valve spool 14 and the housing 12 is a fluid space 64 formed over the opening 28 is connected to the pilot port PI. The fluid space 64 belongs in total to a fluid area 66 , in which pressure oscillations occur, which are to be damped. These pressure oscillations can be caused for example by a pilot valve, not shown, by which the pressure at the control port PI is adjusted. In that regard, the end face forms 58 of the piston 50 one through the coil spring 54 prestressed movable wall containing the fluid space 64 and thus the said fluid area 66 limited. That area of the through hole 48 who in 1 right from the piston 50 that is from the fluid area 66 bounding wall 58 of the piston 50 is turned away, is about one between the in 1 right end of the valve spool 14 and the housing 12 formed fluid space 68 and the openings 20 and 22 connected to the low pressure or tank connection T.

Der Druckdämpfer 16 arbeitet folgendermaßen: bei einer impulsartigen Druckerhöhung im Fluidraum 64 wird durch die hierdurch erzeugte zusätzliche hydraulische Kraft an der Stirnfläche 58 der Kolben 50 entgegen der Kraft der Spiralfeder 54 vom Spannring 56 weg bewegt. Hierdurch wird ein zusätzliches Volumen zur Verfügung gestellt, durch welches die impulsartige Druckerhöhung gedämpft wird. Da die Masse des Kolbens 50 viel kleiner ist als die Masse des Ventilschiebers 14, wird sichergestellt, dass eine solche impulsartige Druckerhöhung lediglich zu einer Bewegung des Kolbens 50, nicht aber zu einer Bewegung des Ventilschiebers 14 führt. Da der von der Stirnfläche 58 abgewandte Bereich der Durchgangsbohrung 48 über den Fluidraum 68 mit dem Niederdruckanschluss T verbunden ist, kann Leckagefluid, welches zwischen dem Kolben 50 und dem Abschnitt 48A der Durchgangsbohrung 48 hindurchtritt, abgeführt werden, so dass es die Bewegung des Kolbens 50 nicht behindert. In die gleiche Richtung wirkt auch der radiale Kanal 60. The pressure damper 16 works as follows: at a pulse-like pressure increase in the fluid space 64 becomes due to the additional hydraulic force generated thereby at the end face 58 of the piston 50 against the force of the coil spring 54 from the clamping ring 56 moved away. As a result, an additional volume is provided, by which the pulse-like pressure increase is damped. Because the mass of the piston 50 much smaller than the mass of the valve spool 14 , It is ensured that such a pulse-like pressure increase only to a movement of the piston 50 but not to a movement of the valve spool 14 leads. Because of the frontal area 58 remote area of the through hole 48 over the fluid space 68 is connected to the low pressure port T, leakage fluid, which between the piston 50 and the section 48A the through hole 48 passes, be dissipated, so that it is the movement of the piston 50 not disabled. The radial channel also works in the same direction 60 ,

Es versteht sich, dass der in den 1 und 2 gezeigte Druckdämpfer 16 nur ein Beispiel für eine mögliche Ausführungsform ist. Zahlreiche andere Ausführungsformen sind denkbar. Beispielsweise könnte der Druckdämpfer einfach durch ein in einem Sackloch des Ventilschiebers aufgenommenes Gasvolumen gebildet sein („Blasenspeicher“). Denkbar wäre auch, anstelle des Kolbens eine Membran einzusetzen, die auf der vom Fluidraum abgewandten Seite ein abgeschlossenes Gasvolumen begrenzt. It is understood that in the 1 and 2 shown pressure damper 16 just one example of a possible embodiment. Numerous other embodiments are conceivable. For example, the pressure damper could simply be formed by a gas volume received in a blind hole of the valve spool ("bladder accumulator"). It would also be conceivable to use a membrane instead of the piston, which limits a closed gas volume on the side facing away from the fluid space.

Es versteht sich auch, dass die erwähnten Druckdämpfer nicht nur bei der in den 1 und 2 gezeigten hydraulisch gesteuerten Ventileinrichtung eingesetzt werden können. Vielmehr können sie auch eingesetzt werden bei Ventileinrichtungen, die beispielsweise mittels eines Elektromagneten gesteuert werden. Auch kann der Druckdämpfer beispielsweise auch den Druck in einem Fluidbereich vergleichmäßigen, der zum Zulaufanschluss führt. Auch ist denkbar, dass in ein Ventilelement mehrere Druckdämpfer integriert sind, und zwar in einer Ausführungsform derart, dass Druckschwingungen im selben Fluidbereich gedämpft werden, und in einer anderen Ausführungsform derart, dass Druckschwingungen in unterschiedlichen Fluidbereichen gedämpft werden. It is also understood that the mentioned pressure damper not only in the in the 1 and 2 shown hydraulically controlled valve device can be used. Rather, they can also be used in valve devices that are controlled for example by means of an electromagnet. For example, the pressure damper can also equalize the pressure in a fluid area leading to the inlet connection. It is also conceivable that a plurality of pressure dampers are integrated in a valve element, in one embodiment such that pressure oscillations are damped in the same fluid area, and in another embodiment such that pressure oscillations are damped in different fluid areas.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102011087546 A1 [0002]
US 2001/0025662 A1 [0002]

Claims

Valve device ( 10 ), with a valve element ( 14 ) and a pressure vibration damping device ( 16 ) for damping pressure oscillations in a fluid region ( 66 ), characterized in that the pressure-vibration damping device ( 16 ) in the valve element ( 14 ) is integrated.

Valve device ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the pressure-vibration damping device ( 16 ) a prestressed movable wall ( 58 ) comprising the fluid region ( 66 ) limited.

Valve device ( 10 ) according to claim 2, characterized in that the pressure-vibration damping device ( 16 ) by a biasing device ( 54 ) prestressed pistons ( 50 ), on which the wall ( 58 ) is available.

Valve device ( 10 ) according to claim 3, characterized in that the valve element is a valve slide ( 14 ), in which a guide opening ( 48A ) is present, in which the piston ( 50 ) is guided displaceably.

Valve device ( 10 ) according to claim 4, characterized in that the guide opening ( 48A ) coaxial with a longitudinal axis ( 47 ) of the valve spool ( 14 ) runs.

Valve device ( 10 ) according to claim 5, characterized in that the guide opening ( 48A ) at least a part of a through-bore ( 48 ).

Valve device ( 10 ) according to one of claims 4-6, characterized in that the guide opening ( 48A ) a paragraph ( 52 ), on which the pretensioning device ( 54 ) is supported.

Valve device ( 10 ) according to one of claims 4-7, characterized in that at the guide opening ( 48A ) one against the direction of action of the biasing device ( 54 ) acting abutment ( 56 ) for the piston ( 50 ) is available.

Valve device according to claim 8, characterized in that the guide opening ( 48A ) comprises a groove into which a clamping ring ( 56 ) is inserted, which forms the counter bearing.

Valve device ( 10 ) according to any one of claims 4-8, characterized in that a region of the guide opening ( 48A ), which depends on the fluid area ( 66 ) bounding wall ( 58 ) of the piston ( 50 ) is connected to a low pressure port (T).