DE102018120555A1 - Hydraulik-Einbauventil mit Steuerkolben - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Einbauventil (1) für einen Ventilblock (2), umfassend eine in den Ventilblock (2) einbringbare Hülse (3) und ein Schließelement (4), wobei- die Hülse (3) zwischen einem oberen Endbereich (14) und einem unteren Endbereich (15) einen Mantel (16) ausbildet, wobei der Mantel (16) mehrere durch Stege (17) getrennte Radialöffnungen (18) und der untere Endbereich (15) eine Stirnöffnung (19) aufweist, und- das Schließelement (4) zumindest abschnittsweise in der Hülse (3) angeordnet ist,- das Schließelement (4) zwischen einer Öffnungsstellung und einer Sperrstellung beweglich ist, wobei in der Öffnungsstellung eine Fluidverbindung zwischen der Stirnöffnung (19) und den Radialöffnungen (18) freigegeben ist und in der Sperrstellung die Fluidverbindung zwischen der Stirnöffnung (19) und den Radialöffnungen (18) versperrt ist,- das Schließelement (4) mechanisch mit einer Steuerfläche (5) gekoppelt ist, über die das Schließelement (4) direkt betätigbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hydraulik-Einbauventil für einen Ventilblock und insbesondere eine hydraulische Schaltungsanordnung mit einem Ventilblock und einem Hydraulik-Einbauventil. Das Hydraulik-Einbauventil umfasst eine Hülse und ein Schließelement, wobei die Hülse zwischen einem oberen Endbereich und einem unteren Endbereich einen Mantel ausbildet und der Mantel mehrere durch Stege getrennte Radialöffnungen und der untere Endbereich eine Stirnöffnung aufweist, und wobei das Schließelement zumindest abschnittsweise in der Hülse angeordnet ist, wobei das Schließelement zwischen einer Öffnungsstellung und einer Sperrstellung beweglich ist, wobei in der Öffnungsstellung eine Hydraulikfluidverbindung zwischen der Stirnöffnung und den Radialöffnungen freigegeben ist und in der Sperrstellung die Hydraulikfluidverbindung zwischen der Stirnöffnung und den Radialöffnungen versperrt ist, wobei das Schließelement eine Schließfläche aufweist, die von der Stirnöffnung abgewandt ist und an einen Arbeitsdruckraum angrenzt, wobei das Schließelement mechanisch starr mit einer Steuerfläche gekoppelt ist, über die das Schließelement direkt betätigbar ist und die kleiner ist als die Schließfläche. Solche Hydraulik-Einbauventile sind auch als Cartridge-Ventile bekannt.
  • Die Erfindung betrifft insbesondere eine Ventilanordnung mit dem Hydraulik-Einbauventil und dem Ventilblock, wobei der Ventilblock einen die Stirnöffnung zugeordneten A-Anschluss und einen den Radialöffnungen zugeordneten B-Anschluss umfasst. Das hydraulisch betätigbare Schließelement weist eine über den A-Anschluss und/oder den B-Anschluss mit Hydraulikfluid beaufschlagbare untere Sitzfläche und die obere Schließfläche auf, wobei die obere Schließfläche der unteren Sitzfläche abgewandt ist und an den mit einem C-Anschluss verbundenen Arbeitsdruckraum grenzt. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine hydraulische Schaltungsanordnung, bei der der A-Anschluss oder der B-Anschluss über ein Vorsteuerventil mit dem C-Anschluss verbindbar ist. Das Hydraulik-Einbauventil kann somit als Druckvergleicher dienen und kann sich als Schalt- oder Rückschlagventil in Abhängigkeit des an der Schließfläche und der Sitzfläche anliegenden Druckverhältnisses in seiner Sperrstellung oder Öffnungsstellung befinden. Zudem ist zur direkten Betätigung (aktive Entsperrung) des Schließelements über die Steuerfläche ein Steuerdruckraum vorgesehen, der mit einem Anschluss für ein Steueröl (X-Anschluss) verbunden bzw. verbindbar ist.
  • Die Bohrung in dem Ventilblock zur Aufnahme der Hülse des Hydraulik-Einbauventils ist in der Regel als eine gestufte Bohrung ausgebildet, wobei die gestufte Bohrung eine Hauptbohrung und eine Aufnahmebohrung aufweist. Im montierten Zustand ist der untere Endbereich der Hülse des Einbauventils in der Aufnahmebohrung der gestuften Bohrung angeordnet. An die Aufnahmebohrung schließt sich eine im Durchmesser kleinere Leitungsbohrung an, die zu einem auch als A-Anschluss bezeichneten Anschluss des Ventilblocks führt. Die Radialöffnungen im Mantel der Hülse sind hingegen im montierten Zustand in der Hauptbohrung der gestuften Bohrung angeordnet, die mit einem auch als B-Anschluss bezeichneten Anschluss des Ventilblocks verbunden ist. Die Ventilblöcke sind Gegenstand der ISO 7368:20016, welche insbesondere die Maße für die gestufte Bohrung des Ventilblocks vorgibt.
  • Schließelemente von aktiv entsperrbaren Hydraulik-Einbauventilen weisen in der Regel axial ausgerichtete Steuerflächen auf, die beispielsweise an einem einteilig mit dem Schließelement ausgeformten Ringvorsprung ausgebildet sind. Durch Einbringen von Steueröl in den an die Steuerflächen angrenzenden Steuerdruckraum kann das Schließelement aktiv betätigt werden. Da das in den Steuerdruckraum eingebrachte Steueröl entlang des Außenumfangs des Schließelements in den Arbeitsdruckraum gelangt, ist zumindest bei einem drucklosen Arbeitssystem oder zumindest bei einem drucklosen Arbeitsdruckraum ständig eine relativ hohe Menge an Steueröl in den Steuerdruckraum zu fördern. Alternativ kann eine Weichdichtung an dem Schließelement angeordnet sein, die eine solche Leckage von dem Steuerdruckraum in das Arbeitssystem (bzw. in einen Tank) oder umgekehrt verhindert. Eine solche Weichdichtung kann aber die Bewegung des Schließelements zwischen der Öffnungsstellung und der Sperrstellung negativ beeinflussen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die mit Bezug zum Stand der Technik geschilderten Nachteile zu beseitigen und insbesondere ein Einbauventil und eine hydraulische Schaltungsanordnung anzugeben, mit denen die Leckage aus dem Steuerdruckraum in das Arbeitssystem oder umgekehrt verringert wird.
  • Gelöst wird die Aufgabe durch ein Hydraulik-Einbauventil mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen des Hydraulik-Einbauventils sind in den abhängigen Ansprüchen und in der Beschreibung angegeben, wobei einzelne Merkmale der vorteilhaften Weiterbildungen in technisch sinnvoller Weise beliebig miteinander kombinierbar sind.
  • Gelöst wird die Aufgabe durch ein Hydraulik-Einbauventil mit den eingangs genannten Merkmalen, bei dem mindestens ein Steuerkolben vorgesehen ist, der zur Betätigung des Schließelements die Steuerfläche beaufschlagt. Hierzu ist insbesondere ein Steuerdruckraum für jeden Steuerkolben vorgesehen, der über einen Steueranschluss (X-Anschluss) mit einem druckbeaufschlagten Steueröl zur Betätigung des Steuerkolbens gefüllt werden kann. Bevorzugt sind mindestens zwei Steuerkolben vorgesehen, die insbesondere in Umfangsrichtung des Schließelements gleichmäßig verteilt angeordnet sind.
  • Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken also vor, dass die Steuerfläche des Schließelements nicht unmittelbar mit einem Steueröl beaufschlagt wird, sondern dass die für die Betätigung des Schließelements erforderliche Kraft über einen Steuerkolben auf die Steuerfläche aufgebracht wird. Da der Umfang des Steuerkolbens kleiner ist als der Umfang des Schließelements, ist die Leckagestrecke aus dem Steuerdruckraum in das Arbeitssystem wesentlich verringert, so dass das zu fördernde Volumen für die Betätigung des Schließelements verringert ist, wodurch Energie gespart werden kann. Es ist also insbesondere nicht notwendig, dass eine Weichdichtung an dem Schließelement angeordnet ist, welche zwischen dem Steuerdruckraum und einem Anschluss (C-Anschluss) zu dem Arbeitsdruckraum angeordnet ist. Der mindestens eine Steuerkolben ist insbesondere in seinem das Schließelement betätigenden Zustand also zumindest abschnittsweise im Arbeitsdruckraum angeordnet.
  • Die Steuerfläche des Steuerelements kann einteilig an dem Schließelement, beispielsweise an einem an dem Schließelement ausgebildeten Vorsprung oder an dem Schließelement umlaufenden Bund ausgebildet sein. Es ist aber bevorzugt, dass die Steuerfläche an einem als separates Bauteil vorgesehenen Steuerelement ausgebildet ist, welches bevorzugt lösbar mit dem Schließelement verbunden ist. Eine lösbare Verbindung kann beispielsweise durch eine Schraub- oder Rastverbindung gegeben sein. Durch die lösbare Verbindung kann das die Steuerfläche ausbildende Steuerelement an bereits bestehenden Schließelementen nachgerüstet werden. Zudem kann die Montage des Steuerelements durch die lösbare Verbindung vereinfacht werden.
  • In einer Ausführungsform ist die Steuerfläche an einer Unterseite eines pilzkopfförmigen Fortsatzes des Schließelementes ausgebildet. Der Fortsatz weist insbesondere einen Stamm auf, an dessen freien Ende ein scheibenförmiger, radial auskragender Kopf ausgebildet ist, auf dessen Unterseite die Steuerfläche angeordnet ist. Der so ausgebildete pilzkopfförmige Fortsatz kann einteilig mit dem Schließelement ausgebildet sein. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der pilzkopfförmige Fortsatz als eigenständiges Bauteil ausgebildet ist, so dass der pilzkopfförmige Fortsatz das Steuerelement bildet. Der pilzkopfförmige Fortsatz steht insbesondere über den oberen Endbereich der Hülse hervor.
  • Prinzipiell ist es möglich, dass der mindestens eine Steuerkolben, der mindestens eine Steuerdruckraum für den mindestens einen Steuerkolben und entsprechende Zuleitungen in dem Ventilblock und/oder sogar in der Hülse angeordnet sind. Bevorzugt ist aber eine Deckelanordnung ausgebildet, in der der mindestens eine Steuerdruckraum ausgebildet ist und in der der mindestens eine Steuerkolben angeordnet ist, wobei auch die mechanisch starr mit dem Schließelement verbundene Steuerfläche in der Deckelanordnung angeordnet ist. Die Deckelanordnung kann dann beispielsweise mittels Schrauben mit dem Ventilblock verbunden werden. Mit einer solchen Deckelanordnung ist ein modularer Aufbau des Hydraulik-Einbauventils möglich.
  • Bevorzugt umfasst die Deckelanordnung einen Deckel und eine Zwischenplatte, wobei die Steuerfläche, der mindestens eine Steuerkolben und der mindestens eine Steuerdruckraum in der Zwischenplatte angeordnet sind.
  • Die Deckelanordnung kann auch einen Schalter umfassen, mit dem zumindest eine Stellung des Schließelements erfassbar ist. Mittels des wenigstens einen Schalters kann überprüft werden, ob das Schließelement die gewünschte Stellung eingenommen hat.
  • Es kann zudem vorgesehen sein, dass das Hydraulik-Einbauventil ein beispielsweise scheibenförmiges Zwischenelement umfasst, welches an den oberen Endbereich der Hülse angrenzt, wobei auf einer der Hülse abgewandten Seite des Zwischenelements ein Steuerdruckraum für jeden Steuerkolben angeordnet ist. Das Zwischenelement kann somit zur Lagerung des oberen Endbereichs der Hülse dienen, wobei das Zwischenelement insbesondere von einem Stamm des pilzkopfförmigen Fortsatzes durchragt wird. Insbesondere kann der Steuerdruckraum unmittelbar an das Zwischenelement angrenzen. Bevorzugt wird das Zwischenelement von der Deckelanordnung gehalten.
  • In einer Ausführungsform ist ein Sitz für jeden Steuerkolben vorgesehen, so dass in einer Absperrstellung des Steuerkolbens der Arbeitsdruckraum zu einem Steuerdruckraum des Steuerkolbens fluiddicht abgesperrt ist. Der Sitz ist insbesondere an dem dem Steuerdruckraum zugewandten Enden der Aufnahme für den Steuerkolben ausgebildet. Der Sitz kann beispielsweise aus einer sich konisch verjüngenden Fläche bestehen, auf die ein der Steuerfläche abgewandtes Ende des Steuerkolbens in einer Absperrstellung aufgedrückt ist. Der mindestens eine Steuerkolben wird entweder durch das Steuerelement selbst oder unmittelbar durch den im Arbeitsdruckraum vorherrschenden Druck des Hydraulikfluids in die eine Hydraulikfluidströmung verhindernde Absperrstellung gebracht und/oder gehalten. Mit der Ausbildung eines Sitzes für jeden Steuerkolben ist der Vorteil verbunden, dass in der Absperrstellung des Steuerkolbens eine Fluidströmung aus dem Arbeitsdruckraum in den Steuerdruckraum (und von dort in einen Tank oder das Arbeitssystem) verhindert wird.
  • Somit wird aber auch insbesondere eine Leckage aus dem Arbeitssystem heraus verhindert.
  • Die Erfindung betrifft insbesondere eine Ventilanordnung mit einem Ventilblock und einem erfindungsgemäßen Hydraulik-Einbauventil, wobei der Ventilblock eine insbesondere gestufte Bohrung aufweist, in der das Hydraulik-Einbauventil zumindest teilweise angeordnet ist, wobei der Ventilblock einen der Stirnöffnung zugeordneten A-Anschluss und einen den Radialöffnungen zugeordneten B-Anschluss umfasst und ein mit dem Arbeitsdruckraum verbundener C-Anschluss vorgesehen ist. Das Schließelement umfasst eine über den A-Anschluss und/oder den B-Anschluss mit Hydraulikfluid beaufschlagbare untere Sitzfläche und eine der unteren Sitzfläche abgewandte obere Schließfläche, die an den mit einem C-Anschluss verbundenen Arbeitsdruckraum grenzt. Die obere Schließfläche wird auch als C-Fläche oder Federfläche bezeichnet, da das Hydraulik-Einbauventil insbesondere eine Feder umfassen kann, die das Schließelement in Richtung der Stirnöffnung in der Hülse vorspannt. Die untere Sitzfläche dient nicht als Steuerfläche im Sinne der Erfindung. Die Steuerfläche ist vielmehr axial versetzt zu der die untere Stirnfläche des Schließelements ausbildenden unteren Sitzfläche angeordnet.
  • Die Erfindung betrifft auch eine hydraulische Schaltungsanordnung mit einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung, wobei ein erstes Steuerventil vorgesehen ist, über welches der Arbeitsdruckraum mit einem Tank verbindbar ist, so dass der Arbeitsdruckraum bei Vorliegen einer solchen Verbindung drucklos ist. Der Arbeitsdruckraum wird insbesondere dann durch Schalten des ersten Steuerventils mit dem Tank verbunden, wenn der Steuerdruckraum zur Betätigung des Steuerkolbens mit einem Steueröl gefüllt wird, so dass das bei der Betätigung von dem Schließelement verdrängte Fluid aus dem Arbeitsdruckraum in den Tank entlastet wird.
  • Zudem kann mindestens ein weiteres (zweites) Steuerventil vorgesehen sein, über welches der Steuerdruckraum mit dem Arbeitsdruckraum verbindbar ist.
  • Insbesondere wenn sich das Schließelement aufgrund des über den C-Anschlusses in dem Arbeitsdruckraum vorherrschenden Arbeitsdruckes in seiner Schließstellung befindet, ist der Steuerdruckraum in einer entsprechenden Schaltstellung des weiteren (zweiten) Steuerventils über das mindestens eine weitere (zweite) Steuerventil mit dem Arbeitsdruckraum verbunden. Hierdurch wird verhindert, dass Hydraulikfluid aus dem Arbeitssystem über den Steuerraum aus dem Arbeitssystem herausgelangt. Somit wird aber eben eine Leckage aus dem Arbeitssystem heraus verhindert. In einer entsprechenden Schaltstellung des zweiten Steuerventils ist zudem der Steuerdruckraum über das zweite Steuerventil mit dem Steueranschluss (X-Anschluss) zur aktiven Betätigung der Steuerkolben verbindbar.
  • Insbesondere wenn ein Sitz für jeden Steuerkolben vorgesehen ist, kann alternativ vorgesehen sein, dass ein zweites Steuerventil vorgesehen ist, über welches der Steuerdruckraum in einer entsprechenden Schaltstellung mit einem Tank verbindbar ist. Da bereits durch die Ausbildung des Sitzes eine Leckage aus dem Arbeitsdruckraum in den Steuerdruckraum bei einem sich in Absperrstellung befindlichen Steuerkolben verhindert wird, muss in diesem Fall nicht mit einer Schaltungsanordnung eine Leckage aus dem Arbeitssystem verhindert werden. Vielmehr kann der Steuerdruckraum im normalen Betrieb (ohne aktive Betätigung der Steuerkolben) bei einer entsprechenden Schaltstellung des zweiten Steuerventils mit dem Tank verbunden sein, während zur Betätigung des Steuerkolbens der Steuerdruckraum mit dem X-Anschluss über das zweite Steuerventil verbunden wird.
  • Insbesondere in diesem Zusammenhang ist bevorzugt, dass das erste Steuerventil ein hydraulisch betätigbares Steuerventil ist. Das hydraulisch betätigbare Steuerventil ist in diesem Fall bevorzugt mit dem zweiten Steuerventil hydraulisch verbunden und so eingerichtet, dass während einer aktiven Betätigung des Steuerkolbens durch Verbinden des Steuerdruckraums mit dem Steueranschluss (X-Anschluss) das hydraulisch betätigbare erste Steuerventil in eine solche Stellung gebracht wird, dass der Arbeitsdruckraum mit dem ihm zugeordneten Tank verbunden ist. Wird hingegen der Steuerdruckraum mittels des zweiten Steuerventils mit dem entsprechenden Tank verbunden, so wird das erste Steuerventil in eine Stellung gebracht, in der der Arbeitsdruckraum mit dem B-Anschluss oder dem A-Anschluss verbunden ist. Ein relativ teures, magnetisch betätigbares Steuerventil als erstes Steuerventil kann somit durch das hydraulisch betätigbare Steuerventil ersetzt werden.
  • Das mindestens eine Steuerventil ist insbesondere als leckagefreies Sitzventil ausgebildet.
  • Die hydraulischen Systeme und das Hydraulik-Einbauventil sind insbesondere für Arbeitsdrücke für über 50 bar, insbesondere über 100 bar ausgelegt.
  • Das Hydraulik-Einbauventil ist also in seiner Grundfunktion durch das druckbeaufschlagte Hydraulikfluid (des Arbeitssystems) als Schaltventil oder Rückschlagventil hydraulisch betätigbar, wobei das Schließelement zumindest im drucklosen Zustand (des Arbeitssystems) mittels des wenigstens einen Steuerkolbens aktiv entsperrbar ist, also von seiner Sperrstellung in seine Öffnungsstellung überführbar ist.
  • Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden im Folgenden anhand der Figuren beispielhaft erläutert. Es zeigen schematisch
    • 1: eine Ventilanordnung mit einem Hydraulikeinbauventil und einem Ventilblock,
    • 2: eine Schaltungsanordnung mit einer Ventilanordnung gemäß 1,
    • 3: ein weiteres Hydraulik-Einbauventil und
    • 4: eine weitere Schaltungsanordnung mit einem Hydraulik-Einbauventil gemäß 3.
  • 1 zeigt eine Ventilanordnung mit einem Ventilblock 2 und einem Hydraulik-Einbauventil 1. Der Ventilblock 2 umfasst einen A-Anschluss A sowie einen B-Anschluss B. In dem Ventilblock 2 ist eine gestufte Bohrung 21 ausgebildet, in der das Hydraulik-Einbauventil 1 angeordnet ist.
  • Das Hydraulik-Einbauventil 1 umfasst eine Hülse 3, die einen oberen Endbereich 14, einen unteren Endbereich 15 und einen dazwischen angeordneten Mantel 16 aufweist. In dem Mantel 16 sind Radialöffnungen 18 ausgebildet, die durch Stege 17 voneinander getrennt sind. In dem unteren Endbereich 15 ist eine Stirnöffnung 19 ausgebildet. Der obere Endbereich 14 der Hülse 3 ist zur Lagerung in einem Zwischenelement 8 angeordnet.
  • Ein Schließelement 4 des Hydraulik-Einbauventils 1 ist in der Hülse 3 angeordnet. Das Schließelement 4 weist eine untere Sitzfläche 11 sowie eine obere Schließfläche 12 auf.
  • Ein pilzkopfförmiges Steuerelement 7 ist in das Schließelement 4 eingeschraubt und steht mit seinem oberen Ende über den oberen Endbereich 14 der Hülse 3 hinaus. Das ober Ende des Steuerelements 7 ist in einer Deckelanordnung 20 angeordnet. An dem Steuerelement 7 ist eine Steuerfläche 5 auf einer der Hülse 3 zugewandten Unterseite ausgebildet. Die Steuerfläche 5 kann mittels zweier Steuerkolben 6 mit einer Kraft beaufschlagt werden. Hierzu ist jedem Steuerkolben 6 ein Steuerdruckraum 9 zugeordnet, der über eine Steuerleitung 23 an einen X-Anschluss X anschließbar ist.
  • An der Deckelanordnung 20 sind zudem Schalter 10 vorgesehen, mit denen die Stellung des Steuerelements 7 überwacht werden kann.
  • In der Deckelanordnung 20 ist zudem ein C-Anschluss ausgebildet, über welchen ein Arbeitsdruckraum 13 des Einbauventils 1 mit einer Zuleitung verbunden werden kann.
  • In 2 ist eine hydraulische Schaltungsanordnung mit der Ventilanordnung gemäß 1 schematisch dargestellt. An den A-Anschluss A und an den B-Anschluss B ist jeweils eine Hydraulikleitung eines Arbeitssystems angeschlossen. Der B-Anschluss B ist über ein erstes Steuerventil 22.1 mit dem C-Anschluss C verbindbar. Der C-Anschluss C und damit auch der Arbeitsdruckraum 13 können zudem über das erste Steuerventil 22.1 mit einem Tank verbunden werden.
  • Es ist zudem ein zweites Steuerventil 22.2 vorgesehen, welches den Steuerdruckraum 9 des Steuerkolbens 6 entweder mit einem Steueranschluss X oder mit dem B-Anschluss B und somit mit dem ersten Steuerventil 22.1 verbindet.
  • Wenn das Arbeitssystem drucklos ist und das Hydraulik-Einbauventil 1 geöffnet werden soll, so werden die den Steuerkolben 6 zugeordneten Steuerdruckräume 9 über das zweite Steuerventil 22.2 mit dem Steueranschluss X verbunden, während der Arbeitsdruckraum 13 über das erste Steuerventil 22.1 mit dem Tank verbunden ist.
  • Da der Umfang der Steuerkolben 6 (verglichen mit dem Umfang des Schließelements 4) klein ist, findet nur eine geringe Leckage aus dem Steuerdruckraum 9 in den Arbeitsdruckraum 13 statt. Es ist daher wenig Energie nötig, um das Einbauventil 1 in seinem geöffneten Zustand zu halten.
  • Befindet sich das Schließelement 4 aufgrund des am B-Anschluss anliegenden und somit im Arbeitsdruckraum 13 vorherrschenden Druckes in seiner Schließstellung, so wird der Steuerdruckraum 9 über das zweite Steuerventil 22.2 und das erste Steuerventil 22.1 mit dem Arbeitsdruckraum 13 verbunden. In einem solchen, in 3 gezeigten Zustand verbleibt das im Arbeitsraum 13 anstehende Hydraulikfluid im Arbeitssystem, da es nicht über eine Leckage über den Steuerraum 9 zu einer Steuerölquelle oder zu einem Tank entweichen kann. Somit wird eine Leckage aus dem Arbeitssystem heraus verhindert.
  • Es ist somit möglich, dass keine Weichdichtung zwischen dem Schließelement 4 und der Hülse 3 beziehungsweise zwischen dem Steuerelement 7 und der Deckelanordnung angeordnet sein muss, um Leckage in das Arbeitsdrucksystem hinein oder aus dem Arbeitsdrucksystem heraus zu vermeiden.
  • Wie insbesondere aus der Detaildarstellung der 3 zu erkennen ist, unterscheidet sich Hydraulik-Einbauventil 1 gemäß 3 von dem Hydraulik-Einbauventil gemäß 1 nur darin, dass für die Steuerkolben 6 jeweils ein Sitz 24 ausgebildet ist, so dass in der in der 3 gezeigten Absperrstellung der Steuerkolben 6 eine Fluidstörmung und somit eine Leckage aus dem Arbeitsdruckraum 13 in den Steuerdruckraum 9 unmöglich ist, Befinden sich die Steuerkolben 6 also in ihrer Absperrstellung, so ist eine Leckage aus dem Arbeitsdrucksystem verhindert.
  • Wie aus der 4 hervorgeht, ist mit einer solchen Ausbildung von Sitzen 24 für die Steuerkolben 6 der Vorteil verbunden, dass das erste Steuerventil 22.1 als ein hydraulisch betätigbares Steuerventil ausgebildet sein kann, welches über das zweite Steuerventil 22.2 mit dem Steueranschluss X verbindbar ist, wenn die Steuerkolben 6 zu aktiven Betätigung des Schließelements 4 mit dem Steueranschluss X verbunden werden. Zudem kann bei der Ausbildung eines Sitzes 24 für die Steuerkolben 6 das zweite Steuerventil 22.2 den Steuerdruckraum 9 mit einem Tank verbinden, wenn das Schließelement 4 nicht aktiv betätigt werden soll.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Hydraulik-Einbauventil
    2
    Ventilblock
    3
    Hülse
    4
    Schließelement
    5
    Steuerfläche
    6
    Steuerkolben
    7
    Steuerelement
    8
    Zwischenelement
    9
    Steuerdruckraum
    10
    Schalter
    11
    Sitzfläche
    12
    Schließfläche
    13
    Arbeitsdruckraum
    14
    oberer Endbereich
    15
    unterer Endbereich
    16
    Mantel
    17
    Steg
    18
    Radialöffnung
    19
    Stirnöffnung
    20
    Deckelanordnung
    21
    Bohrung
    22
    Steuerventil
    23
    Steuerleitung
    24
    Sitz
    A
    A-Anschluss
    B
    B-Anschluss
    C
    C-Anschluss

Claims (14)

  1. Hydraulik-Einbauventil (1) für einen Ventilblock (2), umfassend eine in den Ventilblock (2) einbringbare Hülse (3) und ein Schließelement (4), wobei - die Hülse (3) zwischen einem oberen Endbereich (14) und einem unteren Endbereich (15) einen Mantel (16) ausbildet, wobei der Mantel (16) mehrere durch Stege (17) getrennte Radialöffnungen (18) und der untere Endbereich (15) eine Stirnöffnung (19) aufweist, und - das Schließelement (4) zumindest abschnittsweise in der Hülse (3) angeordnet ist, - das Schließelement (4) zwischen einer Öffnungsstellung und einer Sperrstellung beweglich ist, wobei in der Öffnungsstellung eine Fluidverbindung zwischen der Stirnöffnung (19) und den Radialöffnungen (18) freigegeben ist und in der Sperrstellung die Fluidverbindung zwischen der Stirnöffnung (19) und den Radialöffnungen (18) versperrt ist, - das Schließelement (4) eine Schließfläche (12) aufweist, die an einen Arbeitsdruckraum (13) angrenzt und der Stirnöffnung (19) abgewandt ist, und - das Schließelement (4) mechanisch mit einer Steuerfläche (5) gekoppelt ist, über die das Schließelement (4) direkt betätigbar ist, wobei die Steuerfläche (5) kleiner ist als die Schließfläche (12) wobei mindestens ein Steuerkolben (6) vorgesehen ist, der zur Betätigung des Schließelements (4) die Steuerfläche (5) beaufschlagt.
  2. Hydraulik-Einbauventil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerfläche (5) an einem Steuerelement (7) ausgebildet ist, wobei das Steuerelement (7) mit dem Schließelement (4) lösbar verbunden ist.
  3. Hydraulik-Einbauventil (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerfläche (5) an einer Unterseite eines pilzkopfförmigen Fortsatzes des Schließelements (4) ausgebildet ist, wobei insbesondere das Steuerelement (7) den pilzkopfförmigen Fortsatz ausbildet.
  4. Hydraulik-Einbauventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der obere Endbereich (14) der Hülse (3) an ein Zwischenelement (8) angrenzt, wobei auf einer der Hülse (3) abgewandten Seite des Zwischenelements (8) mindestens ein Steuerdruckraum (9) für den mindestens einen Steuerkolben (6) angeordnet ist.
  5. Hydraulik-Einbauventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Deckelanordnung, wobei die Steuerfläche (5), der mindestens eine Steuerkolben (6), sowie mindestens ein Steuerdruckraum (9) für den mindestens einen Steuerkolben (6) in der Deckelanordnung (20) angeordnet sind.
  6. Hydraulik-Einbauventil (1) nach Anspruch 5, wobei die Deckelanordnung (20) mindestens einen Schalter (10) umfasst, mit dem zumindest eine Stellung des Schließelements (4) erfassbar ist.
  7. Hydraulik-Einbauventil (1) nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Deckelanordnung (20) einen Deckel und eine Zwischenplatte umfasst, wobei die Steuerfläche (5), der mindestens eine Steuerkolben (6) und der Steuerdruckraum (9) in der Zwischenplatte angeordnet sind.
  8. Hydraulik-Einbauventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen dem Steuerdruckraum (9) und dem Arbeitsdruckraum (13) keine mit dem Schließelement (4) gekoppelte Weichdichtung ausgebildet ist.
  9. Hydraulik-Einbauventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Sitz (24) für jeden Steuerkolben (6) vorgesehen ist, so dass in einer Absperrstellung des Steuerkolbens (6) der Arbeitsdruckraum (13) zu einem Steuerdruckraum (9) des Steuerkolbens (6) fluiddicht abgesperrt ist.
  10. Hydraulische Ventilanordnung mit einem Ventilblock (2) und einem Hydraulik-Einbauventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ventilblock (2) eine Bohrung (21) aufweist, in der das Hydraulik-Einbauventil (1) zumindest teilweise angeordnet ist, wobei der Ventilblock (2) einen der Stirnöffnung (19) zugeordneten A-Anschluss (A) und einen den Radialöffnungen zugeordneten B-Anschluss (B) umfasst und ein mit dem Arbeitsdruckraum (13) verbundener C-Anschluss (C) vorgesehen ist.
  11. Hydraulische Schaltungsanordnung mit einer Ventilanordnung gemäß Anspruch 10, wobei ein erstes Steuerventil (22.1) vorgesehen ist, über welches der Arbeitsdruckraum (13) mit einem Tank verbindbar ist.
  12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, wobei ein zweites Steuerventil (22.2) vorgesehen ist, über welches der Steuerdruckraum (9) mit dem Arbeitsdruckraum (13) verbindbar ist.
  13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, wobei ein zweites Steuerventil (22.2) vorgesehen ist, über welches der Steuerdruckraum (9) mit einem Tank verbindbar ist.
  14. Schaltungsanordnung nach Anspruch 13, wobei das erste Steuerventil (22.1) ein hydraulisch betätigbares Steuerventil ist.
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DD141436A1 (de) * 1978-12-27 1980-04-30 Peter Roegner Hydraulischer stellantrieb fuer 2-wege-einbauventile

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